KR20130055638A - 렌즈 웨이퍼를 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 마이크로렌즈를 갖는 렌즈 웨이퍼를 제조, 특히 스탬핑하기 위한 방법 및 장치뿐만 아니라 렌즈 웨이퍼 및 렌즈 웨이퍼로부터 제조된 마이크로렌즈에 관한 것이다.

Description

렌즈 웨이퍼를 제조하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A LENS WAFER}
본 발명은 청구항 제1항 및 제8항에 따른 복수의 마이크로렌즈를 갖는 렌즈 웨이퍼를 제조, 특히 스탬핑하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 게다가, 본 발명에서 청구된 바와 같이 청구항 제12항에 따르는 렌즈 웨이퍼로부터 제조되는 마이크로렌즈 및 청구항 제11항에 따른 렌즈 웨이퍼가 제공된다.
마이크로렌즈(microlens)는 주로 광 포커싱 수단(optical focussing means)을 필요로 하는 장치, 예를 들어 핸드폰의 카메라에 사용된다. 소형화 노력의 결과로, 기능적 부위들은 점점 더 작아지게 되었다. 마이크로렌즈는 더 소형화될수록 마이크로렌즈를 광학적으로 정밀하게 제조하는 것이 더욱더 어려워지는데, 이는 마이크로렌즈를 대량 생산에서 이상적으로 제조하기 위해 엄청난 비용이 들기 때문이다. 종래 기술에서, 마이크로렌즈는, 예를 들어, US 6,846,137 B1호, US 5,324,623호, US 5,853,960호 및 US 5,871,888호에 도시된 것과 같이, 여러 가지의 제조 방법들에 의해 캐리어 기판(carrier substrate) 위에서 제조된다. 위에서 언급한 모든 방법들에서, 기본적으로 특정 두께가 요구되며 마이크로렌즈를 통과하는 광(light)이 렌즈뿐만 아니라 캐리어 기판도 통과해야 하는 사실은 일반적인 것이다. 그 외의 다른 요인들 중에서, 광축(optical axis), 따라서 빔 경로(beam path)와 함께 광학장치들의 개수와 두께에 따라, 요구되는 고품질뿐만 아니라 고휘도와 동시에 더 높은 해상도가 필요하기 때문에, 종래 기술에 따른 마이크로렌즈를 추가로 최적화하는 것이 바람직하다.
캐리어를 갖는 이들 마이크로렌즈에 대한 가장 큰 문제점은 캐리어에 대한 스탬핑 다이의 정확한 정렬에 있다. 정렬의 결합은 대개 일반적으로 적층되는 캐리어로 제조되는 마이크로렌즈에 의해 악화된다.
캐리어에 대한 다이의 웨지 결함(wedge fault)의 제거는 마이크로렌즈의 정확한 광축에 대해 특히 중요하며, 이는 웨지 결함의 존재 하에서 스탬핑하는 동안에 광축이 캐리어에 대해 정확하게 수직으로 스탬핑될 수 없기 때문이다.
상기 목적은 청구항 제 1 항, 제 7 항 또는 제 8 항 및 제 9 항의 특징들로 구현된다. 본 발명의 바람직한 변형예들은 종속항들에서 제공된다. 본 발명의 상세한 설명, 청구항 및/또는 도면들에서 주어진 특징들 중 2개 이상의 모든 조합들은 본 발명의 범위 내에 있다. 주어진 값 범위에서, 한계값 내에 있는 수치들은 경계값으로서 기술될 것이다. 본 발명의 목적은 높은 제조 정확도로 제조될 수 있으며, 특히 정확히 정렬된 광학 축을 갖는 마이크로렌즈를 대량생산하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이 목적은 청구항 1 및 8 및 10 및 11의 특징에 따라 구현된다. 본 발명의 선호되는 이점은 종속항에 제시된다. 청구항, 명세서 및/또는 도면에 제시된 특징들 중 적어도 두 특징의 모든 조합이 본 발명의 범위 내에 있다. 주어진 값의 범위에서, 제시된 한계 내에 있는 값은 또한 경계값으로 개시된 것으로 고려되고, 임의의 조합으로 청구될 것이다.
