CN104808265A - 一种微透镜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微透镜的制备方法，包括步骤如下：提供基板；在基板上形成光刻胶层；对光刻胶层图案化，形成柱状光刻胶；热固化处理柱状光刻胶，使柱状光刻胶产生曲面光刻胶；腐蚀曲面光刻胶及基板，在基板上形成透镜。本发明工艺简单，在基板上形成透镜能够满足各种器件的温度要求，应用范围广，生产成本低。

Description

一种微透镜的制备方法

技术领域

本发明涉及芯片制备工艺领域，特别是涉及一种微透镜的制备方法。

背景技术

在光电子、微电子以及功率器件领域，经常会使用到透镜，例如聚光太阳能（CPV）模块里的二次透镜、红外成像仪（IFPA、QWIP）的感应镜头、发光二极管（LED）的微透镜等等都是此类透镜的实际应用。

目前的透镜主要分为两类：第一类为原位透镜，即在本体材料上直接制作的透镜，其主要的制作工艺为机械研磨；第二类为异质透镜，主要是通过贴合、粘接等工艺生产，主要材料是PMMA、PC、光学玻璃、硅胶等有机或无机材料。现有的透镜制备工艺都存在一定的问题，例如，原位透镜生产工艺具有材料损伤大、尺寸受限、无法一次完成多个透镜、工艺复杂、易污染器件等明显缺点。异质透镜是两个独立的物体结合而成，但它们在应用时却密不可分，另外，不同器件结构其封装方式、光线特性等均会有所区别，从而造成不同透镜搭配不同器件产生极大差异，工艺难度极大。随着光电子、微电子以及功率器件工艺的不断发展和成熟，性能稳定、低成本、生产工艺简单成为生产者的主要改进目标。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种微透镜的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种微透镜的制备方法，包括步骤如下：提供基板；在基板上形成光刻胶层；对光刻胶层图案化，形成柱状光刻胶；热固化处理柱状光刻胶，使柱状光刻胶产生曲面光刻胶；腐蚀曲面光刻胶及基板，在基板上形成透镜。

较佳的，所述的基板包括第一本体材料层和第二本体材料层，所述光刻胶层形成在第一本体材料层上。

较佳的，所述透镜形成在第一本体材料层上。

较佳的，所述透镜形成在第二本体材料层上。

较佳的，所述基板第一本体材料为半导体材料、介电材料、导电材料、PMMA、PC、光学玻璃、硅胶其中之一。

较佳的，所述基板第一本体材料为半导体材料、介电材料、导电材料、PMMA、PC、光学玻璃、硅胶其中之一。

较佳的，所述光刻胶为正胶或负胶。

较佳的，在腐蚀曲面光刻胶及基板步骤后对基板进行清洗，同时进行化学抛光处理。

本发明的有益效果在于：本发明通过在基板上形成曲面光刻胶，在该曲面光刻胶的保护下腐蚀基板，最终在基板上形成透镜，本发明的方法工艺简单，形成的透镜避免了不同材料形成的透镜界面缝隙导致的光学、光效上的偏差以及应力差问题，产品耐高温，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明具体实施例基板的示意图；

图2是本发明具体实施例基板上形成光刻胶层的示意图；

图3是本发明具体实施例光刻胶柱的示意图；

图4是本发明具体实施例曲面光刻胶的示意图；

图5是本发明具体实施例透镜第一本体材料腐蚀不通透的示意图；

图6是本发明具体实施例透镜第一本体材料腐蚀通透的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一种微透镜的制备方法，包括步骤如下：提供基板；在基板上形成光刻胶层；对光刻胶层图案化，形成柱状光刻胶；热固化处理柱状光刻胶，使柱状光刻胶产生曲面光刻胶；腐蚀曲面光刻胶及基板，在基板上形成透镜。用本发明的方法制备的透镜避免了不同材料制备的透镜在光学、光效上存在的偏差，以及应力差问题。以下结合具体实施例来详细阐述本发明。

