(57)【要約】  ウェハスケールスペーサ／光学構造体の製造は、単一の複製ツールを用いて、光学複製要素およびスペーサ複製セクションを光学ウェハ（または他のウェハ）上に直接複製することを含む。複製された光学素子およびスペーサ要素は、同じかまたは異なる材料で構成することができる。
2016506326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハスケールスペーサ／光学構造体を製造する方法であって、前記方法は、
光学素子複製セクションおよびスペーサ複製セクションを有する複製ツールを提供することと、
第１の材料の複製された光学素子を提供するように、前記複製ツールを用いて前記光学素子複製セクションのネガをウェハ上に形成することと、
前記第１の材料とは異なる第２の材料の複製されたスペーサ要素を提供するように、前記複製ツールを用いて前記スペーサ複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することとを含む、方法。
【請求項２】
前記複製ツールを用いて前記光学素子複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することは、
第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記複製ツールの前記光学複製セクション上に供給することと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料が前記ウェハの表面と前記光学複製セクションとの間でプレスされるように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固体状態に変形させることとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固体状態に変形させることは、光学または熱硬化ステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ウェハ上に前記複製ツールの前記光学素子複製セクションをエンボス加工するように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ウェハの正面側に前記複製ツールの前記光学素子複製セクションを複製するように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、複製されたスペーサ要素のための位置に対応する領域に液状、粘性、または塑性変形可能な材料を供給することと、
前記複製されたスペーサ要素を形成するように、前記液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させることとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、真空密閉チャックを前記ウェハの裏側に接触させることと、
前記複製されたスペーサ要素のための位置を実質的に充填するように、前記液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記真空密閉チャックの入口を介して注入することとを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させることは、光学または熱硬化ステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複製ツールを用いて前記光学素子複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することは、
第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記複製ツールの前記光学複製セクション上に供給することと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料が前記ウェハの表面と前記光学複製セクションとの間でプレスされるように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固体状態に変形させることとを含み、
前記複製ツールを用いて前記スペーサ複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することは、
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、前記複製されたスペーサ要素のための位置に対応する領域に第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を供給することと、
前記第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固体状態に変形させることとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、真空密閉チャックを前記ウェハの裏側に接触させることと、
前記複製されたスペーサ要素のための位置を実質的に充填するように、前記第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記真空密閉チャックの入口を介して注入することとを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記光学素子はレンズ構造体を含み、前記スペーサ要素は実質的に不透明である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ウェハスケールスペーサ／光学構造体を製造する方法であって、前記方法は、