본 발명은 캐리어, 특히 스탬핑 동안, 구체적으로 스탬핑 다이에 대해 경화성 유체의 쉐이핑 동안에 웨이퍼를 정렬하기 위한 사상을 기초로 한다. 이 방식으로 적절한 정렬이 가능하다. 게다가 이는 특히 마이크로렌즈 필드의 쉐이핑의 종료를 향하여 캐리어와 다이 사이의 거리(D)가 가능한 작도록 하는 결과가 야기된다. 이 방식으로, 정렬은 종래 기술에서보다 상당히 더욱 정확하게 수행될 수 있다.
하기 방법 단계가 본 발명에서 청구된 바와 같이 제공되는데, 특히 하기를 따른다:
-다이의 하나의 스탬핑 측면 및/또는 웨이퍼의 하나의 스탬핑 측면에 대해 유체의 형태인 렌즈 재료, 특히 경화성 유체, 바람직하게는 중합체를 도포하는 단계 - 측면은 마이크로렌즈를 스탬핑하기 위한 렌즈 몰드를 가짐 - ,
-X-Y 평면 내에서 실질적으로 평행하게 그리고 X-Y 평면에 대해 수직으로 이어지는 Z-방향으로 웨이퍼에 대해 마주보게 위치된 다이를 이동시키는 단계,
-렌즈 재료의 쉐이핑 및 후속 경화에 의해 렌즈 웨이퍼를 스탬핑하는 단계 - 상기 쉐이핑 단계는 다이를 함께 이동시킴으로써 수행됨 - .
본 발명은 웨지 결함 균등화가 쉐이핑 동안에 웨이퍼와 다이의 X-Y 정렬 및/또는 스탬핑 측면의 평행 정렬을 위해 웨지 결함 균등화 수단에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다. X-Y 정렬은 X-Y 평면 내에서의 정렬을 의미하며, 이에 따라 특히 X-Y 평면 내에서의 회전을 포함한다.
웨지 결합 균등화는 본 발명에 따른 웨지 결함 균등화에 따라 마이크로렌즈의 광학 축의 상당히 정확하고 재현가능하며, 정확한 수직 위치가 가능하기 때문에 본 발명에서 청구된 방법에 의해 제조된 마이크로렌즈의 품질에 대해 특히 중요하다.
본 발명의 일 선호되는 실시 형태에 따라서, 웨지 결합 균등화 또는 X-Y 정렬은 다이의 스탬핑 측면과 웨이퍼의 스탬핑 측면의 거리(D)의 특정 값에 도달되지 않은 이후에 특히 연속적으로 수행된다. 이는 렌즈 웨이퍼의 스탬핑 또는 경화 이전에 일시적으로 정렬을 수행하는 것이 특히 선호되는데, 이는 스탬핑 측면들 간의 거리(D)가 가능한 최소화되어서 스탬핑 측면에 고정된 위치 감지 수단에 따라 스탬핑 측면들의 위치, 이에 따라 다이 및 웨이퍼의 위치의 상당히 정확한 감지가 가능하기 때문이다. 서로에 대한 각각의 스탬핑 측면 또는 다이 및 웨이퍼의 위치 감지는 X-Y 정렬 수단에 의해 X-Y 정렬 및 웨지 결함 균등화 수단의 정확한 제어가 가능하다.
따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 쉐이핑이 위치-제어방식으로 수행되는 것이 특히 선호된다.
웨이퍼 내에서 특히 이의 스탬핑 측면 상에서, 바람직하게는 적어도 웨이퍼의 하나의 주변 변부 상에, 그리고 다이 내에서 특히 스탬핑 측면 상에, 바람직하게는 적어도 다이의 하나의 주변 변부 상에서 X-Y 정렬 및/또는 웨지 결함 균등화를 위한 정렬 마스크가 제공되고, 스탬핑 측면의 위치의 더 정확한 감지가 구현될 수 있으며, 특히 스탬핑 측면 상의 위치 마크의 배열에 의해 스탬핑 측면 내로 통합되고, 위치 마크들 간의 거리는 가능한 작아진다. 이 방식으로, 위치 감지의 정확도가 개별적으로 증가된다.
