CN108025515A - 透镜基板、半导体装置以及电子设备 - Google Patents
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- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
Abstract
减少在切割多个层叠基板的情况下碎屑的影响。提供了一种其中层叠有基板的半导体装置，在所述基板中形成有包围图案的凹槽，所述图案构造有预定电路或部件。本技术能够适用于例如在各基板中形成有通孔并且在通孔的内侧布置有透镜的层叠透镜结构、装有层叠透镜结构和受光装置的相机模块、层叠有像素基板和控制基板的固态成像装置等。
Description
技术领域
本技术涉及半导体装置及其制造方法以及电子设备，更具体地，涉及一种在切割多个层叠基板的情况下适用的半导体装置及其制造方法以及电子设备。
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年7月31日提交的日本优先权专利申请JP2015-152922的权益，在这里将该优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
背景技术
在晶片基板的平面方向上排列有多个透镜的晶片级透镜处理中，对形成透镜时的形状精度和位置精度要求严格。特别地，通过层叠晶片基板来制造层叠透镜结构的工序的难度非常高，因此在批量生产层面上，还无法实现三层以上的层叠。
就晶片级透镜工序而言，到目前为止，已经设计并提出了各种技术。例如，专利文献1公开了一种方法，其中当通过将透镜材料填充到形成在基板中的通孔内以形成透镜时，使用透镜材料本身作为粘合剂以层叠晶片基板。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：JP 2009-279790A
发明内容
技术问题
然而，在将晶片基板层叠之后再切割晶片基板的情况下，存在这样的问题：每个晶片基板中产生的碎屑到达通孔，引起层叠透镜结构的破损。
鉴于上述情况作出本技术，并且期望在切割多个层叠基板的情况下可以减小碎屑的影响。
解决问题的技术方案
根据本技术的第一方面，设置的透镜基板包括：基板，其具有通孔；透镜，其布置在所述通孔中；以及凹槽，其在横截面图中与所述通孔相邻。
根据本技术的第一方面，提供了的半导体装置的制造方法，所述方法包括：在基板中形成通孔；在所述通孔中形成透镜；以及形成在横截面图中与所述通孔相邻的凹槽。
根本技术的第一方面，提供的电子设备包括：相机模块，其包括层叠透镜结构，该层叠透镜结构包括：多个基板，所述多个基板中的各基板包括：通孔，其中布置有透镜；以及凹槽，布置为在横截面图中与所述通孔相邻。
此外，本文中说明的效果不一定是限制性的，而是可以采用本发明的任何效果。
附图说明
[图1]图1是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的实施方案的图。
[图2]图2是专利文献1中公开的层叠透镜结构的横截面结构图。
[图3]图3是图1的相机模块的层叠透镜结构的横截面结构图。
[图4]图4是用于说明带透镜的基板的直接接合的图。
[图5]图5是示出形成图1的相机模块的过程的图。
[图6]图6是示出形成图1的相机模块的过程的图。
[图7]图7是示出形成图1的相机模块的另一过程的图。
[图8]图8是用于说明带透镜的基板的构造的图。
[图9]图9是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第二实施方案的图。
[图10]图10是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第三实施方案的图。
[图11]图11是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第四实施方案的图。
[图12]图12是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第五实施方案的图。
[图13]图13是用于解释根据第四实施方案的相机模块的详细构成的图。
[图14]图14示出支撑基板和透镜树脂部的平面图和横截面图。
[图15]图15是示出层叠透镜结构和孔径光阑板的横截面图。
[图16]图16是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第六实施方案的图。
[图17]图17是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第七实施方案的图。
[图18]图18是示出带透镜的基板的详细构成的横截面图。
[图19]图19是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图20]图20是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图21]图21是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图22]图22是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图23]图23是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图24]图24是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图25]图25是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图26]图26是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图27]图27是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图28]图28是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图29]图29是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
[图30]图30是用于说明基板状态的带透镜的基板的接合的图。
[图31]图31是用于说明基板状态的带透镜的基板的接合的图。
[图32]图32是用于说明在基板状态下层叠5个带透镜的基板的第一层叠方法的图。
[图33]图33是用于说明在基板状态下层叠5个带透镜的基板的第二层叠方法的图。
[图34]图34是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。
[图35]图35是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第九实施方案的图。
[图36]图36是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第十实施方案的图。
[图37]图37是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。
[图38]图38是示出作为比较结构例1的晶片级层叠结构的横截面图。
[图39]图39是示出作为比较结构例2的透镜阵列基板的横截面图。
[图40]图40是用于说明图39的透镜阵列基板的制造方法的图。
[图41]图41是示出作为比较结构例3的透镜阵列基板的横截面图。
[图42]图42是用于说明图41的透镜阵列基板的制造方法的图。.
[图43]图43是示出作为比较结构例4的透镜阵列基板的横截面图。
[图44]图44是用于说明图43的透镜阵列基板的制造方法的图。
[图45]图45是示出作为比较结构例5的透镜阵列基板的横截面图。
[图46]图46是用于说明从将被形成为透镜的树脂获得的效果的图。
[图47]图47是用于说明从将被形成为透镜的树脂获得的效果的图。
[图48]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]图49是示出作为比较结构例7的层叠透镜结构的横截面图。
[图50]图50是用于说明从图49的层叠透镜结构获得的效果的图。
[图51]图51是示出作为比较结构例8的层叠透镜结构的横截面图。
[图52]图52是用于说明从图51的层叠透镜结构获得的效果的图。
[图53]图53是采用根据本技术的实施方案的结构的层叠透镜结构的横截面图。
[图54]图54是示出图53的层叠透镜结构的示意图。
[图55]图55是示出根据本技术的实施方案的层叠透镜结构的示意性横截面图。
[图56]图56是用于说明图55的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图57]图57是用于说明图55的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图58]图58是用于说明图55的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图59]图59是示出根据本技术的实施方案的层叠透镜结构的示意性横截面图。
[图60]图60是用于说明图59的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图61]图61是用于说明图59的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图62]图62是用于说明图59的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图63]图63是示出根据本技术的实施方案的层叠透镜结构的示意性横截面图。
[图64]图64是用于说明图63的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图65]图65是用于说明图63的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图66]图66是用于说明图63的层叠透镜结构的制造方法的图。
[图67]图67是用于说明图63的层叠透镜结构的制造方法的第一变形例的图。
[图68]图68是用于说明图63的层叠透镜结构的制造方法的第二变形例的图。
[图69]图69是用于说明图63的层叠透镜结构的制造方法的第三变形例的图。
[图70]图70是用于说明图63的层叠透镜结构的制造方法的第三变形例的图。
[图71]图71是示出作为采用本技术的电子设备的成像装置的构成例的框图。
[图72]图72是示出内部信息获取系统的示意性构成例的框图。
[图73]图73是用于说明图像传感器的使用示例的图。
具体实施方式
在下文中，将说明用于体现本技术的各方面(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.根据本技术的实施方案的结构相比于其它结构的效果
16.各种变形例
17.电子设备的应用例
18.图像传感器的使用例
<1.相机模块的第一实施方案>
图1A和1B是示出使用采用本技术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的示意性横截面图。
相机模块1A被构造成包括层叠透镜结构11和受光装置12。层叠透镜结构11被构造成包括：水平和垂直方向的每一个方向上分别有5个光学单元，即，总共包括25个光学单元13。光学单元13被构造成在一个光轴方向上的多个透镜21。相机模块1A是包括多个光学单元13的复眼相机模块。
如图1B所示，设置在相机模块1A中的多个光学单元13的光轴被布置成朝向模块的外侧扩展，从而可以拍摄广角图像。
此外，在图1B中，为了简化，层叠透镜结构11被构造为这样的结构，其中，透镜21仅被层叠成三层，但是显然的是，优选层叠更多层的透镜21。
图1A和1B的相机模块1A可以将由多个光学单元13拍摄的多个图像拼接在一起，以产生一个广角图像。为了将多个图像拼接在一起，对于拍摄每个图像的每个光学单元13的形成和布置而言，高精度是优选的。此外，特别是对于广角侧的光学单元13来说，由于入射到透镜21上的光入射角小，所以对于光学单元13中的每个透镜21的位置关系和布置来说，高精度是优选的。
图2是专利文献1中公开的使用树脂固定技术的层叠透镜结构的横截面结构图。
在图2所示的层叠透镜结构500中，使用树脂513作为固定设置有透镜511的基板51的方法。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粘合在一起之前，在每个基板512的整个前表面上形成树脂513的层。之后，将基板512粘合在一起，然后，使树脂513固化。因此，将粘合的基板512固定在一起。
然而，当树脂513固化时，树脂513被固化收缩。在图2所示的结构的情况下，由于在整个基板512上形成树脂513的层之后固化树脂513，所以树脂513的位移量变大。
此外，如图2所示，即使在将基板512粘合在一起而形成的层叠透镜结构500被切割并且通过组合成像装置而形成相机模块之后，在包括在相机模块中的层叠透镜结构500中，树脂513存在于设置有透镜511的基板512之间的所有部分。由此，当相机模块被安装到相机的壳体内并被实际使用时，层叠透镜结构500的基板之间的树脂有可能因设备的放热导致的温度上升而热膨胀。
图3是仅示出图1的相机模块1A的层叠透镜结构11的横截面结构图。
相机模块1A的层叠透镜结构11也通过层叠设置有透镜21的多个带透镜的基板41来形成。
在相机模块1A的层叠透镜结构11中，使用与图2的层叠透镜结构500或引用列表中表示的其它层叠透镜结构完全不同的固定单元作为用于固定设置有透镜21的带透镜的基板41的手段。
即，待层叠的两个带透镜的基板41通过在形成于一个基板的表面上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，并且羟基接合至基板。之后，将带透镜的基板41粘合在一起，并通过升温进行脱水缩合。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。因此，两个带透镜的基板41被直接接合。此外，作为缩合的结果，在两个表面层中包含的原子可以直接形成共价键。
在本说明书中，通过布置在两个带透镜的基板41之间的无机膜来固定两个带透镜的基板41，通过化学键合布置在两个带透镜的基板41表面上的无机膜来固定两个带透镜的基板41，通过根据布置在两个带透镜的基板41表面上的无机膜之间的脱水缩合而形成键合来固定两个带透镜的基板41，通过布置在两个带透镜的基板41表面上的无机膜之间的氧的共价键或无机膜中包括的原子之间的共价键来固定两个带透镜的基板41，或在布置在两个带透镜的基板41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，以上这些固定方法都被称为直接接合。
为了通过升高温度来进行粘合和脱水缩合，在实施方案中，使用用于半导体装置或平板显示装置的基板，形成处于基板状态下的透镜，在基板状态下进行通过升温的粘合和脱水缩合，并在基板状态下进行通过共价键的接合。由于形成在两个带透镜的基板41的表面上的无机膜通过共价键接合而获得的结构，能够获得抑制由固化收缩引起的在整个基板中树脂513的变形和由实际使用中的热膨胀引起的树脂513变形(这些变形在使用专利文献1中公开的参照图2说明的技术时会发生)的功能或效果。
图5和6是示出通过将层叠透镜结构11和受光装置12组合而形成图1A和1B的相机模块1A的过程的图。
首先，如图5所示，准备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。因此，获得层叠了多个基板状态的带透镜的基板41W的基板状态的层叠透镜结构11W。
接下来，如图6所示，在平面方向上形成有多个受光装置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。
接下来，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，并将外部端子连接至粘合的基板的各模块，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以模块或芯片为单位进行切割。分割的相机模块44被封装在单独制备的壳体(未示出)中，从而获得作为最终产品的相机模块44。
此外，在本说明书和附图中，标有附图标记“W”的带透镜的基板41W等部件表示各部件处于基板状态(晶片状态)，而未标有附图标记“W”的带透镜的基板41等部件表示各部件以模块或芯片为单位进行切割的状态。这些符号类似地应用于传感器基板43W、相机模块44W等。
图7是示出通过将层叠透镜结构11和受光装置12组合而形成图1A和1B的相机模块1A的另一过程的图。
首先，与上述过程类似，制造其上层叠有多个基板状态的带透镜的基板41W的基板状态的层叠透镜结构11W。
接下来，切割基板状态的层叠透镜结构11W。
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。
