带透镜的基板、层叠透镜结构、相机模块、制造装置和制造方法与流程

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带透镜的基板、层叠透镜结构、相机模块、制造装置和制造方法与流程

本技术涉及带透镜的基板、层叠透镜结构、相机模块、制造装置和制造方法。具体地,本技术涉及在可以用于制造诸如半导体装置或平板显示装置等电子设备的基板中形成透镜的带透镜的基板、层叠透镜结构、相机模块、制造装置和制造方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月31日提交的日本在先专利申请jp2015-152920的权益,其全部内容通过引用并入本文。



背景技术:

在其中多个透镜排列在晶片基板的平面方向的晶片级透镜工序中,当形成透镜时难以获得形状精度或位置精度。特别地,在其中晶片基板被层叠以制造层叠透镜结构的工序中可能需要高水平。因此,三层以上的层叠难以在批量生产水平实现。

在晶片级透镜工序中已经考虑并提出了各种技术。例如,作为现有技术,提出了其中在玻璃基板上形成透镜的混合型透镜以及仅由树脂材料形成的单片型晶片透镜。此外,ptl1提出了一种在基板的通孔中形成透镜的方法。此外,为了充分获得透镜保持稳定性,开口的截面形状被限定,以扩宽树脂与基板的接触面积(锥形形状以外的)。可选择地,提出了一种通过喷射侧壁表面来形成凹凸的方法,作为重影或闪光的对策。

引用文献列表

专利文献

[ptl1]:jp2011-180292a



技术实现要素:

[技术问题]

然而,即使当通过喷射在通孔的侧壁表面上形成凹凸时,也存在不能充分地抑制反射的问题。因此,存在不能充分抑制重影或闪光的发生并且图像质量劣化的问题。

考虑到这些情况完成了本技术,希望抑制由于晶片级透镜引起的图像质量的劣化。

[问题的解决方案]

本技术的带透镜的基板是以下的透镜基板,包括:具有通孔的基板;配置在所述通孔的侧壁上的遮光膜;和配置在所述基板的通孔的内侧的透镜部。

本技术的制造方法包括:在基板中形成通孔;在所述通孔的侧壁上形成遮光膜;和在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部接触形成在所述通孔的侧壁上的遮光膜。

本技术的电子设备包括:多个透镜基板,所述的多个基板中的每个透镜基板包括:具有通孔的基板,配置在所述通孔的侧壁上的遮光膜,和配置在所述基板的通孔的内侧的透镜部;和包括光学传感器的传感器基板。

[发明的有益效果]

根据本技术的实施方案,可以抑制图像质量的劣化。此外,本公开不限于本文记载的效果,并且可以利用本公开记载的任何效果。

附图说明

图1是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第一实施方案的图。

图2是示出专利文献1中公开的层叠透镜结构的断面结构图。

图3是示出图1所示的相机模块的层叠透镜结构的断面结构图。

图4是示出带透镜的基板的直接接合的状态的图。

图5是示出形成图1所示的相机模块的步骤的图。

图6是示出形成图1所示的相机模块的步骤的图。

图7是示出形成图1所示的相机模块的另一步骤的图。

图8是示出带透镜的基板的构成的图。

图9是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第二实施方案的图。

图10是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第三实施方案的图。

图11是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第四实施方案的图。

图12是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第五实施方案的图。

图13是示出根据第四实施方案的相机模块的详细构成的图。

图14是支撑基板和透镜树脂部的平面图和断面图。

图15是示出层叠透镜结构和隔膜板的断面图。

图16是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第六实施方案的图。

图17是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第七实施方案的图。

图18是示出带透镜的基板的详细构成的断面图。

图19是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图20是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图21是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图22是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图23是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图24是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图25是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图26是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图27是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图28是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图29是示出带透镜的基板的制造方法的图。

图30是示出基板状态的带透镜的基板接合的图。

图31是示出基板状态的带透镜的基板接合的图。

图32是示出在基板状态下层叠5个带透镜的基板的第一层叠方法的图。

图33是示出在基板状态下层叠5个带透镜的基板的第二层叠方法的图。

图34是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。

图35是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第九实施方案的图。

图36是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第十实施方案的图。

图37是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。

图38是作为比较结构例1的晶片级层叠结构的断面图。

图39是作为比较结构例2的透镜阵列基板的断面图。

图40是示出图39所示的透镜阵列基板的制造方法的图。

图41是作为比较结构例3的透镜阵列基板的断面图。

图42是示出图41所示的透镜阵列基板的制造方法的图。

图43是作为比较结构例4的透镜阵列基板的断面图。

图44是示出图43所示的透镜阵列基板的制造方法的图。

图45是作为比较结构例5的透镜阵列基板的断面图。

图46是示出形成透镜的树脂的作用的图。

图47是示出形成透镜的树脂的作用的图。

图48是示出作为比较结构例6的透镜阵列基板的示意图。

图49是作为比较结构例7的层叠透镜结构的断面图。

图50是示出图49所示的层叠透镜结构的作用的图。

图51是作为比较结构例8的层叠透镜结构的断面图。

图52是示出图51所示的层叠透镜结构的作用的图。

图53是采用本结构的层叠透镜结构的断面图。

图54是示出图53所示的层叠透镜结构的示意图。

图55是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图56是示出带透镜的基板的主要构成例的断面图。

图57是示出带透镜的基板的主要构成例的断面图。

图58是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图59是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图60是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图61是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图62是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图63是示出制造装置的主要构成例的框图。

图64是示出支撑基板加工单元的主要构成例的框图。

图65是示出带透镜的基板制造处理的工序的示例的流程图。

图66是示出带透镜的基板制造状态的示例的断面图。

图67是示出通孔遮光膜形成处理的工序的示例的流程图。

图68是示出通孔形成状态和遮光膜形成状态的示例的断面图。

图69是示出支撑基板加工单元的主要构成例的框图。

图70是示出通孔遮光膜形成处理的工序的示例的流程图。

图71是示出通孔形成状态和遮光膜形成状态的示例的断面图。

图72是示出制造装置的主要构成例的框图。

图73是示出层叠透镜结构制造处理的工序的示例的流程图。

图74是示出制造装置的主要构成例的框图。

图75是示出相机模块制造处理的工序的示例的流程图。

图76是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图77是示出遮光膜形成处理的工序的示例的流程图。

图78是示出层叠透镜结构的主要构成例的断面图。

图79是示出遮光膜形成处理的工序的示例的流程图。

图80是示出支撑基板形状的示例的断面图。

图81是示出通孔形成处理的工序的示例的流程图。

图82是示出遮光膜和支撑基板的表面形状的断面图。

图83是示出遮光膜形成状态的示例的断面图。

图84是示出支撑基板加工单元的主要构成例的框图。

图85是示出通孔遮光膜形成处理的工序的示例的流程图。

图86是示出通孔形成状态和遮光膜形成状态的示例的断面图。

图87是示出通孔形成状态和遮光膜形成状态的示例的断面图。

图88是示出支撑基板加工单元的主要构成例的框图。

图89是示出通孔遮光膜形成处理的工序的示例的流程图。

图90是示出通孔形成状态和遮光膜形成状态的示例的断面图。

图91是示出通孔形成状态和遮光膜形成状态的示例的断面图。

图92是示出作为本技术实施方案的电子设备的摄像装置的构成例的框图。

图93是示出图像传感器的使用例的图。

图94是示出内部信息获取系统的示意性构成的示例的框图。

具体实施方式

在下文中,将说明用于实施本技术的形态(以下称为实施方案)。此外,说明将按以下顺序给出:

1.相机模块的第一实施方案

2.相机模块的第二实施方案

3.相机模块的第三实施方案

4.相机模块的第四实施方案

5.相机模块的第五实施方案

6.第四实施方案的相机模块的详细构成

7.相机模块的第六实施方案

8.相机模块的第七实施方案

9.带透镜的基板的详细构成

10.带透镜的基板的制造方法

11.带透镜的基板的接合

12.相机模块的第八和第九实施方案

13.相机模块的第十实施方案

14.相机模块的第十一实施方案

15.本结构与其他结构相比的效果

16.其他实施方案1

17.其他实施方案2

18.其他实施方案3

19.其他实施方案4

20.电子设备的应用例

21.图像传感器的使用例

22.软件

23.其他

<1.相机模块的第一实施方案>

图1是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第一实施方案的图。

图1a是示出作为相机模块1的第一实施方案的相机模块1a的构成的示意图。图1b是相机模块1a的示意性断面图。

相机模块1a包括层叠透镜结构11和受光元件12。层叠透镜结构11总共包括25个光学单元13,纵向和横向分别有5个光学单元。光学单元13在一个光轴方向上包括多个透镜21。相机模块1a是具有多个光学单元13的多目相机模块。

如图1b所示,在相机模块1a的多个光学单元13的光轴被配置成朝向模块的外侧扩展,由此可以拍摄广角图像。

在图1b中,为了简单起见,通过层叠3层透镜21来获得层叠透镜结构11。然而,自然可以层叠更多的透镜21。

图1所示的相机模块1a能够通过将由多个光学单元13拍摄的多个图像拼接在一起而产生一个广角图像。由于将多个图像拼接在一起,因此在拍摄图像的光学单元13的形成和配置中要求高精度。此外,由于特别是广角侧的光学单元13具有入射到透镜21上的小的光入射角,因此要求光学单元13内的透镜21的位置关系和配置的高精度。

图2是示出专利文献1中公开的使用树脂基固定技术的层叠透镜结构的断面结构图。

在图2所示的层叠透镜结构500中,树脂513用于固定具有透镜511的基板512。树脂513是诸如uv固化性树脂等能量固化性树脂。

在将基板512贴合在一起之前,在基板512的整个表面上形成树脂513的层。之后,将基板512贴合在一起,并使树脂513固化。以这种方式,将贴合的基板512固定在一起。

然而,当树脂513固化时,树脂513经历固化收缩。在图2所示的结构的情况下,由于在基板512的整个表面上形成树脂513的层之后固化树脂513,因此树脂513的位移量增加。

此外,即使在通过将基板512贴合在一起而形成的层叠透镜结构500被分割并且各成像元件组合以形成相机模块时,设置在相机模块中的层叠透镜结构500也具有其中树脂513完全存在于具有透镜511的基板512之间的构成,如图2所示。由此,当相机模块被安装到相机的壳体内并被实际使用时,存在的问题是,层叠透镜结构500的基板之间的树脂可能会经历由于由设备产生的热量引起的温度升高导致的热膨胀。

图3是仅示出图1所示的相机模块1a的层叠透镜结构11的断面结构图。

相机模块1a的层叠透镜结构11也通过层叠多个具有透镜21的带透镜的基板41来形成。

在相机模块1a的层叠透镜结构11中,以与图2所示的层叠透镜结构500或其他相关技术完全不同的方式将具有透镜21的带透镜的基板41固定在一起。

即,待层叠的两个带透镜的基板41通过在一个基板的表面上形成的氧化物或氮化物的表面层与形成在另一个基板的表面上的氧化物或氮化物的表面层之间的共价键直接接合。作为具体示例,如图4所示,在待层叠的两个带透镜的基板41的表面上形成作为表面层的氧化硅膜或氮化硅膜,并将羟基与膜结合,因此将两个带透镜的基板41贴合在一起。之后,在升温下进行脱水缩合。结果,在两个带透镜的基板41的表面层之间形成硅-氧共价键。以这种方式,两个带透镜的基板41被直接接合。作为缩合的结果,在两个表面层中包含的各元素可以直接形成共价键。

在本说明书中,直接接合方式意味着经由设置在两个带透镜的基板41之间的无机材料的层来固定两个带透镜的基板41,通过化学地结合设置在两个带透镜的基板41的表面上的无机材料的层来固定两个带透镜的基板41,通过在设置于两个带透镜的基板41的表面上的无机材料的层之间形成基于脱水缩合的键来固定两个带透镜的基板41,通过在设置于两个带透镜的基板41的表面上的无机材料的层之间形成基于氧的共价键或无机材料的层中包含的各元素之间的共价键来固定两个带透镜的基板41,或者通过在设置于两个带透镜的基板41的表面上的氧化硅层或氮化硅层之间形成硅-氧共价键或硅-硅共价键来固定两个带透镜的基板41。

为了进行贴合和基于升温的脱水缩合,在本实施方案中,使用在半导体装置和平板显示装置的制造领域中使用的基板,在基板状态下形成透镜,在基板状态下进行基于贴合和升温的脱水缩合,因此在基板状态下进行基于共价键的接合。其中形成在两个带透镜的基板41的表面上的无机材料的层通过共价键接合的结构具有以下的作用或效果:抑制了在整个基板中树脂513的固化收缩引起的变形和实际使用中树脂513的热膨胀引起的变形,这是在使用专利文献1中公开的图2说明的技术时可能发生的问题。

图5和图6是示出将层叠透镜结构11和受光元件12组合以形成图1所示的相机模块1a的步骤的图。

首先,如图5所示,准备其上在平面方向上形成有多个透镜21(未示出)的多个带透镜的基板41w并层叠在一起。以这种方式,获得其中基板状态的多个带透镜的基板41w层叠的基板状态的层叠透镜结构11w。

接下来,如图6所示,其中在平面方向上形成有多个受光元件12的基板状态的传感器基板43w与图5所示的基板状态的层叠透镜结构11w分开地制作并准备。

然后,将基板状态的传感器基板43w和基板状态的层叠透镜结构11w层叠并贴合在一起,将外部端子连接到贴合的基板的各模块上,以获得基板状态的相机模块44w。

最后,将基板状态的相机模块44w分成相应的模块单位或芯片。分割的相机模块44被封装在单独制备的壳体(未示出)中,从而获得最终的相机模块44。

此外,在本说明书和附图中,例如,通过添加有附图标记“w”所表示的部件,如带透镜的基板41w,是指带透镜的基板处于基板状态(晶片状态),没有附图标记“w”所表示的部件,如带透镜的基板41,是指带透镜的基板被分成模块单位或芯片的状态。此外,传感器基板43w、相机模块44w等也同样适用。

图7是示出将层叠透镜结构11和受光元件12组合以形成图1所示的相机模块1a的另一步骤的图。

首先,与上述步骤类似,制造通过层叠基板状态的多个带透镜的基板41w而获得的基板状态的层叠透镜结构11w。

接下来,将基板状态的层叠透镜结构11w分割。

此外,与基板状态的层叠透镜结构11w分开地制作并准备基板状态的传感器基板43w。

此外,将分割的层叠透镜结构11一个接一个地安装在基板状态的传感器基板43w的各受光元件12上。

最后,将其上安装有分割的层叠透镜结构11的基板状态的传感器基板43w分成模块单位或芯片。其上安装有层叠透镜结构11的分割的传感器基板43被封装在单独制备的外壳(未示出)中,并且将外部端子连接到其上以获得最终的相机模块44。

此外,作为将层叠透镜结构11和受光元件12组合以形成图1所示的相机模块1a的另一步骤的示例,图7所示的基板状态的传感器基板43w可以被分割,并且分割的层叠透镜结构11可以安装在作为分割结果而获得的各受光元件12上,以获得分割的相机模块44。

图8a~8h是示出了相机模块1a的带透镜的基板41的构成的图。

图8a是与图1a相同的示意图,示出了相机模块1a的构成。

图8b是相机模块1a的与图1b相同的示意性断面图。

如图8b所示,相机模块1a是包括通过组合多个透镜21而形成的多个具有一个光轴的光学单元13的多目相机模块。层叠透镜结构11总共包括25个光学单元13,纵向和横向分别有5个光学单元。

在相机模块1a中,多个光学单元13的光轴被配置成朝向模块的外侧扩展。由此,可以拍摄广角图像。在图8b中,层叠透镜结构11具有其中为了简单起见仅层叠三层带透镜的基板41的结构。然而,自然可以层叠更多层的带透镜的基板41。

图8c~8e是示出形成层叠透镜结构11的3层带透镜的基板41的平面形状的图。

图8c是在三层之中最上层的带透镜的基板41的平面图,图8d是中间层的带透镜的基板41的平面图,图8d是最下层的带透镜的基板41的平面图。由于相机模块1是多目广角相机模块,因此透镜21的直径和透镜之间的间距随着朝向上层前进而增大。

图8f~8h是基板状态的带透镜的基板41w的平面图,用于分别获得图8c~8e所示的带透镜的基板41w。

图8f所示的带透镜的基板41w示出了对应于图8c所示的带透镜的基板41w的基板状态,图8g所示的带透镜的基板41w示出了对应于图8d所示的带透镜的基板41w的基板状态,图8h所示的带透镜的基板41w示出了对应于图8e所示的带透镜的基板41w的基板状态。

图8f~8h所示的基板状态的带透镜的基板41w具有其中对于一个基板获得图8a所示的8个相机模块1a的构成。

在图8f~8h的带透镜的基板41w中,在各个模块单位的带透镜的基板41w内的透镜之间的间距在上层的带透镜的基板41w与下层的带透镜的基板41w中不同。另一方面,在各个带透镜的基板41w中,各个模块单位的带透镜的基板41w的配置间距从上层的带透镜的基板41w到下层的带透镜的基板41w恒定。

<2.相机模块的第二实施方案>

图9a~9h是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第二实施方案的图。

图9a是示出作为相机模块1的第二实施方案的相机模块1b的外观的示意图。图9b是相机模块1b的示意性断面图。

相机模块1b包括2个光学单元13。2个光学单元13具有其中在层叠透镜结构11的最上层设置有隔膜板51的构成。在隔膜板51中形成开口部52。

相机模块1b包括2个光学单元13,但是2个光学单元13具有不同的光学参数。即,相机模块1b包括具有不同光学性能的两种光学单元13。两种类型的光学单元13可以包括例如具有用于拍摄近景的短焦距的光学单元13和具有用于拍摄远景的长焦距的光学单元13。

在相机模块1b中,由于2个光学单元13的光学参数不同,因此2个光学单元13的透镜21的数量是不同的,例如,如图9b所示。此外,在2个光学单元13包括的层叠透镜结构11的相同层上的透镜21中,直径、厚度、表面形状、体积或相邻透镜之间的距离可以不同。因此,对于相机模块1b的透镜21的平面形状,例如,如图9c所示,2个光学单元13可以具有相同直径的透镜21。如图9d所示,透镜21可以具有不同的形状。如图9e所示,可以形成空洞21x,使得一侧未设置透镜21。

图9f~9h是基板状态的带透镜的基板41w的平面图,用于分别获得图9c~9e所示的带透镜的基板41w。

图9f所示的带透镜的基板41w示出了对应于图9c所示的带透镜的基板41的基板状态,图9g所示的带透镜的基板41w示出了对应于图9d所示的带透镜的基板41w的基板状态,图9h所示的带透镜的基板41w示出了对应于图9e所示的带透镜的基板41w的基板状态。

图9f~9h所示的基板状态的带透镜的基板41w具有其中对于一个基板获得图9a所示的16个相机模块1b的构成。

如图9f~9h所示,为了形成相机模块1b,可以在基板状态的带透镜的基板41w的整个表面上形成具有相同形状的透镜或具有不同形状的透镜,并且可以形成透镜或未形成透镜。

<3.相机模块的第三实施方案>

图10a~10f是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第三实施方案的图。

图10a是示出作为相机模块1的第三实施方案的相机模块1c的外观的示意图。图10b是相机模块1c的示意性断面图。

相机模块1c在光入射面上总共包括4个光学单元13,纵向和横向分别有2个光学单元。透镜21在4个光学单元13中具有相同的形状。

4个光学单元13在层叠透镜结构11的最上层上包括隔膜板51,但是隔膜板51的开口部52的尺寸在4个光学单元13中是不同的。由此,相机模块1c例如可以实现下面的相机模块1c。即,例如,在使用包括用于监视白天的彩色图像并且利用三种类型的rgb滤色器接收三种类型的rgb光束的受光像素和用于监视夜间的单色图像的不使用rgb滤色器的受光像素的受光元件12的相机模块1c中,防犯罪监视相机可以仅仅在用于拍摄照度较低的夜间单色图像的像素中增加孔径光阑。由此,例如,一个相机模块1c的透镜21具有其中4个光学单元13的透镜21具有相同的直径的平面形状,如图10c所示。此外,如图10d所示,隔膜板51的开口部52的尺寸随着光学单元13是不同的。

图10e是基板状态的带透镜的基板41w的平面图,用于获得图10c所示的带透镜的基板41。图10f是基板状态的隔膜板51w的平面图,用于获得图10d所示的隔膜板51。

图10e所示的基板状态的带透镜的基板41w和图10f所示的基板状态的隔膜板51w具有其中对于一个基板获得图10a所示的8个相机模块1c的构成。

如图10f所示,在基板状态的隔膜板51w中,为了形成相机模块1c,可以在相机模块1c的各个光学单元13中设定不同尺寸的开口部52。

<4.相机模块的第四实施方案>

图11a~11d是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第四实施方案的图。

图11a是示出作为相机模块1的第四实施方案的相机模块1d的外观的示意图。图11b是相机模块1d的示意性断面图。

相机模块1d类似于相机模块1c,在光入射面上总共包括4个光学单元13,纵向和横向分别有2个光学单元。在4个光学单元13中,各透镜21具有相同的形状,并且隔膜板51的开口部52具有相同的尺寸。

在相机模块1d中,设置在光入射面的纵向和横向上的两个光学单元13的光轴在相同的方向上延伸。图11b中所示的单点划线表示每个光学单元13的光轴。由于具有这种构成的相机模块1d利用超分辨率技术,因此与使用一个光学单元13拍摄图像相比,相机模块1d适用于拍摄高分辨率图像。

在相机模块1d中,由于通过使用配置在不同位置(同时纵向和横向上的光轴在相同方向上被引导)的多个受光元件12来拍摄图像,或者通过使用在一个受光元件12的不同区域中的受光像素来拍摄图像,因此可以获得当光轴在相同方向上被引导的同时彼此不相同的多个图像。因此,通过组合多个不相同图像的各个位置的图像数据,可以获得高分辨率图像。由此,如图11c所示,一个相机模块1d的透镜21优选地在4个光学单元13中具有相同的平面形状。

图11d是基板状态的带透镜的基板41w的平面图,用于获得图11c所示的带透镜的基板41w。基板状态的带透镜的基板41w具有其中对于一个基板获得图11a所示的8个相机模块1d的构成。

如图11d所示,在基板状态的带透镜的基板41w中,为了形成相机模块1d,相机模块1d包括多个透镜21,并且一个模块用的多个透镜组以固定间距设置在基板上。

<5.相机模块的第五实施方案>

图12a~12d是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第五实施方案的图。

图12a是示出作为相机模块1的第五实施方案的相机模块1e的外观的示意图。图12b是相机模块1e的示意性断面图。

相机模块1e是单目相机模块,其中在相机模块1e中设置有具有一个光轴的光学单元13。

图12c是带透镜的基板41的平面图,示出了相机模块1e的透镜21的平面形状。相机模块1e包括一个光学单元13。

图12d是基板状态的带透镜的基板41w的平面图,用于获得图12c所示的带透镜的基板41w。基板状态的带透镜的基板41w具有其中对于一个基板获得图12a所示的32个相机模块1e的构成。

如图12d所示,在基板状态的带透镜的基板41w中,相机模块1e用的多个透镜21以固定间距设置在基板上。

<6.第四实施方案的相机模块的详细构成>

接下来,将参照图13说明根据图11a~11d所示的第四实施方案的相机模块1d的详细构成。

图13是图11b所示的相机模块1d的断面图。

相机模块1d包括通过层叠多个带透镜的基板41a~41e获得的层叠透镜结构11和受光元件12。层叠透镜结构11包括多个光学单元13。单点划线84表示每个光学单元13的光轴。受光元件12设置在层叠透镜结构11的下侧。在相机模块1d中,从上方进入相机模块1d的光穿过层叠透镜结构11,并且光被设置在层叠透镜结构11的下侧的受光元件12接收。

层叠透镜结构11包括5个层叠状态的带透镜的基板41a~41e。当5个带透镜的基板41a~41e没有特别区分时,带透镜的基板将简称为带透镜的基板41。

形成层叠透镜结构11的带透镜的基板41的通孔83形成为当其朝向下侧(设置有受光元件12的一侧)前进时开口宽度减小的所谓的向下变窄形状。

隔膜板51设置在层叠透镜结构11上。隔膜板51具有例如由具有光吸收性或遮光性的材料形成的层。开口部52形成在隔膜板51中。

例如,受光元件12被构造成前面照射型或背面照射型的互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器。片上透镜71形成在受光元件12的靠近层叠透镜结构11的上侧表面上,并且用于输入和输出信号的外部端子72形成在受光元件12的下侧表面上。

层叠透镜结构11、受光元件12、隔膜板51等收容在透镜筒74中。

结构材料73配置在受光元件12的上侧。层叠透镜结构11和受光元件12由结构材料73固定。结构材料73例如是环氧系树脂。

在本实施方案中,层叠透镜结构11包括5个层叠状态的带透镜的基板41a~41e,但是层叠的带透镜的基板41的数量没有特别限制,只要两个以上的带透镜的基板层叠即可。

形成层叠透镜结构11的各个带透镜的基板41w具有其中透镜树脂部82加到支撑基板81上的构成。支撑基板81具有通孔83,透镜树脂部82形成在通孔83的内侧。透镜树脂部82是由形成支撑透镜21的材料一体化的部分以及包括上述透镜21并延伸到支撑基板81的部分。

此外,当区分各个带透镜的基板41a~41e的支撑基板81、透镜树脂部82或通孔83时,如图13所示,各个部件被称作支撑基板81a~81e、透镜树脂部82a~82e或通孔83a~83e,以便对应于带透镜的基板41a~41e。

