JP2003248156A - Method for overlapping substrate and optical element - Google Patents

Method for overlapping substrate and optical element

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JP2003248156A
JP2003248156A JP2002050874A JP2002050874A JP2003248156A JP 2003248156 A JP2003248156 A JP 2003248156A JP 2002050874 A JP2002050874 A JP 2002050874A JP 2002050874 A JP2002050874 A JP 2002050874A JP 2003248156 A JP2003248156 A JP 2003248156A
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JP
Japan
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substrate
alignment mark
alignment
forming
lens substrate
Prior art date
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Application number
JP2002050874A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Sato
康弘 佐藤
Toshihiro Ishii
稔浩 石井
Yoshiyuki Kiyozawa
良行 清澤
Hiroyasu Mifune
博庸 三船
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/30Mounting, exchanging or centering
    • B29C33/303Mounting, exchanging or centering centering mould parts or halves, e.g. during mounting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016Lenses

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for overlapping substrates which can make aligning accuracy for an overlap location high without using a high accuracy stage and an optical system for observing marks, etc. <P>SOLUTION: In the method for overlapping two substrates 41, 43 having micro lenses 42, 44, a first protruding alignment mark 48 is formed on the first substrate 41, and a recessed second alignment mark 51 is formed on the second substrate 43 so as to have a dimension for permitting intrusion of at least a part in the vicinity of a top of the first alignment mark 48. The part in the vicinity of the top of the first protruding alignment mark 48 intrudes into the second recessed alignment mark 51, and the first and the second substrates 41, 43 are overlapped. The positioning accuracy for the overlap location can be high without using the high accuracy stage and the optical system for observing the marks, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の重ね合わせ
方法および光学素子に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of superposing substrates and an optical element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶プロジェクタ等に代表される
液晶表示装置付きの電子機器の普及と共に、液晶表示装
置への高性能化の要求が高まり、液晶表示装置を高精細
化および高輝度化するための改良が進行している。この
液晶表示装置は、通常、各画素制御の薄膜トランジスタ
(Thin Film Transistor;以下、単に「TFT」と記
す)や保持容量等が形成された基板(以下、駆動基板と
称する)と、カラーフィルタ(カラー液晶パネルの場
合)やブラックマトリクス等が形成された基板(以下、
対向基板と称する)とから構成されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of electronic equipment with a liquid crystal display device represented by a liquid crystal projector or the like, the demand for higher performance of the liquid crystal display device has increased, and the liquid crystal display device has higher definition and higher brightness. Improvements are underway. This liquid crystal display device generally includes a substrate (hereinafter referred to as a drive substrate) on which a thin film transistor (hereinafter, simply referred to as “TFT”) for controlling each pixel and a storage capacitor are formed, and a color filter (color A liquid crystal panel) or a substrate on which a black matrix is formed (hereinafter,
(Referred to as a counter substrate).

【0003】液晶表示装置の駆動基板は、上記したTF
T部と映像を映出する開口部とから構成され、TFT部
に面積を占領される結果、充分な透過率を確保できない
場合がある。このため、従来より各画素の開口部に画素
用のマイクロ集光レンズ(以下、単に「マイクロレン
ズ」と略記する)を設け、本来TFT部に照射されてい
た光を開口部に集光させる構造が採用されている。マイ
クロレンズの形成方法としては、マイクロレンズアレイ
を独自に作成して対向基板に貼り合わせる方法が知られ
ている。
The drive substrate of the liquid crystal display device is the above-mentioned TF.
It is composed of a T portion and an opening for displaying an image, and as a result of the area being occupied by the TFT portion, sufficient transmittance may not be secured in some cases. For this reason, a structure in which a micro-condensing lens for pixels (hereinafter simply referred to as “microlens”) is provided in the opening of each pixel in the related art, and the light originally irradiated to the TFT section is condensed in the opening Has been adopted. As a method of forming a microlens, there is known a method of independently forming a microlens array and bonding the microlens array to a counter substrate.

【0004】ところで、このような液晶表示装置におい
て、二枚の基板(駆動基板及び対向基板)は、アライメ
ントマークを基準として重ね合わせ(位置合わせ)が行
われた後、互いに貼り合わされることになる。
By the way, in such a liquid crystal display device, the two substrates (driving substrate and counter substrate) are laminated (positioned) with the alignment mark as a reference and then bonded to each other. .

【0005】このような二枚の基板の重ね合わせ方法と
しては、特開平9−189901号公報に記載された方
法がある。特開平9−189901号公報に記載された
二枚の基板の重ね合わせ方法によれば、液晶パネルとマ
イクロレンズアレイとにそれぞれ透明材料によってアラ
イメントマークを形成し、これらのアライメントマーク
を用いて二枚の基板を重ね合わせるようにしている。
As a method for superposing such two substrates, there is a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-189901. According to the method of superposing two substrates described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-189901, alignment marks are formed on the liquid crystal panel and the microlens array by transparent materials, respectively, and two alignment marks are formed using these alignment marks. The substrates are stacked.

【0006】また、他の二枚の基板の重ね合わせ方法と
しては、特開2000−131508公報に記載された
方法がある。特開2000−131508公報に記載さ
れた二枚の基板の重ね合わせ方法によれば、第一のレン
ズの形成に用いられる第一基板の四隅に十字状のマーカ
ーを形成するとともに、第二のレンズの形成に用いられ
る第二の基板の四隅にも十字状のマーカーを形成し、こ
れらの十字状のマーカーを用いて二枚の基板を重ね合わ
せるようにしている。
Further, as another method of superposing two substrates, there is a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-131508. According to the method of superposing two substrates described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-131508, cross-shaped markers are formed at the four corners of the first substrate used for forming the first lens, and the second lens is formed. Cross-shaped markers are also formed at the four corners of the second substrate used to form the two substrates, and the two substrates are superposed using these cross-shaped markers.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
9−189901号公報や特開2000−131508
公報に記載された二枚の基板の重ね合わせ方法によれ
ば、二枚の基板にそれぞれアライメントマークやマーカ
ーを形成し、これらのアライメントマークやマーカーを
用いて二枚の基板を重ね合わせるようにしているが、こ
のような重ね合わせ作業を行うためには、高精度のステ
ージやアライメントマーク観察用の光学系が必要となる
ため、非常にコストがかかっている。
However, JP-A-9-189901 and JP-A-2000-131508 are known.
According to the method of superposing two substrates described in the publication, alignment marks and markers are formed on the two substrates respectively, and the two substrates are superposed using these alignment marks and markers. However, in order to perform such an overlaying work, a highly accurate stage and an optical system for observing the alignment mark are required, which is very costly.

【0008】本発明の目的は、高精度のステージやマー
ク観察用の光学系等を用いることなく、重ね合わせ位置
の位置合わせ精度を高精度にすることができる基板の重
ね合わせ方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a substrate superposition method capable of achieving high precision in the superposition position alignment without using a high-precision stage or an optical system for observing marks. Is.

【0009】本発明の目的は、第一の基板と第二の基板
との間隔調整を容易に行うことができる基板の重ね合わ
せ方法を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a substrate superposing method capable of easily adjusting the distance between the first substrate and the second substrate.

【0010】本発明の目的は、高精度のステージやマー
ク観察用の光学系等を用いることなく、重ね合わせ位置
の位置合わせ精度を高精度にすることができる1対のマ
イクロレンズを少なくとも1組以上有する光学素子を提
供することである。
An object of the present invention is to provide at least one pair of microlenses capable of achieving high accuracy in alignment of superposition positions without using a highly accurate stage or an optical system for observing marks. An optical element having the above is provided.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
マイクロレンズを少なくとも一方に有する二枚の基板の
重ね合わせ方法であって、第一の基板に、前記マイクロ
レンズの位置合わせの基準となる略半球形状であって凸
形状の第一のアライメントマークを形成する第一アライ
メントマーク形成工程と、第二の基板に、前記マイクロ
レンズの位置合わせの基準となる少なくとも前記第一の
アライメントマークの頂点近傍の侵入を許容する大きさ
に形成された凹形状の第二のアライメントマークを形成
する第二アライメントマーク形成工程と、前記第一の基
板の前記第一のアライメントマークと前記第二の基板の
前記第二のアライメントマークとを対向させ、少なくと
も前記第一のアライメントマークの頂点近傍を前記第二
のアライメントマークの内部に侵入させ、前記第一の基
板と前記第二の基板とを重ね合わせる基板重ね合わせ工
程と、を含む。
The invention according to claim 1 is
A method for stacking two substrates having a microlens on at least one side, wherein a first hemispherical convex alignment mark serving as a reference for alignment of the microlenses is provided on the first substrate. A first alignment mark forming step to form and a concave shape formed on the second substrate, which is a size that allows entry at least near the apex of the first alignment mark, which serves as a reference for alignment of the microlenses. A second alignment mark forming step of forming a second alignment mark, the first alignment mark of the first substrate and the second alignment mark of the second substrate are opposed to each other, and at least the first alignment mark is formed. The vicinity of the apex of the alignment mark of the first substrate and the second substrate to penetrate into the second alignment mark. Superimposed substrate superposing preparative comprises a step.

【0012】したがって、アライメントを行う二枚の基
板の一方である第一の基板には、凸形状の第一のアライ
メントマークが形成され、他方の第二の基板には、少な
くとも第一のアライメントマークの頂点近傍の侵入を許
容する大きさに形成された凹形状の第二のアライメント
マークが形成される。そして、凹形状の第二のアライメ
ントマークの内部に対して凸形状の第一のアライメント
マークの頂点近傍を侵入させることにより、第一の基板
と第二の基板とが重ね合わされる。これにより、高精度
のステージやマーク観察用の光学系等を用いることな
く、重ね合わせ位置の位置合わせ精度を高精度にするこ
とが可能になる。
Therefore, a convex first alignment mark is formed on one of the two substrates to be aligned, and at least the first alignment mark is formed on the other second substrate. The second alignment mark having a concave shape is formed in a size that allows entry near the apex of the. Then, the first substrate and the second substrate are superposed by causing the vicinity of the apex of the convex first alignment mark to enter the inside of the concave second alignment mark. As a result, it becomes possible to make the alignment accuracy of the overlay position highly accurate without using a highly accurate stage or an optical system for observing marks.

