(57)【要約】【課題】成形材料の収縮等の影響を抑えることで、ウェハレベルレンズアレイ同士や撮像素子のアレイと重ね合わせる際に、レンズ同士の位置のずれを防止でき、設計が容易なウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。【解決手段】基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、予め形成された基板部に、該基板部の成形材料と実質的に同等な光学特性を有する樹脂により前記レンズ部を一体に成形する。【選択図】図７
2011059580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
予め形成された前記基板部に、該基板部の成形材料と実質的に同等な光学特性を有する樹脂により前記レンズ部を一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
成形された前記基板部に、前記基板部の成形材料と実質的に同等な光学特性を有する樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位毎に、前記レンズ部の一つに対応する量の前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に前記レンズ部を一体に成形する前に、前記複数のレンズ部を成形するための型の複数のレンズ転写部に前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に前記レンズ部を一体に成形する前に、前記複数のレンズ転写部のそれぞれに、前記レンズ部の一つに対応する量の前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部を成形する工程において、前記成形材料からなるブロックを切り出すことで前記基板部を作成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位を除く領域に、前記基板部の反りを防止するため肉厚に形成してなるリブを成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位を除く領域に、他の部材と重ね合わせるときのスペーサを成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に、前記レンズ部を成形する際に、該レンズ部の位置決めの基準となるマーキング部が設けられているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する面に凹部又は凸部が設けられ、前記凹部又は前記凸部が前記レンズ部を成形される領域よりも広く設けられているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位に前記成形材料を保持するための窪みが設けられ、前記レンズ部を成形する際に、該レンズ部の前記成形材料を前記窪みで保持するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のレンズ部を成形する際に、成形された前記基板部の表面で、供給された前記成形材料が一体となり、前記基板部の表面を構成する層と前記レンズ部とが成形されるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のレンズ部を成形する際に、予め前記基板部に形成された複数のレンズ成形穴のそれぞれに前記成形材料を供給し、成形することで、前記レンズ成形穴ごとに前記レンズ部を構成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
【請求項１６】
請求項８に記載のウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間に前記スペーサを挟んで重ね合わされるレンズモジュール。
【請求項１７】
請求項１６に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。
【０００３】
携帯端末の小型化・薄型化に伴って撮像ユニットの小型化・薄型化が要請されている。また、携帯端末のコストの低下を図るため、製造工程の効率化が望まれている。このような小型且つ多数のレンズを製造する方法としては、基板部に複数のレンズを形成した構成であるウェハレベルレンズアレイを製造し、該基板部を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。
【０００４】
また、複数のレンズが形成された基板と複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハとを一体に組み合わせ、レンズと固体撮像素子をセットとして含むように基板とともに半導体ウェハを切断することで撮像ユニットを量産する方法が知られている。
【０００５】
従来、ウェハレベルレンズの製造方法としては、例えば次の工程によりウェハレベルレンズアレイを製造する例がある。このような製造方法としては下記特許文献１に示すものがある。
（１）ウェハ上に樹脂を塗布した状態で、１つの転写体（型）の形状を樹脂に転写する。
（２）型の形状を転写する工程を１５００〜２４００回程度繰り返し、１つのウェハ上に１５００〜２４００個のレンズ形状を持つマスタレンズアレイを形成する。
（３）マスタレンズアレイのレンズ面に、電鋳によってＮｉ等の金属イオンを堆積させてスタンパ（Ｎｉ電鋳型）を製造する。
（４）スタンパを一対のレンズアレイ用成形型として使用し、これら一対のレンズアレイ用成形型のうち下型に光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を供給する。
（５）供給された樹脂を上型のレンズアレイ用成形型で押圧することによって上型及び下型の成形面に倣って樹脂を変形させる。
（６）樹脂に光又は熱を照射して硬化させることでレンズアレイを成形する。
【０００６】
また、平行平板の基板にレンズ部を接合して得られる複合レンズを有する光学系としては、例えば、特許文献２及び３に示すものがある。
【０００７】
特許文献２は、ガラス材料で形成された基板の両側にレンズ部分が接着された複合レンズを備えた撮像レンズの構成に関する。特許文献２には、複合レンズの両側のレンズ部の屈折率差が０〜０．１、且つ、アッベ数差が０〜３０となる構成が示されている。
【０００８】
特許文献３は、平行平板であるレンズ基板と、該レンズ基板の少なくとも一方の面にレンズをレンズ群として形成した撮像レンズの構成に関する。特許文献３には、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとのアッベ数差が１０を超える構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第０８／１５３１０２号
【特許文献２】特許第３９２６３８０号公報
【特許文献３】国際公開第０８／１０２６４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のように、基板部とレンズ部とが同じ材料で一体に成形する場合には、成形材料として使用する樹脂が光硬化又は熱硬化により収縮してしまうことや温度変化に伴って伸縮しまうことが避けられない。硬化の収縮が生じると、レンズ部が径方向に収縮し、レンズ面の形状が大きく崩れてしまうことが懸念される。
