CN112130235A - 组合微透镜阵列结构及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种组合微透镜阵列结构及其加工方法，加工方法包括：在透镜基材的表面覆盖第一光刻胶层；对第一光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第一掩膜层；刻蚀透镜基材和第一掩膜层，形成第一中间件；去除残余的第一掩膜层；在第一中间件具有第一微透镜的表面覆盖第二光刻胶层；对第二光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第二掩膜层；刻蚀第一中间件和第二光刻胶层，形成组合微透镜阵列结构；去除残余的第二掩膜层；其中，第一微透镜和第二微透镜的类型不同。采用上述技术方案形成的组合微透镜阵列结构可以解决目前单独使用凸透镜或凹透镜对图像进行处理时，因存在球面像差，容易造成图像失真的问题。

Description

组合微透镜阵列结构及其加工方法

技术领域

本发明涉及透镜加工技术领域，尤其涉及一种组合微透镜阵列结构及其加工方法。

背景技术

在半导体领域，透镜是一种常用的工具，透镜通常包括凸透镜和凹透镜，单独使用凸透镜或凹透镜对图像进行处理时，因存在球面像差，容易造成图像失真。

发明内容

本发明公开一种组合微透镜阵列结构及其加工方法，以解决目前单独使用凸透镜或凹透镜对图像进行处理时，因存在球面像差，容易造成图像失真的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例公开一种组合微透镜阵列结构的加工方法，所述加工方法包括：

在透镜基材的表面覆盖第一光刻胶层；

对所述第一光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第一掩膜层，其中，图形化的所述第一掩膜层具有阵列排布的多个第一裸露区和多个第一遮盖区；

刻蚀所述透镜基材和所述第一掩膜层，形成第一中间件，所述第一中间件中对应于所述第一裸露区的位置形成第一微透镜；

去除残余的所述第一掩膜层；

在所述第一中间件具有所述第一微透镜的表面覆盖第二光刻胶层；

对所述第二光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第二掩膜层，所述第二掩膜层具有阵列排布的多个第二裸露区和多个第二遮盖区，多个所述第二裸露区的位置与多个所述第一遮盖区的位置一一对应，多个所述第二遮盖区的位置与多个所述第一裸露区的位置一一对应，所述第二遮盖区遮盖所述第一微透镜；

刻蚀所述第一中间件和所述第二光刻胶层，形成组合微透镜阵列结构，所述组合微透镜阵列结构中对应于所述第二裸露区的位置形成第二微透镜；

去除残余的所述第二掩膜层；

其中，所述第一微透镜和所述第二微透镜的类型不同。

第二方面，本申请实施例公开一种组合微透镜阵列结构，其采用上述加工方法制成，所述组合微透镜阵列结构包括阵列排布的多个第一微透镜和多个第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜中的一者凸透镜，另一者为凹透镜。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开一种组合微透镜阵列结构的加工方法，借助光刻胶的遮盖作用，可以使透镜基材上的不同位置分别形成第一微透镜和第二微透镜，且使第一微透镜和第二微透镜的类型不同，多个第一微透镜和多个第二微透镜阵列分布，这使得组合微透镜阵列结构能够同时借助凸透镜和凹透镜对图形进行处理，以减少甚至消除球面像差，进而防止图像失真。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的加工方法的流程框图；

图2是本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的加工方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的加工方法中可使用的光罩的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的加工方法中可使用的另一种光罩的结构示意图；

图5是采用本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的加工方法形成的凸透镜的电子显微镜照片；

图6是采用本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的加工方法形成的凹透镜的电子显微镜照片；

图7是采用本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的一种结构示意图；

图8是采用本发明实施例公开的组合微透镜阵列结构的另一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

结合图1-图8，本发明实施例公开一种组合微透镜阵列结构的加工方法，采用该加工方法可以形成组合微透镜阵列结构，组合微透镜阵列结构包括第一微透镜和第二微透镜，且第一微透镜和第二微透镜的类型不同，也就是说，第一微透镜和第二微透镜中的一者为凸透镜，另一者为凹透镜，采用这种组合微透镜阵列结构对图像进行处理时，因其包括凸透镜和凹透镜，使得这种组合微透镜阵列结构的光学效果与非球面透镜相似，均能够减少球面像差，防止图像失真。如图1和图2所示，上述加工方法包括：

