JP2009086092A - 光学部品の製造方法及び撮影装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の技術と比較して、切断不良や製品の汚染を生じにくくすることができる光学部品の製造方法と、撮影装置の製造方法とを提供する。
【解決手段】接合レンズモジュール１２は、第１のウエハ１６ｗと、複数のレンズ部３０ａを有する第２のウエハ１８ｗとを接着剤２２を用いて貼り付ける貼り付け工程と、第１のウエハ１６ｗと第２のウエハ１８ｗとを接着剤２２が付着していない領域で切断して、第１のウエハ１６ｗと第２のウエハ１８ｗとを、切断した位置よりも内側に接着剤２２が付着した領域が存在し、第１のウエハ１６ｗがレンズ部１６ａを少なくとも１つ有する接合レンズモジュール１２に分割する分割工程とを有する製造方法で製造される。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば、光透過性を有する基板やレンズ等が接合されてなる接合レンズ等の光学部品の製造方法と、このような接合レンズに、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の受光素子を装着した、例えば携帯電話に内蔵されるカメラ等として用いられる撮影装置の製造方法に関する。

シリコン基板の表面側に形成した半導体光センサの受光面上にマイクロレンズを配置し、裏面に前記半導体センサと導通スルーホールにより電気的に接続したコンタクト電極を設け、透明カバーを前記シリコン基板上の前記マイクロレンズと屈折率１．４以下の透明接着層を介して前記マイクロレンズと直接に貼り合わせて多数の固体撮像素子を形成した後、ダイシングによりチップサイズパッケージに分割して前記透明カバーと前記固体撮像素子とを略同一寸法にした固体撮像装置の技術が知られている（特許文献１）。

特開２００７−８８１１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ダイシング時に接着剤が付着することでダイシングブレードが劣化したり、レーザを照射することで分割をしようとした場合に、照射されるレーザが接着剤よって反射してしまったりして、基板の切断・分割が良好になされないことあるとの問題が生じることがあった。また、分割時に接着剤が飛散し、飛散した接着剤で製造される光学部品が汚染されてしまうことがあるとの問題が生じることがあった。

本発明は、従来の技術と比較して、切断不良や製品の汚染を生じにくくすることができる光学部品の製造方法及び撮影装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第1の特徴とするところは、第１の基板と、複数の光学素子部を有する第２の基板とを接着剤を用いて貼り付ける貼り付け工程と、互いに貼り付けられた前記第１の基板及び前記第２の基板を接着剤が付着していない領域で切断して、前記第１の基板及び前記第２の基板を、前記第１の基板及び前記第２の基板の切断した位置よりも内側に接着剤が付着した領域が存在し、前記第１の基板が前記光学素子部を少なくとも１つ有する光学部品に分割する分割工程と、を有する光学部品の製造方法にある。

好適には、前記分割工程では、前記第１の基板及び前記第２の基板を、レーザを照射して切断する。

また、好適には、前記分割工程では、前記第１の基板及び前記第２の基板をダイシングにより切断する。

また、好適には、前記分割工程では、前記第１の基板を前記第１の基板に形成された刻み部に沿って分割する。

また、好適には、前記分割工程では、前記第２の基板を前記第２の基板に形成された刻み部に沿って分割する。

また、本発明の第２の特徴とするところは、第１の基板と、複数の光学素子部を有する第２の基板とを接着剤を用いて貼り付ける貼り付け工程と、互いに貼り付けられた前記第１の基板及び前記第２の基板を接着剤が付着していない領域で切断して、前記第１の基板及び前記第２の基板を、前記第１の基板及び前記第２の基板の切断した位置よりも内側に接着剤が付着した領域が存在し、前記第１の基板が前記光学素子部を少なくとも１つ有する光学部品に分割する分割工程と、前記光学部品に受光素子を装着する工程と、を有する撮影装置の製造方法にある。

本発明によれば、従来の技術と比較して、切断不良や製品の汚染を生じにくくする光学部品の製造方法及び撮影装置の製造方法を提供することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る撮影装置の製造方法により製造されたカメラ１０が示されている。カメラ１０は、撮影装置として用いられていて、光学部品として用いられる接合レンズモジュール１２と、接合レンズモジュール１２に装着された受光素子１４とを有する。

接合レンズモジュール１２は、本発明の実施形態に係る光学部品の製造方法により製造され、第１の基板１６と、第２の基板１８と、第３の基板２０とを有し、第１の基板１６と第２の基板１８とが接着剤２２で貼り付けられ、第１の基板１６と第３の基板２０とが接着剤２４で貼り付けられている。第１の基板１６は、ガラス、樹脂等の光透過性を有する材料からなり、略中央部に上方に向けて突出するように形成されたレンズ部１６ａを有する。
この実施形態では、レンズ部１６ａは、球面又は非球面形状を有する上方に突出した凸形状として形成されているが、レンズ部１６ａを凹形状として形成しても良い。また、この実施形態では、第１の基板１６に対して１つのレンズ部１６ａが形成されているが、例えば、第１の基板１６に対して４個のレンズ部１６ａが形成されていても良い。

