微透鏡制作方法
【專利摘要】一種微透鏡制作方法，包括提供一基板；形成一微透鏡材料于基板上；放置一光掩模于微透鏡材料上方；利用一光束透過上述光掩模照射于上述微透鏡材料上以進行一曝光工藝；對上述微透鏡材料進行一顯影工藝；對上述微透鏡材料進行一回流工藝以形成微透鏡。本發(fā)明的微透鏡制造方法所制造的微透鏡具有非球形表面，可提升具有本發(fā)明的微透鏡的圖像傳感器的圖像品質。此外，可避免微透鏡所造成的旁瓣現(xiàn)象，因此圖像品質可進一步的提升。
【專利說明】微透鏡制作方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微透鏡制作方法，尤其涉及一種使用光掩模的微透鏡制作方法。

【背景技術】
[0002]于相機中的圖像傳感器通常具有微透鏡以增加其感測效能。于公知中微透鏡制作方法，利用了二元式光掩模(binary mask)來進行制作。然而，利用公知的微透鏡制作方法所制作的微透鏡的表面為球形表面(spherical surface),其可能會降低圖像傳感器的圖像品質。
[0003]此外，利用上述微透鏡的圖像傳感器所產生的圖像也可能具有旁瓣(side lobes)現(xiàn)象，也降低了圖像傳感器的圖像品質。


【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述的缺失，本發(fā)明的目的為提供一種微透鏡制作方法，可用以制作出具有非球形表面的微透鏡。
[0005]為了達到上述的目的，本發(fā)明提供了一種微透鏡制作方法，包括:提供一基板；形成一微透鏡材料于基板上；放置一光掩模于微透鏡材料上方；利用一光束透過上述光掩模照射于上述微透鏡材料上以進行一曝光工藝；對上述微透鏡材料進行一顯影工藝；對上述微透鏡材料進行一回流工藝。
[0006]為了達到上述的目的，本發(fā)明另提供了一種微透鏡制作方法，包括:提供一微透鏡材料；放置一光掩模于上述微透鏡材料上方，其中上述光掩模包括多個相移層以及分別設置于上述相移層的多個遮蔽層；利用一光束透過上述光掩模照射于上述微透鏡材料上以進行一曝光工藝，其中上述相移層允許3%至5%的上述光束照射上述微透鏡材料；對上述微透鏡材料進行一顯影工藝；以及對上述微透鏡材料進行一回流工藝。
[0007]本發(fā)明也提供了一種用以制造微透鏡的光掩模，包括一透光基板、多個相移層、以及多個遮蔽層。相移層以陣列的方式排列于透光基板。遮蔽層分別設置于相移層。每一相移層的面積為每一遮蔽層面積的1.2至2.5倍。
[0008]綜上所述，經(jīng)由本發(fā)明的微透鏡制造方法所制造的微透鏡具有非球形表面，可提升具有本發(fā)明的微透鏡的圖像傳感器的圖像品質。此外，可避免微透鏡所造成的旁瓣現(xiàn)象，因此圖像品質可進一步的提升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的一光掩模的仰視圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的光掩模的剖視圖。
[0011]圖3為本發(fā)明的微透鏡制作方法的流程圖。
[0012]圖4為本發(fā)明的基板以及微透鏡材料于微透鏡制作方法的曝光工藝前的剖視圖。
[0013]圖5為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第一實施例于曝光工藝后的剖視圖。
[0014]圖6為本發(fā)明的基板以及微透鏡材料于進行微透鏡制作方法的第一實施例的顯影工藝后的剖視圖。
[0015]圖7為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第一實施例的基板以及微透鏡的剖視圖。
[0016]圖8為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第一實施例的基板以及微透鏡的俯視圖。
[0017]圖9為本發(fā)明的基板以及微透鏡材料于進行微透鏡制作方法的第二實施例的顯影工藝后的剖視圖。
[0018]圖10為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第二實施例的基板以及微透鏡的剖視圖。
[0019]圖11為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第二實施例的基板以及微透鏡的俯視圖。
[0020]其中，附圖標記說明如下:
[0021]光掩模(mask)10
[0022]透光基板11
[0023]相移層(phaseshift layer) 12
[0024]遮蔽層(shadinglayer) 13
[0025]基板20
[0026]晶圓21
[0027]圖像傳感器22
[0028]微透鏡材料(microlensmaterial) 30