<透镜树脂部的详细说明>

接下来,将以带透镜的基板41a的透镜树脂部82a为示例来说明透镜树脂部82。

图14示出了形成带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。

图14所示的支撑基板81a和透镜树脂部82的断面图是沿着平面图中的线b-b’和c-c’截取的断面图。

透镜树脂部82a是由形成透镜21的材料一体形成的部分,并且包括透镜部91和支撑部92。在上面的说明中,透镜21对应于整个透镜部91或整个透镜树脂部82a。

透镜部91是具有透镜性能的部分,换句话说,其是“折射光以使光会聚或发散的部分”、“具有诸如凸面或凹面或非球面等曲面的部分”或“其中连续配置在利用菲涅耳屏或衍射光栅的透镜中使用的多个多边形的部分”。

支撑部92是从透镜部91延伸到支撑基板81a以支撑透镜部91的部分。支撑部92包括臂部101和腿部102,并且位于透镜部91的外周。

臂部101是设置在透镜部91的外侧与透镜部91接触并从透镜部91以恒定膜厚度向外延伸的部分。腿部102是支撑部92的臂部101以外的部分,并且包括与通孔83a的侧壁接触的部分。腿部102中的树脂的膜厚度优选大于臂部101的膜厚度。

支撑基板81a的通孔83a具有圆形的平面形状,并且断面形状自然地相同,而不管直径方向如何。在作为在形成透镜期间由上模和下模形状确定的形状的透镜树脂部82a的形状中,断面形状是相同的,而不管直径方向如何。

图15是示出作为图13所示的相机模块1d的一部分的层叠透镜结构11和隔膜板51的断面图。

在相机模块1d中,在进入模块的光被隔膜板51变窄之后,光在层叠透镜结构11的内部加宽,并且入射到配置在层叠透镜结构11的下侧的受光元件12(图15中未示出)上。即,根据层叠透镜结构11的总体考虑,进入模块的光在从隔膜板51的开口部52朝向下侧大致变宽地前进。由此,作为层叠透镜结构11的透镜树脂部82的尺寸的示例,在图15所示的层叠透镜结构11中,设置在配置于隔膜板51正下方的带透镜的基板41a中的透镜树脂部82a最小,设置在配置于层叠透镜结构11的最下层的带透镜的基板41e中的透镜树脂部82e最大。

如果带透镜的基板41的透镜树脂部82具有恒定的厚度,则与小的透镜相比难于制造大的透镜。这是因为,例如,当制造透镜时施加到透镜上的负荷而使透镜容易变形,并且难以保持大透镜的强度。由此,优选将大透镜的厚度增大到比小透镜的厚度大。因此,在图15所示的层叠透镜结构11中,设置在配置于最下层的带透镜的基板41e中的透镜树脂部82e在透镜树脂部82的厚度之中最厚。

为了提高透镜设计的自由度,图15所示的层叠透镜结构11具有以下特征中的至少一个。

(1)支撑基板81的厚度至少在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。例如,下层的带透镜的基板41中的支撑基板81的厚度大。

(2)带透镜的基板41的通孔83的开口宽度至少在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。例如,下层的带透镜的基板41中的通孔83的开口宽度大。

(3)设置在带透镜的基板41中的透镜部91的直径至少在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。例如,下层的带透镜的基板41中的透镜部91的直径大。

(4)设置在带透镜的基板41中的透镜部91的厚度至少在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。例如,下层的带透镜的基板41中的透镜部91的厚度大。

(5)设置在带透镜的基板41中的透镜之间的距离至少在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。

(6)设置在带透镜的基板41中的透镜树脂部82的体积至少在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。例如,下层的带透镜的基板41中的透镜树脂部82的体积大。

(7)设置在带透镜的基板41中的透镜树脂部82的材料至少在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。

通常,入射到相机模块的光包括垂直入射光和进入入射光。大部分进入入射光撞击到隔膜板51上并被吸收或者反射到相机模块1d的外部。存在的可能性是,未被隔膜板51变窄的进入入射光取决于其入射角在撞击通孔83的侧壁同时被反射。

进入入射光的反射光的前进方向由进入入射光85的入射角和通孔83的侧壁的角度决定,如图13所示。在其中通孔83的开口宽度从光入射侧朝向受光元件12增加的所谓的向下变宽形状的情况下,当未被隔膜板51变窄的特定入射角的进入入射光85撞击通孔83的侧壁时,光在受光元件12的方向上反射,并且光可能变成杂散光或噪声光。

然而,在图13所示的层叠透镜结构11中,如图15所示,通孔83具有其中开口宽度朝向下侧(配置受光元件12的一侧)减小的所谓的向下变窄形状。在这种形状的情况下,撞击通孔83的侧壁的进入入射光85在上侧方向(即,入射侧方向)而不是下侧方向(即,受光元件12的方向)上反射。由此,可以获得抑制杂散光或噪声光发生的作用或效果。

光吸收材料优选设置在带透镜的基板41的通孔83的侧壁中,从而抑制撞击侧壁并反射的光量。

作为示例,当相机模块1d用作相机时将要接收的波长的光(例如,可见光)是第一光并且波长不同于第一光的光(例如,uv光)是第二光时,通过将作为吸收第一光(可见光)的材料的碳粒子分散到由第二光(uv光)固化的树脂中而获得的材料可以被涂布或喷射到支撑基板81的表面上,仅有通孔83的侧壁部的树脂可以通过用第二光(uv光)照射而固化,并且可以去除其他区域中的树脂,从而可以在通孔83的侧壁上形成对于第一光(可见光)具有光吸收性的材料层。

图15所示的层叠透镜结构11是其中隔膜板51设置在多个层叠的带透镜的基板41的最上层基板上的结构的示例。隔膜板51可以通过插入在任何中间的带透镜的基板41中而不是在多个层叠的带透镜的基板41的最上层基板上来配置。

作为另一个示例,代替与带透镜的基板41分开设置板状的隔膜板51,可以在带透镜的基板41的表面上形成具有光吸收性的材料的层,以起到隔膜的作用。例如,通过将作为吸收第一光(可见光)的材料的碳粒子分散到由第二光(uv光)固化的树脂中而获得的材料可以被涂布或喷射到带透镜的基板41的表面上,可以用第二光(uv光)照射当该层用作隔膜时光透过的区域以外的区域中的树脂以固化树脂并残留,并且可以去除未被固化的区域(即,当该层用作隔膜时光透过的区域)中的树脂,从而可以在带透镜的基板41的表面上形成隔膜。

此外,其中在表面上形成有隔膜的带透镜的基板41w可以是设置在层叠透镜结构11的最上层的带透镜的基板41w或者可以是作为层叠透镜结构11的内层的带透镜的基板41w。

图15所示的层叠透镜结构11具有其中带透镜的基板41层叠的结构。

作为另一个实施方案,层叠透镜结构11可以包括多个带透镜的基板41和不具有透镜树脂部82的至少一个支撑基板81。在该结构中,不具有透镜树脂部82的支撑基板81可以设置在层叠透镜结构11的最上层或最下层,并且可以被设置为层叠透镜结构11的内层。例如,这种结构具有以下的作用或效果:在层叠透镜结构11的多个透镜之间的距离以及层叠透镜结构11的最下层的透镜树脂部82与设置在层叠透镜结构11的下侧的受光元件12之间的距离可以任意设定。

可选择地,这种结构具有以下的作用或效果:当不具有透镜树脂部82的支撑基板81的开口宽度被适宜地设定并且具有光吸收性的材料被配置在除了开口部之外的区域中时,该材料可以用作隔膜板。

<7.相机模块的第六实施方案>

图16是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第六实施方案的图。

在图16中,与图13所示的第四实施方案相对应的部分将用相同的附图标记表示,并且将主要说明与图13所示的相机模块1d不同的部分。

在图16所示的相机模块1f中,类似于图13所示的相机模块1d,在入射光被隔膜板51变窄之后,光在层叠透镜结构11的内部加宽并入射到配置于层叠透镜结构11的下侧的受光元件12上。即,根据透镜结构体11的总体考虑,光在从隔膜板51的开口部52朝向下侧以向下变宽形状变宽的同时前进。

图16所示的相机模块1f与图13所示的相机模块1d的不同之处在于,形成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41的通孔83的断面形状具有其中开口宽度向下侧(配置有受光元件12的一侧)增大的所谓的向下变宽形状。

由于相机模块1f的层叠透镜结构11具有其中入射光在从隔膜板51的开口部52朝向下侧以向下变宽形状变宽的同时前进的结构,因此,例如,与其中通孔83的开口宽度朝向下侧变窄的向下变窄形状相比,在通孔83的开口宽度朝向下侧变宽的向下变宽形状中,支撑基板81不太可能阻碍光路。由此,获得透镜设计的自由度更高的效果。

此外,在其中通孔83的开口宽度朝向下侧减小的向下变窄形状的情况下,包括支撑部92的透镜树脂部82的基板平面方向的断面积在透镜树脂部82的下表面中具有特定尺寸以允许入射到透镜21的光透过,并且断面积从透镜树脂部82的下表面向着上表面增大。

相反,在其中通孔83的开口宽度朝向下侧增大的向下变宽形状的情况下,透镜树脂部82的下表面的断面积基本上与向下变窄形状的情况相同,但是断面积从透镜树脂部82的下表面向上表面减小。

由此,其中通孔83的开口宽度朝向下侧增大的结构提供了能够减小包括支撑部92的透镜树脂部82的尺寸的作用或效果。结果,可以提供这样的作用或效果:可以减少上述的当透镜大时发生的透镜形成过程的难度。

<8.相机模块的第七实施方案>

图17是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第七实施方案的图。

在图17中,与图13所示的第四实施方案相对应的部分将用相同的附图标记表示,并且将主要说明与图13所示的相机模块1d不同的部分。

在图17所示的相机模块1g中,形成层叠透镜结构11的带透镜的基板41的透镜树脂部82和通孔83的形状与图13所示的相机模块1d的形状不同。

相机模块1g的层叠透镜结构11包括其中通孔83具有开口宽度朝向下侧(配置有受光元件12的一侧)减小的所谓的向下变窄形状的带透镜的基板41和其中通孔83具有开口宽度朝向上侧增大的所谓的向下变宽形状的带透镜的基板41。

在其中通孔83具有开口宽度朝向下侧减小的所谓的向下变窄形状的带透镜的基板41中,如上所述,撞击通孔83的侧壁的进入入射光85在上侧方向(即,入射侧方向)上反射。由此,获得了抑制杂散光或噪声光的发生的作用或效果。

这里,在图17所示的层叠透镜结构11中,在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中,使用其中通孔83具有开口宽度朝向下侧减小的所谓的向下变窄形状的带透镜的基板41,并且特别地配置在上侧(光入射侧)。

如上所述,在其中通孔83具有开口宽度朝向下侧增大的所谓的向下变宽形状的带透镜的基板41中,设置在带透镜的基板41中的支撑基板81不太阻碍光路。由此,获得了增加透镜设计的自由度或减小包括设置在带透镜的基板41中的支撑部92的透镜树脂部82的尺寸的作用或效果。

在图17所示的层叠透镜结构11中,由于光在从隔膜以向下变宽形状变宽的同时向下前进,因此在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中,设置在下侧的带透镜的基板41中的透镜树脂部82具有大的尺寸。当在这种大的透镜树脂部82中使用具有向下变宽形状的通孔83时,获得了减小透镜树脂部82的尺寸的显著效果。

这里,在图17所示的层叠透镜结构11中,在形成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中,其中通孔83具有开口宽度朝向下侧增大的所谓的向下变宽形状的带透镜的基板41特别地形成为下侧的带透镜的基板。

<9.带透镜的基板的详细构成>

接下来,对带透镜的基板41的详细构成进行说明。

图18a~18c是示出带透镜的基板41的详细构成的断面图。

此外,图18a~18c示出了在5个带透镜的基板41a~41e中的最上层的带透镜的基板41a,但是其他带透镜的基板41类似地构成。

作为带透镜的基板41的构成,可以采用图18a~18c中所示的构成中的任一种。

在图18a所示的带透镜的基板41中,透镜树脂部82形成为相对于形成在支撑基板81中的通孔83当从上表面观察时阻塞通孔83。如参照图14所述的,透镜树脂部82包括在中央的透镜部91(未示出)和在周边的支撑部92(未示出)。

为了防止因光的反射而产生的重影或闪光,在带透镜的基板41的通孔83的侧壁上形成具有光吸收性或遮光性的膜121。为了方便起见,这种膜121被称作遮光膜121。

在支撑基板81和透镜树脂部82的上表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层122,并且在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层123。

作为示例,上表面层122形成为其中多个低折射率膜和多个高折射率膜交替层叠的防反射膜。防反射膜可以通过交替层叠总共四层的低折射率膜和高折射率膜来形成。例如,低折射率膜由诸如siox(1≦x≦2)、sioc或siof等氧化膜形成,高折射率膜由诸如tio、tao或nb2o5等金属氧化物膜形成。

此外,上表面层122可以被设计成使用例如光学模拟来获得期望的防反射性能。低折射率膜和高折射率膜的材料、膜厚度、层叠膜的层数等没有特别限制。在本实施方案中,上表面层122的最上表面是低折射率膜。这里,膜厚度例如为20~1000nm、密度例如为2.2~2.5g/cm3,平坦度例如约为1nm以下。按此方式,设定均方根表面粗糙度rq(rms)。此外,上表面层122在与其他带透镜的基板41接合时也用作接合膜,这将在后面详细描述。

作为示例,上表面层122可以是其中多个低折射率膜和多个高折射率膜交替层叠的防反射膜。在这类防反射膜中,无机材料的防反射膜是优选的。作为另一个示例,上表面层122可以是含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的单层膜。在这类单层膜中,无机材料的膜是优选的。

作为示例,下表面层123可以是其中多个低折射率膜和多个高折射率膜交替层叠的防反射膜。在这类防反射膜中,无机材料的防反射膜是优选的。作为另一个示例,下表面层123可以是含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的单层膜。在这类单层膜中,无机材料的膜是优选的。

在图18b和18c所示的带透镜的基板41中,将仅说明与图18a所示的带透镜的基板41不同的部分。

在图18b所示的带透镜的基板41中,形成在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面上的膜与图18a所示的带透镜的基板41不同。

在图18b所示的带透镜的基板41中,在支撑基板81的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124,下表面层124未形成在透镜树脂部82的下表面上。下表面层124可以由与上表面层122相同的材料或不同的材料形成。

这种结构可以例如通过在形成透镜树脂部82之前在支撑基板81的下表面上形成下表面层124、然后形成透镜树脂部82的制造方法来形成。可选择地,这种结构可以通过在形成透镜树脂部82之后在透镜树脂部82上形成掩模并且在支撑基板81上没有形成掩模的状态下根据例如pvd法将形成下表面层124的膜沉积到支撑基板81的下表面上来形成。

在图18c所示的带透镜的基板41中,在支撑基板81的上表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层125,上表面层125未形成在透镜树脂部82的上表面上。

类似地,在带透镜的基板41的下表面中,在支撑基板81的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124,下表面层124未形成在透镜树脂部82的下表面上。

这种结构可以例如通过在形成透镜树脂部82之前在支撑基板81上形成上表面层125和下表面层124、然后形成透镜树脂部82的制造方法来形成。可选择地,这种结构可以通过在形成透镜树脂部82之后在透镜树脂部82上形成掩模并且在支撑基板81上没有形成掩模的状态下根据例如pvd法将形成上表面层125和下表面层124的膜沉积到支撑基板81的表面上来形成。下表面层124和上表面层125可以由相同的材料或不同的材料形成。

带透镜的基板41可以具有上述构成。

<10.带透镜的基板的制造方法>

接下来,参照图19a和19b~图29,对带透镜的基板41的制造方法进行说明。

首先,准备形成有多个通孔83的基板状态的支撑基板81w。例如,用于通常的半导体装置的硅基板可以用作支撑基板81w。支撑基板81w具有例如图19a所示的圆形,其直径例如为200mm或300mm。支撑基板81w可以是例如硅基板之外的玻璃基板、树脂基板或金属基板。

此外,在本实施方案中,通孔83的平面形状是图19a所示的圆形的,但是如图19b所示,通孔83的平面形状可以是诸如矩形等多边形。

通孔83的开口宽度可以例如为约100μm~约20mm。在这种情况下,例如,可以在支撑基板81w中设置约100~5,000,000个通孔。

在本说明书中,将带透镜的基板41的平面方向上的通孔83的尺寸称为开口宽度。开口宽度是指当通孔83的平面形状为矩形时的一边的长度,并且是指当通孔83的平面形状为圆形时的直径,除非另有特别说明。

如图20a~20c所示,在通孔83中,面对支撑基板81w的第一表面的第二表面中的第二开口宽度132小于第一表面中的第一开口宽度131。

作为第二开口宽度132小于第一开口宽度131的通孔83的三维形状的示例,通孔83可以具有如图20a所示的截头圆锥形状或截头多边形棱锥形状。通孔83的侧壁的断面形状可以是如图20a所示的直线的,或者可以是如图20b所示的曲线的。可选择地,如图20c所示,可以形成台阶形。

在第二开口宽度132小于第一开口宽度131的通孔83中,当将树脂供应到通孔83内并且树脂被模具部件从第一和第二表面沿相对方向挤压以形成透镜树脂部82时,形成透镜树脂部82的树脂接收来自两个面对的模具部件的力并被压靠在通孔83的侧壁上。由此,可以获得增大支撑基板和形成透镜树脂部82的树脂之间的粘合强度的效果。

此外,作为通孔83的另一个实施方案,第一开口宽度131和第二开口宽度132可以具有相同的形状。即,通孔83的侧壁的断面形状可以是垂直的。

<使用湿蚀刻的通孔形成方法>

可以通过利用湿蚀刻来蚀刻支撑基板81w而形成支撑基板81w的通孔83。具体地,在支撑基板81w被蚀刻之前,在支撑基板81w的表面上形成用于防止支撑基板81w的非开口区域被蚀刻的蚀刻掩模。例如,诸如氧化硅膜或氮化硅膜等绝缘膜用作蚀刻掩模的材料。蚀刻掩模通过在支撑基板81w的表面上形成蚀刻掩模材料的层并在该层中开设形成通孔83的平面形状的图案而形成。在形成蚀刻掩模之后,蚀刻支撑基板81w,由此在支撑基板81w中形成通孔83。

当将基板面取向为(100)的单晶硅用作支撑基板81w时,例如,可以使用利用诸如koh等碱性溶液的结晶各向异性湿蚀刻来形成通孔。

当在作为基板面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81w上进行利用诸如koh等碱性溶液的结晶各向异性湿法蚀刻时,蚀刻进行到使得(111)面出现在开口侧壁上。结果,即使当蚀刻掩模的开口部的平面形状是圆形或矩形的时,也获得以下的通孔83:其中平面形状为矩形,在通孔83的开口宽度中,第二开口宽度132小于第一开口宽度131,并且通孔83的三维形状具有截头棱锥形状或类似的形状。具有截头棱锥形状的通孔83的侧壁的角度相对于基板平面大约为55°。

作为用于形成通孔的蚀刻的另一个示例,可以使用wo2011/010739a等中公开的利用能够不限制晶体取向的以任意形状蚀刻硅的化学液的湿蚀刻。作为化学液,可以使用通过将作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧化烯烷基醚和聚乙二醇中的至少一种加到tmah(氢氧化四甲基铵)溶液中获得的化学液或者通过将异丙醇加到koh溶液中获得的化学液。

当在作为基板面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81w上利用上述化学液进行用于形成通孔83的蚀刻时,其中当蚀刻掩模的开口部的平面形状为圆形时,获得以下的通孔83:平面形状为圆形,第二开口宽度132小于第一开口宽度131,并且三维形状为截头圆锥形状或类似的形状。

当蚀刻掩模的开口部的平面形状为矩形时,获得以下的通孔83:平面形状为矩形,第二开口宽度132小于第一开口宽度131,并且三维形状为截头棱锥形状或类似的形状。具有截头圆锥形状或截头棱锥形状的通孔83的侧壁的角度相对于基板平面大约为45°。

<使用干蚀刻的通孔形成方法>

此外,干蚀刻可以用于形成通孔83,而不是湿蚀刻。

将参照图21a~21f说明使用干蚀刻形成通孔83的方法。

如图21a所示,在支撑基板81w的一个表面上形成蚀刻掩模141。蚀刻掩模141具有其中形成通孔83的部分打开的掩模图案。

然后,如图21b所示,在形成用于保护蚀刻掩模141的侧壁的保护膜142之后,根据干蚀刻将支撑基板81w蚀刻到预定深度,如图21c所示。通过干蚀刻步骤,尽管去除了支撑基板81w的表面上和蚀刻掩模141的表面上的保护膜142,但是蚀刻掩模141的侧面上的保护膜142残留,因而蚀刻掩模141的侧壁被保护。在进行蚀刻之后,如图21d所示,去除侧壁上的保护膜142,因而在增大开口图案尺寸的方向上蚀刻掩模141后退。

然后,重复执行多次图21b~21d所示的保护膜形成步骤、干蚀刻步骤和蚀刻掩模后退步骤。以这种方式,如图21e所示,支撑基板81w被蚀刻成具有周期性台阶的阶梯形状(凹凸形状)。

最后,当去除蚀刻掩模141时,具有阶梯状的侧壁的通孔83形成在支撑基板81w中,如图21f所示。在通孔83的阶梯形状的平面方向的宽度(一个台阶的宽度)例如约为400nm~1μm。

当使用上述干蚀刻形成通孔83时,重复执行保护膜形成步骤、干蚀刻步骤和蚀刻掩模后退步骤。

由于通孔83的侧壁具有周期性的台阶形状(凹凸形状),因此可以抑制入射光的反射。如果通孔83的侧壁具有随机尺寸的凹凸形状,则在侧壁和形成在通孔83内的透镜之间的粘合层中形成空腔(空隙)。因此,存在的情况是,由于空腔的原因造成与透镜的粘合性降低。然而,根据上述形成方法,由于通孔83的侧壁具有周期性的凹凸形状,因此粘合性提高,并且由于透镜的位置偏移引起的光学特性的变化可以被抑制。

作为在各步骤中使用的材料的示例,例如,支撑基板81w可以是单晶硅,蚀刻掩模141可以是光致抗蚀剂,保护膜142可以是使用诸如c4f8或chf3等气体等离子体形成的氟碳聚合物。这里,蚀刻处理可以使用利用诸如sf6/o2或c4f8/sf6等含有f的气体的等离子体蚀刻,掩模后退步骤可以使用利用o2气体或诸如cf4/o2等含有o2的气体的等离子体蚀刻。

可选择地,支撑基板81w可以是单晶硅,蚀刻掩模141可以是sio2,蚀刻可以使用含有cl2的等离子体,保护膜142可以使用通过利用o2等离子体氧化蚀刻靶材料而获得的氧化膜,蚀刻处理可以使用利用含有cl2的气体的等离子体,蚀刻掩模后退步骤可以使用利用诸如cf4/o2等含有f的气体的等离子体蚀刻。

如上所述,通过湿蚀刻或干蚀刻可以在支撑基板81w中同时形成多个通孔83,但是贯通槽151可以形成在支撑基板81w的其中没有形成通孔83的区域中,如图22a所示。

图22a是除了通孔83之外还形成有贯通槽151的支撑基板81w的平面图。

例如,如图22a所示,贯通槽151配置在行方向和列方向上的通孔83之间的部分中,从而避免以矩阵形式配置的多个通孔83。

此外,支撑基板81w的贯通槽151可以在形成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41中的相同位置处配置。在这种情况下,在其中多个支撑基板81w层叠作为层叠透镜结构11的状态下,如同图22b的断面图中那样,形成其中多个支撑基板81w的贯通槽151在多个支撑基板81w之间贯通的结构。

作为带透镜的基板41的一部分的支撑基板81w的贯通槽151可以提供以下的作用或效果:例如,当使带透镜的基板41变形的应力从带透镜的基板41的外部施加时,由应力引起的带透镜的基板41的变形减轻。

可选择地,贯通槽151可以提供以下的作用或效果:例如,当使带透镜的基板41变形的应力从带透镜的基板41的内部产生时,由应力引起的带透镜的基板41的变形减轻。

<带透镜的基板的制造方法>

接下来,将参照图23a~23g说明基板状态的带透镜的基板41w的制造方法。

首先,如图23a所示,准备形成有多个通孔83的支撑基板81w。遮光膜121形成在通孔83的侧壁上。由于图面的限制在图23a~23g中仅示出了两个通孔83。然而,实际上,如图19a和19b所示,在支撑基板81w的平面方向上形成多个通孔83。此外,在靠近支撑基板81w的外周的区域中形成有用于定位的对准标记(未示出)。

在支撑基板81w的上侧的表侧平坦部171和其下侧的背侧平坦部172是平坦面,其平坦的程度允许在稍后步骤中进行等离子体接合。支撑基板81w的厚度也起到当带透镜的基板41被分割并且重叠在另一个带透镜的基板41上时确定透镜之间的距离的间隔件的作用。

优选使用热膨胀系数为10ppm/℃以下的低热膨胀基材作为支撑基板81w。

接下来,如图23b所示,支撑基板81w放置在其中多个凹状光学转印面182以固定间隔配置的下模181上。更具体地,支撑基板81w的背侧平坦部172和下模181的平坦面183重叠在一起,使得凹状光学转印面182位于支撑基板81w的通孔83的内侧。下模181的光学转印面182形成为与支撑基板81w的通孔83一一对应,并且调整在支撑基板81w和下模181的平面方向上的位置,使得对应的光学转印面182和通孔83的中心在光轴方向上一致。下模181由硬模元件构成,并且例如由金属、硅、石英或玻璃等构成。

接下来,如图23c所示,将能量固化性树脂191填充(滴落)到重叠在一起的下模181和支撑基板81w的通孔83内。使用能量固化性树脂191形成透镜树脂部82。为此,能量固化性树脂191优选地预先进行消泡处理,从而不包含气泡。作为消泡处理,优选进行真空消泡处理或使用离心力的消泡处理。此外,优选在填充后进行真空消泡处理。当进行消泡处理时,可以在未保持气泡的情况下使透镜树脂部82成型。