S1、在透镜基材的表面覆盖第一光刻胶层。具体地，透镜基材可以为硅类材料形成，从而能够通过刻蚀的方式加工透镜基材。可以采用刷涂或旋涂等方式在透镜基材的表面覆盖光刻胶，从而形成第一光刻胶层，透镜基材和第一光刻胶层的厚度可以根据二者的选择比等实际参数选定，此处不作限定。

S2、对第一光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第一掩膜层，其中，图形化的第一掩膜层具有阵列排布的多个第一裸露区和多个第一遮盖区。具体地，在对第一光刻胶层进行曝光和显影的过程中，可以借助光罩等能够遮挡光线的结构对第一光刻胶层进行遮挡，从而形成图形化的第一掩膜层。相应地，通过对光罩等遮光结构的具体结构进行设计，可以使所形成的图形化的第一掩膜层具有多个第一裸露区和多个第一遮盖区，且第一裸露区和第一遮盖区阵列排布。

另外，光刻胶可以为正胶，也可以为负胶，在光刻胶的种类不同的情况下，所选用的光罩的具体结构也不同，为了提升刻蚀的可靠性，进而提升所形成的组合微透镜阵列结构的精度，本申请实施例所采用的光刻胶为正胶，当然，采用负胶实施本申请，且将光罩的结构对应替换的方案，也在本申请实施例的保护范围之内。

在后续的加工过程中，使透镜基材上对应于第一裸露区的部分形成第一微透镜，且使透镜基材上对应于第一遮盖区的部分形成第二微透镜。其中，第一裸露区和第一遮盖区的具体数量可以根据实际需求选定，相应地，第一裸露区和第二遮盖区的具体形状也可以根据光刻胶的种类等实际情况确定。需要说明的是，第一裸露区并非为完全裸露设置，其需要根据所要形成的第一微透镜的截面形状对应设置有遮挡部分，从而保证透镜基材中与第一裸露区对应于的部分中，仍有一部分处于被遮挡的状态，在这种情况下，可以使透镜基材中与第一裸露区对应的部分能够形成第一微透镜。

S3、刻蚀透镜基材和第一掩膜层，形成第一中间件，第一中间件中对应于第一裸露区的位置形成第一微透镜。具体可以采用ICP刻蚀的方式，使透镜基材和第一掩膜层形成第一中间件，刻蚀气体可以根据透镜基材的材质对应确定，且刻蚀气体的流量、上电极功率、下电极功率和腔压等参数也可以根据第一微透镜的具体类型确定。

S4、去除残余的第一掩膜层，具体地，可以通过湿法刻蚀等方式去除残余在透镜基材上的第一光刻胶。例如，可以借助丙酮溶液去除透镜基材表面的第一光刻胶，以防止第一掩膜层影响加工方法后续步骤的进行。当然，还可以采用其他方式去除第一掩膜层，考虑文本简洁，此处不再一一列举。在完成上述步骤之后，可以使透镜基材上与第一掩膜层中第一遮盖区对应的区域裸露开来，保证后续刻蚀过程能够在透镜基材上与第一掩膜层中第一遮盖区对应的区域进行，以形成第二微透镜。

S5、在第一中间件具有第一微透镜的表面覆盖第二光刻胶；相似地，也可以通过刷涂或旋涂的方式在第一中间件上第一微透镜所在的表面覆盖光刻胶，形成第二光刻胶层，对应地，第二光刻胶层也为正胶，从而保证所形成的组合微透镜阵列结构具有较高的精度。第二光刻胶层的厚度等参数也可以根据实际情况确定，此处不作限定。其中，需要说明的是，第一中间件上具有第一微透镜的表面，为第一中间件上具有开孔的表面，开孔为形成第一微透镜的过程中在第一中间件的表面刻蚀产生的，且开孔向第一中间件的内部延伸。

