(57)【要約】  内視鏡用光学ユニット１の製造方法は、光路部１１とスペーサ部１２とを有する光学素子１０をそれぞれが含む複数の素子ウエハ１０Ｗを作製する工程と、スペーサ部１２の間の隙間に配設された固体の第１接着材料からなる第１接着部２１により素子ウエハ１０Ｗを接着し積層ウエハ２Ｗを作製する第１接着工程と、積層ウエハ２Ｗのスペーサ部１２の間の隙間に液体の第２接着材料２２を注入し接合ウエハ１Ｗを作製する第２接着工程と、第２接着材料２２を硬化処理する硬化工程と、接合ウエハ１Ｗを切断する工程と、を具備する。
2017212520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路部と前記光路部を囲んで光路空間を形成するスペーサ部とを有する少なくとも１つの光学素子をそれぞれが含む複数の素子ウエハを作製する工程と、
前記複数の素子ウエハをそれぞれの前記光学素子の光軸が一致するように配置し、対向する素子ウエハの前記スペーサ部の間の隙間の一部に配設されている固体の第１接着材料からなる第１接着部により前記対向する素子ウエハを接着し、積層ウエハを作製する第１接着工程と、
前記スペーサ部の間の前記隙間に液体の第２接着材料を注入し接合ウエハを作製する第２接着工程と、
前記液体の第２接着材料を硬化処理し第２接着部とする硬化工程と、
前記接合ウエハを切断する工程と、を具備することを特徴とする内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項２】
前記第２接着材料が、毛細管現象により前記隙間に注入されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項３】
前記第１接着材料が感光性樹脂からなり、前記第１接着部がフォトリソグラフィ法によりパターニングされることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項４】
前記第１接着部が、前記光路空間の周囲を隙間無く囲むように環状に配設され、
前記第２接着材料が、前記第１接着部の周囲を隙間無く囲むように注入されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項５】
前記第１接着材料および前記第２接着材料が、熱硬化性樹脂であり、
前記第１接着材料の硬化温度が、前記第２接着材料の硬化温度よりも高いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項６】
前記第１接着工程または前記第２接着工程の少なくともいずれが大気圧未満の減圧状態で行われ、前記光路空間が大気圧未満に密封されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記複数の素子ウエハのいずれかが、透明な平行平板からなる中間素子ウエハであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項８】
前記第１接着工程において、撮像素子を含む撮像素子ウエハが接着された積層ウエハが作製されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項９】
光路部と前記光路部を囲んで光路空間を形成するスペーサ部とをそれぞれが有する複数の光学素子が積層され、対向する光学素子がスペーサ部の間に配設されている接着部により接着されている内視鏡用光学ユニットであって、
前記接着部が、第１接着材料からなる第１接着部と第２接着材料からなる第２接着部とを含み、前記光路空間が少なくとも前記第２接着部により隙間無く囲まれていることを特徴とする内視鏡用光学ユニット。
【請求項１０】
前記第１接着部が前記光路空間を囲んでいる環状で、
前記第１接着部の周囲を、前記第２接着部が隙間無く囲んでいることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡用光学ユニット。
【請求項１１】
前記光路空間の圧力が、大気圧未満であることを特徴とする請求項９または請求項１０のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニット。
【請求項１２】
前記複数の光学素子のいずれかが、透明な平行平板からなる中間素子であることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニット。
