TWI443444B - 快門擋片之製作方法 - Google Patents

Description

快門擋片之製作方法

本發明涉及一種快門擋片之製作方法，尤其涉及一種機械式快門擋片之製作方法。

隨著光學成像技術之發展，鏡頭模組於各種成像裝置如數位相機、攝像機中得到廣泛之應用，具體可參見Rahul Swaminathan等人發表於IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,Vol.22,No.10,October 2000中之文獻Nonmetric calibration of wide-angle lenses and poly cameras。

為實現相機模組能夠拍攝動態景物，於進行成像過程中通常要求快門具有很快之速度。先前技術中，為實現快門具有很快之速度，美國Siimpel公司推出了機械式快門，其快門速度達到0.001秒，可實現動態景物之拍攝。然而，上述之機械式快門採用矽作為基材，藉由微機電乾蝕刻之方式製作。矽作為基材成本較高，微機電乾蝕刻加工製程進一步增加了快門擋片之製作成本。

有鑑於此，提供一種能夠降低快門擋片之製作成本之製作方法實屬必要。

下面將以實施例說明一種快門擋片之製作方法。

一種製作快門擋片之方法包括：提供鈹銅基板，所述鈹銅基板具有相對之第一表面與第二表面；於所述第一表面形成第一光阻層，於所述第二表面形成第二光阻層；對第一光阻層與第二光阻層進行曝光及顯影，以使第一光阻層形成與快門擋片形狀相對應之複數第一剩餘光阻，使第二光阻層形成與快門擋片形狀相對應之複數第二剩餘光阻，並且每一第一剩餘光阻均與一第二剩餘光阻相對應；採用氯化銅之酸性溶液對所述鈹銅基板進行蝕刻，從而得到複數分離之快門擋片結構，每個快門檔片結構均包括一第一剩餘光阻、一第二剩餘光阻以及一位於第一剩餘光阻與第二剩餘光阻之間之快門檔片；去除每個快門擋片結構之第一剩餘光阻及第二剩餘光阻，得到複數快門擋片。

本技術方案中，採用鈹銅作為基材，鈹銅材料成本較低，具有優良之機械性能，能夠滿足製作機械式快門擋片需要。藉由濕蝕刻之方式製作快門擋片，可實現大規模之量產且採用濕蝕刻製程成本較低。本技術方案之快門擋片之製作方法可避免先前技術中採用成本較高之矽作為基材，並採用微機電乾蝕刻製作機械式快門之方法，因此，本技術方案提供之製作快門擋片方法具有節約製作成本之效果。

10‧‧‧快門結構

11‧‧‧快門擋片

100‧‧‧鈹銅基板

101‧‧‧第一表面

102‧‧‧第二表面

111‧‧‧第一光阻層

112‧‧‧第二光阻層

120‧‧‧光罩

121‧‧‧非透光區域

122‧‧‧透光區域

131‧‧‧第一剩餘光阻

132‧‧‧第二剩餘光阻

圖1係本技術方案中採用之鈹銅基板之示意圖。

圖2係於鈹銅基板之表面形成第一光阻層與第二光阻層之示意圖。

圖3係對第一光阻層與第二光阻層進行曝光時之示意圖。

圖4係進行曝光時採用之光罩之平面圖。

圖5係第一光阻層與第二光阻層顯影後之示意圖。

圖6係鈹銅基板蝕刻後形成之複數快門擋片結構之示意圖。

圖7係製作形成之快門擋片之示意圖。

下面將結合附圖及實施例，對本技術方案快門擋片製作方法作進一步詳細說明。

本技術方案提供之快門擋片之製作方法包括如下步驟：第一步，提供鈹銅基板100，並對鈹銅基板100進行清洗處理。

本實施例中，採用鈹銅作為基材以製作快門擋片。請參閱圖1，鈹銅基板100為平板狀，其具有相對之第一表面101與第二表面102。鈹銅基板100之厚度即第一表面101與第二表面102之間距為10微米至100微米，優選為50微米。

