JP2013531812A - 複数の光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明のある局面に従えば、複数の光学装置をウェハスケール上で製造する方法は、複数の穴を有するウェハスケールスペーサを供給するステップと、ウェハスケール基板を供給するステップとを備える。複数の穴は、カメラモジュールの位置に形成された穴のパターンに配置される。ウェハスケール基板は、赤外線（ＩＲ）フィルタ部を備えるためのパターンが形成されたＩＲフィルタを有する。ＩＲフィルタ部は、照射経路が基板を通ってカメラモジュール上に到達し、さらにＩＲフィルタ部を通過するようにＩＲフィルタパターンに配置される。この方法は、整列された穴およびフィルタ部によって、基板とスペーサとを互いに積み重ねるステップをさらに備える。

Description

発明の分野
本発明は、ウェハスケール上で明確に定義された空間配置において、少なくとも一つの光学要素を有する集積光学装置の製造分野に関する。光学要素は、たとえば屈折および／または回折レンズである。このような集積光学装置は、たとえばカメラ機器であり、特にカメラ付携帯電話またはカメラ機器のための光学系である。より具体的には、本発明は、ウェハスケールで複数の集積光学装置を製造する方法に関し、集積光学装置は、ウェハスケールは、軸（すなわち「垂直」）方向にウェハスケール要素を積み重ねることを備える。本発明は、このような方法によって製造された光学装置にさらに関する。

本発明の背景
能動的または受動的な光学装置のウェハスケール上での製造は、ますます重要になっている。その１つの理由は、光学装置を低コストで大量生産する進行中のトレンドである。カメラまたは集積カメラ光学系のような光学装置は、今日では製造される電気機器の大部分に組み込まれている。電気機器は、携帯電話、コンピュータなどを含む。

特に興味深いのは、ウェハスケールでの製造プロセスである。そのプロセスにおいて、光学要素のアレイが、たとえば円盤状（「ウェハ」）構造のような大きなスケールで製造される。その後、複製が個別要素に分割される（「ダイシング」）。このようなウェハスケールでの製造では、ウェハを提供するステップと、その上に一致した屈折（および／または回折）が光学要素のアレイを複製するステップとによって、たとえば光学レンズが製造される。アレイはその後、個別のレンズにダイシングされる。個別のレンズは、それから他のレンズおよび／または、たとえばＣＭＯＳもしくはＣＣＤセンサアレイのような光学能動要素と組み立てられる。

この不利な点は、個別の組み立てるステップがいまだに時間を要する作業であることである。したがって、たとえば米国特許７，４５７，４９０号公報または国際公開ＷＯ２００９／０７６７８６号公報では、異なる構成要素をウェハスケールで組み立てるとともに、ウェハスケールでのアセンブリの後に限りダイシングするステップを実行することが提案されている。双方の公開公報の全体が本明細書に参考として組み込まれる。このためのウェハは、明確に定義された空間配置でウェハ上に設けられた光学要素を備える。このようなウェハスケールパケージ（ウェハスタック）は、最小のウェハ寸法の方向（軸方向）に対応する軸に沿って積み重ねられた少なくとも２つのウェハを備え、それらのウェハは互いに接続される。ウェハの少なくとも一方は、受動光学要素を含む。他方は、同様に受動光学要素を備えてもよく、または能動光学要素（ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサアレイのような電気光学要素）のような他の機能要素を受けることを目的としてもよい。そのため、ウェハスタックは、一般に同一であって並べて配置された複数の集積光学装置を備える。このようなウェハスケールのアセンブリプロセスでは、対応する個別の構成要素は十分な精度で整列されなければならない。

後にダイシングされるこのようなスタックの第１の例は、２以上の光学ウェハのスタックである。光学ウェハは、光学レンズおよび／または他の光学要素のアレイを備える透明な、ウェハのような基板である。光学要素のアレイは互いに整列されている。このため、各ウェハの１以上の光学要素は、他のウェハの１以上の対応する光学要素とともに、光学サブアセンブリを形成する。ダイシングの後に、光学サブアセンブリは、機能ユニット（たとえばカメラ光学系）またはサブユニット（たとえばカメラ光学系のレンズサブアセンブリ）を形成し得る集積光学装置となる。