第２の基板１８は、例えばガラス等の光透過性を有する材料からなる透光板２６と、透光板２６の上方に重なるように設けられた保持板２８と、保持板２８に形成された貫通孔ｈに嵌まり込むように設けられた樹脂部３０とを有している。保持板２８は、例えばシリコンからなり、基板１８の製造の段階で、例えば液体等、流動性の強い状態にある樹脂部３０を構成する樹脂を、透光板２６の上方に維持するために用いられる。樹脂部３０は、例えば光硬化性樹脂、熱透過性樹脂等の流動性を有する状態から硬化することができる樹脂からなる。

樹脂部３０には、光学素子部として用いられ、略中央部に上方に向けて突出するように形成されたレンズ部３０ａが形成されている。この実施形態では、レンズ部３０ａは、球面又は非球面形状を有する上方に突出した凸形状として形成されているが、レンズ部３０ａを凹形状として形成しても良い。また、この実施形態では、第２の基板１８に対して１つのレンズ部３０ａが形成されているが、レンズ部３０ａは少なくとも一つが形成されていれば良く、例えば、基板１８に対して４個のレンズ部３０ａが形成されていても良いことは、第１の基板１６と同様である。

レンズ部１６ａ、レンズ部３０ａは、それぞれが、第１の基板１６の接着剤２２が付着した領域、接着剤２４が付着した領域、第２の基板１８の接着剤２２が付着した領域、及び第３の基板の接着剤２４が付着した領域と、上下方向において重なることがない位置に形成されている。

受光素子１４は、例えばＣＯＭＳセンサからなり、フォトダイオード領域３４を有していて、入力された光を電気的信号に変換することによって映像を記録するために用いられる素子である。受光素子１４としては、ＣＯＭＳセンサに替えて、例えばＣＣＤセンサ等を用いることもできる。

図２には、カメラ１０が示されている。
カメラ１０の上方から光が入射されると、光は、レンズ部３０ａにおいて収束するように屈折し、さらにレンズ部１６ａで収束するように屈折し、フォトダイオード領域３４へと入射され、入射された光が電気的信号に変換される。

図３には、上述の接合レンズモジュール１２の製造方法と、カメラ１０の製造方法とが示されている。
まず、図３（ａ）に示されるように、第１の基板として用いられ、複数のレンズ部１６ａが形成された第１のウエハ１６ｗと、第２の基板として用いられ、例えばレンズ部１６ａと略同数のレンズ部３０ａが形成された第２のウエハ１８ｗと、第３のウエハ２０ｗとを用意する。ここで、第1のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗとしては、それぞれ、例えば１５００個〜２３００個程度のレンズ部１６ａ、３０ａ（図１参照）が形成されたものを用いることができ、例えば、光硬化性樹脂を用い、光硬化性樹脂にナノインプリントを施すことで第1のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗに、レンズ部１６ａ、３０ａを成形することが可能である。

次に、第1のウエハ１６ｗと第２のウエハ１８ｗとが接着剤２２（図１参照）を用いて貼り付けられ、第１のウエハ１６ｗと第３のウエハ２０ｗとが接着剤２４を用いて貼り付けられ（貼り付け工程）、図３（ｂ）に示されるように、第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、及び第３のウエハ２０ｗが接合された接合レンズアレイ１００が作られる。

次に、貼り付け工程で作られた接合レンズアレイ１００が、図３（ｃ）に示されるように、第１のウエハ１６ｗが少なくとも１つのレンズ部１６ａを有し、第２のウエハ１８ｗが少なくとも１つのレンズ部３０ａを有するように分割されて、複数の接合レンズモジュール１２（図１参照）が作られる。尚、図３（ｃ）では、図示の便宜上、６個の接合レンズモジュール１２が示されているが、作られる接合レンズモジュール１２の数は、接合レンズアレイ１００をいくつに分割するかにより決まる。

次に、図３（ｄ）に示されるように接合レンズモジュール１２に、それぞれ受光素子１４が装着され、カメラ１０が作られる。カメラ１０は、例えば携帯電話機に内蔵されるカメラとして用いられる。

