"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。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。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。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。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。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。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。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。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。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InjectionMoldedMicrooptics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。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-situmask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。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。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。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。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nearfield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。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。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。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°Cから250°C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°Cから150°C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。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°Cから300°C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。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。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。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。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InjectionMoldedMicrooptics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。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°C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。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。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。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。"