(57)【要約】【課題】  薄いシリコンからなるレンズ部分を分離した後，単独で保持することの可能な光学レンズおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  ＳＯＩ層１１２，ＳｉＯ２層１１４，およびＳｉ層１１６からなる基板のＳＯＩ層１１２の表面にレンズ面１１８を形成するレンズ面形成工程と，レンズ面１１８およびその縁部１２０を含むレンズ領域にのみＳＯＩ層１１２が残存するように，ＳｉＯ２層１１４が露出するまで，レンズ領域以外のＳＯＩ層１１２を除去するレンズ領域形成工程と，レンズ領域を保持するレンズ保持部１２２を形成するように，基板の裏面からＳｉＯ２層１１４が露出するまで，レンズ保持部１２２以外のＳｉ層１１６を除去するレンズ保持部形成工程と，を含むことを特徴とする。薄いレンズを保持するために，レンズ保持部１２２を形成することで，モジュール等に容易に実装が可能である。【選択図】  図１
2007101649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１層，第２層，および第３層からなる基板の第１層の表面にレンズ面を形成するレンズ面形成工程と，
前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域を保持するレンズ保持部を形成するように，前記基板の裏面から前記第２層が露出するまで，前記レンズ保持部以外の前記第３層を除去するレンズ保持部形成工程と，
を含むことを特徴とする，光学レンズの製造方法。
【請求項２】
第１層，第２層，および第３層からなる基板の第１層の表面にレンズ面を形成するレンズ面形成工程と，
前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域にのみ前記第１層が残存するように，前記第２層が露出するまで，前記レンズ領域以外の前記第１層を除去するレンズ領域形成工程と，
前記レンズ領域を保持するレンズ保持部を形成するように，前記基板の裏面から前記第２層が露出するまで，前記レンズ保持部以外の前記第３層を除去するレンズ保持部形成工程と，
を含むことを特徴とする，光学レンズの製造方法。
【請求項３】
前記第２層は，エッチング耐性の高い耐エッチング層であり，
前記レンズ領域形成工程は，前記第２層をエッチストッパとするエッチング処理工程を含むことを特徴とする，請求項２に記載の光学レンズの製造方法。
【請求項４】
前記レンズ面の厚みは，５μｍ以下であることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の光学レンズの製造方法。
【請求項５】
前記第２層は，エッチング耐性の高い耐エッチング層であり，
前記レンズ保持部形成工程は，前記第２層をエッチストッパとするエッチング処理工程を含むことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の光学レンズの製造方法。
【請求項６】
前記レンズ保持部形成工程の後，さらに，前記基板の裏面から前記第２層を除去する工程を含むことを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の光学レンズの製造方法。
【請求項７】
前記レンズ面形成工程において，前記基板上に複数のレンズ面を形成し，
前記レンズ保持部形成工程の後，さらに，前記各レンズ領域により規定される各光学レンズを前記基板から分離する分離工程を含むことを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の光学レンズの製造方法。
【請求項８】
前記基板はＳＯＩ基板であることを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の光学レンズの製造方法。
【請求項９】
基板の表面にレンズ面を形成するレンズ面形成工程と，
前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域にのみ所定厚みが残存するように，前記レンズ領域以外の前記基板の表面を所定厚み分除去するレンズ領域形成工程と，
前記レンズ領域を保持するレンズ保持部を形成するように，前記基板の裏面から前記レンズ保持部以外を所定厚み分除去するレンズ保持部形成工程と，
を含むことを特徴とする，光学レンズの製造方法。
【請求項１０】
前記レンズ面の厚みは，５μｍ以下であることを特徴とする，請求項９に記載の光学レンズの製造方法。
【請求項１１】