また、樹脂の収縮や伸縮は、ウェハ全体で均一に生じるわけでないため、ウェハレベルレンズアレイ同士や撮像素子アレイと重ね合わせる際に、収縮や伸縮に起因するレンズ部同士の位置のずれが発生してしまうことが懸念される。
【００１１】
一方、特許文献２及び３のように、レンズアレイの基板部とレンズ部とを別の材料で構成すると基板部とレンズ部との間の界面で光の屈折が生じ、設計が複雑になる。また、撮像レンズとして用いた場合には、界面での光の反射によるフレア等に起因して画質の劣化が避けられない。
【００１２】
本発明は、成形材料の収縮等の影響を抑えることで、ウェハレベルレンズアレイ同士や撮像素子のアレイと重ね合わせる際に、レンズ同士の位置のずれを防止でき、設計が容易なウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
予め形成された前記基板部に、該基板部の成形材料と実質的に同等な光学特性を有する樹脂により前記レンズ部を一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法である。
【００１４】
この製造方法は、基板部と複数のレンズ部とを別の工程で、かつ、それぞれの成形材料が実質的に同等な光学特性を有するものである。基板部と複数のレンズ部とを別の工程で作るため、基板部を成形する際の硬化による収縮がレンズ部に影響を与えることがない。そして、成形された基板部にレンズ部を成形することで、レンズ部同士の位置のずれが発生することを防止できる。
また、基板部と複数のレンズ部とが同等の光学特性成形材料で成形されているため、基板部とレンズ部との間の界面で光の屈折が生じることを回避でき、設計が容易である。また、撮像レンズとして用いた場合に、界面での光の反射が生じないため、フレア等による画質の劣化を避けることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板部が先に形成されるので、レンズ部を成形する際に基板部には硬化に伴う収縮が生じない。このため、基板上の液状樹脂を型で所望の形状に変化させた状態で樹脂を硬化させる際に、樹脂は基板部表面に接着しつつ硬化し、基板部に接する部分が基板部表面に沿う方向に収縮する収縮量は、基板部のかかる部分が同時に硬化収縮する場合に比べて極めて小さくなる。このため、基板部を同時に成形する場合に比べて、レンズ部の径方向の収縮を小さくでき、高品位のレンズ部を形成できる。また、ウェハレベルレンズアレイ同士や撮像素子のアレイと重ね合わせる際に、レンズ同士の位置のずれを防止でき、設計が容易なウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示すウェハレベルレンズアレイの構成のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
【図４】撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図５】５Ａ〜５Ｄは、基板部にレンズ部を成形するための型の製作する手順を示す図である。
【図６】型に成形材料である樹脂を供給している状態を示す図である。
【図７】７Ａ〜７Ｄは、基板部にレンズ部を一体成形する手順を説明する図である。
【図８】８Ａ及び８Ｂは、基板部にレンズ部を一体成形する際の別の手順を説明する図である。
【図９】ウェハレベルレンズアレイの他の構成例を示す断面図である。
【図１０】１０Ａから１０Ｃは、図９のウェハレベルレンズアレイを製造する手順の例を示す断面図である。
【図１１】１１Ａ及び１１Ｂは、基板部に樹脂を供給する際において好ましい例である。
【図１２】１２Ａ及び１２Ｂは、基板部にレンズ部を一体成形にする際の別の例を説明する図である。
【図１３】１３Ａ及び図１３Ｂは、基板部にレンズ部を一体成形にする際の別の例を説明する図である。
【図１４】基板部の他の構成例を示す図である。
【図１５】１５Ａ及び１５Ｂは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。
【図１６】１６Ａ及び１６Ｂは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。
【図１７】レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。
【図１８】１８Ａ及び１８Ｂは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。
【図１９】１９Ａ及び１９Ｂは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
先ず、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュールと撮像ユニットの構成について説明する。
【００１８】
図１は、ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。図２は、図１に示すウェハレベルレンズアレイの構成のＡ−Ａ線断面図である。
ウェハレベルレンズアレイは、基板部１と、該基板部１に配列された複数のレンズ部１０とを備えている。複数のレンズ部１０は、基板部１に対して１次元又は２次元に配列されている。この構成例では、図１のように、複数のレンズ部１０が、基板部１に対して２次元に配列されている構成を例に説明する。レンズ部１０は、基板部１と実質的に同等の光学特性を有する樹脂から構成され、該基板部１に一体成形されたものである。レンズ部１０の形状は、特に限定されず、用途などによって適宜変形される。実質的に同等の光学特性を有する樹脂とは、基板部１及びレンズ部１０のそれぞれの樹脂が硬化したときに、光学特性が実質的に同じになる樹脂の意味である。ここで、実質的に同等の光学特性とは、屈折率（nd）の差が０．０１以下であって、且つ、アッベ数（νｄ）の差が５以下である範囲のものをいう。屈折率（nd）の差は、０．００５以下がより好ましく、０．００３以下が更に好ましく、０が最も好ましい。アッベ数（νｄ）の差は、２以下がより好ましく、１以下が更に好ましく、０が最も好ましい。
【００１９】
図３は、レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
レンズモジュールは、基板部１と、及び該基板部１に一体成形されたレンズ部１０とを含んだ構成であり、例えば図１及び図２に示すウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシングし、レンズ部１０ごとに分離させたものを用いる。基板部１の一方の面には、レンズ部１０の周囲にスペーサ２が設けられている。スペーサ２の作用及び構成については、次に説明する撮像ユニットのものと同じである。
【００２０】
図４は、撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
撮像ユニットは、上述のレンズモジュールと、センサモジュールとを備える。レンズモジュールのレンズ部１０は、センサモジュール側に設けられた固体撮像素子Ｄに被写体像を結像させる。レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとが、互いに略同一となるように平面視略矩形状に成形されている。
【００２１】