본 발명의 또 다른 선호되는 실시 형태에 따라서, 다이의 스탬핑 측면 및 또한 웨이퍼의 스탬핑 측면이 적어도 부분적으로, 바람직하게는 주요하게 유체에 의해 덮여지기 때문에 X-Y 정렬 및/또는 웨지 결함 균등화가 수행된다. 이는 특히 유체가 전자기선, 특히 빛에 대해 투과성인 경우에 선호되며, 정렬 동안에 위치 감지는 유체를 통해 수행된다. 이는 하기에서 액체 내 정렬(in-liquid alignment)로 불리며, 이는 본 발명에서 청구된 바와 같이 제공된 위치 감지 수단의 필드 영역의 깊이를 산출하고, 특히 다이 및 웨이퍼의 스탬핑 측면 또는 위치 마크의 위치를 감지하기 위한 광학장치가 제공되며, 필드 영역의 이 깊이는 멀티플라이어(multiplier)와 같이 유체의 굴절률에 의해 증가된다.
결과적으로, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬을 위한 광학 위치 감지 수단, 구체적으로 광학 장치가 제공되는 것이 특히 선호되며, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬 동안에 스탬핑 측면 또는 이의 정렬 마스크 및 또한 스탬핑 측면 또는 이의 정렬 마스크가 웨이퍼에 대해 고정되는 광학 위치 감지 수단의 필드 영역의 깊이 내에 특히 동시에 배치된다. 본 발명에 따라서, 쉐이핑 및 정렬 동안에 또는 위치 감지 동안에 위치 감지 수단을 더 이상 이동시킬 필요가 없으며, 이에 따라 위치 감지 수단 자체는 웨이퍼에 대한 다이의 상대 위치에 임의의 영향을 미치지 않으며, 이에 따라 추가 결합원이 배제된다. 종래 기술에서, 더 깊은 깊이의 필드 영역을 갖는 고정 위치 감지 시스템 또는 더 얕은 깊이의 필드 영역을 갖는 이동식 위치 감지 수단이 사용되는 것이 문제점이다. 이러한 딜레마는 본 발명에 청구된 이 수단에 의해 해결된다.
감지 정밀도는 0보다 크고 동시에 위치 감지 동안에 Z-방향으로 필드 영역의 깊이보다 작은 Z 방향으로 웨이퍼의 스탬핑 측면과 다이의 스탬핑 측면 사이의 거리(D)에 의해 향상 또는 증가된다.
복수의 마이크로렌즈를 갖는 렌즈 웨이퍼를 제조하기 위해 본 발명에서 청구된 장치는 다음의 특징들을 갖는다:
-렌즈 몰드를 갖는 스탬핑 구조물과 하나의 스탬핑 측면을 갖는 다이,
-스탬핑 측면으로부터 이격되는 방향으로 대향하는 하나의 수용 측면 상에서 다이를 수용하기 위한 제1 수용 수단,
-스탬핑 측면으로부터 이격되는 방향으로 대향하는 수용 측면 상에서 웨이퍼를 수용하기 위한 제2 수용 수단,
-스탬핑 측면 또는 스탬핑 측면에 대해 유체 형태인 경화성 유체, 특히 중합체의 도포를 위한 도포 수단,
-웨지 결합 균등화 수단 및/또는 X-Y 정렬 수단,
-경화성 유체의 쉐이핑 및 경화에 의해 렌즈 웨이퍼의 스탬핑을 위한 스탬핑 수단.
본 발명에서 청구된 장치는 다음을 특징으로 한다: 쉐이핑 동안에 웨이퍼는 웨지 결합 균등화 수단 및/또는 X-Y 정렬 수단에 의해 다이에 대해 정렬될 수 있다. 과거에는, 다이에 대한 웨이퍼의 정렬, 이에 따라 웨지 결합 균등화 또는 X-Y 정렬은 렌즈 웨이퍼의 쉐이핑 동안에 가능하지 않았다.
본 발명에 청구된 장치는 다음과 같이 개선되는데, 다이 내에서 특히 스탬핑 측면 상에, 바람직하게는 적어도 다이의 하나의 주변 변부 상에서 X-Y 정렬 및/또는 웨지 결함 균등화를 위하여 웨이퍼의 정렬 마스크에 대응하도록 배열된 정렬 마스크가 제공된다.
본 발명은 다음과 같이 추가로 개선되는데, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬을 위한 광학 위치 감지 수단, 구체적으로 광학 장치가 제공되고, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬 동안에 스탬핑 측면 또는 이의 정렬 마스크 및 또한 스탬핑 측면 또는 이의 정렬 마스크가 웨이퍼에 대해 고정되는 광학 위치 감지 수단의 필드 영역의 깊이 내에 특히 동시에 배치될 수 있다.
