CN114609705B - 一种高占空比微透镜阵列的制作方法 - Google Patents

一种高占空比微透镜阵列的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高占空比微透镜阵列的制作方法，包括下列步骤：针对目标微透镜阵列的面形设计制作掩模板，在基片上涂布光刻胶，通过单次或多次掩模曝光获得多台阶结构，实时动态热熔，实现台阶结构流动成平滑曲面，制作出高占空比的微透镜阵列。本发明方法可以制作小口径的微透镜阵列，微透镜的口径范围为几微米到几十微米，可以制作任意排布的球面或非球面微透镜阵列，精确控制微透镜面形，微透镜阵列占空比接近百分之百。

Description

一种高占空比微透镜阵列的制作方法
技术领域
本发明涉及微纳加工技术领域，特别是涉及一种高占空比微透镜阵列的制作方法。
背景技术
微透镜阵列由于具有重量轻、体积小、设计灵活、阵列化等优点，无论在军事、科研领域，还是在民用领域都获得了广泛的应用。微透镜阵列的制作方法有很多，主要有激光直写法、超精密加工法、二元套刻法和光刻热熔法等。但这些方法都有不同程度的缺陷。
激光直写法采用激光束聚焦，对光刻材料进行逐点曝光，形成微透镜阵列。该方法所需设备昂贵复杂，曝光时间较长，制作效率低。超精密加工是在基底材料上直接加工出微透镜阵列，该方法的缺点是设备昂贵复杂，不能在脆性材料上加工。二元套刻法通过多次涂胶-光刻-刻蚀的循环过程制作衍射微透镜阵列，用离散的台阶结构代替连续面形的微透镜阵列，它的缺点是工艺复杂，台阶结构光能利用率较低(参见C.L.Du,L.R.Guo,Y.R.Wang,etc.A method for improving performance of IR focal plane array usingmicrolens array,SPIE Vol.3099,1997)。光刻热熔法通常是采用二元掩模图形在光致抗蚀剂表面曝光，形成孤岛状结构，然后在高温熔融状态下利用光致抗蚀剂的表面张力形成球冠形结构，制作出微透镜阵列。这种方法的缺陷在于为保证熔融状态的光致抗蚀剂不相连接，要求微透镜单元之间有一定的间隙，占空比低(参见D.Jucius,V.Grigaliunas,A.lazauskas,etc.Effect of fused silica surface wettability on thermal reflowof polymer microlens arrays.Microsyst Technol(2017)23:2193-2206)。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高占空比微透镜阵列的制作方法。所述制作方法解决了传统光刻热熔制作微透镜阵列占空比低的技术难点，可以制作任意排布的球面或非球面微透镜阵列，精确控制微透镜面形，微透镜阵列占空比接近百分之百。
本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种高占空比微透镜阵列的制作方法，包括下列步骤：
(1)针对目标微透镜阵列的面形设计制作掩模板；
(2)在基片上涂布光刻胶，前烘；
(3)通过单次或多次掩模曝光，显影，获得多台阶结构；
(4)实时动态热熔，实现台阶结构流动成平滑曲面，制作出高占空比微透镜阵列。
掩模图形为一维掩模图形、二维掩模图形或者移动掩模图形。掩模图形可结合曝光工艺路线及目标微透镜本身形式设计，掩模图形本身为二值化明暗结构。
一维掩模图形为光栅线条结构，光栅线条的占空比可跟进光刻工艺及目标微透镜形状设计。二维掩模图形中的图案单元可为任意拓扑结构，常用的有圆形、方形、六边形、三角形及各种函数曲线轮廓的周期阵列图案。
