[发明专利]微小光学元件

说明书

技术领域

本发明有关于使用半导体工艺制造的微小光学元件。

背景技术

近年，使用半导体工艺将树脂构造体设于半导体元件上的半导体元件逐渐增加。其中之一，即为使透镜一体形成于CCD或CMOS等摄影元件上的MLA(微型透镜数组)或DOE(绕射光学元件)等。

特别是，大多使用复数片MLA或DOE来进行提升聚光率或校正色差等复杂的处理。然而，在使用复数片MLA或DOE时，制造时的对准精度或调整的重要性日益增加。

专利文献1“绕射光学元件及使用其的光学系统”中，记载了使用于基板上堆栈两层或两层以上的构造的绕射光学元件，以提升绕射效率的波长依存性的方法。又，该文献中所介绍的技术，是通过对各格子部的格子边缘位置施以去角，使各绕射格子部的格子边缘成为钝角，以改善切削加工时等的格子形状的加工性或边缘部在成型时的形状转印性。

专利文献1：日本特开平11-223717号公报

发明内容

在组合有复数片MLA或DOE的情况下，当光学元件间的对准精度差时，即会对光学机器造成色偏移或散射等的不良影响。特别是结合单模态(singlemode)光纤等直径为10微米以下的光纤的结合器内的光学元件，即使于光学元件间有1微米程度的轴偏移，也会带来极大的影响。

又，如专利文献1所记载，即使是堆栈两层以上的DOE的构造，当格子边缘的位置偏移时，也会产生绕射效率降低的问题。

本发明的目的，是提供即使使用复数片MLA或DOE的构成也能实现高精度对准的微小构造体及其制造方法。

本发明的微小构造体的制造方法，该微小构造体在内面所对向的面具有微小构造，其特征在于，包含：于第1层表面形成第1图案的步骤；于所形成的该第1层表面上形成牺牲层的步骤；于该牺牲层表面形成第2图案的步骤；于该牺牲层及该第1层表面的一部分上形成第2层的步骤；以及除去构成该牺牲层的构件的步骤；在于该第1层形成该第1图案的步骤与于该牺牲层形成该第2图案的步骤中，分别以同一对准标记为基准形成图案。

又，该方法具有：形成该第2层以覆盖该牺牲层的步骤；以及除去该第1层或该第2层的一部分以使该牺牲层的一部分露出的步骤。

又，该方法具有：从该露出部分除去构成该牺牲层的构件后，于该牺牲层的露出部分设置盖件的步骤。

或者，该方法具有：将空气以外的媒质充填于除去构成该牺牲层的构件后的中空部分。

作为另一方法的本发明的微小构造体的制造方法，该微小构造体具备：第1构件，其形成有第1图案与凹形状或凸形状的对准标记；以及第2构件，其具有第2图案与能与形成于该第1构件的对准标记嵌合的形状的对准标记；使该第1构件与该第2构件彼此的该对准标记互相嵌合而形成微小构造体，其特征在于，该方法具有：将形成该第1构件的模具的至少形成对准标记的模具形状从原版经偶数次转印而形成的步骤；以及将形成该第2构件的模具的至少形成对准标记的模具形状从该原版经奇数次转印而形成的步骤。

又，该第1构件与该第2构件中任一方的该对准标记具有凹形状，将凹部的侧面形成为倾斜使该凹形状的底部面积小于该凹形状的开口部面积。

特别是，一方的该对准标记与另一方的该对准标记具有一对凸形状与凹形状；该凸形状的对准标记高度形成为较该凹形状的对准标记的深度短。

或者，该方法具有：在将该第1构件与该第2构件配合该对准标记予以嵌合时将空气以外的媒质充填于中空部分的步骤。

又，本发明的微小光学元件，于内部形成有被供使用波长的光透射的光学材料所构成的构造体包围的中空部分，其特征在于：该构造体的该中空部分侧的面的形状，能使该使用波长的光产生所希望光学特性的立体形状，且将用以连接该中空部分与该微小光学元件的外界空间的开口部设于该构造体。

特别是，该微小光学元件具备覆盖该开口部的密封构件。

再者，该光学面形状能使该使用波长的光产生既定绕射现象的浮凸图案。

特别是，该光学材料是树脂材料。

进一步地于面对该构造体外界空间的区域具备由玻璃或硅构成的基板。