독립항 발명은 다음의 특징으로 구성된 렌즈 웨이퍼가 제공된다:
-웨이퍼 내에서 특히 스탬핑 측면 상에서, 바람직하게는 적어도 웨이퍼의 하나의 주변 변부 상에서 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬을 위해 설계된 정렬 마스크를 갖는 웨이퍼,
-웨이퍼 상에서 경화되고, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬에 의해 웨이퍼와 정렬되며, 웨이퍼에 적용되는 마이크로렌즈 필드.
게다가, 분리(separation)에 의해 렌즈 웨이퍼로부터 제조되는 하나 이상의 마이크로렌즈가 독립항 발명으로서 고려될 수 있다.
본 발명에서 청구된 바와 같이 기재된 방법 및/또는 본 발명에서 청구된 바와 같이 기재된 장치에 의해 제조된 렌즈 웨이퍼가 독립적인 발명으로서 고려될 수 있다.
또 다른 독립적 발명의 사상으로서, 웨이퍼 대신에 경화성 유체가 이의 제2 측면 상에서 쉐이핑됨에 따라 경화성 유체의 쉐이핑을 위한 제2 다이가 제공되는 것으로 본 발명에서 인식될 수 있다. 결과적으로 경화성 유체로부터 전적으로 형성되는 일체형(monolithic) 렌즈 웨이퍼가 제공될 수 있다.
본 발명의 그 외의 다른 이점, 특징 및 세부사항이 도면을 사용하여 선호되는 예시적 실시 형태의 하기 기술 내용으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 복수의 마이크로렌즈를 갖는 렌즈 웨이퍼를 제조하기 위해 본 발명에서 청구된 방법 단계를 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 렌즈 웨이퍼를 제조하기 위해 본 발명에서 청구된 방법 단계의 개략도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에서 청구된 바와 같이 방법의 또 다른 실시 형태에서 방법 단계의 개략도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에서 청구된 장치, 구체적으로 변형된 다이에 따른 도 2a 내지 도 2c에 따른 방법 단계의 개략도.
도면에서, 본 발명의 이점 및 특징은 본 발명의 실시 형태에 따라 이들을 식별하는 도면부호로 식별되며, 동일하거나 또는 균등한 기능을 갖는 구성요소 및 특징은 동일한 도면부호로 나타내진다. 도 1에는 복수의 마이크로렌즈(24)(도 2c, 도 3c 및 도 4c 참조)를 갖는 렌즈 매트릭스(lens matrix, 24)를 제조하기 위해 본 발명에서 청구된 장치가 도시된다.
특히 평면형 웨이퍼(2) 상으로 렌즈 매트릭스(25)의 스탬핑을 위해, 렌즈 몰드(8)를 갖는 스탬핑 구조물(21)이 구비된 하나의 스탬핑 측면(1o)을 포함한 다이(1)가 제1 수용 수단 내에 보유될 수 있다. 제1 수용 수단은 특히 내측에서 링-형태인 보유 장치(9)를 포함하고, 링의 내측을 향하여 돌출되는 이의 주변 숄더(9u) 상에서 흡입 경로(10)가 제공된 리시버(11)가 삽입 및 고정될 수 있다. 차례로, 스탬핑 측면(1o)으로부터 이격되는 방향으로 향하는 이의 수용 측면(1a) 상에서 다이(1)는 흡입 경로(10)에 의해 리시버(11) 상에 고정될 수 있다. 추가로, 이의 주변 변부(1u) 상의 다이(1)는 보유 장치(9)의 내부 링 벽(9i)에 의해 지지된다.
제1 수용 수단은 장치 내에 특히 도시되지 않은 랙 상에 고정되게 배치되고, 적어도 하나의 스탬핑 방향에 해당하는 하나의 Z-방향으로 다이(1) 또는 수용 수단에 대해 고정되거나 또는 고정될 수 있는 현미경(22, 23)의 형태인 광학 위치 감지 수단이 수용 수단 위에 제공된다. Z-방향 또는 스탬핑 방향은 X-Y 평면 또는 X-Y 평면에 걸쳐있는 X-방향과 Y-방향에 대해 직교한다. 본 발명에서 청구된 바와 같이, Z-방향에 정확히 직교하는, 이에 따라 다이(1)의 스탬핑 측면(1o), 따라서 X-Y 평면에 대해 평행하게 웨이퍼(2)가 제공되며, 웨이퍼는 웨이퍼(2) 상으로 렌즈 매트릭스(25)가 스탬핑될 때 스탬핑 측면(1o)에 마주보는 스탬핑 측면(2o)을 갖는다. 렌즈 매트릭스(25) 및 웨이퍼(2)는 함께 렌즈 웨이퍼(12)를 형성한다.