【請求項１３】
撮像素子を含む撮像ユニットであることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニット。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットを具備することを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学素子が積層された内視鏡用光学ユニットの製造方法、複数の光学素子が積層された内視鏡用光学ユニットおよび複数の光学素子が積層された内視鏡用光学ユニットを有する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の先端部に配設される内視鏡用光学ユニットは、低侵襲化のため小型化、特に細径化が重要である。【０００３】
日本国特開２０１２−１８９９３号公報には、光学ユニットを効率良く製造する方法として、ウエハレベル積層体からなる光学ユニットが開示されている。ウエハレベル光学ユニットは、それぞれが複数の光学素子を含む複数の素子ウエハを積層し接着した接合ウエハを切断し個片化することで作製される。【０００４】
素子ウエハを接着する接着剤として液体材料を用いると、接着剤が光路に、はみ出して光学ユニットの光学特性に悪影響を及ぼすおそれがあるため製造は容易ではなかった。一方、接着剤として固体材料を用いると、光路領域の接着材料を除去し開口を形成するパターニングが必要である。感光性の接着材料はフォトリソグラフィ法により高精度パターニングが可能であるが、接着強度が不十分で、個片化された光学ユニットの信頼性が低下するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、製造が容易で信頼性の高い内視鏡用光学ユニットの製造方法、製造が容易で信頼性の高い内視鏡用光学ユニット、および製造が容易で信頼性の高い内視鏡用光学ユニットを具備する内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の内視鏡用光学ユニットの製造方法は、光路部と光路部を囲んで光路空間を形成するスペーサ部とを有する光学素子をそれぞれが含む複数の素子ウエハを作製する工程と、前記複数の素子ウエハを前記光学素子の光軸が一致するように積層し、対向する素子ウエハのスペーサ部の間に配設されている固体の第１接着材料からなる第１接着部により前記対向する素子ウエハを接着し、積層ウエハを作製する第１接着工程と、前記スペーサ部の間の隙間に液体の第２接着材料を注入し接合ウエハを作製する第２接着工程と、前記液体の第２接着材料を硬化処理し第２接着部とする硬化工程と、前記接合ウエハを切断する工程と、を具備する。【０００８】
実施形態の内視鏡用光学ユニットは、光路部と前記光路部を囲んで光路空間を形成するスペーサ部とをそれぞれが有する複数の光学素子が積層され、対向する光学素子がスペーサ部の間に配設されている接着部により接着されている内視鏡用光学ユニットであって、前記接着部が、第１接着材料からなる第１接着部と第２接着材料からなる第２接着部とを含み、光路空間が前記第２接着部に隙間無く囲まれている。【０００９】
実施形態の内視鏡は、内視鏡用光学ユニットを具備し、前記内視鏡用光学ユニットは、光路部と前記光路部を囲んで光路空間を形成するスペーサ部とをそれぞれが有する複数の光学素子が積層され、対向する光学素子がスペーサ部の間に配設されている接着部により接着されている内視鏡用光学ユニットであって、前記接着部が、第１接着材料からなる第１接着部と第２接着材料からなる第２接着部とを含み、光路空間が前記第２接着部に隙間無く囲まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の内視鏡の斜視図である。
【図２】第１実施形態の光学ユニットの斜視図である。
【図３】第１実施形態の光学ユニットの図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】第１実施形態の光学ユニットの分解図である。
【図５】第１実施形態の光学ユニットの製造方法のフローチャートである。
【図６】第１実施形態の光学ユニットの素子ウエハの斜視図である。
【図７】第１実施形態の光学ユニットの素子ウエハの斜視図である。