後にダイシングされるスタックのさらなる例は、少なくとも１つの光学ウェハと、追加された電気光学ウェハとのスタックである。電気光学ウェハは、たとえば、光学要素の対応するアレイと整列されるべきイメージセンサ領域のアレイを備える。これにより、ダイシングの後に、光学ウェハ（または複数の光学ウェハ）の１以上の光学要素を有する集積光学装置は、電気光学（半導体）ウェハの１以上の対応する電気光学要素とともに、機能ユニット（たとえばカメラモジュール）またはサブユニット（たとえばカメラのためのセンサモジュール）を形成する。このようなスタックのいくつかの例は、たとえば国際公開ＷＯ２００５／０８３７８９号公報に説明されている。

このようなウェハスタックでは、少なくとも２つのウェハはスペーサ手段によって分離され得る。スペーサ手段とは、国際公開ＷＯ２００９／０７６７８６号公報に開示されているように、たとえば複数の分離されたスペーサ、相互接続されたスペーサマトリクス、またはスペーサウェハである。また、光学要素は同様に、２つのウェハの間で、他方のウェハと対向する一方のウェハ表面上に配置されてもよい。このため、スペーサは上下のウェハ間に挟まれる。この配置は、さらなるウェハと中間スペーサにおいても繰り返され得る。

ウェハスケールアセンブリの１つの潜在的な課題は、ダイシングプロセスすなわちスタックを個別の光学装置に分割するプロセスである。このダイシングプロセスは、機械的手段（たとえば半導体ウェハのダイシングのような）によって、たとえばのこぎり状工具、フライス加工用工具、または潜在的にはレーザ切断、ウォータジェット切断などの他の手段も用いて実行され得る。

集積カメラモジュールまたはカメラモジュールのための光学モジュールがダイシングされるときに、しばしば材料が緩み、たとえばセンサモジュールの上またはレンズの上など、ウェハダイスの間の空間に落ちる。これはカメラまたは光学モジュールの大量の不良をもたらし、結果的にコストを増大させる。

本発明の概要
本発明の目的は、従来技術の方法および光学装置の欠点を克服する、改良された方法および改良された光学装置を提供することである。この光学装置とは、入射される光をカメラのセンサ素子上に適切に焦点があった状態において方向付けるのに適したカメラまたはカメラのための光学モジュールであり得る。

本発明のある局面に従うと、方法は、カメラモジュールの位置の穴パターンに配置された複数の穴を有するウェハスケールスペーサを供給するステップと、波長選択フィルタを有するウェハスケール基板を供給するステップとを備える。波長選択フィルタとは、たとえば複数のフィルタ部を備えるようにパターンが形成された赤外線（ＩＲ）フィルタである。フィルタ部はフィルタパターンに配置される。フィルタパターンは、基板を通ってカメラモジュールの上に至る照射経路がフィルタ部を通過するように形成される。方法は、穴および整列されたフィルタ部によって基板とスペーサとを互いに積み重ねるステップをさらに備える。

一般に、フィルタは光学経路によって横断されるであろう。ここで光学経路とは、光学構成要素を通過するすべての光線経路の合計であり、一般にシステム開口を通り、センサモジュールの上に至る。このため、光学経路とは、生成されるべき画像に寄与するすべての光線経路の合計である。

フィルタ部に加えて、基板は、その一面または両面に、レンズまたは他の光学要素のアレイを備え得る。光学要素は、フィルタ部と整列され、積み重ねるステップの後には穴と整列されるであろう。一般に、光学要素は、カメラのセンサモジュールの方向に向かって光学要素を通過する光がフィルタを通過しなければならないように、フィルタと整列されるであろう。