接下来,如图23d所示,上模201放置在重叠在一起的下模181和支撑基板81w上。多个凹状光学转印面202以固定的间隔配置在上模201中。然后,类似于放置下模181的情况,在通孔83和光学转印面202的中心在光轴方向上一致以高精度对准它们之后,放置上模201。

在作为图面上的纵向的高度方向上,上模201的位置被固定,使得上模201和下模181之间的间隔借助于用于控制上模201和下模181之间的间隔的控制装置达到预定距离。此时,夹在上模201的光学转印面202和下模181的光学转印面182之间的空间等于通过光学设计计算出的透镜树脂部82(透镜21)的厚度。

可选择地,如图23e所示,类似于放置下模181的情况,上模201的平坦面203和支撑基板81w的表侧平坦部171也可以重叠在一起。在这种情况下,上模201和下模181之间的距离与支撑基板81w的厚度相同,因此两个模具可以在平面方向和高度方向上高精度地定位。

当上模201和下模181之间的间隔被控制以到达预定距离时,在图23c的步骤中,滴落到支撑基板81w的通孔83内的能量固化性树脂191的量被控制,使得树脂不会溢出支撑基板81w的通孔83以及由放置在支撑基板81w的上侧和下侧的上模201和下模181包围的空间。由此,可以在不浪费能量固化性树脂191的材料的情况下降低制造成本。

随后,在图23e所示的状态下,进行能量固化性树脂191的固化处理。例如,能量固化性树脂191通过用热或uv光作为能量施加并将树脂放置预定时间而固化。在固化状态中,当上模201被向下按压并进行对准时,可以将由能量固化性树脂191的收缩引起的变形抑制到最低。

可以使用热塑性树脂代替能量固化性树脂191。在这种情况下,在图23e所示的状态下,当上模201和下模181的温度上升时,能量固化性树脂191成型为透镜形状并通过冷却而固化。

接下来,如图23f所示,控制上模201和下模181的位置的控制装置向上移动上模201并且向下移动下模181,使得上模201和下模181与支撑基板81w分离。当上模201和下模181与支撑基板81w分离时,包括透镜21的透镜树脂部82形成在支撑基板81w的通孔83的内侧。

此外,与支撑基板81w接触的上模201和下模181的表面可以涂布有氟系或硅系脱模剂。通过这样做,支撑基板81w可以容易地与上模201和下模181分离。此外,作为将模具相对于支撑基板81w与接触面容易地分离的方法,可以进行诸如含氟金刚石状碳(dlc)等的各种涂布。

接下来,如图23g所示,上表面层122形成在支撑基板81w和透镜树脂部82的表面,下表面层123形成在支撑基板81w和透镜树脂部82的背面。在形成上表面层122和下表面层123之前或之后,可以根据需要进行化学机械抛光(cmp)等,以使支撑基板81w的表侧平坦部171和背侧平坦部172平坦化。

如上所述,当使用上模201和下模181将能量固化性树脂191加压成型(压印)到形成在支撑基板81w中的通孔83内时,可以形成透镜树脂部82并且制造带透镜的基板41。

光学转印面182和光学转印面202的形状不限于上述的凹状,而是可以根据透镜树脂部82的形状适宜地确定。如图15所示,带透镜的基板41a~41e可以采用通过光学设计推导出的各种透镜形状。例如,各种形状可以包括双凸形状、双凸形状、平凸形状、平凹形状、凸弯月形状、凹弯月形状和高阶非球面形状。

此外,光学转印面182和光学转印面202可以具有使得形成后的透镜形状具有蛾眼结构的形状。

根据上述制造方法,由于通过插入的支撑基板81w可以切断由于能量固化性树脂191的固化收缩所导致的透镜树脂部82之间的平面方向上的距离的变化,因此可以高精度地控制透镜之间的距离精度。此外,存在其中用强的支撑基板81w增强弱的能量固化性树脂191的效果。由此,存在其中可以提供具有多个容易处理的透镜的透镜阵列基板并且可以抑制透镜阵列基板的翘曲的效果。

<多边形通孔的示例>

如图19b所示,通孔83的平面形状可以是诸如矩形等多边形。

图24示出了当通孔83的平面形状为矩形时的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。

图24所示的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线b-b’和c-c’截取的断面图。

从沿着线b-b’截取的断面图和沿着线c-c’截取的断面图的比较可以看出,当通孔83a是矩形时,从通孔83a的中心到通孔83a的上外缘的距离和从通孔83a的中心到通孔83a的下外缘的距离在矩形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的,对角线方向的距离大。由此,当通孔83a的平面形状为矩形时,如果透镜部91为圆形,则从透镜部91的外周到通孔83a的侧壁的距离(即,支撑部92的长度)在矩形的边方向和对角线方向上需要是不同的长度。

这里,图24所示的透镜树脂部82a具有以下结构。

(1)配置在透镜部91的外周上的臂部101的长度在矩形的边方向和对角线方向上相同。

(2)配置在臂部101的外侧并延伸到通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得在矩形的对角线方向上的腿部102的长度大于在矩形的边方向上的腿部102的长度。

如图24所示,腿部102不与透镜部91直接接触,而臂部101与透镜部91直接接触。

图24所示的透镜树脂部82a可以提供以下的作用或效果:与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度在透镜部91的整个外周上是恒定的,由此整个透镜部91以恒定的力被均匀地支撑。

此外,由于整个透镜部91以恒定的力被均匀地支撑,因此例如,可以获得以下的作用或效果:当应力从围绕通孔83a的支撑基板81a施加到通孔83a的整个外周时,应力均匀地传递到整个透镜部91,从而防止偏置的应力不均匀地施加到透镜部91的特定部分。

图25示出了带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图,示出了平面形状为矩形的通孔83的另一个示例。

图25所示的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线b-b’和c-c’截取的断面图。

在图25中,类似于图22a和22b,从通孔83a的中心到通孔83a的上外缘的距离和从通孔83a的中心到通孔83a的下外缘的距离在矩形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的,对角线方向的距离大。由此,当通孔83a的平面形状为矩形时,如果透镜部91为圆形,则从透镜部91的外周到通孔83a的侧壁的距离(即,支撑部92的长度)在矩形的边方向和对角线方向上需要是不同的长度。

这里,图25所示的透镜树脂部82a具有以下结构。

(1)配置在透镜部91的外周上的腿部102的长度沿着通孔83a的矩形的四边是恒定的。

(2)为了实现结构(1),臂部101的长度被设定为使得在矩形的对角线方向上的臂部的长度大于在矩形的边方向上的臂部的长度。

如图25所示,腿部102中的树脂的膜厚度大于臂部101中的树脂的膜厚度。由此,在带透镜的基板41a的平面方向每单位面积的腿部102的体积大于臂部101的体积。

在图25的实施方案中,当腿部102的体积尽可能地减小并且沿着通孔83a的矩形的四边恒定时,可以提供以下的作用或效果:例如,当发生诸如树脂的溶胀等变形时,由变形引起的体积变化被尽可能多地抑制,并且体积的变化尽可能地在透镜部91的整个外周上不会不均匀地发生。

图26是示出带透镜的基板41的透镜树脂部82和通孔83的另一个实施方案的断面图。

图26所示的透镜树脂部82和通孔83具有以下结构。

(1)通孔83的侧壁呈具有台阶部221的阶梯形状。

(2)透镜树脂部82的支撑部92的腿部102配置在通孔83的侧壁的上侧,并且还配置在设置于通孔83中的台阶部221上,从而在带透镜的基板41的平面方向上延伸。

将参照图27a~27f说明图26所示的阶梯形状的通孔83的形成方法。

首先,如图27a所示,在支撑基板81w的一个表面上形成当开设通孔时耐湿蚀刻的蚀刻停止膜241。蚀刻停止膜241例如可以是氮化硅膜。

随后,在支撑基板81w的另一个表面上形成当开设通孔时耐湿蚀刻的硬掩模242。硬掩模242也可以是例如氮化硅膜。

接下来,如图27b所示,打开硬掩模242的预定区域以进行第一轮蚀刻。在第一轮蚀刻中,蚀刻出形成通孔83的台阶部221的上段的部分。由此,用于第一轮蚀刻的硬掩模242的开口部是与图26所示的带透镜的基板41的上基板表面的开口对应的区域。

接下来,如图27c所示,进行湿蚀刻,使得根据硬掩模242的开口部将支撑基板81w蚀刻到预定深度。

接下来,如图27d所示,硬掩模243再次形成在蚀刻后的支撑基板81w的表面上,并且硬掩模243在与通孔83的台阶部221的下部对应的区域中开口。第二硬掩模243也可以例如是氮化硅膜。

接下来,如图27e所示,进行湿蚀刻,使得根据硬掩模243的开口部将支撑基板81w蚀刻到到达蚀刻停止膜241的部分。

最后,如图27f所示,去除支撑基板81w的上表面上的硬掩模243和其下表面上的蚀刻停止膜241。

如上所述,当在两轮中分别进行用于形成通孔的支撑基板81w的湿蚀刻时,获得图26所示的阶梯形状的通孔83。

图28示出了当通孔83a具有台阶部221并且通孔83a的平面形状为圆形时的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。

图28中的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线b-b'和c-c'截取的断面图。

当通孔83a的平面形状为圆形时,通孔83a的断面形状自然地相同,而不管直径方向如何。此外,透镜树脂部82a的外边缘、臂部101和腿部102的断面形状也相同,而不管直径方向如何。

具有图28所示的阶梯形状的通孔83a具有以下的作用或效果:与台阶部221未设置在通孔83a内的图14所示的通孔83a相比,透镜树脂部82的支撑部92的腿部102与通孔83a的侧壁之间的接触面积增大。由此,存在增大透镜树脂部82和通孔83a的侧壁之间的粘合强度(即,透镜树脂部82a和支撑基板81w之间的粘合强度)的作用或效果。

图29示出了当通孔83a具有台阶部221并且通孔83a的平面形状为矩形时的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。

图29中的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线b-b'和c-c'截取的断面图。

图29所示的透镜树脂部82和通孔83具有以下结构。

(1)配置在透镜部91的外周上的臂部101的长度在矩形的边方向和对角线方向上相同。

(2)配置在臂部101的外侧并延伸到通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得在矩形的对角线方向上的腿部102的长度大于在矩形的边方向上的腿部102的长度。

如图29所示,腿部102不与透镜部91直接接触,而臂部101与透镜部91直接接触。

类似于图24所示的透镜树脂部82a,图29所示的透镜树脂部82a可以具有以下的作用或效果:与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度在透镜部91的整个外周上是恒定的,由此整个透镜部91以恒定的力被均匀地支撑。

此外,由于整个透镜部91以恒定的力被均匀地支撑,例如,可以获得以下的作用或效果:当应力从围绕通孔83a的支撑基板81a施加到通孔83a的整个外周时,应力均匀地传递到整个透镜部91,从而防止偏置的应力不均匀地施加到透镜部91的特定部分。

此外,图29所示的通孔83a的结构具有以下的作用或效果:与台阶部221未设置在通孔83a内的图24等所示的通孔83a相比,透镜树脂部82的支撑部92的腿部102与通孔83a的侧壁之间的接触面积增大。由此,存在增大透镜树脂部82和通孔83a的侧壁之间的粘合强度(即,透镜树脂部82a和支撑基板81w之间的粘合强度)的作用或效果。

<11.带透镜的基板的直接接合>

接下来,将说明形成有多个带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41w的直接接合。

在下面的说明中,如图30a和30b所示,形成有多个带透镜的基板41a的基板状态的带透镜的基板41w被称作带透镜的基板41w-a,并且形成有多个带透镜的基板41b的基板状态的带透镜的基板41w被称作带透镜的基板41w-b。其他带透镜的基板41c~41e也类似。

将参照图31a和31b说明基板状态的带透镜的基板41w-a和基板状态的带透镜的基板41w-b之间的直接接合。

此外,在图31a和31b中,与带透镜的基板41w-a的各部分对应的带透镜的基板41w-b的部分由与带透镜的基板41w-a相同的附图标记表示。

上表面层122或125在带透镜的基板41w-a和带透镜的基板41w-b的上表面上形成。下表面层123或124在带透镜的基板41w-a和带透镜的基板41w-b的下表面上形成。然后,如图31a所示,在作为带透镜的基板41w-a和41w-b的接合面的包括带透镜的基板41w-a的背侧平坦部172的整个下表面和包括带透镜的基板41w-b的表侧平坦部171的整个上表面上进行等离子体活化处理。在等离子体活化处理中使用的气体可以是o2、n2、he、ar或h2等,只要可以进行等离子体处理。这里,优选的是,当使用与上表面层122和下表面层123的构成元素相同的气体作为等离子体活化处理中使用的气体时,可以抑制上表面层122和下表面层123的膜本身的变质。

然后,如图31b所示,在表面被活化的同时,将带透镜的基板41w-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41w-b的表侧平坦部171贴合在一起。

通过带透镜的基板的贴合处理,在带透镜的基板41w-a的下表面层123或124的表面上的oh基的氢与在带透镜的基板41w-b的上表面层122或125的表面上的oh基的氢之间形成氢键。由此,带透镜的基板41w-a和带透镜的基板41w-b固定在一起。带透镜的基板的贴合处理可以在大气压的条件下进行。

对经过贴合处理的带透镜的基板41w-a和带透镜的基板41w-b进行退火处理。以这种方式,从其中oh基形成氢键的状态发生脱水缩合,并且在带透镜的基板41w-a的下表面层123或124与带透镜的基板41w-b的上表面层122或125之间形成基于氧的共价键。可选择地,包含在带透镜的基板41w-a的下表面层123或124中的元素与包含在带透镜的基板41w-b的上表面层122或125中的元素形成共价键。通过这些键,两个带透镜的基板被牢固地固定在一起。以这种方式,在上侧的带透镜的基板41w的下表面层123或124与下侧的带透镜的基板41w的上表面层122或125之间形成共价键,从而将两个带透镜的基板41w固定在一起。在本说明书中,这被称作直接接合。专利文献1中公开的通过树脂在整个基板上固定多个带透镜的基板的方法具有以下的问题:树脂可能经历固化收缩或热膨胀,因此透镜可能会变形。相对地,由于本技术的直接接合在固定多个带透镜的基板41w时未使用树脂,因此存在固定多个带透镜的基板41w而不会引起固化收缩或热膨胀的作用或效果。

退火处理可以在大气压的条件下进行。该退火处理可以在100℃以上、150℃以上或200℃以上的温度下进行,以实现脱水缩合。另一方面,从防止用于形成透镜树脂部82的能量固化性树脂191免受热量的角度并且抑制从能量固化性树脂191的脱气的角度来看,该退火处理可以在400℃以下、350℃以下或300℃以下的温度下进行。

如果带透镜的基板41w的贴合处理或带透镜的基板41w的直接接合处理在大气压以外的条件下进行,那么当接合的带透镜的基板41w-a和带透镜的基板41w-b返回到大气压的环境时,在接合的透镜树脂部82和透镜树脂部82之间的空间以及在透镜树脂部82的外部产生压力差。由于这种压力差,压力被施加到透镜树脂部82上。因此,存在透镜树脂部82变形的问题。

当带透镜的基板41w的贴合处理或带透镜的基板41w的直接接合处理都在大气压的条件下进行时,存在以下的作用或效果:可以避免在大气压以外的条件下进行接合时可能会发生的透镜树脂部82的变形。

当经受等离子体活化处理的基板被直接接合(即,被等离子体接合)时,由于可以抑制例如当树脂用作粘合剂时的流动性和热膨胀,因此可以提高当带透镜的基板41w-a和带透镜的基板41w-b接合时的位置精度。

如上所述,上表面层122或下表面层123在带透镜的基板41w-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41w-b的表侧平坦部171上形成。由于先前进行的等离子体活化处理,上表面层122和下表面层123可能会容易地直接接合。即,形成在带透镜的基板41w-a的背侧平坦部172上的下表面层123和形成在带透镜的基板41w-b的表侧平坦部171上的上表面层122也具有增大接合强度的作用。

此外,当上表面层122或下表面层123由氧化膜形成时,不会发生由于等离子体(o2)引起的膜性质的变化的影响。为此,存在抑制透镜树脂部82的基于等离子体的腐蚀的效果。

如上所述,形成有多个带透镜的基板41a的基板状态的带透镜的基板41w-a和形成有多个带透镜的基板41b的基板状态的带透镜的基板41w-b在进行基于等离子体的表面活化处理之后直接接合(即,使用等离子体接合对基板进行接合)。

图32a~32f示出了使用参照图31a和31b说明的基板状态的带透镜的基板41w的接合方法来在基板状态下层叠对应于图13所示的层叠透镜结构11的5个带透镜的基板41a~41e的第一层叠方法。

首先,如图32a所示,准备位于层叠透镜结构11的最下层的基板状态的带透镜的基板41w-e。

接下来,如图32b所示,将从层叠透镜结构11的下侧位于第二层的基板状态的带透镜的基板41w-d接合到基板状态的带透镜的基板41w-e。

接下来,如图32c所示,将从层叠透镜结构11的下侧位于第三层的基板状态的带透镜的基板41w-c接合到基板状态的带透镜的基板41w-d。

接下来,如图32d所示,将从层叠透镜结构11的下侧位于第四层的基板状态的带透镜的基板41w-b接合到基板状态的带透镜的基板41w-c。

接下来,如图32e所示,将从层叠透镜结构11的下侧位于第五层的基板状态的透镜41w-a接合到基板状态的带透镜的基板41w-b。

最后,如图32f所示,将位于层叠透镜结构11的上层的隔膜板51w接合到基板状态的带透镜的基板41w-a。

如上所述,通过将5个基板状态的带透镜的基板41w-a~41w-e从层叠透镜结构11的下层的带透镜的基板41w顺次层叠到上层的带透镜的基板41w,可以获得基板状态的层叠透镜结构11w。

图33a~33f示出了使用参照图31a和31b说明的基板状态的带透镜的基板41w的接合方法来在基板状态下层叠对应于图13所示的层叠透镜结构11的5个带透镜的基板41a~41e的第二层叠方法。

首先,如图33a所示,准备位于层叠透镜结构11的带透镜的基板41a的上层的隔膜板51w。

接下来,如图33b所示,将位于层叠透镜结构11的最上层的基板状态的带透镜的基板41w-a上下反转,然后接合到隔膜板51w。

接下来,如图33c所示,将从层叠透镜结构11的上侧位于第二层的基板状态的带透镜的基板41w-b上下反转,然后接合到基板状态的带透镜的基板41w-a。

接下来,如图33d所示,将从层叠透镜结构11的上侧位于第三层的基板状态的带透镜的基板41w-c上下反转,然后接合到基板状态的带透镜的基板41w-b。

接下来,如图33e所示,将从层叠透镜结构11的上侧位于第四层的基板状态的透镜41w-d的基板上下反转,然后接合到基板状态的带透镜的基板41w-c。

最后,如图33f所示,将从层叠透镜结构11的上侧位于第五层的基板状态的带透镜的基板41w-e上下反转,然后接合到基板状态的带透镜的基板41w-d。

如上所述,通过将5个基板状态的带透镜的基板41w-a~41w-e从层叠透镜结构11的上层的带透镜的基板41w顺次层叠到下层的带透镜的基板41w,可以获得基板状态的层叠透镜结构11w。

将通过图32a~32f或33a~33f说明的层叠方法层叠的5个带透镜的基板41w-a~41w-e使用刀片、激光等以模块或芯片单位分割,由此获得了其中层叠有5个带透镜的基板41a~41e的层叠透镜结构11。

<12.相机模块的第八和第九实施方案>

图34是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。

图35是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第九实施方案的图。

在图34和图35的说明中,将仅说明与图13所示的相机模块e不同的部分。

在图34所示的相机模块1h和图35所示的相机模块1j中,图13所示的相机模块e的结构材料73的一部分被替换为另一种结构。

在图34所示的相机模块1h中,相机模块1j的结构材料73的一部分被结构材料301a和301b以及光透过性基板302代替。

具体地,结构材料301a配置在受光元件12的上侧的一部分中。受光元件12和光透过性基板302由结构材料301a固定。结构材料301a例如是环氧系树脂。

结构材料301b配置在光透过性基板302的上侧。光透过性基板302和层叠透镜结构11由结构材料301b固定。结构材料301b例如是环氧系树脂。

相对地,在图35所示的相机模块1j中,图34所示的相机模块1h的结构材料301a的一部分被具有光透过性的树脂层311代替。

树脂层311配置在受光元件12的整个上表面上。受光元件12和光透过性基板302由树脂层311固定。配置在受光元件12的整个上表面的树脂层311具有以下的作用或效果:在从光透过性基板302的上侧施加到光透过性基板302的应力未集中施加在受光元件12的部分区域中的同时,应力分布到受光元件12的整个表面上。

结构材料301b配置在光透过性基板302的上侧。光透过性基板302和层叠透镜结构11由结构材料301b固定。

图34所示的相机模块1h和图35所示的相机模块1j包括在受光元件12的上侧的光透过性基板302。光透过性基板302具有以下的作用或效果:例如在相机模块1h或1j的制造处理中抑制受光元件12的受损。

<13.相机模块的第十实施方案>

图36是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第十实施方案的图。

在图36所示的相机模块1j中,层叠透镜结构11收容在透镜筒74中。透镜筒74通过固定构件333固定到沿着轴331移动的移动构件332。当透镜筒74通过驱动电机(未示出)在轴331的轴向上移动时,从层叠透镜结构11到受光元件12的成像面的距离被调节。

透镜筒74、轴331、移动构件332和固定构件333收容在壳体334中。保护基板335配置在受光元件12的上部,并且保护基板335和壳体334通过粘合剂336连接。

移动层叠透镜结构11的机构具有当拍摄图像时允许使用相机模块1j的相机执行自动对焦操作的作用或效果。

<14.相机模块的第十一实施方案>

图37是示出使用根据本技术实施方案的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。

图37所示的相机模块1l是其中添加有基于压电元件的焦点调节机构的相机模块。

即,在相机模块1l中,类似于图34所示的相机模块1h,结构材料301a配置在受光元件12的上侧的一部分中。受光元件12和光透过性基板302由结构材料301a固定。结构材料301a例如是环氧系树脂。

压电元件351配置在光透过性基板302的上侧。光透过性基板302和层叠透镜结构11由压电元件351固定。

在相机模块1l中,当电压被施加到或未被施加到配置在层叠透镜结构11的下侧的压电元件351时,层叠透镜结构11可以上下移动。用于移动层叠透镜结构11的装置不限于压电元件351,而是可以使用当施加或未施加电压时形状变化的其他装置。例如,可以使用mems器件。

移动层叠透镜结构11的机构具有当拍摄图像时允许使用相机模块1l的相机执行自动对焦操作的作用或效果。

<15.本结构与其他结构相比的优点>

层叠透镜结构11是通过直接接合来固定带透镜的基板41的结构(以下称为本结构)。将说明与形成有透镜的带透镜的基板的其他结构相比本结构的作用和效果。

<比较结构例1>

图38是作为用于与本结构进行比较的第一基板结构(以下称为比较结构例1)并且是jp2011-138089a(以下称为比较文献1)的图14b中公开的晶片级层叠结构的断面图。

图38所示的晶片级层叠结构1000是其中两个透镜阵列基板1021经由柱状间隔件1022层叠在传感器阵列基板1012(其中多个图像传感器1011配置在晶片基板1010上)上的结构。每个透镜阵列基板1021包括带透镜的基板1031和在形成于带透镜的基板1031中的多个通孔部分中形成的透镜1032。

<比较结构例2>

图39是作为用于与本结构进行比较的第二基板结构(以下称为比较结构例2)并且是jp2009-279790a(以下称为比较文献2)的图5a中公开的透镜阵列基板的断面图。

在图39所示的透镜阵列基板1041中,透镜1053设置在形成于板状的基板1051中的多个通孔1052中。每个透镜1053由树脂(能量固化性树脂)1054形成,并且树脂1054也形成在基板1051的上表面上。

将参照图40a~40c简要说明图39所示的透镜阵列基板1041的制造方法。

图40a示出了形成有多个通孔1052的基板1051被放置在下模1061上的状态。下模1061是在随后的步骤中将树脂1054从下侧向上侧按压的模具。

图40b示出了其中在将树脂1054涂布到多个通孔1052的内部和基板1051的上表面之后上模1062放置在基板1051上并且使用下模1061和上模1062进行加压成型的状态。上模1062是将树脂1054从上侧向下侧按压的模具。在图40b所示的状态下,树脂1054被固化。

图40c示出了其中从固化的树脂1054去除上模1062和下模1061并完成透镜阵列基板1041的状态。

透镜阵列基板1041具有以下的特征在于。

(1)形成在基板1051的通孔1052的位置处的树脂1054形成透镜1053,由此在基板1051的多个位置处形成透镜1053。

(2)树脂1054的薄层形成在位于多个透镜1053之间的基板1051的整个上表面上。

当多个透镜阵列基板1041层叠以形成结构时,存在形成在基板1051的整个上表面上的树脂1054的薄层用作粘附基板的粘合剂的作用或效果。

此外,当多个透镜阵列基板1041层叠以形成结构时,由于与作为比较结构例1的图38所示的晶片级层叠结构1000相比可以增大粘附基板的面积,因此可以用更强的力粘附基材。

<比较结构例2中树脂的作用>

在公开了作为比较结构例2的图39所示的透镜阵列基板1041的比较文献2中,公开了用作透镜1053的树脂1054的以下作用。

在比较结构例2中,使用能量固化性树脂作为树脂1054。然后,使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的示例。当使用光固化性树脂作为能量固化性树脂并且用uv光照射树脂1054时,树脂1054被固化。通过固化操作,在树脂1054中发生固化收缩。

