一种复合玻璃衬底和制造方法与流程

1.本发明属于光学玻璃领域，具体属于一种复合玻璃衬底和制造方法。


背景技术：

2.在现有技术中，光学玻璃表面加工双面结构图案，需要应用光刻和刻蚀技术。加工第一面图案时，加工步骤包括：清洗，涂胶，前烘，曝光，显影，后烘，刻蚀，去胶。加工第二面图案时，加工步骤基本一致，在曝光前增加了对位过程，使第二面图案掩膜版上对准标记与第一面图案掩膜版在玻璃基板上形成的标记对准。针对玻璃基板厚度》2mm的情况，衬底厚度超过投影式曝光机衬底厚度范围，单面曝光过程无法用投影式曝光机完成，只能使用接近式或接触式曝光机。接近式或接触式曝光机的分辨率低于投影式曝光机，不能满足高分辨率图案设计要求。第二面图案曝光时，单面曝光机对位镜头光线需穿过玻璃基板进行对准标记识别，受光折射影响，对位标记位置失真，影响对位精度。双面对准工艺需要用到专门的双面曝光机。且在加工第二面图案时，还需要保护第一面图案在第二面加工时不受损伤，技术难度大。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种复合玻璃衬底和制造方法，用以解决上述问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种复合玻璃衬底，包括中间玻璃基板；
6.所述中间玻璃基板的两侧分别设置有第一玻璃基板和第二玻璃基板；
7.所述第一玻璃基板上设置有第一图案；所述第二玻璃基板上设置有第二图案；
8.所述第一玻璃基板和中间玻璃基板之间设置有第一键合胶水进行连接；所述第二玻璃基板和中间玻璃基板之间设置有第二键合胶水进行连接。
9.优选的，所述第一键合胶水和第二键合胶水在工作波长的透光率大于中间玻璃基板、第一玻璃基板和第二玻璃基板在工作波长的透光率。
10.优选的，所述第一图案和第二图案通过光刻胶形成或刻蚀去胶后形成。
11.优选的，所述中间玻璃基板、第一玻璃基板和第二玻璃基板的厚度范围为100-2000um。
12.优选的，所述第一键合胶水和第二键合胶水的厚度范围为10-1000um。
13.优选的，所述第一键合胶水、第二键合胶水、中间玻璃基板、第一玻璃基板和第二玻璃基板的折射率相同。
14.一种复合玻璃衬底的制造方法，包括以下步骤，
15.步骤1，将第一图案对应掩膜版上左、右对位标记位置曝光在第一玻璃基板的一面，将第二图案对应掩膜版上左、右对位标记位置曝光第二玻璃基板的一面，第一图案和第二图案上留下位置相同的左右对位标记；
16.步骤2，第一玻璃基板的另一面和中间玻璃基板的一面之间采用第一键合胶水进行连接；
17.步骤3，将中间玻璃基板的另一面采用第二键合胶水连接第二玻璃基板的另一面。
18.优选的，步骤1中，第一图案和第二图案由投影式曝光机或接触式曝光机透过掩模版进行曝光。
19.优选的，步骤2中，将中间玻璃基板真空吸附在真空固定器上，第一玻璃基板真空吸附在真空固定吸盘上，第一玻璃基板上第一图案的所在面朝下；
20.在第一玻璃基板平面上点预设紫外固化胶水，压印设备将胶水压印开，紫外光固化胶水，完成第一键合胶水。
21.优选的，步骤3中，将第二玻璃基板真空吸附在真空固定器上，第二玻璃基板上第二图案所在面朝上，第二键合胶水结构置于真空固定吸盘上，第一图案所在面朝下；中间玻璃基板平面上点预设紫外固化胶水；
22.调整真空固定吸盘的位置，使第一图案左右对准标记与第二图案左右对准标记分别对准；
23.压印设备将胶水压印开，紫外光固化胶水，完成第一键合胶水。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
25.本发明提供一种复合玻璃衬底，通过将厚度超过单面投影式曝光机衬底范围的的双面图案分为三个部分，上下图案所在的第一玻璃基板和第二玻璃基板衬底厚度满足曝光机衬底厚度范围，单面图案可利用单面投影式曝光机分别完成双面高分辨率图案制备，提高了单面图案的分辨率。中间胶水键合完成双面图案的对准和整体结构制备，降低了双面光刻工艺成本。