光学素子複製セクションおよびスペーサ複製セクションを有する複製ツールを提供することと、
第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記複製ツールの前記光学複製セクション上に供給することと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料が前記ウェハの表面と前記光学複製セクションとの間でプレスされるように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させて、複製された光学要素を形成することと、
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、真空密閉チャックを前記ウェハの裏側に接触させることと、
前記複製されたスペーサ要素のための位置を実質的に充填するように、第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記真空密閉チャックの入口を介して注入することと、
前記第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させて、複製されたスペーサ要素を形成することとを含む、方法。
【請求項１２】
前記第１および第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料は互いに異なる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複製された光学素子および前記複製されたスペーサ要素をその上に形成した前記ウェハを、前記複製ツールおよび前記真空密閉チャックから解放することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複製された光学素子の少なくとも部分は、前記複製されたスペーサ要素に直接接触する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
光電子モジュールであって、
基板上に搭載された光電子装置と、
前記光電子装置の上方の光学部材と、
前記光学部材の表面上の複製されたスペーサ部材とを備え、前記複製されたスペーサ部材は、前記基板および前記光電子装置を前記光学部材から離間し、さらに、
前記光学部材の表面上の複製された光学素子を備え、前記複製された光学素子は、光電子装置と実質的に位置合わせされ、
前記複製された光学素子は、第１の硬化された材料で構成され、前記複製されたスペーサ部材は、第２の異なる硬化された材料で構成され、
前記複製された光学素子の前記第１の硬化された材料のいくらかは、前記複製されたスペーサ部材の前記第２の硬化された材料に直接接触する、光電子モジュール。
【請求項１６】
前記複製された光学素子の前記第１の硬化された材料は、前記複製されたスペーサ部材の前記第２の硬化された材料の側面に当接する、請求項１５に記載の光電子モジュール。
【請求項１７】
前記複製された光学素子の前記第１の硬化された材料は、前記複製されたスペーサ部材と前記光学部材との間の界面の少なくとも一部に沿って存在する、請求項１５に記載の光電子モジュール。
【請求項１８】
前記複製された光学素子はレンズ構造体を含み、前記複製されたスペーサ部材は実質的に不透明である、請求項１５に記載の光電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学素子の製造、およびそのような光学素子を組込んだ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
集積光デバイスは、たとえば、携帯電話用カメラにおいて使用されるものなどの、カメラ装置、カメラ装置のための光学系、およびフラッシュライト用平行光学系を含む広範囲の用途に用いられる。集積光デバイスは、一般的な光伝搬の方向に沿ってともに積層された機能要素（たとえば１つ以上の光学素子）を含むことができる。機能要素は、装置を通って進む光が様々な要素を順次通過するように、互いに関して所定の空間的関係で配置することができる。そうすれば、集積光デバイスは別のシステムに組込まれ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の集積光デバイスは、明確な空間的関係でウェハを互いの上に積層することによって製作することができる。そのようなウェハスケールの製造プロセスは効果的であることが証明されているが、プロセスにおいて多少の柔軟性を可能にしつつ、さらなる効率が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
本開示は、ウェハスケールスペーサ／光学構造体を製造する方法について記載する。光学複製素子およびスペーサ複製セクションは、単一の複製ツールを用いて、光学ウェハ（または他のウェハ）上に直接複製することができる。実装例に応じて、複製された光学素子およびスペーサ要素は、同じかまたは異なる材料で構成することができる。
【０００５】
たとえば、一局面によれば、ウェハスケールスペーサ／光学構造体を製造する方法は、光学素子複製セクションおよびスペーサ複製セクションを有する複製ツールを提供することと、第１の材料の複製された光学素子を提供するように、複製ツールを用いて光学素子複製セクションのネガをウェハ上に形成することと、第１の材料とは異なる第２の材料の複製されたスペーサ要素を提供するように、複製ツールを用いてスペーサ複製セクションのネガをウェハ上に形成することとを含む。
【０００６】