基片的材料为石英、硅、锗等晶体材料，或者PMMA、PC等高分子材料，材料的选择要求与光刻胶具有很好的浸润性及刻蚀性能，同时在目标工作波段和环境中具有很好的透光率及可靠性。
涂布光刻胶的方法可包括旋涂、辊涂及刮涂，光刻胶厚度大于目标微透镜矢高，涂布及烘烤工艺过程参数可编程控制。
多台阶的数量大于两台阶。曝光方法包括单次移动掩模曝光获得多台阶结构，也可通过交叉曝光、套刻曝光等多次曝光方法在基片表面不同位置处获得不同曝光剂量，使得曝光剂量按目标的台阶形状形成数值分布。与传统套刻曝光-显影-刻蚀流程不断循环的方式不同，本发明套刻的方法是在最后一轮曝光前均不显影，每一轮曝光仅在光刻胶内叠加形成隐影分布，最后一次性显影使得台阶图案显现。每次套刻曝光时间均需跟进目标图案形状专门设计，为了保障最后获得的微透镜占空比为接近100％，要求不同图案的底层台阶紧密互联，同时显影后保留一定厚度的底胶。
一维掩模图形通过交叉曝光的方式在光刻胶上形成多台阶结构。交叉曝光的具体实现方式为先把光栅掩模板贴紧光刻胶曝光一次，然后把光栅掩模板或者基片转动90°再曝光一次，显影后在光刻胶上形成的多台阶结构为三台阶。
二维掩模图形通过套刻曝光的方法在光刻胶上形成多台阶结构。套刻曝光的具体实现方式为先把第一块二维图形掩模板对准基片上的对准标记，贴紧光刻胶曝光，形成2台阶的隐影分布，然后第二块二维图案掩模板对准基片上的对准标记，然后贴紧光刻胶曝光，形成4台阶的隐影分布，这样依次把第n块掩模板对准后，贴紧光刻胶曝光，形成2n台阶的隐影分布。显影后在光刻胶上形成2n台阶结构，n为大于等于2的整数。
移动掩模图形通过移动掩模曝光的方法在光刻胶上形成多台阶结构。移动曝光的具体实现方式为移动掩模板与光刻胶之间保持一定的间隙，移动掩模沿一个方向移动，在光刻胶上形成目标微透镜的离散化的曝光剂量分布，显影后在光刻胶上形成多台阶结构。
将光刻胶多台阶图案基片放置在热板或烘箱中加热，使得环境温度超过光刻胶的软化点温度，通过光刻胶的表面张力及重力，控制光刻胶不同台阶流动变形，使得光刻胶多台阶图案分段平滑互联，进而形成连续面形微透镜结构。热熔过程采用实时动态调整热熔温度和热熔时间的方法，准确控制微透镜的表面形貌，避免热熔不足导致台阶未平滑互联或者热熔过量导致微透镜完全塌陷。
实时动态热熔的具体实现方式为：高清视频显微镜与可视化软件结合，实时观察热熔过程中光刻胶多台阶结构的形貌变化，动态调整热熔温度和热熔时间，精确控制微透镜的面形。热熔过程中，多台阶结构在表面张力和重力作用下形成连续面形。制作出的微透镜阵列占空比接近百分之百。
实时动态热熔过程中，设热熔前多台阶结构的体积为V1，热熔后微透镜的体积为V2，则V1＝kV2，k为热熔系数。为了精确控制微透镜的面形，热熔时间较短，通常为几分钟，光刻胶中的溶剂挥发少，可以近似认为热熔过程中光刻胶的体积不变，则V1＝V2，k＝1。
一维掩模图形用交叉曝光法在光刻胶上形成三台阶结构，台阶数量少，适合制作小口径的微透镜阵列，微透镜的口径范围为1-30μm。二维掩模图形用套刻曝光法在光刻胶上形成多台阶结构，受套刻误差限制，台阶数量通常为几个到几十个，适合制作中等口径的微透镜阵列，微透镜的口径范围为30-100μm。用移动掩模曝光法在光刻胶上形成多台阶结构，台阶数量可达几百个，适合制作大口径的微透镜阵列，微透镜的口径范围为100-1000μm。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用光栅掩模板交叉曝光的方法可以制作小口径的微透镜阵列，微透镜的口径范围为几微米到几十微米。
(2)针对目标微透镜阵列的面形设计制作掩模板，通过单次或多次掩模曝光获得多台阶结构，可以制作任意排布的球面或非球面微透镜阵列。
(3)采用实时动态热熔的方式，可以实时观察热熔过程中光刻胶微结构的表面形貌变化，动态调整热熔温度和热熔时间，精确控制微透镜面形。
