CN111999786A - 一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜及其制备方法，所述半球状透镜包括至少一个透镜镜体2，所述透镜镜体2一侧的球面上覆盖有不透光膜4″；所述透镜镜体2为：选定标准球透镜2′的一个主光轴，用一个垂直于主光轴的平面切割掉标准球透镜2′另一侧未覆盖有不透光膜4″的部分球面；所述制备方法在透镜一侧球面中心覆盖不透光膜，并在另一侧切割掉部分球面。本发明的半球状透镜有益于调节焦距、改善光斑的半高宽，具有更长的工作距、更窄(亚半波长)的焦斑中心半高宽和较高的光强度，且容易制备，具有应用在近场、远场超分辨成像、光刻等方面的潜力和巨大的经济效益。

Description

一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜及其制备方法

技术领域

本发明涉及光学领域，特别是涉及一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜及其制备方法。

背景技术

随着人类对微观世界的进一步探索以及半导体器件集成度增大，更多场所需要更高分辨率的光学显微镜，需要低成本、高分辨率的光刻仪器。然而，传统光学透镜受光学衍射极限的限制，再加上实际光源质量、光路系统等影响，传统透镜的分辨率或聚焦斑尺寸很难接近工作波长的一半，一般只能实现约0.7倍工作波长的分辨率。其他高分辨聚焦或成像系统，如扫描电子显微镜，其设备本身成本极高，且工作效率极低；非透镜成像的原子力显微镜，虽然分辨率也极高，但它和扫描电子显微镜一样有相同的劣势。在芯片制备领域，为了得到小线宽的光刻结果，通常选取紫外、深紫外、甚至极紫外光源，并结合液浸传统透镜的方式进一步减小光斑，条件甚为苛刻、设备成本极高；而电子束光刻、聚焦离子束刻蚀由于输出效率低，它们只在科研领域被广泛应用。

另一种被广泛采用的光刻、成像方法是基于微球透镜。光波长量级的微球透镜，在平行光沿光轴入射时，可在其阴影侧附近形成具有超衍射极限尺寸的长焦斑；另外，胶体微球透镜合成技术成熟、尺寸偏差极小，且易于自组装获得大面积透镜阵列。基于微球透镜的这些特点，近20年科研工作者开发了微球透镜的很多应用，如将微球透镜自组装在光刻胶上，通过曝光、显影得到大面积的微纳图案阵列；将微球置于待观测样品表面，调节金相显微镜使其焦点落在微球上表面附近，可实现超分辨成像。

但标准微球透镜的不足在于工作距极短，多数情况下经微球得到的聚焦斑位于微球的阴影侧表面附近；通过改变微球直径、微球材料折射率，可调节聚焦斑位置，但对于直径小于10μm的微球其工作距也难超过2μm，不容易实现远场应用；目前尝试延长微球透镜工作距的办法是液浸微球，或做成双层/多层同心微球透镜，但对于外径约10μm的双层/多层同心微球，其工作距一般也小于6μm，且聚焦光束的中心光斑的半高全宽大于工作波长；单层/双层半球透镜虽然也具有较长的工作距，但与对应的双层同心微球透镜相比，其聚焦光斑半高宽明显增大、光强度也下降。

发明内容

本发明主要提供一种半球状透镜及其制备方法，能够解决现有技术中标准球透镜用于光刻时存在的工作距极短、聚焦光斑半高宽过大等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜及其制备方法。

其中，所述半球状透镜，包括至少一个透镜镜体2，所述透镜镜体2一侧的球面上覆盖有不透光膜4″；

所述透镜镜体2为：选定标准球透镜2′的一个主光轴，用一个垂直于所述主光轴的平面切割掉标准球透镜2′另一侧未覆盖有不透光膜4″的部分球面。所述半球状透镜沿主光轴方向的尺寸可以小于、等于或大于标准球透镜(2′)的半径。