【図８】第１実施形態の光学ユニットの積層ウエハの分解図である。
【図９】第１実施形態の光学ユニットの積層ウエハの斜視図である。
【図１０】第１実施形態の光学ユニットの積層ウエハの図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図１１】第１実施形態の光学ユニットの接合ウエハの斜視図である。
【図１２】第１実施形態の光学ユニットの接合ウエハの図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図である。
【図１３】第１実施形態の光学ユニットの接合ウエハの切断工程の斜視図である。
【図１４】第１実施形態の変形例１の光学ユニットの断面図である。
【図１５Ａ】第１実施形態の変形例２の光学ユニットの接合部の上面図である。
【図１５Ｂ】第１実施形態の変形例３の光学ユニットの接合部の上面図である。
【図１５Ｃ】第１実施形態の変形例４の光学ユニットの接合部の上面図である。
【図１５Ｄ】第１実施形態の変形例５の光学ユニットの接合部の上面図である。
【図１６】第２実施形態の光学ユニットの接合ウエハの断面図である。
【図１７】第２実施形態の光学ユニットの断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の内視鏡用光学ユニット１（以下、「光学ユニット１」ともいう。）は内視鏡９の挿入部３の先端部３Ａに配設される。【００１２】
なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、夫々の部分の厚さの比率および相対角度などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、一部の構成要素の図示を省略する場合がある。【００１３】
内視鏡９は、挿入部３と、挿入部３の基端部側に配設された把持部４と、把持部４から延設されたユニバーサルコード４Ｂと、ユニバーサルコード４Ｂの基端部側に配設されたコネクタ４Ｃと、を具備する。挿入部３は、光学ユニット１が配設されている先端部３Ａと、先端部３Ａの基端側に延設された湾曲自在で先端部３Ａの方向を変えるための湾曲部３Ｂと、湾曲部３Ｂの基端側に延設された軟性部３Ｃとを含む。光学ユニット１は入光面１０ＳＡＡ（図２参照）が、先端部３Ａの先端面３ＳＡに露出している。把持部４には術者が湾曲部３Ｂを操作するための操作部である回動するアングルノブ４Ａが配設されている。【００１４】
ユニバーサルコード４Ｂは、コネクタ４Ｃを介してプロセッサ５Ａに接続される。プロセッサ５Ａは内視鏡システム６の全体を制御するとともに、光学ユニット１が出力する撮像信号に信号処理を行い画像信号として出力する。モニタ５Ｂは、プロセッサ５Ａが出力する画像信号を内視鏡画像として表示する。なお、内視鏡９は軟性鏡であるが、湾曲部を有していれば硬性鏡でもよい。すなわち、軟性部等は実施形態の内視鏡の必須構成要素ではない。また、実施形態の内視鏡は、光学ユニット１を具備するカプセル型でもよい。【００１５】
＜光学ユニットの構成＞
図２〜図４に示す様に、内視鏡用光学ユニット１は、複数の光学素子１０Ａ〜１０Ｄが積層された積層体である。複数の光学素子１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれの間に配設された接着部２０Ａ〜２０Ｃにより接着されている。【００１６】
なお、以下、複数の構成要素のそれぞれを示す場合には、符号の末尾のアルファベット１文字を省略する。例えば、光学素子１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれを光学素子１０という。【００１７】
後述するように、光学ユニット１は、接合ウエハ１Ｗ（図１１参照）の切断により作製されるウエハレベル光学ユニットである。このため、本実施形態の光学ユニット１は直方体で、光学素子１０Ａ〜１０Ｄおよび接着部２０Ａ〜２０Ｃは、いずれも光軸直交方向の断面形状が矩形で外寸が同じである。光学素子１０Ａ〜１０Ｄは光軸Ｏが一致するように積層されている
光学素子１０は、光路を構成している光路部１１と光路部１１を囲んで光路空間Ｓを形成する環状のスペーサ部１２とを有する。例えば光学素子１０Ａの平面視円形の光路部１１Ａの片面は凹レンズとなっている。スペーサ部１２Ａは、平面視の外形は４角形で内形は円形で、光路部１１Ａよりも突出した平坦面を有する。例えば、対向する光学素子１０Ａ、１０Ｂの２つのスペーサ部１２で囲まれた空間が、光路を構成している光路空間ＬＳである。【００１８】