(4)显影时保留几百纳米的底胶，热熔出的微透镜阵列占空比接近百分之百，光能利用率高。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1是本发明制作高占空比微透镜阵列的工艺步骤图。
图2是实施例一的光栅示意图。
图3是实施例一的多台阶结构示意图。
图4是实施例一的交叉曝光形成方形多台阶结构示意图。
图5是实施例一的交叉曝光后的方形多台阶结构显微形貌。
图6是实施例一的方形微透镜阵列的白光干涉仪测试图。
图7是实施例二的交叉曝光形成矩形多台阶结构示意图。
图8是实施例二的交叉曝光后的矩形多台阶结构显微形貌。
图9是实施例二的矩形微透镜阵列的白光干涉仪测试图。
图10是实施例三的多个圆形掩模示意图。
图11是实施例三的套刻曝光后的圆形多台阶结构俯视图。
图12是实施例三的套刻曝光后的圆形多台阶结构侧视图。
图13是实施例四的多个方形掩模示意图。
图14是实施例四的套刻曝光后的方形多台阶结构俯视图。
图15是实施例四的套刻曝光后的方形多台阶结构侧视图。
图16是实施例五的方形微透镜阵列的移动掩模图案。
图17是实施例五的采用移动掩模法制作的多台阶结构显微形貌。
图18是实施例五的热熔形成的方形微透镜阵列显微形貌。
具体实施方式
以下列举的部分实施例仅仅是为了更好地对本发明进行说明，但本发明的内容并不局限在应用于所举的实施例中。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整而应用于其他实施例中，仍在本发明的保护范围之内。
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一：
参阅图1，本发明实施例提供一种高占空比微透镜阵列的制作方法，采用交叉曝光的方式制作方形微透镜阵列，包括下列步骤：
(1)针对目标微透镜阵列的面形确定三台阶结构，然后设计制作一块光栅掩模板。光栅的示意图如图2所示，三台阶结构示意图如图3所示，设光栅的宽度为a，光栅的间隔为b，第一台阶高度为h1，第二台阶高度为h2，第三台阶高度为h3，微透镜的面形用z＝f(x,y)表示，底面封闭区域位于xOy面内，用D表示。根据热熔过程中光刻胶体积不变的公式V1＝V2，则有a2(h3+h2+h1)+2ab(h2+h1)+b2h1＝∫∫Df(x,y)dxdy，可以根据微透镜的面形确定三台阶结构，然后设计光栅的参数。光栅的宽度设计为15μm，光栅的间隔设计为5μm。
(2)在石英片上旋涂AZ1500光刻胶，转速2000rpm，65℃烘烤30min。
(3)光栅掩模板贴紧光刻胶表面，紫外曝光20s，曝光机的光功率为2mw/cm2，紫外光波长为365nm，然后把光栅掩模板转动90°，再紫外曝光20s，完成交叉曝光。
(4)按照AZ400K原液与水1:4的体积比配置显影液，把曝光后的石英片浸入显影液，控制显影时间，保留几百纳米的底胶，显影40s，用去离子水清洗，氮气吹干。若显影时间过长，露出基底，则热熔后的微透镜阵列占空比低。若显影时间过短，基底上的底胶太厚，热熔时光刻胶容易流动形成平面，制作不出微透镜阵列。显影后在基片上获得三台阶结构，四个角上的第一台阶由于经过两次曝光，显影后高度最低，保留有几百米的底胶。四条边的第二台阶经过一次曝光，显影后高度较高。中间的第三台阶由于没有曝光，显影后高度最高。由于两次曝光的时间相等，则第三台阶相对第一台阶的高度大约是第二台阶相对第一台阶高度的两倍。交叉曝光形成的方形三台阶结构示意图如图4所示，交叉曝光形成的方形三台阶显微形貌如图5所示。