前記レンズ面形成工程において，前記基板上に複数のレンズ面を形成し，
前記レンズ保持部形成工程の後，さらに，前記各レンズ領域により規定される各光学レンズを前記基板から分離する分離工程を含むことを特徴とする，請求項９または１０に記載の光学レンズの製造方法。
【請求項１２】
前記基板はＳＯＩ基板であることを特徴とする，請求項９〜１１のいずれかに記載の光学レンズの製造方法。
【請求項１３】
基板の表面に形成されたレンズ面と，
前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域を，前記基板の裏面から保持するレンズ保持部と，
を備えたことを特徴とする，光学レンズ。
【請求項１４】
前記レンズ面の厚みは，５μｍ以下であることを特徴とする，請求項１３に記載の光学レンズ。
【請求項１５】
前記基板の裏面の前記レンズ保持部以外の領域に反射防止膜が形成されていることを特徴とする，請求項１３または１４に記載の光学レンズ。
【請求項１６】
前記基板はＳＯＩ基板であることを特徴とする，請求項１３〜１５のいずれかに記載の光学レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，光学デバイスにおいて適用される光学レンズおよび光学レンズの製造方法にかかり，特に，波長０．７０μｍから１１μｍの範囲の赤外光領域において使用可能な光学レンズおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ素子を形成する方法としては，特開２００３−１３９９１７号公報に開示の方法がある。同文献に開示された方法では，レンズ素子を形成する光学基板として，結晶基板を用いることができる。以下に，レンズ素子の製造方法について説明する。図１２は従来の光学レンズの製造工程を説明するための模式的な断面図である。ここでは，光学基板として，例えばＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ（Ｓｉ）  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いるものとする。
【０００３】
図１２（ａ）に示すように，ＳＯＩ基板は，上層にＳＯＩ層１２，下層にＳｉ層１６，その中間層としてＳｉＯ２層１４を挟んだ構造を有する。ここで，ＳＯＩ層１２はＳｉから成り立っている。ＳＯＩ基板には，例えば直径が４インチのサイズの基板を使用できる。各層の厚みは例えば，ＳＯＩ層１２が１００μｍ，ＳｉＯ２層１４が１〜２μｍ，Ｓｉ層１６が５００μｍとすることができる。
【０００４】
まず，図１２（ｂ）に示すように，ＳＯＩ層１２の表面に複数のレンズ面１８を所定の間隔をおいて形成する。レンズ面１８の形状としては，回折型レンズ，屈折型レンズ等があり，その形成方法もエッチング，研磨等がある。その一例として，例えば半導体技術で用いられるフォトリソ・エッチング技術を用いて，ＳＯＩ層１２の表面にエッチング処理を施すことにより，所望の光学特性を示す多数のレンズ面１８を一括的かつ高精度に形成することができる。
【０００５】
次に，図１２（ｃ）に示すように，各レンズ面１８の周囲に縁部と取扱支持部２０を形成する。この工程では，各レンズ面１８と縁部，取扱支持部２０に対応する形状のパターンをエッチングマスクで部分的に覆い，マスクから露出した領域のＳｉＯ２層１４上面が露出するまでエッチングすることにより，レンズ素子２４が基板上に形成される。このように形成された複数のレンズ素子２４を保持基板で支持した状態で，例えば研磨等の処理を施す。そして，図１２（ｄ）に示すように，各レンズ領域により規定されるレンズ素子２４のそれぞれを分離し，かつ，保持基板から解放する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３９９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，上記従来の製造方法で製造されるシリコンを基材とするレンズは，レンズ厚が１００〜６００μｍ程度であり，近赤外領域の光（波長：７５０〜１１００ｎｍ）や赤外領域中の波長９μｍ周辺の光はシリコンに吸収され，透過させることはできなかった。このような波長の光をレンズに透過させるためには，シリコンレンズ厚を薄くする必要があるが，上記従来の製造方法では，シリコンレンズ厚を薄くするとレンズを保持することが不可能になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は，従来の光学レンズおよびその製造方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，薄いシリコンでレンズを形成することにより近赤外領域の光を透過することが可能な，新規かつ改良された光学レンズおよび光学レンズの製造方法を提供することである。