JP5401227B2 - ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット - Google Patents

Description

本発明は、ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットに関する。

近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。

携帯端末の小型化・薄型化に伴って撮像ユニットの小型化・薄型化が要請されている。また、携帯端末のコストの低下を図るため、製造工程の効率化が望まれている。このような小型かつ多数のレンズを製造する方法としては、基板部に複数のレンズ部を形成した構成であるウェハレベルレンズアレイを製造し、該基板部を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。

また、複数のレンズ部が形成された基板部と複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハとを一体に組み合わせ、レンズ部と固体撮像素子をセットとして含むように基板部とともに半導体ウェハを切断することで撮像ユニットを量産する方法が知られている。

従来、ウェハレベルレンズの製造方法としては、例えば次の工程によりウェハレベルレンズアレイを製造する例がある。このような製造方法としては下記特許文献１に示すものがある。
（１）ウェハ上に樹脂を塗布した状態で、１つの転写体（型）の形状を樹脂に転写する。
（２）型の形状を転写する工程を１５００〜２４００回程度繰り返し、１つのウェハ上に１５００〜２４００個のレンズ形状を持つマスタレンズアレイを形成する。
（３）マスタレンズアレイのレンズ面に、電鋳によってＮｉ等の金属イオンを堆積させてスタンパ（Ｎｉ電鋳型）を製造する。
（４）スタンパを一対のレンズアレイ用成形型として使用し、これら一対のレンズアレイ用成形型のうち下型に光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を供給する。
（５）供給された樹脂を上型のレンズアレイ用成形型で押圧することによって上型及び下型の成形面に倣って樹脂を変形させる。
（６）樹脂に光又は熱を照射して硬化させることでレンズアレイを成形する。

また、平行平板の基板にレンズ部を接合して得られる複合レンズを有する光学系としては、例えば、特許文献２及び３に示すものがある。

特許文献２は、ガラス材料で形成された基板の両側にレンズ部分が接着された複合レンズを備えた撮像レンズの構成に関する。特許文献２には、複合レンズの両側のレンズ部の屈折率差が０〜０．１、かつ、アッベ数差が０〜３０となる構成が示されている。

特許文献３は、平行平板であるレンズ基板と、該レンズ基板の少なくとも一方の面にレンズをレンズ群として形成した撮像レンズの構成に関する。特許文献３には、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとのアッベ数差が１０を超える構成が示されている。

特許文献４は、真空状態で、光硬化性樹脂にスタンパを押圧して、該光硬化性樹脂に微細パターンを転写する装置に関する。

国際公開第０８／１５３１０２号 特許第３９２６３８０号公報 国際公開第０８／１０２６４８号 特開２００３−９４４４５号公報

特許文献１のように、基板部とレンズ部とが同じ材料で一体に成形する場合、型に成形材料を供給したときに成形材料にエアが混入してしまうことが懸念されている。例えば、従来では、型の一箇所に成形材料である樹脂を所定量だけ供給し、成形材料をスピンコートなどによって型表面に拡げていくことで、レンズ部などの形状を転写するための凹部に樹脂を埋め込んでいく工程を行う。このとき、凹部と樹脂との間にエアが混入してしまいやすい。エアが混入すると、成形後のレンズ部の形状が変わるため、光学的な機能に影響を与えてしまうことが避けられない。

一方、特許文献２及び３のように、レンズアレイの基板部とレンズ部とを別の材料で構成すると基板部とレンズ部との間の界面で光の屈折が生じ、設計が複雑になる。また、撮像レンズとして用いた場合には、界面での光の反射によるフレア等に起因して画質の劣化が避けられない。

更に、特許文献４のように、真空中で基板部とレンズ部とを一体成形する場合には、装置の大型化が避けられない。そのうえ、樹脂が真空雰囲気に曝されるため、樹脂の特性が変化してしまうことに起因して、所望の光学性能のレンズアレイを得ることができない。

本発明は、基板部とレンズ部とが一体のウェハレベルレンズアレイを成形する際に、成形される基板部やレンズ部にエアが混入することを防止できるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。

本発明は下記構成からなる。
（１）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを有するウェハレベルレンズアレイを転写型により一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記転写型は、その表面に、前記複数のレンズ部に対応する複数の凹部、及び前記凹部に隣り合う複数のスペーサ転写部を少なくとも有し、
前記複数の凹部それぞれに該凹部の容量より多い量の樹脂を供給し、その状態で成形を行うことにより前記凹部より溢れた前記樹脂を一体とすることで前記基板部とし、
前記スペーサ転写部により、前記基板部の面から突出して前記レンズ部それぞれの周囲を囲む壁状とされ、他の部材と重ね合わせたときの間隔を確保するスペーサを形成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（２）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを有するウェハレベルレンズアレイを転写型により一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記転写型は、その表面に、前記複数のレンズ部に対応する複数の凹部、及び前記凹部に隣り合う複数のスペーサ転写部を少なくとも有し、
前記複数のスペーサ転写部それぞれに該スペーサ転写部の容量より多い量の樹脂を供給し、その状態で成形を行うことにより前記スペーサ転写部より溢れた前記樹脂を一体とすることで前記基板部及び前記レンズ部とし、
前記スペーサ転写部により、前記基板部の面から突出して前記レンズ部それぞれの周囲を囲む壁状とされ、他の部材と重ね合わせたときの間隔を確保するスペーサを形成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（３）前記ウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
（４）前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部を、前記スペーサを切断ラインの境界としてダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
（５）レンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。