然而,根据图39所示的透镜阵列基板1041的结构,即使当发生树脂1054的固化收缩时,由于基板1051插入在多个透镜1053之间,也可以防止由树脂1054的固化收缩导致的透镜1053之间的距离的变化。结果,可以抑制形成有多个透镜1053的透镜阵列基板1041的翘曲。

<比较结构例3>

图41是作为用于与本结构进行比较的第三基板结构(以下称为比较结构例3)并且是jp2010-256563a(以下称为比较文献3)的图1中公开的透镜阵列基板的断面图。

在图41所示的透镜阵列基板1081中,透镜1093设置在形成于板状的基板1091中的多个通孔1092中。每个透镜1093由树脂(能量固化性树脂)1094形成,并且树脂1094也形成在其中未形成通孔1092的基板1091的上表面上。

将参照图42a~42c简要说明图41所示的透镜阵列基板1081的制造方法。

图42a示出了形成有多个通孔1092的基板1091被放置在下模1101上的状态。下模1101是在随后的步骤中将树脂1094从下侧向上侧按压的模具。

图42b示出了其中在将树脂1094涂布到多个通孔1092的内部和基板1091的上表面之后上模1102放置在基板1091上并且使用上模1102和下模1101进行加压成型的状态。上模1102是将树脂1094从上侧向下侧按压的模具。在图42b所示的状态下,树脂1094被固化。

图42c示出了其中从固化的树脂1094去除上模1102和下模1101并完成透镜阵列基板1081的状态。

透镜阵列基板1081具有以下的特征。

(1)形成在基板1091的通孔1092的位置处的树脂1094形成透镜1093,由此在基板1091的多个位置处形成透镜1093。

(2)树脂1094的薄层形成在位于多个透镜1093之间的基板1091的整个上表面上。

[比较结构例3中树脂的作用]

在公开了作为比较结构例3的图41所示的透镜阵列基板1081的比较文献3中,公开了用作透镜1093的树脂1094的以下作用。

在比较结构例3中,使用能量固化性树脂作为树脂1094。然后,使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的示例。当使用光固化性树脂作为能量固化性树脂并且用uv光照射树脂1094时,树脂1094被固化。通过固化操作,在树脂1094中发生固化收缩。

然而,根据图41所示的透镜阵列基板1081的结构,即使当发生树脂1094的固化收缩时,由于基板1091插入在多个透镜1093之间,也可以防止由树脂1094的固化收缩导致的透镜1093之间的距离的变化。结果,可以抑制形成有多个透镜1093的透镜阵列基板1081的翘曲。

如上所述,比较文献2和3公开了当光固化性树脂固化时发生的固化收缩。此外,除了比较文献2和3之外,在光固化性树脂固化时发生的固化收缩也公开在例如jp2013-1091a中。

此外,在当树脂成型为透镜形状并且成型的树脂固化时树脂发生固化收缩的问题不限于光固化性树脂。例如,即使在热固化性树脂作为一种能量固化性树脂的情况下,在固化期间发生的树脂固化收缩也成为问题,与光固化性树脂类似。该问题也公开在例如比较文献1和3以及jp2010-204631a中。

<比较结构例4>

图43是作为用于与本结构进行比较的第四基板结构(以下称为比较结构例4)并且是比较文献2的图6中公开的透镜阵列基板的断面图。

图43所示的透镜阵列基板1121与图39所示的透镜阵列基板1041的不同之处在于,通孔1042以外的基板1141的形状向下侧和上侧突出,并且树脂1144也形成在基板1141的下表面的一部分中。透镜阵列基板1121的其他构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。

图44是示出图43所示的透镜阵列基板1121的制造方法的图,并且是与图40b相对应的图。

图44示出其中在将树脂1144涂布到多个通孔1142的内部和基板1141的上表面之后使用上模1152和下模1151进行加压成型的状态。树脂1144也被注入到基板1141的下表面和下模1151之间。在图44所示的状态下,树脂1144被固化。

透镜阵列基板1121具有以下的特征。

(1)形成在基板1141的通孔1142的位置处的树脂1144形成透镜1143,由此在基板1141的多个位置处形成透镜1143。

(2)树脂1144的薄层形成在基板1141的下表面的一部分中以及位于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面上。

<比较结构例4中树脂的作用>

在公开了作为比较结构例4的图43所示的透镜阵列基板1121的比较文献2中,公开了用作透镜1143的树脂1144的以下作用。

在作为比较结构例4的图43所示的透镜阵列基板1121中,使用作为能量固化性树脂的示例的光固化性树脂作为树脂1144。然后,当用uv光照射树脂1144时,树脂1144被固化。通过固化操作,类似于比较结构例2和3,在树脂1144中发生固化收缩。

然而,在比较结构例4的透镜阵列基板1121中,树脂1144的薄层形成在基板1141的下表面的预定区域中以及位于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面上。

以这种方式,当在基板1141的上表面和下表面上形成树脂1144时,可以消除整个透镜阵列基板1121的翘曲方向。

相对地,在作为比较结构例2的图39所示的透镜阵列基板1041中,树脂1054的薄层形成在位于多个透镜1053之间的基板1051的整个上表面上,但是树脂1054的薄层未形成在基板1051的下表面上。

因此,根据图43所示的透镜阵列基板1121,与图39所示的透镜阵列基板1041相比,可以提供翘曲量减小的透镜阵列基板。

<比较结构例5>

图45是作为用于与本结构进行比较的第五基板结构(以下称为比较结构例5)并且是比较文献2的图9中公开的透镜阵列基板的断面图。

图45所示的透镜阵列基板1161与图39所示的透镜阵列基板1041的不同之处在于,在靠近形成在基板1171中的通孔1172的基板的后表面上形成有树脂可视区域1175。透镜阵列基板1161的其他构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。

此外,图45的透镜阵列基板1161被分割。

透镜阵列基板1161具有以下的特征。

(1)形成在基板1171的通孔1172的位置处的树脂1174形成透镜1173,由此在基板1171的多个位置处形成透镜1173。

(2)树脂1174的薄层形成在基板1171的下表面的一部分中以及位于多个透镜1173之间的基板1171的整个上表面上。

<比较结构例5中树脂的作用>

在公开了作为比较结构例5的图45所示的透镜阵列基板1161的比较文献2中,公开了用作透镜1173的树脂1174的以下作用。

在作为比较结构例5的图45所示的透镜阵列基板1161中,使用作为能量固化性树脂的示例的光固化性树脂作为树脂1174。当用uv光照射树脂1174时,树脂1174被固化。通过固化操作,类似于比较结构例2和3,在树脂1174中发生固化收缩。

然而,在比较结构例5的透镜阵列基板1171中,树脂1174的薄层(树脂可视区域1175)形成在基板1171的下表面的预定区域中以及位于多个透镜1173之间的基板1171的整个上表面上。由此,可以提供其中整个透镜阵列基板1171的翘曲方向被消除并且翘曲量进一步减小的透镜阵列基板。

<比较结构例2~5中树脂的作用的比较>

比较结构例2~5中树脂的作用可以概括如下。

(1)类似于比较结构例2和3,在其中在透镜阵列基板的整个上表面上配置树脂层的结构的情况下,形成有多个透镜的基板发生翘曲。

类似于比较结构例2和3,图46a~46c是示出其中树脂层配置在透镜阵列基板的整个上表面上的结构的示意图,并且是示出用作透镜的树脂的作用的图。

如图46a和46b所示,在配置于透镜阵列基板1211(未示出透镜和通孔)的上表面上的光固化性树脂1212的层中当用uv光照射以固化时发生固化收缩。结果,在光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。

另一方面,即使当用uv光照射时,透镜阵列基板1211本身也不会收缩或膨胀。即,在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。结果,透镜阵列基板1211向下翘曲,如图46c所示。

(2)然而,类似于比较结构例4和5,在其中树脂层配置在透镜阵列基板的上表面和下表面上的结构的情况下,由于透镜阵列基板的翘曲方向被消除,因此与比较结构例2和3相比,可以减小透镜阵列基板的翘曲量。

类似于比较结构例4和5,图47a~47c是示出其中树脂层配置在透镜阵列基板的上表面和下表面上的结构的示意图,并且是示出用作透镜的树脂的作用的图。

如图47a和47b所示,在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层中当用uv光照射以固化时发生固化收缩。结果,在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。由此,以向下凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的上表面侧上。

相对地,即使当用uv光照射以固化时,透镜阵列基板1211本身也不会收缩或膨胀。即,在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。

另一方面,在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层中当用uv光照射以固化时发生固化收缩。结果,在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。由此,以向上凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的下表面侧上。

作用在透镜阵列基板1211的上表面侧上的以向下凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力和作用在透镜阵列基板1211的下表面侧上的以向上凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力相互抵消。

结果,如图47c所示,比较结构例4和5中的透镜阵列基板1211的翘曲量小于图46c所示的比较结构例2和3中的翘曲量。

如上所述,翘曲透镜阵列基板的力和透镜阵列基板的翘曲量受到以下之间的相对关系的影响:

(1)在透镜阵列基板的上表面上作用在透镜阵列基板上的力的方向和大小,和

(2)在透镜阵列基板的下表面上作用在透镜阵列基板上的力的方向和大小。

<比较结构例6>

这里,例如,如图48a所示,可以考虑其中配置在透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层和面积与配置在透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层和面积相同的透镜阵列基板结构。这种透镜阵列基板结构被称作用于与本结构进行比较的第六基板结构(以下称为比较结构例6)。

在比较结构例6中,在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。由此,以向下凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的上表面侧上。

另一方面,在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。由此,以向上凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的下表面侧上。

使透镜阵列基板1211翘曲的两种力以比图47a所示的结构进一步相互抵消的方向作用。结果,与比较结构例4和5相比,使透镜阵列基板1211翘曲的力和透镜阵列基板1211的翘曲量进一步减小。

<比较结构例7>

然而,实际上,形成组装在相机模块中的层叠透镜结构的带透镜的基板的形状是不相同的。更具体地,在形成层叠透镜结构的多个带透镜的基板中,例如,带透镜的基板的厚度和通孔的尺寸可以不同,或者在通孔中形成的透镜的厚度、形状、体积等可以不同。再更具体地,形成在带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化性树脂的膜厚度等可以针对每个带透镜的基板而不同。

图49是作为第七基板结构(以下称为比较结构例7)的通过层叠3个带透镜的基板而形成的层叠透镜结构的断面图。在该层叠透镜结构中,类似于图48a~48c所示的比较结构例6,假设配置在各带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化性树脂的层和面积相同。

图49所示的层叠透镜结构1311包括3个带透镜的基板1321~1323。

在下面的说明中,在3个带透镜的基板1321~1323中,中间层的带透镜的基板1321被称作第一带透镜的基板1321,最上层的带透镜的基板1322被称作第二带透镜的基板1322,最下层的带透镜的基板1323被称作第三带透镜的基板1323。

配置在最上层的第二带透镜的基板1322中的基板厚度和透镜厚度与配置在最下层的第三带透镜的基板1323不同。

更具体地,第三带透镜的基板1323中的透镜厚度大于第二带透镜的基板1322中的透镜厚度。因此,第三带透镜的基板1323中的基板厚度大于第二带透镜的基板1322中的基板厚度。

在第一带透镜的基板1321和第二带透镜的基板1322之间的整个接触面上以及在第一带透镜的基板1321和第三带透镜的基板1323之间的整个接触面上形成树脂1341。

3个带透镜的基板1321~1323的通孔的断面形状是其中基板的下表面比基板的上表面宽的所谓的向下变宽形状。

参照图50a~50d说明具有不同形状的3个带透镜的基板1321~1323的效果。

图50a~50c是示出图49所示的层叠透镜结构1311的示意图。

如同在层叠透镜结构1311中那样,当具有不同基板厚度的第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323分别配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上时,使层叠透镜结构1311翘曲的力和层叠透镜结构1311的翘曲量依据在3个带透镜的基板1321~1323的整个接触面中存在的树脂1341的层在层叠透镜结构1311的厚度方向上所存在的位置而变化。

当在3个带透镜的基板1321~1323的整个接触面中存在的树脂1341的层关于穿过层叠透镜结构1311的中心线(即,层叠透镜结构1311的厚度方向的中心点)并且在基板的平面方向上延伸的线不对称时,由于配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的固化收缩而产生的力难以如图48c所示地完全抵消。结果,层叠透镜结构1311在任意方向上翘曲。

例如,当配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341在比层叠透镜结构1311的厚度方向上的中心线的上侧方向偏移时,如果在两层树脂1341中发生固化收缩,则层叠透镜结构1311以如图50c所示的向下凸的形状翘曲。

此外,当在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323中的较薄基板中的通孔的断面形状是朝向第一带透镜的基板1321变宽的形状时,透镜的损失或破损的可能性增加。

在图49所示的示例中,在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323中具有较小厚度的第二带透镜的基板1322中的通孔的断面形状是朝向第一带透镜的基板1321变宽的向下变宽形状。在这种形状中,当在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341中发生固化收缩时,以如图50c所示的向下凸的形状翘曲的力作用在层叠透镜结构1311上,因而该力作为分离透镜和基板的力施加到第二带透镜的基板1322,如图50d所示。通过这种作用,第二带透镜的基板1322的透镜1332的损失或破损的可能性增加。

接下来,将考虑树脂热膨胀的情况。

<比较结构例8>

图51是作为第八基板结构(以下称为比较结构例8)的通过层叠3个带透镜的基板而形成的层叠透镜结构的断面图。在该层叠透镜结构中,类似于图48a~48c所示的比较结构例6,假设配置在各带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化性树脂的层和面积相同。

图51所示的比较结构例8与图49所示的比较结构例7的不同之处在于,3个带透镜的基板1321~1323的通孔的断面形状是其中基板的下表面比基板的上表面窄的所谓的向下变窄形状。

图52a~52c是示出图51所示的层叠透镜结构1311的示意图。

当使用者实际使用相机模块时,相机的外壳中的温度随着相机操作伴随着的功耗增加而上升,并且相机模块的温度也上升。随着温度升高,配置在图51所示的层叠透镜结构1311的第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341热膨胀。

即使当配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的面积和厚度如同图48a中那样相同时,当在3个带透镜的基板1321~1323的整个接触面中存在的树脂1341的层被配置为关于穿过层叠透镜结构1311的中心线(即,层叠透镜结构1311的厚度方向的中心点)并且在基板的平面方向上延伸的线不对称时,由于配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的热膨胀而产生的力的作用难以如图48c所示地完全抵消。结果,层叠透镜结构1311在任意方向上翘曲。

例如,当在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341被配置为在比层叠透镜结构1311的厚度方向上的中心线的上侧方向偏移时,如果在两层树脂1341中发生热膨胀,则层叠透镜结构1311以如图52c所示的向上凸的形状翘曲。

此外,在图51所示的示例中,在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323中具有较小厚度的第二带透镜的基板1322中的通孔的断面形状是朝向第一带透镜的基板1321变窄的向下变窄形状。在这种形状中,当第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341热膨胀时,以向上凸的形状翘曲的力作用在层叠透镜结构1311上,并且该力在分离透镜和基板的方向上施加到第二带透镜的基板1322,如图52d所示。通过这种作用,第二带透镜的基板1322的透镜1332的损失或破损的可能性增加。

<本结构>

图53是示出采用本结构的包括3个带透镜的基板1361~1363的层叠透镜结构1371的图。

图53a示出了与图49所示的层叠透镜结构1311相对应的结构,并且示出了通孔的断面形状是所谓的向下变宽形状的结构。另一方面,图53b示出了与图51所示的层叠透镜结构1311相对应的结构,并且示出了通孔的断面形状是所谓的向下变窄形状的结构。

图54a~54c是示出图53a和53b所示的层叠透镜结构1371以说明本结构的作用的示意图。

层叠透镜结构1371具有这样的结构,其中第二带透镜的基板1362配置在中间位置的第一带透镜的基板1361的上方,并且第三带透镜的基板1363配置在第一带透镜的基板1361的下方。

配置在最上层的第二带透镜的基板1362的基板厚度和透镜厚度与配置在最下层的第三带透镜的基板1363的基板厚度和透镜厚度不同。更具体地,第三带透镜的基板1363的透镜厚度大于第二带透镜的基板1362的透镜厚度,并且因此,第三带透镜的基板1363的基板厚度大于第二带透镜的基板1362的基板厚度。

在本结构的层叠透镜结构1371中,使用基板的直接接合方法作为用于固定带透镜的基板的方法。换句话说,对将要固定的带透镜的基板进行等离子体活化处理,并且使将要固定的两个带透镜的基板进行等离子体接合。换句话说,在将要层叠的两个带透镜的基板的表面上形成氧化硅膜,并且将羟基与膜结合,因此将两个带透镜的基板贴合在一起。然后,升温下进行脱水缩合。以这种方式,通过硅-氧共价键将两个带透镜的基板直接接合。

因此,在本结构的层叠透镜结构1371中,未使用基于树脂的粘附方法作为用于固定带透镜的基板的方法。由此,用于形成透镜的树脂或用于粘附基板的树脂未配置在各带透镜的基板之间。此外,由于树脂未配置在带透镜的基板的上表面或下表面上,因此在带透镜的基板的上表面或下表面中不会发生树脂的热膨胀或固化收缩。

因此,在层叠透镜结构1371中,即使当具有不同透镜厚度和不同基板厚度的第二带透镜的基板1362和第三带透镜的基板1363分别配置在第一带透镜的基板1351的上表面和下表面上时,也可以防止发生类似于比较结构例1~8的起因于固化收缩的基板翘曲和起因于热膨胀的基板翘曲的问题。

即,其中带透镜的基板直接接合的本结构具有以下的作用和效果:即使当具有不同透镜厚度和不同基板厚度的带透镜的基板在上方和下方层叠时,也可以比上述比较结构例1~8更大程度地抑制基板翘曲。

<16.其他实施方案1>

<晶片级透镜>

顺便提及的是,作为现有技术的晶片级透镜,已知的是其中在玻璃基板上形成透镜的混合型以及仅由树脂材料形成的单片型。相对地,ptl1提出了一种在硅基板的通孔中形成透镜的方法。此外,还提出了一种通过喷射通孔的侧壁表面来形成凹凸的方法,作为重影或闪光的对策。

然而,在该方法的情况下,存在仅通过喷射不能充分地抑制光在通孔的侧壁反射的可能性。因此,即使使用ptl1的方法,也存在不能充分抑制重影或闪光的发生并且图像质量劣化的可能性。

此外,ptl1提出了一种改善透镜保持稳定性的方法。这里,在侧壁表面上形成微细的凹凸,或者检查开口的截面形状,使得树脂与基板之间的接触面积变宽(锥形形状以外的)。然而,存在其中接触性依据透镜材料和基材很差的情况。在该方法中,在某些情况下难以充分保持形状。可选择地,存在基材的选择受到透镜材料限制的可能性。

此外,在该方法的情况下,希望尽可能地扩宽基板与透镜的树脂之间的接触面积。为此,存在树脂厚度增大而使得透镜部变得比基板厚的可能性。为此,在层叠透镜的情况下,需要经由间隔基板来贴合基板。因此,由于贴合次数增加而使透镜模块中的光轴位移可能会变差(从而导致分辨率下降),或者由于反射面的尺寸增加而使闪光可能会变差。

这里,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

<层叠透镜结构的概要>

图55是示出层叠透镜结构的主要构成例的示意性断面图。图55所示的层叠透镜结构2012对应于其他实施方案的层叠透镜结构11。即,层叠透镜结构2012是与层叠透镜结构11相同的器件,并且层叠透镜结构11的说明可以基本上适用于层叠透镜结构2012。例如,层叠透镜结构2012层叠在受光元件12上并且用于构成相机模块1。相对于受光元件12的入射光(例如,来自被摄体的光)在从图中的上方朝着下方的方向穿过层叠透镜结构2012。

如图55所示,层叠透镜结构2012包括彼此层叠的带透镜的基板2011a至带透镜的基板2011e。带透镜的基板2011a与带透镜的基板2011e分别对应于其他实施方案的带透镜的基板41a至带透镜的基板41e。在下面的说明中,当不需要将带透镜的基板2011a至带透镜的基板2011e区分时,这些带透镜的基板被称作带透镜的基板2011。即,带透镜的基板2011是与带透镜的基板41相同的器件,并且带透镜的基板2011的说明也可以基本上适用于带透镜的基板2011。

在图55的层叠透镜结构2012的各带透镜的基板2011的通孔的侧壁上形成有遮光膜。各带透镜的基板2011的更详细构成示于图56a~56c和图57a和57b。

<带透镜的基板2011a的构成>

图56a是示出带透镜的基板2011a的主要构成例的示意性断面图。如图56a所示,带透镜的基板2011a包括支撑基板2040a和透镜树脂部2042a。支撑基板2040a对应于其他实施方案的支撑基板81a。透镜树脂部2042a对应于其他实施方案的透镜树脂部82a。在支撑基板2040a中形成有通孔2041a,在通孔2041a的内侧形成透镜树脂部2042a,以与通孔2041a的侧壁2051a接触。

通孔2041a的侧壁2051a形成为从光入射侧(图中的上侧)朝向光出射侧(图中的下侧)变宽的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051a上。遮光膜2043用于吸收光,并且是具有遮光性且由抑制光的反射的材料形成的薄膜。遮光膜2043的膜厚度可以任意设定,例如,可以为约1μm。例如,遮光膜2043由黑色材料形成。黑色材料可以任意设定,例如,可以是炭黑或钛黑的颜料。此外,遮光膜2043可以是例如由金属形成的金属膜。金属可以任意设定,例如,可以是钨(w)或铬(cr)。此外,遮光膜2043可以是通过化学气相沉积(cvd)形成的cvd膜。例如,遮光膜可以是由碳纳米管等形成的cvd膜。此外,可以层叠多种材料。

形成遮光膜2043的方法可以任意设定。例如,当使用诸如黑色颜料等黑色材料作为遮光膜2043的材料时,可以通过旋涂或喷涂形成膜。如果需要,可以进行图案化和去除膜的光刻。此外,遮光膜2043可以通过喷墨形成。此外,例如,当使用诸如钨(w)或铬(cr)等金属作为遮光膜2043的材料时,可以通过物理气相沉积(pvd)形成膜,并且其表面可以被抛光。此外,例如,当使用碳纳米管等作为遮光膜2043的材料时,可以通过cvd形成膜,并且其表面可以被抛光。

当在通孔2041a的侧壁2051a上形成这样的遮光膜2043时,可以抑制在侧壁2051a上的光的反射或透过并且抑制其重影或闪光。即,可以抑制由带透镜的基板2011a(层叠透镜结构2012)引起的图像质量的劣化。

此外,可以将用于改善侧壁2051a和透镜树脂部2042a之间的接触性的粘合促进剂添加到遮光膜2043中。粘合促进剂的材料可以任意设定。例如,可以根据透镜树脂部2042a的材料(的特性)来设定材料。例如,当透镜树脂部2042a由亲水性材料(例如,具有大量oh基团的材料)形成时,可以使用亲水性材料作为将要添加的粘合促进剂。此外,例如,当透镜树脂部2042a由疏水性材料形成时,也可以使用疏水性材料作为将要添加的粘合促进剂。例如,可以使用硅烷偶联剂作为粘合促进剂。

以这种方式,由于将粘附促进剂添加到遮光膜2043的材料中,因此可以提高侧壁2051a和透镜树脂部2042a之间的接触性。因此,由于透镜树脂部2042a的保持稳定性提高,因此即使当侧壁2051a和透镜树脂部2042a之间的接触面积很小时,也可以获得足够的稳定性。即,与由双向箭头2061a所示的“侧壁2051a的长度(遮光膜2043的宽度)”相比,可以缩窄(缩短)由双向箭头2062a所示的“侧壁2051a(遮光膜2043)和透镜树脂部2042a之间的接触部分的宽度”。因此,可以抑制透镜树脂部2042a的厚度增加并且将其厚度减小到例如比支撑基板2040a的厚度更小。为此,当带透镜的基板2011被层叠时,可以在未设置间隔基板的情况下将带透镜的基板2011层叠。因此,由于可以抑制其中光轴位移变差(从而使分辨率下降)或闪光变差的问题,因此可以抑制图像质量的劣化。

此外,如上所述,由于可以根据透镜树脂部2042a的材料来设定粘合促进剂的材料,因此可以改善相对于由更多种材料形成的透镜树脂部2042a的接触性。因此,可以抑制支撑基板2040a的材料的选择被透镜树脂部2042a的材料限制。

此外,如图56a所示,当在最靠光入射侧层叠的带透镜的基板2011a的情况下,遮光膜2043可以形成在透镜树脂部2042a的支撑部92的光入射面(图中的上表面)2052a上。遮光膜2043用作隔膜。

此外,上表面层2044可以形成在透镜树脂部2042a的透镜部91的光入射面2053a上。上表面层2044对应于其他实施方案的上表面层122。上表面层2044形成为例如防反射膜等。

此外,可以在透镜树脂部2042a的光出射面(图中的下表面)2054a上形成下表面层2045。下表面层2045对应于其他实施方案的下表面层123。下表面层2045形成为例如防反射膜等。

此外,可以在支撑基板2040a的光入射面2055a上形成上表面层2044。此外,可以在支撑基板2040a的光出射面2056a上形成下表面层2045。

<带透镜的基板2011b的构成>

图56b是示出带透镜的基板2011b的主要构成例的示意性断面图。带透镜的基板2011b的构成基本上类似于带透镜的基板2011a。如图56b所示,带透镜的基板2011b包括支撑基板2040b和透镜树脂部2042b。支撑基板2040b对应于其他实施方案的支撑基板81b。透镜树脂部2042b对应于其他实施方案的透镜树脂部82b。在支撑基板2040b中形成有通孔2041b,透镜2041b形成在通孔2041b的内侧,以与通孔2041b的侧壁2051b接触。

