(57)【要約】【課題】回折レンズ構造を形成する方法が開示されている。【解決手段】  本方法は、型板を設ける工程と、型板に配列されたリングのセットをパターニングする工程と、リング間に、該リングが上記型板上で原位置マスクとなるようにスペースを開ける工程と、上記リング間のスペースにオプティカル・ポリマを向ける工程と、オプティカル・ポリマを重合させてリング・レンズのアレイを形成する工程と、リング・レンズのアレイを基板へ移送する工程とを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折レンズ構造を形成する方法であって、
型板を設ける工程と、
前記型板に配列されたリングのセットをパターニングする工程と、
前記リング間に、該リングが前記型板上の原位置マスクとなるようにスペースを開ける工程と、
前記リング間の前記スペースにオプティカル・ポリマを向ける工程と、
前記オプティカル・ポリマを重合させてリング・レンズのアレイを形成する工程と、
前記リング・レンズのアレイを基板へ移送する工程と
を含む、方法。
【請求項２】
前記設ける工程は、前記型板に、該型板上に堆積されるフォトレジストの層を設ける工程を含み、
前記パターニングする工程は、交互に位置して対応して光を伝導し又は遮る暗いリング及び明るいリングのマスクを含むフォトリソグラフィー・システムを使用して、前記型板に配列された前記リングのセットをパターニングする工程を含み、
前記向ける工程は、前記オプティカル・ポリマを前記リング間の前記スペースに射出する工程を含み、
前記開ける工程は、前記パターニングされたアレイを現像して洗浄し、前記リング間に前記スペースを開ける工程を含み、
前記方法は、
リリース層を塗布して前記リング状にエッチングされた構造の側壁を共形にコーティングする工程と、
前記型板を前記基板に位置合わせするためのアライメント・マークを前記型板上に形成する工程と
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出現との相互参照
本出願は、“射出成形されたマイクロオプティックス（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｅｄ  ＭｉｃｒｏＯｐｔｉｃｓ）”について本出願と共に出願された同時係属中の出願第  号（代理人事件整理番号ＹＯＲ９２００５０１３１ＵＳ１）に関連し、その開示内容は参照により本書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的にはマイクロレンズに関し、特に、本発明は光学的相互接続に特に良く適する回折レンズ構造を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
最近、いろいろなサーバ及び記憶装置アプリケーションのために大帯域幅光ファイバ相互接続の開発に興味が持たれている。例えば、１アレイあたりに１２個に及ぶ２５０ミクロン・ピッチのレーザを有する垂直キャビティ表面放射レーザ（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｃａｖｉｔｙ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｌａｓｅｒ（ＶＣＳＥＬ））から構成される光学トランスミッタ・アレイが市販されている。これらの装置は、並列光インターコネクト（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＯＩ））を形成するために光ファイバのリボンを用いて光検出器の類似するアレイと相互に接続される。これらの装置は、アジャイラント（Ａｇｉｌｅｎｔ）、タイコ（Ｔｙｃｏ）、エムコア（Ｅｍｃｏｒｅ）、ピコライト（Ｐｉｃｏｌｉｇｈｔ）、及びザノプティックス（Ｘａｎｏｐｔｉｘ）を含む幾つかの会社から入手可能である。これらの装置は、例えば、スイッチ間のクラスタリング構造の一部としてハイエンドの技術用コンピュータに使用され得、これは大規模なサーバ、クラスタの構築に不可欠の大帯域幅長距離リンクを可能にする。１アレイあたりに光学エレメントを４つだけ有するＰＯＩの小型バージョンもＩ／Ｏアプリケーションのために大量に使用されており、この技術の将来のクラスタリング・アプリケーションのために他の利用法が開発されている。２．５ギガビット／ｓ／ラインから５ギガビット／ｓ／ラインに及ぶデータレートの４Ｘ、８Ｘ、及び１２Ｘアレイを含む種々の幅のＰＯＩが標準化されている。ＶＣＳＥＬアレイのデュアル・チップ及びマルチ・チップ・モジュールへの直接統合を含む、より進化したアプリケーションも考慮されている。