光学素子１０Ｂの光路部は、片面が凸形状で片面が凹形状である。光学素子１０Ｃの光路部は、両面が凸形状である。光学素子１０Ｄは平行平板の赤外線カットフィルタである。【００１９】
対向する光学素子１０のスペーサ部１２の間に配設されている接着部２０は、光路空間ＬＳに近い領域に配設されている環状の第１接着部２１と、第１接着部２１の周囲に配設されている第２接着部２２と、を含む。すなわち、光路空間ＬＳは、第１接着部２１に隙間無く囲まれており、第１接着部２１は、第２接着部２２に隙間無く囲まれている。このため、光路空間ＬＳは環状の第２接着部２２にも隙間無く囲まれている
後述するように、第１接着部２１は固体の第１接着材料からなり、所定形状、すなわち、環状にパターニングされている。一方、第２接着部２２は、スペーサ部１２の間に配設された第１接着部２１の厚さにより生じたスペーサ部１２の間の厚さ（間隔）ｄの隙間に注入された液体の第２接着材料の硬化処理により配設されている。【００２０】
例えば、光学素子１０Ａの第２の主面１０ＳＢＡと、光学素子１０Ｂの第１の主面１０ＳＡＢとは、環状の第１接着部２１Ａと、第１接着部２１Ａを隙間なく囲む環状で側面が、光学ユニット１の側面に露出している第２接着部２２Ａと、により接合されている。第１接着部２１Ａと第２接着部２２Ａとは厚さが同じｄ１である。【００２１】
なお、光学素子１０Ａ〜１０Ｄの厚さＤ１〜Ｄ４および接着部２０Ａ〜２０Ｃの厚さｄ１〜ｄ３は、仕様に応じて設定される。【００２２】
また、図示しないが、光学ユニット１は、フレア絞りおよび明るさ絞り等の他の光学要素も具備している。また、いずれかの光学素子が中央に光路となる貫通孔のあるスペーサ素子であってもよい。すなわち、実施形態の光学ユニットの構成は、光学ユニット１の構成に限定されるものではなく、光学素子、スペーサおよび絞りの数等の構成は仕様に応じて設定される。【００２３】
以上の説明のように、内視鏡用光学ユニット１は、光路部１１と光路部１１を囲むスペーサ部１２とをそれぞれが有する複数の光学素子１０Ａ〜１０Ｄが積層され、対向する一対の光学素子が、それらのスペーサ部の間に配設されている接着部２０により接着されている。そして、接着部２０が、第１接着材料からなり光路空間ＬＳを隙間無く囲んでいる環状の第１接着部２１と第２接着材料からなる第２接着部２２とを含む。すなわち、環状の第２接着部２２も光路空間ＬＳを隙間無く囲んでいる。第２接着部２２は、第１接着部２１Ａの周囲を隙間無く囲んでおり、側面が光学ユニット１の外面に露出しており、厚さが第１接着部２１Ａと同じである。【００２４】
光学ユニット１は、内視鏡９の低侵襲化のために、光学素子１０の断面が、例えば、１ｍｍ角以下と極めて細いため、光路空間も断面の外径が、例えば、０．７５ｍｍ以下である。このため、複数の光学素子１０（素子ウエハ１０Ｗ）を接着するのは容易ではない。しかし、光学ユニット１は、接着剤が光路空間に、はみだすおそれが無いため、製造が容易で、かつ、光学素子１０が接着部２０により強く接着されているため、信頼性が高い。【００２５】
そして、光学ユニット１を具備する内視鏡９は細径で、製造が容易で信頼性が高い。【００２６】
＜内視鏡用光学ユニットの製造方法＞
次に図５に示すフローチャートに沿って、本実施形態の内視鏡用光学ユニットの製造方法を説明する。すでに説明したように、光学ユニット１は、接合ウエハ１Ｗ（図１１参照）を切断し個片化することで製造されるウエハレベル光学ユニットである。【００２７】
＜ステップＳ１０＞素子ウエハ作製工程
それぞれが少なくとも１つの光学素子１０Ａ〜１０Ｄを含む複数の素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤが、仕様に基づいて作製される。例えば、図６に示すように、素子ウエハ１０ＷＢは、光路部１１Ｂと光路部１１Ｂを囲む環状のスペーサ部１２Ｂとを有する光学素子１０Ｂがマトリックス状に１６個配置されている角型ウエハである。隣り合う素子ウエハ１０Ｗの境界線は後述する切断工程における切断線ＣＬ（図１３参照）である。すなわち、素子ウエハ１０Ｗの状態では、スペーサ部１２Ｂは光路部１１Ｂを囲む平行平板領域である。【００２８】