【0013】請求項2記載の発明は、請求項1記載の基
板の重ね合わせ方法において、前記第一アライメントマ
ーク形成工程は、前記第一の基板に対してフォトリソグ
ラフィプロセスとエッチングプロセスとを用いてリング
状の凹部を形成する凹部形成工程と、前記第一の基板に
形成された前記凹部の内側に、熱可塑性の材料を付着さ
せる熱可塑性材料付着工程と、前記凹部の内側に付着さ
れた前記熱可塑性材料を加熱して溶融し、前記熱可塑性
材料を表面張力により略半球形状に形成する半球形状形
成工程と、を含む。
According to a second aspect of the present invention, in the substrate superposing method according to the first aspect, the first alignment mark forming step uses a photolithography process and an etching process for the first substrate. A recess forming step of forming a ring-shaped recess; a thermoplastic material attaching step of attaching a thermoplastic material to the inside of the recess formed in the first substrate; and a thermoplastic material attaching step of attaching the thermoplastic material to the inside of the recess. A hemispherical shape forming step of heating and melting the thermoplastic material to form the thermoplastic material into a substantially hemispherical shape by surface tension.

【0014】したがって、第一の基板の第一のアライメ
ントマークの形状を簡単な方法で正確に略半球形状にす
ることが可能になるので、重ね合わせ位置の位置合わせ
精度を更に高精度にすることが可能になる。
Therefore, since the shape of the first alignment mark on the first substrate can be accurately made into a substantially hemispherical shape by a simple method, the positioning accuracy of the superposition position can be further improved. Will be possible.

【0015】請求項3記載の発明は、請求項1記載の基
板の重ね合わせ方法において、前記第一アライメントマ
ーク形成工程は、前記第一の基板の表面にフォトレジス
トを塗布するフォトレジスト塗布工程と、前記第一のア
ライメントマークに対応する位置以外の前記フォトレジ
ストが除去されるように前記フォトレジストを露光し、
現像を行う露光・現像工程と、前記フォトレジストを加
熱して略半球形状に形成する半球形状形成工程と、を含
む。
According to a third aspect of the present invention, in the substrate superposing method according to the first aspect, the first alignment mark forming step includes a photoresist applying step of applying a photoresist to the surface of the first substrate. Exposing the photoresist so that the photoresist except the position corresponding to the first alignment mark is removed,
It includes an exposure / development step of developing and a hemispherical shape forming step of heating the photoresist to form a substantially hemispherical shape.

【0016】したがって、第一の基板の第一のアライメ
ントマークの形状を簡単な方法で正確に略半球形状にす
ることが可能になるので、重ね合わせ位置の位置合わせ
精度を更に高精度にすることが可能になる。
Therefore, the shape of the first alignment mark on the first substrate can be accurately made into a substantially hemispherical shape by a simple method, so that the alignment accuracy of the overlay position can be further improved. Will be possible.

【0017】請求項4記載の発明は、請求項1ないし3
のいずれか一記載の基板の重ね合わせ方法において、前
記基板重ね合わせ工程の終了後、前記第一の基板に形成
された前記第一のアライメントマークを変形させ、前記
第一の基板と前記第二の基板との間隔を調整する間隔調
整工程を更に含む。
The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
In the method of superimposing the substrates according to any one of 1, the first alignment mark formed on the first substrate is deformed after completion of the substrate superimposing step, and the first substrate and the second substrate The method further includes an interval adjusting step of adjusting an interval with the substrate.

【0018】したがって、第一の基板と第二の基板との
間隔調整が容易になる。
Therefore, it becomes easy to adjust the distance between the first substrate and the second substrate.

【0019】請求項5記載の発明は、請求項4記載の基
板の重ね合わせ方法において、前記間隔調整工程は、前
記第一の基板と前記第二の基板とをその重なり面に対し
て垂直に加圧し、前記第一のアライメントマークを変形
させる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate superposing method according to the fourth aspect, the gap adjusting step makes the first substrate and the second substrate perpendicular to an overlapping surface thereof. Pressure is applied to deform the first alignment mark.

【0020】したがって、第一の基板と第二の基板との
間隔調整を確実に行うことが可能になる。
Therefore, it is possible to surely adjust the gap between the first substrate and the second substrate.

【0021】請求項6記載の発明は、請求項4記載の基
板の重ね合わせ方法において、前記間隔調整工程は、前
記第一の基板と前記第二の基板とをその重なり面に対し
て垂直に加圧し、かつ、前記第一のアライメントマーク
を加熱して溶融し、前記第一のアライメントマークを変
形させる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the substrate superimposing method according to the fourth aspect, the gap adjusting step makes the first substrate and the second substrate perpendicular to an overlapping surface thereof. Pressure is applied and the first alignment mark is heated and melted to deform the first alignment mark.

【0022】したがって、第一の基板と第二の基板との
間隔調整を確実に行うことが可能になる。
Therefore, it is possible to surely adjust the gap between the first substrate and the second substrate.

【0023】請求項7記載の発明は、1対のマイクロレ
ンズを少なくとも1組以上有する光学素子において、1
対をなす一方の前記マイクロレンズとこのマイクロレン
ズの位置合わせの基準となる略半球形状であって凸形状
の第一のアライメントマークとを有する第一の基板と、
1対をなす他方の前記マイクロレンズとこのマイクロレ
ンズの位置合わせの基準となる少なくとも前記第一のア
ライメントマークの頂点近傍の侵入を許容する大きさに
形成された凹形状の第二のアライメントマークとを有す
る第二の基板と、備える。
According to a seventh aspect of the invention, in an optical element having at least one pair of microlenses,
A first substrate having one of the microlenses forming a pair and a substantially first hemispherical convex convex alignment mark serving as a reference for alignment of the microlenses,
A pair of the other microlenses, and a second alignment mark having a concave shape formed into a size that allows entry of at least the vicinity of the apex of the first alignment mark, which serves as a reference for alignment of the microlenses. And a second substrate having.

【0024】したがって、一方の第一の基板には、凸形
状の第一のアライメントマークがマイクロレンズととも
に形成され、他方の第二の基板には、少なくとも第一の
アライメントマークの頂点近傍の侵入を許容する大きさ
に形成された凹形状の第二のアライメントマークがマイ
クロレンズとともに形成される。そして、凹形状の第二
のアライメントマークの内部に対して凸形状の第一のア
ライメントマークの頂点近傍を侵入させることにより、
第一の基板と第二の基板とが重ね合わされる。これによ
り、高精度のステージやマーク観察用の光学系等を用い
ることなく、重ね合わせ位置の位置合わせ精度を高精度
にすることが可能になる。
Therefore, the first alignment mark having a convex shape is formed together with the microlens on one of the first substrates, and at least the vicinity of the apex of the first alignment mark is penetrated into the other second substrate. A concave second alignment mark formed to an allowable size is formed together with the microlens. Then, by intruding the vicinity of the apex of the convex first alignment mark into the inside of the concave second alignment mark,
The first substrate and the second substrate are overlaid. As a result, it becomes possible to make the alignment accuracy of the overlay position highly accurate without using a highly accurate stage or an optical system for observing marks.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1
ないし図7に基づいて説明する。本実施の形態の二枚の
基板は、液晶プロジェクタ等の液晶表示装置に用いられ
る光学素子を作製するための二枚のマイクロレンズアレ
イ基板に適用されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
Or, it demonstrates based on FIG. The two substrates of this embodiment are applied to two microlens array substrates for manufacturing an optical element used in a liquid crystal display device such as a liquid crystal projector.

【0026】ここで、図1は第一のマイクロレンズアレ
イ基板を示し、(a)はその平面図、(b)は(a)の
X−X´における断面図である。図1に示すように、第
一のマイクロレンズアレイ基板A(以下においては、第
一レンズ基板Aという。)は、半球形状に形成されたマ
イクロレンズ1の集合体であるマイクロレンズアレイ2
が形成されているレンズエリア3と、マイクロレンズア
レイ2が形成されているエリア以外のアライメントエリ
ア4とを有している。このような第一レンズ基板Aは、
光学用ガラスであるBK7により形成されている。な
お、図1においては、説明のために7×8個のマイクロ
レンズ1によってマイクロレンズアレイ2を形成した
が、実際のマイクロレンズアレイ2はさらに多数のマイ
クロレンズ1により構成されている。
Here, FIG. 1 shows a first microlens array substrate, (a) is a plan view thereof, and (b) is a sectional view taken along line XX ′ of (a). As shown in FIG. 1, a first microlens array substrate A (hereinafter, referred to as a first lens substrate A) is a microlens array 2 which is an assembly of microlenses 1 formed in a hemispherical shape.
And the alignment area 4 other than the area in which the microlens array 2 is formed. Such a first lens substrate A is
It is formed of BK7 which is optical glass. In FIG. 1, the microlens array 2 is formed of 7 × 8 microlenses 1 for the sake of explanation, but the actual microlens array 2 is composed of a larger number of microlenses 1.

【0027】また、第一レンズ基板Aのアライメントエ
リア4であって第一レンズ基板Aの四隅には、アライメ
ントマーク5が形成されている。このアライメントマー
ク5は、第一レンズ基板Aに形成されたリング状の凹部
である溝5aと、その溝5aに囲まれた部分5bの上に
樹脂で形成された半球形状の突起6とを有している。な
お、本実施の形態の第一レンズ基板Aのアライメントマ
ーク5の突起6の直径は、100μmとされている。
Alignment marks 5 are formed at the four alignment corners of the first lens substrate A in the alignment area 4 of the first lens substrate A. The alignment mark 5 has a groove 5a that is a ring-shaped recess formed in the first lens substrate A, and a hemispherical protrusion 6 formed of resin on a portion 5b surrounded by the groove 5a. is doing. The diameter of the projection 6 of the alignment mark 5 on the first lens substrate A of the present embodiment is 100 μm.

【0028】ここで、アライメントマーク5の作成手順
について図2を参照しつつ説明する。図2(a)に示す
ように、まず、基板にフォトリソグラフィーを用いて溝
5aの形状のレジストパターンを形成し、エッチングに
よりレジストパターンを基板に転写する。なお、リフロ
ー法やグラデーションマスクを使ってマイクロレンズ1
を作成する場合にはフォトリソプロセスとエッチングプ
ロセスが用いられるので、同時に溝5aの形状のレジス
トパターンのパターンも形成しておけばよい。これによ
り、アライメントマーク5をマイクロレンズ1との相対
位置がずれることなく形成することができる。
Now, the procedure for forming the alignment mark 5 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, first, a resist pattern having the shape of the groove 5a is formed on the substrate by photolithography, and the resist pattern is transferred to the substrate by etching. In addition, using the reflow method and gradation mask, the microlens 1
Since a photolithography process and an etching process are used when forming the above, the resist pattern pattern of the shape of the groove 5a may be formed at the same time. Thereby, the alignment mark 5 can be formed without shifting the relative position with respect to the microlens 1.