【０００４】
ＰＯＩは、顕著に大きな帯域幅及び銅リンクの何倍もの距離、電磁干渉に対する不感性、小さく、密なパッケージング、軽量で可撓性のケーブル・アセンブリを含む多くの技術上の利点を提供する。これらのリンクを広く採用することを著しく妨げていたのは、銅の代替物と比べて割合に高いコストであり、従って、ＰＯＩは、今日、コストに左右されないか或いは他の如何なる方法でも達成し得ない距離及び帯域幅の組み合わせを必要とするアプリケーションに用いられているに過ぎない。従ってＰＯＩについてコスト低減が大いに望ましい。
【０００５】
ＰＯＩに関しての主要なコスト要因は、レーザのアレイと対応する光ファイバのアレイとの間に必要とされるアクティブなアライメントである。その様なマイクロレンズ・エレメントの製造は現在１Ｂ＄市場であり、来るべき数年間により大きくなると見積もられている。目標は、赤外線（通例、８５０ｎｍに近い波長）をＶＣＳＥＬアパーチャ（最初は、直径２−３ミクロン）からファイバ・コア（通例、直径５０ミクロン）の中へ最低のコストでなるべく効率良く発射することである。ＶＣＳＥＬからのレーザ・ビームは非常に大きな発散を有するのでファイバ・コアをレーザ・アパーチャに対して直接当接させて位置決めすること（突合せ結合）は実際的ではなく、標準的な光学アレイ・コネクタ（ＭＰＯなど）を用いてファイバをレーザ・アパーチャに充分に近づけることは不可能である。たとえこれが可能であって且つビーム直径がファイバ・コアより小さいとしても、ファイバの開口数との不一致に起因してロスが依然として発生する（ビームの一部は依然としてファイバの受け入れ角度を超えることがあって、その場合ビームはガイドされない）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ウェーファ−スケールの製造と、光学コンポーネントとの電子的統合とを可能にすることである。
【０００７】
この理由から、全ての実際的なＶＣＳＥＬアレイはファイバ・アレイへの光の結合を容易にするために何らかの形のレンズ構造を採用している。この問題は、レンズ及びＶＣＳＥＬの設計における累積公差振れのような効果に起因して、単一のレーザ及びファイバのアライメントより著しく複雑である。在来のレンズ素子は、（例えばガラス製の球面レンズ又はボール・レンズ）別々に製造され、その後にＶＣＳＥＬアレイの素子と手操作で整列させられ得るが、これは低コストの製造工程ではなく、アレイ全体における結合光強度の均一性は余り良く調節されない。レーザとレンズとを適切に整列させ得ないことからの、或いはアライメント後のレーザ・アレイ素子の故障からの高率の製造フォールアウトもあり、これは今日直面する高コストの重要な理由である。従って、ＶＣＳＥＬアレイ・レンズのための低コスト、大量製造方法と、これらのレンズをＶＣＳＥＬパッケージに取り付けるための低コストの組み立て／アライメント手続きとに対する産業上のニーズがある。
【０００８】
本発明の目的は、印刷回路基板及びウェーファ−スケールの製造と、光学コンポーネントとの電子的統合とを可能にすることである。
【０００９】
本発明の目的は、改良されたマイクロレンズ・アレイを提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、マイクロレンズを印刷回路基板又は半導体パッケージ又はウェーファに取り付けるための低コストのアライメント手続きを提供することである。
【００１１】
本発明の更なる目的は、射出成形によって製造されたマイクロレンズのアレイを用いてＶＣＳＥＬレーザ・アレイのアライメントの問題を処理することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの及び他の目的は、マイクロレンズ・アレイと、マイクロレンズ・アレイを他の装置に位置決めし整列させる方法とで達成される。一般に、マイクロレンズ・アレイは、射出成形されたマイクロレンズ素子のアレイと、支持フランジとを含む。マイクロレンズ素子の各々は概して円錐形の横断回転面を有し、それは回転楕円面形、楕円体形、或いは円柱形であり得、支持フランジは、アレイのマイクロレンズ素子同士を、このレンズのアレイの位置決めを容易にするために、結合させる。このアレイは垂直キャビティ表面放射レーザ（ＶＣＳＥＬ）に用いるために良く適しており、特に、本発明の好ましい実施態様は、射出成形により製造されたマイクロレンズ素子のアレイを用いることによりＶＣＳＥＬレーザ・アレイのアライメントの問題を処理する。