對鈹銅基板100之第一表面101與第二表面102之清洗處理包括去油脂與清水洗滌。首先，將鈹銅基板100放置於鹼性溶液中，去溶解並去除鈹銅基板100之第一表面101與第二表面102上之油脂等髒物。然後，採用純水洗滌鈹銅基板100之第一表面101與第二表面102，洗去第一表面101與第二表面102沾附之鹼性溶液及髒物，並烘乾鈹銅基板100。

如鈹銅基板100之第一表面101與第二表面102表面存於缺陷或者髒物不易去除，可於純水洗滌之前對鈹銅基板100之第一表面101與第二表面102進行拋光處理。

第二步，請參閱圖2，於鈹銅基板100之第一表面101上形成第一光阻層111，於第二表面102上形成第二光阻層112。

將AZ9260光阻液作為光阻材料塗佈於鈹銅基板100之第一表面101與第二表面102，從而第一表面101上形成第一光阻層111，於第二表面102上形成第二光阻層112。塗佈光阻材料可採用旋轉塗佈或印刷之方式。第一光阻層111與第二光阻層112之厚度為5微米至100微米。

本實施例中，AZ9260光阻液為正光阻，亦可採用其他負光阻材料形成第一光阻層111與第二光阻層112。

為了提高第一光阻層111及第二光阻層112與鈹銅基板100之附著力，可於塗佈光阻之前，將六甲基二矽胺(HMDS)塗佈於第一表面101與第二表面102。六甲基二矽胺用於與第一表面101與第二表面102上烘乾時未去除之水發生反應，生成氨氣，以去除水，另外，六甲基二矽胺為有機物，其可增強後續形成之光阻層之結合能力，從而增強光阻層之附著力。

第三步，對第一光阻層111與第二光阻層112進行第一次烘烤。

於溫度為110攝氏度對第一光阻層111與第二光阻層112進行第一次烘烤，第一次烘烤時間為160秒。於進行第一次烘烤之過程中，使得第一光阻層111與第二光阻層112中之光阻液中之溶劑蒸發，使得第一光阻層111與第二光阻層112由液態轉化為固態薄膜，以增強第一光阻層111與第二光阻層112與鈹銅基板100之附著力。

第四步，請一併參閱圖4至圖6，對第一光阻層111與第二光阻層 112進行曝光及顯影，以使第一光阻層111形成與快門擋片形狀相對應之複數第一剩餘光阻131，使第二光阻層112形成與快門擋片形狀相對應之複數第二剩餘光阻132，並且每一第一剩餘光阻131均與一第二剩餘光阻132相對應。

將第一次烘烤後之第一光阻層111與第二光阻層112放置於曝光機中，於第一光阻層111與第二光阻層112表面上均平行設置有光罩120。於進行曝光時，可採用接觸式之曝光方式，即兩個光罩120分別與第一光阻層111與第二光阻層112接觸。為了避免光罩120黏附第一光阻層111與第二光阻層112，本實施例中採用近接式之曝光方式，即一個光罩120設置於第一光阻層111表面之上方，且與第一光阻層111平行。另一個光罩120設置於第二光阻層112表面之上方，且與第二光阻層112平行。光罩120包括非透光區域121及透光區域122。曝光時，光線不能夠從非透光區域121透射至第一光阻層111與第二光阻層112。光罩120中除非透光區域121之其他區域為透光區域122。曝光時，光線能夠從透光區域122透射至第一光阻層111與第二光阻層112。本實施例中，由於採用之AZ9260光阻液為正光阻，所以光罩120包括複數非透光區域121，每一非透光區域121之形狀與欲製作之快門擋片之形狀相同，複數非透光區域121陣列排佈且相互間隔，光罩120除非透光區域121之其他區域均為透光區域122。於垂直於第一表面101與第二表面102之方向上，兩個光罩120中非透光區域121相對應，透光區域122相對應。