このウェハレベルレンズアレイの製造方法は、凹部（又はスペーサ転写部）毎に樹脂を供給することで、供給された樹脂が凹部（又はスペーサ転写部）それぞれの表面に倣って変形する。すると、複数の凹部（又はスペーサ転写部）にわたって一括で樹脂を供給した場合に比べて、凹部（又はスペーサ転写部）と樹脂との間にエアが滞留してしまう部位ができづらく、エアが樹脂によって型の外へ押し出されやすくなる。このため、エアの混入を防止することで、成形後のレンズ部の形状が変わることが抑えられ、光学的な機能に影響を与えてしまうことを防止できる。

本発明によれば、基板部とレンズ部とが一体のウェハレベルレンズアレイを成形する際に、成形される基板部やレンズ部にエアが混入することを防止できるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供できる。

ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。 図１に示すウェハレベルレンズアレイの構成のＡ−Ａ線断面図である。 レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。 撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。 ５Ａ〜５Ｄは、基板部にレンズ部を成形するための型の製作する手順を示す図である。 型に成形材料である樹脂を供給している状態を示す図である。 ７Ａ〜７Ｃは、型に樹脂を供給したときの状態を説明する図である。 ８Ａ及び８Ｂは、基板部にレンズ部を一体成形する際の別の手順を説明する図である。 型を重ね合わせた状態を示す図である。 一対の型の位置合わせの他の例を示す図である。 型に樹脂を供給する手段の別の例を示す図である。 基板部の両面にレンズ部を有するウェハレベルレンズアレイを成形する手順の別の例を説明する図である。 １３Ａ及び１３Ｂは、基板部の両面にレンズ部を有するウェハレベルレンズアレイを成形する手順の別の例を説明する図である。 基板部の他の構成例を示す図である。 １５Ａ及び１５Ｂは、ウェハレベルレンズアレイの製造方法の手順の変形例を示す図である。 １６Ａ及び１６Ｂは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。 １７Ａ及び１７Ｂは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。 レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。 １９Ａ及び１９Ｂは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。 ２０Ａ及び２０Ｂは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。

先ず、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュールと撮像ユニットの構成について説明する。

図１は、ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。図２は、図１に示すウェハレベルレンズアレイの構成のＡ−Ａ線断面図である。
ウェハレベルレンズアレイは、基板部１と、該基板部１に配列された複数のレンズ部１０とを備えている。複数のレンズ部１０は、基板部１に対して１次元又は２次元に配列されている。この構成例では、図１のように、複数のレンズ部１０が、基板部１に対して２次元に配列されている構成を例に説明する。レンズ部１０は、基板部１と同じ材料から構成され、該基板部１に一体成形されたものである。レンズ部１０の形状は、特に限定されず、用途などによって適宜変形される。

基板部１の一方の面には、他の部材と重ね合わせるときの間隔を確保するためのスペーサ１２が一体に成形されている。スペーサ１２は、例えば、基板部１の面から突出する壁状の部材で、レンズ部１０の周囲の一部又は全部を囲うように設けられている。

図３は、レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
レンズモジュールは、基板部１と、及び該基板部１に一体成形されたレンズ部１０とを含んだ構成であり、例えば図１及び図２に示すウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシングし、レンズ部１０ごとに分離させたものを用いる。スペーサ１２は、ダイシングする境界に位置し、ダイシングによって同時に分離され、各レンズモジュールの基板部１に付属する。

図４は、撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
撮像ユニットは、上述のレンズモジュールと、センサモジュールとを備える。レンズモジュールのレンズ部１０は、センサモジュール側に設けられた固体撮像素子Ｄに被写体像を結像させる。レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとが、互いに略同一となるように平面視略矩形状に成形されている。

センサモジュールは、半導体基板Ｗと、半導体基板Ｗに設けられた固体撮像素子Ｄを含んでいる。半導体基板Ｗは、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されたウェハを平面視略矩形状に切り出して成形されている。固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗの略中央部に設けられている。固体撮像素子Ｄは、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。センサモジュールは、チップ化された固体撮像素子Ｄを配線等が形成された半導体基板上にボンディングした構成とすることができる。又は、固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗに対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程等を繰り返し、該半導体基板に電極、絶縁膜、配線等を形成して構成されてもよい。

レンズモジュールは、その基板部１がスペーサ１２を介してセンサモジュールの半導体基板Ｗの上に重ね合わされている。レンズモジュールのスペーサ１２とセンサモジュールの半導体基板Ｗとは、例えば接着剤などを用いて接合される。スペーサ１２は、レンズモジュールのレンズ部１０がセンサモジュールの固体撮像素子Ｄ上で被写体像を結像させるように設計され、レンズ部１０がセンサモジュールに接触しないように、該レンズ部１０と固体撮像素子Ｄとの間に所定の距離を隔てる厚みで形成されている。

スペーサ１２は、レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとを所定の距離を隔てた位置関係を保持することができる範囲で、その形状は特に限定されず適宜変形することができる。例えば、スペーサ１２は、基板の４隅にそれぞれ設けられる柱状の部材であってもよい。また、スペーサ１２は、センサモジュールの固体撮像素子Ｄの周囲を取り囲むような枠状の部材であってもよい。固体撮像素子Ｄを枠状のスペーサ１２によって取り囲むことで外部から隔絶すれば、固体撮像素子Ｄにレンズを透過する光以外の光が入射しないように遮光することができる。また、固体撮像素子Ｄを外部から密封することで、固体撮像素子Ｄに塵埃が付着することを防止できる。

なお、図３に示すレンズモジュールは、レンズ部１０が形成された基板部１を１つ備えた構成であるが、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えた構成としてもよい。このとき、互いに重ね合わされる基板部１同士がスペーサ１２を介して組み付けられる。