通孔2041b的侧壁2051b形成为从光入射侧朝向光出射侧变宽的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051b上。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以抑制由带透镜的基板2011b(层叠透镜结构2012)引起的图像质量的劣化。

此外,例如,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以将用于改善侧壁2051b和透镜树脂部2042b之间的接触性的诸如硅烷偶联剂等粘合促进剂添加到遮光膜2043中。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,即使当侧壁2051b和透镜树脂部2042b之间的接触面积很小时,也可以获得足够的稳定性。即,与由双向箭头2061b所示的“侧壁2051b的长度(遮光膜2043的宽度)”相比,可以缩窄(缩短)由双向箭头2062b所示的“侧壁2051b(遮光膜2043)和透镜树脂部2042b之间的接触部分的宽度”。因此,可以抑制透镜树脂部2042b的厚度增加并且将其厚度减小到例如比支撑基板2040b的厚度更小。为此,在层叠透镜结构2012中,由于可以抑制其中光轴位移变差(从而使分辨率下降)或闪光变差的问题,因此可以抑制图像质量的劣化。

然后,类似于带透镜的基板2011a的情况,由于可以根据透镜树脂部2042b的材料来设定粘合促进剂的材料,因此可以改善相对于由更多种材料形成的透镜树脂部2042b的接触性。因此,可以抑制支撑基板2040b的材料的选择被透镜树脂部2042b的材料限制。

此外,如图56b所示,上表面层2044可以形成在透镜树脂部2042b的支撑部92的光入射面2052b、透镜树脂部2042b的透镜部91的光入射面2053b和支撑基板2040b的光入射面2055b上。

此外,下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042b的光出射面2054b和支撑基板2040b的光出射面2056b上。

<带透镜的基板2011c的构成>

图56c是示出带透镜的基板2011c的主要构成例的示意性断面图。带透镜的基板2011c的构成基本上类似于带透镜的基板2011a。如图56c所示,带透镜的基板2011c包括支撑基板2040c和透镜树脂部2042c。支撑基板2040c对应于其他实施方案的支撑基板81c。透镜树脂部2042c对应于其他实施方案的透镜树脂部82c。在支撑基板2040c中形成有通孔2041c,透镜树脂部2042c形成在通孔2041c的内侧,以与通孔2041c的侧壁2051c接触。

通孔2041c的侧壁2051c可以形成为从光入射侧朝向光出射侧变宽的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051c上。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以抑制由带透镜的基板2011c(层叠透镜结构2012)引起的图像质量的劣化。

例如,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以将用于改善侧壁2051c和透镜树脂部2042c之间的接触性的诸如硅烷偶联剂等粘合促进剂添加到遮光膜2043中。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,即使当侧壁2051c和透镜树脂部2042c之间的接触面积很小时,也可以获得足够的稳定性。即,与由双向箭头2061c所示的“侧壁2051c的长度(遮光膜2043的宽度)”相比,可以缩窄(缩短)由双向箭头2062c所示的“侧壁2051c(遮光膜2043)和透镜树脂部2042c之间的接触部分的宽度”。因此,可以抑制透镜树脂部2042c的厚度增加并且将其厚度减小到例如比支撑基板2040c的厚度更小。为此,在层叠透镜结构2012中,由于可以抑制其中光轴位移变差(从而使分辨率下降)或闪光变差的问题,因此可以抑制图像质量的劣化。

然后,类似于带透镜的基板2011a的情况,由于可以根据透镜树脂部2042c的材料来设定粘合促进剂的材料,因此可以改善相对于由更多种材料形成的透镜树脂部2042c的接触性。因此,可以抑制支撑基板2040c的材料的选择被透镜树脂部2042c的材料限制。

此外,如图56c所示,上表面层2044可以形成在透镜树脂部2042c的支撑部92的光入射面2052c、透镜树脂部2042c的透镜部91的光入射面2053c和支撑基板2040c的光入射面2055c上。

此外,下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042c的光出射面2054c和支撑基板2040c的光出射面2056c上。

<带透镜的基板2011d的构成>

图57a是示出带透镜的基板2011d的主要构成例的示意性断面图。带透镜的基板2011d的构成基本上类似于带透镜的基板2011a。如图57a所示,带透镜的基板2011d包括支撑基板2040d和透镜树脂部2042d。支撑基板2040d对应于其他实施方案的支撑基板81d。透镜树脂部2042d对应于其他实施方案的透镜树脂部82d。在支撑基板2040d中形成有通孔2041d,透光性树脂部2042d形成在通孔2041d的内侧,与通孔2041d的侧壁2051d接触。

通孔2041d的侧壁2051d形成为从光入射侧朝向光出射侧变宽的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051d上。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以抑制由带透镜的基板2011d(层叠透镜结构2012)引起的图像质量的劣化。

例如,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以将用于改善侧壁2051d和透镜树脂部2042d之间的接触性的诸如硅烷偶联剂等粘合促进剂添加到遮光膜2043中。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,即使当侧壁2051d和透镜树脂部2042d之间的接触面积很小时,也可以获得足够的稳定性。即,与由双向箭头2061d所示的“侧壁2051d的长度(遮光膜2043的宽度)”相比,可以缩窄(缩短)由双向箭头2062d所示的“侧壁2051d(遮光膜2043)和透镜树脂部2042d之间的接触部分的宽度”。因此,可以抑制透镜树脂部2042d的厚度增加并且将其厚度减小到例如比支撑基板2040d的厚度更小。为此,在层叠透镜结构2012中,由于可以抑制其中光轴位移变差(从而使分辨率下降)或闪光变差的问题,因此可以抑制图像质量的劣化。

然后,类似于带透镜的基板2011a的情况,由于可以根据透镜树脂部2042d的材料来设定粘合促进剂的材料,因此可以改善相对于由更多种材料形成的透镜树脂部2042d的接触性。因此,可以抑制支撑基板2040d的材料的选择被透镜树脂部2042d的材料限制。

此外,如图57a所示,上表面层2044可以形成在透镜树脂部2042d的支撑部92的光入射面2052d、透镜树脂部2042d的透镜部91的光入射面2053d和支撑基板2040d的光入射面2055d上。

此外,下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042d的光出射面2054d和支撑基板2040d的光出射面2056d上。

<带透镜的基板2011e的构成>

图57b是示出带透镜的基板2011e的主要构成例的示意性断面图。带透镜的基板2011e的构成基本上类似于带透镜的基板2011a。如图57b所示,带透镜的基板2011e包括支撑基板2040e和透镜树脂部2042e。支撑基板2040e对应于其他实施方案的支撑基板81e。透镜树脂部2042e对应于其他实施方案的透镜树脂部82e。在支撑基板2040e中形成有通孔2041e,并且透镜树脂部2042e形成在通孔2041e的内侧,以与通孔2041e的侧壁2051e接触。

通孔2041e的侧壁2051e形成为从光入射侧朝向光出射侧变宽的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051e上。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以抑制由带透镜的基板2011e(层叠透镜结构2012)引起的图像品质的劣化。

例如,类似于带透镜的基板2011a的情况,可以将用于改善侧壁2051e和透镜树脂部2042e的接触性的诸如硅烷偶联剂等粘合促进剂添加到遮光膜2043中。因此,类似于带透镜的基板2011a的情况,即使当侧壁2051e和透镜树脂部2042e之间的接触面积很小时,也可以获得足够的稳定性。即,与由双向箭头2061e所示的“侧壁2051e的长度(遮光膜2043的宽度)”相比,可以缩窄(缩短)由双向箭头2062e所示的“侧壁2051e(遮光膜2043)和透镜树脂部2042e之间的接触部分的宽度”。因此,可以抑制透镜树脂部2042e的厚度增加并且将其厚度减小到例如比支撑基板2040e的厚度更小。为此,在层叠透镜结构2012中,由于可以抑制其中光轴位移变差(从而使分辨率下降)或闪光变差的问题,因此可以抑制图像质量的劣化。

然后,类似于带透镜的基板2011a的情况,由于可以根据透镜树脂部2042e的材料来设定粘合促进剂的材料,因此可以改善相对于由更多种材料形成的透镜树脂部2042e的接触性。因此,可以抑制支撑基板2040e的材料的选择被透镜树脂部2042e的材料限制。

此外,如图57b所示,上表面层2044可以形成在透镜树脂部2042e的支撑部92的光入射面2052e、透镜树脂部2042e的透镜部91的光入射面2053e和支撑基板2040e的光入射面2055e上。

此外,下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042e的光出射面2054e和支撑基板2040e的光出射面2056e上。

在下面的说明中,当不需要将支撑基板2040a至支撑基板2040e区分时,支撑基板被称作支撑基板2040。此外,当不需要将通孔2041a至通孔2041e区分时,通孔被称作通孔2041。此外,当不需要将透镜树脂部2042a至透镜树脂部2042e区分时,透镜树脂部被称作透镜树脂部2042。此外,当不需要将侧壁2051a至侧壁2051e区分时,侧壁被称作侧壁2051。此外,当不需要将光入射面2052a至光入射面2052e区分时,光入射面被称作光入射面2052。此外,当不需要将光入射面2053a至光入射面2053e区分时,光入射面被称作光入射面2053。当不需要将光出射面2054a至光出射面2054e区分时,光出射面被称作光出射面2054。此外,当不需要将光入射面2055a至光入射面2055e区分时,光入射面被称作光入射面2055。当不需要将光出射面2056a至光出射面2056e区分时,光出射面被称作光出射面2056。此外,当不需要将双向箭头2061a至双向箭头2061e区分时,双向箭头被称作双向箭头2061。当不需要将双向箭头2062a至双向箭头2062e区分时,双向箭头被称作双向箭头2062。

<层叠透镜结构的构成>

将具有上述构成的带透镜的基板2011a至带透镜的基板2011e层叠并贴合,从而形成图55的层叠透镜结构2012。将带透镜的基板2011彼此贴合的方法任意设定。例如,带透镜的基板2011可以通过等离子体接合彼此接合,并且带透镜的基板2011可以通过粘合剂彼此贴合。

当使用具有图56a~56c和图57a和57b所示构成的带透镜的基板2011时,层叠透镜结构2012可以获得与带透镜的基板2011相同的效果。

例如,由于层叠透镜结构2012可以抑制通孔2041内的光的反射的发生,因此可以充分抑制重影或闪光的发生,从而抑制图像质量的劣化。此外,例如,层叠透镜结构2012可以改善透镜树脂部2042的保持稳定性。此外,由于带透镜的基板可以在未使用间隔基板等的情况下彼此接合,因此可以抑制其中光轴位移变差(以致分辨率下降)或闪光变差的问题,从而抑制图像质量的劣化。此外,可以使用更多种材料作为支撑基板204或透镜树脂部2042。

此外,构成层叠透镜结构2012的带透镜的基板2011的数量(层数)可以任意设定。此外,仅有构成层叠透镜结构2012的带透镜的基板2011的一部分可以具有参照图56a~56c或图57a和57b说明的构成。即,层叠透镜结构可以通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

<侧壁的形状例>

此外,由于可以改善透镜树脂部2042的保持稳定性,因此带透镜的基板2011(层叠透镜结构2012)可以形成具有锥形形状以外的形状的侧壁2051。

例如,如图58所示,各带透镜的基板2011的通孔2041的侧壁2051可以形成为从光出射侧朝向光入射侧变宽的倒锥形形状。此外,例如,如图59所示,各带透镜的基板2011的通孔2041的侧壁2051可以形成为从光出射侧到光入射侧垂直的垂直形状。

此外,例如,如图60所示,各带透镜的基板2011的通孔2041的侧壁2051可以形成为从通孔2041的中央部朝向光出射侧和光入射侧均变宽的双锥形形状。以这种方式,当侧壁2051的形状被设定为双锥形形状时,可以更容易地形成遮光膜2043。此外,在这种情况下,由于侧壁2051和透镜树脂部2042之间的接触部分具有突出形状,因此可以改善透镜树脂部2042的保持稳定性。此外,在这种情况下,由于在支撑基板2040的两个表面被蚀刻的同时形成通孔2041,因此与侧壁2051具有其他形状的情况相比,可以缩短蚀刻时间。

此外,例如,如图61所示,各带透镜的基板2011的通孔2041的侧壁2051可以形成为其中在通孔2041的中途形成台阶的阶梯形状。

当然,侧壁2051的形状可以任意设定,不限于这些示例。例如,如图62的虚线圆2071至虚线圆2074所示,用作当透镜树脂部2042成型时形成的透镜树脂部2042的额外材料(树脂)的后退空间的空间可以设置在侧壁2051中。该空间具有任意形状。此外,该空间可以设置在构成层叠透镜结构2012的所有带透镜的基板2011中,或者仅设置在带透镜的基板2011的一部分中。

形成遮光膜2043的方法(和材料)可以根据侧壁2051的形状来选择。例如,当侧壁2051形成为垂直形状时,难以在旋涂或喷涂中涂布抗蚀剂。因此,可以使用cvd法。

此外,例如,层叠透镜结构2012可以具有其中侧壁2051具有不同形状的带透镜的基板2011。即,在构成层叠透镜结构2012的所有带透镜的基板2011中,侧壁2051可以不具有相同的形状。例如,具有锥形形状的侧壁2051的带透镜的基板2011和具有倒锥形形状的侧壁2051的带透镜的基板可以层叠。

<相机模块的构成>

相机模块1可以包括具有上述构成的层叠透镜结构2012。即,相机模块可以通过将层叠透镜结构和传感器基板层叠获得,所述层叠透镜结构可以通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部,在所述传感器基板中在基板上形成有光学传感器。

通过这样的构成,相机模块1可以获得与带透镜的基板2011或层叠透镜结构2012相同的效果。

此外,已经说明了其中设置有一个光学单元13的示例,但是本技术可以适用于设置有多个光学单元13的情况。

<带透镜的基板的制造>

接下来,将说明带透镜的基板2011的制造。图63是示出作为本技术适用的制造装置的实施方案的制造带透镜的基板的制造装置的主要构成例的框图。图63所示的制造装置2100包括控制单元2101和带透镜的基板制造单元2102。

控制单元2101包括例如中央处理单元(cpu)、只读存储器(rom)和随机存取存储器(ram),并且在执行涉及带透镜的基板的制造的控制处理的同时控制带透镜的基板制造单元2102的各部件。例如,控制单元2101的cpu根据存储在rom上的程序执行各种处理。此外,cpu根据从存储单元2113加载到ram上的程序执行各种处理。ram适宜地存储由cpu执行各种处理所需的数据。

带透镜的基板制造单元2102由控制单元2101控制,并且执行涉及带透镜的基板的制造的处理。带透镜的基板制造单元2102包括支撑基板加工单元2131、透镜形成单元2132、表面层成膜单元2133和遮光膜成膜单元2134。

支撑基板加工单元2131执行涉及支撑基板2040的加工的处理。透镜形成单元2132执行涉及透镜树脂部2042的形成的处理。表面层成膜单元2133执行涉及上表面层2044或下表面层2045的形成的处理。遮光膜成膜单元2134执行涉及遮光膜2043的形成的处理。这些处理单元由控制单元2101控制,以执行其处理。

此外,制造装置2100包括输入单元2111、输出单元2112、存储单元2113、通信单元2114和驱动器2115。

输入单元2111被构造为例如键盘、鼠标、触摸面板或外部输入端子,并且用于接收外部信息或使用者的命令的输入,并将输入供给到控制单元2101。输出单元2112被构造为例如诸如阴极射线管(crt)显示器或液晶显示器(lcd)等显示器、扬声器或外部输出端子,并且用于作为图像、语音、模拟信号或数字数据输出从控制单元2101供给的各种信息。

存储单元2113例如包括诸如闪存、固态驱动器(ssd)和硬盘等任意存储介质,并且用于存储从控制单元2101供给的信息或者根据来自控制单元2101的请求通过读取存储的信息来供给存储的信息。通信单元2114被构造为例如诸如有线局域网(lan)和无线lan等接口或调制解调器,并且用于执行经由包括因特网在内的网络与外部装置的通信处理。例如,通信单元2114将从控制单元2101供给的信息发送给通信对方或者将从通信对方接收的信息供给到控制单元2101。

如果需要,驱动器2115连接到控制单元2101。然后,例如,可以在驱动器2115中适宜地安装诸如磁盘、光盘、光磁盘或半导体存储器等可移除介质2121。然后,如果需要,经由驱动器2115从可移除介质2121读取的计算机程序安装在存储单元2113中。

图64是示出支撑基板加工单元2131的主要构成例的框图。如图64所示,支撑基板加工单元2131包括硬掩模成膜单元2151、硬掩模加工单元2152、通孔形成单元2153和遮光膜成膜单元2154。

硬掩模成膜单元2151执行涉及硬掩模的形成的处理。硬掩模加工单元2152执行涉及硬掩模的加工的处理。通孔形成单元2153执行涉及通孔的形成的处理。遮光膜成膜单元2154执行涉及遮光膜的形成的处理。这些处理单元由控制单元2101控制,以执行其处理。

具有上述构成的制造装置2100通过执行带透镜的基板制造处理来制造带透镜的基板。将参照图65的流程图来说明带透镜的基板制造处理的工序的示例。如果需要,将参照图66a和66b进行说明。

当带透镜的基板制造处理开始时,在步骤s2001中,支撑基板加工单元2131进行通孔遮光膜形成处理,在从制造装置2100外部供给的未分割的支撑基板2161中形成通孔2041,并且在通孔2041的侧壁2051上形成遮光膜2043。稍后将详细说明该处理。

后续处理与“10.带透镜的基板制造方法”中参照图23a~23g的上述方法基本上相同。

在步骤s2002中,透镜形成单元2132在下模181上配置支撑基板2161。在步骤s2003中,透镜形成单元2132将作为透镜树脂部2042的材料的例如能量固化性树脂191充填到形成在支撑基板2161中的通孔2041中。在步骤s2004中,透镜形成单元2132在支撑基板2161上配置上模201。在步骤s2005中,透镜形成单元2132固化能量固化性树脂191。在步骤s2006中,透镜形成单元2132将上模201和下模181与支撑基板2161分离。

例如,透镜形成单元2132可以形成透镜树脂部2042,使得侧壁2051(遮光膜2043)和透镜树脂部2042之间的接触部分的宽度变窄(短于)侧壁2051的长度(遮光膜2043的宽度)。

在步骤s2007中,表面层成膜单元2133在支撑基板2161和形成在支撑基板2161中的透镜树脂部2042的光入射面上形成上表面层2044并且在光出射面上形成下表面层2045,类似于图66a所示的示例。上表面层2044和下表面层2045由氧化物(例如,siox)、氮化物(例如,sinx)或其他绝缘材料(例如,二乙烯基四甲基硅氧烷-双苯并环丁烯(dvs-bisbcb))形成。

在步骤s2008中,当带透镜的基板2011被制造为在层叠透镜结构2012的最靠光入射侧处层叠时,遮光膜成膜单元2134在透镜树脂部2042的支撑部92的光入射面2052上形成遮光膜2043,类似于图66b所示的示例。当制造用作层叠透镜结构2012的其他层的带透镜的基板2011时,遮光膜成膜单元2134不执行该处理。

当步骤s2008的处理结束时,带透镜的基板制造处理结束。当以这种方式制造的带透镜的基板被分割时,制造出带透镜的基板2011。

接下来,将参照图67的流程图说明在图65的步骤s2001中执行的通孔遮光膜形成处理的工序的示例。如果需要,将参照图68a~68e进行说明。

当通孔遮光膜形成处理开始时,在步骤s2021中,硬掩模成膜单元2151在图68a所示的未分割的支撑基板2161上形成硬掩模2171,如同图68b中那样。硬掩模2171对应于其他实施方案的硬掩模242。在步骤s2022中,硬掩模加工单元2152通过加工硬掩模2171来去除预定部分2172的硬掩模2171,如同图68c中那样。

在步骤s2023中,通过在其上形成有硬掩模2171的支撑基板2161上进行湿蚀刻,通孔形成单元2153在从其去除硬掩模2171的预定部分2172中形成通孔2041,使得侧壁2051形成为预定形状(例如,锥形形状等)。当形成通孔2041时,通孔形成单元2153去除硬掩模2171,如同图68d中那样。

在步骤s2024中,遮光膜成膜单元2154在通孔2041的侧壁2051上形成参照图56a~56c或图57a和57b描述的遮光膜2043,如同图68e中那样。

例如,遮光膜成膜单元2154可以通过使用黑色材料来形成遮光膜2043。此外,遮光膜成膜单元2154可以使用例如炭黑或钛黑等颜料作为黑色材料。此外,例如,遮光膜成膜单元2154可以通过使用金属膜来形成遮光膜2043。遮光膜成膜单元2154可以使用例如钨(w)或铬(cr)作为金属膜。例如,遮光膜成膜单元2154可以通过使用cvd膜来形成遮光膜2043。遮光膜成膜单元2154可以使用例如碳纳米管作为cvd膜。

此外,例如,遮光膜成膜单元2154可以通过使用用于改善透镜树脂部2042和通孔2041的侧壁2051之间的接触性的粘合促进剂来形成遮光膜2043。遮光膜成膜单元2154可以使用例如硅烷偶联剂作为粘合促进剂。

当步骤s2024的处理结束时,通孔遮光膜形成处理结束,处理返回到图65。

当如上所述制造带透镜的基板时,可以制造出具有上述效果的带透镜的基板。

<支撑基板加工的其他示例>

此外,支撑基板2161的加工方法不限于上述示例。例如,当加工支撑基板2161时,可以将其他基板(承载基板)贴合到支撑基板2161。

图69是示出该情况下的支撑基板加工单元2131的主要构成例的框图。如图69所示,在这种情况下,支撑基板加工单元2131除了图64所示的构成(硬掩模成膜单元2151至遮光膜成膜单元2154)之外还包括承载基板接合单元2181和承载基板分离单元2182。

承载基板接合单元2181执行涉及承载基板和支撑基板的接合的处理。承载基板分离单元2182执行涉及承载基板和支撑基板分离的处理。

在这种情况下,将参照图70的流程图说明在图65的步骤s2001中执行的通孔遮光膜形成处理的工序的示例。如果需要,将参照图71a~71f进行说明。

如图71a所示,在这种情况下使用的承载基板2191的表面上形成有蚀刻停止膜2192。当通孔遮光膜形成处理开始时,在步骤s2041中,承载基板接合单元2181在承载基板2191的设置有蚀刻停止膜2192的表面上层叠并贴合未分割的支撑基板2161。贴合方法可以任意设定。例如,承载基板接合单元2181可以通过等离子体接合或粘合剂将支撑基板2161和承载基板2191彼此接合。如后所述,为了稍后将承载基板2191与支撑基板2161分离,承载基板接合单元2181可以通过容易分离的方法将支撑基板2161和承载基板2191彼此贴合。

在步骤s2042中,硬掩模成膜单元2151在其中层叠有支撑基板2161和承载基板2191的层叠基板上形成硬掩模2171,如同图71b中那样。在步骤s2043中,硬掩模加工单元2152通过加工硬掩模2171去除预定部分2172的硬掩模2171,如同图71c中那样。

在步骤s2044中,通过在其上形成有硬掩模2171的层叠基板上进行湿蚀刻,通孔形成单元2153在从其去除支撑基板2161的硬掩模2171的预定部分2172中形成通孔2041,使得侧壁2051形成为预定形状(例如,锥形形状等)。由于在支撑基板2161和承载基板2191之间形成蚀刻停止膜2192,因此仅蚀刻支撑基板2161。当形成通孔2041时,通孔形成单元2153从层叠基板去除硬掩模2171,如同图71d中那样。

在步骤s2045中,遮光膜成膜单元2154在通孔2041的侧壁2051上形成参照图56a~56c或图57a和57b描述的遮光膜2043,如同图71e中那样。即,遮光膜成膜单元2154形成遮光膜2043,如同参照图67的流程图所述的情况那样。

在步骤s2046中,承载基板分离单元2182将承载基板2191(和蚀刻停止膜2192)从支撑基板2161分离。

当步骤s2046的处理结束时,通孔遮光膜形成处理结束,处理返回到图65。

当如上所述制造带透镜的基板时,可以制造出能够获得上述效果的带透镜的基板。

<层叠透镜结构的制造>

接下来,将说明层叠透镜结构2012的制造。图72是示出作为本技术适用的制造装置的实施方案的制造层叠透镜结构的制造装置的主要构成例的框图。图72所示的制造装置2200包括控制单元2201和层叠透镜结构制造单元2202。

控制单元2201包括例如cpu、rom和ram,并且在执行涉及层叠透镜结构的制造的控制处理的同时控制层叠透镜结构制造单元2202的各部件。例如,控制单元2201的cpu根据存储在rom上的程序执行各种处理。此外,cpu根据从存储单元2213加载到ram上的程序执行各种处理。ram适宜地存储由cpu执行各种处理所需的数据。

层叠透镜结构制造单元2202由控制单元2201控制,并且执行涉及层叠透镜结构的制造的处理。层叠透镜结构制造单元2202包括带透镜的基板制造单元2231和带透镜的基板接合单元2232。

带透镜的基板制造单元2231执行涉及带透镜的基板的制造的处理。带透镜的基板制造单元2231具有与制造装置2100的带透镜的基板制造单元2102(图63)相同的功能。即,带透镜的基板制造单元2231包括支撑基板加工单元2131至遮光膜成膜单元2134的各处理单元,并且执行与带透镜的基板制造单元2102相同的处理。