根据切割的程度，半球透镜沿光轴方向的尺寸可以小于、等于或大于半球直径，即半球透镜可以是小于、等于或大于标准半球透镜。

优选地，所述不透光膜4″的中心靠近或在所述未被切割球面的球面中心。

优选地，所述不透光膜4″为圆形、方形或其他任意形状。

优选地，还包括介电材料膜层5，所述透镜镜体2浸泡在所述介电材料膜层5中。

优选地，还包括粘性膜层6和第二透明衬底7，所述粘性膜层6的两侧分别与所述第二透明衬底7和介电材料膜层5连接。

一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法，所述方法包括：

不透光膜覆盖步骤：在透镜镜体2一侧的球面上覆盖不透光膜4″；

透镜镜体切割步骤：选定标准球透镜2′的一个主光轴，用一个垂直于所述主光轴的平面切割掉标准球透镜2′另一侧未覆盖有不透光膜的部分球面。

优选地，所述覆盖包括第一次覆盖、第二次覆盖和第三次覆盖，所述第一次覆盖包括：在第一透明衬底1铺有标准球透镜2′的一侧涂覆正型光刻胶层3，并进行曝光显影，得到第一样本；

所述第二次覆盖包括：在第一样本中的光刻胶层3和未被光刻胶层覆盖的标准球透镜2″上沉积不透光膜4，然后移除光刻胶层3表面的不透光膜4′并减薄光刻胶层3，使得其上表面和标准球透镜2′上的不透光膜4″的下表面齐平，得到第二样本；

所述第三次覆盖包括：在所述第二样本中具有标准球透镜2′的一侧生长一定厚度的介电材料膜层5，使得介电材料膜层5覆盖在标准球透镜2′和不透光膜4″上，得到第三样本。

优选地，所述第三次覆盖后包括：将第三样本中覆盖有介电材料膜层5的一侧通过粘性膜层6与第二透明衬底7连接，得到第四样本，将所述第四样本浸泡在仅能溶解光刻胶层3的溶液中，待光刻胶层3完全溶解后，去除第一透明衬底1，得到第五样本。

优选地，所述第三次覆盖后还包括：在所述第五样本中介电材料膜层5的上表面继续生长一定厚度的介电材料膜层5直至介电材料膜层5将标准球透镜2′全部覆盖，得到第六样本。

优选地，所述切割包括：刻蚀第六样本中介电材料膜层5，待标准球透镜2′露出后，刻蚀去除标准球透镜2′的部分表面。

根据实际需求，选择切割的程度，半球透镜沿光轴方向的尺寸可以小于、等于或大于半球直径，即半球透镜可以是小于、等于或大于标准半球透镜。

本发明的有益效果是：(1)区别于现有技术的情况，本发明在透镜镜体2一侧的球面中心区域上覆盖有不透光膜4″，并在另一侧用一个垂直于主光轴的平面切割掉标准球透镜2′的部分球面，当平行于主光轴的入射光从透镜的球面侧入射时，辐照在不透光膜上的光将全部被反射，辐照在透镜其他区域的光将部分进入透镜，并在透镜的平面一侧形成光斑，调节半球的轴向长度也会改变半球透镜的聚焦特性，使得透镜工作距加倍或更长、聚焦光斑半高宽得到改善可小于亚半波长；(2)不透光膜4″为三维形貌，其俯视图为圆形、方形或其他任意形状，不透光膜4″的中心靠近或在所述未被切割球面的球面中心，调节不透光膜面积与标准半球面积的比值将改变半球透镜的聚焦特性；(3)本发明的半球状透镜，根据切割的程度，半球透镜沿光轴方向的尺寸可以小于、等于或大于半球直径，即半球透镜可以是小于、等于或大于标准半球透镜，其尺寸可以是微纳米量级，也可以是厘米甚至分米量级，它可被应用在近场或远场(工作距可以长达厘米，甚至分米量级)实现亚半波长的光刻、成像等要求；(4)本发明适用于微观半球透镜，如半球透镜直径仅几百纳米，也适用于宏观半球透镜，如半球透镜的直径为直径易于制备半球透镜阵列，可用于远场平行成像、平行光刻，具有很大的市场前景。

附图说明

图1是本发明一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法的流程示意图；

图2是本发明一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜的示意图；

图3是平铺标准球透镜阵列的第一透明衬底1的剖面示意图；

图4是第一透明衬底1表面涂覆正型光刻胶的示意图；

图5是图4曝光显影后的示意图；

图6是沉积不透光膜4后第一透明衬底1及上方膜层的剖面示意图；

图7是移除光刻胶膜上方不透光膜4′，并减薄光刻胶后第一透明衬底1及上方膜层的示意图；

图8是在图7图形中沉积介电材料膜层5，并将覆盖有介电材料膜层5的一侧通过粘性膜层6与第二透明衬底7连接的示意图；

图9是图8溶解光刻胶后的示意图；

图10是图9中继续沉积介电材料膜层5的示意图；

图11是在图10中刻蚀介电材料膜层5和标准球透镜2′的部分表面的示意图；

图12是对图11热处理平坦化后的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚和完整，以下实施例结合附图对本发明作进一步地阐述。