【0029】次に、図2(b)に示すように、溝5aに
囲まれた部分5bの上に熱可塑性材料である熱可塑性樹
脂Pを付着させる。本実施の形態においては、熱可塑性
樹脂Pとしてホットメルト接着剤を用いた。このとき、
熱可塑性樹脂Pは円形状の溝5aに囲まれた部分5bか
らはみ出さない程度の位置に付着させればよく、正確に
円形状の溝5aに囲まれた部分5bの中心に付着させる
必要はない。
Next, as shown in FIG. 2B, a thermoplastic resin P, which is a thermoplastic material, is attached onto the portion 5b surrounded by the groove 5a. In this embodiment, a hot melt adhesive is used as the thermoplastic resin P. At this time,
The thermoplastic resin P may be attached to a position where it does not protrude from the portion 5b surrounded by the circular groove 5a, and it is not necessary to accurately attach it to the center of the portion 5b surrounded by the circular groove 5a. Absent.

【0030】最後に、図2(c)に示すように、熱可塑
性樹脂Pを付着させた基板を加熱して熱可塑性樹脂Pを
流動させる。ここで、溝5aが円形状に形成されている
ことから、熱可塑性樹脂Pを流動させた際には溝5aの
角で熱可塑性樹脂Pの接触角が急激に小さくなるため、
熱可塑性樹脂Pが流動する範囲が溝5aの内側に制限さ
れ、表面張力が働くことになる。つまり、熱可塑性樹脂
Pの表面を円形状の溝5aに囲まれた部分5bを底辺と
した半球状にすることができるので、溝5aの中心と半
球形状の突起6の頂点を正確に一致させることができ
る。この後、基板を冷却し熱可塑性樹脂Pを硬化させる
ことにより、アライメントマーク5が完成する。
Finally, as shown in FIG. 2 (c), the substrate having the thermoplastic resin P attached thereto is heated to cause the thermoplastic resin P to flow. Here, since the groove 5a is formed in a circular shape, when the thermoplastic resin P is made to flow, the contact angle of the thermoplastic resin P sharply decreases at the corner of the groove 5a.
The range in which the thermoplastic resin P flows is limited to the inside of the groove 5a, and the surface tension acts. That is, since the surface of the thermoplastic resin P can be formed into a hemispherical shape having the portion 5b surrounded by the circular groove 5a as the base, the center of the groove 5a and the apex of the hemispherical projection 6 can be exactly aligned. be able to. After that, the substrate is cooled and the thermoplastic resin P is cured to complete the alignment mark 5.

【0031】したがって、第一の基板Aの第一のアライ
メントマーク5の形状を簡単な方法で正確に略半球形状
にすることが可能になるので、重ね合わせ位置の位置合
わせ精度を更に高精度にすることが可能になる。
Therefore, the shape of the first alignment mark 5 on the first substrate A can be accurately made into a substantially hemispherical shape by a simple method, so that the alignment accuracy of the overlay position can be further improved. It becomes possible to do.

【0032】なお、図2においては溝5aの側壁が垂直
になっているが、熱可塑性樹脂Pに対して表面張力によ
り広がりを抑えられる角度であれば垂直でなくともかま
わない。
Although the side wall of the groove 5a is vertical in FIG. 2, it does not have to be vertical as long as it has an angle with respect to the thermoplastic resin P that can suppress the spread due to surface tension.

【0033】次に、第二のマイクロレンズアレイ基板に
ついて説明する。ここで、図3は第二のマイクロレンズ
アレイ基板を示し、(a)はその平面図、(b)は
(a)のY−Y´における断面図である。図3に示すよ
うに、第二のマイクロレンズアレイ基板B(以下におい
ては、第二レンズ基板Bという。)は、半球形状に形成
されたマイクロレンズ7の集合体であるマイクロレンズ
アレイ8が形成されているレンズエリア9と、マイクロ
レンズアレイ8が形成されているエリア以外のアライメ
ントエリア10とを有している。このような第二レンズ
基板Bは、光学用ガラスであるBK7により形成されて
いる。なお、図3においては、説明のために7×8個の
マイクロレンズ7によってマイクロレンズアレイ8を形
成したが、実際のマイクロレンズアレイ8はさらに多数
のマイクロレンズ7により構成されている。
Next, the second microlens array substrate will be described. Here, FIG. 3 shows a second microlens array substrate, (a) is a plan view thereof, and (b) is a sectional view taken along line YY ′ of (a). As shown in FIG. 3, the second microlens array substrate B (hereinafter referred to as the second lens substrate B) has a microlens array 8 which is an assembly of hemispherical microlenses 7. It has a lens area 9 formed therein and an alignment area 10 other than the area in which the microlens array 8 is formed. Such a second lens substrate B is formed of BK7 which is optical glass. Note that, in FIG. 3, the microlens array 8 is formed by 7 × 8 microlenses 7 for the sake of explanation, but the actual microlens array 8 is composed of a larger number of microlenses 7.

【0034】また、第二レンズ基板Bのアライメントエ
リア10であって第二レンズ基板Bの四隅には、アライ
メントマーク11が形成されている。このアライメント
マーク11は、第二レンズ基板Bに形成された円形状の
穴11aを有している。なお、本実施の形態の第二レン
ズ基板Bのアライメントマーク11の穴11aの直径
は、90μmとされている。この円形状の穴11aは、基
板にフォトリソグラフィーを用いて穴11aの形状のレ
ジストパターンを形成し、エッチングによりレジストパ
ターンを基板に転写することにより作成される。なお、
リフロー法やグラデーションマスクを使ってマイクロレ
ンズ7を作成する場合にはフォトリソプロセスとエッチ
ングプロセスが用いられるので、同時に穴11aの形状
のレジストパターンのパターンも形成しておけばよい。
これにより、アライメントマーク11をマイクロレンズ
7との相対位置がずれることなく形成することができ
る。
Alignment marks 11 are formed at the four alignment corners of the second lens substrate B in the alignment area 10 of the second lens substrate B. The alignment mark 11 has a circular hole 11a formed in the second lens substrate B. The diameter of the hole 11a of the alignment mark 11 of the second lens substrate B of the present embodiment is 90 μm. The circular hole 11a is formed by forming a resist pattern in the shape of the hole 11a on the substrate using photolithography and transferring the resist pattern to the substrate by etching. In addition,
Since the photolithography process and the etching process are used when the microlens 7 is formed by using the reflow method or the gradation mask, the pattern of the resist pattern in the shape of the hole 11a may be formed at the same time.
Thereby, the alignment mark 11 can be formed without shifting the relative position with respect to the microlens 7.

【0035】なお、図3においては穴11aの側壁が垂
直になっているが、必ずしも側壁が垂直である必要はな
い。第一レンズ基板Aのアライメントマーク5の突起6
と一致した状態で安定に接触する形状であれば、側壁に
傾斜がついていたり湾曲したりしていてもかまわない。
Although the side wall of the hole 11a is vertical in FIG. 3, the side wall does not necessarily have to be vertical. Protrusion 6 of alignment mark 5 on first lens substrate A
The side wall may have an inclination or a curved shape as long as it has a shape that makes stable contact with the side wall.

【0036】次に、第一レンズ基板Aと第二レンズ基板
Bとの貼り合わせ手順について図4〜図6を参照しつつ
説明する。まず、図4に示すように、第一レンズ基板A
と第二レンズ基板Bとを、アライメントマーク5とアラ
イメントマーク11との位置が概ね一致するように重ね
合わせる。より詳細には、少なくとも第一レンズ基板A
のアライメントマーク5の突起6の頂点が第二レンズ基
板Bのアライメントマーク11の穴11aの内側に入っ
ていれば良い。なお、図4においては、第一レンズ基板
Aを下にしたが、どちらの基板が下でもかまわない。
Next, the procedure for bonding the first lens substrate A and the second lens substrate B together will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 4, the first lens substrate A
And the second lens substrate B are superposed so that the positions of the alignment mark 5 and the alignment mark 11 are substantially aligned with each other. More specifically, at least the first lens substrate A
It is only necessary that the apex of the protrusion 6 of the alignment mark 5 is inside the hole 11a of the alignment mark 11 of the second lens substrate B. Although the first lens substrate A is placed downward in FIG. 4, either substrate may be placed underneath.

【0037】ところで、本実施の形態においては、第一
レンズ基板Aのアライメントマーク5の突起6の直径を
100μm、第二レンズ基板Bのアライメントマーク11
の穴11aの直径を90μmとしているので、この時点で
の重ね合わせの精度は±45μm以内であればよい。例え
ば、第一レンズ基板Aと第二レンズ基板Bとを作製する
際に、第一レンズ基板A及び第二レンズ基板Bの各端面
から各アライメントマーク5,11までの距離が一致す
るようにダイシングソーを用いて切断し、治具を用いて
端面の位置を合わせるようにして重ね合わせれば容易に
10μm程度の精度を得ることは可能である。
By the way, in the present embodiment, the diameter of the protrusion 6 of the alignment mark 5 on the first lens substrate A is
100 μm, alignment mark 11 on second lens substrate B
Since the diameter of the hole 11a is 90 μm, the accuracy of superposition at this point should be within ± 45 μm. For example, when manufacturing the first lens substrate A and the second lens substrate B, dicing is performed so that the distances from the end surfaces of the first lens substrate A and the second lens substrate B to the alignment marks 5 and 11 are the same. Easy to cut by using a saw and overlap by using the jig to align the end faces.
It is possible to obtain an accuracy of about 10 μm.

【0038】次に、図5に示すように、第一レンズ基板
Aのアライメントマーク5と第二レンズ基板Bのアライ
メントマーク11とを一致させる。詳細には、第一レン
ズ基板Aのアライメントマーク5の表面及び第二レンズ
基板Bのアライメントマーク11の表面が滑らかで摩擦
が少ない場合には、図4に示したように第一レンズ基板
Aと第二レンズ基板Bとを重ね合わせた段階で、各基板
A,Bの自重によって第一レンズ基板Aのアライメント
マーク5が第二レンズ基板Bのアライメントマーク11
に自然に滑り込むことになり、第一レンズ基板Aのアラ
イメントマーク5と第二レンズ基板Bのアライメントマ
ーク11とが一致する。一方、第一レンズ基板Aのアラ
イメントマーク5の表面及び第二レンズ基板Bのアライ
メントマーク11の表面に摩擦が多い場合には、各基板
A,Bの自重によって第一レンズ基板Aのアライメント
マーク5が第二レンズ基板Bのアライメントマーク11
に自然に滑り込むことはなく、各基板A,Bに振動を与
えるなどして各基板A,Bを動かすことで、第一レンズ
基板Aのアライメントマーク5と第二レンズ基板Bのア
ライメントマーク11とを一致させる。
Next, as shown in FIG. 5, the alignment mark 5 on the first lens substrate A and the alignment mark 11 on the second lens substrate B are aligned with each other. More specifically, when the surface of the alignment mark 5 of the first lens substrate A and the surface of the alignment mark 11 of the second lens substrate B are smooth and have little friction, as shown in FIG. When the second lens substrate B and the second lens substrate B are superposed on each other, the alignment marks 5 on the first lens substrate A are aligned with the alignment marks 11 on the second lens substrate B by the weights of the substrates A and B.
Therefore, the alignment mark 5 on the first lens substrate A and the alignment mark 11 on the second lens substrate B coincide with each other. On the other hand, when there is a lot of friction on the surface of the alignment mark 5 of the first lens substrate A and the surface of the alignment mark 11 of the second lens substrate B, the alignment marks 5 of the first lens substrate A due to the weight of each substrate A and B. Is the alignment mark 11 on the second lens substrate B.
It does not slip on the substrate, and the substrates A and B are moved by giving vibrations to the substrates A and B, so that the alignment mark 5 of the first lens substrate A and the alignment mark 11 of the second lens substrate B To match.