當使用負光阻材料形成第一光阻層111與第二光阻層112時，則光罩120包括複數透光區域，每一透光區域之形狀與欲製作之快門 擋片之形狀相同，光罩120除透光區域之其他區域均為非透光區域。

進行曝光之過程中，高能量之紫外光透過光罩120射向第一光阻層111與第二光阻層112，使得第一光阻層111與第二光阻層112與非透光區域121相對應之區域遮蔽，沒有被紫外光線照射。透光區域122對應之第一光阻層111與第二光阻層112被紫外線照射，吸收照射光線之能量，從而發生化學反應，使得發生反應之光阻於後續製程中能夠被顯影液溶解。採用之曝光之能量為2100mJ/cm2，曝光之時間可藉由曝光機進行控制。

於進行曝光之後，對曝光過後之第一光阻層111與第二光阻層112進行顯影。本實施例中，採用之顯影液為AZ400K顯影液。將AZ400K顯影液與水按照體積比為1比4之比例進行調配形成顯影溶液，將進行曝光後之鈹銅基板100上形成之第一光阻層111與第二光阻層112浸入上述之顯影溶液中，使得未被曝光之區域，即與快門擋片形狀相同之區域之光阻材料留於鈹銅基板100之表面上，被曝光之區域即透光區域122相對應區域之光阻材料被顯影溶液溶解，從鈹銅基板100之第一表面101形成與快門擋片形狀相同之複數第一剩餘光阻131，於鈹銅基板100之第二表面102形成與快門擋片形狀相同之複數第二剩餘光阻132，且於垂直於第一表面101與第二表面102之方向上每一第一剩餘光阻131均與一第二剩餘光阻132相互對應。顯影之時間可根據第一光阻層111與第二光阻層112之厚度進行調節。

當選用其他光阻材料時，選用與所述光阻材料相應之顯影液。

第五步，將第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132進行第二次烘烤 。

於溫度為150攝氏度對第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132進行第二次烘烤，第二次烘烤時間為180秒。於進行第二次烘烤之過程中，使得複數第一剩餘光阻131與複數第二剩餘光阻132中殘留之溶劑進一步蒸發，進一步增強第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132與鈹銅基板100之附著力，另外，第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132中之分子之間相互結合之鍵結增強，增強光阻之穩定性，使得第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132於後續之蝕刻過程中能夠抵抗蝕刻液之侵蝕，以保護其覆蓋之鈹銅基板100對應之區域。

第六步，請參閱圖7，蝕刻鈹銅基板100，形成複數快門結構10。

將第二次烘烤後之鈹銅基板100放置於蝕刻槽內，所述蝕刻槽內盛有蝕刻液，並使得鈹銅基板100浸沒於所述蝕刻液中，從鈹銅基板100之第一表面101與第二表面102二方向對鈹銅基板100進行蝕刻，直至將鈹銅基板100表面未覆蓋有光阻之區域全部蝕刻去除，從而形成複數快門結構10。每一快門結構包括快門擋片11及位於快門擋片11相對兩表面之一第一剩餘光阻131與一第二剩餘光阻132。蝕刻時間可根據鈹銅基板100之厚度進行調節。本實施例中，採用氯化銅之酸性溶液作為蝕刻液。具體為，氯化銅之含量為100克每公升，濃度為37%之鹽酸之體積含量為100毫升每公升。

本實施例中，還可對蝕刻槽進超聲波震盪，並且可控制蝕刻液之溫度以提高蝕刻之速率。

第七步，請參閱圖8，去除快門結構10之第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132從而得到快門擋片11。

將快門結構10至於鹼性溶液中，將第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132溶解，將第一剩餘光阻131與第二剩餘光阻132從快門擋片11表面上去除，從而得到快門擋片11。