素子ウエハ１０ＷＢは、ポリカーボネート等の透明の光学樹脂からなる。例えば、金型を用いて光学樹脂を射出成形法、プレス成形法等で成形することで、複数の所定の形状の光路部１１Ｂのある素子ウエハ１０ＷＢが作製される。素子ウエハ１０Ｗの形状は金型の形状が転写されるために、光路部１１として非球面レンズも容易に作製できる。【００２９】
素子ウエハ１０ＷＢは、仕様の光の波長帯域において透明であればよく、例えば、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、または単結晶サファイア等のガラスのエッチング処理により作製されてもよい。また、平行平板ウエハに樹脂からなる光路部１１Ｂおよびスペーサ部１２Ｂを配設したハイブリッドレンズウエハでもよい。【００３０】
素子ウエハ１０Ｗの構成、すなわち、材料、配置されている光学素子１０の形状、数、配置、および外形形状等は仕様に応じて設計される。ただし、素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＣの光学素子１０Ａ〜１０Ｃの数および配置は同じであることが好ましい。【００３１】
平行平板の素子ウエハ１０ＷＤは、赤外線（例えば波長７００ｎｍ以上の光）を除去する赤外線カット材料からなるフィルタウエハである。フィルタウエハとしては、所定波長の光だけを透過し、不要波長の光をカットするバンドパスフィルタが表面に配設されている平板ガラスウエハ等でもよい。【００３２】
＜ステップＳ１１＞第１接着部配設工程
素子ウエハ１０Ｗに、所定の形状にパターニングされた第１接着材料からなる固体の第１接着部２１が配設される。【００３３】
例えば、図７に示す様に、素子ウエハ１０ＷＢの第１の主面１０ＳＡＢに環状の第１接着部２１Ａが配設される。感光性エポキシ樹脂、感光性ポリイミド等からなる第１接着材料を第１の主面１０ＳＡＢの全面に塗布してから、１２０℃のホットプレート乾燥により固体化し、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、第１接着部２１は配設される。第１接着材料として、感光性樹脂シートであるフィルムレジストを用いてもよい。【００３４】
フォトリソグラフィ法によりパターニングされるため、第１接着部２１は高い精度で、膜厚、配設位置および形状が規定される。素子ウエハ１０ＷＢでは、第１接着部２１は円形の光路部１１Ｂを囲むようにリング状にパターニングされている。【００３５】
図８に示す様に、素子ウエハ１０ＷＣの第１の主面１０ＳＡＣおよび素子ウエハ１０ＷＤの第１の主面１０ＳＡＤにも、それぞれ第１接着部２１Ｂ、２１Ｃが配設される。【００３６】
なお、例えば、第１の素子ウエハ１０ＷＡと第２の素子ウエハ１０ＷＢとを接着する第１接着部２１Ａは、第１の素子ウエハ１０ＷＡの第２の主面１０ＳＢＡに配設されてもよいし、第１の素子ウエハ１０ＷＡの第２の主面１０ＳＢＡおよび第２の素子ウエハ１０ＷＢの第１の主面１０ＳＡＢに配設されてもよい。さらに、第１接着部２１は内形および外形が円形のリング状であるが、光路空間ＬＳを隙間無く取り囲んでいれば、後述するように内形または外形の少なくともいずれかが多角形等でもよい。【００３７】
第１接着部２１は、非感光性の第１接着材料をスクリーン印刷法またはインクジェット法等で所定形状に配設してもよい。ただし、膜厚、配設位置および形状の精度の観点から、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることが好ましい。【００３８】
＜ステップＳ１２＞積層工程（第１接着工程）
図９および図１０に示す様に、複数の素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤが、それぞれの光学素子１０Ａ〜１０Ｄの光軸Ｏが一致するように配置されて、例えば熱圧着される。素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤが、対向する素子ウエハ１０Ｗのスペーサ部１２の間に配設されている固体の第１接着材料からなる第１接着部２１により接着されて、積層ウエハ２Ｗが作製される。すなわち、固体の未硬化の第１接着部２１は、例えば、１２０℃で圧着されると素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤを接着する。【００３９】