さらにこれに関連して，薄いシリコンでは，レンズ部分を分離した後，単独では保持することが不可能であるため，これを保持することの可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，光学レンズの製造方法が提供される。本発明の光学レンズの製造方法は，第１層，第２層，および第３層からなる基板の第１層の表面にレンズ面を形成するレンズ面形成工程と，前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域を保持するレンズ保持部を形成するように，前記基板の裏面から前記第２層が露出するまで，前記レンズ保持部以外の前記第３層を除去するレンズ保持部形成工程と，を含むことを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
また，上記課題を解決するため，本発明の第２の観点によれば，光学レンズの製造方法が提供される。本発明の光学レンズの製造方法は，第１層，第２層，および第３層からなる基板の第１層の表面にレンズ面を形成するレンズ面形成工程と；前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域にのみ前記第１層が残存するように，前記第２層が露出するまで，前記レンズ領域以外の前記第１層を除去するレンズ領域形成工程と；前記レンズ領域を保持するレンズ保持部を形成するように，前記基板の裏面から前記第２層が露出するまで，前記レンズ保持部以外の前記第３層を除去するレンズ保持部形成工程と；を含むことを特徴とする（請求項２）。
【００１１】
かかる製造方法によれば，レンズ領域を保持するレンズ保持部（支持壁）を形成することができる。このため，薄いシリコンでは，レンズ部分を分離した後，単独では保持することが不可能であったが，本発明によれば，レンズ外周部に厚みを残した形状とすることで，レンズ部分を保持することが可能である。
【００１２】
前記第２層は，エッチング耐性の高い耐エッチング層であり，前記レンズ領域形成工程は，前記第２層をエッチストッパとするエッチング処理工程を含むことが可能である（請求項３）。第２層をエッチストッパとしてエッチング処理することにより，容易にレンズ領域形成工程を行うことが可能である。
【００１３】
レンズ保持部を形成することにより，レンズ面の厚みを薄くした場合であっても，レンズ部分を保持することが可能である。レンズ面の厚みは，例えば，５μｍ以下（例えば，１〜５μｍ）とすることが可能である（請求項４）。レンズ面を薄く形成することにより，近赤外領域の光を透過することができる。
【００１４】
また同様に，前記第２層は，エッチング耐性の高い耐エッチング層であり，前記レンズ保持部形成工程は，前記第２層をエッチストッパとするエッチング処理工程を含むことが可能である（請求項５）。第２層をエッチストッパとしてエッチング処理することにより，容易にレンズ保持部形成工程を行うことが可能である。
【００１５】
前記レンズ保持部形成工程の後，さらに，前記基板の裏面から前記第２層を除去する工程を含むことが可能である（請求項６）。第２層が不要な場合には，除去することが可能である。また逆に，この第２層を残存させることも可能である。予め第２層の厚みを調整しておくことにより，残存させた第２層を反射防止膜として利用することが可能である。この点については，さらに後述する。
【００１６】
前記レンズ面形成工程において，前記基板上に複数のレンズ面を形成し，前記レンズ保持部形成工程の後，さらに，前記各レンズ領域により規定される各光学レンズを前記基板から分離する分離工程を含むことが可能である（請求項７）。一の基板から複数のレンズを製造することが可能である。なお，分離工程で分離される光学レンズは，一つのレンズ素子に一つのレンズ面を含むようにしてもよく，一つのレンズ素子に複数のレンズ面を含むレンズアレイとしてもよい。
【００１７】
前記基板は，例えばＳＯＩ（silicon on insulator）基板とすることが可能である（請求項８）。ＳＯＩ基板は，Ｓｉ基板と表面Ｓｉ層の間にＳｉＯ２を挿入した構造の基板である。従って，本発明のように第１層，第２層，および第３層からなる構造に好適である。
【００１８】