別の局面によれば、ウェハスケールスペーサ／光学構造体を製造する方法は、光学素子複製セクションおよびスペーサ複製セクションを有する複製ツールを提供することと、第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を複製ツールの光学複製セクション上に供給することと、第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料がウェハの表面と光学複製セクションとの間でプレスされるように、ウェハを複製ツールに接触させることと、第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させて、複製された光学要素を形成することとを含む。当該方法はさらに、ウェハが複製ツールに接触している間、真空密閉チャックをウェハの裏側に接触させることと、複製されたスペーサ要素のための位置を実質的に充填するように、第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を真空密閉チャックの入口を介して注入することと、第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させて、複製されたスペーサ要素を形成することとを含む。
【発明の効果】
【０００７】
モジュールは、結果として生じるモジュールがスペーサ要素および光学素子などの複製された構造体を含むように、たとえばウェハスケールプロセスにおいて製造することができる。光学素子は、たとえば光電子部品（たとえば発光または光感知素子）と位置合わせすることができる。
【０００８】
１つ以上の実装例の詳細を添付の図面および以下の説明に記載する。他の局面、特徴および利点は、詳細な説明および図面、ならびに請求項から明らかとなるであろう。
【０００９】
図面の説明
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光電子モジュールの一例の断面図である。
【図２Ａ】マスターウェハスケールスペーサ／光学構造体の断面図である。
【図２Ｂ】ウェハスケールスペーサ／光学構造体を作製するための複製ツールの断面図である。
【図２Ｃ】複製ツールの一部の上面図である。
【図３Ａ】複製されたウェハスケールスペーサ／光学構造体を作製する技術を例示する図である。
【図３Ｂ】複製されたウェハスケールスペーサ／光学構造体を作製する技術を例示する図である。
【図３Ｃ】複製されたウェハスケールスペーサ／光学構造体を作製する技術を例示する図である。
【図３Ｄ】複製されたウェハスケールスペーサ／光学構造体を作製する技術を例示する図である。
【図４】ウェハスケールスペーサ／光学構造体の、個々のスペーサ／光学構造体へのダイシングを例示する図である。
【図５】ウェハスケールスペーサ／光学構造体を含むウェハスタックを形成する断面図を例示する図である。
【図６】ウェハ上の複製されたスペーサ要素および光学素子の別の例の断面図を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明
図１は、発光素子または光感知素子などの能動光学部品２４を収容する光電子モジュール２０の一例を例示する。発光素子の例は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤおよびレーザチップを含む。光感知素子の例は、フォトダイオードおよび画像センサを含む。モジュール２０は、少なくとも１つの受動光学素子４０も含む。受動光学素子４０は、たとえば屈折および／または回折および／または反射によって光の方向を変えることができ、たとえば１つ以上のレンズまたはプリズムを含むことができる。
【００１２】
モジュール２０は、垂直方向に互いに積層されたいくつかの構成要素を含む。図１の例では、モジュール２０は、基板２８、スペーサ部材３０、光学部材３２、およびバッフル３４を含む。光学部品２４は基板２８に搭載され、スペーサ部材３０の壁によって包囲される。光学部品２４のための電気接点がモジュール２０の外側に電気的に接続され、そこにハンダボール２２が取付けられる。ハンダボール２２の代わりに、いくつかの実装例は基板２８上に接続パッドを含み、そこに後でハンダボールを設けてもよい。モジュール２０は、プリント回路基板４２上において、たとえば表面実装技術（ＳＭＴ）を用いて、他の電子部品の隣りに搭載することができる。プリント回路基板４２は、携帯電話または他の機器などの電子装置の部品であり得る。特に小さい寸法を有するように製作することができ、ウェハレベルの製造技術を用いて大量生産可能であることから、モジュール２０はそのような用途に特に好適である。
【００１３】
図１の例では、光学部材３２は、遮光部分３６と透明部分３８とを有し、透明部分３８を通って光がモジュール２０から出ることができ、かつ／または、透明部分３８を通って光がモジュール２０外から入ることができる。光学部材３２に取付けられている受動光学素子４０は、光を光学部品２４に、または光学部品２４から誘導するのに役立つことができる。
【００１４】
図１の例示された例では、スペーサ部材３０および光学素子４０は、同じかまたは異なる材料で構成されることができ、かつ単一の複製ツールを用いて形成することができる複製された構造体である。これ以降の段落は、スペーサ部材３０および受動光学素子４０を製造するための複製技術について記載する。一般に、複製とは、それによって所与の構造体またはそのネガが再生される技術、たとえばエッチング、エンボス加工、またはモールド成形を指す。複製プロセスの特定の例では、構造化された表面を、液状、粘性、または塑性変形可能な材料にエンボス加工し、次いで、たとえば紫外線照射または加熱を用いて硬化させることによって固化させ、次いで構造化された表面を除去する。このようにして、構造化された表面の複製（この場合はネガの複製）が得られる。複製に好適な材料は、たとえば固化可能な（たとえば硬化可能な）ポリマー材料または他の複製材料、つまり液状、粘性、または塑性変形可能な状態から固体状態への固化または固体化ステップ（たとえば硬化ステップ）において変形可能な材料である。