本實施例中，採用作為基材，鈹銅材料成本較低，且鈹銅具有優良之機械性能，能夠滿足製作機械式快門擋片需要，而且藉由濕蝕刻之方式製作快門擋片，可能實現大規模之量產。本技術方案之快門擋片之製作方法可避免先前技術中採用成本較高之矽作為基材，並採用微機電乾蝕刻製作機械式快門之方法，因此，本技術方案提供之製作快門擋片之方法具有節約製作成本之效果。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧鈹銅基板

131‧‧‧第一剩餘光阻

132‧‧‧第二剩餘光阻

Claims (10)

1. 一種製作快門擋片之方法，包括：提供鈹銅基板，所述鈹銅基板具有相對之第一表面與第二表面；於所述第一表面形成第一光阻層，於所述第二表面形成第二光阻層；對第一光阻層與第二光阻層進行曝光及顯影，以使第一光阻層形成與快門擋片形狀相對應之複數第一剩餘光阻，使第二光阻層形成與快門擋片形狀相對應之複數第二剩餘光阻，並且每一第一剩餘光阻均與一個第二剩餘光阻相對應；採用氯化銅之酸性溶液對所述鈹銅基板進行蝕刻，從而得到複數分離之快門擋片結構，每一快門檔片結構均包括一第一剩餘光阻、一第二剩餘光阻以及一位於第一剩餘光阻與第二剩餘光阻之間之快門檔片；去除每個快門擋片結構之第一剩餘光阻及第二剩餘光阻，得到複數快門擋片。
2. 如申請專利範圍第1項所述之快門擋片之製作方法，其中，所述鈹銅基板之第一表面與第二表面之間距為10微米至100微米。
3. 如申請專利範圍第1項所述之快門擋片之製作方法，其中，所述鈹銅基板之第一表面與第二表面之間距為50微米。
4. 如申請專利範圍第1項所述之快門擋片之製作方法，其中，形成第一光阻層與第二光阻層之前，還包括對所述第一表面與第二表面進行清洗處理之步驟。
5. 如申請專利範圍第4項所述之快門擋片之製作方法，其中，對第一表面與第二表面進行清洗處理之後，形成第一光阻層與第二光阻層之前，還包括於第一表面與第二表面塗佈六甲基二矽胺之步驟。
6. 如申請專利範圍第1項所述之快門擋片之製作方法，其中，對第一光阻層與第二光阻層進行曝光之前，還包括對第一光阻層與第二光阻層進行第一次烘烤之步驟，以去除第一光阻層與第二光阻層中之溶劑。
7. 如申請專利範圍第6項所述之快門擋片之製作方法，其中，對所述第一光阻層與第二光阻層進行顯影之後，對鈹銅基板進行蝕刻之前，還包括對第一剩餘光阻與第二剩餘光阻進行第二次烘烤之步驟，以進一步去除第一剩餘光阻與第二剩餘光阻中之溶劑。
8. 如申請專利範圍第1項所述之快門擋片之製作方法，其中，所述光罩包括透光區域及複數非透光區域，每一非透光區域之形狀與快門擋片之形狀相同，複數非透光區域相互間隔設置，所述透光區域為光罩中除非透光區域之外之區域，所述透光區域用於曝光時透過光線，所述非透光區域用於曝光時避免光線透過。
9. 如申請專利範圍第1項所述之快門擋片之製作方法，其中，所述光罩包括非透光區域及複數透光區域，每一透光區域之形狀與快門擋片之形狀相同，複數透光區域相互間隔設置，所述非透光區域為光罩中除透光區域之外之區域，所述透光區域用於於曝光時透過光線，所述非透光區域用於於曝光時避免光線透過。
10. 如申請專利範圍第1項所述之快門擋片之製作方法，其中，所述氯化銅之酸性溶液包括氯化銅與濃度為37%之鹽酸，所述氯化銅之含量為100克每公升，所述濃度為37%之鹽酸之體積含量為100毫升每公升。