また、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュールの最下位置の基板部１にスペーサ１２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを構成してもよい。レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュール及び該レンズモジュールを備えた撮像ユニットの製造方法については後述する。

以上のように構成された撮像ユニットは、携帯端末等に内蔵される図示しない回路基板にリフロー実装される。回路基板には、撮像ユニットが実装される位置に予めペースト状の半田が適宜印刷されており、そこに撮像ユニットが載せられ、この撮像ユニットを含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施され、撮像ユニットが回路基板に溶着される。

本発明のウェハレベルレンズアレイに用いられるエネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線の照射（例えば紫外線、電子線照射）により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。

モールド形状の転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が１０００〜５００００ｍＰａ・ｓ程度のものが好ましい。

一方、硬化後にはリフロー工程を通しても熱変形しない程度の耐熱性を有していることが好ましい。該観点から、硬化物のガラス転移温度は２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることが特に好ましい。樹脂組成物にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、（１）単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、（２）剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段（例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、９，９’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平９−１３７０４３号公報、同１０−６７９７０号公報、特開２００３−５５３１６号公報、同２００７−３３４０１８号公報、同２００７−２３８８８３号公報等に記載の樹脂）、（３）無機微粒子など高Ｔｇの物質を均一に分散させる手段（例えば特開平５−２０９０２７号公報、同１０−２９８２６５号公報等に記載）等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。

形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂組成物が好ましい。本発明に用いられる樹脂組成物の硬化収縮率としては１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが特に好ましい。

硬化収縮率の低い樹脂組成物としては、例えば、（１）高分子量の硬化剤（プレポリマ−など）を含む樹脂組成物（例えば特開２００１−１９７４０号公報、同２００４−３０２２９３号公報、同２００７−２１１２４７号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は２００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５００〜５０，０００の範囲であり、特に好ましくは１，０００〜２０，０００の場合である。また該硬化剤の数平均分子量／硬化反応性基の数で計算される値が、５０〜１０，０００の範囲にあることが好ましく、１００〜５，０００の範囲にあることがより好ましく、２００〜３，０００の範囲にあることが特に好ましい。）、（２）非反応性物質（有機/無機微粒子，非反応性樹脂等）を含む樹脂組成物（例えば特開平６−２９８８８３号公報、同２００１−２４７７９３号公報、同２００６−２２５４３４号公報等に記載）、（３）低収縮架橋反応性基を含む樹脂組成物（例えば、開環重合性基（例えばエポキシ基（例えば、特開２００４−２１０９３２号公報等に記載）、オキセタニル基（例えば、特開平８−１３４４０５号公報等に記載）、エピスルフィド基（例えば、特開２００２−１０５１１０号公報等に記載）、環状カーボネート基（例えば、特開平７−６２０６５号公報等に記載）、エン／チオール硬化基（例えば、特開２００３−２０３３４号公報等に記載）、ヒドロシリル化硬化基（例えば、特開２００５−１５６６６号公報等に記載）、（４）剛直骨格樹脂（フルオレン、アダマンタン、イソホロン等）を含む樹脂組成物（例えば、特開平９−１３７０４３号公報等に記載）、（５）重合性基の異なる２種類のモノマーを含み相互貫入網目構造（いわゆるＩＰＮ構造）が形成される樹脂組成物（例えば、特開２００６−１３１８６８号公報等に記載）、（６）膨張性物質を含む樹脂組成物（例えば、特開２００４−２７１９号公報、特開２００８−２３８４１７号公報等に記載）等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること（例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂組成物など）が物性最適化の観点からは好ましい。

本発明のウエハレベルレンズアレイには、高−低２種類以上のアッベ数の異なる樹脂組成物が望まれる。
高アッべ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が５０以上であることが好ましく、より好ましくは５５以上であり特に好ましくは６０以上である。屈折率（ｎｄ）は１．５２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５５以上であり、特に好ましくは１．５７以上である。
このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂（例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平１０−１５２５５１号公報、特開２００２−２１２５００号公報、同２００３−２０３３４号公報、同２００４−２１０９３２号公報、同２００６−１９９７９０号公報、同２００７−２１４４号公報、同２００７−２８４６５０号公報、同２００８−１０５９９９号公報等に記載の樹脂）が好ましい。

低アッべ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が３０以下であることが好ましく、より好ましくは２５以下であり特に好ましくは２０以下である。屈折率（ｎｄ）は１．６０以上であることが好ましく、より好ましくは１．６３以上であり、特に好ましくは１．６５以上である。
このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば９,９’−ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂（具体的には例えば、特開昭６０−３８４１１号公報、特開平１０−６７９７７号公報、特開２００２−４７３３５号公報、同２００３−２３８８８４号公報、同２００４−８３８５５号公報、同２００５−３２５３３１号公報、同２００７−２３８８８３号公報、国際公開第０６／０９５６１０号、特許第２５３７５４０号公報等に記載の樹脂等）が好ましい。

本発明の樹脂には屈折率を高める目的やアッベ数を調整する目的のために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。
特に上記高アッべ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。

樹脂組成物に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤（例えば特開２００７−２３８８８４号公報実施例等に記載）、疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体（例えば特開２００７−２１１１６４号公報に記載）、あるいは高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂（例えば特開２００７−２３８９２９号公報、特開２００７−２３８９３０号公報等に記載）等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。