【００１５】
複製プロセスは、光学素子（光学素子４０など）およびスペーサ部材（スペーサ部材３０など）を複製するための構造体を有する複製ツールを提供することを含む。複製ツール５０は自体は、たとえば、図２Ａおよび図２Ｂに例示されるようなマスター（またはサブマスター）ウェハスケールスペーサ／光学構造体５２からの複製によって製造することができる。マスター５２は、複製ツール５０の正面側のスペーサ複製セクション６０の寸法および形状に対応する特徴部５４を含み、複製ツール５０の正面側の光学素子複製セクション５８の寸法および形状に対応する特徴部５６も含む。例示されている例では、複製ツール５０上のスペーサ複製セクション６０は、複製ツール５０の正面側の窪んだ領域である。光学素子複製セクション５８の各々は、図１の光学素子４０のネガに対応する特徴部を有する。マスター５２は、その外周付近に凹部６６も有する。凹部６６は、複製ツール５０の正面側の局所的なスペーサ複製セクション６８に対応する。マスター５２は、たとえばガラス、金属またはエポキシ樹脂材料で構成することができ、特徴部５６を含むマスター（またはサブマスター）光学ウェハ６４に接合されたマスター（またはサブマスター）スペーサウェハ６２を含む。
【００１６】
マスター５２から複製ツール５０を作製するには、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのシリコーン材料を複製ツール５０上に流し込む。犠牲的解放支持物（たとえばポリエチレンテレフタレートなどの好適なプラスチックの箔）を有するガラスプレートをマスター５２上に配置して、特徴部５４，５６の領域にシリコーン材料を押付けることができる。シリコーン材料が固化された後、ガラスプレートおよび解放支持物を固化したシリコーンから離し、マスター５２から除去し、図２Ｂおよび図２Ｃに示される複製ツール５０が得られる。
【００１７】
図２Ｃに例示されるように、複製ツール５０の光学素子複製セクション５８を柱状物の上に形成することができ、スペーサ複製セクション６０を相互接続グリッドとして形成することができる。局所的なスペーサ複製セクション６８も柱状物の上に形成することができる。図３Ｄに関して以下に記載するように、この配置により、複製材料がスペーサ複製セクション６０に流入することが可能となる。
【００１８】
次いで、複製ツール５０を用いて、複製されたスペーサおよび光学素子の両方をたとえばアレイ（たとえばグリッド構造）状に含むウェハスケール構造体を形成することができる。以下に説明されるように、同じ複製ツール５０を用いて、光学複製要素５８およびスペーサ複製セクション６０のネガを光学ウェハ（または他のウェハ）上に直接複製することができる。図３Ａに例示されるように、複製ツール５０の光学素子複製セクション５８上に第１の複製材料７０を供給することによって、光学素子構造体（たとえばレンズ）が複製される。複製材料７０は、液状または塑性変形可能な状態から固体状態に導くことが可能な材料である。複製材料７０の一例は、紫外線または熱硬化可能な透明エポキシ樹脂である。複製材料７０は、複製ツール５０の光学素子複製セクション５８上に流し込むかまたは投入することができる。
【００１９】
次に、図３Ｂに示されるように、光学ウェハ（または他のウェハ）７２を第１の複製ステップの一部として複製ツール５０の局所的なスペーサ複製セクション６８に接触させる。これにより、光学素子複製セクション５８を規定する領域と光学ウェハ７２の表面との間で複製材料７０をプレスする。それによって、光学素子複製セクション５８が複製材料７０に対してエンボス加工される。
【００２０】
複製ツール５０上の局所的なスペーサ複製セクション６８は、複製ツール５０および光学ウェハ７２の相対的な垂直位置を規定し、いくつかの実装例では、光学素子複製セクション５８から若干の所定の距離に光学ウェハ７２を保つように機能する。
【００２１】
光学ウェハ７２は、ガラスなどの透明な材料または透明なプラスチック材料で完全に構成することができる。いくつかの実装例では、光学ウェハ７２は、透明な材料で充填された開口部を有する不透明な材料（たとえばガラス強化エポキシ樹脂積層板（”ＦＲ４”）または黒いエポキシ樹脂）で構成される。そのような実装例では、光学部材３２の遮光部分３６に対応するように不透明な材料の領域を設けることができ、光学部材３２の透明部分３８に対応するように透明な材料の領域を設けることができる（図１参照）。その場合、複製される光学素子が光学ウェハの透明領域上に形成されることになるように、光学ウェハ７２の透明領域を、複製ツール５０の光学素子複製セクション６８と位置合わせするべきである。
【００２２】
第１の複製ステップの一部として、紫外線照射を複製材料７０に向けて、複製材料を硬化させる（つまり固化させる）。紫外線照射は、ツール側から（その場合、複製ツール５０は紫外線照射を通す必要がある）、または光学ウェハ側から入射することができる。いくつかの実装例では、複製材料７０は、紫外線（つまり光学）硬化の代わりに熱硬化によって固化される。いかなる場合も、複製された光学素子４０がそれによって光学ウェハ７２の表面上に形成される。
【００２３】