センサモジュールは、半導体基板Ｗと、半導体基板Ｗに設けられた固体撮像素子Ｄを含んでいる。半導体基板Ｗは、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されたウェハを平面視略矩形状に切り出して成形されている。固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗの略中央部に設けられている。固体撮像素子Ｄは、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。センサモジュールは、チップ化された固体撮像素子Ｄを配線等が形成された半導体基板上にボンディングした構成とすることができる。または、固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗに対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程等を繰り返し、該半導体基板に電極、絶縁膜、配線等を形成して構成されてもよい。
【００２２】
レンズモジュールは、その基板部１がスペーサ２を介してセンサモジュールの半導体基板Ｗの上に重ね合わされている。レンズモジュールのスペーサ２とセンサモジュールの半導体基板Ｗとは、例えば接着剤などを用いて接合される。スペーサ２は、レンズモジュールのレンズ部１０がセンサモジュールの固体撮像素子Ｄ上で被写体像を結像させるように設計され、レンズ部１０がセンサモジュールに接触しないように、該レンズ部１０と固体撮像素子Ｄとの間に所定の距離を隔てる厚みで形成されている。
【００２３】
スペーサ２は、レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとを所定の距離を隔てた位置関係を保持することができる範囲で、その形状は特に限定されず適宜変形することができる。例えば、スペーサ２は、基板の４隅にそれぞれ設けられる柱状の部材であってもよい。また、スペーサ２は、センサモジュールの固体撮像素子Ｄの周囲を取り囲むような枠状の部材であってもよい。固体撮像素子Ｄを枠状のスペーサ２によって取り囲むことで外部から隔絶すれば、固体撮像素子Ｄにレンズを透過する光以外の光が入射しないように遮光することができる。また、固体撮像素子Ｄを外部から密封することで、固体撮像素子Ｄに塵埃が付着することを防止できる。
【００２４】
なお、図３に示すレンズモジュールは、レンズ部１０が形成された基板部１を１つ備えた構成であるが、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えた構成としてもよい。このとき、互いに重ね合わされる基板部１同士がスペーサ２を介して組み付けられる。
【００２５】
また、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュールの最下位置の基板部１にスペーサ２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを構成してもよい。レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュール及び該レンズモジュールを備えた撮像ユニットの製造方法については後述する。
【００２６】
以上のように構成された撮像ユニットは、携帯端末等に内蔵される図示しない回路基板にリフロー実装される。回路基板には、撮像ユニットが実装される位置に予めペースト状の半田が適宜印刷されており、そこに撮像ユニットが載せられ、この撮像ユニットを含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施され、撮像ユニットが回路基板に溶着される。
【００２７】
基板部１及びレンズ部１０は同一の成形材料（以下、単に材料ともいう。）によって構成される。
【００２８】
本発明のウエハレベルレンズアレイに用いられるエネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線の照射（例えば紫外線、電子線照射）により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。
【００２９】
モールド形状の転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が１０００〜５００００ｍＰａ・ｓ程度のものが好ましい。
【００３０】
一方、硬化後にはリフロー工程を通しても熱変形しない程度の耐熱性を有していることが好ましい。該観点から、硬化物のガラス転移温度は２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることが特に好ましい。樹脂組成物にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、（１）単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、（２）剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段（例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、９，９’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平９−１３７０４３号公報、同１０−６７９７０号公報、特開２００３−５５３１６号公報、同２００７−３３４０１８号公報、同２００７−２３８８８３号公報等に記載の樹脂）、（３）無機微粒子など高Ｔｇの物質を均一に分散させる手段（例えば特開平５−２０９０２７号公報、同１０−２９８２６５号公報等に記載）等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。
【００３１】
形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂組成物が好ましい。本発明に用いられる樹脂組成物の硬化収縮率としては１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが特に好ましい。
【００３２】
硬化収縮率の低い樹脂組成物としては、例えば、（１）高分子量の硬化剤（プレポリマ−など）を含む樹脂組成物（例えば特開２００１−１９７４０号公報、同２００４−３０２２９３号公報、同２００７−２１１２４７号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は２００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５００〜５０，０００の範囲であり、特に好ましくは１，０００〜２０，０００の場合である。また該硬化剤の数平均分子量／硬化反応性基の数で計算される値が、５０〜１０，０００の範囲にあることが好ましく、１００〜５，０００の範囲にあることがより好ましく、２００〜３，０００の範囲にあることが特に好ましい。）