JP4819152B2 - 光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器 - Google Patents

Description

本発明は、複数のレンズや複数の光学機能素子などの複数の光学素子がウエハ状に設けられた光学素子ウエハに関する。本発明は、この光学素子ウエハを複数積層した光学素子ウエハモジュールに関する。本発明は、この光学素子ウエハまたは光学素子ウエハモジュールを切断した光学素子モジュールおよびその製造方法に関する。本発明は、この光学素子ウエハまたは光学素子ウエハモジュールを電子素子ウエハとモジュール化する電子素子ウエハモジュールに関する。本発明は、この電子素子ウエハモジュールを一括切断したり、この光学素子または光学素子モジュールを電子素子とモジュール化して電子素子モジュールを作製する電子素子モジュールの製造方法に関する。本発明は、この電子素子モジュールの製造方法によって作製した電子素子モジュールに関する。本発明は、この電子素子モジュールを用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置およびテレビジョン電話装置などの電子情報機器に関する。

撮像素子とその上の集光用のレンズ素子とを有する従来の光学機器として、カメラ付き携帯電話装置や携帯端末装置（ＰＤＡ）などにおいて、更なる小型化や低コスト化が強く求められている。

上記要求に応えるべく、特許文献１には、入射光を光電変換して撮像する撮像素子とその上の集光用のレンズ素子とをウェハレベルで形成・接合して電子素子ウエハモジュールとしての撮像素子ウエハモジュールとしてモジュール化した後に、モジュール化した撮像素子ウエハモジュールを一括切断により個片化して撮像素子モジュールを得る方法が提案されている。この本方法によると、中央部分に撮像素子を有する半導体ウェハ上にスペーサを介して透明基板が接着され、その透明基板上に密着するように集光用のレンズ素子としての凸型レンズが形成されている。これについて、図１７を用いて詳細に説明する。

図１７は、従来の撮像素子ウエハモジュールの一構成例を示す一括切断時の要部縦断面図である。

図１７において、従来の撮像素子ウエハモジュール１００は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子１０１がマトリクス状に複数配置された撮像素子ウエハ１０２と、この撮像素子ウエハ１０２上の撮像素子１０１間上に形成された樹脂接着層１０３と、撮像素子ウエハ１０２上を覆い、樹脂接着層１０３上に接着固定された透明基板１０４と、透明基板１０４上に、複数の撮像素子１０１のそれぞれに対応するように設けられたレンズ素子１０５とを有している。ここでは、切断時に裏面側に貼り付ける切断保持テープ１０６をレンズ素子１０５の凸型レンズ面上に貼り付ける。この状態で、隣接した撮像素子１０１間のダイシングラインＤＬに沿って、撮像素子ウエハモジュール１００を一括切断するようになっている。

特許文献１では、図１８に示すように、カメラデバイス２００は、撮像素子２０１上に微小スペーサプレート２０２を介してカバープレート２０３が設けられ、カバープレート２０３上に、撮像素子２０１の中心が、突出したレンズ２０４の光軸Ｃに対応するようにレンズプレート２０５が設けられている。この場合にも、切断時に裏面側に貼り付ける切断保持テープをレンズ２０４の凸型レンズ面上に貼り付けて、隣接した撮像素子２０１間のダイシングラインＤＬに沿って、カメラデバイス２００に一括切断するようになっている。

また、特許文献２では、レンズ基板の複数のスルーホール中にそれぞれ、各レンズが形成さている事例が開示されている。このレンズウエハモジュールを複数層、撮像素子ウエハ上に積層してモジュール化することが考えられる。このモジュールを、図１９を用いて示している。

図１９は、特許文献２に開示されているレンズウエハであって、レンズ基板の複数のスルーホール中にレンズを設けたレンズウエハを複数層用いて、撮像素子ウエハ上にモジュール化した撮像素子ウエハモジュールを示す要部縦断面図である。

図１９において、この撮像素子ウエハモジュール２５０は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子２５１がマトリクス状に複数配置された撮像素子ウエハ２５２上に、撮像素子２５１上方が取り除かれた樹脂接着層２５３を介して透明支持基板２５４が設けられている。この透明支持基板２５４上に、複数の撮像素子２５１のそれぞれに各レンズ位置が対応するように設けられたレンズウエハモジュール２５５が接着して設けられている。レンズの外周領域を埋め込むようにレンズ基板２５６が配設されたレンズウエハモジュール２５５は、ここでは、レンズウエハ２５５ｂ上にレンズウエハ２５５ａが接着材２５７により接着されて構成されている。また、レンズウエハ２５５ａの表面側には、光学面Ａが開放（開口）された遮光板２５８が、接着材２５７により接着されて設けれている。さらに、透明支持基板２５４とレンズウエハ２５５ｂ間も接着材２５７により接着されている。この接着材２５７は、遮光板２５８およびレンズ基板２５６の開口部よりも外周側で、図２０に示すように、図１９の撮像素子ウエハモジュール２５０を上から見た場合に、中央円形状の光学面Ａの外周側の正方形または矩形のダイシングラインＤＬよりも内側の各辺に沿った所定幅領域に配置されている。

なお、この撮像素子ウエハモジュール２５０は、図１９では単位モジュール断面構造を示しているが、この単位モジュール断面構造が行列方向のマトリクス状に多数設けられている。この単位モジュール断面構造は、ダイシングラインＤＬに沿って個片化された後の撮像素子モジュールである。

特許文献３、４では、図２１に示すように、赤外線通信用モジュール３００は、赤外線放射素子３０１および赤外線検出素子３０２が設けられたベース基板３０３上を覆うようにカバー基板３０４が設けられている。カバー基板３０４には、赤外線放射素子３０１側からの出射光を平行光にして光ファイバ３０５に入射させるための凸レンズ部３０６と、光ファイバ３０７からの入射光を赤外線検出素子３０２側に集光させるための凸レンズ部３０８とが配設されている。

また、カバー基板３０４には、レンズ表面保護のために、ベース基板３０３とは反対側に各凸レンズ部３０６，３０８を囲み各凸レンズ部３０６，３０８の頂部よりも突出した保護壁部３０９が設けられている。この保護壁部３０９の先端上面を含む平面よりも、各凸レンズ部３０６，３０８の頂部がベース基板３０３側に位置している。これにより、この保護壁部３０９によって保護されて各凸レンズ部３０６，３０８に傷が付き難くく、製造歩留まりや信頼性の向上が図られる。

特開２００４−６３７５１号公報 特表２００５−５３９２７６号公報 特開２００７−２２５９３２号公報 特開２００７−２２７６７６号公報

しかしながら、上記従来の特許文献１，２の構成では、切断時に、裏面側の最も表面上に凸レンズ表面が突出している。その突出した凸レンズ表面に、貼り付けられる切断保持テープの糊が付いてしまう虞がある。切断時に、ダイシングラインＤＬに沿って材料に刃が入っていくと、最後に切断保持テープに至り、突出した凸レンズ表面から貼り付けられた切断保持テープが剥がれる方向に切断保持テープに力が働いて、切断保持テープが浮いて、そこに切削水が入り込んでしまう。この切削水や切断保持テープの糊によって凸レンズ表面が汚してしまう。

即ち、上記従来の特許文献１の構成では、特許文献２の場合と同様に、ダイシングラインＤＬに沿って一括切断する切断工程において、切断保持テープ１０６を貼付けて一括切断している。この場合、切断方向と切断保持テープ１０６の剥がれる方向とが同じである。このため、凸型レンズ面への切断保持テープ１０６の貼付けが不安定になって、切断中に凸型レンズ面から切断保持テープ１０６が剥がれ易く、凸型レンズ面上に、切り屑により汚れた切削水が浸入して凸型レンズの表面を汚してしまう。また、切断保持テープ１０６の接着層の糊が凸型レンズ面に転写されて凸型レンズ面が汚れてしまうという危険性もある。さらに、凸型レンズ面が外部に突出しているため、図示はしていないが、切断保持テープ１０６または切断保護テープのない状態では、製造過程における搬送時などに凸型レンズ面に傷が付く危険性も高い。凸型レンズの表面に傷が付くとその傷をも撮像してしまうので、撮像不良になってしまう。

また、上記従来の特許文献３、４の構成では、凸レンズ部３０６，３０８の外周側の保護壁部３０９の先端上面が、凸レンズ部３０６，３０８の頂部よりも突出しているものの、切断保持テープを用いて切断保持テープの糊が凸レンズ部３０６，３０８の頂部に付かないことを念頭にしていない。このため、隣接する赤外線放射素子３０１および赤外線検出素子３０２などの複数素子の外周を大きく囲うように保護壁部３０９が設けれている。したがって、特許文献３、４の構成を本願発明に適用しても、対向する保護壁部３０９の距離が長く（間口が大きく）、切断保持テープを用いて切断保持テープの糊が凸レンズ部３０６，３０８の頂部に付いてしまう虞があるし、切断時に、切断保持テープを貼り付けても剥がれやすく切削水が、保護壁部３０９に囲まれた複数のレンズ表面側に侵入してしまう虞がある。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、製造プロセス過程において、光学的に機能する凸レンズ面などの光学素子表面をより確実に綺麗に保つことができる光学素子ウエハ、この光学素子ウエハを複数積層した光学素子ウエハモジュール、この光学素子ウエハモジュールを個片化した光学素子モジュール、この光学素子ウエハまたは光学素子ウエハモジュールを切断して光学素子モジュールを作製する光学素子モジュールの製造方法、この光学素子ウエハまたは光学素子ウエハモジュールを電子素子ウエハとモジュール化する電子素子ウエハモジュール、この電子素子ウエハモジュールを一括切断したり、この光学素子または光学素子モジュールを電子素子とモジュール化して電子素子モジュールを作製する電子素子モジュールの製造方法および、この電子素子モジュールの製造方法によって作製した電子素子モジュール、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。

本発明の光学素子は、中央部に光学面が設けられ、該光学面の外周側に所定厚さを持つスペーサ部が設けられた光学素子であって、個片化切断時に、上方を覆うように該スペーサ部上に保持テープを貼り付ける場合に、該保持テープが該光学面に付着しないように、該スペーサ部の表面高さが、該光学面の表面高さよりも高く構成されており、該スペーサ部は、該光学面の一つ毎に設けられており、該スペーサ部は、該光学面の外周端部から、該光学面領域を囲むように、該光学面の凸形状よりも突出した突出部または平坦部になっており、該突出部は、該光学面の外周端部から、該光学面の凸形状よりも環状に突出しているかまたは、環状の一部として突出しており、該環状の全部または一部の突出部は、そのトップ面が平坦面になっている光学素子を複数積層した光学素子モジュールであって、最も上側および最も下側のうちの少なくともいずれかの光学素子のスペーサ部は、その表面の高さが、当該光学素子の光学面の表面の高さよりも高く突出しており、該複数の光学素子のうち、該上側の光学素子と該下側の光学素子のレンズ間隔は、該上側の光学素子のスペーサ部と、該下側の光学素子のスペーサ部の各平坦面が直に当接して規制されており、該上側の光学素子のスペーサ部と、該下側の光学素子のスペーサ部との各平坦面の更に外周側の底部によって囲まれた空間部分に接着材が配置されて、該上側の光学素子と該下側の光学素子とが接着されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。この場合の本発明の光学素子は平面視４角形である。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子における光学面およびこれよりも突出した突出部または平坦部は、表面および裏面のうちの少なくともいずれかの面に設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子におけるスペーサ部の表面高さと前記光学面の表面高さとの差は２０μｍ〜１００μｍの範囲内である。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子において、前記スペーサ部の表面高さと前記光学面の表面高さとの差は、５０μｍ±１０μｍである。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子において、前記光学面および前記スペーサ部は透明樹脂材料により一括成型されている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子における光学面はレンズ面である。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子における光学面は、出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて所定方向に入射させる光学機能素子面である。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子における光学面が直径１ｍｍ±０.５ｍｍの円形である。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子におけるスペーサ部の更に外周側に段差部を介して接着材配置用の底部が設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子における透明樹脂材料の内部に、前記光学面に対応した箇所のみ貫通した貫通孔を有する支持板が配設されている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子における支持板は、遮光性を有しており、前記貫通孔の外周部側は前記スペーサ部に対応し、該貫通孔の外周部側は、その更なる外周部側よりも厚さが厚く構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子における支持板の更なる外周部には、樹脂成形時に樹脂材料を逃がすための貫通部または／および凹部が設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子モジュールにおける底部による空間部分は、前記接着材が接着時に上下の光学素子底部に挟まれて広がるのに十分なスペースを有している。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子モジュールにおける接着材は、前記光学面の外側で、ダイシングラインに沿った四角形の内側に所定幅で設けられており、該四角形状の接着材の角部または／および辺部に通気孔が設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子モジュールにおける光学面の外側で、ダイシングラインに沿った四角形の内側に所定幅で、樹脂硬化後も接着性が残るごみ取り用の接着材が更に設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子モジュールにおけるごみ取り用の接着材の一部または全部は、前記通気孔に内側で対向するように設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子モジュールにおける接着材は、遮光性を有している。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子モジュールにおいて、前記光学面以外の上面および、前記複数の光学素子の側面のうち少なくとも該上面を遮光する遮光ホルダを有する。