また、本発明に用いられるには樹脂組成物には、シリコン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。

本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒又は開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開２００５−９２０９９号公報（段落番号〔００６３〕〜〔００７０〕）等に記載の熱又は活性エネルギー線の作用により硬化反応（ラジカル重合あるいはイオン重合）を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂組成物の全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、０．５〜５質量％程度がより好ましい。

本発明の硬化性樹脂組成物は上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー（反応性希釈剤）等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂組成物を製造することができる。該硬化性樹脂組成物に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン等）、水等を挙げることができる。硬化性組成物が溶剤を含む場合には該組成物を基板及び／又は型の上にキャストし溶剤を乾燥させた後にモールド形状転写操作を行うことが好ましい。

次に、ウェハレベルレンズアレイの製造方法について詳細に説明する。
図５Ａ〜５Ｄは、基板部にレンズ部を成形するための型の製作する手順を示す図である。
図５Ａに示すように、ガラス基板２１上に、コア２３の転写面を紫外線硬化性樹脂（アクリル又はエポキシ）に転写し、紫外線を照射することでレプリカレンズ２２を成形する。こうして、図５Ｂに示すように、ガラス基板２１上に複数のレプリカレンズ２２が配列されてなる所望のレンズアレイの形状を模ったマスタレンズアレイを作成する。

次に、図５Ｃに見られるように、このマスタレンズアレイのレンズ面に電鋳によってニッケル（Ｎｉ）等の金属イオンを堆積させてスタンパ（Ｎｉ電鋳型）１０２を製造する。

図５Ｄに見られるように、マスタレンズアレイから剥離したスタンパ１０２にはレンズ転写部１０２ａが設けられる。この例では、レンズ転写部１０２ａは凹部、つまり、凸状のレンズ部の形状に対応する形状としたが、凹状や非球面のレンズ部の形状に対応する形状としてもよい。なお、以下で説明する製造工程で用いる型は、このスタンパ１０２に特に限定されない。

基板部１にスペーサ１２を一体に成形する場合には、スタンパ１０２に該スペーサ１２の形状を転写するための凹部を設けてもよい。このように、スタンパ１０２は、型として機能する際に複数のレンズ部を含む構造部の形状を転写するための凹部を有している。構造部としては、複数のレンズ部やスペーサだけでなく、基板部の一部に一体に成形されるものであれば特に限定されない。

以下の説明では、スタンパ１０２を単に型（転写型）ともいう。また、ウェハレベルレンズアレイの構成としては図２で示したものを適宜参照する。
図６は、型に成形材料である樹脂を供給している状態を示す図である。型１０２の表面には、複数のレンズ部１０の形状を転写する凹部であるレンズ転写部１０２ａと、スペーサ１２の形状を転写するスペーサ転写部１１２ａが設けられている。

図６に示すように、型１０２のレンズ転写部１０２ａにディペンサのノズル部３１から樹脂１０Ｒを滴下する。各レンズ転写部１０２ａに対して、１つのレンズ部に相当する所定量の樹脂が供給される。なお、各レンズ転写部１０２ａに滴下される樹脂１０Ｒの量はほぼ均一であり、レンズ部の容積以上とする。ノズル部３１の樹脂１０Ｒを型へ供給するための開口が凹部の領域より小さいことが好ましい。例えば、ノズル部３１は、針状に形成され、凹部の径が２〜４ｍｍとした場合に開口を１ｍｍとすることが好ましい。こうすることで、レンズ転写部１０２ａに的確に樹脂１０Ｒを供給することができる。なお、レンズ転写部１０２ａなどの凹部に樹脂１０Ｒを供給する手段としてはディスペンサに限定されない。

図７Ａから図７Ｃは、型に樹脂を供給したときの状態を説明する図である。
最初に、図７Ａに示すように、型１０２に設けられた複数のレンズ転写部１０２ａのそれぞれに、樹脂１０Ｒを供給する。

図７Ｂに示すように、レンズ転写部１０２ａに供給された樹脂１０Ｒは、自重によってレンズ転写部１０２ａの形状に倣って変形しつつ、複数のレンズ転写部１０２ａが形成された面方向に拡がる。

図７Ｃに示すように、樹脂１０Ｒは、レンズ部１０の容積より多い量で供給されているため、レンズ転写部１０２ａから溢れた樹脂１０Ｒがそれぞれのレンズ転写部１０２ａに隣り合うスペーサ転写部１１２ａにも埋め込まれる。このとき、各レンズ転写部１０２ａから溢れた樹脂１０Ｒが一体となる。樹脂１０Ｒの一体となった部位が基板部１を構成する。言い換えると、この例では、供給する樹脂１０Ｒの全体の総量は、レンズ部１０、スペーサ１２、基板部１の容積に相当する量である。

この例では、成形材料として、紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いる。図７Ｃに示すように型１０２に樹脂１０Ｒを供給した状態で、型１０２の外側から紫外線又は熱を照射することで樹脂１０Ｒを硬化させる。硬化後、型１０２から硬化した樹脂１０Ｒを剥離し、型１０２によって基板部１の一方の面に複数のレンズ部１０が成形されたウェハレベルレンズアレイを得ることができる。なお、レンズ部１０が形成されていない基板部１の他方の面に、別途レンズ部１０を成形することで基板部１の両方の面に複数のレンズ部１０が成形されたウェハレベルレンズとしてもよい。

ここで、レンズ部１０の形状は、基板部１から突出するものとしたが、形状は特に限定されず、例えば、レンズ部１０の形状は凹状や非球面であってもよい。以下のレンズ部１０の説明においても形状については特に限定されないものとする。