、（２）非反応性物質（有機/無機微粒子，非反応性樹脂等）を含む樹脂組成物（例えば特開平６−２９８８８３号公報、同２００１−２４７７９３号公報、同２００６−２２５４３４号公報等に記載）、（３）低収縮架橋反応性基を含む樹脂組成物（例えば、開環重合性基（例えばエポキシ基（例えば、特開２００４−２１０９３２号公報等に記載）、オキセタニル基（例えば、特開平８−１３４４０５号公報等に記載）、エピスルフィド基（例えば、特開２００２−１０５１１０号公報等に記載）、環状カーボネート基（例えば、特開平７−６２０６５号公報等に記載）、エン／チオール硬化基（例えば、特開２００３−２０３３４号公報等に記載）、ヒドロシリル化硬化基（例えば、特開２００５−１５６６６号公報等に記載）、（４）剛直骨格樹脂（フルオレン、アダマンタン、イソホロン等）を含む樹脂組成物（例えば、特開平９−１３７０４３号公報等に記載）、（５）重合性基の異なる２種類のモノマーを含み相互貫入網目構造（いわゆるＩＰＮ構造）が形成される樹脂組成物（例えば、特開２００６−１３１８６８号公報等に記載）、（６）膨張性物質を含む樹脂組成物（例えば、特開２００４−２７１９号公報、特開２００８−２３８４１７号公報等に記載）等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること（例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂組成物など）が物性最適化の観点からは好ましい。
【００３３】
本発明のウェハレベルレンズアレイには、高−低２種類以上のアッベ数の異なる樹脂組成物が望まれる。
高アッべ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が５０以上であることが好ましく、より好ましくは５５以上であり特に好ましくは６０以上である。屈折率（nd）は１．５２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５５以上であり、特に好ましくは１．５７以上である。
このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂（例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平１０−１５２５５１号公報、特開２００２−２１２５００号公報、同２００３−２０３３４号公報、同２００４−２１０９３２号公報、同２００６−１９９７９０号公報、同２００７−２１４４号公報、同２００７−２８４６５０号公報、同２００８−１０５９９９号公報等に記載の樹脂）が好ましい。
【００３４】
低アッべ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が３０以下であることが好ましく、より好ましくは２５以下であり特に好ましくは２０以下である。屈折率（nd）は１．６０以上であることが好ましく、より好ましくは１．６３以上であり、特に好ましくは１．６５以上である。
このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば９,９’‐ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂（具体的には例えば、特開昭６０−３８４１１号公報、特開平１０−６７９７７号公報、特開２００２−４７３３５号公報、同２００３−２３８８８４号公報、同２００４−８３８５５号公報、同２００５−３２５３３１号公報、同２００７−２３８８８３号公報、国際公開２００６／０９５６１０号公報、特許第２５３７５４０号公報等に記載の樹脂等）が好ましい。
【００３５】
本発明の樹脂には屈折率を高める目的やアッベ数を調整する目的のために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。
特に上記高アッべ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）または有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３６】
樹脂組成物に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤（例えば特開２００７−２３８８８４号公報実施例等に記載）、疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体（例えば特開２００７−２１１１６４号公報に記載）、あるいは高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂（例えば特開２００７−２３８９２９号公報、特開２００７−２３８９３０号公報等に記載）等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。
【００３７】
また、本発明に用いられるには樹脂組成物には、シリコン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。
【００３８】
本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒または開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開２００５−９２０９９号公報（段落番号（００６３）〜（００３９））等に記載の熱または活性エネルギー線の作用により硬化反応（ラジカル重合あるいはイオン重合）を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂組成物の全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、０．５〜５質量％程度がより好ましい。
【００３９】
本発明の硬化性樹脂組成物は上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー（反応性希釈剤）等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂組成物を製造することができる。該硬化性樹脂組成物に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解または分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン等）、水等を挙げることができる。硬化性組成物が溶剤を含む場合には該組成物を基板及び／又は型の上にキャストし溶剤を乾燥させた後にモールド形状転写操作を行うことが好ましい。
【００４０】
次に、ウェハレベルレンズアレイの製造方法について詳細に説明する。
図５Ａ〜５Ｄは、基板部にレンズ部を成形するための型の製作する手順を示す図である。
図５Ａに示すように、ガラス基板２１上に、コア２３の転写面を紫外線硬化性樹脂（アクリル又はエポキシ）に転写し、紫外線を照射することでレプリカレンズ２２を成形する。こうして、図５Ｂに示すように、ガラス基板２１上に複数のレプリカレンズ２２が配列されてなる所望のレンズアレイの形状を模ったマスタレンズアレイを作成する。
【００４１】
次に、図５Ｃに見られるように、のマスタレンズアレイのレンズ面に電鋳によってニッケル（Ｎｉ）等の金属イオンを堆積させてスタンパ（Ｎｉ電鋳型）１０２を製造する。
【００４２】
図５Ｄに見られるように、マスタレンズアレイから剥離したスタンパ１０２にはレンズ転写部１０２ａが設けられる。この例では、レンズ転写部１０２ａは凹部、つまり、凸状のレンズ部の形状に対応する形状としたが、凹状や非球面のレンズ部の形状に対応する形状としてもよい。なお、以下で説明する製造工程で用いる型は、このスタンパ１０２に特に限定されない。
【００４３】