接下来，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的各受光装置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以模块或芯片为单位进行切割。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，并且将外部端子进一步附接到其上，以获得作为最终产品的相机模块44。
此外，作为将层叠透镜结构11和受光装置12组合以形成图1A和1B的相机模块1A的过程的另一示例，图7所示的基板状态的传感器基板43W可以被分割，并且将分割所得的各受光装置12安装到切割的层叠透镜结构11上，以获得分割的相机模块44。
图8A至8H是用于说明相机模块1A中的带透镜的基板41的构成的图。
图8A是示出与图1A相同的相机模块1A的示意图。
图8B是与图1B相同的相机模块1A的示意性横截面图。
如图8B所示，相机模块1A是包括多个光学单元13的复眼相机模块，各光学单元通过组合多个透镜21而形成并具有一个光轴。层叠透镜结构11被构造成包括在水平和垂直方向的每个方向上的5个光学单元，即，总共包括25个光学单元13。
在相机模块1A中，多个光学单元13的光轴被布置成朝向模块的外侧扩展，从而可以拍摄广角图像。在图8B中，为了简化，层叠透镜结构11被构造为其中仅层叠3层带透镜的基板41的结构，但是显然的是，优选地可以层叠更多层的带透镜的基板41。
图8C至8E是示出构成层叠透镜结构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8E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，所以越往上层，透镜21的直径增大，并且透镜之间的间距也扩大。
图8F至8H是用于获得图8C至8E所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。
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41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41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被构造为使得从一个基板获得图8A所示的8个相机模块1A。
可以理解的是，在图8F～8H所示的带透镜的基板41W之中，上层带透镜的基板41W和下层带透镜的基板41的模块单元的带透镜的基板41中的透镜之间的间距是不同的，另一方面，在每个带透镜的基板41W中，从上层带透镜的基板41W到下层带透镜的基板41W的模块单元的带透镜的基板41的排列间距是恒定的。
<2.相机模块的第二实施方案>
图9A至9H是示出使用采用本技术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是示出相机模块1B的示意性横截面图。
相机模块1B被构造成包括2个光学单元13。2个光学单元13设置有在层叠透镜结构11的最上层的孔径光阑板51。在孔径光阑板51中设有孔径部52。
尽管相机模块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2种类型的光学单元13。两种类型的光学单元13例如可以包括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。
例如，如图9B所示，在相机模块1B中，由于2个光学单元13的光学参数不同，所以2个光学单元13的透镜21的数量是不同的。此外，包括2个光学单元13的层叠透镜结构11的相同层上的透镜21可以被构造成使得直径、厚度、表面形状、体积和与相邻透镜的距离中的至少一者不同。因此，例如，相机模块1B的透镜21可以具有如图9C所示的平面形状，其中，2个光学单元13具有相同直径的透镜21，可以具有如图9D所示的平面形状，其中，2个光学单元13具有不同形状的透镜21，也可以具有如图9E所示的平面形状，其中，2个光学单元13中的一个可以不具有透镜21而具有空洞21X。
图9F～9H是用于分别获得图9C～9E所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。
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被构造为使得从一个基板获得16个图9A所示的相机模块1B。
如图9F～9H所示，为了形成相机模块1B，在基板状态的带透镜的基板41W的整个表面上，可以形成具有相同形状的透镜或具有不同形状的透镜，或者可以形成透镜或不形成透镜。
<3.相机模块的第三实施方案>
图10A～10F是示出使用采用本技术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的示意性横截面图。
相机模块1C被构造为在光入射面上在垂直和水平方向的每个方向上分别包括2个光学单元13，即，总共包括4个光学单元。在4个光学单元13中，透镜21的形状被设定为相同。
尽管4个光学单元13在层叠透镜结构11的最上层上具有孔径光阑板51，但是4个光学单元13中，孔径光阑板51的孔径部52的尺寸是不同的。因此，关于相机模块1C，它例如可以实现下面的相机模块1C。即，例如，在用于防犯罪的监视相机中，在使用包括用于白天彩色图像监视的设置有三种类型的RGB滤色器来接收三种类型的RGB光束的受光像素和用于夜间黑白图像监视的未设置有RGB滤色器的受光像素的受光装置12的相机模块1C中，对于仅在照度低的夜间拍摄黑白图像的像素而言，能够增加光阑的开口尺寸。由此，例如，如图10C所示，一个相机模块1C的透镜21的平面形状被构造成使得设置在4个光学单元13中的透镜21的直径是相同的，并且如图10D所示，光学单元13中孔径光阑板51的孔径部52的尺寸是不同的。
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是基板状态的孔径光阑板51W的平面图，用于获得图10D所示的孔径光阑板51。
图10E所示的基板状态的带透镜的基板41W和图10F的基板状态的孔径光阑板51W被构造为从一个基板获得图10A所示的8个相机模块1C。
如图10F所示，在基板状态的孔径光阑板51W中，为了形成相机模块1C，可以将设置于相机模块1C的光学单元13中的孔径部52的尺寸设定为不同。
<4.相机模块的第四实施方案>
图11A～11D是示出使用本技术适用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的示意性横截面图。
类似于相机模块1C，相机模块1D被构造成在光入射面上的水平和垂直方向的每个方向上分别包括2个光学单元13，即，总共包括4个光学单元13。在4个光学单元13中，透镜21的形状被设定为相同的，并且孔径光阑板51的孔径部52的尺寸也被设定为相同的。
相机模块1D被构造成使得设置在光入射面的水平方向和垂直方向的每个方向上的两组光学单元13的光轴在相同的方向上延伸。图11B所示的单点划线表示光学单元13的光轴。与使用超分辨率技术的一个光学单元13的拍摄相比，具有这种结构的相机模块1D适合于拍摄高分辨率图像。
在相机模块1D中，当垂直方向和水平方向上的光轴朝向相同方向时，通过布置在不同位置的多个受光装置12来拍摄图像，或者通过一个受光装置12的不同区域中的受光像素来拍摄图像，从而能够在光轴朝向相同方向上被引导的同时不必须相同的多个图像。通过匹配不相同的多个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，优选的是，一个相机模块1D中的透镜21的平面形状在4个光学单元13中是相同的。
图11D是用于获得图11C所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。基板状态的带透镜的基板41W被构造为使得从一个基板获得图11A所示的8个相机模块1D。
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被构造成包括多个透镜21，并且用于一个模块的多个透镜组以一定间距设置在基板上。
<5.相机模块的第五实施方案>
图12A～12D是示出使用采用本技术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的示意性横截面图。
相机模块1E是单目相机模块，其中，具有一个光轴的光学单元13设置在一个相机模块1E中。
图12C是示出相机模块1E中的透镜21的平面形状的带透镜的基板41的平面图。相机模块1E被构造成包括一个光学单元13。
图12D是用于获得图12C所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。基板状态的带透镜的基板41W被构造为使得从一个基板获得图12A所示的32个相机模块1E。
如图12D所示，在基板状态的带透镜的基板41W中，用于相机模块1E的多个透镜21以一定间距设置在基板上。
<6.根据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的横截面图。
相机模块1D被构造成包括其中多个带透镜的基板41a～41e层叠的层叠透镜结构11和受光装置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。受光装置12设置在层叠透镜结构11的下侧。在相机模块1D中，从上侧入射到相机模块1D中的光透过层叠透镜结构11，并被设置在层叠透镜结构11的下侧的受光装置12接收。
层叠透镜结构11包括5个层叠的带透镜的基板41a～41e。如果不需要特别区分，则在说明书中简单地将5个带透镜的基板41a～41e表示为带透镜的基板41。
构成层叠透镜结构11的每个带透镜的基板41的通孔83的横截面形状是其中开口宽度朝向下侧(设置有受光装置12的一侧)减小的所谓的倒锥形形状。
孔径光阑板51设置在层叠透镜结构11上。孔径光阑板51被构造成包括由例如具有光吸收性或遮光性的材料形成的层。孔径部52安装在孔径光阑板51中。
受光装置12例如由前面或背面照射型CMOS(Complementary MetalOxideSemiconductor)图像传感器形成。片上透镜71形成在受光装置12的靠近层叠透镜结构11的上表面上，并且输入和输出信号的外部端子72形成在受光装置12的下表面上。
层叠透镜结构11、受光装置12、孔径光阑板51等都被容纳在透镜筒74中。
结构材料73设置在受光装置12的上侧。层叠透镜结构11和受光装置12通过结构材料73固定。结构材料73例如是环氧系树脂。
在实施方案中，尽管层叠透镜结构11被构造成包括5个层叠的带透镜的基板41a～41e，但是层叠的带透镜的基板41的数量没有特别限制，只要数量是两个以上即可。
构成层叠透镜结构11的每个带透镜的基板41被构造成使得透镜树脂部82被添加到支撑基板81。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包括上述透镜21并代表延伸到支撑基板81以支撑透镜21的部分和与构成透镜21的材料一体化的部分。
此外，在区分带透镜的基板41a～41e的支撑基板81、透镜树脂部82或通孔83的情况下，如图13所示，在说明书中将它们表示为支撑基板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为例子来说明透镜树脂部82的形状。
图14示出了构成带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图14所示的支撑基板81a和透镜树脂部82a的横截面图是沿着平面图中所示的线B-B’和C-C’截取的横截面图。
透镜树脂部82a是与构成透镜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对应于透镜部91或整个透镜树脂部82a。
透镜部91是具有作为透镜性能的部分，换句话说，是“折射光以会聚或发散的部分”或者是“具有诸如凸面、凹面或非球面等曲面的部分，或者通过利用菲涅耳屏或衍射光栅连续排列多个用作透镜的多边形而形成的部分”。
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由臂部101和腿部102构成，并且位于透镜部91的外周。
臂部101设置在透镜部91的外侧以与透镜部91接触并从透镜部91以一定厚度向外侧延伸。腿部102是支撑部92的除臂部101以外的部分，并且是包括与通孔83a的侧壁接触的部分的部分。就树脂的厚度而言，腿部102优选厚于臂部101。
形成在支撑基板81a中的通孔83a的平面形状是圆，并且横截面形状自然是相同的，而不管直径方向如何。在透镜形成期间根据上下模框的形式而确定形状的透镜树脂部82a的形状也被形成为使得横截面形状是相同的，而不管直径方向如何。
图15是示出作为图13的相机模块1D的一部分的层叠透镜结构11和孔径光阑板51的横截面图。
在相机模块1D中，入射到模块的光被孔径光阑板51约束，然后，在层叠透镜结构11的内部扩展，以被入射到设置在层叠透镜结构11的下侧的受光装置12(图15中未示出)上。即，在整个层叠透镜结构11的一般视图中，入射到模块的光从孔径光阑板51的孔径部52朝向下侧传播并以大致扇形形状扩展。由此，作为设置在层叠透镜结构11中的透镜树脂部82的尺寸的示例，在图15的层叠透镜结构11中，设置在配置于孔径光阑板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的厚度被设定为恒定，则大尺寸透镜比小尺寸透镜更难制造。这是因为透镜在透镜制造期间由于施加到透镜上的负荷而容易变形，并且大尺寸透镜难以保持强度。由此，优选的是，大尺寸透镜形成为比小尺寸透镜更厚。。因此，在图15的层叠透镜结构11中，关于透镜树脂部82的厚度，配置于最下层的带透镜的基板41e中设置的透镜树脂部82e的厚度最厚。
为了提高透镜设计的自由度，图15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的厚度至少在构成层叠透镜结构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)设置在带透镜的基板41中的通孔83的开口宽度至少在构成层叠透镜结构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的直径至少在构成层叠透镜结构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的厚度至少在构成层叠透镜结构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构成层叠透镜结构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的体积至少在构成层叠透镜结构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的材料至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中是不同的。
通常，入射到相机模块的入射光包括垂直入射光和倾斜入射光。大量的倾斜入射光与孔径光阑板51碰撞以被孔径光阑板吸收或者向相机模块1D的外部反射。没有被孔径光阑板51约束的倾斜入射光根据入射角很可能与通孔83的侧壁碰撞，并且从侧壁反射。
倾斜入射光的反射光的传播方向由图13所示的倾斜入射光85的入射角和与通孔83的侧壁所成的角度决定。在通孔83的开口宽度从入射侧向受光装置12侧增大的所谓的扇形形状的情况下，当具有未被孔径光阑板51收缩的特定入射角的倾斜入射光85与通孔83的侧壁碰撞时，倾斜入射光在朝向受光装置12的方向上反射，从而反射光很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形成为开口宽度朝向下侧(设置受光装置12的一侧)减小的所谓的倒锥形形状。在这种形状的情况下，撞击通孔83的侧壁的倾斜入射光85在向上方向(所谓的入射侧方向)而不是向下方向(所谓的受光装置12的方向)上反射。由此，可以获得抑制杂散光或噪声光的发生的功能或效果。
在带透镜的基板41的通孔83中，为了抑制撞击侧壁并被反射的光，更优选的是，在侧壁上设置具有光吸收特性的材料。
作为示例，在使用相机模块1D作为相机的的情况下，当将要接收的光(例如，可见光)设定为第一光，并且将波长不同于第一光的光(例如，UV光)设定为第二光时，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涂到支撑基板81的表面上，仅有通孔83的侧壁部的树脂通过用第二光(UV光)照射而被固化，并且去除其它区域中的树脂，从而可以在通孔83的侧壁上形成相对于第一光(可见光)具有光吸收特性的材料层。
图15所示的层叠透镜结构11是其中孔径光阑板51设置在多个层叠的带透镜的基板41的顶部上的结构的示例。孔径光阑板51可以被设置成插入到任一个中间的带透镜的基板41中，而不是插入到多个层叠的带透镜的基板41的顶部。