第２の複製ステップでは、図３Ｃに示されるように、ＰＤＭＳ真空密閉チャック７４を光学ウェハ７２の裏側（つまり、複製された光学素子５８がその上に形成された表面の反対側の、光学ウェハ７２の表面）に接触させる。このステップは、光学ウェハ７２から複製ツール５０を解放する前に行なわれる。次いで、第２の複製材料７６が真空密閉チャック７４の入口７８に注入される。第２の複製材料７６も、液状または塑性変形可能な状態から固体状態に導くことが可能な材料である。複製材料７６の一例は、紫外線または熱硬化可能なエポキシ樹脂であり、透明であっても不透明（つまり黒）であってもよい。第２の複製材料７６は、第１の複製材料７０と同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実装例では、たとえば、第１の複製材料７０は、特定の波長（または可視光線などの波長の範囲）を実質的に通すが、第２の複製材料７６は同じ波長または波長の範囲を実質的に通さない。
【００２４】
真空チャック７４の出口８２付近に設けられる真空ポンプ８０は、複製材料７６が複製ツール５０の光学素子複製セクション５８の周りを流れ、スペーサ複製セクション６０を充填するのを容易にする。図２Ｃ参照。矢印６１は複製材料７６の流れを示す。複製材料７６は、光学ウェハ７２の真上のあらかじめ固化された複製材料７０に隣接する領域も充填する。したがって、複製材料７６は複製材料７０に接触し、かつ当接することができる。
【００２５】
第２の複製ステップの一部として、紫外線照射を複製材料７６に向けて、複製材料を硬化させる（つまり固化させる）。紫外線照射は、ツール側から（その場合、複製ツール５０は紫外線照射を通す必要がある）、または光学ウェハ側から入射することができる。いくつかの実装例では、複製材料７０は、紫外線（つまり光学）硬化の代わりに熱硬化によって固化される。注入された複製材料７６は、複製されたスペーサ要素３０が光学ウェハ７２の表面上に形成されるように、スペーサ構造体の連続的なグリッドを形成する（図３Ｄ参照）。
【００２６】
複製材料７６を硬化させた後、ウェハスケールスペーサ／光学構造体８４を複製ツール５０および真空密閉チャック７４から解放する。結果として生じるウェハスケール構造体８４は、光学ウェハ７２上に複製された光学素子４０およびスペーサ要素３０のグリッドを含む（図３Ｄ）。例示されている例では、複製された光学素子４０は、複製されたスペーサ要素４０によって、隣接する光学素子４０から離間される。光学素子４０は、スペーサ要素３０の側面に接触するかまたは当接しているが、すべての実装例においてそうである必要はない。構造体８４は、複製ツール５０の複製側の複製（図３Ａ）であり、マスターウェハスケールスペーサ／光学構造体５２（図２Ａ）と同様である。
【００２７】
いくつかの実装例では、スペーサ要素３０は、約１００〜１５００μｍだけ光学素子４０を越えて（垂直ｚ方向に）延在し、光学素子４０の厚さは約５０〜６００μｍである。特徴部は、たとえば１〜１０ｍｍごと、または場合によっては２〜５ｍｍごとに（横ｘｙ方向に）反復するアレイ（たとえばグリッド）を形成する。異なる寸法が他の実装例に適用可能であり得る。
【００２８】
いくつかの実装例では、図４に示されるように、ウェハスケールスペーサ／光学構造体８４が分離ライン８６に沿って多数の個々の光学構造体に分離され、その各々は、光学ウェハ７２のセクションに配置され、スペーサ要素３０の壁によって包囲された光学素子４０（たとえばレンズ）を含む。ウェハスケールスペーサ／光学構造体８４は、たとえばダイシング、レーザ切断、パンチング、ウォータジェット切断、または他の分離技術によって分離することができる。個々の光学構造体は、光学装置、光学機械装置、光電子装置、または他の装置に組込むことができる。
【００２９】
いくつかの実装例では、ウェハスケールスペーサ／光学構造体８４を１つ以上の他のウェハに取付けて、ウェハスタックを形成する。たとえば、図５は、（光学部品２４、たとえば発光または光感知素子がその上に搭載される）基板ウェハ９０と、ウェハスケール構造体８４に取付けることができるバッフルウェハ９２とを例示する。一般に、ウェハとは、実質的にディスク状またはプレート状の形状のアイテムを指し、ある方向（ｚ方向または垂直方向）へのその範囲は、他の２つの方向（ｘおよびｙ方向または横方向）へのその範囲に対して小さい。（ブランクでない）ウェハ上には、複数の同様の構造体またはアイテムを配置することができるか、またはその中にたとえば矩形のグリッド上に設けることができる。ウェハは開口部または孔を有することができ、場合によっては、ウェハはその横領域の主な部分において材料がなくてもよい。実装例に応じて、ウェハは、たとえば半導体材料、ポリマー材料、金属およびポリマーを含む複合材料、またはポリマーおよびガラス材料で作製されてもよい。ウェハは、熱または紫外線硬化可能なポリマーなどの硬化可能な材料を含んでもよい。いくつかの実装例では、ウェハの直径は５ｃｍと４０ｃｍとの間であり、たとえば１０ｃｍと３１ｃｍとの間であり得る。ウェハは、直径が２、４、６、８、または１２インチの円筒状であり得る。１インチは約２．５４ｃｍである。ウェハの厚さは、たとえば０．２ｍｍと１０ｍｍとの間とすることができ、場合によっては０．４ｍｍと６ｍｍとの間である。他の実装例には、異なる材料および寸法が適切であり得る。ウェハ９０，９２をウェハスケールスペーサ／光学構造体８４に取付けた後、結果として生じるウェハスタックを（垂直分離線に沿って）分離して、図１のモジュール２０のように個々のモジュールを形成することができる。
【００３０】
光学素子４０の特定の構造体は、実装例に応じて変わり得る。したがって、いくつかの実装例では、ウェハスケールスペーサ／光学構造体８４（図３Ｄ）上の各光学素子４０は、たとえば、光学素子複製セクション５８の複製であって、かつスペーサ要素３０に関して凹んだレンズであり得る。上記の複製プロセスによって形成された光学素子４０は、たとえば回折レンズ、屈折レンズ、または組合された回折／屈折レンズであり得る。