上記課題を解決するため，本発明の第３の観点によれば，光学レンズの他の製造方法が提供される。本発明の光学レンズの製造方法は，基板の表面にレンズ面を形成するレンズ面形成工程と，前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域にのみ所定厚みが残存するように，前記レンズ領域以外の前記基板の表面を所定厚み分除去するレンズ領域形成工程と，前記レンズ領域を保持するレンズ保持部を形成するように，前記基板の裏面から前記レンズ保持部以外を所定厚み分除去するレンズ保持部形成工程と，を含むことを特徴とする（請求項９）。
【００１９】
かかる製造方法によれば，レンズ領域を保持するレンズ保持部（支持壁）を形成することができる。このため，薄いシリコンでは，レンズ部分を分離した後，単独では保持することが不可能であったが，本発明によれば，レンズ外周部に厚みを残した形状とすることで，レンズ部分を保持することが可能である。
【００２０】
レンズ保持部を形成することにより，レンズ面の厚みを薄くした場合であっても，レンズ部分を保持することが可能である。レンズ面の厚みは，例えば，５μｍ以下（例えば，１〜５μｍ）とすることが可能である（請求項１０）。レンズ面を薄く形成することにより，近赤外領域の光を透過することができる。
【００２１】
前記レンズ面形成工程において，前記基板上に複数のレンズ面を形成し，前記レンズ保持部形成工程の後，さらに，前記各レンズ領域により規定される各光学レンズを前記基板から分離する分離工程を含むことが可能である（請求項１１）。一の基板から複数のレンズを製造することが可能である。なお，分離工程で分離される光学レンズは，一つのレンズ素子に一つのレンズ面を含むようにしてもよく，一つのレンズ素子に複数のレンズ面を含むレンズアレイとしてもよい。
【００２２】
前記基板は，例えばＳＯＩ（silicon on insulator）基板とすることが可能である（請求項１２）。
【００２３】
上記課題を解決するため，本発明の第４の観点によれば，光学レンズが提供される。本発明の光学レンズは，基板の表面に形成されたレンズ面と，前記レンズ面およびその縁部を含むレンズ領域を，前記基板の裏面から保持するレンズ保持部と，を備えたことを特徴とする（請求項１３）。
【００２４】
かかる構成によれば，薄いレンズを保持するためのレンズ保持部を備えることによって，例えば，厚さが１〜５μｍ程度の非常に薄いシリコンレンズを形成することができ，近赤外領域の光を透過する光学レンズを作製することができる。また，レンズを保持することが可能になり，モジュール等に実装が可能である光学レンズとして提供できる。
【００２５】
上述のように，前記レンズ面の厚みは，５μｍ以下とすることが可能である（請求項１１４）。
【００２６】
また，前記基板の裏面の前記レンズ保持部以外の領域に反射防止膜が形成された構造とすることも可能である（請求項１５）。
【００２７】
また，前記基板は，例えばＳＯＩ（silicon on insulator）基板とすることが可能である（請求項１６）。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように，本発明によれば，薄いシリコンでレンズを形成することにより近赤外領域の光を透過することができる。また，薄いシリコンでは，レンズ部分を分離した後，単独では保持することが不可能であったが，本発明によれば，レンズ外周部に厚みを残した形状とすることで，レンズ部分を保持することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる光学レンズおよびその製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
本実施形態では，シリコンレンズを薄いシリコン基材で形成することにより，近赤外領域の光（波長：７５０〜１１００ｎｍ）や赤外領域中の波長９μｍ周辺の光を透過させることができ，かつ，ハンドリング容易な光学レンズおよびその製造方法について説明する。
【００３１】
図１は，本実施形態にかかるシリコンレンズの製造方法を概略的に示す説明図である。
本実施形態では光学基板として，例えば直径が４インチのサイズのＳＯＩ基板を用いる。ＳＯＩ基板は，図１（ａ）に示したように，上層（第１層）にＳＯＩ層１１２，下層（第３層）にＳｉ層１１６，その中間層（第２層）としてＳｉＯ２層１１４を挟んだ構造を有する。各層の厚みは例えば，ＳＯＩ層１１２が５μｍ，ＳｉＯ２層１１４が１〜２μｍ，Ｓｉ層１１６が１００μｍとすることができる。
【００３２】