【0039】なお、第一レンズ基板Aのアライメントマ
ーク5と第二レンズ基板Bのアライメントマーク11と
を正確に一致させるためには、図5に示すように、第一
レンズ基板Aと第二レンズ基板Bとの間に若干の隙間が
あることが望ましい。
In order to accurately align the alignment mark 5 on the first lens substrate A with the alignment mark 11 on the second lens substrate B, as shown in FIG. 5, the first lens substrate A and the second lens substrate A are aligned. It is desirable that there is a slight gap between the substrate B and the substrate.

【0040】最後に、図6に示すように、第一レンズ基
板Aのアライメントマーク5と第二レンズ基板Bのアラ
イメントマーク11とを一致させた後、各基板A,Bの
端面に接着剤20を塗布し、第一レンズ基板Aと第二レ
ンズ基板Bとを貼り合わせる。
Finally, as shown in FIG. 6, after the alignment mark 5 on the first lens substrate A and the alignment mark 11 on the second lens substrate B are aligned, the adhesive 20 is applied to the end faces of the substrates A and B. Is applied to bond the first lens substrate A and the second lens substrate B together.

【0041】上述したような第一レンズ基板Aと第二レ
ンズ基板Bとの貼り合わせを行うための貼り合わせ装置
の一例を図7に示す。図7に示す貼り合わせ装置30
は、下側の基板(例えば、第一レンズ基板A)を保持す
るための基板保持手段31と、基板保持手段31に保持
された基板(例えば、第一レンズ基板A)の端面とこの
基板(例えば、第一レンズ基板A)上に重ね合わされた
基板(例えば、第二レンズ基板B)の端面とを突き合わ
せ、大まかな位置合わせを行うための突合せ手段32
と、各基板A,Bに振動を与えるための振動発生手段3
3と、位置合わせ後に2枚の基板A,Bを移動しないよ
うに押えるための基板固定手段34と、この基板固定手
段34を上下に移動させるための移動手段35と、を備
えている。ここで、基板保持手段31は、真空吸着など
の手段により下側の基板(例えば、第一レンズ基板A)
を固定するものである。また、振動発生手段33として
は、変位量を数μm程度にする必要があるため、ピエゾ
ステージなどが利用できる。このような貼り合わせ装置
30を用いれば上述したような第一レンズ基板Aと第二
レンズ基板Bとの貼り合わせの手順を実現することがで
きる。
FIG. 7 shows an example of a bonding apparatus for bonding the first lens substrate A and the second lens substrate B as described above. Laminating apparatus 30 shown in FIG.
Is a substrate holding means 31 for holding a lower substrate (for example, the first lens substrate A), an end face of the substrate (for example, the first lens substrate A) held by the substrate holding means 31, and this substrate ( For example, the abutting means 32 for abutting the end surface of the substrate (for example, the second lens substrate B) superposed on the first lens substrate A) to perform a rough alignment.
And a vibration generating means 3 for applying vibration to each of the substrates A and B.
3, a substrate fixing means 34 for pressing the two substrates A and B so as not to move after alignment, and a moving means 35 for vertically moving the substrate fixing means 34. Here, the substrate holding means 31 is a lower substrate (for example, the first lens substrate A) by means such as vacuum suction.
Is to fix. Further, as the vibration generating means 33, since it is necessary to set the displacement amount to about several μm, a piezo stage or the like can be used. By using such a bonding apparatus 30, it is possible to realize the procedure of bonding the first lens substrate A and the second lens substrate B as described above.

【0042】なお、特に図示しないが、接着剤を塗布す
る接着剤塗布手段や接着剤を硬化させるための接着剤硬
化手段などをこの貼り合わせ装置30に含めてもかまわ
ない。
Although not specifically shown, the laminating apparatus 30 may include an adhesive applying means for applying an adhesive, an adhesive curing means for curing the adhesive, and the like.

【0043】このような方法により、治具を使って基板
の端面を合わせるだけのような精度の低いアライメント
装置を用いた場合でも、2つの基板A,Bのアライメン
トマーク5,11を高い精度で一致させることができ
る。マイクロレンズの作製と同時にアライメントマーク
部分のフォトリソを行った場合、アライメントマーク
5,11はフォトマスクと同程度の位置精度で作成され
ている。したがって、誤差数10μm程度のアライメン
ト装置を使った場合でも、容易に誤差数μm以内の高精
度アライメントが可能になる。
With this method, the alignment marks 5 and 11 of the two substrates A and B can be accurately measured even when using a low-precision alignment device such as simply aligning the end faces of the substrates with a jig. Can be matched. When the photolithography of the alignment mark portion is performed at the same time when the microlens is manufactured, the alignment marks 5 and 11 are created with the same positional accuracy as the photomask. Therefore, even when an alignment device with an error of about 10 μm is used, it is possible to easily perform high-precision alignment with an error of several μm or less.

【0044】ここに、アライメントを行う二枚のマイク
ロレンズ基板A,Bの一方である第一の基板Aには、凸
形状の第一のアライメントマーク5が形成され、他方の
第二の基板Bには、少なくとも第一のアライメントマー
ク5の頂点近傍の侵入を許容する大きさに形成された凹
形状の第二のアライメントマーク11が形成される。そ
して、凹形状の第二のアライメントマーク11の内部に
対して凸形状の第一のアライメントマーク5の頂点近傍
を侵入させることにより、第一の基板Aと第二の基板B
とが重ね合わされる。これにより、高精度のステージや
マーク観察用の光学系等を用いることなく、重ね合わせ
位置の位置合わせ精度を高精度にすることが可能にな
る。
A convex first alignment mark 5 is formed on the first substrate A, which is one of the two microlens substrates A and B for alignment, and the other second substrate B is formed. At this point, a concave second alignment mark 11 having a size that allows entry of at least the vicinity of the apex of the first alignment mark 5 is formed. Then, the first substrate A and the second substrate B are caused to enter the inside of the concave second alignment mark 11 near the apex of the convex first alignment mark 5.
And are overlaid. As a result, it becomes possible to make the alignment accuracy of the overlay position highly accurate without using a highly accurate stage or an optical system for observing marks.

【0045】なお、本実施の形態においては、マイクロ
レンズ基板Aのアライメントマーク位置にフォトリソプ
ロセスとエッチングプロセスとにより溝5aを作成する
ことにより、アライメントマーク5の突起6を作成する
ための熱可塑性樹脂Pを付着させた位置が多少ずれても
正確な位置にアライメントマーク5が形成できるように
したが、熱可塑性樹脂Pを付着させるときの位置精度が
必要なアライメント精度に対して十分であれば、溝5a
を形成しなくてもかまわない。
In this embodiment, a thermoplastic resin for forming the projections 6 of the alignment mark 5 by forming the groove 5a at the alignment mark position of the microlens substrate A by the photolithography process and the etching process. Although the alignment mark 5 can be formed at an accurate position even if the position where P is attached is slightly deviated, if the position accuracy when attaching the thermoplastic resin P is sufficient for the required alignment accuracy, Groove 5a
It does not matter if the formation is not made.

【0046】次に、本発明の第二の実施の形態を図8な
いし図13に基づいて説明する。前述した実施の形態の
場合と同一又は相当する部分は同一符号を用いて示し、
説明も省略する(以降の各実施の形態でも順次同様とす
る)。本実施の形態の二枚の基板は、情報記録媒体の記
録面上に光スポットを照射して情報を光学的に記録、再
生又は消去等する光ピックアップに用いられる光学素子
である対物レンズを作製するための二枚のマイクロレン
ズ基板に適用されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same or corresponding portions as those in the above-described embodiment are indicated by the same reference numerals,
The description is also omitted (the same applies to each of the following embodiments). The two substrates of this embodiment are used to fabricate an objective lens that is an optical element used in an optical pickup that optically records, reproduces, or erases information by irradiating a light spot on the recording surface of the information recording medium. It is applied to two microlens substrates for

【0047】今日、光ディスクの大容量化(光記録密度
化)に伴い、対物レンズで集光されるスポットの大きさ
を極力小さくする必要がある。そこで、本実施の形態の
対物レンズは、複数枚のレンズで構成することにより、
対物レンズの開口数NAを大きくし、対物レンズで集光
されるスポットの大きさを極力小さくしたものである。
Nowadays, with the increase in capacity of optical discs (increased optical recording density), it is necessary to make the size of the spot condensed by the objective lens as small as possible. Therefore, by constructing the objective lens of the present embodiment with a plurality of lenses,
The numerical aperture NA of the objective lens is increased to make the size of the spot condensed by the objective lens as small as possible.

【0048】概略的には、図8に示すように、対物レン
ズ40は、第一のマイクロレンズ基板41(以下におい
ては、第一レンズ基板41という。)上に形成した第一
のレンズ42と、第二のマイクロレンズ基板43(以下
においては、第二レンズ基板43という。)上に形成し
た第二のレンズ44とを同一光軸上で対向するように配
置させて第一レンズ基板41と第二レンズ基板43とを
接着剤45により貼り合わせた構造のものである。
Schematically, as shown in FIG. 8, the objective lens 40 includes a first lens 42 formed on a first microlens substrate 41 (hereinafter referred to as a first lens substrate 41). , The second lens 44 formed on the second microlens substrate 43 (hereinafter, referred to as the second lens substrate 43) and the first lens substrate 41 are arranged so as to face each other on the same optical axis. It has a structure in which the second lens substrate 43 and the second lens substrate 43 are attached by an adhesive 45.