以下の説明では、スタンパ１０２を単に型ともいう。
図６は、型に成形材料である樹脂を供給している状態を示す図である。図６に示すように、型１０２のレンズ転写部１０２ａにディペンサのノズル３１から樹脂１０Ｒを滴下する。各レンズ転写部１０２ａに対して、１つのレンズ部に相当する所定量の樹脂が供給される。なお、各レンズ転写部１０２ａに滴下される樹脂１０Ｒの量は均一であり、後の工程で成形する所望のレンズ部の容積によって予め決められる。型１０２に供給する樹脂は、別工程で製造される基板部１を構成する樹脂と同一である。
【００４４】
図７Ａから図７Ｄは、基板部にレンズ部を一体成形する手順を説明する図である。
最初に、基板部１を準備する。基板部１の作り方としては、先ず、基板部１の一方の面の形状を転写する下型と、基板部１の他方の面の形状を転写する上型との間に成形材料として使用する樹脂を供給する。ここで、成形材料としては、紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いる。次に、供給された樹脂を下型と上型とで押圧することでウェハ形状にし、押圧した状態で樹脂に紫外線又は熱を照射することで樹脂を硬化させ、基板部を成形する。
【００４５】
基板部は、成形材料として用いる樹脂からなるブロックを切り出して作ってもよい。基板部は、平行平板の形状であってもよい。また、基板部には、反り防止用のリブやスペーサなどの構造体を同時に一体成形したものでよい。基板部の変形例については後述する。
【００４６】
図７Ａに示すように、予め樹脂１０Ｒが供給された型１０２と、該型１０２の上に、先に別工程で成形された基板部１を配置する。ここで、型１０２に供給される樹脂１０Ｒは、別工程で成形された基板部１を構成する樹脂と同一である。型１０２の複数のレンズ転写部１０２ａのそれぞれには、レンズ部１０の一つに対応する量の樹脂１０Ｒが供給される。
【００４７】
図７Ｂに示すように、型１０２に基板部１を重ね合わせることで、型１０２のレンズ転写部１０２ａに供給された樹脂１０Ｒを押圧してレンズ転写部１０２ａに倣った形状に変形させる。型１０２と基板部１との互いの位置決めのため、基板部１にはマーキング部Ｍ１１が設けられている。また、型１０２には、基板部１と重ね合わせた状態で該基板部１のマーキング部Ｍ１１に対する基準位置を示すマーキング部Ｍ２が設けられている。こうすることで、基板部１と型１０２との位置決めを容易に行うことができる。型１０２に基板部１を重ね合わせた状態で、基板部１の上方から紫外線又は熱を照射する。こうして、樹脂１０Ｒを硬化させ、基板部１における図中の下面側にレンズ部１０を一体成形する。樹脂１０Ｒが硬化した後、基板部１を型１０２から剥離する。
【００４８】
次に、図７Ｃに示すように、基板部１におけるレンズ部１０が形成されていない側の面にレンズ部１０を成形する。基板部１を、レンズ部１０が成形された面を上方に向け、該基板部１の下方に予め樹脂１０Ｒが供給された型１０４を配置する。型１０４に樹脂１０Ｒを供給する手順は、図６で説明した、型１０２に樹脂１０Ｒを供給する手順と同様である。
【００４９】
図７Ｄに示すように、型１０４に基板部１を重ね合わせることで、型１０４のレンズ転写部１０４ａに供給された樹脂１０Ｒを押圧してレンズ転写部１０４ａに倣った形状に変形させる。型１０４と基板部１との互いの位置決めのため、基板部１にはマーキング部Ｍ１２が設けられている。また、型１０４には、基板部１と重ね合わせた状態で該基板部１のマーキング部Ｍ１２に対する基準位置を示すマーキング部Ｍ２０が設けられている。こうすることで、基板部１と型１０４との位置決めを容易に行うことができる。型１０４に基板部１を重ね合わせた状態で、基板部１の上方から紫外線又は熱を照射する。こうして、樹脂１０Ｒを硬化させ、基板部１における図中の下面側にレンズ部１０を一体成形する。樹脂１０Ｒが硬化した後、基板部１を型１０４から剥離する。こうして、基板部１の両方の面それぞれに複数レンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイを得ることができる。
【００５０】
以上で説明したウェハレベルレンズアレイの製造方法は、基板部１と複数のレンズ部１０とを別の工程で、かつ、実質的に同等な光学特性を有する樹脂で作るものである。基板部１と複数のレンズ部１０とを別の工程で作るため、基板部１を成形する際の硬化による収縮がレンズ部１０に影響を与えることがない。そして、成形された基板部１にレンズ部１０を成形することで、レンズ部１０同士の位置のずれが発生することを防止できる。
また、基板部１と複数のレンズ部１０とが実質的に同等な光学特性を有する材料で成形されているため、基板部１とレンズ部１０との間の界面で光の屈折が生じることを回避でき、設計が容易である。また、撮像レンズとして用いた場合に、界面での光の反射が生じないため、フレア等による画質の劣化を避けることができる。
【００５１】
なお、以上の手順では、レンズ部１０の形状が凸状である場合を例に説明したが、形状は特に限定されず、凹状や非球面の形状であってもよい。
【００５２】
図８Ａ及び８Ｂは、基板部にレンズ部を一体成形する際の別の手順を説明する図である。
図８Ａに示すように、一対の型１０２と型１０４との間に基板部１を配置する。このとき、型１０２のレンズ転写部１０２ａと、型１０４のレンズ転写部１０４ａとがいずれも基板部１に対向している。また、型１０４のレンズ転写部１０４ａのそれぞれには予め樹脂が供給されている。
【００５３】
基板部１における型１０２側の面には、レンズ部１０を形成する部位毎に、樹脂１０Ｒが供給されている。基板部１において、レンズ部１０を成形する部位毎に、レンズ部１０の一つに対応する量の樹脂１０Ｒが供給される。基板部１へ樹脂１０Ｒを供給する手順は、図６で説明した手順と同様とすることができる。
【００５４】
次に、図８Ｂに示すように、型１０２と型１０４とを基板部１を挟んで重ね合わせる。基板部１の図中上面に供給された樹脂１０Ｒは、型１０２のレンズ転写部１０２ａの形状に倣って変形する。また、型１０４のレンズ転写部１０４ａに供給された樹脂１０Ｒは、基板部１とレンズ転写部１０４ａとに押圧され、該レンズ転写部１０４ａの形状に倣って変形する。型１０２，型１０４及び基板部１を重ね合わせた状態で、紫外線又は熱を照射し、樹脂１０Ｒを硬化させる。こうすることで、基板部１の両方の面に対して同時に、複数のレンズ部１０を一体成形してなる、ウェハレベルレンズアレイを得ることができる。
【００５５】
また、図８Ａ及び図８Ｂに見られるように、基板部１、型１０２，１０４のそれぞれにマーキング部Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１０、Ｍ２０を設けることで、基板部１に対する複数のレンズ部１０の位置決めを容易に行うことができる。
【００５６】
図９は、ウェハレベルレンズアレイの他の構成例を示す断面図である。
図９に示すウェハレベルレンズアレイは、基板部１の一方の面（図中では上面）に凸状のレンズ部１０ａが一体成形され、他方の面（図中では下面）に非球面のレンズ部１０ｂが一体成形された構成である。基板部１とレンズ部１０とはともに同一の成形材料で構成され、成形材料としては紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いることができる。レンズ部１０ａ，１０ｂの形状は特に限定されない。
【００５７】