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様は、レンズ・アセンブリ上の反射防止ファセットのような特徴を含むレンズ・アレイの単一生産工程での製造に配慮している。成形工程は、レンズ面と同じ大公差でのレンズ素子間のフランジの製造を可能にするように改変され得る。レンズ・アレイ全体がＶＣＳＥＬにリソグラフィー精度で整列させられ得て、現在の技術において最も時間のかかる高価な工程の幾つかを無くすることができる。このプロセスは、得られたＶＣＳＥＬのウェーファ−スケール試験をも可能にし、コストを更に低減し歩留まりを改善する。成形されるマイクロレンズのための付加的な成形特徴と付加的な使用法が“射出成形されたマイクロオプティックス（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｅｄ  Ｍｉｃｒｏｏｐｔｉｃｓ）”について本出願と共に出願された同時係属中の特許出願第  号（代理人事件整理番号ＹＯＲ９２００５０１３１ＵＳ１）に記述されており、その開示内容の全体が参照により本書に組み込まれる。
【００１４】
本発明の他の側面において、回折レンズ構造を形成する方法が提供される。この方法は、型板を設ける工程と、型板に配列されたリングのセットをパターニングする工程と、それらのリング間にスペースを開ける工程とを含み、リングは型板上で原位置マスク（ｉｎ−ｓｉｔｕ  ｍａｓｋ）になる。この方法は、リング間のスペースにオプティカル・ポリマを向ける工程と、リング・レンズのアレイを形成するように前記オプティカル・ポリマを重合させる工程と、そのリング・レンズのアレイを基板へ移す工程とを更に含む。
【００１５】
好ましくは、設ける工程は型板の上に堆積されたフォトレジストの層を設ける工程を含み、パターニング工程は、交互に位置する暗いリング及び明るいリングのマスクを含むフォトリソグラフィー・システムを使用する工程を含み、それらのリングは型板に配列されたリングのセットをパターニングするために相応に光を伝導し及び遮る。また、好ましい実施態様では、向ける工程はオプティカル・ポリマをリング間のスペースに射出する工程を含み、開ける工程は、リング間の前記スペースを開けるために、パターニングされたアレイを現像して洗浄する工程を含む。この好ましい方法は、リング−エッチングされた構造の側壁を共形にコーティングするためにリリース層を付ける工程と、型板を前記基板に整列させやすくするために型板上にアライメント・マークを形成する工程とを更に含むこともできる。
【００１６】
本発明の更なる利益及び長所は、本発明の好ましい実施態様を明記し示す添付図面に関して与えられた以下の詳しい記述を検討することから明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明と共に使用することのできる垂直キャビティ表面放射レーザ（ＶＣＳＥＬ）を示す。
【図２】マイクロレンズのアレイを成形するためのアセンブリを示す。
【図３】マイクロレンズのアレイを成形し、その後にレンズを半導体ウェーファ上に移すための手続きを概説する工程図である。
【図４】マイクロレンズ・アレイを半導体ウェーファに整列させクランプするための手続きを示す。
【図５】マイクロレンズのアレイを備えている半導体ウェーファを検査するための手続きを示す。
【図６】射出成形回折レンズ構造を形成するための工程を示す。
【図７】図６の工程を用いて形成された回折レンズの横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、一般的には、マイクロレンズ・アレイと、そのマイクロレンズ・アレイを他の装置上に位置決めし整列させる方法とに関する。一般的に、このマイクロレンズ・アレイは射出成形されたマイクロレンズ素子のアレイと、支持フランジとを含む。マイクロレンズ素子の各々は該して回転楕円面形、楕円体形、或いは円柱形を有し、支持フランジは、アレイのマイクロレンズ素子同士を、このレンズのアレイの位置決めを容易にするために結合させる。このアレイは垂直キャビティ表面放射レーザ（ＶＣＳＥＬ）に用いるために良く適しており、特に、本発明の好ましい実施態様は、射出成形により製造されたマイクロレンズ素子のアレイを用いることによりＶＣＳＥＬレーザ・アレイのアライメントの問題を処理する。
【００１９】