웨이퍼(2)는 이동식 제2 수용 수단상에 고정될 수 있다. 이동식 수용 수단은 Z-방향으로 작동하도록 정렬되는 액추에이터(19)로 구성된다. 액추에이터(19)는 예를 들어, 스핀들일 수 있다. 액추에이터(19)는 하나의 제어 수단에 의해 각각 개별적으로 제어될 수 있다. 액추에이터(19) 상에는 하나의 X-드라이브(18) 및 하나의 Y-드라이브(17)가 있다. X-드라이브(18)를 이용하여 제어 수단에 의해 제어될 수 있는 X-방향으로의 웨이퍼(2)의 운동이 가능하고 반면 Y-드라이브(17)를 이용하여 웨이퍼(2)는 Y-방향으로 운동할 수 있다.
게다가, 웨이퍼(2)와 액추에이터(19) 사이에는 회전 수단(16)이 제공되며, 이 회전 수단에 따라 Z-방향으로 형성된 회전 축 주위에서 회전하는 회전 운동이 제어 수단에 의해 수행될 수 있다.
X-드라이브(18), Y-드라이브(17), 회전 수단(16) 및 웨이퍼(2) 사이에서 차례로 고정되는 리시버(14)는 흡입 경로(13)를 갖는다. 흡입 경로(13) 상에서 웨이퍼(2)는 스탬핑 측면(2o)에 대향하는 이의 수용 측면(2a) 상에 고정될 수 있다.
주변 변부(1u)의 영역에서 다이(1)는 웨이퍼(2)의 외부 해당 정렬 마크(6)에 대해 정렬될 수 있는 외부 정렬 마크(4)를 갖는다. 외부 정렬 마크(4, 6)는 바람직하게는 스탬핑 공정, 구체적으로 쉐이핑(shaping)의 순간이 아닌 경화성 유체(3)의 형태로 렌즈 매트릭스(25)를 형성하는 렌즈 재료에 의해 덮인 렌즈 몰드(8) 또는 스탬핑 구조물(21)의 외부에서 횡방향으로 배치된다. 외부 정렬 마크(4, 6)는 예를 들어, 웨이퍼(2)에 대해 다이(1)의 대략적인 정렬을 위해 사용될 수 있다.
게다가, 다이(1)는 웨이퍼(2)의 해당 내부 정렬 마크(7)에 대해 정렬될 수 있는 내부 정렬 마크(5)를 갖는다. 내부 정렬 마크(5, 7)는 웨이퍼(2) 또는 다이(1) 상에서 특히 병진운동의 대칭 방식으로 렌즈 몰드(8) 사이에 또는 이의 외측에 배치된다. 쉐이핑 또는 스탬핑 공정 동안에, 정렬 마크(5, 7)는 적어도 스탬핑 공정 또는 쉐이핑의 종료 부근에서 경화성 유체(3) 또는 렌즈 재료가 덮여진다.
게다가, 장치는 경화성 유체(3), 특히 도시되지 않은 스탬핑 측면(2o) 및/또는 스탬핑 측면(1o)에 대해 유체의 형태인 중합체의 도포를 위한 도포 수단을 갖는다. 도포 수단은 예를 들어, 다이(1)와 웨이퍼(2) 사이의 중간 공간 내에 배치될 수 있는 미터링 라인(metering line)으로 구성될 수 있다.
개별적으로 제어가능한 액추에이터(19)는 위치 감지 수단(22, 23)에 의해 감지가능한 서로에 대한 정렬 마크(4, 5, 6, 7)의 상대 위치 및 이에 대응하여 수정되는 가능한 웨지 결함에 의해 웨지 결함 균등화(wedge fault equalization)를 수행할 수 있다.
게다가, X-Y 정렬은 X-드라이브(18) 및 Y-드라이브(17)뿐만 아니라 회전 수단(16)에 의해 수행된다.
다이(1) 및 웨이퍼(2)는 Z-방향으로 이동가능한 액추에이터(19)에 의해 함께 이동하고, 이러한 운동 동안에 경화성 유체가 쉐이핑된다.