基板部１のレンズ部１０ｂが成形された面には、凹部１ａが設けられている。凹部１ａはレンズ部１０ｂが成形される部位よりも広く設けられている。凹部１ａは、基板部１にレンズ部１０ａ，１０ｂを成形する前に、基板部１を成形する工程において同時に設けられたものである。なお、基板部１のレンズ部１０ａ，１０ｂが成形される面の両方に凹部１ａを設けてもよく、図のように一方の面にのみ設けてもよい。
また、図示しないが、凹部１ａではなく凸部を設けてもよい。この場合も、凸部をレンズ部１０ａ，１０ｂが成形される部位よりも広く設ける。
【００５８】
基板部１に凹部１ａを設ける場合には、基板部１を成形する際に同時に設けてもよく、又は、先に成形された基板部１から凹部１ａに相当する部位を取り除く加工を施してもよい。基板部１の凹部１ａに相当する部位以外に実質的に同等な光学特性を有する成形材料からなる構造体を一体成形してもよい。
基板部１に凸部を設ける場合には、基板部１を成形する際に同時に設けてもよく、又は、先に成形された基板部１から凸部に相当する部位以外を取り除く加工を施してもよい。基板部１の凸部に相当する部位に実質的に同等な光学特性を有する成形材料からなる構造体を一体成形してもよい。
【００５９】
図１０Ａから図１０Ｃは、図９のウェハレベルレンズアレイを製造する手順の例を示す断面図である。
図１０Ａに示すように、凹部１ａの形状を有するように成形された基板部１に、先に説明した手順と同様に、レンズ部１０ａを一体成形する。
【００６０】
次に、図１０Ｂに示すように、基板部１の凹部１ａに、レンズ部１０ｂの一つに対応する量の樹脂１０Ｒを供給する。この樹脂１０Ｒは、基板部１及びレンズ部１０ａを構成する成形材料と同一とする。樹脂１０Ｒの供給は、図６示したディスペンサによって、凹部１ａ毎に供給する。そして、図１０Ｃに示すように、樹脂１０Ｒを供給した後、レンズ部１０ｂの形状を転写するためのレンズ転写部を有する型１１２によって、凹部１ａの樹脂１０Ｒを押圧する。押圧した状態で、樹脂１０Ｒに紫外線又は熱を照射して樹脂１０Ｒを硬化させる。こうすることで、基板部１にレンズ部１０ｂを一体成形することができる。
【００６１】
図１１Ａ及び１１Ｂは、基板部に樹脂を供給する際において好ましい例である。
図１１Ａに示すように、基板部１には、レンズ部１０を成形する部位に成形材料である樹脂１０Ｒを保持するための窪み１ｂを設けることができる。この場合、図１１Ｂに示すように、窪み１ｂに樹脂１０Ｒを保持させた状態で、型１０２のレンズ転写部１９２を押圧し、成形する  窪み１ｂに供給された樹脂１０Ｒが基板部１の面方向（図中左右の方向）に拡がってしまうことを抑えることができる。基板部１の複数の部位に樹脂１０Ｒを供給させた場合には、最初に供給した樹脂１０Ｒと最後に供給した樹脂１０Ｒとでは、樹脂自体の拡がりかたが異なるため、成形後のレンズ部の形状に差異が生じることが考えられる。窪み１ｂで供給された樹脂１０Ｒを保持することで、成形後のレンズ部の形状に差異が生じることを抑えることができる。
【００６２】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、基板部１にレンズ部１０を一体成形にする際の別の例を説明する図である。
先ず、図１２Ａに示すように、基板部１における、レンズ部１０を成形する部位に、樹脂１０Ｒを供給する。ここで、各部位に供給される樹脂１０Ｒの量は、レンズ部１０に対応する量より多くする。
【００６３】
そして、図１２Ｂに示すように、基板部１に型１０２を重ね合わせ、レンズ転写部１０２ａの形状に倣って樹脂１０Ｒを変形させる。このとき、供給された樹脂１０Ｒの量が多いため、基板部１上で隣り合う樹脂１０Ｒ同士が一体となる。そして、全ての樹脂１０Ｒが基板部１の面を覆う表面層となるとともに、該表面層が複数のレンズ部１０を含んだ状態に変形する。基板部１と型１０２を重ね合わせた状態で、紫外線又は熱を照射して樹脂１０Ｒを硬化させることで、基板部１が実質的に肉厚になるとともに、厚みが拡大した側の面に複数のレンズ部１０が一体成形される。
【００６４】
また、図１２Ａ及び図１２Ｂに見られるように、基板部１と型１０２のそれぞれにマーキング部Ｍ１，Ｍ２を設けることで、基板部１に対する複数のレンズ部１０の位置決めを容易に行うことができる。
【００６５】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、基板部１にレンズ部１０を一体成形にする際の別の例を説明する図である。
図１３Ａに示すように、基板部１のレンズ部１０を形成する側の面には、予め、各レンズ部１０に対応するようにレンズ成形穴１ｃが設けられている。レンズ成形穴１ｃは、基板部１を成形する際に同時に設けてもよく、成形された基板部１に別の工程で、レンズ成形穴１ｃに相当する部位を取り除く加工を行ってもよい。
【００６６】
基板部１のレンズ成形穴１ｃには、樹脂１０Ｒが供給される。レンズ成形穴１ｃへの樹脂１０Ｒの供給は、図６で説明したディスペンサによって、各レンズ成形穴１ｃ毎に行うことができる。
【００６７】
図１３Ｂに示すように、型１０２を基板部１に重ね合わせることで、型１０２のレンズ転写部１０２ａ（ここでは凸形状とした。）に倣って樹脂１０Ｒが変形する。そして、紫外線又は熱を照射することで樹脂１０Ｒが、基板部１のレンズ成形穴１ｃにおいて凹状のレンズ部１０として一体成形される。この構成例で、レンズ部１０の形状は凹状に限らず、非球面やその他の形状としてもよい。
【００６８】
また、図１３Ａ及び図１３Ｂに見られるように、基板部１と型１０２のそれぞれにマーキング部Ｍ１，Ｍ２を設けることで、基板部１に対する複数のレンズ部１０の位置決めを容易に行うことができる。
【００６９】
図１４は、基板部１の他の構成例を示す図である。図１４に示すように、基板部１には、レンズ部１０を成形する部位を除く領域に、基板部１の反りを防止するため肉厚に形成してなるリブ１４が設けられていてもよい。こうすれば、リブを設けた位置の基板部１の剛性が大きくなるため、反りが生じすることを防止できる。リブ１４は、基板部１の面に格子状や放射状や円環状に形成することができる。なお、リブ１４の形状は特に限定されない。
【００７０】
基板部１のレンズ部１０を成形する部位を除く領域に、他の部材と重ね合わせるときのスペーサ１２が設けられていてもよい。他の部材としては、例えば、他のウェハレベルレンズアレイや半導体基板である。こうすれば、ウェハレベルレンズアレイを他のウェハレベルレンズアレイや半導体基板に重ね合わせるために別途スペーサを設ける工程を省略することができる。
なお、スペーサ１２は、基板部１やレンズ部１０とは異なる他の材料からなるものを別途取り付けられたものでもよい。
【００７１】
次に、ウェハレベルレンズアレイを用いて、更に、レンズモジュール及び撮像ユニットを製造する手順を説明する。
【００７２】
図１５Ａ及び１５Ｂは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。ウェハレベルレンズアレイの基板部１の一方の表面（同図では下方の面）には、スペーサ１２が一体に設けられている。