さらに、好ましくは、本発明の光学素子モジュールにおいて、本発明の上記光学素子の前記光学面以外の上面および側面のうち少なくとも該上面を遮光する遮光ホルダを有する。

さらに、本発明の光学素子ウエハは、本発明の上記光学素子を２次元状に複数個一括成形して配設したものであり、そのことにより上記目的が達成される。

さらに、本発明の光学素子ウエハモジュールは、本発明の上記光学素子ウエハを前記光学面を一致させて複数積層したものであり、そのことにより上記目的が達成される。

さらに、本発明の光学素子ウエハモジュールは、本発明の上記光学素子モジュールを２次元状に複数配設したものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の光学素子モジュールの製造方法は、光学素子ウエハ、該光学素子ウエハを複数積層した光学素子ウエハモジュールまたは請求項３０に記載の光学素子ウエハモジュールの表面側および裏面側のうちの少なくともいずれかに保持テープを貼り付る工程と、該光学素子ウエハまたは該光学素子ウエハモジュールをダイシングラインに沿って一括切断して個片化する切断工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子素子ウエハモジュールは、複数の電子素子が配設された電子素子ウエハと、該電子素子ウエハ上の所定領域に形成された樹脂接着層と、該電子素子ウエハ上を覆い、該樹脂接着層上に固定された透明支持基板と、該複数の電子素子のそれぞれに各光学素子が対応するように該透明支持基板上に接着された請求項２８に記載の光学素子ウエハ、該光学素子ウエハを複数積層した光学素子ウエハモジュールまたは請求項３０に記載の光学素子ウエハモジュールを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールにおける最も下側の光学素子ウエハと前記電子素子との間隔は、該最も下側の光学素子ウエハのスペーサ部と前記透明支持基板との各平坦面が直に当接して規制されている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールにおける最も下側の光学素子ウエハのスペーサ部の平坦面の更に外周側の底部と前記透明支持基板とによって囲まれた空間部分に接着材が配置されて、該最も下側の光学素子ウエハと該透明支持基板が接着されている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールにおける底部による空間部分は、前記接着材が接着時に上下から挟まれて広がるのに十分なスペースを有している。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールにおける電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールにおける電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子である。

本発明の電子素子モジュールの製造方法は、本発明の上記電子素子ウエハモジュールにおける前記光学素子ウエハまたは前記光学素子ウエハモジュールの表面側に保持テープを貼り付る工程と、該電子素子ウエハモジュールを前記電子素子ウエハ側からダイシングラインに沿って一括切断して個片化する切断工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子素子モジュールの製造方法は、複数の電子素子が配設された電子素子ウエハ上を覆うように透明支持基板を樹脂接着層により接着固定して撮像素子ウエハユニットを作製する撮像素子ウエハユニット作製工程と、該撮像素子ウエハユニットを該電子素子ウエハ側からダイシングラインに沿って一括切断して撮像素子ユニットに個片化する切断工程と、本発明の上記光学素子モジュールの製造方法により製造された光学素子モジュールを、該撮像素子に光学素子が対応するように撮像素子ユニットに貼り付ける工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子素子モジュールは、本発明の上記電子素子ウエハモジュールから一または複数個毎に切断されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子ウエハモジュールから切断されて個片化された電子素子モジュールをセンサモジュールとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子ウエハモジュールから切断されて個片化された電子素子モジュールを情報記録再生部にに用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、一つの光学素子領域の外周側に設けられたスペーサ部の表面高さが、その中央部の光学素子領域（光学面）の表面高さよりも高く構成されている。これによって、製造プロセス過程において、切断時に保持テープが光学素子領域の表面に付かないようにすると共に、保持テープの剥がれを防いで、切削水によるレンズ光学面への汚染を防ぎ、光学特性の低下を抑止することが可能となって、光学的に機能する凸レンズ面などの光学素子表面（光学面）を綺麗に保つことが可能となる。

以上により、本発明によれば、光学素子領域の外周側に設けられたスペーサ部の表面高さが、その中央部の光学素子領域の表面高さよりも高く構成されている。このため、製造プロセス過程において、切断時に保持テープが光学素子領域の表面に付かないようにすると共に、保持テープの剥がれを防ぐことができる。これによって、切断時の切削水によるレンズ光学面への汚染を防ぎ、光学特性の低下を抑止することができて、光学的に機能する凸レンズ面などの光学素子表面を綺麗に保つことができる。しかも、従来の切断プロセスからの変更がないため、低コストである。

本発明の実施形態１に係る電子素子ウエハモジュールの構成例を示す要部縦断面図である。 図１の第１レンズ６１の成形方法について説明するための要部縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１レンズウエハおよび第２レンズウエハを撮像素子ウエハとモジュール化した後に個片化して撮像素子モジュールを作製する場合の各製造工程を示す要部縦断面図である。 （ａ）は、図１のレンズウエハモジュールの切断工程を示す要部縦断面図、（ｂ）は、撮像素子モジュールの一体化工程を示す要部縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の第１レンズウエハおよび第２レンズウエハをそれぞれ切断して個片化した第１レンズおよび第２レンズをそれぞれ作製し、撮像素子ユニットを個片化してこれに第１レンズおよび第２レンズを一体化する場合の各製造工程を示す要部縦断面図である。 図１の撮像素子ウエハモジュールの変形例を示す要部縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図６のレンズウエハモジュールの第１レンズウエハの製造方法の各製造工程を示す要部縦断面図である。 本発明の実施形態２に係る電子素子ウエハモジュールの構成例を示す要部縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図８の接着材を外周全て囲わずに一部に通気孔を設ける場合の接着材配置構成の各事例を模式的に示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図８の接着材を外周全て囲わずに一部に通気孔を設ける場合の接着材配置構成の他の事例を模式的に示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図８の第１レンズウエハの成形方法の一例について説明するための要部縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図８の第１レンズウエハの成形方法の他の一例について説明するための要部縦断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図８の第１レンズウエハの成形方法のさらに他の一例について説明するための要部縦断面図である。 （ａ）は、図５（ｃ）の各レンズの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、図４（ｂ）のレンズモジュールの変形例を示す縦断面図、（ｃ）は、図５（ｃ）の第１レンズの上面図、（ｄ）は、図１４（ａ）の第１レンズの上面図、（ｅ）は、図１４（ａ）の第１レンズと遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図、（ｆ）は、図１４（ｂ）のレンズモジュールの変形例と遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図である。 （ａ）は、図８の各レンズの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、図８のレンズモジュールの変形例を示す縦断面図、（ｃ）は、図８の第１レンズの上面図、（ｄ）は、図１５（ａ）の第１レンズの上面図、（ｅ）は、図１５（ａ）の第１レンズと遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図、（ｆ）は、図１５（ｂ）のレンズモジュールの変形例と遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図、（ｇ）は、遮光ホルダウエハ、第１レンズウエハおよび第２レンズウエハを積層したレンズウエハモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態４として、本発明の実施形態１、２のセンサモジュール、または本発明の実施形態３のレンズおよびレンズモジュールを用いたセンサモジュールを含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。 従来の撮像素子ウエハモジュールの一構成例を示す一括切断時の要部縦断面図である。 特許文献２に開示されている従来の撮像素子ウエハモジュールの構成例を示す一括切断時の要部縦断面図である。 特許文献２に開示されているレンズウエハであって、レンズ基板の複数のスルーホール中にレンズを設けたレンズウエハを複数層用いて、撮像素子ウエハ上にモジュール化した撮像素子ウエハモジュールを示す要部縦断面図である。 図１９の撮像素子ウエハモジュールを上から見た場合の接着材の配置図である。 特許文献３、４に開示されている従来の撮像素子ウエハモジュールの構成例を示す一括切断時の要部縦断面図である。

以下に、本発明の光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法および電子素子モジュールの実施形態１、２として、レンズウエハ、レンズウエハモジュール、レンズモジュールの製造方法、撮像素子ウエハモジュール、撮像素子モジュールの製造方法および撮像素子モジュール（センサモジュール）に適用した場合について図面を参照しながら詳細に説明する。また、光学素子ウエハを個片化した光学素子、光学素子ウエハモジュールを個片化した光学素子モジュールの実施形態３として、レンズおよびレンズモジュールについて図面を参照しながら詳細に説明する。さらに、上記実施形態３のレンズまたはレンズモジュールを用いた撮像素子モジュールや、上記実施形態１、２の撮像素子モジュールをセンサモジュールとして画像入力部である撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置やテレビジョン電話装置などの電子情報機器の実施形態４について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電子素子ウエハモジュールの単位構成例を示す要部縦断面図である。

図１において、本実施形態例１の電子素子ウエハモジュールとしての撮像素子ウエハモジュール１は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子２がマトリクス状に複数配置された電子素子ウエハとしての撮像素子ウエハ３と、この撮像素子ウエハ３上の撮像素子２間上に形成された樹脂接着層４と、撮像素子ウエハ３上を覆い、樹脂接着層４上に接着固定されたガラス板などの透明支持基板５と、この透明支持基板５上に、複数の撮像素子２のそれぞれに各レンズ位置が対応するように設けられた光学素子ウエハモジュールとしてのレンズウエハモジュール６とを有している。なお、図１では、撮像素子ウエハモジュール１の１単位の撮像素子モジュールを示しており、実際には、この１単位の撮像素子モジュールが多数設けられ、撮像素子ウエハモジュール１から切断されて多数の撮像素子モジュール（センサモジュール１０）に個片化される。