【００３１】
上述の技術は、単一の複製ツールを用いたウェハスケールスペーサ／光学構造体の形成を容易にすることができ、複製されるスペーサ要素が、複製される光学素子と同じ材料または異なる材料からなることを可能にする。いくつかの実装例では、装置に組込まれた時に提供することになる異なる機能性に鑑みて、スペーサと光学素子とに異なる材料を用いることが望ましい場合がある。したがって、たとえば、開示される技術は、単一の複製ツールを用いたレンズ構造体および黒い（不透明）スペーサ構造体の製作を容易にすることができる。２つの異なる複製材料が用いられる時でも、場合によっては、光学素子を形成する材料とスペーサ要素を形成する材料との間で可視となる接合ラインはない。さらに、同じ複製ツールを用いることによって、いくつかの実装例では、ウェハスケールスペーサ／光学構造体を形成するために必要とされる位置合わせステップは１つだけでもよい。
【００３２】
開示されている技術では、場合によっては、必要とされるスペーサエポキシ樹脂がより少なくなり得る。たとえば、いくつかの先行する技術では、８インチのスペーサウェハを作製するには９インチのマスターが必要とされ得る。本開示に記載される技術を用いれば、そのような大きなマスターは必要とされない場合がある。さらに、光学ウェハ上に直接スペーサ構造体を複製することによって、スペーサ構造体の収縮または膨張を減少させるかまたはなくすことができる。当該技術は、複製された領域の厳密な局所的な制限の必要性を低下させるかまたはなくすのに役立つこともでき、他のいくつかの製作技術が用いられる場合よりも光学能動領域を大きくすることが可能となり得る。
【００３３】
場合によっては、光学素子複製セクション５８が複製材料７０（図３Ｂ）にエンボス加工されるように、第１の複製ステップの一部として光学ウェハ７２を複製ツール５０に接触させると、複製材料のいくらかが光学ウェハ７２の表面に沿って外側横方向に（つまり隣接するスペーサ複製セクション６０に向かって）押され得る。第２の複製材料７６がその後複製ツール５０に注入される（図３Ｃ参照）と、その複製材料のうちのいくらかが、スペーサ複製セクション６０の反対側の光学ウェハ７０の領域上に存在するあらかじめ堆積された第１の複製材料７０を覆うことになる。その結果は、いくつかの実装例では、スペーサ要素３０と光学ウェハ７２の表面との間に少量の複製材料７０が存在し得るということである（図６参照）。場合によっては、少量の複製材料７０が、特定のスペーサ要素３０と光学ウェハ７２との間の界面の相当部分に沿って存在してもよい。光学ウェハまたはウェハスタックがその後別個のモジュール（たとえば図１のようなモジュール２０）にダイシングされた後でも、そのような特徴は可視のままであってもよい。
【００３４】
他の実装例は請求項の範囲内にある。
【図１】
2016506326.tif 000003
【図２Ａ】
2016506326.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年8月27日(2015.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハスケールスペーサ／光学構造体を製造する方法であって、前記方法は、
光学素子複製セクションおよびスペーサ複製セクションを有する複製ツールを提供することと、
第１の材料の複製された光学素子を提供するように、前記複製ツールを用いて前記光学素子複製セクションのネガをウェハ上に形成することと、
前記第１の材料とは異なる第２の材料の複製されたスペーサ要素を提供するように、前記複製ツールを用いて前記スペーサ複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することとを含む、方法。
【請求項２】
前記複製ツールを用いて前記光学素子複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することは、
第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記複製ツールの前記光学複製セクション上に供給することと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料が前記ウェハの表面と前記光学複製セクションとの間でプレスされるように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固体状態に変形させることとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェハ上に前記複製ツールの前記光学素子複製セクションをエンボス加工するように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ウェハの正面側に前記複製ツールの前記光学素子複製セクションを複製するように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、複製されたスペーサ要素のための位置に対応する領域に液状、粘性、または塑性変形可能な材料を供給することと、
前記複製されたスペーサ要素を形成するように、前記液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させることとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、真空密閉チャックを前記ウェハの裏側に接触させることと、