同図１５Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗとの位置合わせが行われる。半導体基板Ｗの一方の面（同図では上側の面）には、基板部１に設けられた複数のレンズ部１０の配列と同じ配列で固体撮像素子Ｄが設けられている。そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１がスペーサ１２（図１４参照）を介して、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗに重ね合わされ、一体に接合される。その後、一体とされたウェハレベルレンズアレイ及び半導体基板Ｗは、レンズ部１０及び固体撮像素子Ｄそれぞれの配列の列間に規定される切断ラインに沿って、ブレードＣ等の切断手段を用いて切断され、複数の撮像ユニットに分離される。切断ラインは、例えば基板部１の平面視において格子状である。
【００７３】
なお、本例では、撮像ユニットを製造する際のダイジングを例に説明している。一方で、レンズモジュールを製造する際のダイジングは、半導体基板Ｗに接合させないで、レンズ部１０の配列に応じて切断して複数のレンズモジュールに分離する。
【００７４】
図１６Ａ及び１６Ｂは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングして複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００７５】
先ず、図１６Ａに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。
【００７６】
次に、図１６Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、レンズモジュールが完成する。
【００７７】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ１２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００７８】
このように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１に予めスペーサ１２を一体成形しておき、その後に、スペーサ１２ごとウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ１２を接合する場合に比べて効率良くレンズモジュールを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００７９】
図１７は、レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、２つの基板部１と、各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングし、複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００８０】
先ず、図１７に示すように、複数のウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。複数のウェハレベルレンズアレイの各基板部１の一方の面にスペーサ１２が成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ１２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対してスペーサ１２の位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【００８１】
そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合う位置のスペーサ１２も同時に切断され、各切断ラインを境界として分割されたスペーサ１２が、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えたレンズモジュールが完成する。この手順では、重ね合わされるそれぞれの基板部１に対するレンズ部１０及びスペーサ１２の位置が同じであるため、分離された複数のレンズモジュールの構成はいずれも同じになる。また、重ね合わされるそれぞれの基板部１のうち、最上部の基板部１を基準に切断ラインの位置を決定し、切断すればよい。
【００８２】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ１２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００８３】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせ、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板部１をスペーサ２ごとダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールを個別に重ね合わせる場合に比べて、効率よくレンズモジュールを量産することができ、生産性が向上する。
【００８４】
図１８Ａ及び１８Ｂは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１と該基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたレンズモジュールをセンサモジュールに接合してダイジングし、複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【００８５】
先ず、図１８Ａに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。基板部１の下側の面にはスペーサ１２が一体成形されている。
【００８６】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行った後、該基板部１をスペーサ１２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【００８７】
そして、図１８Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、撮像ユニットが完成する。
【００８８】
このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ１２を成形しておき、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ１２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００８９】
図１９Ａ及び１９Ｂは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、２つの基板部１と各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイを、固体撮像素子が設けられた半導体基板に接合してダイジングし、それぞれが２つのレンズ部１０を備えた複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【００９０】