なお、積層工程（第１接着工程）は大気圧未満、例えば０．１気圧以下の減圧状態で行われることが好ましい。第１接着部２１により密封された光路空間ＬＳの圧力が大気圧未満となるため、後工程、例えばリフロー工程の加熱により光路空間ＬＳの気体が膨張して破損するおそれがないためである。なお、圧力の下限は、製造工程の簡略化のため、例えば、０．００１気圧以上が好ましい。【００４０】
＜ステップＳ１３＞第１硬化工程
積層ウエハ２Ｗの第１接着部２１の硬化処理（第１硬化処理）が行われる。本実施形態の製造方法では、第１硬化処理は紫外線硬化処理である。【００４１】
硬化処理された厚さｄの固体の第１接着部２１は環状にパターニングされているため、積層ウエハ２Ｗの対向する素子ウエハ１０Ｗの間には、厚さｄの隙間がある。すなわち、第１接着部２１は、仮接着および光学素子１０の間の隙間の厚さｄを規定するスペーサの機能を有する。【００４２】
なお、第１接着部２１が、熱硬化性樹脂からなる場合には、第１硬化処理は加熱処理である。また、第１接着部２１が、硬化性樹脂ではなく熱可塑性樹脂等の場合には硬化工程が不要なことは言うまでも無い。【００４３】
＜ステップＳ１４＞第２接着材料注入工程
第１接着部２１は、パターニング可能な樹脂からなり、かつ、接着面積が狭いために、積層ウエハ２Ｗでは複数の素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤは強固には接着されていない。このため、液状の第２接着材料２２Ａ〜２２Ｃが、積層ウエハ２Ｗの側面から、複数の素子ウエハ１０Ｗの間の厚さ（間隔）ｄの隙間に隙間無く注入され、接合ウエハ１Ｗが作製される。【００４４】
第２接着材料２２Ａ〜２２Ｃは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の硬化性樹脂である。第２接着材料２２は、第１接着材料２１よりも接着力が強く、かつ、第１接着部２１の周囲の空間に隙間無く充填される。【００４５】
第２接着材料２２は液状であるが、光路空間ＬＳは環状の第１接着部２１で囲まれているため、第２接着材料２２が光路空間に浸入することはない。【００４６】
接合ウエハ１Ｗの素子ウエハ１０Ｗの間に第２接着材料２２を隙間なく配設するには毛細管現象を利用することが好ましい。このため、隙間の厚さ（間隔）ｄは、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。【００４７】
また、素子ウエハ１０Ｗの隙間を第２接着材料２２Ａ〜２２Ｃで隙間なく充填するためには、第２接着材料注入工程（第２接着工程）も、隙間に空気が残留しないように、第１接着工程と同じように大気圧未満、例えば０．１気圧以下の減圧状態で行われることが好ましい。【００４８】
＜ステップＳ１５＞（第２の）硬化工程
積層ウエハ２Ｗの素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤの隙間に注入された液体の第２接着材料２２Ａ〜２２Ｃは、硬化処理（第２硬化）により固体化する。【００４９】
すなわち、第２接着材料２２が紫外線硬化型樹脂の場合には紫外線が照射され、第２接着材料２２が熱硬化型樹脂の場合には加熱処理が行われる。第２硬化により、液体の第２接着材料２２が固体となり、強い接着力で素子ウエハ１０Ｗを接着する。【００５０】
なお、第１接着材料２１および第２接着材料２２が熱硬化型樹脂の場合には、第２硬化工程において、第１接着材料２１の硬化反応が更に進行してしまう。このため、第１硬化工程の硬化温度Ｔ１は、第２硬化工程の硬化温度Ｔ２よりも高く設定される。例えば、第１硬化工程の硬化温度Ｔ１が１８０℃の場合、第２硬化工程の硬化温度Ｔ２は１００℃〜１５０℃とする。【００５１】
また、第１接着材料２１が紫外線硬化型樹脂または熱可塑性樹脂の場合には、第２硬化工程の硬化温度Ｔ２が、第１接着材料２１の耐熱温度（軟化温度）未満に設定されることは言うまでも無い。【００５２】
＜ステップＳ１６＞切断工程
図１３に示す様に、接合ウエハ１Ｗが、切断線ＣＬに沿ってダイシングブレードにより切断され、複数の光学ユニット１に個片化される。切断はレーザーダイシングまたはプラズマダイシングを用いてもよい。【００５３】
なお、光学ユニット１は直方体であるが、接合ウエハ１Ｗの切断線ＣＬの配置によって、接合ウエハ１Ｗを、例えば六角柱の多角柱の光学ユニットに個片化してもよい。また、個片化後の加工により光学ユニットの形状を円柱としてもよい。すなわち、光学ユニットの形状は直方体に限られるものではない。【００５４】