一般に、フィルタ部は分離されており、互いに接触していない。
本発明のある実施の形態に従えば、同一のフィルタ層のフィルタ部は、同一の構成を有するであろう。すなわち、フィルタ部は、フィルタ部を与えるために（層の平面内で）水平方向に構築された共通の層からなる。また、所定の角度からフィルタ部に衝突する照射光線のための透過特性は同一である。フィルタ部は、同一または異なる形状を有するが、同一の垂直構造を有する。

ある実施の形態に従えば、フィルタ部はＩＲフィルタ部であろう。
他の実施の形態に従えば、フィルタ部はカラーフィルタ部であり得る。異なるカラーフィルタ部は同一の構成を有し得る。あるいは、異なるカラーフィルタ部は異なる透過特性を有してもよい。以下に示される本発明の実施の形態の説明は、主にＩＲフィルタに関する。しかしながら、この教示はカラーフィルタにも同様に適用される。

ＩＲフィルタは、画像品質における赤外線照射の阻害効果を回避するために用いられるカメラモジュール共通の特徴である。従来技術のウェハスケールアセンブリでは、図１に示されるように、ウェハ１の１つにはＩＲフィルタ１１が与えられる。図１は、複製レンズ３を有する第１のウェハ１と、第１のウェハレンズ３と整列された複数のスルーホール６を有するスペーサウェハと、第１のウェハレンズ３およびスルーホールと整列された複数の第２のウェハレンズ７を有する第２のウェハ２との将来組み立てられるスタックを示す。お互いに対するレンズの整列は、多くの場合、レンズに対するスルーホール６の整列よりも重要である。組み立てられた後および潜在的にはさらなる製造ステップの後に、スタックがダイシングされる位置を破線で示す。

それぞれがレンズを有する２つの受動光学ウェハ１，２のスタックに代えて、スタックは、光学ウェハと、センサモジュールが設けられたウェハとのスタックであってもよい。これらのウェハの間には、スペーサウェハが設けられる。

このような構成は、温度変化を受けると、ＩＲフィルタ層１１を有するウェハ２（ウェハ２は多くの場合、薄く柔軟である）が曲がる傾向があるという欠点を特徴とする。このようなウェハ曲がりは、複数のウェハのウェハスケールアセンブリでは容認されない。

ウェハ曲がりの問題を回避するために、図２に示された他の従来技術の方法は、ウェハ１の２つの表面上に、ほぼ等しい厚みを有する２つのＩＲフィルタ１１．１，１１．２を配置することを提案する。ＩＲフィルタ１１．１，１１．２では、単一のＩＲフィルタと比べて、フィルタ容量が低下する可能性がある。このため、ＩＲフィルタ１１．１，１１．２が合わさった効果は、図１の配置における単一のＩＲフィルタの効果と等しい。たとえば、ＩＲフィルタが複数の交互に重なった層から構成されている場合、２つのフィルタ１１．１，１１．２の一対の層の数の合計は、単一フィルタ配置での単一のＩＲフィルタの一対の層の数と対応し得る。

その結果として生じる対称性がウェハ曲がりの問題を回避する。図２は、レンズ３を有する光学ウェハ１にとってのこの対称性を示す。光学ウェハ１は、センサモジュール８を有するセンサモジュールウェハ９と組み立てられる。

しかしながら、本発明の発明者によって、スペーサウェハとの接触面のＩＲフィルタは、ダイシングプロセスによって生じる信頼性問題の原因となる傾向があることが発見された。この問題は、たとえば後の信頼性試験において観察される。ダイシングは、ＩＲフィルタ層に小さなクラック２１を生じさせることが観察された。ＩＲフィルタにはスペーサウェハが接続されているため、同様のことが力を受けて起こり得る（潜在的な接着層は図３に示されておらず、その後の図にも示されていない）。このようなクラック２１は、ダイシングストレイト（ダイシング後の外表面）から内部に伝播し得る。その後、クラック２１は図３に示されるように、センサ８の上への材料２２の落下を引き起こす。アセンブルされたウェハがいずれもセンサモジュールのウェハでない場合でも、ウェハのアセンブリおよびダイシングの後に生じる空洞２３への材料の落下は問題である。なぜならば、空洞から材料を取り除く可能性がないからである。材料は、光学モジュールを構成するカメラによって生成される画像の品質に影響を与え得る。