図４には、図３（ｂ）に示される貼り付け工程において、接着剤の塗布がなされた第２のウエハ１８ｗが示されている。
第２のウエハ１８ｗには、接合レンズモジュール１２として用いられる際に光が入射する方向（図２参照）と垂直な方向において、レンズ部３０ａと重ならないように、それぞれのレンズ部３０ａの周りを囲むように接着剤２２の塗布がなされている。接着剤２２は、例えばスクリーンプリントを用いることにより塗布することができる。この実施形態では、第１のウエハ１８ｗの下側の面に接着剤２２を塗布しているが、これに替え、又はこれに併せて、第１のウエハ１６ｗの上向きの面に接着剤２２を塗布しても良い。

第１のウエハ１８ｗと第３のウエハ２０ｗとを貼り付けるには、第１のウエハ１８ｗの下向きの面に、レンズ部１６ａと重ならないように、レンズ部１６ａを取り囲むように接着剤２４の塗布がなされる。また、これに替え、又はこれに併せて、第３のウエハ２０ｗの上向きの面に接着剤２４を塗布しても良い。

図５には、図３（ｃ）に示される分割工程の詳細が説明されている。
分割工程においては、接合レンズアレイ１００の上方及び下方の少なくともいずれか一方から、レーザ照射装置１０２を用いてレーザを照射することでウエハ第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、第３のウエハ２０ｗの切断がなされる。この際、レーザは、第１のウエハ１６ｗの接着剤２２が付着した領域、第１のウエハ１６ｗの接着剤２４が付着した領域、第１のウエハ１８の接着剤２２が付着した領域、及び第３のウエハ２０ｗの接着剤２４が付着した領域以外の領域に照射される。このため、接着剤２２が付着した領域や接着剤２４が付着した領域にレーザを照射する場合のように、接着剤２２又は接着剤２４によってレーザが反射してしまって、切断不良が生じるとの問題が生じない。また、接着剤２２又は接着剤２４が付着された領域にレーザを照射する場合のように、接着剤２２．接着剤２４が飛散して、飛散した接着剤２２、接着剤２４で製造される接合レンズモジュール１２が汚染されるとの問題が生じない。

図５に二点鎖線で示されるように、１箇所での切断が終了した後に、レーザ照射装置１０２と接合レンズアレイ１００との相対的は位置関係が変更され、他の箇所の切断がなされる。これら分割工程においては、上述のように、第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、及び第３のウエハ２０ｗの接着剤２２又は接着剤２４の付着していない位置が切断されるとともに、切断した後にできる接合レンズモジュール１２において、第１の基板１６及び第２の基板１８の切断がなされた位置（レーザが照射された位置）よりも内側に接着剤２２、接着剤２４が付着した領域が存在し、第１の基板１６に少なくとも一つのレンズ部１６ａが存在し、第２の基板１８に少なくとも１つのレンズ部３０ａが存在するように第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、及び第３のウエハ２０ｗの切断がなされる。このため、切断後において、第１の基板１６と第２の基板１８が離間することがなく、第１の基板１６と第３の基板２０とが離間することがない。また、分割がされた後の接合レンズモジュール１２は、少なくとも１つのレンズ部１６ａと、少なくとも１つのレンズ部３０ａを有するものとなる。

この実施形態では、レーザ照射装置１０２を用いてレーザを照射することで接合レンズアレイ１００を分割しているが、これに変えて、例えば、ダイシングによる切断で接合レンズアレイ１００を分割しても良い。ダイシングで接合レンズアレイ１００を切断する場合は、図５に示されるレーザの照射がなされる位置が、ダイシングブレードによって切断される。この際、切断がなされる位置は、第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、及び第３のウエハ２０ｗの接着剤２２、接着剤２４が付着していない領域であるので、ダイシングブレードに接着剤２２、又は接着剤２４が付着し、その後になされる切断が良好になされなくなるとの問題が生じることがない。また、ダイシングブレードを用いて切断する場合も、レーザを照射して切断を行う場合と同様に、接着剤２２、接着剤２４が飛散することがない。

図６には、図３（ｃ）に示される分割工程の変形例が説明されている。
先述の方法では、レーザ照射することで接合レンズアレイ１００を切断するか、ダイシングブレードを用いて接合レンズアレイ１００を切断したのに対して、この変形例では、例えば、テープエキスパンドを用いて、第１のウエハ１６ｗに形成されたスクライブ層（刻み部）Ｓ１、第２のウエハ１８ｗに形成されたスクライブ層Ｓ２、及び第３の基板に形成されたスクライブ層Ｓ３に沿って、接合レンズアレイ１００が分割される。