此外，作为另一示例，板状孔径光阑板51不与带透镜的基板41分开设置，而是可以在带透镜的基板41的表面上形成具有光吸收特性的材料的层，并且该材料的层可以起到作为孔径光阑的功能。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将由第二光(UV光)固化的树脂中而获得的材料被涂布或喷涂到带透镜的基板41的表面上，可以用第二光(UV光)照射除了在用作光阑时期望透射光的区域以外的其它区域中的树脂以固化树脂使其残留，并且去除未被固化的区域(即，当用作孔径光阑时期望光透射的区域)中的树脂，从而可以在带透镜的基板41的表面上形成孔径光阑。
此外，其中在表面上将形成有孔径光阑的带透镜的基板41可以是设置在层叠透镜结构11的最上层的带透镜的基板41或者可以是层叠透镜结构11的中间层的带透镜的基板41。
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也可以是包括多个带透镜的基板41和未设有透镜树脂部82的至少一个支撑基板81的结构。在该结构中，未设有透镜树脂部82的支撑基板81可以设置在层叠透镜结构11的最下层或最上层，或者可以被设置为层叠透镜结构11的内层。由于这种结构，可以获得以下作用或效果：例如，设置在层叠透镜结构11中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的下侧的受光装置12之间的距离可以任意设定。
此外，由于这种结构，可以获得以下作用或效果：未设有透镜树脂部82的支撑基板81的开口宽度被适当地设定，并且具有光吸收特性的材料被设置在除了开口部分之外的区域中时，从而该结构能够起到孔径光阑板的功能。
<7.相机模块的第六实施方案>
图16是示出使用采用本技术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的相机模块1D不同的部分。
类似于图13所示的相机模块1D，在图16所示的相机模块1F中，入射光被孔径光阑板51约束，然后，在层叠透镜结构11的内部传播并入射到设置于层叠透镜结构11的下侧的受光装置12上。即，在整个透镜结构体11的概图中，光从孔径光阑板51的孔径部52朝向下侧以大致扇形形状扩展并传播。
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，构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41的通孔83的横截面形状是其中开口宽度朝向下侧(设置有受光装置12的一侧)增大的所谓的扇形形状。
由于相机模块1F的层叠透镜结构11具有入射光在从孔径光阑板51的孔径部52朝向下侧以扇形形状(在该扇形形状中，通孔83的开口宽度朝向下侧增大)扩展并传播的结构，因此例如与通孔83的开口宽度朝向下侧减小的倒锥形形状相比，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高的功能。
此外，相对于包括支撑部92的透镜树脂部82在基板平面方向的横截面积，在通孔83的开口宽度朝向下侧减小的倒锥形形状的情况下，透镜树脂部82的下表面中的横截面积具有特定尺寸以透过入射到透镜21的光，并且该横截面积从透镜树脂部82的下表面朝着其上表面增大。
相反，在通孔83的开口宽度朝向下侧增大的扇形形状的情况下，透镜树脂部82的下表面的横截面积基本上与倒锥形形状的情况相同，然而，该横截面积从透镜树脂部82的下表面朝着其上表面减小。
由此，由于通孔83的开口宽度朝向下侧增大的结构，能够获得以下作用或效果：能够减小包括支撑部92的透镜树脂部82的尺寸。此外，因此，由于这种结构，可以获得这样的作用或效果：能够减少在上述透镜大的情况下发生的透镜形成的困难。
<8.相机模块的第七实施方案>
图17是示出使用采用本技术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。
就构成层叠透镜结构11的每个带透镜的基板41的透镜树脂部82和通孔83的形状而言，图17的相机模块1G也与图13所示的相机模块1D不同。
相机模块1G的层叠透镜结构11被构造成包括其中通孔83的形状是开口宽度朝向下侧(设置有受光装置12的一侧)减小的所谓的倒锥形形状的带透镜的基板41和其中通孔83的形状是开口宽度朝向下侧增大的所谓的扇形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倒锥形形状的带透镜的基板41中，如上所述，撞击通孔83的侧壁的倾斜入射光85在向上方向(所谓的入射侧方向)上反射，使得可以获得抑制杂散光或噪声光的发生的作用或效果。
因此，在图17的层叠透镜结构11中，在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，特别对于上侧(入射侧)的多个带透镜的基板，使用的是其中通孔83具有开口宽度朝向下侧减小的所谓的倒锥形形状的带透镜的基板41。
在其中通孔83被形成为开口宽度朝向下侧增大的所谓的扇形形状的带透镜的基板41中，如上所述，设置在带透镜的基板41中的支撑基板81不太可能阻碍光路，使得可以获得增加透镜设计的自由度或减小设置在带透镜的基板41中的包括支撑部92的透镜树脂部82的尺寸的作用或效果。
在图17的层叠透镜结构11中，由于光从孔径光阑朝向下侧以扇形形状扩展而传播，在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，设置在配置于下侧的若干个带透镜的基板41中的透镜树脂部82的尺寸大。如果将扇形形状的通孔83用于这种大的透镜树脂部82，那么减小透镜树脂部82的尺寸的功能将很显著。
因此，在图17的层叠透镜结构11中，在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，特别对于下侧的多个带透镜的基板，使用的是其中通孔83具有开口宽度朝向下侧增大的所谓的扇形形状的带透镜的基板41。
<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的详细构成的横截面图。
此外，在图18A～18C中，在5个带透镜的基板41a～41e之中，尽管只示出最上层的带透镜的基板41a，但是其它带透镜的基板41也具有相同的构成。
可以采取图18A～18C的构成中的任一种作为带透镜的基板41的构成。
在图18A所示的带透镜的基板41中，相对于形成在支撑基板81中的通孔83，透镜树脂部82形成为当从上表面观察时阻塞通孔83。如上面的参照图14所述，透镜树脂部82被构造成包括在中央部分的透镜部91(未示出)和在周边部分的支撑部92(未示出)。
为了防止因光的反射而产生的重影或眩光，在带透镜的基板41的通孔83的侧壁上形成具有光吸收特性或遮光性的膜121。为了方便起见，这种膜121将被称为遮光膜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、氮化物或其它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、氮化物或其它绝缘材料的下表面层123。
作为示例，上表面层122被构造有通过交替层叠多个低折射率膜和多个高折射率膜而获得的抗反射膜。抗反射膜例如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构造。低折射率膜例如由SiOx(1≤x≤2)、SiOC或SiOF等氧化膜构成，高折射率膜例如由TiO、TaO或Nb2O5等金属氧化物膜构成。
此外，上表面层122的构成例如可以被设计成使用例如光学模拟来获得期望的抗反射性能，并且低折射率膜和高折射率膜的材料、厚度、层叠的层数等没有特别限制。在本实施方案中，上表面层122的最外表面构造有低折射率膜，并且该低折射率膜的厚度例如为20～1000nm、密度例如为2.2～2.5g/cm3，并且平坦度例如是大约1nm以下的均方根粗糙度Rq(RMS)。此外，上表面层122是在与其它带透镜的基板41接合时的接合膜，这将在后面详细描述。
作为示例，上表面层122可以被构造有通过交替层叠多个低折射率膜和多个高折射率膜而获得的抗反射膜，并且在这类抗反射膜中，上表面层122可以优选为无机抗反射膜。作为另一示例，上表面层122可以是含有氧化物、氮化物或其它绝缘材料的单层膜，并且在这类单层膜中，上表面层122可以是无机膜。
作为示例，下表面层123也可以被构造有通过交替层叠多个低折射率膜和多个高折射率膜而获得的抗反射膜，并且在这类抗反射膜中，下表面层123可以优选为无机抗反射膜。作为另一示例，下表面层123可以是含有氧化物、氮化物或其它绝缘材料的单层膜，并且在这类单层膜中，下表面层123可以是无机膜。
对于图18B和18C所示的带透镜的基板41，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的下表面上的膜不同。
在图18B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、氮化物或其它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相同的材料构成或与上表面层122不同的材料构成。
这种结构例如可以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并随后形成透镜树脂部82的方法来形成。可选择地，在形成透镜树脂部82之后在透镜树脂部82上形成掩模，并随后在支撑基板81上没有形成掩模的状态下通过例如PVD法将构成下表面层124的膜沉积到支撑基板81的下表面上。
在图18C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、氮化物或其它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、氮化物或其它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。
这种结构例如可以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的方法来形成。可选择地，形成透镜树脂部82之后，在透镜树脂部82上形成掩模，并随后在支撑基板81上没有形成掩模的状态下通过例如PVD法将构成上表面层125和下表面层124的膜沉积到支撑基板81的表面上。下表面层124和上表面层125可以由相同的材料构成或可以由不同的材料构成。
带透镜的基板41可以以上述方式形成。
<10.带透镜的基板的制造方法>
接下来，参照图19～图29对带透镜的基板41的制造方法进行说明。
首先，准备其中形成有多个通孔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。如图19A所示，支撑基板81W的形状例如为圆形，其直径例如被设为200mm、300mm等。支撑基板81W可以不是硅基板，而是例如玻璃基板、树脂基板或金属基板。
此外，在实施方案中，如图19A所示，尽管通孔83的平面形状为圆形，但是如图19B所示，通孔83的平面形状例如可以是诸如四边形等多边形。
通孔83的开口宽度例如可以取在约100μm～约20mm的范围内。在这种情况下，例如，在支撑基板81W中，可以设置约100～5,000,000个通孔83。
在本说明书中，将通孔83在带透镜的基板41的平面方向上的尺寸称为开口宽度。对于开口宽度，如果没有特别说明，在通孔83的平面形状为四边形的情况下，开口宽度表示一边的长度，并且在通孔83的平面形状为圆形的情况下，开口宽度表示直径。
如图20A～20C所示，通孔83被形成为使得与支撑基板81W的第一表面相对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。
作为其中第二开口宽度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可以具有图20A所示的截头圆锥形状，或者可以具有截头多边形棱锥形状。通孔83的侧壁的横截面形状可以是如图20A所示的直线或者可以是如图20B所示的曲线。可选择地，横截面形状可以具有如图20C所示的台阶差。
对于其中第二开口宽度132小于第一开口宽度131的通孔83，将树脂供应到该通孔83中，当通过用模具部件从第一和第二表面沿相对方向挤压树脂以形成透镜树脂部82时，作为透镜树脂部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。
作为通孔83的另一个实施方案，第一开口宽度131与第二开口宽度132可以具有相同的形状，换句话说，可以具有其中通孔83的侧壁的横截面形状是垂直的形状。
<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。更具体地，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上开设将成为通孔83的平面形状的图案而形成。在形成蚀刻掩模之后，通过蚀刻支撑基板81W在支撑基板81W中形成通孔83。
例如，在将基板面取向为(100)的单晶硅用作支撑基板81W的情况下，为了形成通孔83，可以使用利用诸如KOH等碱性溶液的结晶各向异性湿蚀刻。
如果在基板面取向为(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，蚀刻进行到使得(111)面出现在开口侧壁上。结果，即使在蚀刻掩模的开口部分的平面形状为圆形或四边形中的任一者的情况下，也能获得通孔83使得其平面形状为四边形；关于通孔83的开口宽度，第二开口宽度132小于第一开口宽度131；并且通孔83的三维形状为截头圆锥形状或类似的形状。具有截头圆锥形状的通孔83的侧壁相对于基板平面的角度大约为55°
作为用于形成通孔的蚀刻的另一个示例，可以使用在WO2011/010739等中公开的利用能够在不限制晶体取向的情况下以任意形状蚀刻硅的化学液的湿蚀刻。可以使用通过将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添加至TMAH(氢氧化四甲基铵)的水溶液中获得的化学液或者通过将异丙醇添加至KOH的水溶液中获得的化学液等作为该化学液。
如果在基板面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81W上利用上述化学液中的任一种进行用于形成通孔83的蚀刻，在蚀刻掩模的开口部分的平面形状为圆形的情况下，获得通孔83使得其平面形状为圆形；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。
在蚀刻掩模的开口部分的平面形状为四边形的情况下，获得通孔83使得其平面形状为四边形；关于开口宽度，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的侧壁相对于基板平面的角度大约为45°。
<使用干蚀刻形成通孔的方法>
此外，在用于形成通孔83的蚀刻中，也可以使用干蚀刻而不是上述的湿蚀刻。
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具有将要形成通孔83的部分被打开的掩模图案。
接下来，如图21B所示，形成用于保护蚀刻掩模141的侧壁的保护膜142，之后，如图21C所示，通过干蚀刻将支撑基板81W蚀刻预定深度。通过干蚀刻过程，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，使得蚀刻掩模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，蚀刻掩模141在开口图案的图案尺寸增大的方向上凹入。
接下来，再次重复执行图21B～21D的保护膜形成过程、干蚀刻过程和蚀刻掩模凹入过程。因此，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，如图21F所示，如果蚀刻掩模141被去除，具有阶梯状的侧壁的通孔83形成在支撑基板81W中。在通孔83的阶梯形状的平面方向的宽度(一个台阶的宽度)例如被设为400nm～1μm。
如前所述，在使用干蚀刻形成通孔83的情况下，重复执行保护膜形成过程、干蚀刻过程和蚀刻掩模凹入过程。
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。此外，在通孔83的侧壁具有随机尺寸的凹凸形状的情况下，在侧壁和形成在通孔83内的透镜之间的粘合层中产生空隙，在一些情况下，由于空隙的原因与透镜的粘合可能降低。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，所以粘合性提高，并且可以抑制根据透镜位置的不同而引起的光学特性的变化。
作为在过程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，蚀刻处理可以是使用诸如SF6/O2或C4F8/SF6等含有F的气体的等离子体蚀刻，掩模凹入过程可以是使用诸如O2气或CF4/O2等含有O2的等离子体蚀刻。