本発明のこの局面に従う方法は、これら従来技術の方法の問題を解決する。ＩＲフィルタのパターニングは、スペーサウェハと光学ウェハとの接触面から離れてＩＲフィルタを設けることを可能にする。

第１の選択肢に従うと、パターンが形成されたＩＲ（またはカラー）フィルタは、スペーサウェハが接続されたウェハ表面に配置される。パターニングは、ＩＲフィルタ部の平面における延在部がスペーサウェハの穴の断面内にあることが好ましい。さらに、パターンが形成されたまたはパターンが形成されていない追加のＩＲフィルタも、同様にどこに存在してもよい。たとえば、パターンが形成された第１のフィルタが存在する基板以外の基板の表面上であってもよく、第２の透明基板の表面上であってもよい。

第２の選択肢に従うと、パターンが形成されたＩＲ（またはカラー）フィルタは、スペーサウェハが接続されたウェハ表面とは異なるウェハに配置される。これにより、ＩＲフィルタのパターンは、穴のパターンに対応して形成される。しかし、ＩＲフィルタ部は、穴の断面よりも大きくてもよい。繰り返すように、さらにＩＲフィルタを用いることも可能である。

第１の選択肢と第２の選択肢との組合せも可能であり、以下により詳細に説明される。
好ましい実施の形態において、ＩＲ（またはカラー）フィルタ部のパターンは、スペーサの穴のパターンと対応する。すなわち、双方のパターンのピッチは等しく、一般に各穴には１つのＩＲフィルタ部が存在する。しかしながら、第２の選択肢の実施の形態では、各々が複数のモジュールに対応する複数のフィルタ部を提供することも同様に可能である。これにより、複数のフィルタ部の各々は、１よりも多くの穴を覆う。

本発明は、表面に適用されたＩＲフィルタを有する光学的に透明なウェハスケール基板にも同様に関連する。ＩＲフィルタは、アレイに配置された複数のＩＲフィルタ部を備える。

ＩＲフィルタ部は、互いに接触しないという意味においてアイランドである。
本発明は、本プロセスによって製造され得るカメラにさらに関連する。カメラは、光軸およびセンサモジュールと、少なくとも１つのスペーサと、光学要素を有する少なくとも１つの透明基板とを備える。センサモジュールと、スペーサと、光学要素を有する基板とは、光軸に関して垂直に積み重ねられる。たとえばＩＲフィルタのような、少なくとも１つの波長選択フィルタは基板に接着する。基板は、光軸に垂直な第１の領域を有する。フィルタは、第１の領域よりも小さい第２の領域を有する。センサモジュールに向けられたカメラに衝突した光は、フィルタを横断する。ＩＲフィルタは、スペーサが基板に接着する領域と重なり合わないように、横方向に構築され得る。

カメラの光学手段は開口をさらに含み得る。開口は、たとえばクロムをベースとする層のような不透明の開口層の穴によって形成される。当然のことながら、開口は、レンズまたは他の光学手段と整列される。任意選択的に、開口層から垂直に間隔を空けられた第２の不透明層が存在し得る。第２の不透明層は穴を有し、開口とともに、バッフルを形成する。このような任意選択的な第２の不透明層もまた、表面に達しないように横方向に構築されてもよい。ある実施の形態では、たとえばＩＲフィルタのような波長選択フィルタは、開口層との重複を有する。たとえば、波長選択フィルタは、開口の周辺であって開口の周りを取り囲む周辺部分を有する。