26.本发明提供一种复合玻璃衬底的制造方法，克服了单面投影式曝光机无法对超过厚度范围的衬底完成曝光的困难。首先，利用单面投影式曝光机完成两面高分辨率图案制备，然后，利用胶水及玻璃的透明特性，完成两次键合和一次对位，实现单面曝光机完成双面图案曝光及键合设备完成对位的过程。避免了第二面制备时，对一面图案受到接触和损伤。键合对位过程，有效降低了对位标记识别时，对位镜头光线穿过厚玻璃基板，受光折射影响，对位标记位置失真，提高了对位精度。
附图说明
27.图1为双面图案复合玻璃衬底结构示意图；
28.图2为双面图案复合玻璃衬底制造流程图；
29.图3为第一图案与第一玻璃基板键合示意图；
30.图4为第二图案与第二玻璃基板键合示意图；
31.附图中：第一图案1；第一玻璃基板2；第一键合胶水3；中间玻璃基板4；第二图案5；第二玻璃基板6；第二键合胶水7；真空固定器8；真空固定吸盘9。
具体实施方式
32.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
33.如图1所示，本发明的一种带有双面图案的复合玻璃衬底结构，包含如下结构，上层为第一玻璃基板2及第一图案1，第一键合胶水3，中间玻璃基板4，第二键合胶水7，第二玻璃基板6及第二图案5。其中，第一图案1和第二图案5可以是光刻胶形成的图案，也可以刻蚀、去胶后形成的图案。第一玻璃基板2和第二玻璃基板6及中间玻璃基板4的厚度范围100-2000um，第一键合胶水3和第二键合胶水7的厚度范围10-1000um。第一键合胶水3和第二键合胶水7折射率可以与玻璃一致，也可以不一致。保证光透过玻璃的光程1：(玻璃厚度*玻璃折射率)与透过复合结构的光程2：((h1+h+h2)*玻璃折射率+(t1+t2)*键合胶水折射率)的前提条件下，各单层结构可在厚度范围内任意组合。复合结构厚度320-8000um。
34.如图2所示，本发明的带有双面图案的复合玻璃衬底结构的制造方法，包括以下过程，步骤1，提供第一玻璃基板2、第二玻璃基板6及第一图案1、第二图案5，第一图案1、第二图案5对应掩膜版上左、右对位标记位置相同，曝光过程由投影式曝光机或接触式曝光机完成。
35.步骤2，第一键合胶水3，第一玻璃基板2及第一图案1与中间玻璃基板4键合，键合过程利用压印设备和聚合物胶水，第一图案1上表面与中间玻璃基板4下表面整体厚度均匀性+/-3um。
36.步骤3，第二键合胶水7，第二玻璃基板6及第二图案5与步骤2组合结构键合，键合过程中增加了第一图案1对位标记与第二图案5对位标记对位过程，其他键合过程与步骤2中一致。第一图案1上表面与第二图案5下表面整体厚度均匀性+/-3um。
37.本发明的第一键合胶水3和第二键合胶水7，利用紫外固化胶水作为粘合剂，压印设备作为键合设备，完成了胶水厚度控制，对位，胶水固化过程。其中，要求胶水在工作波长的透光率大于玻璃。充分利用了玻璃基板的透明属性和紫外固化胶水可替代部分玻璃光程的属性。压印设备中双面对位精度1um。
38.如图3所示，将中间玻璃基板4真空吸附在真空固定器8上，第一玻璃基板2及第一图案1真空吸附在真空固定吸盘9上，第一图案1面朝下。第一玻璃基板平面2上点预设质量的紫外固化胶水。下一步压印设备将胶水压印开，面积与第一玻璃基板2一致，厚度满足预设要求。最后紫外光固化胶水，完成第一键合胶水3。
39.如图4所示，将第二玻璃基板6及第二图案5真空吸附在真空固定器8上，第二图案5面朝上，下方左右物镜调焦后能清楚识别到第二图案5上左右对位标记，将左右对位标记存储在显示屏上。第二键合胶水7结构置于真空固定吸盘9上，第一图案1面朝下。再第二玻璃基板6平面上点预设质量的紫外固化胶水。下一步调整真空固定吸盘x和y和角度，使第一图案1左右对准标记在显示屏中清晰，同时与第二图案5左右mark分别对准。下一步压印设备将胶水压印开，面积与第二玻璃基板6一致，厚度满足预设要求。最后紫外光固化胶水，完成第二键合胶水7。