此外，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可以是通过利用O2等离子体氧化蚀刻靶材料而获得的氧化膜，蚀刻处理可以使用含有Cl2的气体进行等离子体蚀刻，并且蚀刻凹入过程可以是使用诸如CF4/O2等含有F的气体的等离子体蚀刻。
如前所述，尽管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，但是如图22A所示，贯通槽151也可以形成在支撑基板81W的其中没有形成通孔83的区域中。
图22A是示出其中形成有贯通槽151和通孔83的支撑基板81W的平面图。
例如，如图22A所示，贯通槽151仅布置在行方向和列方向上的通孔83之间的部分，以避开布置成矩阵状的多个通孔83。
此外，在构成层叠透镜结构11的带透镜的基板41之中，支撑基板81W的贯通槽151可以布置在相同位置处。在这种情况下，如图22B的横截面图所示，在其中多个支撑基板81W层叠为层叠透镜结构11的状态下，该结构被构造成使得支撑基板81W的多个贯通槽151贯穿多个支撑基板81W。
由于作为带透镜的基板41的一部分的支撑基板81W的贯通槽151，能够获得以下作用或效果：例如，在从带透镜的基板41的外部施加使带透镜的基板41变形的应力的情况下，由该应力引起的带透镜的基板41的变形减轻。
此外，由于贯通槽151，能够获得以下作用或效果：例如，在从带透镜的基板41的内部产生使带透镜的基板41变形的应力的情况下，由该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，准备其中形成有多个通孔83的支撑基板81W。遮光膜121形成在通孔83的侧壁上。在图23A～23G中，尽管由于本文的篇幅不足仅示出了两个通孔83，但是实际上如图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位置对准的对准标记(未示出)。
在支撑基板81W的上侧的前侧平坦部171和其下侧的背侧平坦部172是平坦面，其形成的平坦程度使得在后续过程中可进行等离子体接合。支撑基板81W的厚度用作当基板最终被切割成带透镜的基板41并且带透镜的基板重叠在另一个带透镜的基板41上时确定透镜距离的间隔件。
优选使用热膨胀系数为10ppm/℃以下的低热膨胀系数基板材料作为支撑基板81W。
接下来，如图23B所示，将支撑基板81W布置在其中多个凹状光学转印面182以一定间隔配置的下模框181上。更具体地，支撑基板81W的背侧平坦部172和下模框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内。下模框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，并且调整支撑基板81W和下模框181的在平面方向上的位置，使得对应的光学转印面182和通孔83的中心在光轴方向上彼此一致。下模框181由硬模框架元件构成，并且例如由金属、硅、石英或玻璃等制成。
接下来，如图23C所示，将能量固化性树脂191滴落(填充)到重叠的下模框181和支撑基板81W的通孔83的内侧。使用能量固化性树脂191形成透镜树脂部82。由此，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。通过进行消泡处理，可以在不引入气泡的情况下进行透镜树脂部82的模制。
接下来，如图23D所示，将上模框201放置在重叠在一起的下模框181和支撑基板81W上。多个凹状光学转印面202以一定的间隔配置在上模框201中。与放置下模框181时类似地，光学转印面202以高精度对准，使得通孔83的中心和光学转印面202的中心在光轴方向上彼此一致，此后，放置上模框201。
关于附图中垂直方向的高度方向，上模框201的位置被用于控制上模框201和下模框181之间的距离的控制装置固定，使得上模框201和下模框181之间的距离为预设距离。此时，夹在上模框201的光学转印面202和下模框181的光学转印面182之间的空间具有等于根据光学设计而计算出的透镜树脂部82(透镜21)的厚度。
此外，如图23E所示，类似于放置下模框181的情况，上模框201的平坦面203和支撑基板81W的前侧平坦部171也可以重叠在一起。在这种情况下，上模框201和下模框181之间的距离与支撑基板81W的厚度具有相同的值，并且可以在平面方向和高度方向上实现高精度定位。
当上模框201和下模框181之间的间隔被控制以到达预设距离时，在上述的图23C的过程中，滴落到支撑基板81W的通孔83内的能量固化性树脂191的填充量被控制为使得树脂不会从支撑基板81W的通孔83以及被通孔的上方和下方的上模框201和下模框181包围的空间溢出的量。由此，不会浪费能量固化性树脂191的材料，并因此可以降低生产成本。
随后，在图23E中所示的状态下，在能量固化性树脂191上进行固化处理。能量固化性树脂191例如使用热或UV光作为能量并放置预定时间，以使能量固化性树脂固化。在固化期间，通过向下推动上模框201或通过对准，从而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限度。
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中所示的状态下，通过升高上模框201和下模框181的温度使能量固化性树脂191成型为透镜形状，并通过冷却而固化。
接下来，如图23F所示，用于控制上模框201和下模框181的位置的控制装置向上移动上模框201并且向下移动下模框181，以将上模框201和下模框181从支撑基板81W上脱模。当上模框201和下模框181从支撑基板81W上脱模时，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接触的上模框201和下模框181的表面可以涂布有氟系或硅系脱模剂等。通过这样做，可以容易地从支撑基板81W中将上模框201和下模框181脱模。此外，作为从支撑基板81W的接触面容易脱模的方法，可以进行诸如含金刚石状碳(DLC)氟等的各种涂布。
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的前表面，下表面层123形成在支撑基板81W和透镜树脂部82的后表面。在上表面层122和下表面层123的层形成之前或之后，如果需要，通过进行化学机械抛光(CMP)等，使支撑基板81W的前侧平坦部171和背侧平坦部172平坦化。
通过使用上模框201和下模框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，可以形成透镜树脂部82，从而能够制造带透镜的基板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的透镜形状可以根据光学系统的设计采取各种凸起形状，例如，可以采取双凸形状、双凹形状、平凸形状、平凹形状、凸形弯月形状、凹形弯月形状或高阶球形状等。
此外，光学转印面182的形状和光学转印面202的形状可以是使得形成后的透镜形状变成蛾眼结构的形状。
根据上述制造方法，由于可以通过使用支撑基板81W来防止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之间在平面方向上的距离的变化，所以可以高精度地控制透镜距离。此外，可以获得用强度高的支撑基板81W来强化强度低的能量固化性树脂191的效果。由此，可以获得如下效果：可以提供其中设置有具有良好操作性能的多个透镜的透镜阵列基板并且可以抑制透镜阵列基板的弯曲状态。
<通孔形状的多边形示例>
如图19B所示，通孔83的平面形状例如可以是诸如四边形等多边形。
图24示出了在通孔83的平面形状为四边形的情况下的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图24的带透镜的基板41a的横截面图示出沿着平面图中的线B-B’和C-C’截取的横截面图。
通过比较线B-B'的横截面图和C-C'的横截面图可以看出，在通孔83a为四边形的情况下，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的下外缘的距离在四边形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的，并且对角线方向的距离大。由此，在通孔83a的平面形状为四边形时，如果透镜部91被设为圆形，则需要将从透镜部91的外周到通孔83a的侧壁的距离(即，支撑部92的长度)在四边形的边方向与对角线方向上设为不同。
因此，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的长度在四边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四边形的对角线方向上的腿部102的长度大于在四边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。
在图24的透镜树脂部82a中，与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度在透镜部91的整个外周上被设定为恒定的，使得可以获得整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑的效果。
此外，由于整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑，例如，在将应力通过围绕通孔83a的支撑基板81a施加到通孔83a的整个外周的情况下，应力被均匀地施加到整个透镜部91，从而可以获得以下作用或效果：抑制了应力不均匀地传递到透镜部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的平面图和横截面图，并示出了平面形状为四边形的通孔83的另一个示例。
图25的带透镜的基板41a的横截面图示出沿着平面图中的线B-B’和C-C’截取的横截面图。
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的下外缘的距离在四边形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的，并且对角线方向的距离大。由此，在通孔83a的平面形状为四边形时，如果透镜部91被设定为圆形，则需要将从透镜部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设为不同。
因此，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的长度被设定为沿着四边形通孔83a的四边恒定。(2)为了实现上述(1)的结构，臂部101的长度被设定为使得在四边形的对角线方向上的臂部的长度大于在四边形的边方向上的臂部的长度。
如图25所示，腿部102中的树脂的厚度大于臂部101中的树脂的厚度。由此，就带透镜的基板41a在平面方向上的每单位面积的体积而言，腿部102的体积大于臂部101的体积。
在图25的实施方案中，腿部102的体积被设定得尽可能小并且沿着四边形通孔83a的四边恒定，使得可以获得以下作用或效果：例如，在发生诸如树脂的溶胀等变形的情况下，体积变化被尽可能地抑制，并且体积的变化尽可能地在透镜部91的整个外周上是均匀的。
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横截面图。
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的侧壁呈具有阶梯部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，并且在带透镜的基板41的平面上在设置于通孔83的阶梯部221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打开通孔时具有耐湿蚀刻的蚀刻停止膜241。蚀刻停止膜241例如可以由氮化硅制成。
接下来，在支撑基板81W的另一个表面上形成当打开通孔时具有耐湿蚀刻的硬掩模242。硬掩模242例如也可以由氮化硅膜制成。
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，蚀刻形成通孔83的阶梯部221的上端的部分。由此，用于第一轮蚀刻的硬掩模242的开口部分变成与图26所示的带透镜的基板41的上侧基板表面的开口对应的区域。
接下来，如图27C所示，根据硬掩模242的开口部分通过湿蚀刻将支撑基板81W蚀刻预定深度。
接下来，如图27D所示，在蚀刻后的支撑基板81W的表面上再次形成硬掩模243，并且硬掩模243在与通孔83的阶梯部221的下侧部分对应的部分开口。用于第二轮蚀刻的硬掩模243例如也可以由氮化硅膜制成。
接下来，如图27E所示，通过湿蚀刻根据硬掩模243的开口部分蚀刻支撑基板81W直到使蚀刻停止膜241露出。
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，将通过湿法蚀刻用于形成通孔的支撑基板81W的蚀刻作为两次蚀刻分开进行，使得获得图26所示的阶梯形状的通孔83。
图28示出了在通孔83a具有阶梯部221并且通孔83a的平面形状为圆形的情况下的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图28的带透镜的基板41a的横截面图示出沿着平面图中的线B-B'和C-C'截取的横截面图。
在通孔83a的平面形状为圆形时，通孔83a的横截面形状自然地相同，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的横截面形状也形成为相同的，而不管直径方向如何。
与通孔83a中没有阶梯部221的图14的通孔83a相比，由于具有图28的阶梯形状的通孔83a，所以可以获得以下作用或效果：透镜树脂部82的支撑部92的腿部102与通孔83a的侧壁接触的面积增大。此外，由此，可以获得增大透镜树脂部82与通孔83a的侧壁之间的粘合强度(即，透镜树脂部82a与支撑基板81W之间的粘合强度)的作用或效果。
图29示出了在通孔83a具有阶梯部221并且通孔83a的平面形状为四边形的情况下的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图29的带透镜的基板41a的横截面图示出沿着平面图中的线B-B'和C-C'截取的横截面图。
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的长度在四边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四边形的对角线方向上的腿部102的长度大于在四边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。
在图29的透镜树脂部82a中，类似于图24所示的透镜树脂部82a，与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度在透镜部91的整个外周上被设为恒定的，使得可以获得整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑的效果。
此外，由于整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑，例如，在通过围绕通孔83a的支撑基板81a对通孔83a的整个外周施加应力的情况下，应力被均匀地施加在整个透镜部91上，使得可以获得以下作用或效果：抑制了向透镜部91的特定部分不均匀地传递应力。
此外，与通孔83a中不具有阶梯部221的图24等的通孔83a相比，由于图29的通孔83a的结构，可以获得以下作用或效果：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。因此，可以获得以下作用或效果：透镜树脂部82a与通孔83a的侧壁之间的粘合强度(即，透镜树脂部82a与支撑基板81W之间的粘合强度)增大。
<11.带透镜的基板的直接接合>
接下来，将说明其中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，其中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被称为带透镜的基板41W-a，并且其中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被称为带透镜的基板41W-b。对于带透镜的基板41c～41e，也应用相同的标记。
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的直接接合。