撮像素子ウエハ３は、各ウエハ表面側に、複数の撮像素子２（撮像素子２毎に複数の画素を構成する複数の受光部が設けられている）がマトリクス状に多数配列されており、その撮像素子２毎にウエハ裏面から表面のパッド（電極パッド）下に貫通する複数の貫通穴が明けられている。この貫通穴の側壁と裏面側は絶縁膜で覆われており、パッドにコンタクトを持つ配線層が貫通穴を介して裏面まで形成されている。この配線層に接続された外部接続端子３１上および裏面には絶縁膜３２が形成され、この配線層の外部接続端子３１上に半田ボール（図示せず）が形成される部分は絶縁膜３２が窓明けされて半田ボール（図示せず）が外部に露出して形成されている。ここでは、撮像素子ウエハ３として、撮像素子２毎に貫通電極が設けられた場合について説明したが、このような貫通電極が設けられていない場合もある。

樹脂接着層４は、ウェハ表面の各撮像素子２の周囲部上に形成されて、撮像素子ウエハ３と透明支持基板５とを接着している。この樹脂接着層４は、半導体表面上方が透明支持基板５で覆われる場合に、撮像素子ウエハ３上の電子素子としての撮像素子２が設けられたセンサ領域上の内部空間が密閉される。樹脂接着層４は、撮像素子ウエハ３上の所定場所に通常のフォトリソ技術により形成される。その上に透明支持基板５が接着される。この樹脂接着層４は、フォトリソ技術の他に、スクリーン印刷手法またはディスペンス手法を用いて形成することができる。

レンズウエハモジュール６は、透明支持基板５上に、各撮像素子２にそれぞれ対応するように、複数の第１レンズ６１が２次元状に配列された光学素子ウエハとしての第１レンズウエハ６５と、複数の第２レンズ６２が２次元状に配列された光学素子ウエハとしての第２レンズウエハ６６とが積層されて設けられている。この第１レンズ６１の光学面Ａは凸レンズ形状で外部に突出しており、光学面Ａ内中央部の最も突出したトップ部分よりも、光学面Ａの外周部分において環状により突出している。図１では、第１レンズ６１における光学面Ａの環状の突出部６１ａ、６１ｂが平坦面になっているが、環状の平坦面に限らず、円弧状突起部、円弧状突起部を片列に並べ波打った形状など、どんな形状でもよく、環状の突出部であればよい。

この第１レンズウエハ６５は、複数の光学素子としての第１レンズ６１が２次元状に設けられ、複数の第１レンズ６１の各中央部にレンズ領域の光学面Ａが設けられ、光学面Ａの外周側に所定厚さを持つスペーサ部としての突出部６１ａ、６１ｂが設けられており、このスペーサ部としての突出部６１ａ、６１ｂの表面高さが、レンズ領域（光学面Ａ）の表面高さよりも高く、突出部６１ａ、６１ｂの表面高さとレンズ領域（光学面Ａ）の表面高さとの差Ｓが存在する。切断時前に、後述する切断保持テープ９を、レンズ領域の光学面Ａの上方を覆うように突出部６１ａ、６１ｂの各平坦面に貼り付ける。この場合に、後述する切断保持テープ９の粘着面がレンズ領域（光学面Ａ）に付着しないように、この差Ｓとして、突出部６１ａ、６１ｂの各平坦面の表面高さが、レンズ領域（光学面Ａ）の頂部表面高さよりも高く構成されている。

このように、スペーサ部としての突出部６１ａ、６１ｂは、光学素子領域としてのレンズ領域（光学面Ａ）の外周端部から、光学面Ａの表面凸形状の頂部よりも環状に突出した突出部６１ａ、６１ｂのトップ面が平坦面になっている。この光学面Ａが直径１ｍｍ±０.５ｍｍの円形とした場合に、スペーサ部（突出部６１ａ）の表面高さとレンズ領域（光学面Ａ）の表面高さとの差Ｓは２０μｍ〜１００μｍである。また、好ましくは、この場合に、スペーサ部（突出部６１ａ）の表面高さとレンズ領域（光学面Ａ）の表面高さとの差Ｓは５０μｍ程度（５０μｍ±１０μｍ）である。

第２レンズ６２は、表面および裏面共に凸形状の光学面Ａであり、この光学面Ａの外周の光学面外周端部Ｂから、光学面Ａの凸形状よりも環状に突出した突出部６２ａ、６２ｂが平坦面になっている。第１レンズ６１の裏面の光学面Ａから外周側の環状の突出部６１ｂと、第２レンズ６２の表面の光学面Ａの外周側の環状の突出部６２ａとが互いにその平坦面で接している。その環状の突出部６１ｂ、６２ａのさらに外側の低部または底部（段部）による隙間に接着材７が配設されている。この接着材７により第１レンズ６１および第２レンズ６２がその隙間において上下に接着固定されている。これと同様に、透明支持基板５と第２レンズ６２の裏面の光学面Ａの外周端部Ｂの環状の突出部６２ｂがその平坦面で接している。その環状の突出部６２ｂのさらに外側の低部または底部（段部）による隙間に接着材７が配設されている。この接着材７により透明支持基板５と第２レンズ６２とがその隙間において上下に接着固定されている。

これによって、第１レンズ６１と第２レンズ６２の間隔、および第２レンズ６２と透明支持基板５の間隔は、環状の突出部６１ｂ、６２ａおよび、環状の突出部６２ｂの各平面によって当接して規制されている。このため、接着材７の厚みや量のバラツキに影響されないため、レンズモジュール６全体の厚みが安定する。即ち、第１レンズ６１と第２レンズ６２同士の当たり面（突出部６１ｂ、６２ａおよび６２ｂ）でレンズ間隔を決め、この当たり面のさらに外側の底部による空間部分（隙間部分）で接着する。これにより、接着材７の量が多くても隙間内で広がるだけで、接着材７の厚みや量のバラツキに悪影響されない。このため、レンズモジュール６全体の厚みが安定して、レンズモジュール６の光学的な特性も安定する。

撮像素子２側とは反対側の第１レンズ６１の凸レンズ面の中央部の高い位置（頂部）よりも高い位置に、凸レンズ面の外周側の所定厚さのこば部分（スペーサ部；突出部６１ａ、６１ｂ）の環状トップ平坦面（環状の突出部６１ａの平坦面）を設けている。

以下に、上記構成の撮像素子ウエハモジュール１を製造する方法について説明する。

まず、図１の第１レンズ６１の成形方法について説明する。

図２は、図１の第１レンズ６１の成形方法について説明するための要部縦断面図である。

図２において、第１レンズ６１の表面形状に対応した上側金型６３と、第１レンズ６１の裏面形状に対応した下側金型６４とにより、上下方向から、第１レンズ６１の透明樹脂材料６１ｃを挟み込んでプレスする。このとき、第１レンズ６１の透明樹脂材料６１ｃを所定のレンズ厚さになるように制御される。成形された透明樹脂材料６１ｃは、複数個の第１レンズ６１がウェハスケールに２次元状でマトリクス状に配列されて連なって第１レンズウエハ６５を構成している。透明樹脂材料６１ｃとしては、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂、熱硬化樹脂、ＵＶと熱の併用による硬化樹脂のうちのどれでも構わない。

また、上側金型６３および下側金型６４は、複数個の第１レンズ６１の形状をウエハスケールで２次元状でマトリクス状に配列した金型を作製する。金型作製方法としては、切削加工またはＮｉ（ニッケル）電鋳などにより、上側金型６３で表面レンズ形状を作製し、下側金型６４で裏面レンズ形状を作製する。

なお、ここでは、図１の複数の第１レンズ６１からなる第１レンズウエハ６５の成形方法について説明したが、図１の複数の第２レンズ６２からなる第２レンズウエハ６６の成形方法についても、その表面レンズ形状および裏面レンズ形状は第１レンズ６１の場合とは異なるものの、図１の第１レンズ６１の成形方法の場合と同様に形成することができるものである。

次に、第１レンズウエハ６５および第２レンズウエハ６６を撮像素子ウエハ３とモジュール化した後に個片化して電子素子モジュールとしての撮像素子モジュール（センサモジュール１０）を作製する場合について説明する。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１レンズウエハおよび第２レンズウエハを撮像素子ウエハとモジュール化した後に個片化して撮像素子モジュールを作製する場合の各製造工程を示す要部縦断面図である。

まず、図３（ａ）のレンズ貼り合わせ工程に示すように、点線で示すダイシングラインＤＬを含む第１レンズ６１および第２レンズ６２間に接着材７を塗布する。この接着材７の塗布位置は、第１レンズ６１の裏面の光学面Ａから外周側の環状下側の突出部６１ｂと、第２レンズ６２の表面の光学面Ａの外周側の環状上側の突出部６２ａとが互いにその平坦面で直に接し、その環状下側の突出部６１ｂと環状上側の突出部６２ａのさらに外側の凹部内に接着材７を配置する。

次に、第１レンズ６１の各光軸Ｃと第２レンズ６２の各光軸Ｃとが一致するようにアライメントを取って、ウェハスケールで形成された上側の第１レンズ６１の第１レンズウエハ６５と、下側の第２レンズ６２の第２レンズウエハ６６とを、図３（ｂ）に示すように上下に重なるように接着材７により接着して貼り合せて２枚のレンズウエハ６５，６６からなるレンズウエハモジュール６を作製する。

一方、図３（ｂ）のモジュール化工程に示すように、撮像素子ウエハ３上を覆うようにガラス板などの透明支持基板５を樹脂接着層４により接着固定して撮像素子ウエハユニット８を作製する。

この撮像素子ユニット８の透明支持基板５上に、２枚のレンズウエハ６５，６６からなるレンズウエハモジュール６を、第１レンズ６１および第２レンズ６２の各光軸Ｃと、撮像素子ウエハ３の各撮像素子２の中心とを一致させるように、撮像素子ウエハユニット８と貼り合わせて、図３（ｃ）に示す撮像素子ウエハモジュール１を作製する。この貼り合せの際、例えばウェハスケールのレンズウエハ６５，６６に反りが発生し、レンズ表面全体を治具で吸着して反りを強制するような場合、本構造の２枚のレンズウエハ６５，６６であれば光学面を逃げるような治具を作製する必要がなく、即ち、機種毎の治具の製作が不要になってコストダウンに繋がる。

続いて、図３（ｃ）の切断工程に示すように、ウェハスケールの第１レンズウエハ６５の複数の第１レンズ６１の表面側に切断保持テープ９を貼り付け、撮像素子ウエハユニット８の撮像素子ウエハ３側を上にして、点線で示すダイシングラインＤＬに沿って撮像素子ウエハモジュール１を一括切断する。

この撮像素子ウエハモジュール１の切断時に、第１レンズ６１の表面の光学面は、光学面外周側の環状突出部の平坦面に貼り付けられた切断保持テープ９によって守られて、その光学面内部に切削水が浸入しない。また、切断保持テープ９と第１レンズ６１の表面の光学面とが接していないため、切断保持テープ９の接着材が、第１レンズ６１の光学面に付着することがない。なお、ダイシングラインＤＬに沿ったダイサーによる切断またはワイヤによる切断では、従来から切断保持テープ９を使用するため、切断工程に関して従来からのプロセスの変更はない。

次に、図３（ａ）〜図３（ｃ）で説明したように、レンズウエハモジュール６を撮像素子ウエハ３とモジュール化した後に個片化して撮像素子モジュールを作製する場合に代えて、レンズウエハモジュール６を個片化してレンズモジュールを作製し、撮像素子ユニット８を個片化してこれにレンズモジュールを一体化する場合について説明する。