ＳＯＩ層１１２は，例えば単結晶シリコンから成り立っているものを用いるものとする。ただし本発明はこれに限定されず，例えばＳＯＩ層１１２はアモルファスシリコン層であってもよい。単結晶シリコンおよびアモルファスシリコンの吸収端の波長は，単結晶シリコンが１１００ｎｍであり，アモルファスシリコンが６９０〜７７０ｎｍである。
【００３３】
まず，図１（ｂ）に示すように，ＳＯＩ層１１２の表面に複数のレンズ面１１８を所定の間隔をおいて形成する。レンズ面１１８の形状としては，回折型レンズ，屈折型レンズ等があり，その形成方法もエッチング，研磨等がある。その一例として，例えば半導体技術で用いられるフォトリソ・エッチング技術を用いて，ＳＯＩ層の表面にフォトリソとエッチング工程の繰り返しによって回折光学素子によるレンズを形成することができる。これによって，集光特性に優れる高品質のレンズを一括的かつ高精度に形成することができる。
【００３４】
次に図１（ｃ）に示すように，各レンズ面１１８の周囲に縁部１２０を形成する。この工程では，まず，各レンズ面１１８と縁部１２０に対応する形状のパターンをエッチングマスクで部分的に覆う。そして，マスクから露出した領域のＳｉＯ２層１１４上面が露出するまでエッチングする。このとき，ＳｉＯ２層１１４はエッチストッパとして機能する。このようにして，レンズ素子が基板上に形成される。図２は，ＳｉＯ２層１１４にレンズ面１１８と縁部１２０が形成された状態を示す平面図である。図２のＡ−Ａ断面が図１（ｃ）に対応する。
【００３５】
このように形成された複数のレンズ素子を保持基板で支持した状態で，レンズ裏面のＳｉ層上に縁部に対応する形状のパターンをエッチングマスクで部分的に覆い，図１（ｄ）に示すように，マスクから露出した領域をエッチングする。なお，本実施形態では，図１（ｄ）に示したように，単体レンズの周囲の外周に縁部を形成する場合について説明するが，レンズアレイの周囲の外周に縁部を形成することも可能である。この点については，（応用例２）として，さらに後述する。
【００３６】
図１（ｃ）から図１（ｄ）に至る裏面剥離工程の一例について，図３を参照しながら説明する。図１（ｃ）の状態に対し，図３に示すプロセスで裏面剥離を行う。
【００３７】
まず図３（ａ）に示したように，レンズ裏面のＳｉ層上に縁部に対応する形状のパターンをエッチングマスク１５３で部分的に覆う。そして，図３（ｂ）に示したように，エッチングマスク１５３から露出した領域をエッチングする。その後，図３（ｃ）に示したように，不要なエッチングマスク１５０を除去する。さらに，図３（ｄ）に示したように，レンズ裏面に相当する部分の不必要なＳｉＯ２層１１４を除去する。最後に，図３（ｅ）に示したようにダイシングソー１４０でダイシングを行うことで，図１（ｄ）に示したように個々の光学レンズ１２４に分離する。
【００３８】
以上の工程を経て，レンズ面の厚みが１〜５μｍで，１００μｍのレンズ保持部１２２を有する，ハンドリング容易な赤外用の光学レンズ１２４が形成される。図４は，図３（ｅ）の光学レンズ１２４の詳細な説明図であり，図４（ａ）は斜視図を示し，図４（ｂ）は図４（ａ）を背面から見たものである。本実施形態にかかる光学レンズ１２４は，図４（ｂ）に示したように，レンズ１個に対し，その周りにレンズ保持部１２２がロの字型に形成される。
【００３９】
５μｍのような非常に薄いシリコンでのレンズでは，従来のレンズ面およびその上部のハンドリング部だけではレンズ形状を保持することができない。この点，本実施形態では，レンズ外周領域に１００μｍオーダーの厚さのレンズ保持部を形成することで，レンズのハンドリングが容易になる。
【００４０】
図５は，レンズ厚さと透過率との関係を示す説明図である。図５に示したように，８２７ｎｍ波長帯域では，５μｍ厚で６８％，１μｍ厚では９３％の透過率が得られる。例えば，７０％程度の透過効率が要求される分野においては，５μｍ厚のシリコンでレンズを形成すれば，光の透過の観点からは実用可能である。
【００４１】
（第１の実施形態の効果）
以上説明したように，本実施形態によれば，酸化膜層上のシリコン膜上にレンズ面を具えた構造とすることによって，厚さが１〜５μｍ程度の非常に薄いシリコンレンズを形成することができ，近赤外領域の光を透過するレンズを作製することができる。また，この薄いレンズを保持するために，周辺部に保持部を形成することで，レンズを保持することが可能になり，モジュール等に実装が可能であるレンズとして提供できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態は，上記第１の実施形態の応用例として，ＳＯＩ基板の酸化膜層を反射防止膜として使用することを特徴とするものである。