第１接着部２１の周囲の隙間には第２接着部２２が隙間なく充填されているため、光学ユニット１の４側面には第２接着部２２が露出している。【００５５】
以上の説明のように、本実施形態の製造方法は、素子ウエハ１０ＷＡ〜１０Ｄを作製する工程Ｓ１０と、個体の第１接着部２１を素子ウエハ１０Ｗに配設する工程Ｓ１１と、積層ウエハ２Ｗを作製する第１接着工程Ｓ１２と、第１接着部２１を硬化処理する第１の硬化工程と、液体の第２接着材料を注入し接合ウエハ１Ｗを作製する第２接着工程Ｓ１４と、第２接着材料を硬化処理し第２接着部２２とする第２の硬化工程Ｓ１５と、接合ウエハ１Ｗを切断する工程と、を具備する。【００５６】
複数の素子ウエハ１０ＷＡ〜１０Ｄは、複数の光路部１１と、それぞれの光路部１１を囲むスペーサ部１２とを有する光学素子１０をそれぞれが含む。第１接着部２１は、感光性樹脂である第１接着材料からなり、フォトリソグラフィ法により、光路空間の周囲を隙間無く囲むように環状にパターニングされる。第１の接着部２１の厚さｄにより生じた隙間に、液体の第２接着材料は毛細管現象により第１接着部２１の周囲を隙間無く囲むように注入される。【００５７】
本実施形態の製造方法によれば、液体の接着剤が光路空間に、はみだすおそれが無いため、製造が容易で、かつ、光学素子１０が第１接着部２１により間隔ｄが規定され、第２接着部２２により強く接着されているため、信頼性が高い。【００５８】
＜第１実施形態の変形例＞
次に第１実施形態の変形例の光学ユニット１Ａ〜１Ｅについて説明する。光学ユニット１Ａ〜１Ｅは、光学ユニット１と類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００５９】
＜第１実施形態の変形例１＞
図１４に示す様に本変形例の光学ユニット１Ａでは、積層されている複数の光学素子１０Ａ〜１０Ｄおよび光学素子１５Ａ、１５Ｂのうち、光学素子１５Ａ、１５Ｂが、透明な平行平板からなる中間素子である。【００６０】
光学素子１５は、光学素子１０の間隔を規定するスペーサ素子であると同時に、素子ウエハ１０Ｗを容易に接着するための接着素子でもある。すなわち、第１接着部２１をフォトリソグラフィ法によりパターニングするためには、例えば、素子ウエハ１０ＷＢの第１の主面１０ＳＡＢに第１接着材料であるフォトレジストを均一の厚さに塗布する必要がある。しかし、第１の主面１０ＳＡＢは光路部１１Ｂが形成されているため凹部がある。このため、スピンコーター等の汎用の塗布方法では、第１の主面１０ＳＡＢに第１接着材料を塗布することは容易ではないことがある。【００６１】
光学ユニット１Ａの光学素子１５は、凹部のない平行平板ウエハを基体とする。このため、フォトレジストを塗布することが容易である。このため、光学ユニット１Ａは、光学ユニット１よりも製造が容易である。【００６２】
＜第１実施形態の変形例２＞
図１５Ａに示す様に本変形例の光学ユニット１Ｂでは、環状の第１接着部２１の外形形状が六角形である。一方、第１接着部２１の内形形状は円形で、その直径（内径）は、光学素子１０の光路部１１の外径、すなわち、スペーサ部１２の内径よりも大きい。【００６３】
すなわち、第１接着部２１は、光路空間ＬＳを隙間無く囲んでいれば、内形形状および外形形状は、円形である必要はない。言い替えれば、本明細書における「環状」とは、内形形状および外形形状が円形のリング状に限られるものではない。また、第１接着部２１の内寸は光路空間に悪影響を及ぼさなければ、スペーサ部１２の内寸と同じである必要はない。さらに、光学ユニットの複数の第１接着部２１の形状が全て同じである必要もない。【００６４】
＜第１実施形態の変形例３＞
図１５Ｂに示す様に本変形例の光学ユニット１Ｃでは、４つの扇状の第１接着部２１が光軸Ｏを中心に回転対称に配置されている。４つの第１接着部２１の間には隙間があり、４つの第１接着部２１は光路部１１を隙間無く囲んではいない。【００６５】
しかし、４つの第１接着部２１の周囲に配設されている第２接着部２２が、光学素子１０の光路部１１を隙間無く囲んでいる環状である。【００６６】
光学ユニット１Ｃの製造方法では、第１接着部２１は、積層ウエハ作製のための仮接着および光学素子１０の間の隙間の厚さｄを規定するスペーサの機能を有する。【００６７】