(5)把显影后的石英片放在热板上，用高清视频显微镜与S-EYE可视化软件结合，实时观察热熔过程中光刻胶三台阶结构的表面形貌变化，把光刻胶加热到软化点温度以上，使光刻胶三台阶结构逐渐流动形成平滑曲面，动态调整热熔温度和热熔时间。若热熔温度过低或者热熔时间短，台阶还没有热熔完，微透镜有平顶现象。若热熔温度过高或者热熔时间长，光刻胶流动，微透镜完全塌陷。所以采用实时动态热熔的方式，可以精确控制微透镜面形。120℃热熔60s，制作出20μm口径的方形微透镜阵列，占空比接近百分之百。方形微透镜阵列的白光干涉仪测试图如图6所示。
实施例二：
本发明实施例提供一种高占空比微透镜阵列的制作方法，采用交叉曝光的方式制作矩形微透镜阵列，包括下列步骤：
(1)针对目标微透镜阵列的面形确定三台阶结构，然后设计制作两块光栅掩模板。设第一块掩模板光栅宽度为a，间隔为b，第二块掩模板光栅宽度为c，间隔为b，第一台阶的高度为h1，第二台阶高度为h2，第三台阶高度为h3，微透镜面形用z＝f(x,y)表示，底面封闭区域位于xOy面内，用D表示。根据热熔过程中光刻胶体积不变的公式V1＝V2，则有ac(h3+h2+h1)+(a+c)b(h2+h1)+b2h1＝∫∫Df(x,y)dxdy，可以根据微透镜的面形确定三台阶结构，然后设计光栅的参数。第一块掩模板光栅的宽度设计为15μm，光栅的间隔设计为5μm。第二块掩模板光栅的宽度设计为25μm，光栅的间隔设计为5μm。
(2)在硅片上旋涂AZ1500光刻胶，转速2000rpm，65℃烘烤30min。
(3)把光栅宽度为15μm、光栅间隔为5μm的第一块掩模板贴紧光刻胶表面，紫外曝光20s，曝光机的光功率为2mw/cm2，紫外光波长为365nm，然后把光栅宽度为25μm、光栅间隔为5μm的第二块掩模板相对第一次曝光掩模板方向转动90°，紫外曝光20s，完成交叉曝光。
(4)按照AZ400K原液与水1:4的体积比配置显影液，把曝光后的硅片浸入显影液，控制显影时间，保留几百纳米的底胶，显影40s，用去离子水清洗，氮气吹干。若显影时间过长，露出基底，则热熔后的微透镜阵列占空比低。若显影时间过短，基底上的底胶太厚，热熔时光刻胶容易流动形成平面，制作不出微透镜阵列。显影后在基片上获得三台阶结构，四个角上的第一台阶由于经过两次曝光，显影后高度最低，保留有几百米的底胶。四条边的第二台阶经过一次曝光，显影后高度较高。中间的第三台阶由于没有曝光，显影后高度最高。由于两次曝光的时间相等，则第三台阶相对第一台阶的高度大约是第二台阶相对第一台阶高度的两倍。交叉曝光形成的矩形三台阶结构示意图如图7所示，交叉曝光形成的矩形三台阶结构显微形貌如图8所示。
(5)把显影后的硅片放在热板上，用高清视频显微镜与S-EYE可视化软件结合，实时观察热熔过程中光刻胶三台阶结构的表面形貌变化，把光刻胶加热到软化点温度以上，使光刻胶三台阶结构逐渐流动形成平滑曲面，动态调整热熔温度和热熔时间。若热熔温度过低或者热熔时间短，台阶还没有热熔完，微透镜有平顶现象。若热熔温度过高或者热熔时间长，光刻胶流动，微透镜完全塌陷。所以采用实时动态热熔的方式，可以精确控制微透镜面形。120℃烘烤80s，制作出长30μm、宽20μm的矩形微透镜阵列，占空比接近百分之百。矩形微透镜阵列的白光干涉仪测试图如图9所示。
实施例三：
本发明实施例提供一种高占空比微透镜阵列的制作方法，采用套刻曝光的方式制作方形球面微透镜阵列，包括下列步骤：
(1)针对目标微透镜阵列的面形确定多台阶结构，然后设计制作多个圆形图案掩模板。设第一圆形台阶的高度为h1，半径为r1，圆弧与底面正方形相交，圆弧的角为α1，第k圆形台阶的高度为hk，半径为rk，圆形恰好不与底面正方形相交，第n圆形台阶的高度为hn，半径为rn，微透镜的面形用z＝f(x,y)表示，底面封闭区域位于xOy面内，用D表示。根据热熔过程中光刻胶体积不变的公式V1＝V2，则有可以根据微透镜的面形确定多台阶结构，然后设计多个圆形图案掩模板。设计制作4个圆形图案掩模板，掩模板上有对准标记，微透镜的口径为50μm。4块圆形图案掩模板的示意图如图10所示。