図４（ａ）は、図１のレンズウエハモジュールの切断工程を示す要部縦断面図、図４（ｂ）は、撮像素子モジュールの一体化工程を示す要部縦断面図である。

図４（ａ）のレンズウエハモジュールの切断工程に示すように、ウエハスケールで形成された複数の第１レンズ６１が形成された第１レンズウエハ６５と、複数の第２レンズ６２が形成された第２レンズウエハ６６とが上下に貼り合わされた状態で、ダイシングラインＤＬに沿って一括切断して図４（ｂ）に示すレンズモジュール６０を作製する。この切断の際に、切断保持テープ９ａを、第２レンズウエハ６６の第２レンズ６２の外周側の環状の突出部６２ｂの平坦面に貼り付け、また、レンズ面保護のために、表面保護テープ９ｂを、第１レンズウエハ６５の第１レンズ６１の外周側の環状の突出部６１ａの平坦面に貼り付ける。これによって、切断時に、第１レンズ６１および第２レンズ６２の各レンズ光学面が、切断保持テープ９ａおよび表面保護テープ９ｂによって密閉されて保護されて、切削水によって各レンズ光学面が汚れない。ただし、表面保護テープ９ｂを貼り付けず、切断後に切断保持テープ９ａにレンズを貼り付けた状態のまま、スピン洗浄することにより、光学面Ａを洗浄する方法もある。このように、切断保持テープ９ａのレンズへの貼り付けは必須であるが、表面保護テープ９ｂのレンズへの貼り付けは必須ではない。表面保護テープがなくてもスピン洗浄によりレンズ表面をきれいにすることができる。したがって、レンズ表面およびレンズ裏面のどちらか一方がレンズ面（光学面Ａ）よりもスペーサ部が高ければよい。

図４（ｂ）の撮像素子モジュールの一体化工程に示すように、レンズウエハモジュール６の切断後、切断したレンズモジュール６０を、撮像素子ウエハユニット８を個片化した撮像素子ユニット８０上に、レンズの位置と撮像素子の位置を合せて貼り合せ、さらに、図示しない遮光ホルダをレンズモジュール６０側から被せて撮像素子モジュールを完成する。表面保護テープ９ｂの剥離は貼り合せ前後のどちらでも構わない。

次に、図４（ａ）および図４（ｂ）で説明したように、レンズウエハモジュール６を個片化してレンズモジュールを作製し、撮像素子ウエハユニット８を個片化してこれにレンズモジュールを一体化する場合に代えて、第１レンズウエハ６５および第２レンズウエハ６６を個片化して第１レンズ６１および第２レンズ６２を作製し、撮像素子ユニット８を個片化してこれに第１レンズ６１および第２レンズ６２を一体化する場合について説明する。

図５（ａ）の第１レンズウエハ６５の切断工程に示すように、ウエハスケールで形成された複数の第１レンズ６１が形成された第１レンズウエハ６５を、ダイシングラインＤＬに沿って一括切断して図５（ｃ）に示す第１レンズ６１を作製する。この切断の際に、切断保持テープ９ａを、第１レンズウエハ６５の複数の第１レンズ６１の外周裏面側の環状の突出部６１ｂの平坦面に貼り付け、表面保護テープ９ｂを、第１レンズウエハ６５の第１レンズ６１の外周表面側の環状の突出部６１ａの平坦面に貼り付ける。これによって、切断時に、第１レンズ６１の各レンズ光学面が、切断保持テープ９ａおよび表面保護テープ９ｂによって密閉されて保護され、切削水によって複数の第１レンズ６１の各レンズ光学面が汚れない。ただし、表面保護テープ９ｂを貼り付けず、切断後に切断保持テープ９ａにレンズを貼り付けた状態のまま、スピン洗浄することにより、光学面Ａを洗浄する方法もある。このように、切断保持テープ９ａのレンズへの貼り付けは必須であるが、表面保護テープ９ｂのレンズへの貼り付けは必須ではない。表面保護テープがなくてもスピン洗浄によりレンズ表面をきれいにすることができる。したがって、レンズ表面およびレンズ裏面のどちらか一方がレンズ面（光学面Ａ）よりもスペーサ部が高ければよい。

また同様に、図５（ｂ）の第２レンズウエハ６６の切断工程に示すように、ウエハスケールで形成された複数の第２レンズ６２が形成された第２レンズウエハ６６を、ダイシングラインＤＬに沿って一括切断して図５（ｃ）に示す第２レンズ６２を作製する。この切断の際に、切断保持テープ９ａを、第２レンズウエハ６６の複数の第２レンズ６２の外周裏面側の環状の突出部６２ｂの平坦面に貼り付け、表面保護テープ９ｂを、第２レンズウエハ６６の第２レンズ６２の外周表面側の環状の突出部６１ａの平坦面に貼り付ける。これによって、切断時に、第２レンズ６２の各レンズ光学面が、切断保持テープ９ａおよび表面保護テープ９ｂによって密閉されて保護され、切削水によって複数の第２レンズ６２の各レンズ光学面が汚れない。ただし、表面保護テープ９ｂを貼り付けず、切断後に切断保持テープ９ａにレンズを貼り付けた状態のまま、スピン洗浄することにより、光学面Ａを洗浄する方法もある。このように、切断保持テープ９ａのレンズへの貼り付けは必須であるが、表面保護テープ９ｂのレンズへの貼り付けは必須ではない。表面保護テープがなくてもスピン洗浄によりレンズ表面をきれいにすることができる。したがって、レンズ表面およびレンズ裏面のどちらか一方がレンズ面（光学面Ａ）よりもスペーサ部が高ければよい。

図５（ｃ）の撮像素子モジュールの一体化工程に示すように、第１レンズウエハ６５および第２レンズウエハ６６の切断後、切断した第１レンズ６１および第２レンズ６２を上からこの順に、撮像素子ウエハユニット８を個片化した撮像素子ユニット８０上に、レンズの位置と撮像素子２の位置を合せて貼り合せ、さらに、図示しない遮光ホルダを第１レンズ６１および第２レンズ６２側から被せて撮像素子モジュールを完成する。表面保護テープ９ｂの剥離は貼り合せ前後のどちらでも構わない。

これらのレンズモジュール６０と撮像素子ユニット８０の良品同士を貼り合せることにより、例えばどちらかの良品率が低い場合でも良品同士を組み合わせることができるのでコストへの影響が少ない。

以上により、本実施形態１によれば、撮像素子２側とは反対側の第１レンズ６１の凸レンズ面の中央部の高い位置よりも高い位置に、凸レンズ面の外周側のこば部分の環状トップ平坦面（環状の突出部６１ａの平坦面）を設けている。従来は、凸レンズ面により切断保持テープ９が引っ張られて切断保持テープ９に剥がれる方向に力がかかるが、本願明細書では、こば部分のトップ平坦面（環状の突出部６１ａの平坦面）で切断保持テープ９を貼り付けて受けているので、切断保持テープ９に応力がかかることはなく、切断保持テープ９は剥がれ難く、凸レンズ面に切断保持テープ９の糊も付かず、切削水が切断保持テープ９内に入って凸レンズ面を汚すこともない。したがって、少なくとも最も上の第１レンズ６１の凸レンズ面よりも、その外周側のこば部分（スペーサ部）のトップ平坦面（環状の突出部６１ａの平坦面）が高ければよい。即ち、レンズ表面およびレンズ裏面のうち少なくとも一方において、レンズ面（光学面Ａ）よりも、その外周側のこば部分（スペーサ部）のトップ平坦面（環状の突出部の平坦面）が高ければよい。

なお、本実施形態１の撮像素子ウエハモジュール１の変形例の撮像素子ウエハモジュール１Ａとして、図６に示すように、レンズウエハモジュール６Ａが撮像素子ウエハユニット８にモジュール化されている。第１レンズウエハ６５および第２レンズウエハ６６内にそれぞれ透明なガラス板または樹脂板からなる透明支持板１１が設けられて、複数の第１レンズ６１Ａが設けられた第１レンズウエハ６５Ａと、複数の第２レンズ６２Ａが設けられた第２レンズウエハ６６Ａとが構成されており、このレンズウエハモジュール６Ａとして、第１レンズウエハ６５Ａとこの下に第２レンズウエハ６６Ａが積層されて構成されている。第１レンズウエハ６５Ａおよび第２レンズウエハ６６Ａにおいてはそれぞれ、透明支持板１１の表面および裏面にレンズ表面形状およびレンズ裏面形状が形成されている構造である。なお、図６では、図１の場合と同様に、撮像素子ウエハモジュール１Ａの１単位の撮像素子モジュールを示しており、実際には、この１単位の撮像素子モジュールが多数設けられ、撮像素子ウエハモジュール１から切断されて多数の撮像素子モジュール（センサモジュール１０Ａ）に個片化される。

このレンズウエハモジュール６Ａの第１レンズウエハ６５Ａおよび第２レンズウエハ６６Ａの製造方法について図７（ａ）〜図７（ｃ）を用いて説明する。

図７（ａ）に示すように、まず、第１レンズ表面形状１３ａに合う金型１２を準備する。透明支持板１１の表面側にレンズ用透明樹脂１３を塗布する。金型１２をレンズ用透明樹脂１３上に押し付けて第１レンズ表面形状１３ａを転写させる。その後、紫外線（ＵＶ）照射器１４からの紫外線（ＵＶ）をレンズ用透明樹脂１３に対して、下方から透明支持板１１を通して照射してレンズ用透明樹脂１３を硬化させる。これを等ピッチで複数回繰り返して、複数の第１レンズ表面形状１３ａをウェハスケールで透明支持板１１の表面に配列する。このレンズ用透明樹脂１３の量を正確に制御することにより、隣接する形状と良好に整合させることができる。この場合、第１レンズ表面形状１３ａにおける外周側の第１レンズ６１の環状の突出部６１ａの平坦面が正確に形成できればよく、この平坦面の外側は整合が取れていなくても、逃げ（凹部）を作ることによって樹脂膨れが起こらないので、特に、問題にはならない。

次に、図７（ｂ）に示すように、第１レンズ裏面形状１３ｂに合う金型１５を準備する。透明支持板１１の裏面側であって、上下を裏向けにして、前回作製した第１レンズ表面形状１３ａの反対面側に、樹脂レンズ用透明樹脂１３を塗布する。金型１５をレンズ用透明樹脂１３上に押し付けて第１レンズ裏面形状１３ｂを転写させる。その後、紫外線（ＵＶ）をレンズ用透明樹脂１３に対して、下方から透明支持板１１およびその上の第１レンズ表面形状１３ａを通して照射してレンズ用透明樹脂１２を硬化させる。これを等ピッチで複数回繰り返して、複数の第１レンズ裏面形状１３ｂをウェハスケールで透明支持板１１の裏面に配列する。この場合にも、レンズ用透明樹脂１３の量を正確に制御することにより、隣接する形状と良好に整合させることができる。この場合、第１レンズ裏面形状１３ｂにおける外周側の第１レンズ６１の環状の突出部６１ｂの平坦面が正確に形成できればよく、この平坦面の外側は整合が取れていなくても、逃げ（凹部）を作ることによって樹脂膨れが起こらないので、特に、問題はない。

ここでは、図示はしないが、金型を複数個準備し、複数個を一度にレンズ用透明樹脂１２上に押し付けて複数の第１レンズ表面形状を同時に形成するようにしてもよい。

これによって、透明支持板１１の表面に第１レンズの表面形状を形成し、透明支持板１１の裏面に第１レンズの裏面形状を形成することができる。

この透明支持板１１の別の事例として、レンズ形状領域のみ貫通した貫通孔を有するレンズ支持板を用いてレンズウエハを作製する場合について、次の実施形態２に詳細に説明する。

（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る電子素子ウエハモジュールの単位構成例を示す要部縦断面図である。