【0049】まず、第一レンズ基板41について説明す
る。ここで、図9は第一レンズ基板41を示す平面図で
ある。図9に示すように、第一レンズ基板41は、半球
形状に形成されたマイクロレンズ42が形成されている
レンズエリア46と、マイクロレンズ42が形成されて
いるエリア以外のアライメントエリア47とを有してい
る。このような第一レンズ基板41は、光学用ガラスで
あるBK7により形成されている。
First, the first lens substrate 41 will be described. Here, FIG. 9 is a plan view showing the first lens substrate 41. As shown in FIG. 9, the first lens substrate 41 has a lens area 46 in which a hemispherical microlens 42 is formed and an alignment area 47 other than the area in which the microlens 42 is formed. is doing. Such a first lens substrate 41 is made of BK7 which is optical glass.

【0050】また、第一レンズ基板41のアライメント
エリア47であって第一レンズ基板41の四隅には、ア
ライメントマーク48が形成されている。このアライメ
ントマーク48は、第一レンズ基板41に形成されたリ
ング状の凹部である溝48aと、その溝48aに囲まれ
た部分の形成された円形状の溝48bとを有している。
また、溝48bの内部には、熱可塑性樹脂であるホット
メルト接着剤が充填され、表面張力によって半球形状に
形成された突起48cが形成されている。この突起48
cは、表面張力により熱可塑性樹脂の流動する範囲が溝
48aの内側に制限され、溝48aに囲まれた部分を底
辺とした半球状にすることができるので、溝48aの中
心と半球形状の突起48cの頂点を正確に一致させるこ
とができる。
Alignment marks 48 are formed on the alignment areas 47 of the first lens substrate 41 and at the four corners of the first lens substrate 41. The alignment mark 48 has a groove 48a which is a ring-shaped recess formed in the first lens substrate 41, and a circular groove 48b in which a portion surrounded by the groove 48a is formed.
Further, the groove 48b is filled with a hot melt adhesive which is a thermoplastic resin, and a projection 48c formed in a hemispherical shape by surface tension is formed. This protrusion 48
Since the range in which the thermoplastic resin flows is limited to the inside of the groove 48a by the surface tension and the portion c can be formed into a hemispherical shape having the portion surrounded by the groove 48a as the bottom side, the shape of the center of the groove 48a and the shape of the hemispherical shape is The vertices of the protrusion 48c can be accurately matched.

【0051】なお、アライメントマーク48の作成手順
については、特に図示しないが、基板にフォトリソグラ
フィーを用いて溝48a,48bの形状のレジストパタ
ーンを形成し、エッチングによりレジストパターンを基
板に転写した後、熱可塑性樹脂であるホットメルト接着
剤を充填して基板を加熱した後、基板を冷却し熱可塑性
樹脂を硬化させることにより、アライメントマーク48
が完成する。なお、リフロー法やグラデーションマスク
を使ってマイクロレンズ42を作成する場合にはフォト
リソプロセスとエッチングプロセスが用いられるので、
同時に溝48a,48bの形状のレジストパターンのパ
ターンも形成しておけばよい。これにより、アライメン
トマーク48をマイクロレンズ42との相対位置がずれ
ることなく形成することができる。
Although the procedure for forming the alignment mark 48 is not particularly shown, a resist pattern in the shape of the grooves 48a and 48b is formed on the substrate by using photolithography, and after transferring the resist pattern to the substrate by etching, After filling the hot melt adhesive which is a thermoplastic resin and heating the substrate, the substrate is cooled and the thermoplastic resin is cured, whereby the alignment mark 48 is obtained.
Is completed. Since the photolithography process and the etching process are used when the microlens 42 is formed using the reflow method or the gradation mask,
At the same time, a resist pattern having the shape of the grooves 48a and 48b may be formed. Accordingly, the alignment mark 48 can be formed without shifting the relative position with respect to the microlens 42.

【0052】次に、第二レンズ基板43について説明す
る。ここで、図10は第二レンズ基板43を示す平面図
である。図10に示すように、第二レンズ基板43は、
半球形状に形成されたマイクロレンズ44が形成されて
いるレンズエリア49と、マイクロレンズ44が形成さ
れているエリア以外のアライメントエリア50とを有し
ている。このような第二レンズ基板43は、光学用ガラ
スであるBK7により形成されている。
Next, the second lens substrate 43 will be described. Here, FIG. 10 is a plan view showing the second lens substrate 43. As shown in FIG. 10, the second lens substrate 43 is
It has a lens area 49 in which a hemispherical microlens 44 is formed and an alignment area 50 other than the area in which the microlens 44 is formed. Such a second lens substrate 43 is formed of BK7 which is optical glass.

【0053】また、第二レンズ基板43のアライメント
エリア50であって第二レンズ基板43の四隅には、ア
ライメントマーク51が形成されている。このアライメ
ントマーク51は、第二レンズ基板43に形成された円
形状の穴51aを有している。この円形状の穴51a
は、基板にフォトリソグラフィーを用いて穴51aの形
状のレジストパターンを形成し、エッチングによりレジ
ストパターンを基板に転写することにより作成される。
なお、リフロー法やグラデーションマスクを使ってマイ
クロレンズ44を作成する場合にはフォトリソプロセス
とエッチングプロセスが用いられるので、同時に穴51
aの形状のレジストパターンのパターンも形成しておけ
ばよい。これにより、アライメントマーク51をマイク
ロレンズ44との相対位置がずれることなく形成するこ
とができる。
Alignment marks 51 are formed at the four corners of the second lens substrate 43 in the alignment area 50 of the second lens substrate 43. The alignment mark 51 has a circular hole 51 a formed in the second lens substrate 43. This circular hole 51a
Is formed by forming a resist pattern in the shape of the hole 51a on the substrate using photolithography and transferring the resist pattern to the substrate by etching.
When the microlens 44 is formed by using the reflow method or the gradation mask, the photolithography process and the etching process are used.
It is only necessary to form a resist pattern having a shape of a. Thereby, the alignment mark 51 can be formed without shifting the relative position with respect to the microlens 44.

【0054】次に、第一レンズ基板41と第二レンズ基
板43との貼り合わせ手順について図11を参照しつつ
説明する。まず、図11(a)に示すように、第一レン
ズ基板41と第二レンズ基板43とを、アライメントマ
ーク48とアライメントマーク51との位置が概ね一致
するように重ね合わせる。より詳細には、少なくとも第
一レンズ基板41のアライメントマーク48の突起48
cの頂点が第二レンズ基板43のアライメントマーク5
1の穴51aの内側に入っていれば良い。なお、図11
においては、第一レンズ基板41を下にしたが、どちら
の基板が下でもかまわない。
Next, a procedure for bonding the first lens substrate 41 and the second lens substrate 43 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 11A, the first lens substrate 41 and the second lens substrate 43 are superposed so that the positions of the alignment mark 48 and the alignment mark 51 are substantially aligned with each other. More specifically, at least the protrusion 48 of the alignment mark 48 on the first lens substrate 41.
The apex of c is the alignment mark 5 on the second lens substrate 43.
It suffices if it is inside the first hole 51a. Note that FIG.
In the above, the first lens substrate 41 is placed downward, but either substrate may be placed below.

【0055】なお、第一レンズ基板41のアライメント
マーク48の表面及び第二レンズ基板43のアライメン
トマーク51の表面が滑らかで摩擦が少ない場合には、
第一レンズ基板41Aと第二レンズ基板43とを重ね合
わせた段階で、各基板41,43の自重によって第一レ
ンズ基板41のアライメントマーク48が第二レンズ基
板43のアライメントマーク51に自然に滑り込むこと
になり、第一レンズ基板41のアライメントマーク48
と第二レンズ基板43のアライメントマーク51とが一
致する。一方、第一レンズ基板41のアライメントマー
ク48の表面及び第二レンズ基板43のアライメントマ
ーク51の表面に摩擦が多い場合には、各基板41,4
3の自重によって第一レンズ基板41のアライメントマ
ーク48が第二レンズ基板43のアライメントマーク5
1に自然に滑り込むことはなく、各基板41,43に振
動を与えるなどして各基板41,43を動かすことで、
第一レンズ基板41のアライメントマーク48と第二レ
ンズ基板43のアライメントマーク51とを一致させ
る。
When the surface of the alignment mark 48 of the first lens substrate 41 and the surface of the alignment mark 51 of the second lens substrate 43 are smooth and have little friction,
At the stage where the first lens substrate 41A and the second lens substrate 43 are superposed, the alignment mark 48 of the first lens substrate 41 naturally slides into the alignment mark 51 of the second lens substrate 43 due to the weight of each substrate 41, 43. As a result, the alignment mark 48 on the first lens substrate 41
And the alignment mark 51 on the second lens substrate 43 match. On the other hand, when there is much friction on the surface of the alignment mark 48 of the first lens substrate 41 and the surface of the alignment mark 51 of the second lens substrate 43, each of the substrates 41, 4
The alignment mark 48 of the first lens substrate 41 is aligned with the alignment mark 5 of the second lens substrate 43 due to its own weight.
It does not slip into 1, and by moving each substrate 41, 43 by giving vibration to each substrate 41, 43,
The alignment mark 48 on the first lens substrate 41 and the alignment mark 51 on the second lens substrate 43 are aligned.

【0056】なお、第一レンズ基板41のアライメント
マーク48と第二レンズ基板43のアライメントマーク
51とを正確に一致させるためには、図11(a)に示
すように、第一レンズ基板41と第二レンズ基板43と
の間に若干の隙間があることが望ましい。
In order to accurately align the alignment mark 48 on the first lens substrate 41 with the alignment mark 51 on the second lens substrate 43, as shown in FIG. It is desirable that there is a slight gap with the second lens substrate 43.

【0057】次に、図11(b)に示すように、第一レ
ンズ基板41のアライメントマーク48と第二レンズ基
板43のアライメントマーク51とを一致させた後、第
一レンズ基板41のアライメントマーク48の突起48
cを変形させる。第一レンズ基板41のアライメントマ
ーク48の突起48cの変形は、加熱により突起48c
を軟化させて変形するものであっても良いし、加圧によ
り突起48cを変形させるものであっても良い。ここで
は、熱可塑性樹脂であるホットメルト接着剤により突起
48cを形成していることから、加熱により突起48c
を軟化させて変形させる。
Next, as shown in FIG. 11B, after the alignment mark 48 of the first lens substrate 41 and the alignment mark 51 of the second lens substrate 43 are aligned, the alignment mark of the first lens substrate 41 is aligned. 48 protrusions 48
Transform c. The protrusion 48c of the alignment mark 48 on the first lens substrate 41 is deformed by heating.
May be softened and deformed, or the protrusion 48c may be deformed by pressurization. Here, since the protrusion 48c is formed by the hot melt adhesive which is a thermoplastic resin, the protrusion 48c is formed by heating.
To soften and deform.