此外，在图31A和31B中，与带透镜的基板41W-a的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41W-b的下表面上形成。接下来，如图31A所示，在包括成为带透镜的基板41W-a和41W-b的接合面的带透镜的基板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的前侧平坦部171的整个上表面上进行等离子体活化处理。用于等离子体活化处理的气体可以是诸如O2、N2、He、Ar或H2等可以作为等离子体处理的任意气体。然而，如果使用与上表面层122和下表面层123的构成元素相同元素的气体，则可以抑制上表面层122和下表面层123的膜质量的变化，并因此，优选与上表面层122和下表面层123的构成元素相同元素的气体作为用于等离子体活化处理的气体。
接下来，如图31B所示，处于活化的表面状态的带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41W-b的前侧平坦部171彼此粘附在一起。
通过带透镜的基板的粘附处理，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基的氢之间产生氢键合。由此，带透镜的基板41W-a和41W-b固定在一起。带透镜的基板的粘附处理可以在大气压的条件下进行。
对经受上述粘附处理的带透镜的基板41W-a和41W-b进行退火处理。因此，从OH基被氢键结合的状态发生脱水缩合，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之间形成通过氧的共价键。可替代地，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中的元素共价键合。通过这种键合，两个带透镜的基板被牢固地固定在一起。以这种方式，在配置于上侧的带透镜的基板41W的下表面层123或124与配置在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，这在本说明书中被称为“直接接合”。通过使用专利文献1中公开的树脂在整个基板表面上固定多个带透镜的基板的方法存在树脂的固化收缩和热膨胀以及由树脂的固化收缩或热膨胀而引起的透镜的变形的问题。反之，在根据本技术的实施方案的直接接合中，由于在固定多个带透镜的基板41W时未使用任何树脂，因此能够获得以下作用或效果：可以固定多个带透镜的基板41W而不会发生固化收缩或热膨胀。
退火处理也可以在大气压的条件下进行。为了进行脱水缩合，该退火处理的温度可以设定为100℃以上、150℃以上或200℃。另一方面，就防止用于形成透镜树脂部82的能量固化性树脂191免受热量或抑制能量固化性树脂191脱气而言，该退火处理的温度可以设定为400℃以下、350℃以下或300℃以下。
如果带透镜的基板41W的粘附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41W-b返回到大气压的环境时，在透镜树脂部82的外部与接合的透镜树脂部82和透镜树脂部82之间的空间之间产生压力差。由于这种压力差，压力被施加到透镜树脂部82上，所以存在透镜树脂部82变形的问题。
由于带透镜的基板41W的粘附处理和带透镜的基板41W的直接接合处理都在大气压的条件下进行，所以能够获得以下作用或效果：能够避免在非大气压条件下进行接合的情况下可能发生的透镜树脂部82的变形。
由于通过进行等离子体活化处理将基板直接接合，换句话说，例如在使用树脂作为粘合剂的情况下，等离子体接合可以抑制流体的流动性和热膨胀，所以可以提高带透镜的基板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被形成在带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41W-b的前侧平坦部171上。在上表面层122和下表面层123中，通过先前进行的等离子体活化处理很容易形成悬挂键。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的前侧平坦部171上的上表面层122具有增大接合强度的作用。
此外，在上表面层122或下表面层123由氧化膜构成的情况下，由于该氧化膜不受由于等离子体(O2)引起的膜性质的变化的影响，因此可以获得抑制透镜树脂部82的等离子体引起的腐蚀的效果。
如上所述，其中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和其中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经受使用等离子体的表面活化处理，之后，直接接合(换句话说，使用等离子体接合进行接合。)。
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的接合方法在基板状态下层叠对应于图13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，将位于从层叠透镜结构11的底部起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，将位于从层叠透镜结构11的底部起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，将位于从层叠透镜结构11的底部起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，将位于从层叠透镜结构11的底部起第五层的基板状态的带透镜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中的最上层的带透镜的基板41a的孔径光阑板51W接合到基板状态的带透镜的基板41W-a。
以这种方式，从层叠透镜结构11的下层的带透镜的基板41W至上层的带透镜的基板41W将5个基板状态的带透镜的基板41W-a～41W-e一个一个地顺次层叠，从而获得了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的上层的孔径光阑板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上下翻转并接合到孔径光阑板51W。
接下来，如图33C所示，将位于从层叠透镜结构11的顶部起第二层的基板状态的带透镜的基板41W-b上下翻转并接合到基板状态的带透镜的基板41W-a。
接下来，如图33D所示，将位于从层叠透镜结构11的顶部起第三层的基板状态的带透镜的基板41W-c上下翻转并接合到基板状态的带透镜的基板41W-b。
接下来，如图33E所示，将位于从层叠透镜结构11的顶部起第四层的基板状态的带透镜的基板41W-d上下翻转并接合到基板状态的带透镜的基板41W-c。
最后，如图33F所示，将位于从层叠透镜结构11的顶部起第五层的基板状态的带透镜的基板41W-e上下翻转并接合到基板状态的带透镜的基板41W-d。
以这种方式，从层叠透镜结构11的上层的带透镜的基板41W至下层的带透镜的基板41W将5个基板状态的带透镜的基板41W-a～41W-e一个一个地顺次层叠，从而获得基板状态的层叠透镜结构11W。
使用刀片、激光等将通过参照图32A～32F或图33A～33F说明的层叠方法层叠的5个基板状态的带透镜的基板41W-a～41W-e以模块或芯片为单位进行切割，从而获得了其中层叠有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是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。
图35是示出使用采用本技术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的相机模块1H和图35的相机模块1J中，图13所示的相机模块E的结构材料73的部分被不同的结构代替。
在图34的相机模块1H中，相机模块1J的结构材料73的部分被结构材料301a和301b以及透光基板302代替。
更具体地，结构材料301a布置在受光装置12的上侧的一部分。受光装置12和透光基板302通过结构材料301a彼此固定。结构材料301a例如是环氧系树脂。
结构材料301b布置在透光基板302的上侧。透光基板302和层叠透镜结构11通过结构材料301b彼此固定。结构材料301b例如是环氧系树脂。
相对地，在图35的相机模块1J中，图34的相机模块1H的结构材料301a的部分被具有透光性的树脂层311代替。
树脂层311布置在受光装置12的整个上表面上。受光装置12和透光基板302通过树脂层311彼此固定。由于布置在受光装置12的整个上表面的树脂层311，因此可以获得以下作用或效果：在应力从透光基板302的上侧施加到透光基板302的情况下，防止应力集中在受光装置12的一部分上，由此，应力被受光装置12的整个表面分布式地接收。
结构材料301b布置在透光基板302的上侧。透光基板302和层叠透镜结构11通过结构材料301b固定。
图34的相机模块1H和图35的相机模块1J被构造成包括在受光装置12的上侧的透光基板302。由于透光基板302，因此可以获得以下作用或效果：例如在制造相机模块1H或1J期间，防止受光装置12被刮伤。
<13.相机模块的第十实施方案>
图36是示出使用采用本技术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容纳在透镜筒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。通过驱动电机(未示出)使透镜筒74在轴331的轴向上移动，从而调节从层叠透镜结构11到受光装置12的成像面的距离。
透镜筒74、轴331、移动构件332和固定构件333容纳在壳体334中。保护基板335布置在受光装置12的上部，并且保护基板335和壳体334通过粘合剂336彼此连接。
由于上述移动层叠透镜结构11的机制，因此可以获得以下作用或效果：当使用相机模块1J的相机拍摄图像时，能够允许执行自动对焦操作。
<14.相机模块的第十一实施方案>
图37是示出使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。
图37的相机模块1L是带有使用压电装置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的相机模块1H，结构材料301a布置在受光装置12的上侧的一部分中。受光装置12和透光基板302通过结构材料301a彼此固定。结构材料301a例如是环氧系树脂。
压电元件351布置在透光基板302的上侧。透光基板302和层叠透镜结构11通过压电元件351彼此固定。
在相机模块1L中，通过将电压施加到布置在层叠透镜结构11的下侧的压电元件351或者通过切断该电压，层叠透镜结构11能够向上和向下移动。用于移动层叠透镜结构11的装置不限于压电元件351，而是可以使用根据施加或切断电压而改变形状的其它装置。例如，可以使用MEMS装置。
由于上述移动层叠透镜结构11的机制，因此可以获得以下作用或效果：当使用相机模块1J的相机拍摄图像时，能够允许执行自动对焦操作。
<15.根据本技术的实施方案的结构与其它结构相比的效果>
层叠透镜结构11是其中带透镜的基板41直接接合的结构(以下称为根据本技术的实施方案的结构)。将说明与其中形成有透镜的带透镜的基板的其它结构相比根据本技术的实施方案的结构的作用和效果。
<比较结构例1>
图38是用于与根据本技术的实施方案的结构进行比较的第一基板结构(以下称为比较结构例1)的横截面图，该结构是JP 2011-138089A(以下称为比较文献1)的图14(b)中公开的晶片级层叠结构。
图38所示的晶片级层叠结构1000具有如下结构：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布置在晶片基板1010上)上。每个透镜阵列基板1021被构造成包括带透镜的基板1031和在形成于带透镜的基板1031中的多个通孔部中形成的透镜1032。
<比较结构例2>
图39是用于与根据本技术的实施方案的结构进行比较的第二基板结构(以下称为比较结构例2)的横截面图，该结构是JP 2009-279790A(以下称为比较文献2)的图5(a)中公开的透镜阵列结构。
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中的每个通孔1052中。每个透镜1053由树脂(能量固化性树脂)1054制成，并且树脂1054也形成在基板1051的上表面上。
将参照图40A至图40C简要说明图39的透镜阵列基板1041的制造方法。
图40A示出了其中形成有多个通孔1052的基板1051被放置在下模框1061上的状态。下模框1061是在随后的过程中将树脂1054从下侧向上侧按压的模框。
图40B示出了这样的状态：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，将上模框1062放置在基板1051上并且使用上模框1062和下模框1061进行加压成型。上模框1062是将树脂1054从上侧向下按压的模框。在图40B所示的状态下，进行树脂1054的固化。
图40C示出了这样的状态：在树脂1054固化之后，使上模框1062和下模框1061脱模，从而完全形成透镜阵列基板1041。
透镜阵列基板1041具有以下的特征。(1)形成在基板1051的通孔1052的位置处的树脂1054成为透镜1053，并且在基板1051中形成多个透镜1053，(2)树脂1054的薄层形成在布置于多个透镜1053之间的基板1051的整个上表面上。
在形成其中层叠有多个透镜阵列基板1041的结构的情况下，可以获得形成在基板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，在形成其中层叠有多个透镜阵列基板1041的结构的情况下，与作为比较结构例1所示的图38的晶片级层叠结构1000相比，可以增大基板之间的粘附面积。
<比较结构例2中从树脂获得的功能>
在公开了作为比较结构例2的图39的透镜阵列基板1041的比较文献2中，如下地说明用作透镜1053的树脂1054的作用。
在比较结构例2中，使用能量固化性树脂作为树脂1054。此外，使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的示例。在使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的情况下，如果用UV光照射树脂1054，则树脂1054被固化。通过这种固化，使树脂1054固化收缩。
然而，根据图39的透镜阵列基板1041的结构，即使树脂1054发生固化收缩，由于基板1051插入在多个透镜1053之间，因此也可以防止由树脂1054的固化收缩导致的透镜1053之间的距离的变化，从而可以抑制其中设置有多个透镜1053的透镜阵列基板1041的弯曲状态。
<比较结构例3>
图41是用于与根据本技术的实施方案的结构进行比较的第三基板结构(以下称为比较结构例3)的横截面图，该结构是2010-256563A(以下称为比较文献3)的图1中公开的透镜阵列结构。
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中的每个通孔1092中。每个透镜1093由树脂(能量固化性树脂)1094制成，并且树脂1094也形成在基板1091的未设置有通孔1092的上表面上。
将参照图42A～42C简要说明图41的透镜阵列基板1081的制造方法。
图42A示出了其中形成有多个通孔1092的基板1091被放置在下模框1101上的状态。下模框1101是在随后的过程中将树脂1094从下侧向上按压的模框。
图42B示出了如下状态：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，将上模1102放置在基板1091上，并且使用上模框1102和下模框1101进行加压成型。上模框1102是将树脂1094从上侧向下按压的模框。在图42B所示的状态下，进行树脂1094的固化。
图42的C示出了如下状态：在树脂1094固化之后，使上模框1102和下模框1101脱模，从而完全形成透镜阵列基板1081。
透镜阵列基板1081具有以下特征。(1)形成在基板1091的通孔1092的位置处的树脂1094成为透镜1093，并且在基板1091中形成多个透镜1093，(2)树脂1094的薄层形成在设置于多个透镜1093之间的基板1091的整个上表面上。
<比较结构例3中由树脂获得的功能>
在公开了作为比较结构例3的图41的透镜阵列基板1081的比较文献3中，如下地说明了作为透镜1093的树脂1094的作用。
在比较结构例3中，使用能量固化性树脂作为树脂1094。此外，使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的示例。在使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的情况下，如果用UV光照射树脂1094，则树脂1094被固化。通过这种固化，树脂1094被固化收缩。