带透镜的基板接合单元2232执行将各带透镜的基板彼此贴合的处理。带透镜的基板制造单元2231和带透镜的基板接合单元2232由控制单元2201控制,以执行其处理。

此外,制造装置2200包括输入单元2211、输出单元2212、存储单元2213、通信单元2214和驱动器2215。可移除介质2221适宜地安装在驱动器2215上。输入单元2211至驱动器2215是与图63的制造装置2100的输入单元2111至驱动器2115相同的各处理单元,并且具有相同的功能。此外,可移除介质2221是与可移除介质2121相同的存储介质,并且存储计算机程序等。

具有上述构成的制造装置2200通过执行层叠透镜结构制造处理来制造层叠透镜结构。将参照图73的流程图来说明层叠透镜结构制造处理的工序的示例。

当层叠透镜结构制造处理开始时,在步骤s2061中,带透镜的基板制造单元2231如上面参照图63至71a~71f所述的制造带透镜的基板。在步骤s2062中,带透镜的基板制造单元2231确定是否构成层叠透镜结构的所有带透镜的基板均被制造出,并且重复步骤s2061的处理,直到制造出所有的带透镜的基板。即,带透镜的基板制造单元2231通过重复带透镜的基板制造处理(图65)来制造构成层叠透镜结构的所有带透镜的基板。

当制造出所有的带透镜的基板时,处理进行到步骤s2063。在步骤s2063中,带透镜的基板接合单元2232将由带透镜的基板制造单元2231制造的带透镜的基板层叠并贴合。贴合方法可以任意设定。例如,带透镜的基板接合单元2232可以通过等离子体接合将带透镜的基板彼此接合,或者可以通过使用粘合剂将带透镜的基板彼此粘合。

当步骤s2063的处理结束时,层叠透镜结构制造处理结束。当以这种方式分割制造出的层叠透镜结构时,制造出层叠透镜结构2012。

当以这种方式制造层叠透镜结构时,可以制造出能够获得上述效果的层叠透镜结构。

<相机模块的制造>

接下来,将说明相机模块1的制造。图74是示出作为本技术的制造装置的实施方案的制造相机模块1的制造装置的主要构成例的框图。图74所示的制造装置2300包括控制单元2301和相机模块制造单元2302。

控制单元2301例如包括cpu、rom和ram,并且在执行涉及相机模块1的制造的控制处理的同时控制相机模块制造单元2302的各部件。例如,cpu控制单元2301根据存储在rom上的程序执行各种处理。此外,cpu根据从存储单元2313加载到ram上的程序执行各种处理。ram适宜地存储由cpu执行各种处理所需的数据。

相机模块制造单元2302由控制单元2301控制,以执行涉及相机模块1的制造的处理。相机模块制造单元2302包括层叠透镜结构制造单元2331、传感器基板制造单元2332、接合单元2333、分割单元2334和模块化单元2335。

层叠透镜结构制造单元2331执行涉及层叠透镜结构的制造的处理。层叠透镜结构制造单元2331具有与制造装置2200的层叠透镜结构制造单元2202(图72)相同的功能。即,层叠透镜结构制造单元2331包括带透镜的基板制造单元2231和带透镜的基板接合单元2232,并且执行与层叠透镜结构制造单元2202相同的处理。

传感器基板制造单元2332执行涉及传感器基板43w的制造的处理。接合单元2333执行涉及层叠透镜结构和传感器基板的贴合的处理。分割单元2334执行将通过将层叠透镜结构和传感器基板贴合而获得的层叠基板分割的处理。模块化单元2335执行涉及分割的层叠基板的模块化的处理。这些处理单元由控制单元2301控制,以执行其处理。

此外,制造装置2300包括输入单元2311、输出单元2312、存储单元2313、通信单元2314和驱动器2315。可移除介质2321适宜地安装在驱动器2315上。输入单元2311至驱动器2315是与图63的制造装置2100的输入单元2111至驱动器2115相同的各处理单元,并且具有相同的功能。此外,可移除介质2321是与可移除介质2121相同的存储介质,并且存储计算机程序等。

当具有上述构成的制造装置2300执行相机模块制造处理时,制造出相机模块1。将参照图75的流程图来说明相机模块制造处理的工序的示例。

当相机模块制造处理开始时,在步骤s2081中,层叠透镜结构制造单元2331制造如上面参照图63~73所述的层叠透镜结构。在步骤s2082中,传感器基板制造单元2332制造设置有诸如受光元件等传感器的传感器基板43w。例如,诸如形成在传感器基板43w上的传感器等传感器的构成可以任意设定。此外,传感器基板43w的制造方法也可以任意设定。

在步骤s2083中,接合单元2333将制造的层叠透镜结构和传感器基板43w彼此贴合。贴合方法可以任意设定。例如,接合单元2333可以通过等离子体接合将层叠透镜结构和传感器基板43w彼此接合,或者可以通过使用粘合剂将层叠透镜结构和传感器基板43w彼此粘合。

在步骤s2084中,分割单元2334分割通过层叠并贴合层叠透镜结构和传感器基板43w获得的层叠基板。

在步骤s2085中,模块化单元2335通过在例如分割的层叠基板中设置隔膜板51或透镜筒74来使分割的层叠基板模块化,从而制造出相机模块1。涉及模块化的处理可以任意设定。

当步骤s2085的处理结束时,相机模块制造处理结束。

当如上所述制造相机模块1时,可以制造出能够获得上述效果的相机模块1。

<17.其他实施方案2>

<晶片级透镜>

顺便提及的是,如上所述,在如同ptl1中那样的通过喷射通孔的侧壁的表面的方法中,存在不能充分地抑制光在通孔的侧壁反射的可能性。即使使用ptl1的方法,也存在不能充分抑制重影或闪光的发生并且图像质量劣化的可能性。

这里,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在光入射面或光出射面上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

<带透镜的基板的构成>

图76是示出在这种情况下的层叠透镜结构2012的主要构成例的示意性断面图。如图76所示,在这种情况下,在带透镜的基板2011a的支撑基板2040a的光入射面2055a的整个表面上形成有遮光膜2043。此外,在光出射面2056a的整个表面上也形成有遮光膜2043。带透镜的基板2011b至带透镜的基板2011e也具有相同的构成。即,在各带透镜的基板2011中,遮光膜2043形成在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056的整个表面上。

遮光膜2043的材料可以如上所述地设定。此外,遮光膜2043的膜厚度可以任意设定。例如,期望是1μm左右。

由于以这种方式形成遮光膜2043,因此可以抑制在该部分中光的反射或透过,并且抑制重影或闪光的发生。由此,可以抑制由带透镜的基板2011(层叠透镜结构2012)引起的图像质量的劣化。

例如,当支撑基板2040的材料是石英时,光从中透过。因此,在光透过支撑基板2040的同时,容易发生重影或闪光。相反,如上所述,当在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056的整个表面上形成有遮光膜2043时,带透镜的基板2011通过抑制光的反射或透过可以抑制重影或闪光的发生,并因此抑制图像质量的劣化。

例如,在图76的情况下,在带透镜的基板2011如同层叠透镜结构2012中那样层叠的状态下,形成光学单元13的各带透镜的基板2011的通孔2041被连接,使得从层叠透镜结构2012的光入射面(即,带透镜的基板2011a的光入射面)至光出射面(带透镜的基板2011e的光出射面)形成一个通孔2401。传感器基板的受光元件接收从被摄体发出并通过层叠透镜结构2012的通孔2401的入射光。

在这样的层叠状态下,根据带透镜的基板2011的通孔2041的形状(侧壁2051的形状),带透镜的基板2011的支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者露出于通孔2401。例如,在图76的情况下,各带透镜的基板2011的通孔2041的侧壁2051形成为倒锥形形状。因此,各带透镜的基板2011的支撑基板2040的光出射面2056的一部分露出于通孔2401。

如上所述,当在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056的整个表面上形成有遮光膜2043时,遮光膜2043形成在各带透镜的基板2011中的支撑基板2040的光出射面2056的露出于通孔2401的部分上。因此,带透镜的基板2011在层叠的状态下可以抑制通过通孔2401的光的透过或反射。即,可以抑制图像质量的劣化。

在图76的示例的情况下,遮光膜2043也形成在各带透镜的基板2011的通孔2041的侧壁2051上。因此,带透镜的基板2011在层叠的状态下可以抑制通过通孔2401的光的透过或反射。即,可以通过进一步抑制重影或闪光的发生而进一步抑制图像质量的劣化。

此外,遮光膜可以仅形成在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中一者的前表面上。在层叠多个带透镜的基板的状态下,支撑基板2040的光入射面2055是否露出于通孔2401以及支撑基板2040的光出射面2056是否露出于通孔2401的状态取决于侧壁2051的形状或各带透镜的基板的通孔2041的尺寸。遮光膜2043可以形成在其中支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056的至少一部分露出于通孔2401的表面上。

此外,在多个层叠的带透镜的基板2011之中,可以仅在一部分的带透镜的基板2011中在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者的整个表面上形成遮光膜2043。

此外,在支撑基板2040的光入射面2055上形成有遮光膜2043的带透镜的基板2011、在支撑基板2040的光出射面2065上形成有遮光膜2043的带透镜的基板2011、在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2065上均形成有遮光膜2043的带透镜的基板2011以及在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2065上均未形成有遮光膜2043的带透镜的基板2011之中,可以混合并层叠至少两种以上的带透镜的基板2011。即,在多个层叠的带透镜的基板2011中,设置有遮光膜2043的表面可以不统一。

然而,一般地,随着遮光膜2043的范围扩宽,可以进一步抑制光的反射或透过。此外,随着遮光膜2043的数量增多,可以进一步抑制光的反射或透过。

<层叠透镜结构的构成>

如图76所示,可以通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得层叠透镜结构2012。通过这样的构成,可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

<相机模块的构成>

此外,通过将层叠透镜结构2012和传感器基板层叠可以获得相机模块1,所述层叠透镜结构通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得。通过这样的构成,可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

<带透镜的基板的制造>

当制造在这种情况下的带透镜的基板2011时,制造装置2100(图63、64和69)在执行带透镜的基板制造处理(图65)时可以如下地执行步骤s2008的遮光膜形成处理。

将参照图77的流程图来说明在这种情况的步骤s2008中由制造装置2100执行的遮光膜形成处理的工序的示例。

当遮光膜形成处理开始时,在步骤s2101中,遮光膜成膜单元2134在透镜树脂部2042的支撑部92的光入射面2052上形成遮光膜。此外,可以仅在制造层叠于最靠光入射侧的带透镜的基板2011的时候执行该处理,并且在制造其他带透镜的基板的时候可以省略该处理。

在步骤s2102中,遮光膜成膜单元2134在支撑基板2161的光入射面2055的整个表面上形成遮光膜2043。当执行步骤s2101的处理时,步骤s2101的处理和步骤s2102的处理可以作为一个处理执行。

在步骤s2103中,遮光膜成膜单元2134在支撑基板2161的光出射面2056的整个表面上形成遮光膜2043。

当在支撑基板2161的光入射面2055和光出射面2056的整个表面上形成了遮光膜2043时,遮光膜形成处理结束。通过这样的构成,可以制造出能够获得上述效果的带透镜的基板。

此外,当在支撑基板2161的光入射面2055上未形成遮光膜2043时,遮光膜成膜单元2134可以不执行步骤s2102的处理。此外,当在支撑基板2161的光出射面2056上未形成遮光膜2043时,遮光膜成膜单元2134可以不执行步骤s2103的处理。

<层叠透镜结构的制造>

以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用制造出的带透镜的基板2011,制造装置2200(图72)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的层叠透镜结构2012。因此,将省略其说明。

<相机模块的制造>

以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用制造出的带透镜的基板2011,制造装置2300(图74)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的相机模块1。因此,将省略其说明。

<带透镜的基板的其他构成>

此外,在带透镜的基板2011中,在层叠多个带透镜的基板的状态下,遮光膜2043可以形成在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者的未露出于通孔2401的部分上。

换句话说,在带透镜的基板2011中,在层叠多个带透镜的基板的状态下,遮光膜2043可以不形成在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者的未露出于通孔2401的部分上。

例如,当支撑基板2040的材料为硅时,光无法从中透过。因此,未露出于通孔2401的部分的遮光膜2043不是必需的且可以省略。通过这样的构成,当通过等离子接合将带透镜的基板2011彼此接合时可以抑制遮光膜2043的影响,并因此可以抑制接合强度的降低。

此外,在这种情况的带透镜的基板2011中,类似于在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者的整个表面上形成有遮光膜2043的情况(图76的示例的情况),在层叠状态下,相对于透过通孔2401的光,可以抑制该部分(在层叠多个带透镜的基板的状态下支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者的露出于通孔2401的部分)中的反射或透过。即,可以抑制图像质量的劣化。

例如,在图78的情况下,各带透镜的基板2011的通孔2041的侧壁2051形成为倒锥形形状。因此,在这种情况下,在层叠多个带透镜的基板2011的状态下,各带透镜的基板2011的支撑基板2040的光出射面2056的一部分(被虚线圆圈2402包围的部分)露出于通孔2401,并且在该部分上形成有遮光膜2043。此外,在各带透镜的基板2011的支撑基板2040的光入射面2055以及在光出射面2056的未露出于通孔2401的部分(与其他带透镜的基板2011接触的部分)上没有形成遮光膜2043。

通过这样的构成,可以抑制由遮光膜2043导致的各带透镜的基板2011之间接合强度的降低,并且可以抑制通过通孔2401的光在各带透镜的基板2011的支撑基板2040的光出射面2056的一部分(被虚线圆圈2042包围的部分)中的反射或透过。因此,可以抑制图像质量的劣化。

此外,即使在这种情况下,如同在层叠透镜结构2012中那样,在层叠多个带透镜的基板2011的状态下,遮光膜2043可以形成在层叠于最靠光入射侧的带透镜的基板2011的支撑基板2040的光入射面2055上和层叠于最靠光出射侧的带透镜的基板2011的支撑基板2040的光出射面2056上。例如,即使当支撑基板2040的材料是无法透光的硅的时候,也存在被表面反射的光可能到达受光元件并因而图像质量可能劣化的可能性。通过这样的构成,可以抑制光的不必要的反射并且抑制图像质量的劣化。

此外,即使在这种情况的带透镜的基板2011中,类似于在支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者上形成有遮光膜2043的情况(图76的示例的情况),遮光膜2043也可以形成在通孔2041的侧壁2051上。通过这样的构成,在层叠状态下,带透镜的基板2011可以进一步抑制通过通孔2401的光的反射或透过。即,可以进一步抑制重影或闪光的发生并且因此可以进一步抑制图像质量的劣化。

此外,在层叠多个带透镜的基板的状态下,支撑基板2040的光入射面2055是否露出于通孔2401以及支撑基板2040的光出射面2056是否露出于通孔2401的状态取决于侧壁2051的形状或者各带透镜的基板的通孔2041的尺寸。可以响应于侧壁2051的形状或者各带透镜的基板的通孔2041的尺寸来确定形成有遮光膜2043的部分。

此外,如上所述,可以在多个层叠的带透镜的基板2011的一部分上形成遮光膜2043。此外,在多个层叠的带透镜的基板2011中,设置有遮光膜2043的表面或部分可以是不统一的。

然而,一般地,随着遮光膜2043的范围扩宽,可以进一步抑制光的反射或透过。此外,随着遮光膜2043的数量增多,可以进一步抑制光的反射或透过。

<层叠透镜结构的构成>

如图78所示,可以通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得层叠透镜结构2012。通过这样的构成,可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

<相机模块的构成>

此外,通过将层叠透镜结构2012和传感器基板层叠可以获得相机模块1,所述层叠透镜结构通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得。通过这样的构成,可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

<带透镜的基板的制造>

当制造在这种情况下的带透镜的基板2011时,制造装置2100(图63、64和69)在执行带透镜的基板制造处理(图65)时可以如下地执行步骤s2008的遮光膜形成处理。

将参照图79的流程图来说明在这种情况的步骤s2008中由制造装置2100执行的遮光膜形成处理的工序的示例。

当遮光膜形成处理开始时,在步骤s2121中,遮光膜成膜单元2134在透镜树脂部2042的支撑部92的光入射面2052上形成遮光膜。此外,可以仅在制造层叠于最靠光入射侧的带透镜的基板2011的时候执行该处理,并且在制造其他带透镜的基板的时候可以省略该处理。

在步骤s2122中,遮光膜成膜单元2134在支撑基板2161的光入射面2055的露出于通孔2401的部分上形成遮光膜2043。当光入射面2055不存在露出的部分时,可以省略该处理。此外,当执行步骤s2121的处理和步骤s2122的处理时,步骤s2121的处理和步骤s2122的处理可以作为一个处理执行。

在步骤s2123中,遮光膜成膜单元2134在支撑基板2161的光出射面2056的露出于通孔2401的部分上形成遮光膜2043。此外,当光出射面2056不存在露出的部分时,可以省略该处理。

当在支撑基板2161的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者的露出于通孔2401的部分上形成了遮光膜2043时,遮光膜形成处理结束。通过这样的构成,可以制造出能够获得上述效果的带透镜的基板。

<层叠透镜结构的制造>

以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用制造出的带透镜的基板2011,制造装置2200(图72)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的层叠透镜结构2012。因此,将省略其说明。

<相机模块的制造>

以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用制造出的带透镜的基板2011,制造装置2300(图74)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的相机模块1。因此,将省略其说明。

<带透镜的基板的其他构成>

此外,在带透镜的基板2011中,在层叠多个带透镜的基板的状态下,当在支撑基板2161的光入射面2055和光出射面2056中的一者或二者的露出于通孔2401的部分上形成有遮光膜2043时,支撑基板2161的光入射面2055或光出射面2056可以通过露出于通孔2401的部分和未露出于通孔2401的部分而设置高于遮光膜2043的膜厚度的台阶。

图80是示出以这种方式形成的图78的被虚线圆圈2402包围的部分的示例的放大图。

在图80的示例的情况下,支撑基板2040a的光出射面2056的一部分(由双向箭头2411所示的范围)露出于通孔2401,并且其他部分(由双向箭头2412所示的范围)接合到支撑基板2040b(从而未露出于通孔2401)。此外,在露出于通孔2401的部分(由双向箭头2411所示的范围)上形成有遮光膜2043。

此外,支撑基板2040a的光出射面2056的露出于通孔2401的部分(由双向箭头2411所示的范围)被切割,从而低于其他部分(由双向箭头2412所示的范围)(图中的上侧)。即,通过露出于通孔2401的部分(由双向箭头2411所示的范围)和其他部分(由双向箭头2412所示的范围)形成台阶。

此外,由双向箭头2421所示的台阶的高度高于由双向箭头2422所示的遮光膜2043的膜厚度。

通过这样的构成,当在支撑基板2040a的光出射面2056上形成遮光膜2043时,可以抑制遮光膜2043形成在未露出于通孔2401的部分(由双向箭头2412所示的范围)上。即,可以更容易地仅在露出于通孔2401的部分(由双向箭头2411所示的范围)上形成遮光膜2043。因此,当在带透镜的基板之间的接合面上形成遮光膜2043时,可以抑制带透镜的基板2011之间的接合强度的降低。

此外,当台阶的高度被设定为高于遮光膜2043的膜厚度时,遮光膜2043不会从光出射面2056的未露出于通孔2401的部分(由双向箭头2412所示的范围)突出(遮光膜2043不会朝着图中的下侧突出)。因此,在带透镜的基板2011的制造步骤中的搬运期间,可以抑制遮光膜2043接触安装台。因此,可以抑制遮光膜2043的损失。

此外,在上面的说明中,已经说明了支撑基板2040的光出射面2056露出于通孔2401的情况。然而,当支撑基板2040的光入射面2055露出于通孔2401时,光入射面2055可以设置有相同的台阶。类似地,当支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056均露出于通孔2401时,光入射面2055和光出射面2056可以设置有相同的台阶。

<层叠透镜结构的构成>

可以通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得层叠透镜结构2012。通过这样的构成,可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

<相机模块的构成>

此外,通过将层叠透镜结构2012和传感器基板层叠可以获得相机模块1,所述层叠透镜结构通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得。通过这样的构成,可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

<带透镜的基板的制造>

当制造在支撑基板2040a的光出射面2056中具有露出于通孔2401的部分(由双向箭头2411所示的范围)的带透镜的基板2011时,制造装置2100(图63、64和69)在执行通孔遮光膜形成处理(图67和70)时可以如下地执行步骤s2023或步骤s2044的通孔形成处理。

将参照图81的流程图来说明在这种情况的步骤s2023或步骤s2044中由制造装置2100执行的通孔形成处理的工序的示例。

当通孔形成处理开始时,在步骤s2141中,通孔形成单元2153通过蚀刻等在支撑基板2161中形成通孔。在步骤s2142中,通孔形成单元2153加工支撑基板2161的光出射面2056,并且在层叠多个带透镜的基板的状态下切割通孔2041周边的露出于通孔2401的部分,从而形成相对于其他部分的台阶。

当步骤s2142的处理结束时,通孔形成处理结束。通过这样的构成,可以制造出能够获得上述效果的带透镜的基板。

此外,在上面的说明中,已经说明了支撑基板2040的光出射面2056露出于通孔2401的情况。然而,当支撑基板2040的光入射面2055露出于通孔2401时,光入射面2055可以设置有相同的台阶。类似地,当支撑基板2040的光入射面2055和光出射面2056均露出于通孔2401时,光入射面2055和光出射面2056可以设置有相同的台阶。

<层叠透镜结构的制造>

以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用制造出的带透镜的基板2011,制造装置2200(图72)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的层叠透镜结构2012。因此,将省略其说明。

<相机模块的制造>

以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用制造出的带透镜的基板2011,制造装置2300(图74)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的相机模块1。因此,将省略其说明。

<遮光膜的形成>

此外,如图82a所示,当在支撑基板2040(支撑基板2161)上形成遮光膜2043时,遮光膜2043的表面可以被形成为粗糙表面(具有凹凸),代替图82a的示例中所示的平面。

以这种方式,当遮光膜2043的表面形成为粗糙表面时,带透镜的基板2011可以在遮光膜2043的表面上散射被反射的光,并因此可以抑制重影或闪光的发生。即,可以抑制图像质量的劣化。

此外,当遮光膜2043的表面形成为粗糙表面时,遮光膜2043的表面积增大。因此,当形成在侧壁2051上的遮光膜2043的表面形成为粗糙表面时,可以提高相对于透镜树脂部2042的接合强度并且可以改善透镜树脂部2042的保持稳定性。当通过粘合剂将带透镜的基板2011彼此粘合时,通过将形成在接合面上的遮光膜2043形成为粗糙表面,可以提高接合强度。

将遮光膜2043的表面形成为粗糙表面的方法可以任意设定。例如,如同图82b中的那样,通过在作为支撑基板2040的粗糙表面的表面(例如,侧壁2051、光入射面2055或光出射面2056等)上形成遮光膜2043,可以将遮光膜2043的表面形成为粗糙表面。例如,遮光膜成膜单元2134(图63)或遮光膜成膜单元2154(图64和69)可以对支撑基板2161的表面上设有遮光膜2043的部分进行包括蚀刻或蛾眼加工的处理,从而使表面形成为粗糙表面,并且可以在粗糙表面的部分上形成遮光膜2043。

此外,例如,如同图82c中的那样,可以将形成的遮光膜2043的表面加工为粗糙表面。例如,遮光膜成膜单元2134或遮光膜成膜单元2154可以在支撑基板2040的表面上形成遮光膜2043,并且可以通过蚀刻等对形成的遮光膜2043的表面进行加工,从而使表面变为粗糙表面。

此外,可以通过遮光膜2043的材料的聚集体将遮光膜2043的表面形成为粗糙表面。例如,遮光膜成膜单元2134或遮光膜成膜单元2154可以通过使用聚集的材料在支撑基板2040的表面上形成遮光膜2043,并且可以通过材料的聚集体在遮光膜2043的表面上形成凹凸。

此外,可以通过包含在遮光膜2043的材料中的固体成分将遮光膜2043的表面形成为粗糙表面。例如,遮光膜成膜单元2134或遮光膜成膜单元2154可以通过使用包含固体成分的材料在支撑基板2040的表面上形成遮光膜2043,并且可以通过固体成分在遮光膜2043的表面上形成凹凸。

此外,这些示例可以相互组合。例如,如同图82d中的那样,遮光膜成膜单元2134或遮光膜成膜单元2154可以在作为粗糙表面的支撑基板2040的表面上形成遮光膜2043,并且可以进一步对遮光膜2043的表面进行加工,从而使表面进一步粗糙化。此外,例如,遮光膜成膜单元2134或遮光膜成膜单元2154可以通过使用聚集的材料在作为粗糙表面的支撑基板2040的表面上形成遮光膜2043,并且可以通过材料的聚集体在遮光膜2043的表面上进一步形成凹凸。例如,遮光膜成膜单元2134或遮光膜成膜单元2154可以通过使用包含固体成分的材料在作为粗糙表面的支撑基板2040的表面上形成遮光膜2043,并且可以通过固体成分进一步在遮光膜2043的表面上形成凹凸。

<18.其他实施方案3>

<侧壁的遮光膜>

顺便提及地,将参照图83a~83d再次说明参照图69的流程图说明的通孔遮光膜形成处理的示例。

在其中支撑基板2161被贴合到承载基板2191的设置有蚀刻停止膜2192的表面上的层叠基板中,在形成并加工硬掩模2171之后,如同图83a中的那样,通过进行碱性蚀刻在支撑基板2161中形成通孔2041。

然后,如同图83中的那样,在设置有通孔2041的层叠基板上形成遮光膜2043。当不必须形成硬掩模2171或在硬掩模2171上形成的遮光膜2043时,可以去除硬掩模或遮光膜。此外,可以在形成遮光膜2043之前去除硬掩模2171。

然后,承载基板分离单元2182将承载基板2191或蚀刻停止膜2192从支撑基板2161分离。此时,例如,如图83c中的那样,存在以下的情况:在蚀刻停止膜2192与承载基板2191之间的界面的分离之后,蚀刻停止膜2192仍然接合到支撑基板2161。