实施例1

如图2所示，提供一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜，所述半球状透镜，包括至少一个透镜镜体2，所述透镜镜体2一侧的球面上覆盖有不透光膜4″；

所述透镜镜体2为：选定标准球透镜2′的一个主光轴，用一个垂直于所述主光轴的平面切割掉标准球透镜2′另一侧未覆盖有不透光膜4″的部分球面。

将标准球透镜2′沿垂直于选定的主光轴的一个面切割去掉部分球面，并以不透光膜覆盖切割剩下的半球透镜的球面中心区域得到的。当平行于主光轴的入射光从半球透镜的球面侧入射时，辐照在不透光膜上的光将全部被反射，辐照在半球透镜其他区域的光将部分进入半球透镜，并在半球透镜的平面一侧形成光斑。不透光膜4″为三维形貌，其俯视图为圆形、方形或其他任意形状，调节不透光膜面积与标准半球面积的比值将改变半球透镜的聚焦特性；调节半球的轴向长度也会改变半球透镜的聚焦特性。

根据切割的程度，所述半球状透镜沿主光轴方向的尺寸可以小于、等于或大于标准球透镜(2′)的半径，即半球透镜可以是小于、等于或大于标准半球透镜。半球状透镜的组成材料，需根据这种半球状透镜的应用波长范围而定，即在半球状透镜的工作波长范围内，这种半球透镜的组成材料透光性较好即可，其可以是任何在工作波长范围的透明介质材料制备的，如聚苯乙烯、二氧化硅、钛酸钡等，或是多种透明材料均匀混合制备的，其直径可以在100nm-50m范围。

进一步地，所述半球状透镜可以设计成工作在电磁波全波的某一个波段范围内，即某一个电磁波段的入射平行光(或称作电磁波)经半球状透镜的球面一侧入射能得到会聚光束，相反的入射平行光(或称作电磁波)经半球状透镜的平面一侧入射能得到平行光束。

进一步地，所述不透光膜4″的中心靠近或在所述未被切割球面的球面中心。所述“透光”和“不透光”是对于半球状透镜适宜的工作光波长范围来说的，若不能透过工作光，则表示该膜为“不透光”。

进一步地，所述不透光膜4″为圆形、方形或其他任意形状。

进一步地，还包括介电材料膜层5，所述透镜镜体2浸泡在所述介电材料膜层5中。

进一步地，还包括粘性膜层6和第二透明衬底7，所述粘性膜层6的两侧分别与所述第二透明衬底7和介电材料膜层5连接。方案中选用的“透明”衬底、“透光膜”、“标准球透镜”等均是高透光的。

第二透明衬底7和粘性膜层6，需根据所述半球透镜的应用波长范围而定，即在半球透镜的工作波长范围内，这种第二透明衬底7和粘性膜层6的组成材料透光性较好即可，此外第二透明衬底7的两个表面平整。

介电材料膜层5可以是透光性较好的无机材料，如氟化镁、二氧化硅、氧化铝等，可以是透明聚合物。

实施例2

如图1所示，提供一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法，所述方法包括：

不透光膜覆盖步骤：在透镜镜体2一侧的球面上覆盖不透光膜4″；

透镜镜体切割步骤：选定标准球透镜2′的一个主光轴，用一个垂直于所述主光轴的平面切割掉标准球透镜2′另一侧未覆盖有不透光膜的部分球面。

进一步地，如图3-10所示，所述覆盖包括第一次覆盖、第二次覆盖和第三次覆盖，所述第一次覆盖包括：在第一透明衬底1铺有标准球透镜2′的一侧涂覆正型光刻胶层3，并进行曝光显影，得到第一样本，具体的，通过匀胶机在第一透明衬底1铺有标准球透镜2′的面上旋涂紫外正型光刻胶，使光刻胶覆盖标准球透镜2′阵列。