然而，根据图41的透镜阵列基板1081的结构，即使树脂1094发生固化收缩，由于基板1091插入在多个透镜1093之间，因此也可以防止由树脂1094的固化收缩导致的透镜1093之间的距离的变化。从而可以抑制其中布置有多个透镜1093的透镜阵列基板1081的弯曲状态。
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固化收缩。此外，当光固化性树脂固化时，发生固化收缩的事实也公开在除了比较文献2和3之外的例如JP 2013-1091A等中。
此外，如果树脂成型为透镜的形状并且成型的树脂被固化，则存在树脂中发生固化收缩的问题。然而，该问题不限于光固化性树脂。例如，与光固化性树脂类似，在作为一种能量固化性树脂的热固化性树脂中，也存在在固化期间发生固化收缩的问题。例如，这在比较文献1和3以及JP 2010-204631A等中被公开。
<比较结构例4>
图43是用于与根据本技术的实施方案的结构进行比较的第四基板结构(以下称为比较结构例4)的横截面图，该结构是上述比较文献2的图6中公开的透镜阵列基板。
图43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，除了通孔1042的部分以外的基板1141的形状是向下侧和上侧突出的形状，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的其它构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。
图44是用于说明图43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示出如下状态：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，使用上模框1152和下模框1151进行加压成型。树脂1144也被注入到基板1141的下表面和下模框1151之间。在图44所示的状态下，进行树脂1144的固化。
透镜阵列基板1121具有以下特征。(1)形成在基板1141的通孔1142的位置处的树脂1144成为透镜1143，并且在基板1141中形成多个透镜1143，此外，(2)树脂1144的薄层形成在设置于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面上，并且树脂1144的薄层也形成在基板1141的下表面的一部分中。
<比较结构例4中从树脂获得的功能>
在公开了作为比较结构例4的图43的透镜阵列基板1121的比较文献2中，如下地说明了用作透镜1143的树脂1144的功能。
在作为比较结构例4的图43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。接下来，如果用UV光照射树脂1144，则树脂1144被固化。通过这种固化，类似于比较结构例2和3，树脂1144被固化收缩。
然而，在比较结构例4的透镜阵列基板1121中，在基板1141的下表面的特定区域以及位于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面中，形成树脂1144的薄层。
以这种方式，在该结构中，在基板1141的上表面和下表面均形成树脂1144，从而能够消除整个透镜阵列基板1121的多方向的弯曲状态。
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，尽管树脂1054的薄层形成在设置于多个透镜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，在图43的透镜阵列基板1121中，与图39的透镜阵列基板1041相比，可以提供能够使弯曲状态的量减小的透镜阵列基板。
<比较结构例5>
图45是用于与根据本技术的实施方案的结构进行比较的第五基板结构(以下称为比较结构例5)的横截面图，该结构是上述比较文献2的图9所示的透镜阵列基板结构。
图45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，在形成于基板1171中的通孔1172附近的基板的后表面上形成有树脂突起区域1175。透镜阵列基板1161的其它构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。
此外，图45示出了切割透镜阵列基板1161之后的状态。
透镜阵列基板1161的特征在于，(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中形成多个透镜1173和(2)树脂1174的薄层形成在位于多个透镜1173之间的基板1171的整个上表面上，并且树脂1174的薄层也形成在基板1171的下表面的一部分中。
<比较结构例5中从树脂获得的功能>
在公开了作为比较结构例5的图45的透镜阵列基板1161的比较文献2中，如下地说明了作为透镜1173的树脂1174的作用。
在作为比较结构例5的图45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。接下来，如果用UV光照射树脂1174，则树脂1174被固化。通过这种固化，类似于比较结构例2和3，树脂1174固化收缩。
然而，在比较结构例5的透镜阵列基板1171中，在基板1171的下表面的特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，形成树脂1174的薄层(树脂突出区域1175)。因此，消除了整个透镜阵列基板1171的多方向的弯曲状态，从而可以提供能够使弯曲状态的量减小的透镜阵列基板。
<比较结构例2～5中树脂的功能的比较>
从比较结构例2～5的树脂得到的作用概括如下。
(1)像比较结构例2和3中那样，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，在配置有多个透镜的基板中发生弯曲状态。
图46A至46C是示出类似于比较结构例2和3的其中在透镜阵列基板的整个上表面上设置有树脂层的结构的示意图，并且是用于说明从作为透镜的树脂获得的效果的图。
如图46A和46B所示，由于用UV光照射以固化，所以在配置于透镜阵列基板1211(图示省略透镜和通孔)的上表面上的光固化性树脂1212的层中发生固化收缩。因此，在光固化性树脂1212的层中，在收缩方向上产生由光固化性树脂1212引起的力。
另一方面，即使使用UV光照射透镜阵列基板，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自身中，不会产生由基板导致的力。因此，如图46C所示，透镜阵列基板1211以向下凸的形状弯曲。
(2)然而，像比较结构例4和5中那样，在树脂层配置在透镜阵列基板的上表面和下表面的结构的情况下，因为透镜阵列基板的多方向的弯曲状态被消除，所以能够使透镜阵列基板的弯曲量小于比较结构例2和3的弯曲量。
图47A至47C是示出类似于比较结构例4和5的其中树脂层配置在透镜阵列基板的上表面和下表面的结构的示意图，并且是用于说明从成为透镜的树脂获得的效果的图。
如图47A和47B所示，由于用UV光照射以固化，所以在配置于透镜阵列基板1211(图示省略透镜和通孔)的上表面上的光固化性树脂1212的层中发生固化收缩。因此，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，在收缩方向上产生由光固化性树脂1212引起的力。由此，使透镜阵列基板1211以向下凸的形状弯曲的力施加在透镜阵列基板1211的上表面侧上
相对地，即使用UV光照射透镜阵列基板，透镜阵列基板1211自身也不会收缩或膨胀。即，在透镜阵列基板1211自身中，不会产生由基板引起的力。
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的层通过用于固化的UV光照射而固化收缩。因此，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，在收缩方向上产生由光固化性树脂1212引起的力。由此，使透镜阵列基板1211以向上凸的形状弯曲的力施加在透镜阵列基板1211的下表面侧上。
施加在透镜阵列基板1211的上表面侧的使透镜阵列基板1211以向下凸的形状弯曲的力和施加在透镜阵列基板1211的下表面侧的使透镜阵列基板1211以向上凸的形状弯曲的力相互抵消。
因此，如图47C所示，比较结构例4和5中的透镜阵列基板1211的弯曲量小于图46C所示的比较结构例2和3中的弯曲量。
以这种方式，使透镜阵列基板弯曲的力和透镜阵列基板的弯曲量受到以下(1)和(2)因素之间的关系的影响：
(1)在透镜阵列基板的上表面上施加至透镜阵列基板的力的方向和大小，和(2)在透镜阵列基板的下表面上施加至透镜阵列基板的力的方向和大小。
<比较结构例6>
因此，例如，如图48A所示，可以考虑如下透镜阵列基板结构：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。这种透镜阵列基板结构被称为用于与根据本技术的实施方案的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的层中，在收缩方向上产生由光固化性树脂1212引起的的力。由此，使透镜阵列基板1211以向下凸的形状弯曲的力作用在透镜阵列基板1211的上表面侧。
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，在收缩方向上产生由光固化性树脂1212引起的力。而在透镜阵列基板1211本身中，不会产生由基板引起的力。由此，使透镜阵列基板1211以向上凸的形状弯曲的力作用在透镜阵列基板1211的下表面侧。
与图47A所示的结构相比，使透镜阵列基板1211弯曲的两种力在进一步相互抵消的方向上作用。因此，与比较结构例4和5相比，使透镜阵列基板1211弯曲的力和透镜阵列基板1211的弯曲量进一步减小。
<比较结构例7>
然而，实际上，所有构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，在某些情况下，例如，就带透镜的基板的厚度或通孔的尺寸而言，构成层叠透镜结构的多个带透镜的基板可以不同，或者就形成在通孔中的透镜的厚度、形状、体积等而言，构成层叠透镜结构的多个带透镜的基板可以不同。此外，在某些情况下，就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厚度等而言，带透镜的基板可以不同。
图49是通过层叠3个带透镜的基板而形成的作为第七基板结构(以下称为比较结构例7)的层叠透镜结构的横截面图。类似于图48A～48C所示的比较结构例6，在该层叠透镜结构中，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被设定为相同。
图49所示的层叠透镜结构1311被构造成包括3个带透镜的基板1321～1323。
在下文中，在3个带透镜的基板1321～1323中，中间层的带透镜的基板1321被称为第一带透镜的基板1321，最上层的带透镜的基板1322被称为第二带透镜的基板1322，最下层的带透镜的基板1323被称为第三带透镜的基板1323。
配置在最上层的第二带透镜的基板1322与配置在最下层的第三带透镜的基板1323在基板厚度和透镜厚度方面彼此不同。
更具体地，第三带透镜的基板1323中的透镜厚度形成为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中的基板厚度也形成为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之间的整个接触表面以及在第一带透镜的基板1321和第三带透镜的基板1323之间的整个接触表面上形成有树脂1341。
3个带透镜的基板1321～1323的通孔的横截面形状为其中基板的下表面大于基板的上表面的所谓的扇形形状。
将参照图50A至50D说明从具有不同形状的3个带透镜的基板1321至1323获得的作用。
图50A至50C是示出图49所示的层叠透镜结构1311的示意图。
像层叠透镜结构1311一样，在将基板厚度不同的第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的情况下，使层叠透镜结构1311弯曲的力和层叠透镜结构1311的弯曲量根据在3个带透镜的基板1321～1323之中的接触表面的整个接触面上存在的树脂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。
如果在3个带透镜的基板1321～1323之中的接触表面的整个表面上存在的树脂1341的层被配置为不关于层叠透镜结构1311的中心线(即，沿着基板平面方向穿过层叠透镜结构1311的厚度方向的中心的线)对称，则如图48C所示，由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的作用不能完全抵消。因此，层叠透镜结构1311在任一个方向上弯曲。
例如，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被配置为从层叠透镜结构1311的厚度方向上的中心线向上偏离的情况下，如果两层树脂1341发生固化收缩，则如图50C所示，层叠透镜结构1311以向下凸的形状弯曲。
此外，在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323之中的较薄的基板的通孔的横截面形状为朝向第一带透镜的基板1321的方向增大的形状的情况下，会增加透镜丢失或损坏的问题。
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之中，具有较小厚度的第二带透镜的基板1322的通孔的横截面形状为朝向第一带透镜的基板1321增宽的扇形。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发生固化收缩时，如图50C所示，使层叠透镜结构1311以向下凸的形状弯曲的力作用在层叠透镜结构1311上，并如图50D所示，该力作为在分离透镜和基板的方向上的力作用于第二带透镜的基板1322上。由于该力的作用，增加了第二带透镜的基板1322的透镜1332的损失或破损的问题。
接下来，将考虑树脂热膨胀的情况。
<比较结构例8>
图51是通过层叠3个带透镜的基板而形成的作为第八基板结构(以下称为比较结构例8)的层叠透镜结构的横截面图。类似于图48A至48C所示的比较结构例6，在该层叠透镜结构中，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被设定为相同。
图51的比较结构例8与图49的比较结构例7的不同之处仅在于，3个带透镜的基板1321～1323的通孔的横截面形状具有其中基板的下表面小于基板的上表面的所谓的倒锥形形状。
图52A至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，由于根据操作的功耗增加，相机的外壳的温度升高，因此，相机模块的温度也上升。由于温度的升高，在图51的层叠透镜结构1311中，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热膨胀。
尽管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的面积和厚度被设定为与图48A中所示的相同，但是如果在3个带透镜的基板1321～1323之中的接触表面的整个表面上存在的树脂1341的层不被配置为关于穿过层叠透镜结构1311的中心线(即，沿着基板的平面方向穿过层叠透镜结构1311的厚度方向的中心的线)对称，那么如图48C所示，由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无法完全抵消。因此，层叠透镜结构1311在任一个方向上弯曲。
例如，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被配置为从层叠透镜结构1311的厚度方向上的中心线向上偏离的情况下，如果两层树脂1341发生热膨胀，则如图52C所示，层叠透镜结构1311以向上凸的形状弯曲。
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之中，具有较小厚度的第二带透镜的基板1322的通孔的横截面形状为其中通孔的尺寸朝向第一带透镜的基板1321减小的倒锥形形状。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，使层叠透镜结构1311以向上凸的形状弯曲的力作用在层叠透镜结构1311上，并如图52D所示，该力作为在分离透镜和基板的方向上的力作用于第二带透镜的基板1322上。由于该力的作用，增加了第二带透镜的基板1322的透镜1332的损失或破损的问题。
<根据本技术的实施方案的结构>
图53A和53B是示出采用根据本技术的实施方案的结构的被构造成包括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的层叠透镜结构1311相对应的结构，这是其中通孔的横截面形状为所谓的扇形形状的结构。另一方面，图53B示出了与图51的层叠透镜结构1311相对应的结构，这是其中通孔的横截面形状为所谓的倒锥形形状的结构。