図８において、本実施形態例２の電子素子ウエハモジュールとしての撮像素子ウエハモジュール１Ｂは、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子２がマトリクス状に複数配置された電子素子ウエハとしての撮像素子ウエハ３と、この撮像素子ウエハ３上の撮像素子２間上に形成された樹脂接着層４と、撮像素子ウエハ３上を覆い、樹脂接着層４上に接着固定されたガラス板などの透明支持基板５と、この透明支持基板５上に、複数の撮像素子２のそれぞれにレンズ位置が対応するように設けられたレンズウエハモジュール６Ｂとを有している。なお、図８では、撮像素子ウエハモジュール１Ｂの１単位の撮像素子モジュールを示しており、実際には、この１単位の撮像素子モジュールが多数設けられており、撮像素子ウエハモジュール１から切断されて多数の撮像素子モジュールに個片化される。

撮像素子ウエハ３は、各ウエハ表面側に、複数の撮像素子２（撮像素子２毎に複数の画素を構成する複数の受光部が設けられている）がマトリクス状に多数配列されている。その撮像素子２毎にウエハ裏面から表面のパッド（電極パッド）下に貫通する複数の貫通穴が明けられている。この貫通穴の側壁と裏面側は絶縁膜で覆われており、パッドにコンタクトを持つ配線層が貫通穴を介して裏面まで形成されている。この配線層に接続された外部接続端子３１上および裏面には絶縁膜３２が形成されている。この配線層の外部接続端子３１上に半田ボール（図示せず）が形成される部分は絶縁膜３２が窓明けされて半田ボール（図示せず）が外部に露出して形成されている。ここでは、撮像素子ウエハ３として、撮像素子２毎に貫通電極が設けられた場合について説明したが、このような貫通電極が設けられていない場合もある。

樹脂接着層４は、ウェハ表面の各撮像素子２の周囲部上に形成されて、撮像素子ウエハ３と透明支持基板５とを接着している。この樹脂接着層４は、半導体表面上方が透明支持基板５で覆われる場合に、撮像素子ウエハ３上の電子素子としての撮像素子２が設けられたセンサ領域上の内部空間が密閉される。樹脂接着層４は、撮像素子ウエハ３上の所定場所に通常のフォトリソ技術により形成され、その上に透明支持基板５が接着される。この場合、このフォトリソ技術の他に、樹脂接着層４をスクリーン印刷手法またはディスペンス手法を用いて形成することができる。

レンズウエハモジュール６Ｂは、透明支持基板５上に、各撮像素子２にそれぞれ対応するように、複数の第１レンズ６１Ｂからなる第１レンズウエハ６５Ｂと、複数の第２レンズ６２Ｂからなる第２レンズウエハ６６Ｂとが積層されて設けられている。この第１レンズ６１Ｂの光学面Ａは凸レンズ形状で外部に突出している。光学面Ａ内中央部の最も突出したトップ部分よりも、光学面Ａの外周部分において環状に突出している。図８では、第１レンズ６１Ｂにおける光学面Ａの環状の突出部６１Ｂａ、６１Ｂｂが平坦面になっているが、環状の平坦面に限らず、円弧状突起部や、円弧状突起部を片列に並べ波打った形状など、どんな形状でもよく、環状の突出部であればよい。

第２レンズ６２Ｂは、表面および裏面共に凸形状の光学面Ａであり、この光学面Ａの外周の光学面外周端部Ｂから、光学面Ａの凸形状よりも環状に突出した突出部６２Ｂａ、６２Ｂｂが平坦面になっている。第１レンズ６１Ｂの裏面の光学面Ａから外周側の環状の突出部６１Ｂｂと、第２レンズ６２Ｂの表面の光学面Ａの外周側の環状の突出部６２Ｂａとが互いにその平坦面で接している。その環状の突出部６１Ｂｂ、６２Ｂａのさらに外側の低部または底部（段部）による隙間に接着材７が配設されている。この接着材７により第１レンズ６１Ｂおよび第２レンズ６２Ｂがその隙間において上下に接着固定されている。これと同様に、透明支持基板５と、第２レンズ６２Ｂの裏面の光学面Ａの外周端部Ｂの環状の突出部６２Ｂｂとがその平坦面で接している。その環状の突出部６２Ｂｂのさらに外側の低部または底部（段部）による隙間に接着材７が配設されている。この接着材７により透明支持基板５と第２レンズ６２Ｂとがその隙間において上下に接着固定されている。

これによって、第１レンズ６１Ｂと第２レンズ６２Ｂの間隔、および第２レンズ６２Ｂと透明支持基板５の間隔は、環状の突出部６１Ｂｂ、６２Ｂａおよび、環状の突出部６２Ｂｂの各平面によって当接して規制されている。このため、接着材７の厚みや量のバラツキに影響されない。このため、レンズモジュール６Ｂ全体の厚みが安定する。即ち、第１レンズ６１Ｂと第２レンズ６２Ｂ同士の当たり面（突出部６１Ｂｂ、６２Ｂａおよび６２Ｂｂ）でレンズ間隔を決めている。この当たり面のさらに外側の底部（段差部）による空間部分（隙間部分）の接着材７で接着している。これにより、接着材７の量が多くても隙間内で広がるだけで、接着材７の厚みや量のバラツキに悪影響されない。このため、レンズモジュール６Ｂ全体の厚みが安定して、レンズモジュール６Ｂの光学的な特性も安定する。

即ち、第１レンズウエハ６５Ｂの当たり面と第２レンズウエハ６６Ｂの当たり面とを直に当接させると共に、第２レンズウエハ６６Ｂの当たり面と透明支持基板５とを直に当接させて、その外周部の隙間部で接着材７により接着する。これによって、第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ６６Ｂは精度よく作製可能なため、レンズ間隔ｂや、レンズと撮像素子２の間隔ｄはばらつかない。この場合、レンズ当たり面のさらに外周側の底部（段差部）による空間部分（隙間部分）内に接着材７が配置される。この底部（段差部）による空間部分（隙間部分）内で接着材７が充填されるのではなく、空間部分（隙間部分）内で一部空間を残すように接着材７が配置されて始めて、接着材７の量が多くなってもその隙間内で接着材７が広がるだけで、接着材７の厚みや量のバラツキに悪影響されず、しいては、レンズモジュール６Ｂ全体の厚みが安定化して、レンズモジュール６Ｂの光学的な特性も安定する。

なお、この場合のレンズ間隔ｂや、レンズと撮像素子２の間隔ｄは、従来のように第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ６６Ｂとの間に接着材７を挟み込んだり、第２レンズウエハ６６Ｂと透明支持基板５の上面との間に接着材７を挟み込んだりするので、接着材７の厚みによってバラツキが大きい。例えば接着材７の厚さが５０μｍの接着シートであれば±１０μｍ程度はばらつく。接着材７が液剤であれば、接着材７の塗布時に、それ以上にばらつくことになる。

また、従来、リフロー実装（半田付け処理により摂氏２５０度）時に、レンズ間などの内部密閉空間が膨張したときに空気の逃げ場がない。このため、樹脂接着層４が介在した撮像素子ウエハ３と透明支持基板５との間の他に、接着材７が介在した第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ６６Ｂとの間や、第２レンズウエハ６６Ｂと透明支持基板５との間で剥離が発生する。これを解決するために、樹脂接着層４や接着材７を外周完全に囲わずに一部で空気孔（通気孔）を設ける。

その事例について、図９（ａ）〜図９（ｃ）および図１０を用いて説明する。

図９（ａ）では、レンズ光学面Ａの外周側のダイシングラインＤＬまでの４辺に沿って接着材７が配置さている。この場合、所定幅の４角形状の接着材７において、内部との通気のために接着材７を１角部のみ取り除いて通気孔７１を形成する。１角部のみ取り除いた開口部分に対向するように接着材７ａを接着材７の内部に配置しておく。開口部分（通気孔７１）に対向するように配置した接着材７ａによって、ごみを外部からレンズ光学面Ａ内部の空間部分７ｂに入れるのを阻止して困難にすることができる。開口部分（通気孔７１）に対向するように配置した接着材７ａだけでも、樹脂硬化後も接着材７ａの粘着性を持たせることにより、ごみをくっ付けてゲットすることができる。

図９（ｂ）では、所定幅の４角形状の接着材７において、１角部に通気孔７１を形成し、４角とも、角部に対向するように、樹脂硬化後も接着性が残るごみ取り用の接着材７ａを４つ設けておく。これによって、接着材７ａの数が増えた分だけ、ごみをゲットする性能が向上する。

図９（ｃ）では、所定幅の４角形状の接着材７において、少なくとも１辺に複数箇所（ここでは３箇所）の細い通気孔７２を設ける。ここでも、各通気孔７２に内部で対向するように、樹脂硬化後も接着性が残るごみ取り用の接着材７ａを３つ設ける。また、他の二つの角部にも接着材７ａを２つ設けておく。これによって、接着材７ａの数が増えた分だけ、ごみをゲットする性能が向上する。また、通気孔７２自体は、切削水の浸入を防ぐため、できるだけ小さな孔にする。接着材７を島状に塗布してその島間の隙間を通気孔７２としてもよい。また、接着材７の量を減らして接着材７に通気孔７２を形成するようにしてもよい。

図１０では、レンズ光学面Ａの内部の空間部分７ｂに切削水を入れるのを阻止するために、レンズ内の空気パス孔（例えば通気孔７１、７２）の加工を、図９（ａ）〜図９（ｃ）の場合のように接着材７、７ａの塗布時に行うのではなく、個片レンズユニットの切断後に行う。図１０（ａ）では、レンズ光学面Ａの全周部に、ディスペンス方式により、４辺に沿って４角形状に接着材７を塗布する。４角形状の接着材７の内側で、レンズ光学面Ａの外側に、樹脂硬化後も接着性が残るごみ取り用の接着材７ａを各角部に対向させて塗布する。

その後、図１０（ｂ）では、４角形状に接着材７を塗布する。接着材７への紫外線（ＵＶ）照射による樹脂硬化処理を施す。さらに、個片レンズユニットの切断加工を行う。

さらに、図１０（ｃ）では、４角形状の接着材７の１角部をレーザ光により切断加工する。これにより、空気パス孔として通気孔７１を形成している。

即ち、接着材７は、平面視で、レンズ領域（光学面Ａ）の外側で、ダイシングラインに沿った四角形状の内側に所定幅で設けられている。この四角形状の接着材４の４角部および４辺部のうちの少なくとも１角部および／または１辺部に通気孔７１または／および７２が設けられている。また、平面視で、レンズ領域の外側で、ダイシングラインに沿った四角形の内側に所定幅で、樹脂硬化後も接着性が残るごみ取り用の接着材７ａが設けられている。このごみ取り用の接着材７ａの一部または全部は、通気孔７１または／および７２に、レンズ光学面Ａの平面視で外側の通気孔内部の空間部分７ｂで対向するように設けられている。

一方、第１レンズウエハ６５Ｂの各第１レンズ６１Ｂにおいて、その透明レンズ材料内部に、凸形状の光学面Ａであるレンズ形状領域のみ貫通した貫通孔を有するレンズ支持板６１Ｃが配設されている。また、第１レンズウエハ６５Ｂの下側に配置される第２レンズウエハ６６Ｂの各第２レンズ６２Ｂにおいて、その透明レンズ材料内部に、凸形状の光学面Ａであるレンズ形状領域のみ貫通した貫通孔を有するレンズ支持板６２Ｃが配設されている。