ある実施の形態において、カメラは、複数の透明基板と、複数のスペーサとを備える。ここで波長選択フィルタは、あるいは複数の波長選択フィルタが存在する場合には少なくとも１つの波長選択フィルタは、物面側に最も近い基板に接着して存在し得る。たとえば、カメラのＩＲフィルタは、物面側の基板に接着する１または２のＩＲフィルタ部から構成され得る。

本文における「ウェハ」という用語は、ウェハスケール基板の形状の観点に限定されて理解されるべきではない。この用語は、後に個別の構成要素に分割される複数の光学レンズ（すなわちそれぞれ複数のセンサモジュール）に適したあらゆる基板と理解されるべきである。本文における「ウェハ」または「ウェハスケール」は、より特定的には、半導体ウェハのサイズに相当する円板状または板状の基板を指す。たとえば、５ｃｍと４０ｃｍとの間の直径を有する円板または板である。本文に用いられるウェハまたは基板の意味は、円板、長方形の板、または、任意の寸法安定性を有する材料であって他のいかなる形状を有してもよい板である。ウェハが光学ウェハである場合には、材料は透明であることが多い。ウェハディスクの直径は典型的には５ｃｍと４０ｃｍとの間であり、たとえば１０ｃｍと３１ｃｍとの間である。多くの場合、ウェハディスクは２インチ、４インチ、６インチ、８インチ、または１２インチの直径を有する円筒状である。１インチは約２．５４ｃｍである。光学ウェハのウェハ厚は、たとえば０．２ｍｍと１０ｍｍとの間であり、典型的には０．４ｍｍと６ｍｍとの間である。ウェハは、半導体ウェハのように、円形のディスク形状を有することが好ましい。しかし、略長方形状、略６角形状などの他の形状を除外するものではない。本文における「ウェハ」という用語は、一般に、形状に限定するものと解釈されるべきではない。

図面の簡単な説明
本発明の原理およびその実施の形態は、添付図面を参照しながら以下の本文においてより詳細に説明されるであろう。図面において、同一の参照符号は同一または類似の要素を示す。図面はすべて模式図であって、正確な縮尺を示すものではない。図面は以下を示す。

従来技術のウェハスタックを示す図である。 従来技術のウェハスタックを示す図である。 図２に示したウェハスタックを個別の要素にダイシングすることにより製造されたカメラモジュールを示す図である。 本発明に従うカメラモジュールの実施の形態を示す図である。 本発明に従うカメラモジュールの実施の形態を示す図である。 本発明に従うカメラモジュールの実施の形態を示す図である。 本発明に従うカメラモジュールの実施の形態を示す図である。 図６に示されたカメラモジュールのためのウェハスタックを示す図である。 ＩＲフィルタ部を有する透明ウェハを示す図である。 別の配置で設けられたＩＲフィルタ部を有する透明フィルタの上面図である。 カメラモジュールを製造する方法のフローチャートを示す図である。

好ましい実施の形態の説明
図４〜図８のすべてにおいて、示される実施の形態は、単一の光学的に透明な基板１を備える。基板１は、２つの複製レンズ（またはサブレンズ）３を有する。レンズ３は、カメラのセンサモジュール８のためのカメラレンズとしての役割をともに果たす。透明基板１は、スペーサ５によってカメラモジュール８に取り付けられる。しかしながら、これら図面を参照して説明される教示は、２以上の基板を備えるスタックにも用いられ得る。基板は、その表面に接着される１または２の複製レンズ（または他の光学手段）を有する。

示された実施の形態において、構築された波長選択フィルタはＩＲフィルタである。ＩＲフィルタを構築する方法は、基板が（物面側から見て）第１の基板であるか否かに関わらず、ＩＲフィルタまたは複数のＩＲフィルタのうちの１つを有するあらゆる基板に用いられ得る。異なる基板にＩＲフィルタが適用される場合には、この教示は、これら基板のうちの１以上またはそのすべてに関連し得る。

