一种微透镜面型刻蚀工艺方法与流程

本发明涉及干法刻蚀领域，具体为一种微透镜面型刻蚀工艺方法。

背景技术：

1、随着新技术的发展，微米级别及纳米级别微透镜阵列应用范围越来越多，对其加工方式、性能及成本也提出更高要求。目前微透镜、微透镜阵列加工方式主要有：刻蚀工艺、模压、激光直写、电束刻蚀、纳米压印等。

2、常规的刻蚀工艺，是在刻蚀基底上涂抹一层光刻胶，利用光刻显影工艺将设计加工的光刻版中图案翻印到光刻胶上，再经过回流工艺，经过回流温控曲线，形成特性的球面形状，面型的半径及口径取决于光刻版的图案体积及间隙，再经过刻蚀工艺，在si基板上刻蚀完成回流工艺球面透镜，该工艺不能加工微透镜阵列及异型面型。

3、模压工艺，将模压玻璃加热熔融后，用模具压铸形成透镜，该工艺受限于设计面型及模压玻璃珠的体及差异,增加设计的局限性,一般仅能制作成球形,增加单颗封装的难度。

4、激光直写、电子束刻蚀工艺应用于低矢高、面型精度要求不高应用场景。

5、纳米压印工艺，受限于压印胶水特性，微透镜无法应用于高温环境下。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种微透镜面型刻蚀工艺方法，以解决传统刻蚀工艺面型种类受限、矢高受限、间隔受限、对位精度差及纳米压印技术材质在高温环境下温漂的技术问题。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种微透镜面型刻蚀工艺方法，包括如下步骤：

4、步骤1，用硅基底镜片做基底，在硅基底镜片一面涂覆光学透明胶水，静置待光学透明胶水形成胶状后通过印模在光学透明胶水上压印，得到带有第一目标面型的纳米压印半成品；

5、步骤2，在硅基底镜片的另一面涂覆光学透明胶水，静置待光学透明胶水形成胶状后通过印模在光学透明胶水上压印，得到带有第二目标面型的纳米压印半成品；

6、步骤3，对纳米压印半成品的第一目标面型和第二目标面型依次进行干法刻蚀、清洗、镀膜工艺得到微透镜阵列镜头；

7、步骤4，对微透镜阵列镜头进行切割得到镜头单体，完成微透镜面型刻蚀工艺工作。

8、优选的，印模的面型类型包括球面、非球面、自由曲面、棱镜、柱面镜或菲涅尔透镜。

9、优选的，印模的模具面型精度＜0.1μm。

10、优选的，印模在光学透明胶水上进行纳米压印工艺的面型精度＜0.5μm，面型矢高为回流工艺矢高3x，对位精度＜5μm。

11、优选的，步骤2后，对纳米压印半成品进行uv固化并烘烤。

12、优选的，步骤3中，对纳米压印半成品的第一目标面型和第二目标面型依次进行干法刻蚀工艺的面型精度＜3μm。

13、优选的，步骤3中，对纳米压印半成品的第一目标面型和第二目标面型依次进行干法刻蚀工艺的对位精度＜5μm。

14、优选的，步骤3中，对纳米压印半成品的第一目标面型和第二目标面型在进行镀膜处理中，用于提升基底透过率，其中，透过率＞95％。

15、优选的，压印的模具采用玻璃模具或者金属模具。

16、优选的，第一目标面型和第二目标面型均与印模的翻印压印面型对应。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

18、本发明提供了一种微透镜面型刻蚀工艺方法，在基板si片上涂抹特定的压印胶，将设计加工完成的微型异型面翻印到压印胶上，固化后，经过干法刻蚀，可以1:1(其它比例)还原设计微透镜阵列面型，该方式与传统的刻蚀工艺相比，一方面提高了微透镜面型的多样性，包含球面、非球面、自由曲面、棱镜、柱面镜、菲涅尔透镜等，另一方面，由于模具及纳米压印的高精度性，提高了产品一致性，解决了传统刻蚀工艺对刻蚀透镜面型矢高、口径、面型种类受限，整版产品一致性差的问题，提高产品良率，降低成本。

19、进一步的，该工艺采用wlo纳米压印工艺替换常规回流工艺，纳米压印工艺确保了微透镜阵列面型的多样性、一致性。所述刻蚀面型矢高、面型类型不再受限，面型类型包含了球面、非球面、自由曲面、棱镜、柱面镜、菲涅尔透镜等。

20、进一步的，纳米压印工艺面型精度＜0.5μm,面型矢高为回流工艺矢高3x,对位精度＜5μm，为设计提供了更大的优化空间。

21、进一步的，该刻蚀工艺可实现mla(微透镜阵列)加工，透镜间隔不受限。

技术特征：

1.一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，所述印模的面型类型包括球面、非球面、自由曲面、棱镜、柱面镜或菲涅尔透镜。

3.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，所述印模的模具面型精度＜0.1μm。

4.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，所述印模在光学透明胶水上进行纳米压印工艺的面型精度＜0.5μm，面型矢高为回流工艺矢高3x，对位精度＜5μm。

5.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，步骤2后，对纳米压印半成品进行uv固化并烘烤。

6.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，步骤3中，对纳米压印半成品的第一目标面型和第二目标面型依次进行干法刻蚀工艺的面型精度＜3μm。

7.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，步骤3中，对纳米压印半成品的第一目标面型和第二目标面型依次进行干法刻蚀工艺的对位精度＜5μm。

8.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，步骤3中，对纳米压印半成品的第一目标面型和第二目标面型在进行镀膜处理中，用于提升基底透过率，其中，透过率＞95％。

9.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，压印的模具采用玻璃模具或者金属模具。

10.根据权利要求1所述的一种微透镜面型刻蚀工艺方法，其特征在于，第一目标面型和第二目标面型均与印模的翻印压印面型对应。

技术总结
本发明涉及干法刻蚀领域，公开了一种微透镜面型刻蚀工艺方法，在基板SI片上涂抹特定的压印胶，将设计加工完成的微型异型面翻印到压印胶上，固化后，经过干法刻蚀，可以1:1(其它比例)还原设计微透镜阵列面型，该方式与传统的刻蚀工艺相比，一方面提高了微透镜面型的多样性，包含球面、非球面、自由曲面、棱镜、柱面镜、菲涅尔透镜等，另一方面，由于模具及纳米压印的高精度性，提高了产品一致性，解决了传统刻蚀工艺对刻蚀透镜面型矢高、口径、面型种类受限，整版产品一致性差的问题，提高产品良率，降低成本。

技术研发人员：罗妮,王晓锋,陈金珠
受保护的技术使用者：华天慧创科技(西安)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14