この場合に、撮像素子２に対して上からの遮光は、第１レンズウエハ６５Ｂの各第１レンズ６１Ｂの表面側に、光学面Ａが開放（開口）された遮光板６９が、接着材７により接着されて設けれている。また、撮像素子２に対して横からの遮光は、レンズ支持板６１Ｃ、６２Ｃによって行っている。これらのレンズ支持板６１Ｃ、６２Ｃは、レンズ形状領域（光学面Ａに対応した領域）のみ貫通した貫通孔を有している。この貫通孔にはテーパーが設けられている。貫通孔の外周部側は、更なる外周部側よりも厚さが厚く構成されている。これは、横からの光に対して直接通過しにくいように貫通孔の周囲部が膨れて、更なる外周部側にテーパー部６９ｂが設けられている。一方、透明支持基板５の側壁には遮光材６９ａが配置されている。この遮光板６９と第１レンズウエハ６５Ｂ間の接着材７、第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ６６Ｂ間の接着材７および、第２レンズウエハ６６Ｂと透明支持基板５間の接着材７にカーボンなどを混合して遮光機能を持たしている。これらによって、撮像素子２に対する遮光がより確実に行われる。

次に、第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ６６Ｂのレンズ厚ａ，ｃ自体がばらつく。これは、透明レンズ樹脂に金型による圧力で逃げ場がないためである。したがって、透明レンズ樹脂の樹脂量が多いときは面圧が高くなってレンズ厚ａ，ｃが厚くなる。レンズ支持板６１Ｃ、６２Ｃの貫通孔の周囲部が膨れ、その更なる外周部側に、貫通孔６８を設ける。この貫通孔６８により、透明レンズ樹脂材料を金型で挟み込んだときに、金型による圧力で貫通孔６８を通して樹脂材料に逃げ場ができて、樹脂成形時に樹脂材料に対する面圧が高くならないようにすることができる。これによって、第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ６６Ｂのレンズ厚ａ，ｃ自体がばらつくことが回避される。なお、この貫通孔６８に代えてまたはこの貫通孔６８と共に、貫通孔６８の間口を広く取ったり、凹ましたりすることによっても、成形時に樹脂材料に対する面圧を抑えることができる。

まず、図８の第１レンズウエハ６５Ｂの成形方法について図１１（ａ）〜図１１（ｃ）を用いて詳細に説明する。

図１１（ａ）に示すように、第１レンズウエハ６５Ｂのレンズ表面形状に対応した上側金型８１のレンズ表面形状側に、複数の貫通孔を有したレンズ支持板６１Ｃを、レンズ形状領域と貫通孔とが対応するように位置決めして搭載する。

次に、図１１（ｂ）に示すように、第１レンズウエハ６５Ｂのレンズ裏面形状に対応した下側金型８２上に透明樹脂材料８３を配置する。

さらに、図１１（ｃ）に示すように、レンズ支持板６１Ｃが配置された上側金型８１と、透明樹脂材料８３が配置された下側金型８２とにより、上下方向から、レンズ支持板６１Ｃおよび透明樹脂材料８３を挟み込んでプレスする。このとき、第１レンズ６１Ｂの透明樹脂材料８３を所定のレンズ厚さになるように制御される。成形された透明樹脂材料８３は、複数個の第１レンズ６１Ｂがウェハスケールに２次元状でマトリクス状に配列されて連なって第１レンズウエハ６５Ｂを構成している。透明樹脂材料８３としては、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂、熱硬化樹脂、ＵＶと熱の併用による硬化樹脂のうちのどれでも構わない。

次に、図８の第１レンズウエハ６５Ｂの他の成形方法について図１２（ａ）〜図１２（ｃ）を用いて詳細に説明する。

図１２（ａ）に示すように、第１レンズウエハ６５Ｂのレンズ裏面形状に対応した下側金型８２のレンズ裏面形状側に、複数の貫通孔を有したレンズ支持板６１Ｃを、レンズ領域形状と貫通孔とが対応するように位置決めして搭載する。

次に、図１２（ｂ）に示すように、第１レンズウエハ６５Ｂのレンズ裏面形状に対応した下側金型８２上のレンズ支持板６１Ｃ上に透明樹脂材料８３を配置する。

さらに、図１２（ｃ）に示すように、レンズ支持板６１Ｃおよび透明樹脂材料８３が配置された下側金型８２と、上側金型８１とにより、上下方向から、レンズ支持板６１Ｃおよび透明樹脂材料８３を挟み込んでプレスする。このとき、第１レンズ６１Ｂの透明樹脂材料８３を所定のレンズ厚さになるように制御される。成形された透明樹脂材料８３は、複数個の第１レンズ６１Ｂがウェハスケールに２次元状でマトリクス状に配列されて連なって第１レンズウエハ６５Ｂを構成している。透明樹脂材料８３としては、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂、熱硬化樹脂、ＵＶと熱の併用による硬化樹脂のうちのどれでも構わない。

次に、図８の第１レンズウエハ６５Ｂの他の成形方法について図１３（ａ）および図１３（ｂ）を用いて詳細に説明する。

図１３（ａ）に示すように、複数の貫通孔を有したレンズ支持板６１Ｃに透明樹脂材料８３を塗布して配置する。

次に、図１３（ｂ）に示すように、レンズ形状領域と貫通孔とが対応するように位置決めした状態で、第１レンズウエハ６５Ｂのレンズ表面形状に対応した上側金型８１と、第１レンズウエハ６５Ｂのレンズ裏面形状に対応した下側金型８２とにより、透明樹脂材料８３が塗布されたレンズ支持板６１Ｃを、上下方向から挟み込んでプレスする。このとき、第１レンズ６１Ｂの透明樹脂材料８３を所定のレンズ厚さになるように制御される。成形された透明樹脂材料８３は、複数個の第１レンズ６１Ｂがウェハスケールに２次元状でマトリクス状に配列されて連なって第１レンズウエハ６５Ｂを構成している。透明樹脂材料８３としては、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂、熱硬化樹脂、ＵＶと熱の併用による硬化樹脂のうちのどれでも構わない。

以上により、本実施形態２においても、光学素子領域としての光学面Ａの外周側に設けられたスペーサ部の表面高さが、その中央部の光学素子領域としての光学面Ａの表面高さよりも高く構成されているため、製造プロセス過程において、切断時の切削水によるレンズ光学面Ａへの汚染を防ぎ、光学特性の低下を抑止することができて、光学的に機能する凸レンズ面などの光学素子表面を綺麗に保つことができる。

（実施形態３）
本実施形態３では、光学素子としてのレンズおよび光学素子モジュールとしてのレンズモジュールについて詳細に説明する。

図１４（ａ）は、図５（ｃ）の各レンズの変形例を示す縦断面図、図１４（ｂ）は、図４（ｂ）のレンズモジュールの変形例を示す縦断面図、図１４（ｃ）は、図５（ｃ）の第１レンズ６１の上面図、図１４（ｄ）は、図１４（ａ）の第１レンズの上面図、図１４（ｅ）は、図１４（ａ）の第１レンズと遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図、図１４（ｆ）は、図１４（ｂ）のレンズモジュールの変形例と遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図である。
図５（ａ）および図５（ｂ）の場合と同様に、ダイシングラインＤＬに沿って第１レンズウエハおよび第２レンズウエハをそれぞれ切断して、図１４（ａ）に示すように多数の第１レンズ８４を得ると共に、多数の第２レンズ８５を得ることができる。第１レンズ８４と第２レンズ８５はそれぞれ、中央部の光学面Ａの外周側に所定厚さを持つスペーサ部が設けられている。スペーサ部は、図１４（ｄ）に示すように、平面視外形４角形で内形円形の斜線部分で示すように、光学面Ａを囲む円形状の外周端部Ｂから光学面Ａの凸形状よりも突出した平坦部Ｆ１になっている。これらの第１レンズ８４と第２レンズ８５において、光学面Ａおよびスペーサ部は透明樹脂材料により一括成型されている。なお、図５（ｃ）の平面視４角形の第１レンズ６１は、そのスペーサ部が、図１４（ｃ）に示すように環状の斜線部分で示すように、光学面Ａを囲む円形状の外周端部Ｂから光学面Ａの凸形状よりも突出した環状の突出部Ｆ２になっている。環状の突出部Ｆ２の表面も平坦面である。したがって、図５（ｃ）の第１レンズ６１および第２レンズ６２と、図１４（ａ）の第１レンズ８４および第２レンズ８５との異なる点は、表面および裏面共、環状の突出部Ｆ２か平坦部Ｆ１かの違いである。

また、複数の第１レンズ８４Ａが形成された第１レンズウエハと、複数の第２レンズ８５Ａが形成された第２レンズウエハとが上下に接着材７で貼り合わされた状態で、ダイシングラインＤＬに沿って一括切断して、図１４（ｂ）に示すレンズモジュール８６を得ることができる。この切断の際にも、第１レンズ８４Ａや第２レンズ８５Ａの切断時と同様に、切断保持テープを、下側の第２レンズウエハの平坦部Ｆ１に貼り付け、また、レンズ面保護のために、表面保護テープを、上側の第１レンズウエハの平坦部Ｆ１に貼り付ける。これによって、切断時に、第１レンズ８４Ａおよび第２レンズ８５Ａの各レンズ光学面が、切断保持テープおよび表面保護テープによって密閉されて保護されて、切削水によって各レンズ光学面が汚れない。ただし、表面保護テープ９ｂを貼り付けず、切断後に切断保持テープ９ａにレンズを貼り付けた状態のまま、スピン洗浄することにより、光学面Ａを洗浄する方法もある。このように、切断保持テープ９ａのレンズへの貼り付けは必須であるが、表面保護テープ９ｂのレンズへの貼り付けは必須ではない。表面保護テープがなくてもスピン洗浄によりレンズ表面をきれいにすることができる。したがって、レンズ表面およびレンズ裏面のどちらか一方がレンズ面（光学面Ａ）よりもスペーサ部が高ければよい。

図１４（ｂ）に示すレンズモジュール８６と図４（ｂ）に示すレンズモジュール６０との異なる点は、表面および裏面共、環状の突出部Ｆ２か平坦部Ｆ１かの違いである。

この場合、上側の第１レンズ８４Ａのスペーサ部と、下側の第２レンズ８５Ａのスペーサ部との各環状の平坦面が直に接し、各平坦面の更に外周側の底部によって囲まれた空間部分に接着材７が配置されて、第１レンズ８４Ａおよび第２レンズ８５Ａが接着されている。

さらに、図１４（ａ）において、破線で示す第１レンズ８４ａのように裏面が平らで、表面だけに、光学面Ａおよびこれよりも突出した平坦部Ｆ１が設けられている。この場合に、第２レンズ８５がセットになる。また、第１レンズ８４と、破線で示す第２レンズ８５ａがセットになる。第２レンズ８５ａの表面の光学面Ａが突出していても、第１レンズ８４の裏面の凹みに嵌まり込む。第２レンズ８５ａの裏面だけに、光学面Ａおよびこれよりも突出した平坦部Ｆ１が設けられている。これによっても、前述したように、切削水によって各レンズ光学面Ａが汚れない。

要するに、光学面Ａおよびこれよりも突出した突出部Ｆ２または平坦部Ｆ１は、表面および裏面のうちの少なくともいずれかの面に設けられていればよいことになる。

さらに、図１４（ｅ）に示すように、遮光ホルダ８７内に、第１レンズ８４Ｂを組み込んでレンズモジュール８８とすることができる。また、図１４（ｆ）に示すように、遮光ホルダ８７内に、図４（ｂ）の第１レンズ６１および図１４（ｂ）の第２レンズ８５Ａからなるレンズモジュール８６Ａを組み込んでレンズモジュール８９とすることもできる。このように、レンズに遮光ホルダ８７をセットしてこれもレンズモジュールとする。