図４に示されたカメラモジュールは、第１の透明基板１上に、第１のＩＲフィルタ１１．１および第２のＩＲフィルタ１１．２を備える。第２のＩＲフィルタは、スペーサ５の方向を向く基板の表面上に設けられる。クロムの開口３１は、物面側レンズの周りを囲み、レンズによって構成される光学システム以外の経路を通って光がカメラに入射しないようにする。開口に加えて、光学モジュールは、（光軸３０に関して）横方向からカメラに光が入射することを防止する手段を有してもよい。

図４の実施の形態は、以下の図に示される実施の形態と同様に、任意選択的な第２のクロム層３２を備える。第２のクロム層３２は環状である。これは、第２のクロム層３２がクロム開口とともにバッフルを形成し、スペーサ５と基板１との接触面にクロムがない状態に保つためである。

図面において、クロム開口およびバッフル層は、それらが接着される支持部（基板またはＩＲフィルタ）からわずかな距離であるように示される。これは、ＩＲフィルタからＣＲ層を明確に区別して図示することを単に目的とする。当然ながら実際には、ＣＲ層は支持部と直接的に接触して設けられるであろう。

カメラモジュールの製造中に第２のＩＲフィルタ１１．２は、各モジュールに１つのＩＲフィルタを備えるように構築される。第２のＩＲフィルタ１１．２は、ダイシング位置に横方向に到達せず、好ましくは、スペーサ５が基板１に接触する領域にまで延在しないように配置される。この方法によれば、スペーサ５と基板との接触面はＩＲフィルタの材料がない状態に保たれる。

図４の実施の形態は空洞２３に材料が落下する問題を解決する一方で、（ダイシング前の）ウェハスタック内の第１のＩＲフィルタ１１．１が接触するが第２のＩＲフィルタはしないという事実から、残りのウェハ曲がりがいくらか生じ得る。従来技術と比較して、このウェハ曲がりの傾向は潜在的に低減される。これは、第２のＩＲフィルタの存在のために、第１のＩＲフィルタが単一のＩＲフィルタよりも薄くなり得るからである。この残りのウェハ曲がりがそれでもなお問題である場合には、図５に示されるように、（ダイシングの前に）接触するＩＲフィルタ全体を除去し、その結果として、残りの構築されたフィルタを潜在的に厚くすることが可能である。図５の実施の形態において、ＩＲフィルタ１１は、スペーサの方向を向く基板側に設けられる。ＩＲフィルタ１１は、基板とスペーサとの接触面にはＩＲフィルタの材料がない状態がなるように構築される。図６に示されるように、スペーサから離れた方向を向くとともに、物体の方向を向く基板側にＩＲフィルタを配置することも可能である。図６の実施の形態では、ＩＲフィルタ１１は、スペーサウェハ内のスルーホール６を超えて横方向に延在し得る（しかし必須ではない）。これは、ウェハ／スペーサ接触面での重複は、光学ウェハのスペーサを向く側の側でのＩＲフィルタの重複と比べて、不利でないからである。また、図６の実施の形態では、ＩＲフィルタは、ウェハスケールにおいて本質的に、接触するのではなく個別のＩＲフィルタ部によって構成されるべきである。

図７の実施の形態は、ウェハの２面の各々に、ＩＲフィルタ部１１．１，１１．２を備える。このため、図７の実施の形態は、図５および図６の方法の組合せである。

図８は、ダイシングの前におけるウェハスケールでの図６の実施の形態を示す。図８ではクロム層が示されない。一般に、カメラモジュールの各々のための開口部を有する少なくとも１つの開口層と、任意選択的に、開口部を有する不透明層とが存在するであろう。図８〜図１０における破線は、ダイシングが行なわれる位置を示す。

図８は、カメラモジュールに隣接するＩＲフィルタ部１１が、ウェハスケール上で互いに接触しないことを示す。さらに、図示された実施の形態では、ＩＲフィルタ部は横方向にダイシング位置にまで到達しない。