本来,通孔2041的底部(图83c的虚线圆圈2431内)的遮光膜2043不是必需的,并且因此当分离承载基板2191时,其连同蚀刻停止膜2192一起从支撑基板2161分离。

然而,如上所述,当蚀刻停止膜2192未从支撑基板2161分离时,存在通孔2041的底部的遮光膜2043可能也与蚀刻停止膜2192一起残留的可能性。

此外,如同图83d中的那样,在承载基板2191被分离时,即使当蚀刻停止膜2192由于支撑基板2161与蚀刻停止膜2192之间的界面的分离而被成功地分离时,也存在以下的可能性:通孔2041的底部的遮光膜2043的一部分可能由于如虚线圆圈2432和虚线圆圈2433所示的在通孔2041的底部的遮光膜2043中的所谓的“撕去状态”而残留在支撑基板2161中。

此外,存在以下的可能性:通孔2041的侧壁2051的遮光膜2043的一部分可能由于如虚线圆圈2434所示的所谓的“带离状态”而与通孔2041的底部的遮光膜2043一起从支撑基板2161分离。

此外,当如同图83a~83d的示例中那样将通孔形成为倒锥形形状时,在通孔2041的侧壁2051的光出射侧端部形成锐角形状。因此,在搬运或后续处理期间在该部位发生破裂(碎片)的可能性高于其他部位。

因此,存在以下的可能性:在通孔2041的底部的周边中遮光膜2043或侧壁2051的形成精度可能降低。此外,由于形成精度的降低,存在带透镜的基板2011的产率可能会降低的可能性。

这里,带透镜的基板可以包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁的光出射侧端部形成有缺口形状(凹部)的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

<带透镜的基板的制造>

即使在这种情况下,也可以通过制造装置2100来制造带透镜的基板2011。图84示出在这种情况下的支撑基板处理单元2131的主要构成例。如图84所示,在这种情况下,除了硬掩模成膜单元2151至遮光膜成膜单元2154、承载基板接合单元2181和承载基板分离单元2182之外,支撑基板处理单元2131还包括缺口形状形成单元2451和硬掩模蚀刻停止膜去除单元2452。

缺口形状形成单元2451执行涉及缺口形状的形成的处理。此外,硬掩模蚀刻停止膜去除单元2452执行涉及硬掩模蚀刻停止膜的去除的处理。

各处理单元执行由控制单元2101控制的处理。

将参照图85的流程图来说明在这种情况下的通孔遮光膜形成处理的工序的示例。如果需要,将参照图86a~86c和87a~87c进行说明。

当通孔遮光膜形成处理开始,在步骤s2161中,承载基板接合单元2181将未切割的支撑基板2161层叠并贴合到承载基板2191的设置有蚀刻停止膜2192的表面上。贴合方法可以任意设定。例如,承载基板接合单元2181可以通过等离子体接合或粘合剂将支撑基板2161和承载基板2191彼此接合。如后所述,为了稍后将承载基板2191与支撑基板2161分离,承载基板接合单元2181可以通过容易分离的方法将支撑基板2161和承载基板2191彼此贴合。

此外,蚀刻停止膜2192由例如氮化硅(sin)形成,并且通过例如低压cvd法等形成在承载基板2091上。

在步骤s2162中,硬掩模成膜单元2151在通过层叠支撑基板2161和承载基板2191获得的层叠基板上形成硬掩模2171。硬掩模2171由例如氮化硅(sin)形成,并且例如通过低压cvd法形成在层叠基板上。

在步骤s2163中,硬掩模处理单元2152对硬掩模2171进行加工,并且去除预定部分2172的硬掩模2171。

在步骤s2164中,如图86a所示,通孔形成单元2153对具有硬掩模2171的层叠基板进行碱性蚀刻,从而获得面(111),并且在从其去除支撑基板2161的硬掩模2171的预定部分2172中形成通孔2041。因此,侧壁2051被形成为具有例如约54°~55°的角度。此外,通孔形成单元2153可以通过干蚀刻形成通孔2041。

在步骤s2165中,如图86b所示,缺口形状形成单元2451对通孔2041进行干蚀刻,从而在通孔2041的侧壁2051的光出射侧端部的附近(换句话说,在通孔2041的底部的周边的侧壁2051)形成缺口形状(凹部)。

当对侧壁2051被形成为倒锥形形状的通孔2041进行干蚀刻时,侧壁2051的倾斜表面整体上变得更加陡峭。相对地,由于通孔2041的底部中的蚀刻停止膜2192的原因而不存在等离子去除对象,因此侧壁2051在水平方向上被切割,从而形成为缺口形状。缺口形状的尺寸可以任意设定。例如,当支撑基板2161的厚度为约200μm~725μm时,缺口形状的尺寸可以设定为约1μm。

在步骤s2166中,如图86c所示,硬掩模蚀刻停止膜去除单元2452去除不需要的硬掩模2171。此外,硬掩模蚀刻停止膜去除单元2452去除在通孔2041的底部附近的蚀刻停止膜2192。此时,硬掩模蚀刻停止膜去除单元2452进行侧方蚀刻,从而在比通孔2041的底部更宽的范围中去除蚀刻停止膜2192。

当以这种方式形成缺口形状时,如图86c的虚线圆圈2461所示,通孔2041的侧壁2051的光出射侧端部不会形成锐角形状。因此,可以抑制上述破裂的发生。

在步骤s2167中,如同图87a中的那样,遮光膜成膜单元2154形成遮光膜2043。如图87a所示,由于侧壁2051的缺口形状部分是倾斜负角度的表面(面向图中下侧的表面),因此不会形成有遮光膜2043。即,在通孔2041的侧壁2051的缺口形状部分以外的部分上形成遮光膜2043。

此时,如图87a的虚线圆圈2462所示,在形成于侧壁2051上的遮光膜2043与形成于通孔2041的底部(即,承载基板2191)的遮光膜2043之间发生所谓的“切分”,使得各遮光膜彼此分离。

在步骤s2168中,承载基板分离单元2182将承载基板2191从支撑基板2161分离。如上所述,由于在遮光膜2043中发生“切分”,所以即使如同图87b的示例中那样在承载基板2191与蚀刻停止膜2192之间的界面中发生分离时,仍然可以抑制“撕去”或“带离”的发生。

此外,即使当如同图87c的示例中那样在支撑基板2161与蚀刻停止膜2192之间的界面中发生分离时,也可以以相同的方式抑制“撕去”或“带离”的发生。

当步骤s2168的处理结束时,通孔遮光膜形成处理结束,处理返回到图65。

如上所述,由于在通孔2041的底部的周边的侧壁2051中形成缺口形状,因此可以抑制“破裂”、“撕去”和“带离”的发生。因此,可以提高在通孔2041的底部的周边中遮光膜2043或侧壁2051的形成精度。因此,可以抑制带透镜的基板2011的产率的降低。

<层叠透镜结构>

当层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011时,层叠透镜结构2012可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

此外,以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用如上所述的制造出的带透镜的基板2011,制造装置2200(图72)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的层叠透镜结构2012。

<相机模块>

此外,当将层叠透镜结构2012(其通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得)和传感器基板层叠时,相机模块1可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

此外,以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用如上所述的制造出的带透镜的基板2011,制造装置2300(图74)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的相机模块1。

<19.其他实施方案4>

<通孔底部的遮光膜的去除方法>

此外,作为去除通孔2041的底部的遮光膜2043的其他方法,例如,可以使用以下的方法:将允许光透过的透明承载基板贴合到支撑基板2161上,并且从所述透明承载基板朝向通孔2041的底部的遮光膜2043照射uv光,从而去除遮光膜。

<带透镜的基板的制造>

即使在这种情况下,也可以通过制造装置2100来制造带透镜的基板2011。图88示出在这种情况下的支撑基板处理单元2131的主要构成例。如图88所示,在这种情况下,除了硬掩模成膜单元2151至遮光膜成膜单元2154之外,支撑基板处理单元2131还包括透明承载基板接合单元2501、遮光膜去除单元2502、硬掩模去除单元2503、透明承载基板分离单元2504。

透明承载基板接合单元2501执行涉及透镜承载基板和支撑基板的贴合的处理。遮光膜去除单元2502执行涉及去除形成在通孔的底部上的遮光膜2043的处理。硬掩模去除单元2503执行涉及去除硬掩模2171的处理。透明承载基板分离单元2504执行涉及从支撑基板分离透明承载基板的处理。

各处理单元执行由控制单元2101控制的处理。

将参照图89的流程图来说明在这种情况下的通孔遮光膜形成处理的工序的示例。如果需要,将参照图90a~90c和91a~91c进行说明。

当通孔遮光膜形成处理开始时,在步骤s2181中,透明承载基板接合单元2501将未切割的支撑基板2161层叠并贴合到透明承载基板2511的设置有蚀刻停止膜2192的表面上(图90a)。贴合方法可以任意设定。例如,透明承载基板接合单元2501可以通过等离子体接合或粘合剂将支撑基板2161和透明承载基板2511彼此接合。如后所述,为了稍后将透明承载基板2511与支撑基板2161分离,透明承载基板接合单元2501可以通过容易分离的方法将支撑基板2161和透明承载基板2511彼此贴合。

此外,在这种情况下,支撑基板2161由不允许uv光透过的材料形成。例如,通过使用硅来形成支撑基板2161。

在步骤s2182中,硬掩模成膜单元2151在通过层叠支撑基板2161和透明承载基板2511获得的层叠基板上形成硬掩模2171(图90a)。在步骤s2183中,硬掩模处理单元2152加工硬掩模2171并且去除预定部分的硬掩模2171。在步骤s2184中,如图90a所示,通孔形成单元2153在支撑基板2161的从其去除硬掩模2171的部分中形成通孔2041。在步骤s2185中,如同图90b中的那样,遮光膜成膜单元2154形成遮光膜2043。

在步骤s2186中,如同图90c中的那样,遮光膜去除单元2502从透明承载基板2511的背面(图90a~90c的下侧)照射uv光2512。即,遮光膜去除单元2502经由透明承载基板2511利用uv光2512照射形成在通孔2041的底部上的遮光膜2043。当照射uv光时,遮光膜2043由于uv光2512而劣化,并因此易于被溶剂溶解。

在用uv光2512照射之后,遮光膜去除单元2502使预定溶剂流入通孔2041中。通孔2041的底部的遮光膜2043在被溶剂溶解的同时被去除。相对地,由于支撑基板2161不允许uv光2512透过,所以形成在通孔2041的底部以外的部分上的遮光膜2043不会被溶剂溶解。

因此,如图91a所示,遮光膜去除单元2502可以仅去除通孔2041的底部上的遮光膜2043。

在步骤s2187中,如图91b所示,硬掩模去除单元2503去除不需要的硬掩模2171。此时,形成在通孔2041以外的部分上的不需要的遮光膜2043也被去除。

在步骤s2188中,如图91c所示,透明承载基板分离单元2504将透明承载基板2511从支撑基板2161分离。如上所述,由于已经去除了通孔2041的底部的遮光膜2043,因此当分离透明承载基板2511时可以抑制遮光膜2043的“撕去”或“带离”的发生。

当步骤s2188的处理结束时,通孔遮光膜形成处理结束,处理返回到图65。

当如上所述去除通孔2041的底部的遮光膜2043,可以抑制“撕去”或“带离”的发生。因而,可以提高在通孔2041的底部的周边中遮光膜2043或侧壁2051的形成精度。因此,可以抑制带透镜的基板的产率的降低。

<层叠透镜结构>

当层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011时,层叠透镜结构2012可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

此外,以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用如上所述的制造出的带透镜的基板2011,制造装置2200(图72)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的层叠透镜结构2012。

<相机模块>

此外,当将层叠透镜结构2012(其通过层叠包含具有这样构成的带透镜的基板2011的多个带透镜的基板2011获得)和传感器基板层叠时,相机模块1可以获得与带透镜的基板2011相同的效果,并且因此可以抑制图像质量的劣化。

此外,以类似于“16.其他实施方案1”的情况的方式,通过使用如上所述的制造出的带透镜的基板2011,制造装置2300(图74)可以制造出能够获得与带透镜的基板2011相同效果(即,抑制图像质量的劣化)的相机模块1。

<20.电子设备的应用例>

相机模块1在使用时可以以图像拾取单元(光电转换单元)的形式组入使用固态摄像装置的电子设备中,如数字静态相机和摄像机等摄像装置、具有摄像功能的便携式装置或在图像读出单元中使用固态摄像装置的复印机。

图92是示出作为本技术适用的电子设备的摄像装置的构成例的框图。

图92所示的摄像装置3000包括相机模块3002和作为相机信号处理电路的数字信号处理器(dsp)电路3003。此外,摄像装置3000还包括帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006、操作单元3007和电源单元3008。dsp电路3003、帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006、操作单元3007、电源单元3008经由总线3009彼此连接。

相机模块3002中的图像传感器3001接收来自被摄体的入射光(图像光),将在成像面上形成的入射光量以像素为单位转换成电信号,并将电信号作为像素信号输出。相机模块1被用作相机模块3002,并且图像传感器3001对应于受光元件12。

显示单元3005被构造为诸如液晶面板或有机电致发光(el)面板等面板式显示装置,并且显示由图像传感器3001拍摄的运动图像或静止图像。记录单元3006将由图像传感器3001拍摄的运动图像或静止图像记录在诸如硬盘或半导体存储器等记录介质上。

通过使用者的操作,操作单元3007发出关于摄像装置3000的各种功能的操作指令。电源单元3008将用于操作dsp电路3003、帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006和操作单元3007的功率适宜地供给到其供给对象。

如上所述,当配备有高精度定位地接合(层叠)的层叠透镜结构11的相机模块1用作相机模块3002时,可以提高图像质量并实现小型化。因此,即使在诸如摄像机、数字静态相机和移动电话用的移动相机模块等摄像装置3000中,也可以同时实现半导体封装的小型化,并且所拍摄的图像的图像质量提高。

<21.图像传感器的使用例>

图95是示出使用相机模块1作为图像传感器的使用例的图。

例如,构造为相机模块1的图像传感器可以以下列方式用在感测诸如可见光、红外光、紫外光和x射线等光的各种情况中。

图像传感器可以适用于拍摄鉴赏用图像的装置,例如,数码相机或具有相机功能的便携式装置。

图像传感器可以适用于交通监控用的装置,例如用于在车辆的前方位置、后方位置、周边位置或内部位置处拍摄图像的车载传感器,以检查诸如自动停止等安全驾驶模式或识别驾驶员状态,用于监视行驶车辆或道路的监视相机,以及用于测量车辆之间的距离的距离测量传感器。

图像传感器可以适用于家电用的装置,例如,电视机、冰箱和空调,以拍摄使用者的手势并根据手势进行操作。

图像传感器可以适用于医疗或保健用的装置,例如,内窥镜或通过接收红外光来拍摄血管的装置。

图像传感器可以适用于安全用的装置,例如,防犯罪监视相机或面部认证相机。

图像传感器可以适用于美容用的装置,例如,拍摄皮肤的皮肤测量单元或拍摄头皮的显微镜。

图像传感器可以适用于运动用的装置,例如,动作相机或运动中使用的可穿戴相机。

图像传感器可以适用于农业用的装置,例如,用于监视农田和作物的状况的相机。

本技术的实施方案不限于上述的实施方案,而是可以在不脱离本技术的精神的情况下进行各种修改。

例如,本技术不限于检测可见光的入射光量的分布并且将结果作为图像拍摄的固态摄像装置的应用。例如,本技术可以应用于拍摄作为图像的红外光、x射线或粒子的入射分布的固态摄像装置,或者在更广泛意义上,检测压力或电容的其他物理量分布以拍摄作为图像的分布的固态摄像装置(物理量分布检测装置),如指纹检测传感器。

<22.软件>

上述的一系列处理可以通过硬件或软件来执行。当通过软件执行上述的一系列处理时,从网络或记录介质安装构成软件的程序。

例如,在图63的制造装置2100的情况下,记录介质被构造为记录程序的可移除介质2121,除了设备主体之外,可移除介质被分配为将程序传送到使用者。可移除介质2121包括磁盘(包括软盘)或光盘(包括cd-rom或dvd)。此外,可移除介质还包括光磁盘(包括微型盘(md))或半导体存储器。在这种情况下,例如,当将可移除介质2121安装到驱动器2115上时,可以读取存储在可移除介质2121上的程序并安装到存储单元2113上。

例如,在图72的制造装置2200的情况下,记录介质被构造为记录程序的可移除介质2221,除了设备主体之外,可移除介质被分配为将程序传送到使用者。可移除介质2221包括磁盘或光盘。此外,可移除介质包括光磁盘或半导体存储器。在这种情况下,例如,当将可移除介质2221安装到驱动器2215上时,可以读取存储在可移除介质2221上的程序并安装到存储单元2213上。

例如,在图74的制造装置2300的情况下,记录介质被构造为记录程序的可移除介质2321,除了设备主体之外,可移除介质被分配为将程序传送给使用者。可移除介质2321包括磁盘或光盘。可移除介质还包括光磁盘或半导体存储器。在这种情况下,例如,当将可移除介质2321安装到驱动器2315上时,可以读取存储在可移除介质2321上的程序并安装到存储单元2313上。

此外,程序可以经由诸如局域网、因特网和数字卫星广播等有线或无线传输介质来提供。例如,在图63的制造装置2100的情况下,可以由通信单元2114接收程序并将其安装到存储单元2113上。例如,在图72的制造装置2200的情况下,可以由通信单元2214接收程序并将其安装到存储单元2213上。例如,在图74的制造装置2300的情况下,可以由通信单元2314接收程序并将其安装到存储单元2313上。

此外,可以预先将程序安装到存储单元或rom上。例如,在图63的制造装置2100的情况下,可以预先将程序安装到存储单元2113或设置在控制单元2101中的rom上。此外,例如,在图72的制造装置2200的情况下,可以预先将程序安装到存储单元2213或设置在控制单元2201中的rom上。例如,在图74的制造装置2300的情况下,可以预先将程序安装到存储单元2313或设置在控制单元2301中的rom上。

此外,由计算机执行的程序可以是根据本说明书说明的顺序沿着时间序列执行的程序,或者是并行执行或在呼叫的情况下以必要时机执行的程序。

此外,在本说明书中,描述记录在记录介质上的程序的步骤不仅包括根据所描述的顺序沿着时间序列执行的处理,而且代替时间序列处理,还包括并行执行的处理或者在个别时机执行的处理。

此外,上述各步骤的处理可以通过上述各装置或除了上述各装置之外的任意装置来执行。在这种情况下,用于执行处理的装置可以具有执行上述处理所必需的功能(功能块等)。此外,可以将处理所必需的信息适宜地传送到所述装置。

根据本公开实施方案的技术可以适用于各种产品。例如,根据本公开实施方案的技术可以适用于使用内窥镜胶囊的患者用的内部信息获取系统。

图94是示出根据本公开实施方案的技术可以适用的内部信息获取系统5400的示意性构成例的图。参照图94,内部信息获取系统5400包括内窥镜胶囊5401和集中控制内部信息获取系统5400的操作的外部控制装置5423。内窥镜胶囊5401在检查中被患者吞咽。内窥镜胶囊5401具有摄像功能和无线通信功能。内窥镜胶囊5401通过蠕动运动等移动经过诸如胃和肠等器官的内部,直到从患者自然排出,同时在预定间隔接连地拍摄有关器官内部的图像(以下也称为内部图像),并且接连地将关于内部图像的信息无线传输到身体外部的外部控制装置5423。基于接收到的关于内部图像的信息,外部控制装置5423生成用于在显示装置(未示出)上显示内部图像的图像数据。以这种方式,利用内部信息获取系统5400,可以从内窥镜胶囊5401的吞咽时间到内窥镜胶囊5401的排泄时间连续地获得描绘患者的内部状况的图像。

将更详细地说明内窥镜胶囊5401和外部控制装置5423的构成和功能。如图94所示,内窥镜胶囊5401具有以下的功能:内置于胶囊型壳体5403内的光源单元5405、摄像单元5407、图像处理单元5409、无线通信单元5411、供电单元5415、电源单元5417、状态检测单元5419和控制单元5421。

例如,光源单元5405包括诸如发光二极管(led)等光源,并且用光照射摄像单元5407的成像区域。

摄像单元5407包括图像传感器和由设置在图像传感器前面的多个透镜组成的光学系统。来自用于照射作为观察对象的身体组织的光的反射光(以下称为观察光)由光学系统会聚并入射到图像传感器上。图像传感器接收观察光并且进行光电转换,从而生成对应于观察光的电信号,或者换句话说,对应于观察图像的图像信号。由摄像单元5407生成的图像信号被供给到图像处理单元5409。请注意,诸如互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器或电荷耦合器件(ccd)图像传感器等各种已知的图像传感器可以用作摄像单元5407的图像传感器。

图像处理单元5409包括诸如中央处理单元(cpu)或图形处理单元(gpu)等处理器,并且对由摄像单元5407生成的图像信号执行各种类型的信号处理。该信号处理可以是用于将图像信号传输到外部控制装置5423的最低级别的处理(例如,图像数据压缩、帧速率转换、数据速率转换和/或格式转换)。将图像处理单元5409构造为仅执行必需的最低级别的处理使得可以以更低的功耗实现更加紧凑的图像处理单元5409,这对于内窥镜胶囊5401是优选的。然而,如果在壳体5403内部存在额外的空间或可用的功率,则附加信号处理(例如,噪声消除处理或其他图像质量改善处理)也可以由图像处理单元5409执行。图像处理单元5409将经过信号处理的图像信号作为原始数据提供给无线通信单元5411。请注意,如果由状态检测单元5419获取关于内窥镜胶囊5401的状态(例如,移动或取向)的信息,则图像处理单元5409还可以连同信息将图像信号提供给无线通信单元5411。这使得可以将拍摄图像的身体内部的位置、拍摄图像的方向等与拍摄的图像相关联。

无线通信单元5411包括能够向外部控制装置5423传输或从其接收各种信息的通信装置。该通信装置包括例如天线5413和处理电路,该处理电路执行诸如用于传输和接收信号的调制处理等处理。无线通信单元5411对由图像处理单元5409进行过信号处理的图像信号执行诸如调制处理等预定处理,并且经由天线5413将图像信号传输到外部控制装置5423。此外,无线通信单元5411经由天线5413从外部控制装置5423接收与内窥镜胶囊5401的驱动控制有关的控制信号。无线通信单元5411将接收到的控制信号提供给控制单元5421。

供电单元5415例如包括用于接收功率的天线线圈、用于从天线线圈中产生的电流再生功率的功率再生电路和升压电路。在供电单元5415中,使用所谓的非接触或无线充电的原理来产生功率。具体地,向供电单元5415的天线线圈提供的预定频率的外部磁场(电磁波)在天线线圈中产生感应电动势。该电磁波可以是例如经由天线5425从外部控制装置5423传输的载波。通过功率再生电路从感应电动势再生功率,并且在升压电路中适当地调节功率的电位,从而产生功率,以进行功率存储。由供电单元5415产生的功率被存储在电源单元5417中。

电源单元5417包括二次电池,并且存储由供电单元5415产生的功率。为了简洁起见,图94省略了指示来自电源单元5417的功率的接收者的箭头等,但是存储在电源单元5417中的功率被供给到光源单元5405、摄像单元5407、图像处理单元5409、无线通信单元5411、状态检测单元5419和控制单元5421,并且可以用于驱动这些部件。

状态检测单元5419包括用于检测内窥镜胶囊5401的状态的诸如加速度传感器和/或陀螺仪传感器等传感器。状态检测单元5419可以从传感器的检测结果获取关于内窥镜胶囊5401的状态的信息。状态检测单元5419将获取的关于内窥镜胶囊5401的状态的信息提供给图像处理单元5409。如前所述,在图像处理单元5409中,关于内窥镜胶囊5401的状态的信息可以与图像信号相关联。

控制单元5421包括诸如cpu等处理器,并且通过根据预定程序进行操作来集中控制内窥镜胶囊5401的操作。控制单元5421根据从外部控制装置5423传输的控制信号适宜地控制光源单元5405、摄像单元5407、图像处理单元5409、无线通信单元5411、供电单元5415、电源单元5417和状态检测单元5419的驱动,从而实现上述的各部件的功能。

外部控制装置5423可以是诸如cpu或gpu等处理器,或诸如微处理器等器件或者其上安装有处理器和诸如存储器等存储元件的控制板。外部控制装置5423包括天线5425,并且能够经由天线5425向内窥镜胶囊5401传输或从其接收各种信息。具体地,外部控制装置5423通过传输控制信号到内窥镜胶囊5401的控制单元5421来控制内窥镜胶囊5401的操作。例如,光源单元5405使用光照射观察对象的光照射条件可以通过来自外部控制装置5423的控制信号而改变。此外,摄像条件(例如,摄像单元5407中的帧速率和曝光水平)可以通过来自外部控制装置5423的控制信号而改变。此外,图像处理单元5409中的处理内容以及无线通信单元5411传输图像信号的条件(例如,传输间隔和图像的传输数量)可以通过来自外部控制装置5423的控制信号而改变。

此外,外部控制装置5423对从内窥镜胶囊5401传输的图像信号进行各种图像处理,并且生成用于在显示装置上显示拍摄的内部图像的图像数据。对于图像处理,可以执行诸如显像处理(去马赛克处理)、图像质量改善处理(例如,带增强处理、超分辨率处理、降噪(nr)处理)和/或抖动校正处理)和/或放大处理(电子变焦处理)等各种已知的信号处理。外部控制装置5423控制显示装置(未示出)的驱动,并且使显示装置基于生成的图像数据而显示拍摄的内部图像。可选择地,外部控制装置5423还可以使记录装置(未示出)记录生成的图像数据,或者使打印装置(未示出)打印出生成的图像数据。

