JP3979441B2 - 半導体レンズの製造方法 - Google Patents
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Description
本参考例では、半導体基板の一部を除去して半導体レンズを製造する半導体レンズの製造方法として、シリコン基板からなる半導体基板10(図1(a)参照)の一部を陽極酸化工程において多孔質化することにより形成した多孔質シリコンからなる多孔質部14(図1(c)参照)を除去してシリコンレンズからなる半導体レンズ1(図1(d)参照)を製造する製造方法を例示する。ここにおいて、本参考例における半導体レンズ1は、平凸型の非球面レンズである。なお、本参考例では、半導体基板10として導電形がn形のものを用いるようにしてあるが、半導体基板10としては、後述のように、不純物濃度が1×1019cm−3未満のものを用いるのが好ましい。
Si+2HF+(2−n)h+→SiF2+2H++ne−
SiF2+2HF→SiF4+H2
SiF4+2HF→SiH2F6
すなわち、半導体基板10の陽極酸化では、Fイオンの供給量とホールh+の供給量との兼ね合いで多孔質化あるいは電解研磨が起こることが知られており、Fイオンの供給量の方がホールの供給量よりも多い場合には多孔質化が起こり、ホールh+の供給量がFイオンの供給量よりも多い場合には電解研磨が起こる。したがって、陽極酸化工程では、陽極酸化による多孔質化の速度はホールh+の供給量で決まるから、半導体基板10中を流れる電流の電流密度で多孔質化の速度が決まり、多孔質部14の厚みが決まることになる。
本実施形態の半導体レンズの製造方法は参考例と略同じであって、参考例では陽極酸化工程において、光源30としてタングステンランプを用いており、マスクを兼ねる陰極25を利用して半導体基板10の上記他表面側に光量分布(光強度分布)を形成していたのに対して、図6に示すように光源30として単色光のレーザ光源を用い、所望のレンズ形状(ここでは、平凹型のレンズ形状)に応じてレーザ光を半導体基板10の上記他表面上で走査し位置ごとに光強度を調節するようにしている点が相違する。ここで、本実施形態における陽極酸化工程においては、半導体レンズの所望のレンズ形状に応じて個別に設計した陰極25(図1(c)参照)を用意する必要がなく、半導体レンズの所望のレンズ形状によらず、共通の陰極を利用することができ、低コスト化を図れる。なお、他の工程は参考例と同じなので説明を省略する。
10 半導体基板
11 陽極
14 多孔質部
25 陰極
30 光源
Claims (4)
- 半導体基板の一部を除去して半導体レンズを製造する半導体レンズの製造方法であって、半導体基板の一表面側に陽極を形成する陽極形成工程と、電解液中で半導体基板の他表面側に配置される陰極と陽極との間に通電して半導体基板の他表面側に除去部位となる多孔質部を形成する陽極酸化工程と、多孔質部を除去する多孔質部除去工程とを備え、陽極形成工程では、陽極と半導体基板との接触がオーミック接触となるように陽極を形成し、陽極酸化工程では、電解液として、半導体基板の構成元素の酸化物をエッチング除去する溶液を用い、前記通電時に半導体基板の前記他表面側に光源から光を照射するようにし、所望のレンズ形状に応じて光源からの光を半導体基板の前記他表面上で走査し位置ごとに光強度を調節することを特徴とする半導体レンズの製造方法。
- 前記陽極酸化工程では、前記半導体基板の前記他表面側に照射する光を単色光とすることを特徴とする請求項1記載の半導体レンズの製造方法。
- 前記光源としてレーザ光源を用いることを特徴とする請求項2記載の半導体レンズの製造方法。
- 前記半導体基板として導電形がn形のものを用いることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の半導体レンズの製造方法。
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