S6、对第二光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第二掩膜层，第二掩膜层具有阵列分布的多个第二裸露区和多个第二遮盖区，多个第二裸露区的位置与多个第一遮盖区的位置一一对应，多个第二遮盖区的位置与多个第一裸露区的位置一一对应，第二遮盖区遮盖第一微透镜。与第一掩膜层图形化的方式相似，可以借助光罩等遮光结构为第二掩膜层进行遮挡，使曝光和显影之后的第二光刻胶层能够被图形化，形成具有第二裸露区和第二遮盖区的第二掩膜层。与第一裸露区相似地，如图4所示，第二裸露区也并非为完全裸露结构，其也具有遮挡部分，从而在后续刻蚀过程中，使第一中间件上与第二裸露区对应的部分中仍有部分结构不会被刻蚀，且形成第二微透镜。

S7、刻蚀第一中间件和第二光刻胶层，形成组合微透镜阵列结构，组合微透镜阵列结构中对应于第二裸露区的位置形成第二微透镜。具体地，也可以采用ICP刻蚀的方式对第一中间件和第二光刻胶层进行刻蚀，以刻蚀第一中间件中与第二裸露区对应的部分，在第一中间件上形成第二微透镜，且与第一微透镜一同形成组合微透镜阵列结构。

更具体地，刻蚀过程中的各项参数可以根据第二微透镜的实际类型确定，进一步地，在刻蚀凸透镜的过程中，通过控制第一裸露区或第二裸露区的侧表面的形状，例如，通过使第一裸露区或第二裸露区的侧表面的形状为倾斜面，也即，前述侧表面相对透镜基材的厚度方向倾斜，在这种情况下，经曝光和显影形成的掩膜层的侧边缘也为倾斜面，也即，前述掩膜层的中心区域的厚度更大，越向边缘延伸，其厚度更小，这使得透镜基材上对应于前述掩膜层的部分中不同位置处的上方所遮盖的掩膜层的厚度也不同，从而保证在刻蚀之后，透镜基材上能够形成凸透镜。

对应地，在刻蚀凹透镜的过程中，通过减小等离子体的平均自由程，从而在一定程度上减小等离子体向下刻蚀的趋势，进而增大等离子体在刻蚀孔的中心位置的刻蚀幅度，从而使刻蚀孔的中心区域的被刻蚀程度大于刻蚀孔中相背两端的刻蚀程度，或者说，刻蚀孔的中心区域的宽度大于刻蚀孔相背两端的宽度，从而能够在透镜基材上形成凹透镜结构。更具体地，减小等离子体的平均自由程的方式有多种，例如，通过增大刻蚀气体的流量，或者增大工艺腔内的腔压等方式，均可以增大工艺腔内等离子体的密度，从而减小等离子体的平均自由程，以在透镜基材上形成凹透镜。

S8、去除残余的第二掩膜层，具体地，也可以借助丙酮溶液去除刻蚀第二微透镜剩余的第二掩膜层。

本申请实施例公开一种组合微透镜阵列结构的加工方法，借助光刻胶的遮盖作用，可以使透镜基材上的不同位置分别形成第一微透镜和第二微透镜，且使第一微透镜和第二微透镜的类型不同，多个第一微透镜和多个第二微透镜阵列分布，这使得组合微透镜阵列结构能够同时借助凸透镜和凹透镜对图形进行处理，以减少甚至消除球面像差，进而防止图像失真。