先ず、図１９Ａに示すように、２つのウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。重ね合わせる２つの基板部１それぞれの下側の面には、スペーサ１２が予め成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ１２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対するスペーサ１２の位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【００９１】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。重ね合わされた状態の複数のウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行う。その後、最下部に位置する該基板部１を、スペーサ２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【００９２】
そして、図１９Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１及び半導体基板Ｗを、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えた撮像ユニットが完成する。
【００９３】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサ１２を介して接合しておき、その後に、最下部のウェハレベルレンズアレイの基板部１と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断している。このような手順によれば、分離されたレンズモジュール同士を重ね合わせ、更に、各レンズモジュールとセンサモジュールとを接合していくことで各撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００９４】
本明細書は以下の内容を開示する。
（１）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
予め形成された前記基板部に、該基板部の成形材料と実質的に同等な光学特性を有する樹脂により前記レンズ部を一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（２）上記（１）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
成形された前記基板部に、前記基板部の成形材料と実質的に同等な光学特性を有する樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（３）上記（２）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位毎に、前記レンズ部の一つに対応する量の前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（４）上記（１）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に前記レンズ部を一体に成形する前に、前記複数のレンズ部を成形するための型の複数のレンズ転写部に前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（５）上記（４）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に前記レンズ部を一体に成形する前に、前記複数のレンズ転写部のそれぞれに、前記レンズ部の一つに対応する量の前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部を成形する工程において、前記成形材料からなるブロックを切り出すことで前記基板部を作成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位を除く領域に、前記基板部の反りを防止するため肉厚に形成してなるリブを成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（８）上記（１）から（７）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位を除く領域に、他の部材と重ね合わせるときのスペーサを成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（９）上記（１）から（８）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に、前記レンズ部を成形する際に、該レンズ部の位置決めの基準となるマーキング部が設けられているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する面に凹部又は凸部が設けられ、前記凹部又は前記凸部が前記レンズ部を成形される領域よりも広く設けられているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１１）上記（１）から（１０）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の前記レンズ部を成形する部位に前記成形材料を保持するための窪みが設けられ、前記レンズ部を成形する際に、該レンズ部の前記成形材料を前記窪みで保持するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１２）上記（１）から（１１）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のレンズ部を成形する際に、成形された前記基板部の表面で、供給された前記成形材料が一体となり、前記基板部の表面を構成する層と前記レンズ部とが成形されるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１３）上記（１）から（１２）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のレンズ部を成形する際に、予め前記基板部に形成された複数のレンズ成形穴のそれぞれに前記成形材料を供給し、成形することで、前記レンズ成形穴ごとに前記レンズ部を構成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１４）上記（１）から（１３）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
（１５）上記（１４）に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
（１６）上記（８）に記載のウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間に前記スペーサを挟んで重ね合わされるレンズモジュール。
（１７）上記（１６）に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
上記ウェハレベルレンズアレイの製造方法は、デジタルカメラ、内視鏡装置、携帯型電子機器等の撮像部に設けられる撮像レンズを製造する際に適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１    基板部
１０    レンズ
１０２，１０４    型（スパッタ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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