[0029]未曝光部(unexposedport1n) 31
[0030]曝光部(exposedport1n) 32
[0031]光源40
[0032]微透鏡(microlenses)50
[0033]微透鏡材料60
[0034]主要部分61
[0035]次要部分62
[0036]微透鏡70
[0037]第一微透鏡71
[0038]第二微透鏡72
[0039]反曲點(inflect1npoint)Cl> C2
[0040]寬度dl、dl
[0041]直徑d3、d4
[0042]方向Dl
[0043]凹槽gl、 g2groove
[0044]厚度hl、h2
[0045]光束(radiantbeam) LI
[0046]平面Pl
[0047]傾斜側壁P2
[0048]面積S1、S2
[0049]非球形表面(asphericalsurface) S3
[0050]第一非球形表面S4
[0051]第二非球形表面S5
[0052]寬度W1、W2
[0053]區(qū)域Z1、Z2、Z3

【具體實施方式】
[0054]圖1為本發(fā)明的一光掩模10的仰視圖，圖2為本發(fā)明的光掩模10的剖視圖。于本實施例中，光掩模10為一衰減式邊緣型光掩模(attenuated-rim mask)。光掩模10包括一透光基板11、多個相移層12、以及多個遮蔽層13。相移層12以陣列排列的方式排列于透光基板11上。遮蔽層13可包括鉻(Cr)，且分別設置于相移層12的中央?yún)^(qū)域上。
[0055]透光基板11的穿透度(transmittance)大于90%，且遮蔽層13的穿透度為0%或是小于1%。相移層12可允許3%至5%的光束至微透鏡材料30。每一相移層12以及遮蔽層13均可為方形。
[0056]每一相移層12的面積SI為每一遮蔽層13的面積S2的I至64倍。于本實施例中，每一相移層12的面積SI為每一遮蔽層13的面積S2的1.2至2.5倍。每一相移層12的寬度Wl為每一遮蔽層13的寬度W2的I至8倍。于本實施例中，每一相移層12的寬度Wl為每一遮蔽層13的寬度W2的I至1.6倍。
[0057]圖3為本發(fā)明的微透鏡制作方法的流程圖。圖4為本發(fā)明的基板20以及微透鏡材料30于微透鏡制作方法的曝光工藝前的剖視圖。于步驟SlOl中，提供了一基板20?；?0包括一晶圓21以及設置于晶圓21 —圖像傳感器22。于步驟S103中，微透鏡材料30形成于基板20的圖像傳感器22。于本實施例中，微透鏡材料30為光致抗蝕劑(photoresist)。
[0058]圖5為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第一實施例于曝光工藝后的剖視圖。于步驟S105中，光掩模10設置于微透鏡材料30上方,且光源40設置于光掩模10上方。于步驟S107中，進行了一曝光工藝，且曝光工藝的曝光量可為7000J/um至9000J/um之間。
[0059]光源40產生一光束(radiant beam) LI沿著一方向Dl照射至光掩模10，且光束LI可為一波長為365nm的I_line。相移層12可允許3%至5%的光束穿透至微透鏡材料30。于光源40經(jīng)過光掩模10且照射至部分的微透鏡材料30，以使微透鏡材料30形成多個未曝光部31以及曝光部32。也就是說，光束LI并未照射至未曝光部31，而照射至曝光部32。另如圖5所示，于方向Dl上曝光部32并與曝光部31重疊。
[0060]特別的是，微透鏡材料30具有多個區(qū)域Z1、Z2、Z3。區(qū)域Zl位于遮蔽層13下方，區(qū)域Z2位于透光基板11的一曝光部分的下方,且透光基板11的曝光部分朝向微透鏡材料30。區(qū)域Z3位于相移層12的一曝光部分的下方,且相移層12的曝光部分朝向微透鏡材料30。部分的光束LI被遮蔽層13所止擋，且區(qū)域Zl并未被光束LI所照射。當光束LI通過相移層12時，光束LI的相位會改變。因此通過相移層12的光束LI會與未通過相移層12的光束LI產生干涉，且光束LI射向微透鏡材料30的能量由區(qū)域Z2至區(qū)域Z3遞減。另如圖5所不,曝光部32的一截面為V型。
[0061]圖6為本發(fā)明的基板20以及微透鏡材料30于進行微透鏡制作方法的第一實施例的顯影工藝后的剖視圖。于步驟S109中，對于微透鏡材料30進行了顯影工藝。曝光部32經(jīng)由顯影工藝后被移除，因此于未曝光部31上形成一凹槽gl。曝光部31的頂部具有一平面P1。凹槽gl為V型，且具有鄰近于平面Pl的一傾斜側壁P2。