【0058】なお、アライメントマーク48の突起48
cの変形量は、重ね合わせた基板41,43に加える圧
力、加熱温度、それらを加えている時間などで制御でき
るが、より正確に行うためには、第一レンズ基板41と
第二レンズ基板43との間隔を測定しながら変形させる
ことが望ましい。
The protrusion 48 of the alignment mark 48
The amount of deformation of c can be controlled by the pressure applied to the substrates 41 and 43, the heating temperature, the time for which they are applied, and the like, but in order to perform it more accurately, the first lens substrate 41 and the second lens substrate It is desirable to deform while measuring the distance to 43.

【0059】また、すべてのアライメントマーク48の
突起48cを一度に変形させた場合は、基板41,43
が横方向にずれてしまう可能性がある。そのような場合
は、すべてのアライメントマーク48の突起48cをま
とめて変形させるのではなく、いくつかのグループに分
けてグループごとに変形させるようにすれば、位置ずれ
を低減することができる。
When the projections 48c of all the alignment marks 48 are deformed at once, the substrates 41 and 43 are
May shift laterally. In such a case, the misalignment can be reduced by not deforming the protrusions 48c of all the alignment marks 48 collectively but deforming them into several groups and deforming each group.

【0060】最後に、図11(c)に示すように、アラ
イメントマーク48の突起48cを完全に押しつぶして
上下の基板41,43の表面を突き合わせ、突起48c
を形成する熱可塑性樹脂であるホットメルト接着剤によ
り第一レンズ基板41と第二レンズ基板43とを貼り合
わせる。
Finally, as shown in FIG. 11C, the protrusion 48c of the alignment mark 48 is completely crushed and the surfaces of the upper and lower substrates 41 and 43 are butted against each other to form the protrusion 48c.
The first lens substrate 41 and the second lens substrate 43 are attached to each other by a hot melt adhesive which is a thermoplastic resin forming the.

【0061】ただし、突き合わされた基板41,43の
間にアライメントマーク48の突起48cの形成材料で
あるホットメルト接着剤が出来るだけ残らないように、
第一レンズ基板41に形成されたアライメントマーク4
8の溝48aと第二レンズ基板43に形成されたアライ
メントマーク51の穴51aに余分なホットメルト接着
剤が入り込むようにする必要がある。
However, the hot melt adhesive, which is the material for forming the protrusion 48c of the alignment mark 48, should not be left as much as possible between the butted substrates 41 and 43.
Alignment mark 4 formed on the first lens substrate 41
It is necessary to allow excess hot melt adhesive to enter the groove 48a of No. 8 and the hole 51a of the alignment mark 51 formed on the second lens substrate 43.

【0062】なお、図12に示すように、第二レンズ基
板43に形成されるアライメントマーク51の穴51a
の形状を矩形形状等にすることにより、穴51aの容積
を大きくすることが出来るので、アライメントマーク4
8の突起48cの形成材料であるホットメルト接着剤が
アライメントマーク51の穴51aに多く入り込むよう
にすることができる。この場合は、アライメントマーク
48の突起48cの高さや、基板を押し付ける際の圧力
や温度を細かく制御する必要がなくなる。
As shown in FIG. 12, the hole 51a of the alignment mark 51 formed on the second lens substrate 43 is formed.
Since the volume of the hole 51a can be increased by making the shape of the rectangular mark or the like, the alignment mark 4
The hot melt adhesive, which is the material for forming the protrusion 48c of No. 8, can be made to enter much into the hole 51a of the alignment mark 51. In this case, it is not necessary to finely control the height of the protrusion 48c of the alignment mark 48 and the pressure and temperature when pressing the substrate.

【0063】上述したような第一レンズ基板41と第二
レンズ基板43との貼り合わせを行うための貼り合わせ
装置の一例を図13に示す。図13に示す貼り合わせ装
置60は、下側の基板(例えば、第一レンズ基板41)
を保持するための基板保持手段31と、基板保持手段3
1に保持された基板(例えば、第一レンズ基板41)の
端面とこの基板(例えば、第一レンズ基板41)上に重
ね合わされた基板(例えば、第二レンズ基板43)の端
面とを突き合わせ、大まかな位置合わせを行うための突
合せ手段32と、各基板41,43に振動を与えるため
の振動発生手段33と、位置合わせ後に2枚の基板4
1,43を移動しないように押えるための基板固定手段
34と、この基板固定手段34を上下に移動させるため
の移動手段35と、を備えている。ここで、基板保持手
段31は、真空吸着などの手段により下側の基板(例え
ば、第一レンズ基板41)を固定するものである。ま
た、振動発生手段33としては、変位量を数μm程度に
する必要があるため、ピエゾステージなどが利用でき
る。
FIG. 13 shows an example of a bonding apparatus for bonding the first lens substrate 41 and the second lens substrate 43 as described above. The bonding apparatus 60 shown in FIG. 13 has a lower substrate (for example, the first lens substrate 41).
Substrate holding means 31 for holding the substrate and substrate holding means 3
The end surface of the substrate (for example, the first lens substrate 41) held by 1 and the end surface of the substrate (for example, the second lens substrate 43) superposed on this substrate (for example, the first lens substrate 41) are butted against each other, An abutting unit 32 for performing rough alignment, a vibration generating unit 33 for applying vibration to the substrates 41 and 43, and two substrates 4 after alignment.
Substrate fixing means 34 for pressing 1 and 43 so as not to move and moving means 35 for vertically moving the substrate fixing means 34 are provided. Here, the substrate holding means 31 fixes the lower substrate (for example, the first lens substrate 41) by means such as vacuum suction. Further, as the vibration generating means 33, since it is necessary to set the displacement amount to about several μm, a piezo stage or the like can be used.

【0064】加えて、貼り合わせ装置60は、第一レン
ズ基板41に形成されるアライメントマーク48の突起
48cを加熱するためのヒーター等である加熱手段61
と、基板41,42に垂直に圧力を加えるための加圧手
段62と、を備えている。ここで、加圧手段62は、圧
力を加えた際に基板41,43が水平方向に移動しない
ようにしておく必要がある。基板固定手段34として真
空チャックなどを用い、基板41,43を固定できるよ
うにしてもよい。なお、加圧による基板間隔の変化が測
定できるように基板固定手段34の位置の変化を測定す
るための測定手段を設けてもよい。また、加熱手段61
は、第一レンズ基板41に形成されるアライメントマー
ク48の突起48cの形成に用いる材料に合わせて、そ
の材料が軟化する程度まで過熱できる必要がある。第一
レンズ基板41に形成されるアライメントマーク48の
突起48cを形成している材料としてインジウムなどの
圧力で容易に変形する材料を用い、加圧だけで必要な面
間隔に調整できるような場合は、加熱手段61を設ける
必要はない。
In addition, the bonding device 60 includes a heating means 61 such as a heater for heating the protrusion 48c of the alignment mark 48 formed on the first lens substrate 41.
And pressurizing means 62 for vertically applying pressure to the substrates 41 and 42. Here, the pressurizing means 62 needs to prevent the substrates 41 and 43 from moving horizontally when pressure is applied. A vacuum chuck or the like may be used as the substrate fixing means 34 so that the substrates 41 and 43 can be fixed. It should be noted that a measuring unit for measuring the change in the position of the substrate fixing unit 34 may be provided so that the change in the substrate interval due to the pressurization can be measured. Also, the heating means 61
Needs to be able to be overheated to such an extent that the material is softened according to the material used for forming the protrusion 48c of the alignment mark 48 formed on the first lens substrate 41. In the case where a material such as indium that is easily deformed by pressure is used as the material for forming the protrusion 48c of the alignment mark 48 formed on the first lens substrate 41, and the necessary surface spacing can be adjusted only by pressurization, It is not necessary to provide the heating means 61.

【0065】このような貼り合わせ装置60を用いれば
上述したような第一レンズ基板41と第二レンズ基板4
3との貼り合わせの手順を実現することができる。
If such a bonding device 60 is used, the first lens substrate 41 and the second lens substrate 4 as described above are used.
It is possible to realize a procedure of bonding with No. 3.

【0066】なお、特に図示しないが、接着剤を塗布す
る接着剤塗布手段や接着剤を硬化させるための接着剤硬
化手段などをこの貼り合わせ装置60に含めてもかまわ
ない。
Although not particularly shown, the laminating apparatus 60 may include an adhesive applying means for applying an adhesive, an adhesive curing means for curing the adhesive, and the like.

【0067】情報記録媒体の記録面上に光スポットを照
射して情報を光学的に記録、再生又は消去等する光ピッ
クアップ用途では、解像限界に近い集光スポットを得る
ため波面収差を抑える必要があり、レンズ面の間隔も高
い精度が要求される。そこで、本実施の形態において
は、基板41,43をアライメントした後、アライメン
トマーク48部分に圧力を加えたり加熱したりすること
で変形させ、面間隔を調整するようにした。
In an optical pickup application in which a light spot is irradiated on the recording surface of an information recording medium to optically record, reproduce or erase information, it is necessary to suppress wavefront aberration in order to obtain a focused spot close to the resolution limit. Therefore, high accuracy is required for the distance between the lens surfaces. Therefore, in the present embodiment, after the substrates 41 and 43 are aligned, the alignment marks 48 are deformed by applying pressure or heating to adjust the surface spacing.

【0068】次に、本発明の第三の実施の形態を図14
に基づいて説明する。本実施の形態は、前述したような
凸形状のアライメントマーク付きのマイクロレンズ基板
の別の作成方法としてフォトレジストを用いた方法を示
すものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. This embodiment shows a method using a photoresist as another method for producing a microlens substrate having a convex alignment mark as described above.

【0069】図14(a)に示すように、まず、ガラス
基板81に凹面82を形成し、高屈折率の樹脂83を埋
め込んでマイクロレンズを形成した後、カバーガラス8
4を取り付ける。
As shown in FIG. 14A, first, a concave surface 82 is formed on a glass substrate 81, a resin 83 having a high refractive index is embedded therein to form a microlens, and then a cover glass 8 is formed.
Attach 4.

【0070】次に、例えばCCDを接合する側の表面に
フォトレジスト85を塗布し(図14(b)参照)、アラ
メントマークの位置のフォトレジスト85が残るように
露光、現像して(図14(c))、最後に高温でベークを
行いフォトレジスト85を流動させて半球形状のアライ
メントマーク86を有するマイクロレンズ基板80が完
成する(図14(d))。
Next, for example, a photoresist 85 is applied to the surface on the side where the CCD is bonded (see FIG. 14B), and exposed and developed so that the photoresist 85 at the alignment mark position remains (see FIG. 14B). 14 (c)), and finally, baking is performed at a high temperature to flow the photoresist 85 to complete the microlens substrate 80 having the hemispherical alignment mark 86 (FIG. 14 (d)).