(2)PMMA基底上有对准标记，在PMMA基底上辊涂AZ9260光刻胶，辊涂后光刻胶的厚度为10μm，65℃烘烤60min。
(3)第一块圆形图案掩模板对准PMMA基底上的对准标记，与PMMA基底贴紧曝光时间30s,在光刻胶内形成2台阶隐影分布，依次换上第二块、第三块和第四块圆形图案掩模板对准PMMA基底上的对准标记，均曝光30s，曝光机的光功率为2mw/cm2，紫外光波长为365nm，在光刻胶内形成16台阶的隐影分布。
(4)按照AZ400K原液与水1:1的体积比配置显影液，把曝光后的PMMA基底浸入显影液，控制显影时间，保留几百纳米的底胶，显影1min，用去离子水清洗，氮气吹干，在PMMA基底上获得16台阶结构。图11为套刻曝光形成的圆形16台阶结构的俯视图，图12为套刻曝光形成的圆形16台阶结构的侧视图。
(5)把显影后的PMMA基底放在烘箱中，用高清视频显微镜与View Play Cap可视化软件结合，实时观察热熔过程中光刻胶多台阶结构的表面形貌变化，把光刻胶加热到软化点温度以上，使光刻胶多台阶结构逐渐流动形成平滑曲面，动态调整热熔温度和热熔时间。所以采用实时动态热熔的方式，可以精确控制微透镜面形。125℃烘烤120s，制作出50μm口径的方形微透镜阵列，微透镜的面形为球面，占空比接近百分之百。
实施例四：
本发明实施例提供一种高占空比微透镜阵列的制作方法，采用套刻曝光的方式制作方形非球面微透镜阵列，包括下列步骤：
(1)针对目标微透镜阵列的面形确定多台阶结构，然后设计制作多个方形图案掩模板。设第一方形台阶的高度为h1，边长为a1，第n方形台阶的高度为hn，边长为an，微透镜的面形用z＝f(x,y)表示，底面封闭区域在xOy面内，用D表示。根据热熔过程中光刻胶体积不变的公式V1＝V2，则有可以根据微透镜的面形确定多台阶结构，然后设计多个方形图案掩模板。设计制作4个方形图案掩模板，掩模板上有对准标记，微透镜的口径为80μm。4块方形图案掩模板的示意图如图13所示。
(2)PC基底上有对准标记，在PC基底上刮涂AZ9260光刻胶，刮涂后的光刻胶厚度为15μm，65℃烘烤90min。
(3)第一块方形图案掩模板对准PC基底上的对准标记，与PC基底贴紧曝光时间30秒,在光刻胶内形成2台阶的隐影分布，依次换上第二块、第三块、第四块方形图案掩模板对准PC基底上的对准标记，均曝光30秒，曝光机的光功率为2mw/cm2，紫外光波长为365nm，在光刻胶内形成16台阶的隐影分布。
(4)按照AZ400K原液与水1:1的体积比配置显影液，把曝光后的PC基底浸入显影液，控制显影时间，保留几百纳米的底胶，显影1min，用去离子水清洗，氮气吹干，在PC基底上获得16台阶结构。图14为套刻曝光形成的方形16台阶结构的俯视图，图15为套刻曝光形成的方形16台阶结构的侧视图。
(5)把显影后的PC基底放在烘箱中，用高清视频显微镜与View Play Cap可视化软件结合，实时观察热熔过程中光刻胶多台阶结构的表面形貌变化，把光刻胶加热到软化点温度以上，使光刻胶多台阶结构逐渐流动形成平滑曲面，动态调整热熔温度和热熔时间。所以采用实时动态热熔的方式，可以精确控制微透镜面形。125℃烘烤150s，制作出80μm口径的方形微透镜阵列，微透镜的面形为非球面，占空比接近百分之百。
实施例五：
本发明实施例提供一种高占空比微透镜阵列的制作方法，采用移动掩模曝光的方式制作微透镜阵列，包括下列步骤：
(1)针对目标微透镜阵列的面形设计制作移动掩模板，把500微米口径、矢高为25μm的微透镜目标面形沿X轴方向等分为很多细微的条形区域，然后对每个条形区域的微结构进行编码，条形区域的宽度为10μm。由于口径为500μm，条形区域的宽度为10μm，则条形区域为50个。在条形区域10μm内，光刻分辨率设为0.1μm，则每个条形区域内有100个不同的曝光剂量值。移动掩模示意图如图16所示。
