[發明專利]微小光學元件

無效

• 申請號: 201110052864.4
• 申請日: 2006-10-02
• 公開（公告）號: CN102109626A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 林政俊
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G02B3/00;G02B1/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明有關于使用半導體工藝制造的微小光學元件。

背景技術

近年，使用半導體工藝將樹脂構造體設于半導體元件上的半導體元件逐漸增加。其中之一，即為使透鏡一體形成于CCD或CMOS等攝影元件上的MLA(微型透鏡數組)或DOE(繞射光學元件)等。

特別是，大多使用復數片MLA或DOE來進行提升聚光率或校正色差等復雜的處理。然而，在使用復數片MLA或DOE時，制造時的對準精度或調整的重要性日益增加。

專利文獻1“繞射光學元件及使用其的光學系統”中，記載了使用于基板上堆棧兩層或兩層以上的構造的繞射光學元件，以提升繞射效率的波長依存性的方法。又，該文獻中所介紹的技術，是通過對各格子部的格子邊緣位置施以去角，使各繞射格子部的格子邊緣成為鈍角，以改善切削加工時等的格子形狀的加工性或邊緣部在成型時的形狀轉印性。

專利文獻1：日本特開平11-223717號公報

發明內容

在組合有復數片MLA或DOE的情況下，當光學元件間的對準精度差時，即會對光學機器造成色偏移或散射等的不良影響。特別是結合單模態(singlemode)光纖等直徑為10微米以下的光纖的結合器內的光學元件，即使于光學元件間有1微米程度的軸偏移，也會帶來極大的影響。

又，如專利文獻1所記載，即使是堆棧兩層以上的DOE的構造，當格子邊緣的位置偏移時，也會產生繞射效率降低的問題。

本發明的目的，是提供即使使用復數片MLA或DOE的構成也能實現高精度對準的微小構造體及其制造方法。

本發明的微小構造體的制造方法，該微小構造體在內面所對向的面具有微小構造，其特征在于，包含：于第1層表面形成第1圖案的步驟；于所形成的該第1層表面上形成犧牲層的步驟；于該犧牲層表面形成第2圖案的步驟；于該犧牲層及該第1層表面的一部分上形成第2層的步驟；以及除去構成該犧牲層的構件的步驟；在于該第1層形成該第1圖案的步驟與于該犧牲層形成該第2圖案的步驟中，分別以同一對準標記為基準形成圖案。

又，該方法具有：形成該第2層以覆蓋該犧牲層的步驟；以及除去該第1層或該第2層的一部分以使該犧牲層的一部分露出的步驟。

又，該方法具有：從該露出部分除去構成該犧牲層的構件后，于該犧牲層的露出部分設置蓋件的步驟。

或者，該方法具有：將空氣以外的媒質充填于除去構成該犧牲層的構件后的中空部分。

作為另一方法的本發明的微小構造體的制造方法，該微小構造體具備：第1構件，其形成有第1圖案與凹形狀或凸形狀的對準標記；以及第2構件，其具有第2圖案與能與形成于該第1構件的對準標記嵌合的形狀的對準標記；使該第1構件與該第2構件彼此的該對準標記互相嵌合而形成微小構造體，其特征在于，該方法具有：將形成該第1構件的模具的至少形成對準標記的模具形狀從原版經偶數次轉印而形成的步驟；以及將形成該第2構件的模具的至少形成對準標記的模具形狀從該原版經奇數次轉印而形成的步驟。

又，該第1構件與該第2構件中任一方的該對準標記具有凹形狀，將凹部的側面形成為傾斜使該凹形狀的底部面積小于該凹形狀的開口部面積。

特別是，一方的該對準標記與另一方的該對準標記具有一對凸形狀與凹形狀；該凸形狀的對準標記高度形成為較該凹形狀的對準標記的深度短。

或者，該方法具有：在將該第1構件與該第2構件配合該對準標記予以嵌合時將空氣以外的媒質充填于中空部分的步驟。

又，本發明的微小光學元件，于內部形成有被供使用波長的光透射的光學材料所構成的構造體包圍的中空部分，其特征在于：該構造體的該中空部分側的面的形狀，能使該使用波長的光產生所希望光學特性的立體形狀，且將用以連接該中空部分與該微小光學元件的外界空間的開口部設于該構造體。

特別是，該微小光學元件具備覆蓋該開口部的密封構件。

再者，該光學面形狀能使該使用波長的光產生既定繞射現象的浮凸圖案。

特別是，該光學材料是樹脂材料。

進一步地于面對該構造體外界空間的區域具備由玻璃或硅構成的基板。