另外，由于第一微透镜和第二微透镜的加工起始面为透镜基材的同一表面，并且，通过形成不同结构的刻蚀孔，使得透镜基材中对应于第一裸露区和第二裸露区的部分中没有被刻蚀的部分的表面形成凸面或凹面，从而使透镜基材形成包括第一微透镜和第二微透镜的组合微透镜阵列结构，由于前述凸面和凹面的垂线均与刻蚀方向垂直，因此，如图7和图8所示，本申请实施例公开的组合微透镜阵列结构的入光方向与刻蚀方向垂直，也即，光线自透镜基材中与刻蚀孔的孔口所在的表面相邻的表面入射，与常规的微透镜的结构不同，且入光方向也不同。

基于上述情况，可以使透镜基材为立方体结构件，在这种情况下，可以保证光线的入光面为平面，从而防止入光面和出光面也会对光线产生处理作用，在这种情况下，可以根据光线的处理要求，对应确定第一微透镜和第二微透镜的具体参数和具体数量，在加工组合微透镜阵列结构的过程中，可以直接将透镜基材的原材料切割成所需尺寸的立方体结构即可，而无需对透镜基材的入光面和出光面的具体参数进行测量和修正等，这可以在一定程度上降低组合微透镜阵列结构的加工难度。

如上所述，第一微透镜和第二微透镜中的一者为凸透镜，另一者为凹透镜，可选地，第一微透镜为凸透镜，第二微透镜为凹透镜，在形成第一微透镜和第二微透镜的过程中，均可以借助对应结构的光罩形成第一掩膜层和第二掩膜层，第一掩膜层包括第一裸露区和第一遮盖区。

在透镜基材采用立方体结构的情况下，可选地，第一裸露区和第一遮盖区均为矩形结构，在这种情况下，可以使透镜基材的利用率较大，且可以使第一微透镜和第二微透镜的分布情况更加规整。其中，第一裸露区中也设置有遮盖部分和裸露部分，裸露部分为第一贯穿槽，如图3所示，在第一裸露区整体为矩形结构的情况下，第一贯穿槽为外方内圆状结构，相应地，第一裸露区中的遮盖部分即为圆形结构。在这种情况下，第一光刻胶层经曝光和显影之后，可以在透镜基材上对应于遮盖部分的位置处形成圆形的图形结构，进而在刻蚀透镜基材和第一掩膜层的过程中，可以借助前述图形结构遮盖透镜基材上对应的部分，而仅刻蚀前述图形结构周围的部分，即第一贯穿槽对应的部分。并且，通过使所形成的圆形的图形结构的侧表面相对透镜基材的厚度方向倾斜，可以使所形成的图形结构的厚度也不同，图形结构的中间区域的厚度较大，边缘的部分较小，进而可以在透镜基材上刻蚀形成第一微透镜，第一微透镜为凸透镜。

同时，在第一贯穿槽为外方内圆状结构的情况下，可以使所形成的第一微透镜的凸面环绕第一贯穿槽的轴线设置，一方面，这种第一微透镜为双凸透镜，对光线的处理能力相对较强，另一方面，采用上述技术方案时，透镜基材的任一侧面均可以作为光线的入射面，且在同一参数的光线自任一侧面入射至透镜基材时，均可以保证出射光线的对应参数相同，这可以提升组合微透镜阵列结构的适用范围。需要说明的是，透镜基材的侧面为相邻于透镜基材上刻蚀孔的孔口所在的表面。

在第一裸露区和第一遮盖区均为矩形的情况下，第二裸露区和第二遮盖区也均为矩形，从而保证第一遮盖区与第二裸露区相对应，第二遮盖区与第一裸露区相对应。如上所述，第二裸露区中也设置遮挡部分和裸露部分，第二裸露区中的第二贯穿槽即为裸露部分，即圆形的第二贯穿槽，遮挡部分为外方内圆状结构，从而在刻蚀第一中间件和第二掩膜层的过程中，使第二裸露区位于中心区域处的第二贯穿槽对应的部分被刻蚀，形成刻蚀孔。并且，在刻蚀第二微透镜的过程中，等离子体的平均自由程较小，随着刻蚀孔被持续刻蚀，刻蚀孔一方面会沿第一中间件的厚度方向延伸，另一方面，由于等离子体的平均自由程相对较小，从而会增大刻蚀孔向自身侧壁方向扩张的幅度，从而使所形成的刻蚀孔为近似纺锤状的结构，进而在第一中间件中对应于第二裸露区中遮挡区域的部分形成凹面，形成凹透镜。