前記複製されたスペーサ要素のための位置を実質的に充填するように、前記液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記真空密閉チャックの入口を介して注入することとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複製ツールを用いて前記光学素子複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することは、
第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記複製ツールの前記光学複製セクション上に供給することと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料が前記ウェハの表面と前記光学複製セクションとの間でプレスされるように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固体状態に変形させることとを含み、
前記複製ツールを用いて前記スペーサ複製セクションのネガを前記ウェハ上に形成することは、
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、前記複製されたスペーサ要素のための位置に対応する領域に第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を供給することと、
前記第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固体状態に変形させることとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、真空密閉チャックを前記ウェハの裏側に接触させることと、  
前記複製されたスペーサ要素のための位置を実質的に充填するように、前記第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記真空密閉チャックの入口を介して注入することとを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記光学素子はレンズ構造体を含み、前記スペーサ要素は実質的に不透明である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ウェハスケールスペーサ／光学構造体を製造する方法であって、前記方法は、
光学素子複製セクションおよびスペーサ複製セクションを有する複製ツールを提供することと、
第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記複製ツールの前記光学複製セクション上に供給することと、  
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料が前記ウェハの表面と前記光学複製セクションとの間でプレスされるように、前記ウェハを前記複製ツールに接触させることと、  
前記第１の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させて、複製された光学要素を形成することと、
前記ウェハが前記複製ツールに接触している間、真空密閉チャックを前記ウェハの裏側に接触させることと、  
前記複製されたスペーサ要素のための位置を実質的に充填するように、第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を前記真空密閉チャックの入口を介して注入することと、
前記第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料を固化させて、複製されたスペーサ要素を形成することとを含む、方法。
【請求項１０】
前記第１および第２の液状、粘性、または塑性変形可能な材料は互いに異なる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複製された光学素子および前記複製されたスペーサ要素をその上に形成した前記ウェハを、前記複製ツールおよび前記真空密閉チャックから解放することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
光電子モジュールであって、
基板上に搭載された光電子装置と、
前記光電子装置の上方の光学部材と、
前記光学部材の表面上の複製されたスペーサ部材とを備え、前記複製されたスペーサ部材は、前記基板および前記光電子装置を前記光学部材から離間し、さらに、
前記光学部材の表面上の複製された光学素子を備え、前記複製された光学素子は、光電子装置と実質的に位置合わせされ、
前記複製された光学素子は、第１の硬化された材料で構成され、前記複製されたスペーサ部材は、第２の異なる硬化された材料で構成され、
前記複製された光学素子の前記第１の硬化された材料のいくらかは、前記複製されたスペーサ部材の前記第２の硬化された材料に直接接触する、光電子モジュール。
【請求項１３】
前記複製された光学素子の前記第１の硬化された材料は、前記複製されたスペーサ部材の前記第２の硬化された材料の側面に当接する、請求項１２に記載の光電子モジュール。
【請求項１４】
前記複製された光学素子の前記第１の硬化された材料は、前記複製されたスペーサ部材と前記光学部材との間の界面の少なくとも一部に沿って存在する、請求項１２に記載の光電子モジュール。
【請求項１５】
前記複製された光学素子はレンズ構造体を含み、前記複製されたスペーサ部材は実質的に不透明である、請求項１２に記載の光電子モジュール。
【国際調査報告】
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