図９は、図６および図８の実施の形態のための光学ウェハを示す。ＩＲフィルタ部は、円形であり得る。フィルタ部の中心には光軸が位置する。また、長方形または特定の光学対称性に適応した形状などの他のＩＲフィルタ部の形状も可能である。

図１０は、図６、図８、および図９の実施の形態の変形例を示す。図６、図８、および図９では、フィルタ部１１が複数のカメラモジュールに延在する。より特定的には、ウェハスケール上でのフィルタ部の各々は、隣接するカメラモジュールのグループを覆う。図示された実施の形態では、４つのカメラモジュールがフィルタ部の各々によって覆われる。また、この実施の形態において、フィルタ部は接触していない。フィルタ部が延在し過ぎていない限りにおいて、個別のフィルタ部が互いに離れて配置される事実から、ウェハ曲がりの問題は解決されるであろう。

すべての実施の形態において、以下を有し得る。
ＩＲ（またはカラー）フィルタ（または複数のフィルタ）は、当技術分野で周知の種類のＩＲ（またはカラー）フィルタ（または複数のフィルタ）である。たとえば、ＩＲ（またはカラー）フィルタ（または複数のフィルタ）は、屈折率が異なる複数の層を備え得る。複数の層は、様々な厚みを有し交互に重ねられる第１および第２の層を含み得る。一例として、ＩＲフィルタ（または複数のフィルタ）は一連の酸化シリコンおよび酸化チタンの層から構成され得る。

透明基板は、ガラスウェハまたは他の透明な薄いシートであってもよい。このシートは、たとえば、２つの平面が並行であって、大きな表面を有する材料からなる。

レンズは、ウェハスケールＵＶ複製により製造されたレンズであり得る。このレンズは、たとえば国際公開ＷＯ２００４／０６８１９８号公報、国際公開ＷＯ２００７／１０７０２５号公報、およびさまざまな他の文献において説明されている。

開口および、もし存在する場合には追加の不透明層は、たとえば国際公開ＷＯ２００９／０７６７８７号公報に説明されるように、クロムをベースとする層から作られ得る。

スペーサは透明であっても不透明であってもよい。またスペーサは、（国際公開ＷＯ２００９／０７６７８７号公報で説明されるガラス、セラミック、金属などから作られるスペーサのように）プラスチックを含むあらゆる安定した材料から作られ得る。

一般に、材料組成のような量は、本発明を実施において重要でない。また、当業者はカメラモジュールの製造に適したさまざまな材料組成の変形例を理解するであろう。

図１１は、本発明の実施の形態のフローチャートを示す。
フィルタがＩＲフィルタである実施の形態について本発明を説明した。しかし、この教示は、他の波長選択フィルタを有する実施の形態にも適用され得る。たとえば、フィルタ部は、同一または異なる色のカラーフィルタであってもよい。ある特別な実施の形態においては、フィルタは、赤色、緑色、または青色のサブ画像を取得するためのサブカメラのカラーフィルタであってもよい。複数のサブ画像を組み合わせることによりカラー画像が生成される。センサ自身がそれぞれのカラーフィルタで覆われる従来技術の方法とは対照的に、本発明の「カラーフィルタ」の実施の形態に従う方法は、フィルタがセンサからより離れた距離に位置するという利点を特徴とする。したがって、従来技術の実施の形態とは対照的に、たとえば微細な擦り傷などのような、フィルタの深刻でない不良は、重要な問題ではない。これらの不良は、光がセンサに衝突する前に、通過した光が方向付けられる光学手段によって平均化されるためである。

Claims (15)