同时，在第二贯穿槽为圆形结构的情况下，使得所形成的凹透镜为双凹透镜，对光线的处理能力较强，并且，在第二微透镜采用上述结构的情况下，无论光线自透镜基材的哪一侧面入射，均可以保证第二微透镜能够对光线产生处理作用，且对光线的处理作用均相同。

在第一微透镜为凸透镜的情况下，刻蚀过程可以采用沉积工艺和刻蚀工艺循环进行的方式形成刻蚀孔，直至形成满足需求的第一中间件。在这种情况下，可以采用沉积的方式在一定程度上保护刻蚀孔的侧壁，从而使刻蚀孔尽量向深度延伸，减少对刻蚀孔的侧壁的刻蚀幅度，这可以保证所形成的第一微透镜中最厚的位置与边缘位置之间的间距更大，更适应于光线自透镜基材的边缘入射。

具体来说，上述步骤S3可以包括：

S31、第一沉积步：加载第一上电极功率，通入第一工艺气体，在透镜基材和第一掩膜层的表面沉积保护层，形成过渡件；具体地，保护层可以为氧化硅层，保护层的厚度可以根据实际需求确定，当然，也可以通过改变第一工艺气体的种类或配方等，形成其他材质的保护层。其中，第一上电极功率可以根据工艺气体的种类，以及工艺腔内等离子体的密度等参数确定，此处不作限定。

S33、第一刻蚀步：加载第二上电极功率和第一下电极功率，停止通入第一工艺气体，通入第二工艺气体，刻蚀过渡件，其中，第一下电极功率大于零。

具体地，在采用上述技术方案的情况下，第二工艺气体被激发产生提供刻蚀作用的等离子体，在第一下电极的作用下，等离子体具有向刻蚀孔深度方向运动的趋势，使得保护层中覆盖在刻蚀孔孔底的部分更容易被刻蚀完，进而在保护层中覆盖在刻蚀孔的孔壁上的部分尚未被刻蚀完时，保护层位于孔底的部分已经被刻蚀完。随着刻蚀过程的继续进行，当保护层位于刻蚀孔孔壁的部分被完全刻蚀掉时，不仅位于刻蚀孔孔底的部分已经被刻蚀完，还会刻蚀掉透镜基材中位于刻蚀孔孔底的结构的一部分，使刻蚀孔沿透镜基材的深度方向延伸。

另外，还可以采用过刻的方式刻蚀保护层，即在保护层的所有部分均被刻蚀掉之后，继续刻蚀一段时间，使第一贯穿槽对应的图形结构遮盖的部分仍会随着刻蚀工作的进行而被刻蚀掉一部分，使第一掩膜层中与第一贯穿槽对应的图形结构的边缘逐渐向第一裸露区的中心靠近，进一步增大第一微透镜的曲率。

进一步地，在形成第一微透镜的过程中，为了使刻蚀孔能够更好地向深度方向延伸，上述步骤S31和步骤S33之间还可以包括：

S32、物理轰击步：加载第二上电极功率和第二下电极功率，停止通入第一工艺气体，通入第二工艺气体，物理轰击过渡件，其中，第二下电极功率大于第一下电极功率。具体地，在物理轰击步进行的过程中，可以轰击保护层中覆盖在刻蚀孔的孔底的部分，从而使刻蚀孔更容易向更深的位置处延伸。第一下电极功率和第二下电极功率的具体数值可以根据实际情况确定，此处不作限制。