図８Ａ及び８Ｂは、基板部にレンズ部を一体成形する際の別の手順を説明する図である。
図８Ａに示すように、下側に配置される型１０２の表面に、凹部として複数レンズ転写部１０２ａが設けられている。複数レンズ転写部１０２ａのそれぞれに樹脂１０Ｒが供給される。型１０２へ樹脂１０Ｒを供給する手段としては、図６で説明したディスペンサを用いることができる。各レンズ転写部１０２ａに供給される樹脂１０Ｒは、レンズ部１０に対応する凹部であるレンズ転写部１０２ａの容量より多い量で供給される。

次に、図８Ｂに示すように、型１０２の上側に配置された型１０４の、型１０２側の面には複数のレンズ転写部１０４ａが設けられている。この例では、一対となる型（下型）１０２と型（上型）１０４とでウェハレベルレンズを成形する。型１０２と型１０４とは、転写面を対面させて対向配置される。型１０２及び型１０４の側面を覆うように胴型１０６が配置されている。胴型１０６は、筒状に構成され、その内部に型１０２及び型１０４をほぼ収容した構成である。型１０４は、胴型１０６の内部で、上下方向に沿って型１０２の上に樹脂１０Ｒを挟んで重ね合う位置まで降下すること、及び、型１０２の上方へ離した位置まで上昇することが可能である。なお、型１０２及び型１０４のうち両方を移動可能としてもよく、いずれか一方のみを移動可能としてもよい。

胴型１０６の機能の一つとしては、成形時に型から樹脂１０Ｒが溢れることを防止することである。具体的には、胴型１０６は、成形時に、型１０２と型１０４との間から樹脂が溢れることを防止する。また、胴型１０６の別の機能としては、型１０２と型１０４の互いの上下方向に沿った位置合わせの基準となることである。

型１０４を型１０２上に重ね合わす前に、型１０２に供給された樹脂１０Ｒは、自重によってレンズ転写部１０２ａの形状に倣って変形する。このとき、レンズ転写部１０２ａから溢れた樹脂１０Ｒの一部がスペーサ転写部１１２に埋め込まれてもよく、隣り合うレンズ転写部１０２ａ同士の樹脂１０Ｒを一体とさせた状態としてもよい。

図９は、型を重ね合わせた状態を示す図である。
図９に示すように、型１０２と型１０４とに挟まれた際の圧力に応じて、樹脂１０Ｒが所定の形状に変形する。具体的には、樹脂１０Ｒのうち、型１０２のレンズ転写部１０２ａの形状に倣って変形した部位がレンズ部１０を構成する。樹脂１０Ｒのうち、型１０２のスペーサ転写部１１２ａの形状に倣って変形した部位がスペーサ１２を構成する。また、樹脂１０Ｒのうち、型１０４のレンズ転写部１０４ａの形状に倣って変形した部位がレンズ部１０を構成する。

このように変形させた樹脂１０Ｒに紫外線又は熱を照射することで、樹脂１０Ｒを硬化させる。硬化させる際には、型１０２と型１０４の相互の距離は固定しない。これは、硬化する樹脂１０Ｒの収縮に応じて型１０２及び型１０４を適宜追従させるためである。たとえば、樹脂１０Ｒの収縮に追従できるように型１０２及び型１０４のうち少なくとも一方をフリーにして型の重さで追従するようにしてもよい。又は、型１０２及び型１０４のうち少なくとも一方の移動を制御して樹脂１０Ｒの収縮に応じて圧力を調整可能としてもよい。

硬化後、型１０４を上昇させ、型１０２及び型１０４を開放した状態とし、基板部１及びレンズ部１０を型１０２及び型１０４を剥離する。こうすることで、基板部１の両方の面に複数のレンズ部１０が一体に成形されたウェハレベルレンズアレイを得ることができる。

この例では、型１０２の凹部であるレンズ転写部１０２ａ毎に樹脂１０Ｒを供給し、供給された樹脂１０Ｒの一部をレンズ転写部１０２ａのそれぞれから溢れさせ、溢れた樹脂１０Ｒを一体とすることで基板部１を成形する。こうすると、レンズ転写部１０２ａ毎に樹脂１０Ｒを供給することで、供給された樹脂１０Ｒがレンズ転写部１０２ａそれぞれの表面に倣って変形する。すると、複数のレンズ転写部１０２ａにわたって一括で樹脂１０Ｒを供給した場合に比べて、レンズ転写部１０２ａと樹脂１０Ｒとの間にエアが滞留してしまう部位ができづらく、エアが樹脂１０Ｒによって型の外へ押し出されやすくなる。このため、エアの混入を防止することで、成形後のレンズ部１０にエアが溜まった部分の形状欠損が発生することが抑えられ、光学的な機能に影響を与えてしまうことを防止できる。

上記例では、レンズ転写部ごとに樹脂１０Ｒを供給したが、他の構造部であるスペーサ１２の形状を転写するスペーサ転写部１１２ａのそれぞれに、レンズ転写部１０２ａと同様に、樹脂１０Ｒを供給してもよい。このとき、スペーサ１２の容積以上の樹脂１０Ｒをスペーサ転写部１１２ａに供給し、供給された樹脂１０Ｒの一部をスペーサ転写部１１２ａのそれぞれから溢れさせ、レンズ転写部１０２ａ及びスペーサ転写部１１２ａから溢れた樹脂１０Ｒを一体とすることで基板部１を成形する。