図１４のレンズおよびレンズモジュールに代えて、図８の電子素子モジュールにおけるレンズおよびレンズモジュールとして、透明樹脂材料の内部に、光学面Ａ側に対応する位置を貫通した貫通孔を有するレンズ支持板６１Ｃまたは６２Ｃが配設されていてもよい。この場合、レンズ支持板６１Ｃ，６２Ｃはそれぞれ遮光性を有している。光学面Ａ側の貫通孔の外周部側はスペーサ部に対応し、貫通孔の外周部側は、横方向からの遮光用に、その更なる外周部側よりも厚さが厚く構成されている。レンズ支持板６１Ｃ，６２Ｃの更なる外周部には、樹脂成形時に樹脂材料を逃がすための貫通部６８または／および凹部が設けられている。これらを図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示している。

図１５（ａ）は、図８の各レンズの変形例を示す縦断面図、図１５（ｂ）は、図８のレンズモジュールの変形例を示す縦断面図、図１５（ｃ）は、図８の第１レンズの上面図、図１５（ｄ）は、図１５（ａ）の第１レンズの上面図、図１５（ｅ）は、図１５（ａ）の第１レンズと遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図、図１５（ｆ）は、図１５（ｂ）のレンズモジュールの変形例と遮光ホルダを組み合わせた場合のレンズモジュールの縦断面図、図１５（ｇ）は、遮光ホルダウエハ１８７Ｂ、第１レンズウエハ６５Ｂおよび第２レンズウエハ１８５Ｂを積層したレンズウエハモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
ダイシングラインＤＬに沿って第１レンズウエハ６５Ｂおよび第２レンズウエハ６６Ｂをそれぞれ切断して、図１５（ａ）に示すように多数の第１レンズ１８４を得ると共に、多数の第２レンズ１８５を得ることができる。第１レンズ１８４と第２レンズ１８５はそれぞれ、中央部の光学面Ａの外周側に所定厚さを持つスペーサ部が設けられている。スペーサ部は、図１５（ｄ）に示すように、平面視外形４角形で内形円形の斜線部分で示すように、光学面Ａを囲む円形状の外周端部Ｂから光学面Ａの凸形状よりも突出した平坦部Ｆ１になっている。これらの第１レンズ１８４と第２レンズ１８５において、光学面Ａおよびスペーサ部は透明樹脂材料により一括成型されている。なお、図１５（ｆ）の平面視４角形の第１レンズ６１Ｂは、そのスペーサ部が、図１５（ｃ）に示すように環状の斜線部分で示すように、光学面Ａを囲む円形状の外周端部Ｂから光学面Ａの凸形状よりも突出した環状の突出部Ｆ２になっている。環状の突出部Ｆ２の表面も平坦面である。したがって、図８の第１レンズ６１Ｂおよび第２レンズ６２Ｂと、図１５（ａ）の第１レンズ１８４および第２レンズ１８５との異なる点は、表面および裏面共、環状の突出部Ｆ２か平坦部Ｆ１かの違いである。

また、複数の第１レンズ１８４Ａが形成された第１レンズウエハと、複数の第２レンズ１８５Ａが形成された第２レンズウエハとが上下に接着材７で貼り合わされた状態で、ダイシングラインＤＬに沿って一括切断して、図１５（ｂ）に示すレンズモジュール１８６を得ることができる。この切断の際にも、第１レンズ１８４Ａや第２レンズ１８５Ａの切断時と同様に、切断保持テープを、下側の第２レンズウエハの平坦部Ｆ１に貼り付け、また、レンズ面保護のために、表面保護テープを、上側の第１レンズウエハの平坦部Ｆ１に貼り付ける。これによって、切断時に、第１レンズ１８４Ａおよび第２レンズ１８５Ａの各レンズ光学面Ａが、切断保持テープおよび表面保護テープによって密閉されて保護されて、切削水によって各レンズ光学面が汚れない。ただし、表面保護テープ９ｂを貼り付けず、切断後に切断保持テープ９ａにレンズを貼り付けた状態のまま、スピン洗浄することにより、光学面Ａを洗浄する方法もある。このように、切断保持テープ９ａのレンズへの貼り付けは必須であるが、表面保護テープ９ｂのレンズへの貼り付けは必須ではない。表面保護テープがなくてもスピン洗浄によりレンズ表面をきれいにすることができる。したがって、レンズ表面およびレンズ裏面のどちらか一方がレンズ面（光学面Ａ）よりもスペーサ部が高ければよい。

図１５（ｂ）に示すレンズモジュール１８６と図８に示すレンズモジュール（第１レンズ６１Ｂおよび第２レンズ６２Ｂ）との異なる点は、表面および裏面共、環状の突出部Ｆ２か平坦部Ｆ１かの違いである。

この場合、上側の第１レンズ１８４Ａのスペーサ部と、下側の第２レンズ１８５Ａのスペーサ部との間で各環状の突起部Ｆ２の平坦面が直に接し、各平坦面の更に外周側の底部によって囲まれた空間部分に接着材７が配置されて、第１レンズ１８４Ａおよび第２レンズ１８５Ａが接着されている。

さらに、図１５（ａ）において、第１レンズ１８４ａの表面だけに、光学面Ａおよびこれよりも突出した平坦部Ｆ１が設けられている場合に、第１レンズ１８４ａと第２レンズ１８５がセットになる。また、第２レンズ１８５ａのレンズが突出している場合に、第１レンズ１８４と第２レンズ１８５ａがセットになる。第２レンズ１８５ａの表面の光学面Ａが突出していても、第１レンズ１８４の裏面の凹みに嵌まり込む。第２レンズ１８５ａの裏面だけに、光学面Ａおよびこれよりも突出した平坦部Ｆ１が設けられている。これによっても、前述したように、切削水によって各レンズ光学面Ａが汚れない。

要するに、光学面Ａおよびこれよりも突出した突出部Ｆ２または平坦部Ｆ１は、表面および裏面のうちの少なくともいずれかの面に設けられていればよいことになる。

さらに、図１５（ｅ）に示すように、光学面Ａと遮光ホルダ１８７の開口部が一致するように、遮光ホルダ１８７を図１５（ａ）の第１レンズ１８４上に接着材７で貼り合わせてレンズモジュール１８８とすることができる。また、図１５（ｆ）に示すように、光学面Ａと遮光ホルダ１８７の開口部が一致するように、図８の第１レンズ６１Ｂおよび図１５（ｂ）の第２レンズ１８５Ａからなるレンズモジュール１８６Ａ上に遮光ホルダ１８７を接着材７で貼り合わせてレンズモジュール１８９とすることもできる。このように、レンズに遮光ホルダ１８７をセットしてこれもレンズモジュールとする。

別の製造方法によっても、レンズモジュール１８８、１８９を製造することができる。図１５（ｇ）に示すように、光学素子ウエハとしての第１レンズウエハ６５Ｂ、光学素子ウエハとしての第２レンズウエハ１８５Ｂおよび遮光ホルダウエハ１８７Ｂを接着材７でそれぞれ貼り合わせて光学素子ウエハモジュールとしてのレンズウエハモジュール１８９Ｂを作製することができる。この場合、第１レンズウエハ６５Ｂと遮光ホルダウエハ１８７Ｂを先に、その光学面Ａと遮光ホルダウエハ１８７Ｂの開口部が一致するように接着材７で貼り付けてから、その下側に第２レンズウエハ１８５Ｂを光学面Ａ同士が一致するように後で貼り付けてもよい。また、第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ１８５Ｂを光学面Ａ同士が一致するように先に接着材７で貼り付けてから、遮光ホルダウエハ１８７Ｂをその上側に、それらの光学面Ａと遮光ホルダウエハ１８７Ｂの開口部が一致するように貼り付けてもよい。さらに、第１レンズウエハ６５Ｂと第２レンズウエハ１８５Ｂからなるレンズウエハモジュールの表面側にそれらの光学面Ａと遮光ホルダウエハ１８７Ｂの開口部が一致するように遮光ホルダウエハ１８７Ｂを接着材７で貼り付けてもよい。

次に、図１５（ｇ）に示すように、レンズウエハモジュール１８９Ｂをダイシングブレードやダイシングワイヤなどを用いて、各レンズ間のダイシングラインＤＬで一括切断してレンズ毎に個片化する。このとき、レンズウエハモジュール１８９Ｂの表面および裏面は切断保護テープおよび切断保持テープを貼り付けて行う。これによっても、レンズモジュール１８９を製造することができる。ただし、表面保護テープ９ｂを貼り付けず、切断後に切断保持テープ９ａにレンズを貼り付けた状態のまま、スピン洗浄することにより、光学面Ａを洗浄する方法もある。このように、切断保持テープ９ａのレンズへの貼り付けは必須であるが、表面保護テープ９ｂのレンズへの貼り付けは必須ではない。表面保護テープがなくてもスピン洗浄によりレンズ表面をきれいにすることができる。したがって、レンズ表面およびレンズ裏面のどちらか一方がレンズ面（光学面Ａ）よりもスペーサ部が高ければよい。

なお、本実施形態３では、例えば第１レンズ１８４と第２レンズ１８５の２枚の組レンズ（レンズモジュール１８６）、または、例えば第１レンズ１８４または第２レンズ１８５の一枚のレンズについて説明したが、これに限らず、光学素子としてのレンズを３枚以上用いて光学素子モジュールとしてのレンズモジュールを構成することもできる。レンズの代わりに他の光学素子であってもよい。他の光学素子として、プリズムや光学機能素子（例えばホログラム光学素子）などがある。これらのプリズムや光学機能素子（例えばホログラム光学素子）は、上記レンズの光学面Ａに形成すればよい。

（実施形態４）
図１６は、本発明の実施形態４として、本発明の実施形態１、２のセンサモジュール１０または１０Ａまたは１０Ｂ、または本発明の実施形態３のレンズおよびレンズモジュールを用いたセンサモジュール１０Ｃを含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。

図１６において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態１、２のセンサモジュール１０または１０Ａまたは１０Ｂ、または本発明の実施形態３のレンズおよびレンズモジュールを用いたセンサモジュール１０Ｃからの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。

この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。

したがって、本実施形態４によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。

なお、上記実施形態４の電子情報機器９０に限らず、本発明の電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器であってもよい。この場合のピックアップ装置の光学素子としては、出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて所定方向に入射させる光学機能素子（例えばホログラム光学素子）である。また、ピックアップ装置の電子素子としては、出射光を発生させるための発光素子（例えば半導体レーザ素子またはレーザチップ）および入射光を受光するための受光素子（例えばフォトＩＣ）を有している。

なお、本実施形態１〜４では、特に詳細には説明しなかったが、スペーサ部の表面高さが、光学素子領域としてのレンズ領域の表面高さよりも高く構成されていることにより、製造プロセス過程において、光学的に機能する凸レンズ面などの光学素子表面をより確実に綺麗に保つことができる本発明の目的を達成することができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜４を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜４に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜４の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、レンズや光学機能素子などの光学素子、複数のレンズや複数の光学機能素子などの光学素子モジュール、複数のレンズや複数の光学機能素子などの複数の光学素子がウエハ状に設けられた光学素子ウエハ、この光学素子ウエハを複数積層した光学素子ウエハモジュール、この光学素子ウエハまたは光学素子ウエハモジュールを切断して光学素子モジュールを作製する光学素子モジュールの製造方法、この光学素子ウエハまたは光学素子ウエハモジュールを電子素子ウエハとモジュール化する電子素子ウエハモジュール、この電子素子ウエハモジュールを一括切断して電子素子モジュールを作製する電子素子モジュールの製造方法および、この電子素子モジュールの製造方法によって作製した電子素子モジュール、この電子素子モジュールを用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置およびテレビジョン電話装置などの電子情報機器の分野において、光学素子領域の外周側に設けられたスペーサ部の表面高さが、その中央部の光学素子領域の表面高さよりも高く構成されているため、製造プロセス過程において、切断時に保持テープが光学素子領域の表面に付かないようにすると共に、保持テープの剥がれを防いで、切断時の切削水によるレンズ光学面への汚染を防ぎ、光学特性の低下を抑止することができて、光学的に機能する凸レンズ面などの光学素子表面を綺麗に保つことができる。