可选地，第一下电极功率大于或等于30W，第二下电极功率大于或等于60W，在这种情况下，可以保证刻蚀和轰击工作的正常进行，且可以保证透镜基材上刻蚀孔的形成效率相对较高。并且，随着刻蚀过程的逐步进行，随着刻蚀孔的深度逐渐增大，可以适当增加第一下电极和第二下电极的功率，从而保证刻蚀孔的底部被刻蚀的幅度相同，其中，可以使第一下电极功率不超过40W，且使第二下电极功率不超过75W。

可选地，在进行第一沉积步、物理轰击步和第一刻蚀步的过程中，所采用的工艺气压均大于50mTorr，在这种情况下，使得工艺腔内的等离子体的密度相对较高，进而提升透镜基材上刻蚀孔的刻蚀效率，以在较短的时间内形成第一微透镜。

具体的，一个优选的硅基微凸透镜阵列的工艺配方如下表1所示：

表1

注：*下电极功率根据循环数由起始功率平均递增至终了功率；

**单步时间根据循环数由起始时间平均递增至终了时间

进一步地，在刻蚀形成第二微透镜的过程中，也可以采用沉积过程和刻蚀过程循环进行，直至形成组合微透镜阵列结构，这还可以使第二微透镜的中心与边缘之间的距离也相对较大，提升第二微透镜中能够处理光线的部分的范围。

具体来说，上述步骤S7可以包括：

S71、第二沉积步：加载第一上电极功率，通入第一工艺气体，在透镜基材和第一掩膜层的表面的沉积保护层，形成过渡件。具体地，保护层可以为氧化硅层，保护层的厚度可以根据实际情况确定，借助保护层的保护，可以使刻蚀孔向深度方向延伸的趋势大于向周围方向延伸的趋势，从而刻蚀孔向深度方向扩张，而基本不向刻蚀孔的周围扩张。

S72、第二刻蚀步，加载第二上电极功率和第三下电极功率，停止通入第一工艺气体，通入第二工艺气体，刻蚀过渡件，第三下电极功率大于一预设阈值。在第三下电极的作用下，可以增强工艺气体向刻蚀孔底部聚集的能力，具体地，预设阈值可以根据实际情况确定。

可选地，预设阈值为100W，进一步地，随着刻蚀工作的逐步进行，刻蚀孔的深度也在不断增大，为了保证对刻蚀孔的孔底的刻蚀幅度基本保持不变，可以逐渐增大第三下电极功率的大小，其中，可以使第三下电极的功率不超过225W。

可选地，在形成第二微透镜的过程中，可以使第二沉积步和第二刻蚀步的工艺气压均大于30mTorr，这可以保证刻蚀第二微透镜的过程中，工艺气体被激发产生的等离子体的密度相对较大，进而使等离子体的平均自由程更小，以在第二中间件上形成凹透镜。或者，还可以使第一工艺气体和第二工艺气体的流量均大于300sccm，这也可以使工艺腔内的等离子体的平均自由程相对较小。

如上所述，透镜基材可以为硅类材料形成，可选地，透镜基材的材质为硅，在这种情况下，第一工艺气体包括八氟环丁烷，第二工艺气体包括六氟化硫。

具体的，一个优选的硅基微凹透镜阵列的工艺配方如表2所示：

表2

注：*下电极功率根据循环数由起始功率平均递增至终了功率；

**单步时间根据循环数由起始时间平均递增至终了时间

基于上述任一实施例公开的组合微透镜阵列结构的加工方法，本申请实施例还公开一种组合微透镜阵列结构，其采用上述任一加工方法形成。组合微透镜阵列结构包括多个第一微透镜和多个第二微透镜，多个第一微透镜和多个第二微透镜共同阵列排布，其中，第一微透镜和第二微透镜中的一者为凸透镜，另一者为凹透镜。

其中，通过改变第一掩膜层和第二掩膜层的具体结构，可以使第一微透镜和第二微透镜按多种排布方式设置。例如，可以使多个第一微透镜沿横向排布，且使多个第二微透镜也沿横向排布，第一微透镜组成的横排和第二微透镜组成的横排沿纵向排列，形成组合微透镜阵列结构。或者，可以使第一微透镜和第二微透镜间隔设置，当然，还可以采用其他方式对第一微透镜和第二微透镜进行排布，此处不再一一列举。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种组合微透镜阵列结构的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：