【００４３】
図６は，本実施形態にかかるシリコンレンズの製造方法を概略的に示す説明図である。
本実施形態では光学基板として，例えば直径が４インチのサイズのＳＯＩ基板を用いる。ＳＯＩ基板は，図６（ａ）に示したように，上層（第１層）にＳＯＩ層２１２，下層（第３層）にＳｉ層２１６，その中間層（第２層）としてＳｉＯ２層２１４を挟んだ構造を有する。
【００４４】
本実施形態では，ＳＯＩ基板の酸化膜層は予め計算された膜厚とし，ＳｉＯ２層２１４を反射防止膜として使用可能な膜厚としておく。例えば，ＳｉＯ２層２１４の厚さを１μｍとすれば，反射率を約７％に抑えることができ，反射防止膜として有効である。従って，本実施形態では，各層の厚みは例えば，ＳＯＩ層２１２が５μｍ，ＳｉＯ２層２１４が１μｍ，Ｓｉ層２１６が１００μｍとすることができる。
【００４５】
ＳＯＩ層２１２は，例えば単結晶シリコンから成り立っているものを用いるものとする。ただし本発明はこれに限定されず，例えばＳＯＩ層２１２はアモルファスシリコン層であってもよい。この点は，上記第１の実施形態と同様である。
【００４６】
まず，図６（ｂ）に示すように，ＳＯＩ層２１２の表面に複数のレンズ面２１８を所定の間隔をおいて形成する。レンズ面２１８の形状としては，回折型レンズ，屈折型レンズ等があり，その形成方法もエッチング，研磨等がある。その一例として，例えば半導体技術で用いられるフォトリソ・エッチング技術を用いて，ＳＯＩ層の表面にフォトリソとエッチング工程の繰り返しによって回折光学素子によるレンズを形成することができる。これによって，集光特性に優れる高品質のレンズを一括的かつ高精度に形成することができる。この工程は，上記第１の実施形態と実質的に同様である。
【００４７】
次に図６（ｃ）に示すように，各レンズ面２１８の周囲に縁部２２０を形成する。この工程では，まず，各レンズ面２１８と縁部２２０に対応する形状のパターンをエッチングマスクで部分的に覆う。そして，マスクから露出した領域のＳｉＯ２層２１４上面が露出するまでエッチングする。このとき，ＳｉＯ２層２１４はエッチストッパとして機能する。
このようにして，レンズ素子が基板上に形成される。この工程についても，上記第１の実施形態と実質的に同様である。
【００４８】
このように形成された複数のレンズ素子を保持基板で支持した状態で，レンズ裏面のＳｉ層上に縁部に対応する形状のパターンをエッチングマスクで部分的に覆い，図６（ｄ）に示すように，マスクから露出した領域を深いエッチングする。このとき，本実施形態においては，レンズ素子裏面のＳｉＯ２層の除去は行わない。これによって，レンズ形状形成と同時に反射防止膜２２４も完成する。
【００４９】
以上の工程を経て，レンズ面の厚みが１〜５μｍで，１００μｍのレンズ保持部２２２を有する，ハンドリング容易な赤外用レンズ１２４が形成される。
【００５０】
（第２の実施形態の効果）
以上説明したように，本実施形態によれば，酸化膜層上のシリコン膜上にレンズ面を具えた構造とすることによって，厚さが１〜５μｍ程度の非常に薄いシリコンレンズを形成することができ，近赤外領域の光を透過するレンズを作製することができる。また，この薄いレンズを保持するために，周辺部に保持部を形成することで，レンズを保持することが可能になり，モジュール等に実装が可能であるレンズとして提供できる。
【００５１】
また，ＳＯＩ基板を用いて作製されたシリコンレンズの酸化膜層を反射防止膜と使用することによって，レンズ厚の非常に薄い近赤外領域用シリコンレンズの反射膜形成を容易に行うことができる。さらにまた，通常のシリコンレンズのように，レンズ形成後に反射膜の膜付を行う方法では，レンズの膜厚が薄い場合には，反りによる割れ，剥がれ等が生じることがあり，酸化膜層をそのまま使用できるこの手法はプロセスの簡略化，レンズ性能の改善に有効である。
【００５２】
（応用例１）
図７は，応用例１として，上記実施形態にかかる光学レンズを利用した赤外センサを示す説明図である。図７（ａ）は赤外センサを示す。レンズ素子３１０からの光が受光部３２０に入射している状態を示す。図７（ｂ）はレンズ素子３１０のＢ−Ｂ断面を示す。図７（ｂ）が図１（ｄ）のレンズ素子断面に相当する。
【００５３】
（応用例２）
図８は，応用例２として，複数のレンズの周囲に一体の縁部を形成し，レンズアレイを形成した場合を示す説明図である。図８（ａ）はレンズアレイ４１０を実装面に実装した状態を示し，図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す。図８（ａ）に示したように，縁部をコの字型にすることによって，実装面からの配線４２０の取り出しが可能である。