图54A至54C是示出图53A和53B所示的层叠透镜结构1371的示意图，以说明从根据本技术的实施方案的结构获得的作用。
层叠透镜结构1371是这样的结构：其中，第二带透镜的基板1362配置在作为中间的带透镜的基板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与配置在最下层的第三带透镜的基板1363在基板厚度和透镜厚度方面彼此不同。更具体地，第三带透镜中的基板1363的透镜厚度形成为大于第二带透镜的基板1362的透镜厚度，因此，第三带透镜的基板1363的基板厚度形成为大于第二带透镜的基板1362的基板厚度。
在根据本技术的实施方案的结构的层叠透镜结构1371中，使用基板的直接接合作为用于固定带透镜的基板的手段。换句话说，在待固定的带透镜的基板上进行等离子体活化处理，使两个待固定的带透镜的基板被等离子体接合。此外，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，并且羟基接合至膜，之后，将两个带透镜的基板彼此粘合，并通过升高基板的温度来进行脱水缩合。通过这样做，两个带透镜的基板通过硅-氧共价键被直接接合。
因此，在根据本技术的实施方案的结构的层叠透镜结构1371中，未使用基于树脂的粘合作为用于固定带透镜的基板的手段。由此，在带透镜的基板与带透镜的基板之间没有布置用于形成透镜的树脂和用于粘合基板的树脂。此外，由于树脂未被配置在带透镜的基板的上表面和下表面上，所以在带透镜的基板的上表面和下表面中，树脂既不会热膨胀也不会固化收缩。
因此，在层叠透镜结构1371中，即使将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配置在第一带透镜的基板1351的上表面和下表面上，与上述比较结构例1～8不同，也不会发生因固化收缩导致的基板的弯曲状态和因热膨胀导致的基板的弯曲状态。
即，由于其中通过直接接合来固定带透镜的基板的根据本技术的实施方案的结构，可以获得以下的作用或效果：即使在具有不同透镜厚度和不同基板厚度的带透镜的基板在其上层和下层层叠的情况下，也能够比上述比较结构例1～8更好地抑制基板的弯曲状态。
<16.各种变形例>
在下文中，将对上述实施方案的其它变形例进行说明。
例如，在通过使用刀片或激光来切割基板状态的层叠透镜结构的情况下，存在的问题是：带透镜的基板的每层的支撑基板中可能产生碎屑。此外，例如，如果碎屑到达通孔，带透镜的基板的抗弯强度降低，使得存在在组装相机模块等时层叠透镜结构可能被破坏的问题。
此外，在通过使用刀片切割等进行切割的情况下，由于带透镜的基板层叠为具有一定厚度，所以切割的负荷增加，因此，例如，由于刀片的劣化而产生工艺偏差，从而存在碎屑良品率降低的问题。
因此，在下文中，将说明碎屑对策的示例。
<第一碎屑对策>
首先，将参照图55～58说明第一碎屑对策。
图55是示出层叠透镜结构1401的示意性横截面图。此外，在图55中，仅主要示出说明所必需的部件，而在示出中适当地省略说明不必需的部件。
在层叠透镜结构1401中，层叠有三层带透镜的基板1411a～1411c。在带透镜的基板1411a的支撑基板1421a的通孔1423a的内侧形成透镜树脂部1422a。在通孔1423a的侧壁上形成遮光膜1425。包围通孔1423a的凹槽1424a形成在支撑基板1421a的上表面的端部。
带透镜的基板1411b和1411c具有与带透镜的基板1411a相同的构成，因此，省略对其的说明。此外，在图55中，为了简化说明，虽然示出了其中透镜树脂部1422a～1422c的形状相同的示例，但是透镜树脂部1422a～1422c的形状可以任意设定。
此外，在下文中，在不需要单独区分带透镜的基板1411a～1411c的情况下，带透镜的基板被简称为带透镜的基板1411。在下文中，在不需要单独区分支撑基板1421a～1421c的情况下，支撑基板被简称为支撑基板1421。在下文中，在不需要单独区分透镜树脂部1422a～1422c的情况下，透镜树脂部被简称为透镜树脂部1422。在下文中，在不需要单独区分通孔1423a～1423c的情况下，通孔被简称为通孔1423。在下文中，在不需要单独区分凹槽1424a～1424c的情况下，凹槽被简称为凹槽1424。
<层叠透镜结构1401的制造方法>
接下来，将参照图56～58说明层叠透镜结构1401的制造方法。此外，在下文中，将主要说明与碎屑对策相关的处理。省略其说明的处理基本上与上述处理相同。
首先，如图56A所示，在基板状态的支撑基板1421W-a中形成多个通孔1423a。可以使用上述方法中的任一种作为处理通孔1423a的方法。此外，在图56A～56C中，尽管由于本文篇幅不足仅示出了两个通孔1423a，但是，实际上，在支撑基板1421W-a的平面方向上形成有多个通孔1423a。
此外，通过干蚀刻，凹槽1424a形成在支撑基板1421W-a的上表面上以包围相应的通孔1423a。
凹槽1424a可以被构造成至少在由切割线(未示出)包围的区域内包围每个通孔1423a。例如，包围每个通孔1423a的凹槽1424a的正方形或圆形可以形成在由切割线包围的正方形区域内。此外，在每条切割线的两侧，平行于切割线的凹槽1424a可以形成为居于切割线的中间。
接下来，如图56B所示，遮光膜1425a形成在每个通孔1423a的侧壁上。
接下来，如图56C所示，透镜树脂部1422a通过上述方法形成在每个通孔1423中。
以这种方法，制造基板状态的带透镜的基板1411W-a。此外通过相同的处理，制造基板状态的带透镜的基板1411W-b和1411W-c。
接下来，如图57所示，根据上述方法通过直接接合来层叠带透镜的基板1411W-a～1411W-c，从而制造基板状态的层叠透镜结构1401W。在层叠透镜结构1401W中，带透镜的基板1411W-a～1411W-c的凹槽1424a～1424c在上下方向上大致互相重叠。
接下来，如图58所示，通过使用刀片、激光等将基板状态的层叠透镜结构1401W切割成单元来获得多个层叠透镜结构1401。此时，如图58的虚线A1所示，沿着切割线(未示出)切割相邻的凹槽1424a～1424c之间的区域。因此，在带透镜的基板1411的每层中，由切割产生的碎屑停止在凹槽1424a～1424c处，以防止其到达通孔1423a～1423c。因此，带透镜的基板的抗弯强度降低，从而防止层叠透镜结构在组装相机模块等时被破坏。
<第二碎屑对策>
接下来，将参照图59～62说明第二碎屑对策。
图59是示出层叠透镜结构1501的示意性横截面图。此外，在图59中，仅主要示出说明所必需的部件，而在示出中适当地省略说明不必需的部件。
在层叠透镜结构1501中，层叠三层带透镜的基板1511a～1511c。在带透镜的基板1511a的支撑基板1521a的通孔1523a的内侧形成透镜树脂部1522a。在通孔1523a的侧壁上形成遮光膜1525a。包围通孔1523a的凹槽1524a形成在支撑基板1521a的上表面的端部。
带透镜的基板1511b和1511c具有与带透镜的基板1511a相同的构成，因此，省略对其的说明。此外，在图59中，为了简化说明，示出了其中透镜树脂部1522a～1522c的形状是相同的示例，但是透镜树脂部1522a～1522c的形状可以被任意设定。
此外，在下文中，在不需要单独区分带透镜的基板1511a～1511c的情况下，带透镜的基板被简称为带透镜的基板1511。在下文中，在不需要单独区分支撑基板1521a～1521c的情况下，支撑基板被简称为支撑基板1521。在下文中，在不需要单独区分透镜树脂部1522a～1522c的情况下，透镜树脂部被简称为透镜树脂部1522。在下文中，在不需要单独区分通孔1523a～1523c的情况下，通孔被简称为通孔1523。在下文中，在不需要单独区分凹槽1524a～1524c的情况下，凹槽被简称为凹槽1524。
<层叠透镜结构1501的制造方法>
接下来，将参照图60～62说明层叠透镜结构1501的制造方法。此外，在下文中，主要说明与碎屑对策相关的处理。省略其说明的处理基本上与上述处理相同。
首先，如图60A所示，在基板状态的支撑基板1521W-a中形成多个通孔1523a。可以使用上述方法中的任一种作为处理通孔1523a的方法。此外，在图60A～60C中，尽管由于本文篇幅不足仅示出了两个通孔1523a，但是实际上，在支撑基板1521W-a的平面方向上形成有多个通孔1523a。
此外，通过湿法蚀刻，凹槽1524a形成在支撑基板1521W-a的上表面上以包围相应的通孔1523a。
凹槽1524a可以被构造成至少在由切割线(未示出)包围的区域内包围每个通孔1523a。例如，包围每个通孔1523a的凹槽1524a的正方形或圆形可以形成在由切割线包围的正方形区域内。此外，在每条切割线的两侧，平行于切割线的凹槽1524a可以形成为居于切割线的中间。
此时，通过使用上述晶体各向异性湿法蚀刻，调整凹槽1524a的宽度，从而能够调整凹槽1524a的深度。例如，在相对于支撑基板1521W-a的晶体方向成55°进行蚀刻的情况下，如果凹槽1524a的宽度被设定为约140μm，则深度变为约100μm。
此外，通孔1523a也是通过使用晶体各向异性湿法蚀刻来制造的，因此，可以同时制造通孔1523a和凹槽1524a，从而可以减少工序的数量。在这种情况下，通孔1523a和凹槽1524a的倾斜角度彼此相等。
接下来，如图60C所示，通过上述方法在每个通孔1523a中形成透镜树脂部1522a。
以这种方式，制造基板状态的带透镜的基板1511W-a。此外，通过同样的处理制造基板状态的带透镜的基板1511W-b和1511W-c。
接下来。如图61所示，根据上述方法通过直接接合层叠带透镜的基板1511W-a～1511W-c，从而制造基板状态的层叠透镜结构1501W。在层叠透镜结构1501W中，带透镜的基板1511W-a～1511W-c的凹槽1524a～1524c在上下方向上大致相互重叠。
接下来，如图62所示，通过使用刀片、激光等将基板状态的层叠透镜结构1501W切割成单元来获得多个层叠透镜结构1501。此时，如图62的虚线A2所示，沿着切割线(未示出)切割相邻的凹槽1524a～1524c之间的区域。因此，在每个带透镜的基板1511中，由切割产生的碎屑停止在凹槽1524a～1524c处，以防止其到达通孔1523a～1523c。因此，带透镜的基板的抗弯强度降低，从而防止层叠透镜结构在组装相机模块等时被破坏。
<第三碎屑对策>
接下来，将参照图63～66说明第三碎屑对策。
图63是示出层叠透镜结构1601的示意性横截面图。此外，在图63中，仅主要示出说明所必需的部件，而在示出中适当地省略说明不必需的部件。
在层叠透镜结构1601中，层叠三层带透镜的基板1611a～1611c。在带透镜的基板1611a的支撑基板1621a的通孔1623a的内侧形成透镜树脂部1622a。
带透镜的基板1611b和1611c具有与带透镜的基板1611a相同的构成，因此，省略对其的说明。此外，在图63中，为了简化说明，示出了其中透镜树脂部1622a～1622c的形状是相同的示例，但是透镜树脂部1522a～1522c的形状可以被任意设定。
此外，在下文中，在不需要单独区分带透镜的基板1611a～1611c的情况下，带透镜的基板被简称为带透镜的基板1611。在下文中，在不需要单独区分支撑基板1621a～1621c的情况下，支撑基板被简称为支撑基板1621。在下文中，在不需要单独区分透镜树脂部1622a～1622c的情况下，透镜树脂部被简称为透镜树脂部1622。在下文中，在不需要单独区分通孔1623a～1623c的情况下，通孔被简称为通孔1623。
<层叠透镜结构1601的制造方法>
接下来，将参照图64～66说明层叠透镜结构1601的制造方法。
首先，如图64A所示，在基板状态的支撑基板1621W-a的顶表面上形成蚀刻掩模1651。在蚀刻掩模1651中形成有用于形成凹槽1652a的开口部分。接下来，利用干蚀刻或湿法蚀刻，在支撑基板1621W-a中形成用作切割线的凹槽1652a。
接下来，在去除蚀刻掩模1651之后，如图64B所示，将用于加固的树脂片1654粘合到支撑基板1621W-a的下表面。此外，蚀刻掩模1653形成在支撑基板1621W-a的上表面上。蚀刻掩模1653被形成为遮挡凹槽1652a，并且形成有用于形成通孔1623a的开口部分。接下来，利用干蚀刻或湿法蚀刻，形成通孔1623a。此外，在图64A～64C中，尽管由于本文篇幅有限仅示出两个通孔1623a，但实际上，在支撑基板1621W-a的平面方向上形成有多个通孔1623a。
接下来，如图64C所示，根据上述方法，通过使用下模框1655和上模框1656在每个通孔1623a的内侧形成透镜树脂部1622a。
以这种方法，制造基板状态的带透镜的基板1611W-a。此外，采用同样的处理，制造基板状态的带透镜的基板1611W-b和1611W-c。
接下来，通过使用上述方法，如图65所述，将带透镜的基板1611W-a～1611W-b直接接合，从而制造基板状态的层叠透镜结构1601W。在层叠透镜结构1601W中，带透镜的基板1611W-a～1611W-c的凹槽1652a～1652c在上下方向上大致相互重叠。
接下来，如图66所示，通过使用刀片、激光等沿着凹槽1652a～1652c将基板状态的层叠透镜结构1601W切割成单元来制造多个层叠透镜结构1601。此时，沿着凹槽1652a～1652c来切割层叠透镜结构1601W，从而减小切割的负荷，因此能够提高碎屑良品率并降低生产成本。
此外，根据带透镜的基板的层叠结构，可以不进行切割，而是通过劈裂等来切分基板。
<层叠透镜结构1601的制造方法的变形例>
接下来，将说明层叠透镜结构1601的制造方法的变形例。
例如，如图67所示，在形成用于切割线的凹槽1652a时，用于对准标记的凹槽1671a可以被允许同时形成。因此，能够减少工序的数量。
此外，例如，如图68A和68B所示，可以同时进行通孔1623a和用于切割的凹槽1682a的处理。
更具体地，如图68A所示，在基板状态的支撑基板1621W-a的上表面上形成蚀刻掩模1681。在蚀刻掩模1681中形成有用于形成通孔1623a和凹槽1682a的开口部分。接下来，使用干蚀刻或湿法蚀刻，形成凹槽1682a，并且同时形成通孔1623a。
接下来，在去除蚀刻掩模1681之后，如图64B所示，将用于加固的树脂片1684粘合到支撑基板1621W-a的下表面。此外，蚀刻掩模1683形成在支撑基板1621W-a的上表面上。蚀刻掩模1683被形成为遮挡凹槽1682a，并且形成有用于形成通孔1623a的开口部分。接下来，利用干蚀刻或湿法蚀刻，执行处理直到通孔1623a贯穿支撑基板1621W-a。
以这种方法，同时进行通孔1623a的处理和凹槽1682a的处理，可以缩短处理时间。
此外，例如，如图69和70所示，利用晶体各向异性湿法蚀刻，可以同时进行通孔1623a的处理和切割线的处理。在这种情况下，关于通孔1623a的宽度与切割线的宽度之间的关系，调整用于切割线的凹槽的宽度和数量，使得用于切割线的凹槽不会贯穿支撑基板1621W-a。
例如，如图69所示，在通孔1623a的宽度W1大于切割线的宽度W2的情况下，在切割线上形成一个凹槽1701a。
另一方面，如图70所示，在通孔1623a的宽度W1与切割线的宽度W3相同或者小于切割线的宽度W3的情况下，在切割线中形成多个凹槽。在这个示例的情况下，形成凹槽1711a～1713a三个凹槽。此外，根据支撑基板1621W的厚度、切割线的宽度、凹槽的期望深度等来确定切割线中的凹槽的数量。
此外，上述的第一至第三碎屑对策不限于层叠透镜结构，而是这些对策可以应用于通过层叠支撑基板和切割层叠的基板来制造半导体装置的情况。例如，通过将其中布置有多个像素阵列部的基板和其中布置有执行像素阵列部的控制等的多个控制电路的基板层叠并切割层叠的基板，这些对策可以应用于制造其中层叠有像素基板和控制基板的固态成像装置的情况。
此外，例如，在第一或第二碎屑对策中，在将构造有规定的电路或部件的多个图案布置在支撑基板中的情况下，优选在被切割线包围的区域内形成包围各图案的凹槽。
<17.电子设备的应用示例>
能够以在图像获取单元(光电转换单元)中使用固态成像装置的电子设备(例如，诸如数码相机或摄像机等成像设备、具有成像功能的移动终端设备、在图像读取单元中使用固态成像装置的复印机等)中装入相机模块的形式使用上述相机模块1。
图71是示出作为采用本技术的电子设备的成像设备的构成示例的框图。
图71的成像设备2000被构造成包括相机模块2002和作为相机信号处理电路的数字信号处理器(DSP)电路2003。此外，成像设备2000被构造成进一步包括帧存储器2004、显示单元2005、记录单元2006、操作单元2007以及供电单元2008。DSP电路2003、帧存储器2004、显示单元2005、记录单元2006、操作单元2007以及供电单元2008经由总线2009相互连接。
相机模块2002中的图像传感器2001接收来自被摄体的入射光(图像光)，并以像素为单位将聚焦在成像平面上的入射光的光量转换成电信号，以输出像素信号。将上述相机模块1用作相机模块2002，并且图像传感器2001对应于上述受光装置12。