1. 各々が、センサモジュールを有するカメラモジュール、またはセンサモジュールを有するカメラモジュールのための光学モジュールとなる複数の光学装置を、ウェハスケール上で製造する方法であって、
   前記複数の光学装置の各々は、光学経路を規定し、
   前記方法は、
   レンズのパターンと、複数のフィルタ部を備えるためのパターンが形成された波長選択フィルタとを備える、第１のウェハスケール基板を供給するステップと、
   前記レンズの前記パターンに対応する穴のパターンに配置された複数の穴を有する、ウェハスケールスペーサを供給するステップと、
   前記第１の基板と前記スペーサとを互いに積み重ねるステップとを備え、
   前記穴および前記レンズは、整列され、
   前記それぞれの光学経路が前記それぞれのフィルタ部を横断するように、前記複数のフィルタ部が配置されるとともに寸法づけられ、前記積み重ねるステップは、ウェハスケールスタックを与え、
   前記ウェハスケールスタックを前記光学装置に分割するステップをさらに備える、方法。
2. 前記前記ウェハスケールスタックを前記分割するステップの前に、
   第２のウェハスケール基板を供給するステップと、
   前記第２のウェハスケール基板と前記スペーサとを互いに積み重ねるステップとをさらに備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２のウェハスケール基板は、光学要素のアレイを有する透明な光学基板である、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２のウェハスケール基板は、前記センサモジュールのアレイを備える電気光学ウェハである、請求項２に記載の方法。
5. 前記分割するステップの前に、
   第２のスペーサを供給するステップと、
   前記第２のスペーサと前記ウェハスケールスタックとを互いに積み重ねるステップとをさらに備える、請求項３に記載の方法。
6. 前記フィルタは、前記第１の基板の表面に設けられ、
   前記第１の基板の前記表面は、物面側を向くとともに、前記スペーサから離れる側を向く、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記第１のウェハスケール基板は、第２のフィルタを備え、
   前記第２のフィルタは、前記第１の基板の第２の表面に複数のフィルタ部を備え、
   第２の表面は、像面側を向くとともに、前記スペーサを向く、請求項６に記載の方法。
8. 前記フィルタは、前記第１の基板の表面に設けられ、
   前記第１の基板の前記表面は、像面側を向くとともに、前記スペーサを向く、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記第１のウェハスケール基板は、前記第１の基板の表面に設けられた第２のフィルタを備え、
   前記第１の基板の前記表面は、物面側を向くとともに、前記スペーサから離れる側を向く、請求項８に記載の方法。
10. 前記複数の光学装置の各々は、他の光学装置のフィルタ部から間隔を空けて配置された１つのフィルタ部、または、前記光学ビーム経路に沿った伝搬方向に対応する方向に間隔を空けて配置されるとともに、各々が他の光学装置のフィルタ部から間隔を空けて配置される複数のフィルタ部を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記フィルタは赤外線フィルタであって、
    前記フィルタ部は、赤外線フィルタ部である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 本質的に平面である平行な２つの表面を有し、光学的に透明な材料の基板本体と、
    前記２つの表面のうちの一方の表面に適用された波長選択フィルタとを備え、
    前記フィルタは、互いに間隔を空けて配置されるとともにアレイ状に配置される複数のフィルタ部を備える、ウェハスケール光学基板。
13. カメラであって、
    センサモジュールと、
    光軸を規定する光学システムとを備え、
    前記カメラは、
    少なくとも１つのスペーサと、
    前記光学システムの少なくとも１つの透明基板とをさらに備え、
    前記基板は、光学要素を有し、
    前記センサモジュールと、前記スペーサと、前記光学要素を有する前記基板とは、前記光軸に関して垂直に積み重ねられ、
    少なくとも１つのフィルタが前記基板に接着され、
    前記基板は、前記光軸に垂直な第１の領域を有し、
    前記フィルタは、前記第１の領域よりも小さい第２の領域を有し、
    前記光学システムおよび前記センサモジュールによって規定される光学経路は、前記フィルタを横断する、カメラ。
14. 前記光学システムは、不透明層に設けられた穴によって形成される開口をさらに備える、請求項１３に記載のカメラ。
15. 前記フィルタは、赤外線フィルタである、請求項１３または１４に記載のカメラ。