在透镜基材的表面覆盖第一光刻胶层；

对所述第一光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第一掩膜层，其中，图形化的所述第一掩膜层具有阵列排布的多个第一裸露区和多个第一遮盖区；

刻蚀所述透镜基材和所述第一掩膜层，形成第一中间件，所述第一中间件中对应于所述第一裸露区的位置形成第一微透镜；

去除残余的所述第一掩膜层；

在所述第一中间件具有所述第一微透镜的表面覆盖第二光刻胶层；

对所述第二光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第二掩膜层，所述第二掩膜层具有阵列排布的多个第二裸露区和多个第二遮盖区，多个所述第二裸露区的位置与多个所述第一遮盖区的位置一一对应，多个所述第二遮盖区的位置与多个所述第一裸露区的位置一一对应，所述第二遮盖区遮盖所述第一微透镜；

刻蚀所述第一中间件和所述第二光刻胶层，形成组合微透镜阵列结构，所述组合微透镜阵列结构中对应于所述第二裸露区的位置形成第二微透镜；

去除残余的所述第二掩膜层；

其中，所述第一微透镜和所述第二微透镜的类型不同。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述第一微透镜为凸透镜；

所述第一裸露区和所述第一遮盖区均呈矩形，所述第一裸露区中具有第一贯穿槽，所述第一贯穿槽为外方内圆状结构。

3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述第一微透镜为凹透镜；

所述第二裸露区和所述第二遮盖区均呈矩形，所述第二裸露区中具有一圆形的第二贯穿槽。

4.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述刻蚀所述透镜基材和所述第一掩膜层，形成第一中间件包括：

第一沉积步：加载第一上电极功率，通入第一工艺气体，在所述透镜基材和第一掩膜层的表面沉积保护层，形成过渡件；

第一刻蚀步：加载第二上电极功率和第一下电极功率，停止通入所述第一工艺气体，通入第二工艺气体，刻蚀所述过渡件，其中，所述第一下电极功率大于零；

循环执行上述步骤，直至形成所述第一中间件。

5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，在所述第一沉积步和所述第一刻蚀步之间还包括：

物理轰击步：加载所述第二上电极功率和第二下电极功率，停止通入所述第一工艺气体，通入所述第二工艺气体，物理轰击所述过渡件，其中，所述第二下电极功率大于所述第一下电极功率。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，

所述第一下电极功率大于或等于30W，所述第二下电极功率大于或等于60W；和/或

所述第一沉积步、所述物理轰击步、所述第一刻蚀步采用的工艺气压均大于50mTorr。

7.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述刻蚀所述第一中间件和所述第二光刻胶层，形成组合微透镜阵列结构包括：

第二沉积步：加载第一上电极功率，通入第一工艺气体，在所述透镜基材和第一掩膜层的表面沉积保护层，形成过渡件；

第二刻蚀步：加载第二上电极功率和第三下电极功率，停止通入所述第一工艺气体，通入第二工艺气体，刻蚀所述过渡件，所述第三下电极功率大于一预设阈值；

循环执行上述步骤，直至形成所述组合微透镜阵列结构。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，

所述预设阈值为100W；和/或

所述第二沉积步、所述第二刻蚀步采用的工艺气压均大于30mTorr；和/或

所述第一工艺气体和所述第二工艺气体的流量均大于等于300sccm。

9.根据权利要求4或7所述的加工方法，其特征在于，所述透镜基材的材质为硅，所述第一工艺气体包括八氟环丁烷，所述第二工艺气体包括六氟化硫。

10.一种组合微透镜阵列结构，采用权利要求1-9中任意一项所述的加工方法制成，其特征在于，所述组合微透镜阵列结构包括阵列排布的多个第一微透镜和多个第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜中的一者凸透镜，另一者为凹透镜。

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