进行第一次覆盖前需要准备洁净、干燥、精抛光的第一透明衬底1，在第一透明衬底1的一个抛光面平铺单层标准球透镜2′阵列；曝光显影时，让紫外光从第一透明衬底1未铺有标准球透镜2′阵列的一侧垂直第一透明衬底1进入，辐照曝光样片，经标准球透镜2′阵列的聚焦光束将位于标准球透镜2′阵列中心正上方，使得标准球透镜2′阵列正上方的光刻胶溶解并留下孔。

其中，所述正型光刻胶，其厚度值比标准球透镜2′的直径略大些。

进一步地，其孔径大小可以通过改变紫外光辐照时间、显影时间等调节，孔的最小开口处直径需小于标准球透镜2′的直径。

所述第二次覆盖包括：在第一样本中的光刻胶层3和未被光刻胶层覆盖的标准球透镜2″上沉积不透光膜4，然后移除光刻胶层3表面的不透光膜4′并减薄光刻胶层3，使得其上表面和标准球透镜2′上的不透光膜4″的下表面齐平，得到第二样本。

可以通过物理气相沉积法在第一透明衬底1上有标准球透镜2′一侧垂直生长一定厚度的不透光膜4，不透光膜4覆盖在光刻胶层3表面和光刻胶层3空洞内露出的标准球透镜2″表面；通过机械剥离方法移除光刻胶层3表面的不透光膜4′，随后干法刻蚀减薄光刻胶层3，刻蚀至光刻胶层3上表面和标准球透镜2′上的不透光膜4″的下表面齐平时停止刻蚀。

机械剥离，可以是采用粘性膜粘接剥离不透光膜，或其他机械剥离方法，或多种机械剥离法结合或依序、多次实施。

物理气相沉积法，可以是电子束蒸发、脉冲激光沉积、磁控溅射或电阻热蒸发等薄膜生长方法中的一种或多种；生长的不透光膜可以是单一不透光材料，如金属材料，也可以是两种或多种不透光材料同时生长，或多种金属材料依次生长。

所述第三次覆盖包括：在所述第二样本中具有标准球透镜2′的一侧生长一定厚度的介电材料膜层5，使得介电材料膜层5覆盖在标准球透镜2′和不透光膜4″上，得到第三样本。

进一步地，所述第三次覆盖后包括：将第三样本中覆盖有介电材料膜层5的一侧通过粘性膜层6与第二透明衬底7连接，得到第四样本，将所述第四样本浸泡在仅能溶解光刻胶层3的溶液中，待光刻胶层3完全溶解后，去除第一透明衬底1，得到第五样本。

通过物理气相沉积法在第五样本中有标准球透镜2′和光刻胶层3的一侧生长一定厚度的介电材料膜层5，待介电材料膜层5完全覆盖标准球透镜2′和标准球透镜2′上方的不透光膜4″之后一段时间，停止沉积生长介电材料膜层5；随后将覆盖有粘性膜层6的第二透明衬底7与第一透明衬底1覆盖有介电材料膜层5的面通过粘性膜粘接在一起。

进一步地，所述第三次覆盖后还包括：在所述第五样本中介电材料膜层5的上表面继续生长一定厚度的介电材料膜层5直至介电材料膜层5将标准球透镜2′全部覆盖，得到第六样本。通过物理气相沉积法生长一定厚度的介电材料膜层5，待介电材料膜层5完全覆盖标准球透镜2′之后一段时间，停止沉积生长介电材料膜层5。

进一步地，如图11-12所示，所述切割包括：刻蚀第六样本中介电材料膜层5，待标准球透镜2′露出后，刻蚀去除标准球透镜2′的部分表面。通过干法刻蚀介电材料膜层5和标准球透镜2′，直到标准球透镜2′上方部分露出并被刻蚀，继续刻蚀一段时间，停止刻蚀。因不同材料刻蚀速率一般存在差异和球透镜的三位形貌，所以刻蚀结果使得球透镜上部分呈椭圆状，介电材料膜层5表面较为平整。

干法刻蚀，可以是通过去胶机氧等离子体刻蚀，或其他仪器、气体环境下的干法刻蚀。不透光膜总厚度厚于30nm。

根据实际需求，选择切割的程度，半球透镜沿光轴方向的尺寸可以小于、等于或大于半球直径，即半球透镜可以是小于、等于或大于标准半球透镜。

最后，热处理平坦化半球状透镜上方表面，随后湿法刻蚀平坦化介电材料膜层5表面，使半球状透镜上表面与介电材料膜层5上表面齐平，即得到不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜，且此不透光膜遮盖球面中心的半球透镜浸泡在介电材料膜层5里。