上記の例では、一対となる型１０２と型１０４を、胴型１０６によって位置合わせを行ったが、型１０２，１０４同士の位置合わせの手段はこれに限定されない。

図１０は、一対の型の位置合わせの他の例を示す図である。この例では、型１０２と型１０４とを貫通するピンＰが設けられている。型１０２の上に型１０４を重ね合わせる際には、型１０２と型１０４とが互いにピンＰによって案内されるため、位置合わせが行いやすい。ピンＰは、レンズ転写部１０２ａ，１０４ａ以外の他の領域に設けられているため、成形される基板部１やレンズ部１０の形状や光学的な機能に影響を与えることがない。ピンＰは、型１０２及び型１０４のうちいずれか一方に固定され、他方を貫通するように設けられていてもよい。

図１１は、型に樹脂を供給する手段の別の例を示す図である。図１１に示すように型１０２のレンズ転写部１０２ａなどの凹部に樹脂１０Ｒを供給する手段としては、樹脂１０Ｒをエア吸引による吸着力によって保持する吸着部４１を用いてもよい。吸着部４１は、エア吸引によって樹脂１０Ｒを保持を開始し、エア吸引を停止することで樹脂１０Ｒを吸着部４１から離脱させる。樹脂１０Ｒは、吸着部４１に保持されることを鑑みて、その形状をある程度維持できる範囲で硬化した状態であって、完全に硬化していない状態とする。

図１２は、基板部の両面にレンズ部を有するウェハレベルレンズアレイを成形する手順の別の例を説明する図である。この例では、図８Ａ及び８Ｂのように、一対となる型１０２と型１０４とでウェハレベルレンズを成形するものとする。型１０２の複数のレンズ転写部１０２ａのそれぞれには、既に説明したように樹脂１０Ｒが供給される。型１０２に供給された樹脂１０Ｒは、自重によってレンズ転写部１０２ａの形状に倣って変形する。

この例では型１０２の上方に配置される型１０４の各レンズ転写部１０４ａにも樹脂１０Ｒが供給される。型１０４に供給された樹脂１０Ｒは、樹脂１０Ｒ自体の粘性によって各レンズ転写部１０４ａの表面に付着された状態である。

型１０２と型１０４とを重ね合わすことで、レンズ転写部１０２ａの樹脂１０Ｒと型１０４のレンズ転写部１０４ａの樹脂１０Ｒとが接触して一体となる。そして、型１０２及び型１０４の圧力に応じて、樹脂１０Ｒが所定の形状に変形する。このとき、型１０４のレンズ転写部１０４ａ側に供給された１０Ｒが、各レンズ転写部１０４ａの形状に倣って変形し、この際の樹脂１０Ｒの流動によってレンズ転写部１０４ａのエアが押し出されやすくなる。このため、型１０２のレンズ転写部１０２ａにのみ樹脂１０Ｒを供給する場合に比べて、より確実にエアの混入を防止することが可能である。

図１３Ａ及び１３Ｂは、基板部の両面にレンズ部を有するウェハレベルレンズアレイを成形する手順の別の例を説明する図である。この例では、基板部１と該基板部１の一方の面に複数のレンズ部１０を一体に成形してなる成形体を別途に２個製作し、その後、２個の成形体を接合することでウェハレベルレンズアレイとするものである。

図１３Ａに示すように、最初に、一方の成形体を製作するため、図７に示す手順と同様に、複数のレンズ転写部１０２ａとスペーサ転写部１１２ａが設けられた型１０２によって、基板部１に複数のレンズ部１０とスペーサ１２とを一体に成形する。基板部１の、複数レンズ部１０が設けられていない側の面に、平坦性を確保するためカバー部材Ｆが貼り合わされている。

カバー部材Ｆは、樹脂の硬化時に面に均一な圧力を加えやすい剛体のものを用いることができる。また、カバー部材Ｆは、樹脂表面に付着しずらく、後で剥しやすいものが好ましい。例えば金属、ガラス、プラスチックなど成形しやすいものを選択することができる。カバー部材Ｆの材質として透明なものを使用すれば、成形体表面の状況が確認しやすい。

図１３Ｂに示すように、別途、他方の成形体を製作する。この成形体も同様に、複数のレンズ転写部１０４ａが設けられた型１０４によって、基板部１に複数のレンズ部１０を一体に成形する。そして、２個の成形体のレンズ部１０が設けられない側の面同士を接合する。接合する前に、型１０２で成形された成形体からカバー部材Ｆを剥しておく。２個の成形体の接合には、接着剤や樹脂を用いてもよい。また、基板部１及びレンズ部１０を成形した樹脂１０Ｒと同じ紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂や、その他の屈折率等の光学性能がほぼ同じ樹脂を用いることができる。

図１４は、基板部１の他の構成例を示す図である。図１４に示すように、基板部１には、レンズ部１０を成形する部位を除く領域に、基板部１の反りを防止するため肉厚に形成してなるリブ１４が設けられていてもよい。こうすれば、リブを設けた位置の基板部１の剛性が大きくなるため、反りが生ずることを防止できる。リブ１４は、基板部１の面に格子状又は複数の柱状に形成することができる。

なお、リブ１４の形状は特に限定されない。リブ１４は、上記構造部の一例である。このようなリブ１４は、型にリブの形状を転写するための凹部を設けることで、レンズ部１０やスペーサ１２と同様に、基板部１に一体に成形することができる。

基板部１のレンズ部１０を成形する部位を除く領域に、他の部材と重ね合わせるときのスペーサ１２が設けられている。他の部材としては、例えば、他のウェハレベルレンズアレイや半導体基板である。こうすれば、ウェハレベルレンズアレイを他のウェハレベルレンズアレイや半導体基板に重ね合わせるために別途スペーサを設ける工程を省略することができる。
なお、スペーサ１２は、基板部１に一体のものに限らず、基板部１やレンズ部１０とは異なる他の材料からなるものであって、別途取り付けられたものでもよい。