【００５４】
（応用例３）
上記実施形態では，レンズ１個に対し，周りにレンズ保持部（支持壁）が１つある場合（ロの字型，図４）について説明したが，本発明はかかる場合に限定されず，例えば，以下のような応用が可能である。
（１）コの字型のレンズ保持部（図９）
図９（ａ）に示したように，レンズ２個の周りにレンズ保持部（支持壁）があり，図９（ｂ）に示したように，真ん中でダイシングする。
（２）くの字型（２辺だけに支持壁がある）のレンズ保持部（図１０）
図１０（ａ）に示したように，レンズ４個の周りにレンズ保持部（支持壁）が有り，図１０（ｂ）に示したように，十字にダイシングする。
（３）複数のレンズの周囲にレンズ保持部（支持壁）があるアレイレンズの場合（図１１）
図１１（ａ）に示したように，レンズ１６個（４個×４個）の周りにレンズ保持部（支持壁）が有り，図１１（ｂ）に示したように，十字にダイシングする。レンズ保持部の形状はロの字，コの字，くの字等のケースがあり，（１），（２）に準ずる。なお，図１１の例では，ダイシングされた後の１つのレンズ素子に，レンズ面が４個（２個×２個）あるが，レンズの個数はこれに限定されず，例えば９個（３個×３個）でもよい。
【００５５】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる光学レンズおよびその製造方法の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５６】
例えば，上記第１の実施形態においては，図１（ｃ），図４（ａ）などを参照して，レンズ面１１８およびその縁部１２０を含むレンズ領域を形成する工程について説明した。すなわち，レンズ面１１８およびその縁部１２０を含むレンズ領域にのみ，ＳＯＩ層１１２が残存するように，ＳｉＯ２層１１４が露出するまで，レンズ領域以外のＳＯＩ層１１２を除去するレンズ領域形成工程について説明した。しかしながら，本発明はこれに限定されず，レンズ領域形成工程を行うことなく，最終形状である光学レンズ１２４を形成することも可能である。すなわち，図１（ｂ）の形状から，所望の形状のパターンをエッチングマスクを用いてエッチング処理等を行うことにより，図１（ｃ）の状態を経ることなく，図１（ｄ）の光学レンズ１２４の形状を作製することも可能である。以上の点は，第２の実施形態（図６（ｃ））についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は，光学デバイスにおいて適用される光学レンズおよび光学レンズの製造方法に利用可能であり，特に，波長０．７０μｍから１１μｍの範囲の赤外光領域において使用可能な光学レンズおよびその製造方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施形態にかかる光学レンズの製造方法を示す説明図である。
【図２】基板上にレンズ面が形成された状態を示す平面図である。
【図３】裏面剥離工程を示す説明図である。
【図４】光学レンズの詳細を示す説明図である。
【図５】シリコン基板厚と透過率との関係を示す説明図である。
【図６】第２の実施形態にかかるレンズおよびその製造方法を示す説明図である。
【図７】光学センサを形成した例（応用例１）を示す説明図である。
【図８】レンズアレイを形成した例（応用例２）を示す説明図である。
【図９】レンズ保持部をコの字型に形成した例（応用例３）を示す説明図である。
【図１０】レンズ保持部をくの字型に形成した例（応用例３）を示す説明図である。
【図１１】レンズアレイを形成した例（応用例３）を示す説明図である。
【図１２】従来の光学レンズおよびその製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１２  ＳＯＩ層
１１４  ＳｉＯ２層
１１６  Ｓｉ層
１１８  レンズ面
１２０  縁部
１２２  レンズ保持部
１２４  光学レンズ
２１２  ＳＯＩ層
２１４  ＳｉＯ２層
２１６  Ｓｉ層
２１８  レンズ面
２２０  縁部
２２２  レンズ保持部
２２４  反射防止膜
２２６  光学レンズ
【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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