光学ユニット１Ｃは、第１接着部２１により生じた光学素子１０のスペーサ部１２の間の隙間に液体の第２接着材料が毛細管現象により注入されている。隙間の厚さｄに対して、光路空間を構成している光路部１１の間の間隔は十分に大きい。そして、光路部１１の間隔は液体の第２接着材料が毛細管現象で広がる間隔（厚さ）よりも大きい、例えば５０μｍ超であるため、光路空間に第２接着材料が浸入するおそれがない。【００６８】
なお、光学ユニット１Ｃの製造方法では、第２接着工程を大気圧未満の減圧状態で行うことが好ましい。光学素子１０の隙間に液体の第２接着材料を効率良く注入できるとともに、光路空間ＬＳを大気圧未満に密封できる。【００６９】
＜第１実施形態の変形例４、５＞
図１５Ｃに示す様に変形例４の光学ユニット１Ｄでは、４つの円形の第１接着部２１は、光路部１１を中心に回転対称に配置されている。図１５Ｄに示す様に変形例５の光学ユニット１Ｅでは六角形の１つの第１接着部２１が配置されている。【００７０】
光学ユニット１Ｄ、１Ｅでは、光路空間は環状の第２接着部２２により隙間無く囲まれている。すすなわち、第１接着部２１は積層ウエハ作製のための仮接着および光学素子１０の間の隙間の厚さｄを規定するスペーサの機能を有していれば、その数および形状は適宜、選択可能である。【００７１】
なお、光学ユニット１Ｅでは、１つの第１接着部２１しか配設されていないが、素子ウエハは複数の第１接着部２１を介して接着されている。このため、積層ウエハ作製時には、複数の素子ウエハは主面が平行に積層される。【００７２】
なお、それぞれの素子ウエハに少なくとも３つの第１接着部２１が配設されていれば、積層ウエハ作成時に複数の素子ウエハは主面が平行に積層される。また、素子ウエハの光学ユニットに加工されない領域に第１接着部２１が配設されていてもよい。このため、個片化された全ての光学ユニットに第１接着部２１が配設されていなくともよい。【００７３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の光学ユニット１Ｆは、光学ユニット１〜１Ｅと類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００７４】
図１６に示す様に、第２実施形態の光学ユニット１Ｆの第１接着工程においては、素子ウエハとして撮像素子３０を含む撮像素子ウエハ３０Ｗが接着された積層ウエハ２ＷＦが作製される。【００７５】
シリコンウエハからなる撮像素子ウエハ３０Ｗには、公知の半導体製造技術により受光面３０ＳＡに受光部３１等が形成されている複数の撮像素子３０を含む。それぞれの撮像素子３０の裏面３０ＳＢには貫通配線（不図示）を介して受光部３１と接続されている電極３２が配設される。撮像素子ウエハ３０Ｗに読み出し回路が形成されていてもよい。【００７６】
図１７に示す様に、積層ウエハ２ＷＦの切断により作製される光学ユニット１Ｆは撮像素子３０を含む撮像ユニットである。【００７７】
光学素子１０Ａ〜１０Ｄを介して撮像素子３０の受光部３１で受光された光は、電気信号に変換され電極３２から出力される。【００７８】
なお、第２実施形態の光学ユニット１Ｆが第１実施形態の変形例の光学ユニット１Ａ〜１Ｅの構成を有していれば、光学ユニット１Ａ〜１Ｅのそれぞれの効果を有することは言うまでも無い。さらに、
光学ユニット１Ａ〜１Ｆを具備する内視鏡が、光学ユニット１を具備する内視鏡９の効果を有し、さらに、光学ユニット１Ａ〜１Ｆのそれぞれの効果を有することは言うまでも無い。【００７９】
本発明は上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
【符号の説明】
【００８０】
１、１Ａ−１Ｆ・・・内視鏡用光学ユニット
１Ｗ・・・接合ウエハ
２Ｗ・・・積層ウエハ
９・・・内視鏡
１０・・・光学素子
１０Ｗ・・・素子ウエハ
１１・・・光路部
１２・・・スペーサ部
１５・・・光学素子
１５Ａ・・・光学素子
２０・・・接着部
２１・・・第１接着部
２２・・・第２接着部
３０・・・撮像素子
【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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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