스탬핑 수단은 웨이핑을 위해 제공된 특징부에 추가로 렌즈 웨이퍼(25)의 쉐이핑이 완료되자마자 제어 수단에 의해 유발되는 경화성 유체(3)의 경화를 위한 경화 수단을 추가로 포함한다.
위치 감지 수단(22, 23)은 스탬핑 측면(1o)으로부터 이격되는 방향을 향하는 리시버(11)의 측면 상에 배치되고, 위치는 전자기 방사선, 특히 가시광선 또는 UV 광에 대해 투과성인 다이(1) 및 리시버를 통하여 감지된다. 본 발명에서 청구된 바와 같이, 100 μm 미만, 특히 50 μm 미만, 바람직하게는 25 μm 미만의 장(field)의 깊이를 갖는 위치 감지 수단이 사용될 수 있는 경우가 특히 선호된다.
웨이퍼(2)는 일반적으로 해당하는 전자기 방사선에 대해 투과성이다. 웨이퍼(2)는 최종 제품이 투과 렌즈가 아니고 단지 반사 렌즈일 때 불-투과성일 수 있다.
도 2a에 도시된 방법 단계에서, 경화성 유체는 경화성 유체(3)를 웨이퍼(2)에 도포하는 경우에 도시되지 않은 전술된 도포 수단에 의해 웨이퍼(2)의 중심에 도포된다.
이어서, 도 2b에 따라서 액추에이터(19)에 의해 웨이퍼(2)는 강성의 다이(1) 상으로 이동하고, 이러한 움직임 동안에 경화성 유체(3)는 주변 변부(1u) 또는 주변 변부(2u)의 방향으로 웨이퍼(2)의 중심으로부터 이동하는 경화성 유체(3)에 의해 쉐이핑된다.
도 2c에 따른 쉐이핑이 완료되자마자, z-방향으로의 움직임은 제어 수단에 의해 중단된다. 제어 품질은 예를 들어, 스탬핑 슬라이드(2o)와 스탬핑 슬라이드(1o) 사이의 거리(D)이다.
사전설정 거리(D)에 도달될 때까지 위치 감지 수단의 필드 영역의 깊이 내에서 움직임 동안에, 이에 따라 경화성 유체(3)의 쉐이핑 동안에 웨지 결함 균등화는 웨지 결함 균등화 수단에 의해 연속적으로 수행될 수 있고 및/또는 X-Y 정렬은 X-Y 정렬 수단에 의해 수행될 수 있으며, 이에 따라 사전설정 거리(D)에 도달될 때, 다이(1)는 정확히 정렬되고 웨이퍼(2)에 대한 웨지 결합이 없다. 이 경우에 해당 정렬 마크(4, 5, 6, 7) 모두는 정확히 동일한 거리를 가지며, 정렬 마크(4, 5, 6, 7)가 각각 스탬핑 측면(1o 또는 2o) 상에 동일 높이에 배치되기 때문에 정렬 마크(4, 5, 6, 7)의 거리는 사전설정 거리(D)에 해당한다.
일 선호되는 실시 형태에 따라서, 정렬은 단지 필드의 깊이 내에서, 바람직하게는 사전설정 거리(D)에 도달되는 동안 또는 이후에 수행된다.
웨지 결함 균등화 및 X-Y 정렬은 바람직하게는 적어도 거리(D)가 100 μm 미만, 구체적으로 50 μm 미만, 바람직하게는 25 μm인 경우에 수행된다.
도 3a 내지 도 3c에 따른 방법의 실시 형태에서, 도 1에 따르는 장치는 다소 뒤집혀서 웨이퍼(2)는 다이(1) 상에 배치되고, 이 실시 형태에서 다이(1)는 웨이퍼(2) 상으로 이동되는 반면 웨이퍼(2)는 고정된 상태로 유지된다.
위치 감지 수단은 이 경우에 다이(1) 아래에 배치된다. 경화성 유체(3)는 액적 침착에 의해 렌즈 몰드(8) 내로/상으로 도포된다. 오목 렌즈 몰드(8)의 경우에, 경화성 유체(3)는 리세스 및 중력에 의해 안정적인 위치 내에 자동적으로 보유된다. 볼록 렌즈 몰드 내에서 경화성 유체는 렌즈 몰드(8) 또는 다이 상에 중합체를 안정화시키기 위해 상대적으로 높은 점성도를 갖는다.