以上描述了根据本公开实施方案的技术可以适用的内部信息获取系统5400的示例。在上面描述的构成中,根据本公开实施方案的技术可以有利地适用于内窥镜胶囊。具体地,本发明对于根据本公开实施方案的技术适用的成像装置的小型化和减轻患者的负担是有效的。

<23.其他>

此外,在本说明书中,系统是指多个构成要素(装置和模块(部件))的集合,并且所有构成要素可以不设置在同一壳体中。因此,收纳在单独的壳体中并且经由网络彼此连接的多个装置和具有收纳在一个壳体中的多个模块的一个装置都对应于系统。

此外,在上述说明中,作为一个装置(或一个处理单元)说明的构成可以被分割成多个装置(或处理单元)。相反,上述的多个装置(或处理单元)可以集成为一个装置(或一个处理单元)。此外,上述构成以外的构成可以添加到每个装置(或每个处理单元)的构成中。此外,当整个系统中的构成或操作基本上相同时,某个装置(或某个处理单元)的构成的一部分可以包括在其他设备(或其他处理单元)的构成中。

虽然已经参照附图说明了本公开的优选实施方案,但是本公开的技术范围不限于示例。显而易见的是,本公开技术领域中具有普遍知识的技术人员在不偏离权利要求书的精神的情况下,可以进行各种修改或更正。因此,这些修改或更正也包括在本公开的技术范围内。

例如,本技术可以是其中一个功能经由网络由多个装置分担和共享的云计算技术。

此外,流程图的各步骤可以由多个装置共享和执行,而不是由一个装置执行。

此外,当在一个步骤中包括多个处理时,包括在一个步骤中的多个处理可以由多个装置共享和执行,而不是由一个装置执行。

此外,本技术不限于此。例如,本技术可以通过这些装置或构成系统的装置的所有构成来执行,例如,诸如系统大规模集成(lsi)等处理器、使用多个处理器的模块、使用多个模块的单元以及具有添加到单元的其他功能的集合(即,装置的一部分的构成)。

此外,本技术可以通过组合上述实施方案的一部分或全部来实现。

此外,本说明书的效果仅仅是示例,并不限于此。此外,可以使用本说明书的效果以外的效果。

此外,本技术可以具有以下构成。

(1)一种带透镜的基板,包括:

在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁上形成有遮光膜的基板;和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

(2)根据(1)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜由黑色材料形成。

(3)根据(2)所述的带透镜的基板,

其中所述黑色材料是炭黑或钛黑的颜料。

(4)根据(1)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜是金属膜。

(5)根据(4)所述的带透镜的基板,

其中所述金属膜是钨或铬。

(6)根据(1)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜是化学气相沉积(cvd)膜。

(7)根据(6)所述的带透镜的基板,

其中所述cvd膜是碳纳米管。

(8)根据(1)~(7)中任一项所述的带透镜的基板,

其中用于改善所述透镜树脂部和所述通孔的侧壁之间的接触性的粘合促进剂被添加到所述遮光膜中。

(9)根据(8)所述的带透镜的基板,

其中所述粘合促进剂是硅烷偶联剂。

(10)根据(8)或(9)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜和所述透镜树脂部之间的接触宽度比所述遮光膜的宽度窄。

(11)根据(1)~(10)中任一项所述的带透镜的基板,

其中所述透镜树脂部形成为使得所述遮光膜形成在作为透镜部以外的部分的支撑部的光入射面上。

(12)一种通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得的层叠透镜结构,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

(13)一种通过将层叠透镜结构和传感器基板层叠获得的相机模块,所述层叠透镜结构通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部,在所述传感器基板中在基板上形成有光学传感器。

(14)一种制造装置,包括:

第一成膜单元,其在形成在基板中的通孔的侧壁上形成遮光膜;和

透镜形成单元,其形成与所述通孔的侧壁接触的透镜树脂部,所述通孔的侧壁具有在所述通孔的内侧由第一成膜单元形成的遮光膜。

(15)根据(14)所述的制造装置,

其中第一成膜单元通过使用黑色材料形成所述遮光膜。

(16)根据(15)所述的制造装置,

其中第一成膜单元使用炭黑或钛黑的颜料作为黑色材料。

(17)根据(14)所述的制造装置,

其中第一成膜单元通过使用金属膜形成所述遮光膜。

(18)根据(17)所述的制造装置,

其中第一成膜单元使用钨或铬作为金属膜。

(19)根据(14)所述的制造装置,

其中第一成膜单元通过使用化学气相沉积(cvd)膜形成所述遮光膜。

(20)根据(19)所述的制造装置,

其中第一成膜单元使用碳纳米管作为cvd膜。

(21)根据(14)~(20)中任一项所述的制造装置,

其中第一成膜单元通过使用含有用于改善所述透镜树脂部和所述通孔的侧壁之间的接触性的粘合促进剂的材料形成所述遮光膜。

(22)根据(21)所述的制造装置,

其中第一成膜单元使用硅烷偶联剂作为粘合促进剂。

(23)根据(21)或(22)所述的制造装置,

其中所述透镜形成单元形成所述透镜树脂部,使得所述遮光膜和所述透镜树脂部之间的接触宽度比所述遮光膜的宽度窄。

(24)根据(14)~(23)中任一项所述的制造装置,还包括:

第二成膜单元,其在作为所述透镜树脂部的透镜部以外的部分的支撑部的光入射面上形成遮光膜。

(25)根据(14)~(24)中任一项所述的制造装置,还包括:

在所述基板中形成所述通孔的通孔形成单元。

(26)根据(25)所述的制造装置,

其中所述通孔形成单元在所述基板上形成硬掩模,去除设有通过加工形成的硬掩模而形成的通孔的那部分的硬掩模,并且在所述基板中形成所述通孔。

(27)根据(25)所述的制造装置,

其中所述通孔形成单元层叠在所述基板上形成有蚀刻停止膜的承载基板上,在通过层叠所述基板和所述承载基板获得的层叠基板上形成硬掩模,去除设有通过加工形成的硬掩模而形成的通孔的那部分的硬掩模,并且在所述基板中形成所述通孔。

(28)一种制造方法,包括:

在形成在基板中的通孔的侧壁上形成遮光膜;和

形成与所述通孔的侧壁接触的透镜树脂部,在所述通孔的内侧在所述通孔的侧壁上形成有所述遮光膜。

(29)一种制造装置,包括:

带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:

成膜单元,其在形成在基板中的通孔的侧壁上形成遮光膜,和

透镜形成单元,其形成与所述通孔的侧壁接触的透镜树脂部,在所述通孔的内侧在所述通孔的侧壁上具有由所述成膜单元形成的遮光膜;和

接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(30)一种制造方法,包括:

通过在形成在基板中的通孔的侧壁上形成遮光膜和形成与所述通孔的侧壁接触的透镜树脂部来制造带透镜的基板,在所述通孔的内侧在所述通孔的侧壁上形成有所述遮光膜;和

层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(31)一种制造装置,包括:

层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:

带透镜的基板制造单元,其包括成膜单元和透镜形成单元,所述成膜单元在形成在基板中的通孔的侧壁上形成遮光膜,所述透镜形成单元形成与所述通孔的侧壁接触的透镜树脂部,在所述通孔的内侧在所述通孔的侧壁上具有由所述成膜单元形成的遮光膜,和

第一接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板;和

第二接合单元,其层叠并接合由所述层叠透镜结构制造单元制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(32)一种制造方法,包括:

通过在形成在基板中的通孔的侧壁上形成遮光膜和形成与所述通孔的侧壁接触的透镜树脂部来制造带透镜的基板,在所述通孔的内侧在所述通孔的侧壁上形成有所述遮光膜,

通过层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板来制造层叠透镜结构;和

层叠并接合所制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(33)一种带透镜的基板,包括:

在其中形成有通孔并且在光入射面或光出射面上形成有遮光膜的基板;和

形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

(34)根据(33)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜由黑色材料形成。

(35)根据(33)或(34)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜形成在所述基板的光入射面或光出射面的整个表面上。

(36)根据(33)或(34)所述的带透镜的基板,

其中在多个所述带透镜的基板层叠的同时,所述遮光膜形成在所述基板的光入射面或光出射面的露出于所述通孔的部分上。

(37)根据(36)所述的带透镜的基板,

其中所述基板的光入射面或光出射面通过露出于所述通孔的部分和未露出于所述通孔的部分设有高于所述遮光膜的膜厚度的台阶。

(38)根据(33)~(37)中任一项所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜具有粗糙表面。

(39)根据(38)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜以成膜状态被加工,使得表面变成粗糙表面。

(40)根据(38)或(39)所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜具有由材料的聚集体形成的粗糙表面。

(41)根据(38)~(40)中任一项所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜具有由包含在材料中的固体成分形成的粗糙表面。

(42)根据(38)~(41)中任一项所述的带透镜的基板,

其中所述遮光膜作为所述基板的粗糙表面形成在所述光入射面或所述光出射面上,使得表面变成粗糙表面。

(43)根据(33)~(42)中任一项所述的带透镜的基板,

其中所述基板还具有形成在所述通孔的侧壁上的遮光膜。

(44)一种通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得的层叠透镜结构,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在光入射面或光出射面上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

(45)一种通过将层叠透镜结构和传感器基板层叠获得的相机模块,所述层叠透镜结构通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在光入射面或光出射面上形成有遮光膜的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部,在所述传感器基板中在基板上形成有光学传感器。

(46)一种制造装置,包括:

成膜单元,其在设有通孔的基板的光入射面或光出射面上形成遮光膜;和

透镜形成单元,其在所述基板的通孔的内侧形成透镜树脂部。

(47)根据(46)所述的制造装置,

其中所述成膜单元通过使用黑色材料形成所述遮光膜。

(48)根据(46)或(47)所述的制造装置,

其中所述成膜单元在所述基板的光入射面或光出射面的整个表面上形成所述遮光膜。

(49)根据(46)或(47)所述的制造装置,

其中在多个所述带透镜的基板层叠的同时,所述成膜单元在所述基板的光入射面或光出射面的露出于所述通孔的部分上形成所述遮光膜。

(50)根据(49)所述的制造装置,还包括:

加工单元,其加工所述基板的光入射面或光出射面,从而通过露出于所述通孔的部分和未露出于所述通孔的部分形成高于所述遮光膜的膜厚度的台阶。

(51)根据(46)~(50)中任一项所述的制造装置,

其中所述成膜单元加工所形成的遮光膜的表面,使得所述表面变成粗糙表面。

(52)根据(46)~(51)中任一项所述的制造装置,

其中所述成膜单元通过使用聚集的材料形成所述遮光膜。

(53)根据(46)~(52)中任一项所述的制造装置,

其中所述成膜单元通过使用包含固体成分的材料形成所述遮光膜。

(54)根据(46)~(53)中任一项所述的制造装置,还包括:

粗糙表面形成单元,其对在所述基板的光入射面或光出射面中具有由所述成膜单元形成的遮光膜的那部分上进行包括蚀刻或蛾眼加工的处理,使得所述部分具有粗糙表面,

其中所述成膜单元在所述光入射面或所述光出射面上形成由所述粗糙表面形成单元形成为粗糙表面的所述遮光膜。

(55)根据(46)~(54)中任一项所述的制造装置,

其中所述成膜单元还在所述基板的通孔的侧壁上形成所述遮光膜。

(56)一种制造方法,包括:

在设有通孔的基板的光入射面或光出射面上形成遮光膜;和

在所述基板的通孔的内侧形成透镜树脂部。

(57)一种制造装置,包括:

带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括成膜单元和透镜形成单元,所述成膜单元在设有通孔的基板的光入射面或光出射面上形成遮光膜,所述透镜形成单元在所述基板的通孔的内侧形成透镜树脂部;和

接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(58)一种制造方法,包括:

通过在设有通孔的基板的光入射面或光出射面上形成遮光膜和在所述基板的通孔的内侧形成透镜树脂部来制造带透镜的基板;和

层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(59)一种制造装置,包括:

层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:

带透镜的基板制造单元,其包括成膜单元和透镜形成单元,所述成膜单元在设有通孔的基板的光入射面或光出射面上形成遮光膜,所述透镜形成单元在所述基板的通孔的内侧形成透镜树脂部,和

第一接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板;和

第二接合单元,其层叠并接合由所述层叠透镜结构制造单元制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(60)一种制造方法,包括:

通过在设有通孔的基板的光入射面或光出射面上形成遮光膜和在所述基板的通孔的内侧形成透镜树脂部来制造带透镜的基板;

通过层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板来制造层叠透镜结构;和

层叠并接合所制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(61)一种带透镜的基板,包括:

在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁的光出射侧端部形成有缺口形状的基板;和

形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

(62)根据(61)所述的带透镜的基板,

其中在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分形成有遮光膜。

(63)一种通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得的层叠透镜结构,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁的光出射侧端部形成有缺口形状的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部。

(64)一种通过将层叠透镜结构和传感器基板层叠获得的相机模块,所述层叠透镜结构通过层叠包含带透镜的基板的多个带透镜的基板获得,所述带透镜的基板包括在其中形成有通孔并且在所述通孔的侧壁的光出射侧端部形成有缺口形状的基板和形成在所述基板的通孔的内侧的透镜树脂部,在所述传感器基板中在基板上形成有光学传感器。

(65)一种制造装置,包括:

接合单元,其将承载基板接合到基板上;

通孔形成单元,其在通过所述接合单元接合有所述承载基板的所述基板中形成通孔;

缺口形状形成单元,其在由所述通孔形成单元形成在所述基板中的通孔的侧壁的光出射侧端部形成缺口形状;

成膜单元,其在由所述缺口形状形成单元在所述侧壁上形成有所述缺口形状的通孔的内侧形成遮光膜;和

分离单元,其将所述承载基板与由所述成膜单元在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分上形成有所述遮光膜的基板分离。

(66)根据(65)所述的制造装置,

其中所述缺口形状形成单元通过干蚀刻形成所述缺口形状。

(67)根据(65)或(66)所述的制造装置,

其中所述接合单元将表面上形成有蚀刻停止膜的所述承载基板接合到所述基板,

所述通孔形成单元通过将所述基板蚀刻到所述蚀刻停止膜来形成所述通孔,和

所述缺口形状形成单元在所述通孔的侧壁的蚀刻停止膜附近形成所述缺口形状。

(68)根据(67)所述的制造装置,还包括:

蚀刻停止膜去除单元,其在通过所述缺口形状形成单元形成所述缺口形状之后去除所述通孔的底部和所述底部的周边的蚀刻停止膜。

(69)根据(65)~(68)中任一项所述的制造装置,

其中所述接合单元通过等离子体接合将所述承载基板接合到所述基板。

(70)一种制造方法,包括:

将承载基板接合到基板上;

在接合有所述承载基板的所述基板中形成通孔;

在形成在所述基板中的通孔的侧壁的光出射侧端部形成缺口形状;

在于所述侧壁上形成有所述缺口形状的通孔的内侧形成遮光膜;和

将所述承载基板与在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分上形成有所述遮光膜的基板分离。

(71)一种制造装置,包括:

带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:

接合单元,其将承载基板接合到基板上,

通孔形成单元,其在通过所述接合单元接合有所述承载基板的所述基板中形成通孔,

缺口形状形成单元,其在由所述通孔形成单元形成在所述基板中的通孔的侧壁的光出射侧端部形成缺口形状,

成膜单元,其在由所述缺口形状形成单元在所述侧壁上形成有所述缺口形状的通孔的内侧形成遮光膜,和

分离单元,其将所述承载基板与由所述成膜单元在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分上形成有所述遮光膜的基板分离;和

接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(72)一种制造方法,包括:

通过将承载基板接合到基板上,在接合有所述承载基板的所述基板中形成通孔,在形成在所述基板中的通孔的侧壁的光出射侧端部形成缺口形状,在于所述侧壁上形成有所述缺口形状的通孔的内侧形成遮光膜,和将所述承载基板与在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分上形成有所述遮光膜的基板分离,从而制造带透镜的基板;和

层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(73)一种制造装置,包括:

层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:

带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:

第一接合单元,其将承载基板接合到基板上,

通孔形成单元,其在通过所述接合单元接合有所述承载基板的所述基板中形成通孔,

缺口形状形成单元,其在由所述通孔形成单元形成在所述基板中的通孔的侧壁的光出射侧端部形成缺口形状,

成膜单元,其在由所述缺口形状形成单元在所述侧壁上形成有所述缺口形状的通孔的内侧形成遮光膜,和

分离单元,其将所述承载基板与由所述成膜单元在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分上形成有所述遮光膜的基板分离,和

第二接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板;和

第三接合单元,其层叠并接合由所述层叠透镜结构制造单元制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(74)一种制造方法,包括:

通过将承载基板接合到基板上,在接合有所述承载基板的所述基板中形成通孔,在形成在所述基板中的通孔的侧壁的光出射侧端部形成缺口形状,在于所述侧壁上形成有所述缺口形状的通孔的内侧形成遮光膜,和将所述承载基板与在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分上形成有所述遮光膜的基板分离,从而制造带透镜的基板;

通过层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板来制造层叠透镜结构;和

层叠并接合所制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(75)一种制造装置,包括:

接合单元,其将允许光透过的透明承载基板接合到基板上;

通孔形成单元,其在通过所述接合单元接合有所述透明承载基板的所述基板中形成通孔;

成膜单元,其在由所述通孔形成单元形成在所述基板中的所述通孔的内侧形成遮光膜;

遮光膜去除单元,其经由所述透明承载基板通过用光照射所述通孔的底部来去除形成在所述通孔的底部上的遮光膜;和

分离单元,其将所述透明承载基板与由所述遮光膜去除单元去除了所述通孔的底部上的遮光膜的基板分离。

(76)根据(75)所述的制造装置,

其中所述遮光膜去除单元照射uv光。

(77)根据(75)或(76)所述的制造装置,其中所述接合单元通过等离子体接合将所述透明承载基板接合到所述基板。

(78)一种制造方法,包括:

将允许光透过的透明承载基板接合到基板上;

在接合有所述透明承载基板的所述基板中形成通孔;

在形成在所述基板中的所述通孔的内侧形成遮光膜;

经由所述透明承载基板通过用光照射所述通孔的底部来去除形成在所述通孔的底部上的遮光膜;和

将所述透明承载基板与去除了所述通孔的底部上的遮光膜的基板分离。

(79)一种制造装置,包括:

带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:

接合单元,其将允许光透过的透明承载基板接合到基板上,

通孔形成单元,其在通过所述接合单元接合有所述透明承载基板的所述基板中形成通孔,

成膜单元,其在由所述通孔形成单元形成在所述基板中的所述通孔的内侧形成遮光膜,

遮光膜去除单元,其经由所述透明承载基板通过用光照射所述通孔的底部来去除形成在所述通孔的底部上的遮光膜,和

分离单元,其将所述透明承载基板与由所述遮光膜去除单元去除了所述通孔的底部上的遮光膜的基板分离;和

接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(80)一种制造方法,包括:

通过将允许光透过的透明承载基板接合到基板上,在接合有所述透明承载基板的所述基板中形成通孔,在形成在所述基板中的所述通孔的内侧形成遮光膜,经由所述透明承载基板通过用光照射所述通孔的底部来去除形成在所述通孔的底部上的遮光膜,和将所述透明承载基板与去除了所述通孔的底部上的遮光膜的基板分离,从而制造带透镜的基板;和

层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板。

(81)一种制造装置,包括:

层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:

带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:

第一接合单元,其将允许光透过的透明承载基板接合到基板上,

通孔形成单元,其在通过所述接合单元接合有所述透明承载基板的所述基板中形成通孔,

成膜单元,其在由所述通孔形成单元形成在所述基板中的所述通孔的内侧形成遮光膜,

遮光膜去除单元,其经由所述透明承载基板通过用光照射所述通孔的底部来去除形成在所述通孔的底部上的遮光膜,和

分离单元,其将所述透明承载基板与由所述遮光膜去除单元去除了所述通孔的底部上的遮光膜的基板分离,和

第二接合单元,其层叠并接合包含由所述带透镜的基板制造单元制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板;和

第三接合单元,其层叠并接合由所述层叠透镜结构制造单元制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(82)一种制造方法,包括:

通过将允许光透过的透明承载基板接合到基板上,在接合有所述透明承载基板的所述基板中形成通孔,在形成在所述基板中的所述通孔的内侧形成遮光膜,经由所述透明承载基板通过用光照射所述通孔的底部来去除形成在所述通孔的底部上的遮光膜,和将所述透明承载基板与去除了所述通孔的底部上的遮光膜的基板分离,从而制造带透镜的基板;

通过层叠并接合包含所制造的带透镜的基板的多个带透镜的基板来制造层叠透镜结构;和

层叠并接合所制造的层叠透镜结构和在基板上形成光学传感器的传感器基板。

(83)一种透镜基板,包括:

具有通孔的基板;

配置在所述通孔的侧壁上的遮光膜;和

配置在所述基板的通孔的内侧的透镜部。

(84)根据(83)所述的透镜基板,其中所述遮光膜包含黑色材料,其中所述黑色材料包括炭黑或钛黑中的至少一种。

(85)根据(83)~(84)中任一项所述的透镜基板,其中所述遮光膜是包含钨或铬中的至少一种的金属膜。

(86)根据(83)~(85)中任一项所述的透镜基板,其中所述遮光膜是包含多个碳纳米管的化学气相沉积(cvd)膜。

(87)根据(83)~(86)中任一项所述的透镜基板,其中所述遮光膜包含粘合促进剂。

(88)根据(87)所述的透镜基板,其中所述粘合促进剂包括硅烷偶联剂。

(89)根据(83)~(88)中任一项所述的透镜基板,其中所述透镜部接触所述遮光膜的截面的宽度小于包括所述遮光膜的通孔部分的深度。

(90)根据(83)~(89)中任一项所述的透镜基板,还包括:设置在所述透镜部和所述通孔的侧壁之间的支撑部,其中所述遮光膜配置在所述支撑部的光入射面上。

(91)根据(83)~(90)中任一项所述的透镜基板,其中所述透镜基板是第一透镜基板,并且包括第一透镜基板的层叠的多个透镜基板包含在层叠透镜结构中。

(92)根据(91)所述的透镜基板,其中所述的层叠的透镜基板集成在具有包括光学传感器的传感器基板的相机模块中。

(93)根据(83)~(92)中任一项所述的透镜基板,其中所述遮光膜配置在所述基板的光入射面或所述基板的光出射面中的至少一个上。

(94)根据(93)所述的透镜基板,还包括:层叠在所述透镜基板上的第二透镜基板,其中所述遮光膜形成在所述基板的光入射面或所述基板的光出射面中的至少一个的位于第二基板的通孔的上方或下方的那部分上。

(95)根据(94)所述的透镜基板,其中所述基板的光入射面或所述基板的光出射面中的至少一个包括台阶部,所述台阶部包括露出于所述通孔的部分和未露出于所述通孔的部分,其中所述台阶部的高度大于所述遮光膜的厚度。

(96)根据(83)~(95)中任一项所述的透镜基板,其中所述遮光膜的表面是粗糙表面。

(97)根据(96)所述的透镜基板,其中在所述遮光膜已经配置在所述基板上之后,在所述遮光膜上赋予所述的遮光膜的粗糙表面。

(98)根据(96)所述的透镜基板,其中所述遮光膜的表面包括使所述表面凹凸的材料的聚集体。

(99)根据(99)所述的透镜基板,其中包含在材料中的固体成分使所述遮光膜的表面粗糙。

(100)根据(99)所述的透镜基板,其中所述基板的形成有所述遮光膜的表面是使所述遮光膜的表面粗糙的粗糙表面。

(101)根据(83)~(100)中任一项所述的透镜基板,其中所述基板包括在所述通孔的侧壁的光出射侧端部的缺口形状部分。

(102)根据(101)所述的透镜基板,其中所述遮光膜配置在所述通孔的侧壁的缺口形状部分以外的部分上。

(103)一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:

在基板中形成通孔;

在所述通孔的侧壁上形成遮光膜;和

在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部接触形成在所述通孔的侧壁上的遮光膜。

(104)一种电子设备,包括:

多个透镜基板,所述的多个基板中的每个透镜基板包括:

具有通孔的基板,

配置在所述通孔的侧壁上的遮光膜,和

配置在所述基板的通孔的内侧的透镜部;和

包括光学传感器的传感器基板。

附图标记列表

1相机模块11层叠透镜结构

12受光元件13光学单元

21透镜

41(41a~41e)带透镜的基板43传感器基板

51隔膜板52开口部

81支撑基板82透镜树脂部

83通孔121遮光膜

122上表面层123下表面层

141蚀刻掩模142保护膜

2011带透镜的基板2012层叠透镜结构

2040支撑基板2041通孔

2042透镜树脂部2043遮光膜

2044上表面层2045下表面层

2100制造装置2101控制单元

2102带透镜的基板制造单元

2131支撑基板加工单元2132透镜形成单元

2133表面层成膜单元2134遮光膜成膜单元

2151硬掩模成膜单元2152硬掩模加工单元

2153通孔形成单元2154遮光膜成膜单元

2161支撑基板2171硬掩模

2181承载基板接合单元2182承载基板分离单元

2191承载基板2192蚀刻停止膜

2200制造装置2201控制单元

2202层叠透镜结构制造单元

2231带透镜的基板制造单元

2232带透镜的基板接合单元

2300制造装置2301控制单元

2302相机模块制造单元

2331层叠透镜结构制造单元

2332传感器基板制造单元

2333接合单元2334分割单元

2335模块化单元2451缺口形状形成单元

2452硬掩模蚀刻停止膜去除单元

2501透明承载基板接合单元

2502遮光膜去除单元2503硬掩模去除单元

2504透明承载基板分离单元

2511透明承载基板2512uv光

3000摄像装置3001图像传感器

3002相机模块

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