次に、ウェハレベルレンズアレイの製造方法の変形例を説明する。
図１５Ａ及び１５Ｂは、ウェハレベルレンズアレイの製造方法の手順の変形例を示す図である。この例では、レンズ部以外の部分に対応する凹部であるスペーサ転写部１１２ａに樹脂を供給する。供給する樹脂１０Ｒの量は、凹部であるスペーサ転写部１１２ａの容量より多い量とする。スペーサ転写部１１２の凹部はつながって１つになっている場合もある。樹脂１０Ｒは、分割して複数のスペーサ転写部１１２に供給してもよい。スペーサ転写部１１２ａへの樹脂１０Ｒの供給は上述したディスペンサを用いることができる。ディスペンサのノズル部は、針状に形成され、スペーサ転写部１１２ａの開口する領域より小さい開口とすることが好ましい。こうすることで、レンズ転写部１１２ａに的確に樹脂１０Ｒを供給することができる。

図１５Ｂに示すように、この状態で成形を行うことにより、スペーサ転写部１１２ａより溢れた樹脂１０Ｒを一体とすることで基板部１及びレンズ部１０のうち少なくとも一方を成形する。このように、凹部はレンズ部に対応する部分だけでなく、他の部材と重ね合わせたときの間隔を確保するためのスペーサを成形するためのスペーサ転写部１１２ａでもよい。又は、凹部は、図１４に示すように、基板部１の反りを防止するために該基板部１の面から突出するリブであってもよい。

次に、ウェハレベルレンズアレイを用いて、更に、レンズモジュール及び撮像ユニットを製造する手順を説明する。

図１６Ａ及び１６Ｂは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。ウェハレベルレンズアレイの基板部１の一方の表面（同図では下方の面）には、スペーサ１２が一体に設けられている。
同図１６Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗとの位置合わせが行われる。半導体基板Ｗの一方の面（同図では上側の面）には、基板部１に設けられた複数のレンズ部１０の配列と同じ配列で固体撮像素子Ｄが設けられている。そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１がスペーサ１２（図１４参照）を介して、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗに重ね合わされ、一体に接合される。その後、一体とされたウェハレベルレンズアレイ及び半導体基板Ｗは、レンズ部１０及び固体撮像素子Ｄそれぞれの配列の列間に規定される切断ラインに沿って、ブレードＣ等の切断手段を用いて切断され、複数の撮像ユニットに分離される。切断ラインは、例えば基板部１の平面視において格子状である。

なお、本例では、撮像ユニットを製造する際のダイジングを例に説明している。一方で、レンズモジュールを製造する際のダイジングは、半導体基板Ｗに接合させないで、レンズ部１０の配列に応じて切断して複数のレンズモジュールに分離する。

図１７Ａ及び１７Ｂは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングして複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。

先ず、図１７Ａに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。

次に、図１７Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、レンズモジュールが完成する。

なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ１２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。

このように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１に予めスペーサ１２を一体成形しておき、その後に、スペーサ１２ごとウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ１２を接合する場合に比べて効率良くレンズモジュールを量産することができ、生産性を向上することができる。

図１８は、レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、２つの基板部１と、各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングし、複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。

先ず、図１８に示すように、複数のウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。複数のウェハレベルレンズアレイの各基板部１の一方の面にスペーサ１２が成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ１２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対してスペーサ１２の位置が、各基板部１で同じになるようにする。

そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合う位置のスペーサ１２も同時に切断され、各切断ラインを境界として分割されたスペーサ１２が、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えたレンズモジュールが完成する。この手順では、重ね合わされるそれぞれの基板部１に対するレンズ部１０及びスペーサ１２の位置が同じであるため、分離された複数のレンズモジュールの構成はいずれも同じになる。また、重ね合わされるそれぞれの基板部１のうち、最上部の基板部１を基準に切断ラインの位置を決定し、切断すればよい。

なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ１２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。

このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせ、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板部１をスペーサ１２ごとダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールを個別に重ね合わせる場合に比べて、効率よくレンズモジュールを量産することができ、生産性が向上する。

図１９Ａ及び１９Ｂは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１と該基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたレンズモジュールをセンサモジュールに接合してダイジングし、複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。

先ず、図１９Ａに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。基板部１の下側の面にはスペーサ１２が一体成形されている。

次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行った後、該基板部１をスペーサ１２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。

そして、図１９Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、撮像ユニットが完成する。

このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ１２を成形しておき、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ１２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。

図２０Ａ及び２０Ｂは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、２つの基板部１と各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイを、固体撮像素子が設けられた半導体基板に接合してダイジングし、それぞれが２つのレンズ部１０を備えた複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。

先ず、図２０Ａに示すように、２つのウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。重ね合わせる２つの基板部１それぞれの下側の面には、スペーサ１２が予め成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ１２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対するスペーサ１２の位置が、各基板部１で同じになるようにする。

次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。重ね合わされた状態の複数のウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行う。その後、最下部に位置する該基板部１を、スペーサ１２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。

そして、図２０Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１及び半導体基板Ｗを、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えた撮像ユニットが完成する。

このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサ１２を介して接合しておき、その後に、最下部のウェハレベルレンズアレイの基板部１と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断している。このような手順によれば、分離されたレンズモジュール同士を重ね合わせ、更に、各レンズモジュールとセンサモジュールとを接合していくことで各撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。