实施例3

提供一种不透光膜4″为钛、金材料膜，介电材料膜层5为氟化镁的不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备过程。步骤如下：

S1、准备洁净、干燥、双面精抛光的氟化玻璃片，长宽20mm*20mm，并使用紫外光清洗机对氟化玻璃片进行处理使其表面亲水性更好。

选用氟化玻璃片被紫外光辐照处理的抛光面，打捞通过气液界面自组装方法在水面自组装的单层标准球，并静置晾干得到单层标准球透镜阵列，标准球直径为4500nm，标准球材料折射率为1.75。

S2、使用匀胶机，在标准球阵列上通过旋涂覆盖正型光刻胶AZ 9260，并在烘箱前烘涂光刻胶的氟化玻璃片，烘箱温度100℃，烘烤时间100秒。

通过紫外曝光机辐照S1中得到的覆盖有光刻胶的氟化玻璃片，紫外光垂直于氟化玻璃片未涂胶的抛光面入射，紫外光经标准球透镜在标准球中心上方附近的光刻胶层内形成长焦斑，曝光时间约3～5秒即可；显影液浸泡溶解标准球透镜中心正上方的光刻胶，光刻胶层正对于标准球中心正上方的区域形成孔；适当调整曝光、显影时间使得孔直径约8100nm。

S3、通过电子束蒸发镀膜方法在S2中氟化玻璃片有图案化的光刻胶膜的一侧依次垂直生长钛、金材料膜，生长速率分别为0.2nm/s、0.5nm/s，钛膜厚度为5nm，金膜厚度为120nm；金属膜覆盖在光刻胶表面和光刻胶层孔内露出的标准球透镜表面。

S4、通过蓝膜(表面平整洁净，并带有粘性)粘结移除光刻胶表面的金属膜，通过氧等离子体刻蚀减薄光刻胶层，直到光刻胶表面与标准球透镜上方金属膜的下表面最低位置处齐平时，停止刻蚀。

S5、通过电子束蒸发镀膜方法在S4中氟化玻璃片有标准球阵列的一侧生长氟化镁，生长速率为1nm/s，氟化镁厚度为3500nm，镀膜过程中氟化玻璃片处于运动状态，最终需要使氟化镁完全覆盖标准球后，再镀膜一段时间，氟化镁表面极为平整；随后将覆盖有粘性膜的石英片(长宽20mm*20mm，洁净、干燥、双面精抛光)与氟化玻璃片覆盖有氟化镁膜的一侧粘接压紧在一起。

S6、将S5中通过粘性膜粘接在一起的氟化玻璃片和石英片及其上膜层浸泡在丙酮内，彻底溶解光刻胶，标准球阵列留在石英片的粘性膜上。

通过电子束蒸发镀膜方法在样片上生长氟化镁，生长速率约1nm/s，厚度为6500nm，镀膜过程中氟化玻璃片处于运动状态，最终需要使氟化镁完全覆盖标准球后，再镀膜一段时间，氟化镁表面极为平整。

S7、通过离子束刻蚀石英片上的氟化镁，待标准球透镜露出时，同时刻蚀氟化镁和标准球透镜，腔体内通入的气体是氩气，待(5)中标准球透镜高于氟化镁的平面部分刚被刻蚀掉，停止刻蚀。

S8、将S7中得到的样片放入烘箱，热平坦化处理样片使标准球透镜上表面变得极为平整；随后以稀硝酸湿法刻蚀氟化镁，刻蚀至氟化镁膜层表面与标准球透镜上表面其平时停止刻蚀，即得到一种用不透光膜遮盖球面中心的半球透镜。