ＶＣＳＥＬはほぼ円形横断面のビームを放射するので、このアプリケーションに円形対称レンズ又はアナモルフィック・レンズが使用され得る。１５−２０度の発散を有する代表的なＶＣＳＥＬビームは、６度の小ささの受け入れ角度でファイバ・コア中に結合されなければならない。しかし、得られる光学サブアセンブリは、また、国際レーザ安全規定（ＩＥＣ８２５）に従って目に安全でなければならない。好ましいレーザ商品分類はクラス１であり、或いは訓練されていない人による拡大光学系無しでの目視のために本質的に安全である。これを達成する１つの方法は、ビームの発散を調整するためにレンズを用いることであり、それは開いているＶＣＳＥＬトランスミッタ・ポートから目に到達するアクセス可能なレーザ輻射のエネルギー密度を減少させる。マイクロレンズでビームを部分的にコリメートすることは、目の安全を犠牲にすること無く結合されるパワーを最大にする能力を提供する。ＶＣＳＥＬ発散偏差の効果を最小にするために、レンズの曲率はＶＣＥＬのニアフィールド（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ）への配置を許すべきである。これらの原理は、添付図面により示されている。
【００２０】
より具体的には、図１はＶＣＳＥＬ１０と、１対のレンズ１２，１４と、部分的にコリメートされたレーザ・ビーム１６と、２０のところに表されている光ファイバとを示す。図１の構成において、レンズ素子１２はこの例では支持フランジ２２に取り付けられており、レンズ・アレイ同士の結合を容易にするためにフランジ内径の公差は好ましくは非常に小さい。この様なフランジ２２の使用は、マイクロレンズ・アレイをＶＣＳＥＬアレイと同じパッケージの内側に組み立てて統合光学トランシーバ・サブアセンブリを形成することを容易にする。もしコネクタ位置が１ミクロン未満誤整列すると、フランジ２０及びレンズ素子１２，１４の公差は２５％以上の光強度変動を引き起こす。従って、マイクロレンズ・アレイを製造するために使われる手段は、好ましくは、小さな公差を維持し、アレイの振れを最小にする。サイズが小さいので、マイクロレンズ１２，１４を在来の方法で研磨することはできず、製造工程は好ましくは光学的アプリケーションのために充分に滑らかな表面をもたらす。最後に、マイクロレンズは、好ましくは、反射誘発強度雑音として知られている不安定性を引き起こしてビット誤り率を悪化させるレーザへの光の後方反射を最小にする。浅い角度（４−６度）をなしてレンズ頂点に存在する僅かなフラットニング２４は、後方反射光を最小にするために使用され得る。
【００２１】
本発明の好ましい実施態様では、これらの特性を有するＶＳＣＥＬレンズ・アレイは、図２及び３に示されているように、射出成形技術を用いて製造される。これらの図を参照すると、始めに、３０のところに表されているように、金属、シリコン・グラファイト、ガラスなどの金属型板３２は、ＶＣＳＥＬマイクロレンズ・システムのために望まれる曲率半径を有するキャビティ３４のアレイを有するように設計されている。型板は、低温レンズ材料のために使用されるのであれば、シリコンから製造され得る。型板３２は、キャビティにおいて任意の表面曲率を有するように設計され得、レーザに関しての目の安全のために部分的にコリメートするレンズの設計を容易にする。得られるレンズ素子はＶＣＳＥＬ素子の寸法に厳密に空間的に整合するであろう。レンズ間隔又は曲率の変動は、他のファイバ・ピッチへの空間的変換と、異なるファイバ・コア直径／開口数の使用とを容易にする。
【００２２】
３６のところに表されているように、この型板３２は、適度に低い融点（１５０℃から２５０℃までの範囲の）と適切な屈折率（１．３から３．３までの範囲の）とを有する低温（１００℃から１５０℃までの範囲の）ガラス又はプラスチックのような適切なレンズ材料４０で満たされる。選択された波長の化学線照明を用いる、特定の程度までの光重合は、型キャビティにおける原位置で又はターゲット装置アレイへの移送後に、マイクロレンズ・アレイの屈折率の調整を可能にする。或いは、コストを追加して、より高い融点のどの様なタイプのガラスでも特別の処理工程で収容され得る。材料選択に依存して、マイクロレンズの脱型を容易にするために型は始めにオプションのリリース層（テフロン(登録商標）など）でコーティングされ得、マイクロレンズ・アレイの場合には基板の上面もリリース層でコーティングされ得る。レンズ・アレイの取り外しを容易にするためにレンズ・フランジ領域にもリリース層を付け得ることに注意しなければならない。型板３２は溶けたレンズ材料で満たされ、複数のアレイ素子同士を結合させるレンズ・フランジ２２は、型板において隣接するレンズ素子間に接続部４２を残すことにより、同時に製造される（これもテフロン(登録商標）のリリース層でコーティングされ得る）。これは、フランジ公差の厳重な調整に役立つ。代わりに、図３において工程４４において表されているように、ＶＣＳＥＬと、ＶＣＳＥＬのニアフィールドに存在するレンズ・アレイとの受動的なセルフアライメントを容易にするべくフランジ２２と番う共役、共形の表面を形成するためにＶＣＳＥＬ表面は別の操作で成形又は機械加工され得る。