参见图1，图1是本发明实施例基板示意图，如图1所示，提供基板1，所述的基板包括第一本体材料层11和第二本体材料层12，所述第一本体材料11用于腐蚀形成透镜，构成基板第一本体材料层的材料为半导体材料、介电材料、导电材料、PMMA、PC、光学玻璃、硅胶中的其中一种，但不限于以上材料；所述第二本体材料层为第一本体材料层的支撑材料其可以是导体材料、介电材料、导电材料、PMMA、PC、光学玻璃、硅胶中的其中一种，但是不限于以上材料。

图2是本发明实施例基板第一本体材料层1表面形成了光刻胶层2的示意图，如图2所示在基板1上采用涂胶机涂覆一层光刻胶层2，所述的光刻胶可以为正胶也可以是负胶。

图3是图2所示第一本体材料层11上光刻胶形成光刻胶柱的示意图。如图3所示，采用光刻法在所述光刻胶层2上刻划形成柱状光刻胶3，所述光刻胶柱直径为根据所需球面的尺寸计算所得。

图4是图3光刻胶柱经过热回流处理后形成曲面光刻胶的示意图。如图4所示对柱状光刻胶采用热回流工艺处理，工艺温度和处理时间为根据所需球面的尺寸计算，改变光刻胶柱的形状，使其形成所需的曲面形状。通过该步骤的处理使光刻胶柱受热固化形成曲面光刻胶4，如图4所示曲面光刻胶4如平面上的液滴形状，液滴形状近似为球冠形。

图5-6是本发明实施例腐蚀完成后最终形成的本体材料透镜示意图，本发明的透镜5其形状可以跟曲面光刻胶相似，也可以不与曲面光刻胶相似，调节腐蚀工艺的时间可以控制最终形成的本体透镜的形状。所述腐蚀工艺可以采取干法工艺、湿法工艺或者干法与湿法工艺相结合的方法，由于曲面形状光刻胶4的保护，整个基板透镜本体材料暴露在干法刻蚀气体或化学试剂的时间产生的不同，再加上二者腐蚀速率比的不同，最终形成完整的本体材料透镜5，图中虚线部分表示腐蚀掉的光刻胶和基板。如图5所示是第一本体材料层11没有完全腐蚀透所形成的透镜5的示意图，在本实施例中，最终透镜形成在第一本体材料层上；而在图6是所述基板1的第一本体材料层11完全腐蚀通透所形成的透镜5的示意图。在本实施例中，最终透镜形成在第二本体材料层上。在腐蚀完成后还可以对腐蚀形成的透镜进行清洗，这个过程还可以带有化学抛光作用，清洗完成后就完成了透镜的制作工艺。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微透镜的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：提供基板；在基板上形成光刻胶层；对光刻胶层图案化，形成柱状光刻胶；热固化处理柱状光刻胶，使柱状光刻胶产生曲面光刻胶；腐蚀曲面光刻胶及基板，在基板上形成透镜。

2.如权利要求1所述的微透镜的制备方法，其特征在于，所述的基板包括第一本体材料层和第二本体材料层，所述光刻胶层形成在第一本体材料层上。

3.如权利要求2所述的微透镜的制备方法，其特征在于，所述透镜形成在第一本体材料层上。

4.如权利要求2所述的微透镜的制备方法，其特征在于，所述透镜形成在第二本体材料层上。

5.如权利要求2所述的微透镜的制备方法，其特征在于，所述第一本体材料层材料为半导体材料、介电材料、导电材料、PMMA、PC、光学玻璃、硅胶其中之一。

6.如权利要求2所述的微透镜的制备方法，其特征在于，所述第二本体材料层材料为半导体材料、介电材料、导电材料、PMMA、PC、光学玻璃、硅胶其中之一。

7.如权利要求1所述的微透镜的制备方法，其特征在于，所述光刻胶为正胶或负胶。

8.如权利要求1所述的微透镜的制备方法，其特征在于，还包括步骤：在腐蚀曲面光刻胶及基板步骤后对基板进行清洗，同时进行化学抛光处理。