按上述步骤要求制备的用不透光膜遮盖球面中心的半球透镜，其半球透镜直径为4500nm，半球透镜沿光轴方向的长度是4500nm，浸泡材料氟化镁折射率为1.38；沿光轴方向观察金属膜为圆形，直径为4050nm。当将金属膜遮盖球面中心的半球透镜及包围它的氟化镁浸泡在水里(水折射率为1.33)，在沿光轴方向传播的波长为365nm的平行激光从球面侧入射时，形成的长焦斑的工作距(即焦距)/半高宽分别约为5220nm和163nm，焦斑中心的光强度是入射光强度的60多倍。当改用折射率为1.72、半径为25μm的半球透镜，半球透镜沿光轴方向的长度为25μm，且仍然用氟化镁覆盖半球透镜的球面侧，在波长为365nm的平行激光从球面侧入射时，得到长焦斑的工作距/半高宽分别约为14702nm和155nm，此时焦斑中心的光强度是入射光强度的约90倍。通过以上例举的两种结构参数的金属膜遮盖球面中心的半球透镜可知，本发明的不透光膜遮盖球面中心的半球透镜具有长的工作距和亚半波长(超衍射)的聚焦能力，它可以应用在近场，也可以应用在远场并具有潜力替代传统透镜。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜，包括至少一个透镜镜体(2)，其特征在于：所述透镜镜体(2)一侧的球面上覆盖有不透光膜(4″)；

所述透镜镜体(2)为：选定标准球透镜(2′)的一个主光轴，用一个垂直于所述主光轴的平面切割掉标准球透镜(2′)另一侧未覆盖有不透光膜(4″)的部分球面。

2.根据权利要求1所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜，其特征在于：所述不透光膜(4″)的中心靠近或在所述未被切割球面的球面中心；所述半球状透镜沿主光轴方向的尺寸可以小于、等于或大于标准球透镜(2′)的半径。

3.根据权利要求2所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜，其特征在于：所述不透光膜(4″)为圆形、方形或其他任意形状。

4.根据权利要求1所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜，其特征在于：还包括介电材料膜层(5)，所述透镜镜体(2)浸泡在所述介电材料膜层(5)中。

5.根据权利要求4所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜，其特征在于：还包括粘性膜层(6)和第二透明衬底(7)，所述粘性膜层(6)的两侧分别与所述第二透明衬底(7)和介电材料膜层(5)连接。

6.一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法，其特征在于：所述方法包括：

不透光膜覆盖步骤：在透镜镜体(2)一侧的球面上覆盖不透光膜(4″)；

透镜镜体切割步骤：选定标准球透镜(2′)的一个主光轴，用一个垂直于所述主光轴的平面切割掉标准球透镜(2′)另一侧未覆盖有不透光膜的部分球面。

7.根据权利要求6所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法，其特征在于：

所述覆盖包括第一次覆盖、第二次覆盖和第三次覆盖，所述第一次覆盖包括：在第一透明衬底(1)铺有标准球透镜(2′)的一侧涂覆正型光刻胶层(3)，并进行曝光显影，得到第一样本；

所述第二次覆盖包括：在第一样本中的光刻胶层(3)和未被光刻胶层覆盖的标准球透镜(2″)上沉积不透光膜(4)，然后移除光刻胶层(3)表面的不透光膜(4′)并减薄光刻胶层(3)，使得其上表面和标准球透镜(2′)上的不透光膜(4″)的下表面齐平，得到第二样本；

所述第三次覆盖包括：在所述第二样本中具有标准球透镜(2′)的一侧生长一定厚度的介电材料膜层(5)，使得介电材料膜层(5)覆盖在标准球透镜(2′)和不透光膜(4″)上，得到第三样本。

8.根据权利要求7所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法，其特征在于：

所述第三次覆盖后包括：将第三样本中覆盖有介电材料膜层(5)的一侧通过粘性膜层(6)与第二透明衬底(7)连接，得到第四样本，将所述第四样本浸泡在仅能溶解光刻胶层(3)的溶液中，待光刻胶层(3)完全溶解后，去除第一透明衬底(1)，得到第五样本。

9.根据权利要求8所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法，其特征在于：所述第三次覆盖后还包括：在所述第五样本中介电材料膜层(5)的上表面继续生长一定厚度的介电材料膜层(5)直至介电材料膜层(5)将标准球透镜(2′)全部覆盖，得到第六样本。

10.根据权利要求9所述的一种用不透光膜遮盖球面中心的半球状透镜制备方法，其特征在于：所述切割包括：刻蚀第六样本中介电材料膜层(5)，待标准球透镜(2′)露出后，刻蚀去除标准球透镜(2′)的部分表面。

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