スクライブ層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、図８（ｂ）に示される接着工程の前、又は接着工程の後に、第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、第３のウエハ２０ｗの表面部、又は内部に、それぞれ形成される。スクライブ層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、例えば、第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、第３のウエハ２０ｗにレーザを照射することで形成することができる。ここで、スクライブ層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、それぞれ第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、第３のウエハ２０ｗの内部に形成することが望ましい。内部に形成すれば、各スクライブ層を各基板の表面に形成する場合に生じる恐れがある、各基板を構成する材料が削られ、飛散することで各基板が汚染されるとの問題が生じない。

この変形例による分割方向では、第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、第３のウエハ２０ｗにそれぞれスクライブ層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が形成された接合レンズアレイ１００を、上向きの面が粘着性を有し、伸縮可能な材料からなるエキスパンドテープ１０４に載置する。そして、エキスパンドテープを、接合レンズアレイ１００の中心部から円周方向へと伸ばす。すると、他の位置と比較して強度が低下しているスクライブ層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の位置で、第１のウエハ１６ｗ、第２のウエハ１８ｗ、第３のウエハ２０ｗがそれぞれ分割され、接合レンズアレイ１００が複数の接合レンズモジュール１２へと分割される。

以上述べたように、本発明は、例えば、光透過性を有する基板やレンズ等が接合されてなる接合レンズ等の光学部品の製造方法と、接合レンズモジュールに、例えばＣＭＯＳセンサ等の受光素子を装着した、例えば携帯電話に内蔵されるカメラ等として用いられる撮影装置の製造方法に適用することができる。

本発明の実施形態に係る光学部品の製造方法で製造された接合レンズモジュールと、本発明の実施形態に係る撮影装置の製造方法で製造されたカメラとを示し、図１（ａ）は平面時であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡＡ線断面図である。 本発明の実施形態に係る撮影装置の製造方法で製造されたカメラを示す断面図である。 本発明の実施形態に係る光学部品の製造方法と、本発明の実施形態に係る撮影装置の製造方法との工程を説明し、図３（ａ）は貼り付けられる前の基板を示し、図３（ｂ）は貼り付けられた基板を示し、図４（ｃ）は分割された基板を示し、図４（ｄ）は分割され、受光素子が装着された基板を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る光学部品の製造方法、及び本発明の実施形態に係る撮影装置の製造方法における貼り付け工程において、接着剤の塗布がなされた基板を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る光学部品の製造方法、及び本発明の実施形態にかかる撮影装置の製造方法における分割工程を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る光学部品の製造方法、及び本発明の実施形態にかかる撮影装置の製造方法における分割工程の変形例を説明する説明図である。

符号の説明

１０ カメラ
１２ 接合レンズモジュール
１４ 受光素子
１６ 第１の基板
１６ａ レンズ部
１６ｗ 第１のウエハ
１８ 第２の基板
１８ｗ 第１のウエハ
２０ 第３の基板
２０ｗ 第３のウエハ
２２ 接着剤
２４ 接着剤
３０ 樹脂部
３０ａ レンズ部
１００ 接合レンズアレイ
１０２ レーザ照射装置
１０４ エキスパンドテープ
Ｓ１ スクライブ層
Ｓ２ スクライブ層
Ｓ３ スクライブ層

Claims (6)

1. 第１の基板と、複数の光学素子部を有する第２の基板とを接着剤を用いて貼り付ける貼り付け工程と、
   互いに貼り付けられた前記第１の基板及び前記第２の基板を接着剤が付着していない領域で切断して、前記第１の基板及び前記第２の基板を、前記第１の基板及び前記第２の基板の切断した位置よりも内側に接着剤が付着した領域が存在し、前記第１の基板が前記光学素子部を少なくとも１つ有する光学部品に分割する分割工程と、
   を有する光学部品の製造方法。
2. 前記分割工程では、前記第１の基板及び前記第２の基板を、レーザを照射して切断する請求項１記載の光学部品の製造方法。
3. 前記分割工程では、前記第１の基板及び前記第２の基板をダイシングにより切断する請求項１記載の光学部品の製造方法。
4. 前記分割工程では、前記第１の基板を前記第１の基板に形成された刻み部に沿って分割する請求項１記載の光学部品の製造方法。
5. 前記分割工程では、前記第２の基板を前記第２の基板に形成された刻み部に沿って分割する請求項１記載の光学部品の製造方法。
6. 第１の基板と、複数の光学素子部を有する第２の基板とを接着剤を用いて貼り付ける貼り付け工程と、
   互いに貼り付けられた前記第１の基板及び前記第２の基板を接着剤が付着していない領域で切断して、前記第１の基板及び前記第２の基板を、前記第１の基板及び前記第２の基板の切断した位置よりも内側に接着剤が付着した領域が存在し、前記第１の基板が前記光学素子部を少なくとも１つ有する光学部品に分割する分割工程と、
   前記光学部品に受光素子を装着する工程と、
   を有する撮影装置の製造方法。

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