本明細書は以下の内容を開示する。
（１）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを有するウェハレベルレンズアレイを転写型により一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記転写型は、その表面に少なくとも前記複数のレンズ部に対応する複数の凹部を有し、
前記複数の凹部それぞれに該凹部の容量より多い量の樹脂を供給し、その状態で成形を行うことにより前記凹部より溢れた前記樹脂を一体とすることで前記基板部とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（２）上記（１）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数の凹部が、前記レンズ部以外の部分に対応する凹部を含み、前記複数の凹部それぞれに該凹部の容量より多い量の樹脂を供給し、この状態で成形を行うことにより前記凹部より溢れた前記樹脂を一体とすることで前記基板部及び前記レンズ部のうち少なくとも一方とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（３）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを有するウェハレベルレンズアレイを転写型により一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記転写型は、その表面に少なくとも前記レンズ部以外の部分に対応する複数の凹部を有し、
前記複数の凹部のそれぞれに該凹部の容量より多い量の樹脂を供給し、この状態で成形を行うことにより前記凹部より溢れた前記樹脂を一体とすることで前記基板部及び前記レンズ部のうち少なくとも一方とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記樹脂はノズル部を介して前記複数の凹部ごとに供給され、前記ノズル部の前記樹脂を前記凹部に供給する開口が、前記凹部の領域より小さいウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（５）上記（１）から（４）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に、他の部材と重ね合わせたときの間隔を確保するためのスペーサを設けるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に、該基板部の反りを防止するために該基板部の面から突出するリブを設けるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記転写型は、転写面を対面させて対向配置される上型及び下型との一対で構成され、前記一対の型の側面を覆うように配置される胴型を備え、成形時に前記胴型によって前記上型と下型との間から樹脂が溢れることを防止するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（８）上記（１）から（７）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記一対の型のそれぞれの転写面に設けられた前記凹部ごとに前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（９）上記（１）から（８）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記転写型は成形するウェハレベルレンズアレイの一方の面の表面形状を転写する転写面を備える一方の転写型と、前記成形するウェハレベルレンズアレイの他方の面の表面形状を転写する転写面を備える他方の転写型とからなり、
前記一方の転写型で成形された前記基板部と、前記他方の転写型で成形された前記基板部とを接合して一体とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
（１１）上記（１０）に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
（１２）上記（１０）に記載のウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士が重ね合わされるレンズモジュール。
（１３）上記（１２）に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。

上記ウェハレベルレンズアレイの製造方法は、デジタルカメラ、内視鏡装置、携帯型電子機器等の撮像部に設けられる撮像レンズを製造する際に適用することができる。

１ 基板部
１０ レンズ部
１２ スペーサ（構造部）
１０２，１０４ 型
１０２ａ，１０４ａ レンズ転写部
１１２ａ スペーサ転写部（凹部）

Claims (13)

1. 基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを有するウェハレベルレンズアレイを転写型により一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記転写型は、その表面に、前記複数のレンズ部に対応する複数の凹部、及び前記凹部に隣り合う複数のスペーサ転写部を少なくとも有し、
   前記複数の凹部それぞれに該凹部の容量より多い量の樹脂を供給し、その状態で成形を行うことにより前記凹部より溢れた前記樹脂を一体とすることで前記基板部とし、
   前記スペーサ転写部により、前記基板部の面から突出して前記レンズ部それぞれの周囲を囲む壁状とされ、他の部材と重ね合わせたときの間隔を隔てる厚みのスペーサを形成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
2. 請求項１に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記転写型の転写面に設けられた前記凹部ごとに、前記樹脂をノズル部を介して供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
3. 請求項２に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記ノズル部の前記樹脂を前記凹部に供給する開口が、前記凹部の領域より小さいウェハレベルレンズアレイの製造方法。
4. 基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを有するウェハレベルレンズアレイを転写型により一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記転写型は、その表面に、前記複数のレンズ部に対応する複数の凹部、及び前記凹部に隣り合う複数のスペーサ転写部を少なくとも有し、
   前記複数のスペーサ転写部それぞれに該スペーサ転写部の容量より多い量の樹脂を供給し、その状態で成形を行うことにより前記スペーサ転写部より溢れた前記樹脂を一体とすることで前記基板部及び前記レンズ部とし、
   前記スペーサ転写部により、前記基板部の面から突出して前記レンズ部それぞれの周囲を囲む壁状とされ、他の部材と重ね合わせたときの間隔を隔てる厚みのスペーサを形成するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
5. 請求項４に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記転写型の転写面に設けられた前記スペーサ転写部ごとに、ノズル部を介して前記樹脂を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
6. 請求項５に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記ノズル部の前記樹脂を前記スペーサ転写部に供給する開口が、前記スペーサ転写部の領域より小さいウェハレベルレンズアレイの製造方法。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記基板部に、該基板部の反りを防止するために該基板部の面から突出するリブを設けるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記転写型は、転写面を対面させて対向配置される上型及び下型との一対で構成され、前記一対の型の側面を覆うように配置される胴型を備え、成形時に前記胴型によって前記上型と下型との間から樹脂が溢れることを防止するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
9. 請求項１から８のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
   前記転写型は成形するウェハレベルレンズアレイの一方の面の表面形状を転写する転写面を備える一方の転写型と、前記成形するウェハレベルレンズアレイの他方の面の表面形状を転写する転写面を備える他方の転写型とからなり、
   前記一方の転写型で成形された前記基板部と、前記他方の転写型で成形された前記基板部とを接合して一体とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
10. 請求項１から９のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
11. 請求項１０に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部を、前記スペーサを切断ラインの境界としてダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
12. 請求項１１に記載のウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュールであって、
    前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士が重ね合わされるレンズモジュール。
13. 請求項１２に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
    撮像素子と、
    前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
    前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。

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