서로에 대해 더 근접하게 다이(1) 및 웨이퍼(2)를 이동시킴으로써 경화성 유체(3)는 웨이퍼(2)의 스탬핑 측면(2o)과 접촉할 것이다. 경화성 유체(3)의 양, 서로에 대한 렌즈 몰드(8)의 거리 및 주변 상태에 따라, 내부 정렬 마크(5, 7)는 경화성 유체, 공기, 기체, 특히 불활성 기재, 바람직하게는 질소 또는 진공에 의해 분리될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에 따른 실시 형태의 일 양태에 따라서, 다이(1)는 위에 배치되고 웨이퍼(2)는 아래에 배치되며, 이 경우에 경화성 유체(3)는 또한 다이(1)에 도포될 수 있으며, 이는 경화성 유체(3)와 다이 사이의 접착력으로 인해 경화성 유체(3)가 다이(1)에 부착될 수 있기 때문이다.
도 2a 내지 도 2c에 따른 실시 형태와는 대조적으로 도 4a 내지 도 4c에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라서, 다이(1)는 돌출부(26)를 갖는다. 돌출부(26)는 스탬핑 측면(1o) 위에서 연장되고, 이 돌출부(26) 내에 정렬 마크(4, 5)가 제공되며, 이에 따라 정렬 마크(4, 5)는 렌즈 웨이퍼(25)가 몰딩될 때 해당 정렬 마크(6, 7)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 그 결과 마이크로렌즈(25)의 주어진 두께 또는 높이의 더욱 정확한 정렬이 야기된다.
게다가, 도 4a 내지 도 4c에 따른 방법은 도 2a 내지 도 2c에 따른 방법에 해당한다.
경화성 유체(3)는 특히, 적어도 하나의 램프(27), 바람직하게는 UV 램프의 형태인, 전자기 방사선을 생성하기 위한 조사 수단에 의해 경화되고, 이 수단은 리시버(11) 내에 또는 위에 배치된다.
1 다이
1a 수용 측면
1o 스탬핑 측면
1u 주변 변부
2 웨이퍼
2a 수용 측면
2o 스탬핑 측면
2u 주변 변부
3 경화성 유체
4 정렬 마크
5 정렬 마크
6 정렬 마크
7 정렬 마크
8 렌즈 몰드
9 보유 장치
9u 주변 숄더
9i 링 벽
10 흡입 경로
11 리시버
12 렌즈 웨이퍼
13 흡입 경로
14 리시버
16 회전 수단
17 Y-드라이브
18 X-드라이브
19 액추에이터
21 스탬핑 구조물
22 현미경
23 현미경
24 마이크로렌즈
25 렌즈 매트릭스
26 돌출부
27 램프
D 거리
Z Z-방향
Y Y-방향
X X-방향

Claims (12)

  1. 웨이퍼(2) 및 렌즈 재료로 구성되고 복수의 마이크로렌즈를 갖는, 렌즈 웨이퍼(12)를 제조하기 위한 방법으로서,
    -다이(1)의 하나의 스탬핑 측면(1o) 및/또는 웨이퍼(2)의 하나의 스탬핑 측면(2o)에 대해 유체의 형태인 렌즈 재료, 특히 경화성 유체(3), 바람직하게는 중합체를 도포하는 단계 - 측면은 마이크로렌즈를 스탬핑하기 위한 렌즈 몰드(8)를 가짐 - ,
    -X-Y 평면 내에서 실질적으로 평행하게 그리고 X-Y 평면에 대해 수직으로 이어지는 Z-방향으로 웨이퍼(2)에 대해 마주보게 위치된 다이(1)를 이동시키는 단계,
    -렌즈 재료의 쉐이핑 및 후속 경화에 의해 렌즈 웨이퍼(12)를 스탬핑하는 단계 - 상기 쉐이핑 단계는 다이(1, 2)를 함께 이동시킴으로써 수행됨 - 를 포함하고, 웨지 결함 균등화는 쉐이핑 동안에 웨이퍼(2)와 다이(1)의 X-Y 정렬 및/또는 스탬핑 측면(1o, 2o)의 평행 정렬을 위해 웨지 결함 균등화 수단(19)에 의해 수행되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬은 스탬핑 측면(1o)과 스탬핑 측면(2o) 사이의 거리(D)에 도달되지 않은 후에 특히 연속적으로 수행되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 쉐이핑은 위치 제어방식으로 수행되는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 웨이퍼(2) 내에서 특히 스탬핑 측면(2o) 상에서, 바람직하게는 적어도 웨이퍼(2)의 하나의 주변 변부(2u) 상에, 그리고 다이(1) 내에서 특히 스탬핑 측면(1o) 상에, 바람직하게는 적어도 다이(1)의 하나의 주변 변부(1u) 상에서 X-Y 정렬 및/또는 웨지 결함 균등화를 위한 정렬 마스크(4, 5, 6, 7)가 제공되는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스탬핑 측면(1o) 및 또한 스탬핑 측면(2o)이 적어도 부분적으로, 바람직하게는 주요하게 유체(3)에 의해 덮여지기 때문에 X-Y 정렬 및/또는 웨지 결함 균등화가 수행되는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬을 위한 광학 위치 감지 수단, 구체적으로 광학 장치가 제공되고, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬 동안에 스탬핑 측면(1o) 또는 이의 정렬 마스크(4, 5) 및 또한 스탬핑 측면(2o) 또는 이의 정렬 마스크(6, 7)가 웨이퍼(2)에 대해 고정되는 광학 위치 감지 수단의 필드 영역의 깊이 내에 특히 동시에 배치되는 방법.