【0071】なお、CCDや液晶パネルなど半導体プロ
セスを用いて作成されている素子は、成膜工程、フォト
リソ工程、エッチング工程を何度か繰り返して作成され
ているので、凹形状のアライメントマークは容易に作成
できる。たとえば、素子の表面を保護するためのパッシ
ベーション膜に対して、電極部分を取り出すための開口
パターンを形成する際に、同時にアライメントマークの
パターンを形成しておけばよい。これにより、アライメ
ントマーク86をマイクロレンズとの相対位置がずれる
ことなく形成することができる。
Since elements such as CCDs and liquid crystal panels manufactured by using a semiconductor process are manufactured by repeating a film forming process, a photolithography process and an etching process several times, it is easy to form a concave alignment mark. Can be created. For example, the pattern of the alignment mark may be formed at the same time when the opening pattern for taking out the electrode portion is formed in the passivation film for protecting the surface of the element. Thereby, the alignment mark 86 can be formed without shifting the relative position with respect to the microlens.

【0072】したがって、これらのCCDや液晶パネル
など半導体プロセスを用いて作成されている素子と貼り
合わせて用いるマイクロレンズ基板80側にあらかじめ
凸形状のアライメントマーク86を作成しておけば、貼
り合わせが容易になる。
Therefore, if a convex alignment mark 86 is formed in advance on the side of the microlens substrate 80 to be used by bonding with an element manufactured by using a semiconductor process such as CCD or liquid crystal panel, bonding can be performed. It will be easier.

【0073】ここに、第一の基板80の第一のアライメ
ントマーク86の形状を簡単な方法で正確に略半球形状
にすることが可能になるので、重ね合わせ位置の位置合
わせ精度を更に高精度にすることが可能になる。
Here, since the shape of the first alignment mark 86 of the first substrate 80 can be accurately made into a substantially hemispherical shape by a simple method, the alignment accuracy of the overlay position can be further improved. It becomes possible to

【0074】[0074]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、マイクロ
レンズを少なくとも一方に有する二枚の基板の重ね合わ
せ方法であって、第一の基板に、前記マイクロレンズの
位置合わせの基準となる略半球形状であって凸形状の第
一のアライメントマークを形成する第一アライメントマ
ーク形成工程と、第二の基板に、前記マイクロレンズの
位置合わせの基準となる少なくとも前記第一のアライメ
ントマークの頂点近傍の侵入を許容する大きさに形成さ
れた凹形状の第二のアライメントマークを形成する第二
アライメントマーク形成工程と、前記第一の基板の前記
第一のアライメントマークと前記第二の基板の前記第二
のアライメントマークとを対向させ、少なくとも前記第
一のアライメントマークの頂点近傍を前記第二のアライ
メントマークの内部に侵入させ、前記第一の基板と前記
第二の基板とを重ね合わせる基板重ね合わせ工程と、を
含み、アライメントを行う二枚の基板の一方である第一
の基板に、凸形状の第一のアライメントマークを形成
し、他方の第二の基板に、少なくとも第一のアライメン
トマークの頂点近傍の侵入を許容する大きさに形成され
た凹形状の第二のアライメントマークを形成する。そし
て、凹形状の第二のアライメントマークの内部に対して
凸形状の第一のアライメントマークの頂点近傍を侵入さ
せ、第一の基板と第二の基板とを重ね合わせることによ
り、高精度のステージやマーク観察用の光学系等を用い
ることなく、重ね合わせ位置の位置合わせ精度を高精度
にすることができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a method of stacking two substrates having a microlens on at least one side, which serves as a reference for positioning the microlens on the first substrate. A first alignment mark forming step of forming a convex first alignment mark having a substantially hemispherical shape, and at least a vertex of the first alignment mark serving as a reference for alignment of the microlenses on the second substrate. A second alignment mark forming step of forming a concave second alignment mark formed in a size that allows the invasion of the vicinity, the first alignment mark of the first substrate and the second substrate The second alignment mark is opposed to the second alignment mark, and at least the vicinity of the apex of the first alignment mark is included in the second alignment mark. The first substrate, which is one of the two substrates to be aligned, including a first substrate having a convex shape, and a substrate superposing step of superposing the first substrate and the second substrate on each other. Is formed on the other second substrate, and a concave second alignment mark is formed on the other second substrate so as to have a size that allows entry at least near the apex of the first alignment mark. Then, a high-accuracy stage is obtained by causing the vicinity of the apex of the convex first alignment mark to enter the inside of the concave second alignment mark and superposing the first substrate and the second substrate. The alignment accuracy of the overlay position can be made high without using an optical system or the like for observing the marks.

【0075】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の基板の重ね合わせ方法において、前記第一アライメ
ントマーク形成工程は、前記第一の基板に対してフォト
リソグラフィプロセスとエッチングプロセスとを用いて
リング状の凹部を形成する凹部形成工程と、前記第一の
基板に形成された前記凹部の内側に、熱可塑性の材料を
付着させる熱可塑性材料付着工程と、前記凹部の内側に
付着された前記熱可塑性材料を加熱して溶融し、前記熱
可塑性材料を表面張力により略半球形状に形成する半球
形状形成工程と、を含むことにより、第一の基板の第一
のアライメントマークの形状を簡単な方法で正確に略半
球形状にすることができるので、重ね合わせ位置の位置
合わせ精度を更に高精度にすることができる。
According to a second aspect of the invention, in the substrate superimposing method according to the first aspect, the first alignment mark forming step includes a photolithography process and an etching process for the first substrate. A step of forming a ring-shaped recess using the step of forming a ring-shaped recess, a step of applying a thermoplastic material to the inside of the recess formed in the first substrate, and a step of applying a thermoplastic material to the inside of the recess. Hemispherical shape forming step of heating the thermoplastic material and melting it to form the thermoplastic material into a substantially hemispherical shape by surface tension, thereby forming the shape of the first alignment mark of the first substrate. Since the substantially hemispherical shape can be accurately obtained by a simple method, the alignment accuracy of the overlay position can be further increased.

【0076】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の基板の重ね合わせ方法において、前記第一アライメ
ントマーク形成工程は、前記第一の基板の表面にフォト
レジストを塗布するフォトレジスト塗布工程と、前記第
一のアライメントマークに対応する位置以外の前記フォ
トレジストが除去されるように前記フォトレジストを露
光し、現像を行う露光・現像工程と、前記フォトレジス
トを加熱して略半球形状に形成する半球形状形成工程
と、を含むことにより、第一の基板の第一のアライメン
トマークの形状を簡単な方法で正確に略半球形状にする
ことができるので、重ね合わせ位置の位置合わせ精度を
更に高精度にすることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the substrate superimposing method according to the first aspect, the first alignment mark forming step applies a photoresist to the surface of the first substrate. A step, an exposure / development step of exposing and developing the photoresist so that the photoresist except the position corresponding to the first alignment mark is removed, and a substantially hemispherical shape by heating the photoresist. And the step of forming a hemispherical shape, the shape of the first alignment mark on the first substrate can be accurately formed into a substantially hemispherical shape by a simple method. Can be made even more precise.

【0077】請求項4記載の発明によれば、請求項1な
いし3のいずれか一記載の基板の重ね合わせ方法におい
て、前記基板重ね合わせ工程の終了後、前記第一の基板
に形成された前記第一のアライメントマークを変形さ
せ、前記第一の基板と前記第二の基板との間隔を調整す
る間隔調整工程を更に含むことにより、第一の基板と第
二の基板との間隔調整を容易に行うことができる。
According to the invention described in claim 4, in the method of stacking the substrates according to any one of claims 1 to 3, the substrate formed on the first substrate after the substrate stacking step is completed. The distance between the first substrate and the second substrate can be easily adjusted by further including a distance adjusting step of deforming the first alignment mark and adjusting the distance between the first substrate and the second substrate. Can be done.

【0078】請求項5記載の発明によれば、請求項4記
載の基板の重ね合わせ方法において、前記間隔調整工程
は、前記第一の基板と前記第二の基板とをその重なり面
に対して垂直に加圧し、前記第一のアライメントマーク
を変形させることにより、第一の基板と第二の基板との
間隔調整を確実に行うことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of superposing the substrates according to the fourth aspect, in the gap adjusting step, the first substrate and the second substrate are placed with respect to an overlapping surface thereof. By vertically pressing and deforming the first alignment mark, the gap between the first substrate and the second substrate can be reliably adjusted.

【0079】請求項6記載の発明によれば、請求項4記
載の基板の重ね合わせ方法において、前記間隔調整工程
は、前記第一の基板と前記第二の基板とをその重なり面
に対して垂直に加圧し、かつ、前記第一のアライメント
マークを加熱して溶融し、前記第一のアライメントマー
クを変形させることにより、第一の基板と第二の基板と
の間隔調整を確実に行うことができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of superimposing the substrates according to the fourth aspect, in the gap adjusting step, the first substrate and the second substrate are placed with respect to an overlapping surface thereof. By vertically pressing, heating and melting the first alignment mark, and deforming the first alignment mark, the gap between the first substrate and the second substrate is surely adjusted. You can

【0080】請求項7記載の発明によれば、1対のマイ
クロレンズを少なくとも1組以上有する光学素子におい
て、1対をなす一方の前記マイクロレンズとこのマイク
ロレンズの位置合わせの基準となる略半球形状であって
凸形状の第一のアライメントマークとを有する第一の基
板と、1対をなす他方の前記マイクロレンズとこのマイ
クロレンズの位置合わせの基準となる少なくとも前記第
一のアライメントマークの頂点近傍の侵入を許容する大
きさに形成された凹形状の第二のアライメントマークと
を有する第二の基板と、備え、一方の第一の基板に、凸
形状の第一のアライメントマークをマイクロレンズとと
もに形成し、他方の第二の基板に、少なくとも第一のア
ライメントマークの頂点近傍の侵入を許容する大きさに
形成された凹形状の第二のアライメントマークをマイク
ロレンズとともに形成する。そして、凹形状の第二のア
ライメントマークの内部に対して凸形状の第一のアライ
メントマークの頂点近傍を侵入させ、第一の基板と第二
の基板とを重ね合わせることにより、高精度のステージ
やマーク観察用の光学系等を用いることなく、重ね合わ
せ位置の位置合わせ精度を高精度にすることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, in an optical element having at least one pair of microlenses, one pair of the microlenses and a substantially hemisphere serving as a reference for aligning the microlenses. A first substrate having a convex first alignment mark, a pair of the other microlenses, and at least the apex of the first alignment marks serving as a reference for alignment of the microlenses. A second substrate having a concave second alignment mark formed in a size that allows the invasion of the vicinity, and a microlens having a convex first alignment mark on one of the first substrates. And a concave shape formed on the other second substrate at least large enough to allow entry near the apex of the first alignment mark. The second alignment mark is formed together with the microlens. Then, a high-accuracy stage is obtained by causing the vicinity of the apex of the convex first alignment mark to enter the inside of the concave second alignment mark and superposing the first substrate and the second substrate. The alignment accuracy of the overlay position can be made high without using an optical system or the like for observing the marks.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施の形態の第一のマイクロレ
ンズアレイ基板を示し、(a)はその平面図、(b)は
(a)のX−X´における断面図である。
1A and 1B show a first microlens array substrate of a first embodiment of the present invention, FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX ′ of FIG.