(2)在锗片上旋涂AZ9260光刻胶，转速1000rpm，静置1小时，再次旋涂AZ9260光刻胶，转速1000rpm，90℃烘烤1个小时。
(3)移动掩模板与光刻胶表面的间隙为100μm，沿掩模板的X轴方向移动一个周期10μm，曝光时间为300s,曝光机的光功率为2mw/cm2，紫外光波长为365nm。
(4)按照AZ400K原液与水1:1的体积比配置显影液，把曝光后的锗片浸入显影液，控制显影时间，保留几百纳米的底胶，显影3min，用去离子水清洗，氮气吹干，在锗片上获得多台阶结构。显影后的光刻胶多台阶结构显微形貌如图17所示。
(5)把显影后的锗片放在热板上，用高清视频显微镜与S-EYE可视化软件结合，实时观察热熔过程中光刻胶多台阶结构的形貌变化，把光刻胶加热到软化点温度以上，使光刻胶多台阶结构逐渐流动形成平滑曲面，动态调整热熔温度和热熔时间。所以采用实时动态热熔的方式，可以精确控制微透镜面形。110℃烘烤120s，制作出500微米口径、矢高为25微米的方形微透镜阵列，占空比接近百分之百。采用移动掩模曝光制作的方形微透镜阵列如图18所示。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

Claims (4)

1.一种高占空比微透镜阵列的制作方法，其特征在于：包括：
根据目标微透镜阵列的面形设计制作掩模板；
在基片上涂布光刻胶，前烘；
通过至少一次掩模曝光，显影，获得多台阶结构；
实时动态热熔，以使所述多台阶结构流动成平滑曲面，制得高占空比微透镜阵列；
所述通过至少一次掩模曝光中采用的掩模图形根据曝光工艺路线及目标微透镜本身形式设计，所述掩模图形为二值化明暗结构；所述掩模图形至少包括一维掩模图形、二维掩模图形、移动掩模图形中的一种及其组合；
所述通过至少一次掩模曝光，显影，获得多台阶结构，具体包括：
通过单次移动掩模曝光，显影，获得多台阶结构；
或者，通过多次曝光方法在基片表面不同位置处获得不同曝光剂量，所述曝光剂量按目标的台阶形状形成数值分布，所述多次曝光方法至少包括交叉曝光、套刻曝光中的一种，在多次曝光的过程中，在最后一轮曝光前均不显影，每一轮曝光仅在光刻胶内叠加形成隐影分布，最后一次性显影使得台阶图案显现；
所述实时动态热熔，以使所述多台阶结构流动成平滑曲面，制得高占空比微透镜阵列，具体包括：
将光刻胶多台阶图案基片放置在热板或烘箱中加热，使得环境温度超过光刻胶的软化点温度，通过光刻胶的表面张力及重力，控制光刻胶不同台阶流动变形，使得光刻胶多台阶图案分段平滑互联，进而形成连续面形微透镜结构。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述一维掩模图形为光栅线条结构，光栅线条的占空比根据光刻工艺及目标微透镜形状设计；所述二维掩模图形中的图案单元为任意拓扑结构。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述在基片上涂布光刻胶，前烘，具体包括：
所述基片的材料选择石英、硅、锗、PMMA、PC中的一种，利用旋涂或辊涂或刮涂的涂布方法在所述基片上涂布光刻胶并前烘，所述光刻胶厚度大于目标微透镜矢高。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：在通过多次掩模曝光，显影，获得多台阶结构的情况下，要求不同图案的底层台阶紧密互联，同时显影后保留一定厚度的底胶。
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