１、１Ａ、１Ｂ 撮像素子ウエハモジュール（電子素子ウエハモジュール）
２ 撮像素子（電子素子）
３ 撮像素子ウエハ
３１ 外部接続端子
３２ 絶縁膜
４ 樹脂接着層
５ 透明支持基板
６、６Ａ、６Ｂ レンズウエハモジュール（光学素子ウエハモジュール）
６０ レンズモジュール
６１、６１Ａ、６１Ｂ 第１レンズ
６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ、６１Ｂａ、６１Ｂｂ、６２Ｂａ、６２Ｂｂ 突出部（スペーサ部）
６１ｃ 透明樹脂材料
６１Ｃ，６２Ｃ レンズ支持板
６２、６２Ａ、６２Ｂ 第２レンズ
６３ 上側金型
６４ 下側金型
６５、６５Ａ、６５Ｂ 第１レンズウエハ（光学素子ウエハ）
６６、６６Ａ、６６Ｂ 第２レンズウエハ（光学素子ウエハ）
７、７ａ 接着材
７ｂ 空間部分
７１，７２ 通気孔
８ 撮像素子ウエハユニット
８０ 撮像素子ユニット
８１ 上側金型
８２ 下側金型
８３ 透明樹脂材料
８４、８４Ａ、８４Ｂ、８４ａ、１８４，１８４Ａ、１８４Ｂ、１８４ａ 第１レンズ
８５、８５Ａ、８５ａ，１８５，１８５Ａ、１８５ａ 第２レンズ
８６，８６Ａ １８６，１８６Ａ レンズモジュール
８７，１８７ 遮光ホルダ
８８，８９，１８８，１８９ レンズモジュール
１８７Ｂ 遮光ホルダウエハ
１８９Ｂ レンズウエハモジュール
９ 切断保持テープ
９ａ 切断保持テープ
９ｂ 表面保護テープ
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 撮像素子モジュール（センサモジュール）
１１ 透明支持板
１２、１５ 金型
１３ レンズ用透明樹脂
１３ａ 第１レンズ表面形状
１３ｂ 第１レンズ裏面形状
１４ 紫外線（ＵＶ）照射器
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示手段
９４ 通信手段
９５ 画像出力手段
Ａ 光学面
Ｂ 光学面外周端部
Ｃ 光軸
ＤＬ ダイシングライン
Ｓ 突出部の表面高さとレンズ領域（光学面Ａ）の表面高さとの差
Ｆ１ 平坦部
Ｆ２ 環状の突出部

Claims (36)

1. 中央部に光学面が設けられ、該光学面の外周側に所定厚さを持つスペーサ部が設けられた光学素子であって、個片化切断時に、上方を覆うように該スペーサ部上に保持テープを貼り付ける場合に、該保持テープが該光学面に付着しないように、該スペーサ部の表面高さが、該光学面の表面高さよりも高く構成されており、
   該スペーサ部は、該光学面の一つ毎に設けられており、
   該スペーサ部は、該光学面の外周端部から、該光学面領域を囲むように、該光学面の凸形状よりも突出した突出部または平坦部になっており、
   該突出部は、該光学面の外周端部から、該光学面の凸形状よりも環状に突出しているかまたは、環状の一部として突出しており、
   該環状の全部または一部の突出部は、そのトップ面が平坦面になっている光学素子を複数積層した光学素子モジュールであって、
   最も上側および最も下側のうちの少なくともいずれかの光学素子のスペーサ部は、その表面の高さが、当該光学素子の光学面の表面の高さよりも高く突出しており、
   該複数の光学素子のうち、該上側の光学素子と該下側の光学素子のレンズ間隔は、該上側の光学素子のスペーサ部と、該下側の光学素子のスペーサ部の各平坦面が直に当接して規制されており、
   該上側の光学素子のスペーサ部と、該下側の光学素子のスペーサ部との各平坦面の更に外周側の底部によって囲まれた空間部分に接着材が配置されて、該上側の光学素子と該下側の光学素子とが接着されている光学素子モジュール。
2. 前記光学素子は、平面視４角形である請求項１に記載の光学素子モジュール。
3. 前記光学面およびこれよりも突出した突出部または平坦部は、表面および裏面のうちの少なくともいずれかの面に設けられている請求項１に記載の光学素子モジュール。
4. 前記スペーサ部の表面高さと前記光学面の表面高さとの差は２０μｍ〜１００μｍの範囲内である請求項１に記載の光学素子モジュール。
5. 前記スペーサ部の表面高さと前記光学面の表面高さとの差は、５０μｍ±１０μｍである請求項１に記載の光学素子モジュール。
6. 前記光学面および前記スペーサ部は透明樹脂材料により一括成型されている請求項１に記載の光学素子モジュール。
7. 前記光学面はレンズ面である請求項１に記載の光学素子モジュール。
8. 前記光学面は、出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて所定方向に入射させる光学機能素子面である請求項１に記載の光学素子モジュール。
9. 前記光学面が直径１ｍｍ±０.５ｍｍの円形である請求項１に記載の光学素子モジュール。
10. 前記スペーサ部の更に外周側に段差部を介して接着材配置用の底部が設けられている請求項１に記載の光学素子モジュール。
11. 前記透明樹脂材料の内部に、前記光学面に対応した箇所のみ貫通した貫通孔を有する支持板が配設されている請求項６に記載の光学素子モジュール。
12. 前記支持板は、遮光性を有しており、前記貫通孔の外周部側は前記スペーサ部に対応し、該貫通孔の外周部側は、その更なる外周部側よりも厚さが厚く構成されている請求項１１に記載の光学素子モジュール。
13. 前記支持板の更なる外周部には、樹脂成形時に樹脂材料を逃がすための貫通部または／および凹部が設けられている請求項１２に記載の光学素子モジュール。
14. 前記底部による空間部分は、前記接着材が接着時に上下の光学素子底部に挟まれて広がるのに十分なスペースを有している請求項１に記載の光学素子モジュール。
15. 前記接着材は、前記光学面の外側で、ダイシングラインに沿った四角形の内側に所定幅で設けられており、該四角形状の接着材の角部または／および辺部に通気孔が設けられている請求項１または１４に記載の光学素子モジュール。
16. 前記光学面の外側で、ダイシングラインに沿った四角形の内側に所定幅で、樹脂硬化後も接着性が残るごみ取り用の接着材が更に設けられている請求項１、１４、および１５のいずれかに記載の光学素子モジュール。
17. 前記ごみ取り用の接着材の一部または全部は、前記通気孔に内側で対向するように設けられている請求項１６に記載の光学素子モジュール。
18. 前記接着材は、遮光性を有している請求項１に記載の光学素子モジュール。
19. 前記光学面以外の上面および、前記複数の光学素子の側面のうち少なくとも該上面を遮光する遮光ホルダを有する請求項１に記載の光学素子モジュール。
20. 請求項１〜１３のいずれかに記載の光学素子モジュールの光学素子の前記光学面以外の上面および側面のうち少なくとも該上面を遮光する遮光ホルダを有する光学素子モジュール。
21. 請求項１〜１３のいずれかに記載の光学素子モジュールの光学素子を２次元状に複数個一括成形して配設した光学素子ウエハ。
22. 請求項２１に記載の光学素子ウエハを前記光学面を一致させて複数積層した光学素子ウエハモジュール。
23. 請求項１、１４〜１８のいずれかに記載の光学素子モジュールを２次元状に複数配設した光学素子ウエハモジュール。
24. 請求項２１に記載の光学素子ウエハ、該光学素子ウエハを複数積層した光学素子ウエハモジュールまたは請求項２３に記載の光学素子ウエハモジュールの表面側および裏面側のうちの少なくともいずれかに保持テープを貼り付ける工程と、
    該光学素子ウエハまたは該光学素子ウエハモジュールをダイシングラインに沿って一括切断して個片化する切断工程とを有する光学素子モジュールの製造方法。
25. 複数の電子素子が配設された電子素子ウエハと、
    該電子素子ウエハ上の所定領域に形成された樹脂接着層と、
    該電子素子ウエハ上を覆い、該樹脂接着層上に固定された透明支持基板と、
    該複数の電子素子のそれぞれに各光学素子が対応するように該透明支持基板上に接着された請求項２１に記載の光学素子ウエハ、該光学素子ウエハを複数積層した光学素子ウエハモジュールまたは請求項２３に記載の光学素子ウエハモジュールを有する電子素子ウエハモジュール。
26. 最も下側の光学素子ウエハと前記電子素子との間隔は、該最も下側の光学素子ウエハのスペーサ部と前記透明支持基板との各平坦面が直に当接して規制されている請求項２５に記載の電子素子ウエハモジュール。
27. 前記最も下側の光学素子ウエハのスペーサ部の平坦面の更に外周側の底部と前記透明支持基板とによって囲まれた空間部分に接着材が配置されて、該最も下側の光学素子ウエハと該透明支持基板が接着されている請求項２５または２６に記載の電子素子ウエハモジュール。
28. 前記底部による空間部分は、前記接着材が接着時に上下から挟まれて広がるのに十分なスペースを有している請求項２７に記載の電子素子ウエハモジュール。
29. 前記電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である請求項２５に記載の電子素子ウエハモジュール。
30. 前記電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子である請求項２５に記載の電子素子ウエハモジュール。
31. 請求項２５に記載の電子素子ウエハモジュールにおける前記光学素子ウエハまたは前記光学素子ウエハモジュールの表面側に保持テープを貼り付ける工程と、
    該電子素子ウエハモジュールを前記電子素子ウエハ側からダイシングラインに沿って一括切断して個片化する切断工程を有する電子素子モジュールの製造方法。
32. 複数の電子素子が配設された電子素子ウエハ上を覆うように透明支持基板を樹脂接着層により接着固定して撮像素子ウエハユニットを作製する撮像素子ウエハユニット作製工程と、
    該撮像素子ウエハユニットを該電子素子ウエハ側からダイシングラインに沿って一括切断して撮像素子ユニットに個片化する切断工程と、
    請求項２４に記載の光学素子モジュールの製造方法により製造された光学素子モジュールを、該撮像素子に光学素子が対応するように撮像素子ユニットに貼り付ける工程とを有する電子素子モジュールの製造方法。
33. 請求項２５〜３０のいずれかに記載の電子素子ウエハモジュールから一または複数個毎に切断された電子素子モジュール。
34. 請求項２９に記載の電子素子ウエハモジュールから切断されて個片化された電子素子モジュールをセンサモジュールとして撮像部に用いた電子情報機器。
35. 請求項３０に記載の電子素子ウエハモジュールから切断されて個片化された電子素子モジュールを情報記録再生部に用いた電子情報機器。
36. 請求項３２に記載の電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュールを用いた電子情報機器。
    

Images