【００２３】
レンズ材料４０のための圧力供給は、深いレンズ・キャビティ３４と浅い結合フランジ４２との両方を均一に満たすために調整されなければならないかも知れない。これを容易にするために、アレイ全体が完成する前に冷え始めるのではなくて（それは熱的不均衡及びクラッキングにつながりかねない）レンズ・アレイ全体が満たされるまでレンズ材料が流動性のままであるようにレンズ材料を充分に高い温度（１５０℃から３００℃の範囲の）で溶けた状態に保つことが望ましいであろう。この目的のためにオプションの加熱素子４６が射出ツール５０の周りに巻きつけられて示されている。代わりに、基板のより薄い領域（フランジに沿う領域或いはレンズ素子間の領域など）の上を射出ツールがより速く通過するように型板３２における射出ツールのスキャン速度を変えることができる。この目的のためにオプションのデジタル・マイクロコントローラ（図示されていない）をスキャン位置コントローラとインターフェースさせることができる。型キャビティ３４は、後方反射される光を最少にするためにレンズ頂点に浅い角度の僅かなフラットニング５２を有するように設計され得る。代わりに、この特徴を作るためにレンズ頂点は反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）を受けることができる。
【００２４】
型板３２は、好ましくは、マイクロレンズ・アレイの位置決め及び取り外しを容易にするためにアライメント・マーキングを含む。相補的マーキングがＶＣＳＥＬウェーファ上に設けられ、他のアレイの両端において基板にエッチングされ或いは他の方法で設けられるが、これらのマーキングはリソグラフィー的精密さで実現され得る。図３及び４において５４のところに表されているＶＣＳＥＬアレイとレンズ・アレイとの整列は、可視光下で光学的検査技術を用いて行われ得、レンズ・アレイを手操作で調整する必要は無い。工程は、レンズ・アレイをＶＣＳＥＬウェーファ上へ反転させ又はひっくり返すこと；レンズ及びＶＣＳＥＬ上のマーキングを検査し且つ整列させること；５６のところに表されているように、型板を整列した位置にクランプし又は固定保持すること；マイクロレンズ・アレイをＶＣＳＥＬ表面上へ移送６０し、６２のところに表されているようにレンズ／フランジ・リリース層を分離すること；及び、６４のところに表されているように、型板をクリーニングと再使用とのために取り外して、レンズ・アレイを光学エポキシ、屈折率整合ゲル又は類似の薬剤で正しい位置に貼り付けられた状態にしておくことを含む。
【００２５】
これはＶＣＳＥＬとレンズ・アレイのウェーファ−スケール試験６６を可能にする。図５を参照すると、レンズ素子７０はＶＣＳＥＬウェーファ７２がダイシングされる前に取り付けられ得、ウェーファ・スケールＶＣＳＥＬ素子に電圧を加えて光出力を生じさせるために電気プローブが使用される。７４のところに表されている任意の適切なセンサ又は検出器により検知されるレーザ−レンズ・アレイの光学的特性は統合ウェーファ・スケール上で評価され得て、製造試験における相当のコストを節約する。
【００２６】
高レベルのレーザ光後方反射を調整するために代わりの技術が使用され得る。レンズ材料４０がまだ溶けている間に型板３２を僅かに傾けることにより、レンズ・アレイの上面を非常に浅い角度（数度）に流入させることができる。レンズ材料が硬くなるまで型が傾いた位置に保持されるならば、レンズ・アレイ全体にわたって一方の側にレンズがあって他方の側に後方反射角度があるアレイを形成することが可能である。高レベルの後方反射が予想されるか、或いは元の伝導されるビーム・アパーチャよりも後方反射が遥かに大きいアプリケーションについては、これはマイクロレンズに関してオフアクシスに反射された過剰な光がレーザ・アパーチャに戻るのを防止する。
【００２７】