【図2】アライメントマーク作成のプロセスを示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a process of creating an alignment mark.

【図3】第二のマイクロレンズアレイ基板を示し、
(a)はその平面図、(b)は(a)のY−Y´におけ
る断面図である。
FIG. 3 shows a second microlens array substrate,
(A) is the top view, (b) is sectional drawing in YY 'of (a).

【図4】第一レンズ基板と第二レンズ基板との貼り合わ
せ手順を示す第一の説明図である。
FIG. 4 is a first explanatory diagram showing a bonding procedure of the first lens substrate and the second lens substrate.

【図5】第一レンズ基板と第二レンズ基板との貼り合わ
せ手順を示す第二の説明図である。
FIG. 5 is a second explanatory diagram showing a bonding procedure of the first lens substrate and the second lens substrate.

【図6】第一レンズ基板と第二レンズ基板との貼り合わ
せ手順を示す第三の説明図である。
FIG. 6 is a third explanatory diagram showing a bonding procedure of the first lens substrate and the second lens substrate.

【図7】第一レンズ基板と第二レンズ基板との貼り合わ
せを行うための貼り合わせ装置の一例を示す正面図であ
る。
FIG. 7 is a front view showing an example of a bonding apparatus for bonding the first lens substrate and the second lens substrate.

【図8】本発明の第二の実施の形態の二枚のマイクロレ
ンズ基板により構成される対物レンズを示す縦断側面図
である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional side view showing an objective lens composed of two microlens substrates according to a second embodiment of the present invention.

【図9】第一レンズ基板を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a first lens substrate.

【図10】第二レンズ基板を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a second lens substrate.

【図11】第一レンズ基板と第二レンズ基板との貼り合
わせ手順を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a bonding procedure of the first lens substrate and the second lens substrate.

【図12】第二レンズ基板の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 12 is a plan view showing a modified example of the second lens substrate.

【図13】第一レンズ基板と第二レンズ基板との貼り合
わせを行うための貼り合わせ装置の一例を示す正面図で
ある。
FIG. 13 is a front view showing an example of a bonding apparatus for bonding the first lens substrate and the second lens substrate.

【図14】本発明の第三の実施の形態の凸形状のアライ
メントマーク付きのマイクロレンズ基板の別の作成方法
を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing another method for producing a microlens substrate with a convex alignment mark according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,7,42,44 マイクロレンズ 5,48,86 第一のアライメントマーク 5a,48a リング状の凹部 11,51 第二のアライメントマーク 40 光学素子 41,80,A 第一の基板 43,B 第二の基板 85 フォトレジスト P 熱可塑性材料 1,7,42,44 Micro lens 5,48,86 First alignment mark 5a, 48a Ring-shaped recess 11,51 Second alignment mark 40 Optical element 41,80, A First substrate 43, B Second substrate 85 photoresist P thermoplastic material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1335 G02F 1/1335 (72)発明者 清澤 良行 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 三船 博庸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H043 AE02 AE18 AE23 2H044 AA02 AA04 AA09 AA11 AA18 AA20 2H088 EA12 FA01 FA16 FA30 HA01 HA25 MA20 2H090 JA04 JA16 JA19 JC12 JD01 LA12 2H091 FA29Z FB07 FC10 FC26 FD06 FD12 FD17 GA01 LA12 MA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/1335 G02F 1/1335 (72) Inventor Yoshiyuki Kiyozawa 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo No. in Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Hironori Mifune 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H043 AE02 AE18 AE23 2H044 AA02 AA04 AA09 AA11 AA18 AA20 2H088 EA12 FA01 FA16 FA30 HA01 HA25 MA20 2H090 JA04 JA16 JA19 JC12 JD01 LA12 2H091 FA29Z FB07 FC10 FC26 FD06 FD12 FD17 GA01 LA12 MA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロレンズを少なくとも一方に有す
る二枚の基板の重ね合わせ方法であって、 第一の基板に、前記マイクロレンズの位置合わせの基準
となる略半球形状であって凸形状の第一のアライメント
マークを形成する第一アライメントマーク形成工程と、 第二の基板に、前記マイクロレンズの位置合わせの基準
となる少なくとも前記第一のアライメントマークの頂点
近傍の侵入を許容する大きさに形成された凹形状の第二
のアライメントマークを形成する第二アライメントマー
ク形成工程と、 前記第一の基板の前記第一のアライメントマークと前記
第二の基板の前記第二のアライメントマークとを対向さ
せ、少なくとも前記第一のアライメントマークの頂点近
傍を前記第二のアライメントマークの内部に侵入させ、
前記第一の基板と前記第二の基板とを重ね合わせる基板
重ね合わせ工程と、を含むことを特徴とする基板の重ね
合わせ方法。
1. A method for stacking two substrates having a microlens on at least one side, wherein a substantially hemispherical and convex first substrate is used as a reference for alignment of the microlenses. A first alignment mark forming step of forming one alignment mark; and forming a size on the second substrate that allows entry of at least the vicinity of the apex of the first alignment mark, which serves as a reference for alignment of the microlenses. A second alignment mark forming step of forming a concave second alignment mark, and the first alignment mark of the first substrate and the second alignment mark of the second substrate are opposed to each other. , At least the vicinity of the apex of the first alignment mark is intruded into the second alignment mark,
A substrate superposing step of superposing the first substrate and the second substrate on each other.
【請求項2】 前記第一アライメントマーク形成工程
は、 前記第一の基板に対してフォトリソグラフィプロセスと
エッチングプロセスとを用いてリング状の凹部を形成す
る凹部形成工程と、 前記第一の基板に形成された前記凹部の内側に、熱可塑
性の材料を付着させる熱可塑性材料付着工程と、 前記凹部の内側に付着された前記熱可塑性材料を加熱し
て溶融し、前記熱可塑性材料を表面張力により略半球形
状に形成する半球形状形成工程と、を含むことを特徴と
する請求項1記載の基板の重ね合わせ方法。
2. The first alignment mark forming step includes: a concave portion forming step of forming a ring-shaped concave portion on the first substrate by using a photolithography process and an etching process; Inside of the formed recess, a thermoplastic material attaching step of attaching a thermoplastic material, and heating and melting the thermoplastic material attached to the inside of the recess, the thermoplastic material by surface tension And a hemispherical shape forming step of forming the substrate into a substantially hemispherical shape.
【請求項3】 前記第一アライメントマーク形成工程
は、 前記第一の基板の表面にフォトレジストを塗布するフォ
トレジスト塗布工程と、 前記第一のアライメントマークに対応する位置以外の前
記フォトレジストが除去されるように前記フォトレジス
トを露光し、現像を行う露光・現像工程と、 前記フォトレジストを加熱して略半球形状に形成する半
球形状形成工程と、を含むことを特徴とする請求項1記
載の基板の重ね合わせ方法。
3. The first alignment mark forming step comprises a photoresist applying step of applying a photoresist to the surface of the first substrate, and removing the photoresist except a position corresponding to the first alignment mark. 2. The method according to claim 1, further comprising: an exposure / development step of exposing and developing the photoresist as described above; and a hemispherical shape forming step of heating the photoresist to form a substantially hemispherical shape. Substrate stacking method.
【請求項4】 前記基板重ね合わせ工程の終了後、前記
第一の基板に形成された前記第一のアライメントマーク
を変形させ、前記第一の基板と前記第二の基板との間隔
を調整する間隔調整工程を更に含むことを特徴とする請
求項1ないし3のいずれか一記載の基板の重ね合わせ方
法。
4. After the completion of the substrate superposing step, the first alignment mark formed on the first substrate is deformed to adjust the distance between the first substrate and the second substrate. 4. The method of stacking substrates according to claim 1, further comprising a space adjusting step.
【請求項5】 前記間隔調整工程は、前記第一の基板と
前記第二の基板とをその重なり面に対して垂直に加圧
し、前記第一のアライメントマークを変形させることを
特徴とする請求項3または4記載の基板の重ね合わせ方
法。
5. The gap adjusting step deforms the first alignment mark by pressing the first substrate and the second substrate perpendicularly to an overlapping surface thereof. Item 5. A method of stacking substrates according to item 3 or 4.
【請求項6】 前記間隔調整工程は、前記第一の基板と
前記第二の基板とをその重なり面に対して垂直に加圧
し、かつ、前記第一のアライメントマークを加熱して溶
融し、前記第一のアライメントマークを変形させること
を特徴とする請求項3または4記載の基板の重ね合わせ
方法。
6. The gap adjusting step pressurizes the first substrate and the second substrate perpendicularly to an overlapping surface thereof, and heats and melts the first alignment mark, The substrate superposition method according to claim 3, wherein the first alignment mark is deformed.
【請求項7】 1対のマイクロレンズを少なくとも1組
以上有する光学素子において、 1対をなす一方の前記マイクロレンズとこのマイクロレ
ンズの位置合わせの基準となる略半球形状であって凸形
状の第一のアライメントマークとを有する第一の基板
と、 1対をなす他方の前記マイクロレンズとこのマイクロレ
ンズの位置合わせの基準となる少なくとも前記第一のア
ライメントマークの頂点近傍の侵入を許容する大きさに
形成された凹形状の第二のアライメントマークとを有す
る第二の基板と、備えることを特徴とする光学素子。
7. An optical element having at least one set of a pair of microlenses, wherein a pair of said one microlens and a substantially hemispherical convex shape serving as a reference for alignment of these microlenses are provided. A first substrate having one alignment mark; a size that allows entry of at least the vicinity of the apex of the first alignment mark, which serves as a reference for alignment of the other microlens forming a pair with the other microlens And a second substrate having a concave second alignment mark formed on the optical element.
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