显示单元2005例如被构造有诸如液晶面板或有机电致发光(EL)面板等面板型显示装置，并且显示由图像传感器2001拍摄的运动图像或静止图像。记录单元2006将由图像传感器2001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。
操作单元2007根据用户的操作发出针对成像设备2000的各种功能的操作指令。供电单元2008适当地将作为DSP电路2003、帧存储器2004、显示单元2005、记录单元2006和操作单元2007的操作电力的各种电力供应到相应的部件。
如上所述，将配备有以高精度定位并互相接合(层叠)的层叠透镜结构11的照相机模块1用作相机模块2002，从而能够实现高图像质量和小型化。因此，对于诸如摄像机、数码相机或用于诸如移动电话等移动设备的相机模块的成像设备2000，能够实现小型化的半导体封装和高质量的拍摄图像。
<18.图像传感器的使用例>
根据本发明的实施方案的技术可以适用于各种产品。例如，根据本发明的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72是示出根据本发明的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72，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的操作的外部控制设备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，直到自然从患者体内排出，同时以预定间隔连续地拍摄有关器官内部的图像(以下也称为内部图像)，并且连续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设备5423。基于接收到的关于内部图像的信息，外部控制设备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被吞咽的时间到内窥镜胶囊5401被排出的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和外部控制设备5423的构成和功能。如图72所示，内窥镜胶囊5401具有以下的功能块：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)被光学系统会聚并入射到图像传感器上。图像传感器接收并且光电转换观察光，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设备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，则附加的信号处理(例如，噪声消除处理或其它图像质量改善处理)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还可以将图像信号连同该信息一起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设备5423传输或从外部控制设备5423接收各种信息的通信装置。该通信装置例如包括天线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设备5423。此外，无线通信单元5411经由天线5413从外部控制设备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电。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。例如，该电磁波可以是经由天线5425从外部控制设备5423传输的载波。通过功率再生电路从感应电动势再生成电，并且在升压电路中适当地调节电力的电位，从而生成用于电存储的电力。由供电单元5415产生的电被存储在电源单元5417中。
电源单元5417包括二次电池，并且存储由供电单元5415产生的电。为了简洁起见，图72省略了指示来自电源单元5417的电的接收者的箭头等，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根据从外部控制设备5423传输的控制信号适当地控制光源单元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。
外部控制设备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。外部控制设备5423包括天线5425，并且能够经由天线5425向内窥镜胶囊5401传输或从内窥镜胶囊5401接收各种信息。具体地，外部控制设备5423通过发送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设备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设备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设备5423的控制信号而改变。
此外，外部控制设备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。外部控制设备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。可替代地，外部控制设备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。
以上描述了根据本发明的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，根据本发明的实施方案的技术可以有利地适用于内窥镜胶囊。具体地，本发明对于根据本发明的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。
图73是示出使用构造为相机模块1的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。
-提供用于拍摄鉴赏的图像的设备，例如，数码相机、具有相机功能的移动设备
-提供用于交通的设备，例如，对车辆的前方、后方、周围、内部等进行成像的车载传感器，监测行驶车辆和道路的监视相机，或为了诸如自动停车等安全驾车模式或识别驾驶员状况的测量车辆之间的距离的距离测量传感器
-提供诸如TV、冰箱和空调等家用电器的设备，以对用户的手势进行成像并根据该手势操作家用电器
-提供用于医疗或保健的设备，例如，内窥镜或通过红外光进行血管摄影的设备
-提供用于安全用途的设备，例如，用于防止犯罪的监视相机或用于人员认证的相机等
-提供用于美容的设备，例如，对皮肤进行摄像的皮肤测量器件或对头皮进行摄像的显微镜等
-提供用于运动的设备，例如，专用于运动的动作相机或可穿戴相机等
-提供用于农业的设备，例如用于监视农田或作物状态的相机等。
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变化。
例如，本技术不限于应用于检测可见光的入射量的分布并拍摄图像的固态成像装置，而是本技术还可以应用于拍摄红外光、X射线或粒子的入射量的分布的固态成像装置，或者诸如指纹检测传感器等检测其它物理量(例如，压力或静电电容)的广泛意义上的固态成像装置(物理量分布检测装置)。
例如，本技术可以采用上述实施方案的全部或部分的组合。
此外，在本说明书中公开的效果仅仅是示例性的，而不限于此，因此，可以是除了本说明书中公开的效果之外的效果。
此外，本技术可以具有以下构成。
(1)一种半导体装置，其中，层叠有基板，在所述基板中形成有包围图案的凹槽，所述图案具有预定电路或部件。
(2)根据(1)所述的半导体装置，
其中，在所述图案中形成有通孔，
其中，所述通孔的内侧布置有透镜，以及
其中，所述凹槽包围所述通孔。
(3)根据(2)所述的半导体装置，其中，所述通孔的倾斜角度等于所述凹槽的倾斜角度。
(4)根据(3)所述的半导体装置，其中，通过湿法蚀刻形成所述通孔和所述凹槽。
(5)根据(1)～(4)中的任一项所述的半导体装置，其中，所述基板通过直接接合而被接合。
(6)根据(5)所述的半导体装置，其中，所述直接接合为等离子体接合。
(7)一种半导体装置的制造方法，其包括：
在多个基板中，在被切割线包围的区域内形成凹槽，所述凹槽包围构造有预定电路或部件的图案；
通过接合层叠多个所述基板；以及
沿着所述切割线切割层叠的所述基板。
(8)一种包括半导体装置的电子设备，其中，在所述半导体装置中层叠有基板，在所述基板中形成有包围图案的凹槽，所述图案构造有预定电路或部件。
(9)一种半导体装置的制造方法，其包括：
在多个基板的各切割线中形成凹槽；
通过接合层叠所述多个基板；以及
沿着所述切割线切割层叠的所述基板。
(10)根据(9)所述的半导体装置的制造方法，
其中，在各所述基板中的被所述切割线包围的区域内形成通孔，
其中，在各所述通孔的内侧形成透镜，以及
其中，通过接合来层叠其中形成有所述透镜的所述多个基板。
(11)根据(10)所述的半导体装置的制造方法，其中，同时进行所述通孔的处理和所述凹槽的处理。
(12)根据(11)所述的半导体装置的制造方法，其中，通过湿法蚀刻形成所述通孔和所述凹槽。
(13)根据(12)所述的半导体装置的制造方法，其中，基于所述基板的厚度和所述切割线的宽度来调整所述凹槽的数量和所述凹槽的宽度。
(14)根据(9)～(13)中的任一项所述的半导体装置的制造方法，其中，同时进行所述凹槽的处理和对准标记的处理。
(15)根据(9)～(14)中的任一项所述的半导体装置的制造方法，其中，通过直接接合来接合所述基板。
(16)根据(15)所述的半导体装置的制造方法，其中，所述直接接合为等离子体接合。
(17)一种半导体装置，其是通过如下步骤制造的：
在多个基板的各切割线中形成凹槽；
通过接合来层叠所述多个基板；以及
沿着所述切割线切割层叠的所述基板。
(18)一种电子设备，其包括以如下步骤制造的半导体装置：
在多个基板的各切割线中形成凹槽；
通过接合来层叠所述多个基板；以及
沿着所述切割线切割层叠的所述基板。
(19)一种透镜基板，其包括：
基板，其具有通孔；
透镜，其布置在所述通孔中；以及
凹槽，其在横截面图与所述通孔相邻地布置。
(20)根据(19)所述的透镜基板，其中，在平面图中所述凹槽包围所述通孔。
(21)根据(20)所述的透镜基板，其中，所述通孔的侧壁相对于所述基板的表面的角度与所述凹槽的侧壁相对于所述基板的所述表面的角度大致相等。
(22)根据(21)所述的半导体装置，其中，通过湿法蚀刻形成所述通孔和所述凹槽。
(23)根据(21)或(22)所述的半导体装置，其中，两个角度均小于或等于90°。
(24)根据(19)～(23)中的任一项所述的半导体装置，其中，所述基板和包括其中布置有第二透镜的第二通孔的第二基板彼此直接接合。
(25)根据(24)所述的半导体装置，其中，使用等离子体接合将所述基板和所述第二基板彼此直接接合。
(26)根据(24)或(25)所述的半导体装置，其中，所述基板中的所述凹槽在垂直于所述基板的光入射表面的方向上与形成在所述第二基板中的凹槽重叠。
(27)根据(19)所述的半导体装置，进一步包括：
第二凹槽，其形成在所述基板中，其中，所述第二凹槽邻近所述凹槽；以及
第三凹槽，其形成在所述基板中，其中，所述第三凹槽邻近所述第二凹槽。
(28)根据(19)所述的半导体装置，所述基板进一步包括：
第二通孔，
第二透镜，其布置在所述第二通孔中，以及
第二凹槽，其在横截面图中与所述第二通孔相邻地布置。
(29)根据(28)所述的半导体装置，其中，所述凹槽与所述第二凹槽相邻。
(30)根据(29)所述的半导体装置，其中，切割区域分离所述凹槽和所述第二凹槽。
(31)根据(19)～(30)中的任一项所述的半导体装置，其中，所述凹槽的宽度大于所述凹槽的深度。
(32)根据(31)所述的半导体装置，其中，所述凹槽的宽度与所述凹槽的深度之比是大约1.4。
(33)根据(19)～(32)中的任一项所述的半导体装置，其中，所述凹槽在形成所述通孔的同时形成。
(34)根据(19)～(33)中的任一项所述的半导体装置，其中，所述基板进一步包括：
第二通孔；以及
第二透镜，其布置在所述第二通孔中，其中，所述凹槽布置在所述通孔与所述第二通孔之间。
(35)根据(34)所述的半导体装置，其中，切割区域的宽度小于所述凹槽的宽度。
(36)根据(19)～(35)中的任一项所述的半导体装置，其中，所述通孔的宽度大于所述凹槽的宽度。
(37)一种制造半导体装置的方法，所述方法包括：
在基板中形成通孔；
在所述通孔中形成透镜；以及
形成在横截面图中与所述通孔相邻的凹槽。
(38)一种电子设备，其包括：
相机模块，其包括层叠透镜结构，所述层叠透镜结构包括：
多个基板，所述多个基板的各基板包括：
通孔，其中布置有透镜；以及
凹槽，其在横截面图中与所述通孔相邻地布置。
[附图标记列表]
1 相机模块
11 层叠透镜结构
12 受光装置
13 光学单元
21 透镜
41(41a～41e) 带透镜的基板
43 传感器基板
51 孔径光阑板
52 孔径部
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
1401层叠透镜结构
1411a～1411c 带透镜的基板
1421a～1421c 支撑基板
1422a～1422c 透镜树脂部
1423a～1423c 通孔
1424a～1424c 凹槽
1501 层叠透镜结构
1511a～1511c 带透镜的基板
1521a～1521c 支撑基板
1522a～1522c 透镜树脂部
1523a～1523c 通孔
1524a～1524c 凹槽
1601 层叠透镜结构
1611a～1611c 带透镜的基板
1621a～1621c 支撑基板
1622a～1622c 透镜树脂部
1623a～1623c 通孔
1652a～1652c,1671a,1682a,1701a,1711a～1713a 凹槽
2000 成像设备
2001 图像传感器
2002 相机模块
Claims (20)
1.一种透镜基板，其包括：
基板，所述基板具有通孔；
透镜，布置在所述通孔中；以及
凹槽，在横截面图中所述凹槽与所述通孔相邻地布置。
2.如权利要求1所述的透镜基板，其中，在平面图中所述凹槽包围所述通孔。
3.如权利要求2所述的透镜基板，其中，所述通孔的侧壁相对于所述基板的表面的角度与所述凹槽的侧壁相对于所述基板的所述表面的角度大致相等。
4.如权利要求3所述的半导体装置，其中，通过湿法蚀刻形成所述通孔和所述凹槽。
5.如权利要求3所述的半导体装置，其中，两个所述角度均小于或等于90°。
6.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述基板与包含第二通孔的第二基板彼此直接接合，所述第二通孔中设置有第二透镜。
7.如权利要求6所述的半导体装置，其中，使用等离子体接合将所述基板和所述第二基板彼此直接接合。
8.如权利要求6所述的半导体装置，其中，所述基板中的所述凹槽在垂直于所述基板的光入射表面的方向上与形成在所述第二基板中的凹槽重叠。
9.如权利要求1所述的半导体装置，进一步包括：
第二凹槽，所述第二凹槽形成在所述基板中，其中，所述第二凹槽邻近所述凹槽；以及
第三凹槽，所述第三凹槽形成在所述基板中，其中，所述第三凹槽邻近所述第二凹槽。
10.如权利要求1所述的半导体装置，所述基板进一步包括：
第二通孔，
第二透镜，所述第二透镜布置在所述第二通孔中，以及
第二凹槽，在横截面图中所述第二凹槽与所述第二通孔邻近地布置。
11.如权利要求10所述的半导体装置，其中，所述凹槽邻近所述第二凹槽。
12.如权利要求11所述的半导体装置，其中，切割区域分离所述凹槽和所述第二凹槽。
13.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述凹槽的宽度大于所述凹槽的深度。
14.如权利要求13所述的半导体装置，其中，所述凹槽的宽度与所述凹槽的深度之比为大约1.4。
15.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述凹槽在形成所述通孔的同时形成。
16.如权利要求1所述的半导体装置，所述基板进一步包括：
第二通孔；以及
第二透镜，所述第二透镜布置在所述第二通孔中，其中，所述凹槽布置在所述通孔与所述第二通孔之间。
17.如权利要求16所述的半导体装置，其中，切割区域的宽度小于所述凹槽的宽度。
18.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述通孔的宽度大于所述凹槽的宽度。
19.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括：
在基板中形成通孔；
在所述通孔中形成透镜；以及
形成在横截面图中与所述通孔相邻的凹槽。
20.一种电子设备，其包括：
相机模块，所述相机模块包括层叠透镜结构，所述层叠透镜结构包括：
多个基板，所述多个基板的各基板包括：
通孔，其中布置有透镜；以及
凹槽，在横截面图中所述凹槽与所述通孔相邻地布置。
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