付加的な成形特徴と、成形されたマイクロレンズのための付加的な使用法とが、“射出成形されたマイクロオプティックス（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｅｄ  Ｍｉｃｒｏｏｐｔｉｃｓ）”について本出願と共に出願された同時係属中の特許出願第  号（代理人事件整理番号ＹＯＲ９２００５０１３１ＵＳ１）に記載されており、その開示内容の全体が参照により本書に組み込まれる。
【００２８】
図６のフローチャートは、フレネル・ゾーン・プレート回折レンズ構造を形成するための順序付き工程系列を描いている。工程８０において、光学的に平らなホウ珪酸ガラス板のような適切な型板又はテンプレート材料がフォトレジストのブランケット層をその上に堆積させている。工程８２において、交互に位置して相応に光を伝導し又は遮る明暗のリングのマスクを使用する投影フォトリソグラフィー・システムが、テンプレートに配列された同心リング又は円環のセットを光パターニングする。工程８４で、パターニングされたアレイを次に現像し洗うことにより、リング間スペースが開けられる。それらのリングは、今や、型板の反応性イオンエッチングＲＩＥ、又はフッ化水素酸若しくは他の適切なウェット・エッチングのための原位置マスクであり、それは工程８６で行われる。リング−キャビティ・アレイを満たすために使用される低融点（３００℃未満）ガラスからの射出成形オプティカル・ポリマの剥離を保証するために、同心リング・エッチングされた構造の側壁を共形にコーティングするために工程９０でリリース層が付けられる。工程９２で、次に充填ツールはオプティカル・ポリマをリング−キャビティの中に射出する。射出成形された同心リング・アレイが移送される装置ウェーファ又は基板の上の対応する場所に位置する共役アライメント・マークと最善に整列するように型板上に適切に位置するフォトリソグラフィー・アライメント・キーがリング・パターニング及びエッチングの工程の間に同時に形成される。工程９４で、次に光重合体リング・レンズのアライメント、クランピング及び移送が完了する。工程９６で、分離と、光重合体により吸収されるスペクトル内容を有する光源によるその後の照明とは、リング−レンズ材料をより硬くてより耐久性のある状態に架橋結合させる光重合を誘発し、同時に、回折レンズ又はフレネル・ゾーン・プレートの屈折率を微調整するために使用され得る。更に、回折レンズを構成するリング表面の或る程度のファセット形成又はブレージング（ｂｌａｚｉｎｇ）を可能にするようにＲＩＥチャンバ圧力又はガス組成を調整することにより或る程度の異方性を達成するために、ＲＩＥ条件が調整され得る。図７は、回折レンズの横断面図を示す。
【００２９】
基準マークを用いるフォトリソグラフィー・アライメントの非常に精密な技術を適用することにより、レーザのニアフィールドにおける理想的な高い結合効率を達成するために回折レンズはＶＣＳＥＬジャンクション上に直接置かれ得る。この様に本発明は、ＶＣＳＥＬ装置の放射ジャンクションへの屈折又は回折レンズの結合に関してウェーファ−スケール・アライメント及び取り付けを教示し、また、ＭＥＭＳウェーファのＭＥＭＳ装置アレイへの類似の取り付けに、或いはＶＣＳＥＬ及びＭＥＭＳ構成の組み合わせに容易に拡張される。
【００３０】
ゾーン・プレートを形成するために満たされるべき基本的物理光学条件は、代わりとなる伝導性及び吸収性又は反射性のリングが、指定された振幅−位相インターフェログラムからもたらされるピーク及びゼロの周期関数を作るような直径を有することである。その様な条件は、当業者に良く知られており、本発明と、半径方向ステップ・サイズ、環状厚さ、環の高さ、ブレーズ角、屈折率、及び反射率のようなパラメータの調整された変化によって充分に可能にされる。本発明の主な利点は、回折マイクロレンズの規模設定性と、そのウェーファ−スケール製造とである。
【００３１】
本書において開示されている発明が上記目的を果たすように良く計算されていることは明らかであるが、多数の改変及び実施態様が当業者によって考案され得るとことが認められるであろう。添付されている請求項が本発明の範囲に属するような改変及び実施態様を全て包含することが意図されている。
【図１】
2011253204.tif 000003
【図２】
2011253204.tif 000004
【図３】
2011253204.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011253204.tif 000007
【図６】
2011253204.tif 000008
【図７】
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