[0062]于步驟111中，于微透鏡材料30進行了回流工藝(reflow process),以使微透鏡材料30形成如圖7所示的微透鏡50。上述回流工藝的溫度可為150°C至190°C。圖7為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第一實施例的基板20以及微透鏡50的剖視圖。圖8為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第一實施例的基板20以及微透鏡50的俯視圖。于本實施例中，微透鏡50為非球形微透鏡(aspherical microlenses)。微透鏡50以陣列的方式排列于圖像傳感器22上，且兩相鄰的微透鏡50相互連接。每一微透鏡50具有一非球形表面S3，且兩相鄰的非球形表面S3相互連接。一反曲點Cl位于兩相鄰且連接的非球形表面S3。
[0063]圖9為本發(fā)明的基板20以及微透鏡材料30于進行微透鏡制作方法的第二實施例的顯影工藝后的剖視圖。于第二實施例中，曝光工藝的曝光量為2000J/um至4000J/um之間，其小于第一實施例的曝光量。于一顯影工藝后，多個凹槽g2形成于微透鏡材料60,以使微透鏡材料60具有多個主要部分61以及多個次要部分62。凹槽g2的一截面為W型。
[0064]次要部分62位于兩個相鄰的主要部分61之間，主要部分61連接與其相鄰的次要部分62。主要部分61的厚度hi大于次要部分62的厚度h2，且主要部分61的寬度dl大于次要部分62的寬度d2。
[0065]圖10為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第二實施例的基板20以及微透鏡70的剖視圖。圖11為本發(fā)明的微透鏡制作方法的第二實施例的基板20以及微透鏡70的俯視圖。于回流工藝之后，微透鏡70包括多個第一微透鏡71以及多個第二微透鏡72，其可為非球形微透鏡。第一微透鏡71連接于與其相鄰的第二微透鏡72。每一第一微透鏡71具有一第一非球形表面S4，且每一第二微透鏡72具有一第二非球形表面S5。第一非球形表面S4連接于第二非球形表面S5。反曲點C2位于兩相鄰且連接的第一非球形表面S4以及第二非球形表面S5。
[0066]每一第一微透鏡71的直徑d3大于每一第二微透鏡72的直徑d4第二微透鏡72。于本實施例中，每一第一微透鏡71的直徑d3大于每一第二微透鏡72的直徑d4的兩倍。
[0067]綜上所述，經(jīng)由本發(fā)明的微透鏡制造方法所制造的微透鏡具有非球形表面，可提升具有本發(fā)明的微透鏡的圖像傳感器的圖像品質。此外，可避免微透鏡所造成的旁瓣現(xiàn)象，因此圖像品質可進一步的提升。
[0068]本發(fā)明雖以各種實施例公開如上，然而其僅為范例參考而非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種微透鏡制作方法，包括: 提供一基板； 形成一微透鏡材料于上述基板上； 放置一光掩模于上述微透鏡材料上方； 利用一光束透過上述光掩模照射于上述微透鏡材料上以進行一曝光工藝； 對上述微透鏡材料進行一顯影工藝；以及 對上述微透鏡材料進行一回流工藝。
2.如權利要求1所述的微透鏡制作方法，其中上述光掩模包括:一透光基板、以陣列的方式排列于上述透光基板的多個相移層、以及分別設置于上述相移層的多個遮蔽層；其中每一上述相移層的面積超過每一上述遮蔽層的面積。
3.如權利要求2所述的微透鏡制作方法，其中每一上述相移層的面積為每一上述遮蔽層的面積的I至64倍。
4.如權利要求2所述的微透鏡制作方法，其中每一上述相移層的寬度為每一上述遮蔽層的寬度的I至8倍。
5.如權利要求2所述的微透鏡制作方法，其中每一上述相移層以及上述遮蔽層為方形。
6.如權利要求2所述的微透鏡制作方法，其中上述相移層的穿透度為3%至5%。
7.如權利要求1所述的微透鏡制作方法，更包括:于上述回流工藝后上述微透鏡材料形成多個非球形微透鏡，且上述非球形微透鏡中的兩相鄰非球形微透鏡相互連接。
8.如權利要求1所述的微透鏡制作方法，更包括:于上述回流工藝后形成多個第一微透鏡以及連接于上述第一微透鏡的多個第二微透鏡，其中每一上述第一微透鏡的直徑大于每一上述第二微透鏡的直徑的兩倍。
9.一種微透鏡制作方法，包括: 提供一微透鏡材料； 放置一光掩模于上述微透鏡材料上方，其中上述光掩模包括多個相移層以及分別設置于上述相移層的多個遮蔽層； 利用一光束透過上述光掩模照射于上述微透鏡材料上以進行一曝光工藝，其中上述相移層允許3%至5%的上述光束照射上述微透鏡材料； 對上述微透鏡材料進行一顯影工藝；以及 對上述微透鏡材料進行一回流工藝。
10.如權利要求9所述的微透鏡制作方法，其中每一上述相移層的寬度為每一上述遮蔽層的寬度的I至1.6倍，且每一上述相移層的面積為每一上述遮蔽層的面積的1.2至2.5倍。
【文檔編號】G03F7/20GK104423177SQ201310492174
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權日:2013年8月27日
【發(fā)明者】吳翰林, 曾琳雅, 陳皇任, 蕭玉焜, 郭武政 申請人:采鈺科技股份有限公司