  7. 제6항에 있어서, Z 방향으로 스탬핑 측면(2o)과 스탬핑 측면(1o) 사이의 거리(D)는 0보다 크고 동시에 Z-방향으로 필드 영역의 깊이보다 작은 방법.
  8. 복수의 마이크로렌즈를 갖는 렌즈 웨이퍼(25)를 제조하기 위한 장치로서,
    -렌즈 몰드(8)를 갖는 스탬핑 구조물(21)과 하나의 스탬핑 측면(1o)을 갖는 다이(1),
    -스탬핑 측면(1o)으로부터 이격되는 방향으로 대향하는 하나의 수용 측면(1a) 상에서 다이(1)를 수용하기 위한 제1 수용 수단,
    -스탬핑 측면(2o)으로부터 이격되는 방향으로 대향하는 수용 측면(2a) 상에서 웨이퍼(2)를 수용하기 위한 제2 수용 수단,
    -스탬핑 측면(2o) 또는 스탬핑 측면(1o)에 대해 유체 형태인 경화성 유체(3), 특히 중합체의 도포를 위한 도포 수단,
    -웨지 결합 균등화 수단(19) 및/또는 X-Y 정렬 수단,
    -경화성 유체(3)의 쉐이핑 및 경화에 의해 렌즈 웨이퍼의 스탬핑을 위한 스탬핑 수단을 포함하고, 쉐이핑 동안에 웨이퍼(2)는 웨지 결합 균등화 수단 및/또는 X-Y 정렬 수단에 의해 다이(1)에 대해 정렬될 수 있는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 다이(1) 내에서 특히 스탬핑 측면(1o) 상에, 바람직하게는 적어도 다이(1)의 하나의 주변 변부(1u) 상에서 X-Y 정렬 및/또는 웨지 결함 균등화를 위하여 웨이퍼(2)의 정렬 마스크(6, 7)에 대응하도록 배열된 정렬 마스크(4, 5)가 제공되는 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬을 위한 광학 위치 감지 수단, 구체적으로 광학 장치가 제공되고, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬 동안에 스탬핑 측면(1o) 또는 이의 정렬 마스크(4, 5) 및 또한 스탬핑 측면(2o) 또는 이의 정렬 마스크(6, 7)가 웨이퍼(2)에 대해 고정되는 광학 위치 감지 수단의 필드 영역의 깊이 내에 특히 동시에 배치되는 장치.
  11. 렌즈 웨이퍼로서,
    -웨이퍼(2) 내에서 특히 스탬핑 측면(2o) 상에서, 바람직하게는 적어도 웨이퍼(2)의 하나의 주변 변부(2u) 상에서 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬을 위해 설계된 정렬 마스크(6, 7)를 갖는 웨이퍼(2),
    -웨이퍼(2) 상에서 경화되고, 웨지 결함 균등화 및/또는 X-Y 정렬에 의해 웨이퍼(2)와 정렬되며, 웨이퍼(2)에 적용되는 마이크로렌즈 필드를 포함하는 렌즈 웨이퍼.
  12. 분리에 의해 제11항에서 청구된 바와 같이 렌즈 웨이퍼로부터 제조된 마이크로렌즈.
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