本發(fā)明涉及光學(xué)透鏡制作,尤其涉及一種結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法。
背景技術(shù):
1、目前傳統(tǒng)制作透鏡的方式有機加工(精雕)、光刻等工藝。使用傳統(tǒng)工藝制作出的透鏡由于加工設(shè)備和工藝的限制導(dǎo)致精度存在一定的上限,甚至無法做出某些特殊結(jié)構(gòu)。且一旦透鏡成型幾乎無法再原有的基礎(chǔ)上進行修改調(diào)整,如需調(diào)整需要重新調(diào)整設(shè)計參數(shù)、準備新的基板重新進行制作,一般需要經(jīng)過多輪調(diào)整,此過程耗費時間長且成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明設(shè)計了一種結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法。
2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、一種結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法,其特征是,所述方法步驟為:
4、s1、基板表面預(yù)處理:將基板的上下表面分別做拋光處理,使基板的表面保持良好的平整度,并將基板進行清洗,使基板的表面保持潔凈;
5、s2、灰度光刻膠板制作:將光刻膠通過旋涂或噴涂的方式,在基板上增加一層光刻膠層,旋涂完成后進行熱固化或軟烘烤,得到光刻膠板;
6、s3、灰度光刻:將設(shè)計要求的圖案導(dǎo)入至灰度光刻設(shè)備中,并將膠板放置在設(shè)備平臺,調(diào)整至合適的曝光劑量和曝光時間,開始在相應(yīng)的曝光區(qū)域內(nèi)對光刻膠板進行灰度光刻;
7、s4、曝光后烘烤:將灰度光刻后的光刻膠板放置在熱板上進行烘烤;
8、s5、顯影:將顯影液浸潤烘烤后的光刻膠板表面上,當(dāng)光刻膠與顯影液反應(yīng)完成后使用去離子水進行旋涂沖洗,并使用離子風(fēng)槍進行風(fēng)干或旋涂的方式甩干表面殘留水漬,光刻膠板上出現(xiàn)透鏡結(jié)構(gòu);
9、s6、透鏡形貌測量:光刻膠板上的透鏡進行形貌曲率、高度參數(shù)的測量,得到灰度光刻膠板上透鏡的形貌曲率、高度參數(shù)測試的結(jié)果;
10、s7、初步逐層遞進式熱烘烤修正:根據(jù)測試結(jié)果,設(shè)置初步的逐層遞進式的烘烤參數(shù),將帶有透鏡的光刻膠板循環(huán)放置在熱板和冷板上,每進行一輪熱烘烤的修正后,需對透鏡進行形貌測量,依據(jù)測量結(jié)果對設(shè)置的逐層遞進式烘烤參數(shù)進行微調(diào),直至完成熱烘烤修正,得到是透鏡的形貌曲率、高度參數(shù)達到初步修正要求;
11、s8、灰度光刻曝光劑量分布調(diào)整:根據(jù)初步透鏡制作的結(jié)果得到不同位置與設(shè)計值之間的差值,依據(jù)此差值對灰度光刻曝光劑量的分布情況進行相應(yīng)的補償后,重復(fù)進行以上步驟s1-s6,得到一個帶有精確修正透鏡形貌后的光刻膠板,再對此光刻膠板進行逐層遞進式熱烘烤修正,最終得到透鏡的形貌曲率、高度參數(shù)符合最終要求的光學(xué)透鏡。
12、作為優(yōu)選,所述步驟s1中,基板的平整度要求小于5μm。
13、作為優(yōu)選,所述步驟s3和s4中,曝光劑量、曝光時間以及烘烤的溫度和時間需根據(jù)光刻膠型號及厚度進行調(diào)整。
14、作為優(yōu)選,所述步驟s7中,初步修正要求的光學(xué)透鏡的形貌曲率與設(shè)計值形貌曲率誤差小于±2um,高度誤差小于±2um。
15、作為優(yōu)選,所述步驟s8中,最終得到的光學(xué)透鏡的形貌曲率與設(shè)計值形貌曲率誤差小于±1um,高度誤差小于±1um。
16、本發(fā)明的有益效果是:(1)、本發(fā)明方法采用灰度光刻制作光學(xué)透鏡,具有更高的可控性和制作高精度的、復(fù)雜的3d微納結(jié)構(gòu)的能力,對于非球面甚至自由曲面透鏡加工也相對于傳統(tǒng)工藝也更加具有優(yōu)勢,對于一些特殊結(jié)構(gòu)的加工也會更容易。最重要的是,使用灰度光刻工藝制作的透鏡,可以通過后續(xù)烘烤的工藝進行修正透鏡的形貌、曲率半徑、透鏡高度等,該過程相對更加簡單可控,短時間內(nèi)可進行多輪調(diào)整,以加工出具有最佳精密光學(xué)效果的透鏡;(2)、此方法制作的透鏡模板相比傳統(tǒng)工藝制作出的透鏡模板一致性更高,形貌更好,制作時長較短。
1.一種結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法,其特征是,所述方法步驟為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法,其特征是,所述步驟s1中,基板的平整度要求小于5μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法,其特征是,所述步驟s3和s4中,曝光劑量、曝光時間以及烘烤的溫度和時間需根據(jù)光刻膠型號及厚度進行調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法,其特征是,所述步驟s7中,初步修正要求的光學(xué)透鏡的形貌曲率與設(shè)計值形貌曲率誤差小于±2um,高度誤差小于±2um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合烘烤工藝修正透鏡曲率的灰度光刻制作透鏡的方法,其特征是,所述步驟s8中,最終得到的光學(xué)透鏡的形貌曲率與設(shè)計值形貌曲率誤差小于±1um,高度誤差小于±1um。