本发明涉及光学晶圆微透镜压印的制程工艺,尤其涉及一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法。
背景技术:
1、在局部透镜压印过程中,由于基板与模具的靠近,压印胶水常常由于毛细作用被迫从有效区流向无效区,从而导致透镜中部形成少胶或空胶的空洞,如图1所示。当模具透镜底层边缘的弧度过大或粗糙度过高时,压印胶水1在基板2上的流动速度会快于在模具3边缘的流动速度,如图2所示。当模具与晶圆紧贴时,流速较快的胶水会封闭流速较慢的胶水,形成气泡,如图3所示。因此,需要一种简单可靠的方法,在不破坏光学特性的情况下,消除透镜压印过程中产生的空洞和气泡。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明设计了一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法。
2、本发明采用如下技术方案:
3、一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,该工艺方法的步骤为:
4、s1、晶圆表面处理:将晶圆放入等离子清洗设备中进行表面预处理,改变晶圆的表面张力,减小接触角;
5、s2、模具局部点胶:根据设计的透镜体积及压印胶水的密度计算单粒透镜的点胶质量,并在模具的有效区进行点胶;
6、s3、预紫外固化处理:将点胶完成的模具放入紫外固化箱中,进行短时间的弱紫外照射,激活胶水中的光敏剂,诱导开始交联反应,增强胶体分子间的相互作用力;
7、s4、压印:根据产品设计,将预紫外固化处理后的模具、压印胶水与进行表面预处理后的晶圆放入压印设备进行压印;
8、s5、紫外固化:根据压印胶水的固化特性,使用紫外光照射胶体一定时长,使其固化为设计结构;
9、s6、脱模:将固化后的压印胶水与模具进行分离,模具和晶圆分离后,压印胶水形成设计结构固定在晶圆上,完成整个工艺方法。
10、作为优选,所述步骤s1中,接触角减小了7°~17°。
11、作为优选,所述步骤s2中,点胶时,确保胶体高度高于模具平面。
12、作为优选,所述步骤s3中,短时间具体为5~60秒,弱紫外照射具体的紫外照射强度为150mw/cm2 ~300mw/cm2。
13、作为优选,所述步骤s4中的压印需在步骤s3后的十分钟内进行。
14、作为优选,所述步骤s4中,压印设备进行压印的压印力≤40n。
15、作为优选,所述步骤s5中,紫外光照射强度为150mw/cm2~300mw/cm2,照射时长为300~1000秒。
16、本发明的有益效果是:本发明设计了一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,通过预紫外固化及点胶工艺的应用,大大减少了透镜出现空洞和气泡的概率。同时,可以增加透镜边界的约束,保证透镜压印过程中不会大范围溢出。在排版设计时,可以适当减少溢胶的预留空间,提高基板利用率和晶圆出片系数。
1.一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,其特征是,所述工艺方法的步骤为:
2.根据权利要求1所述的一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,其特征是,所述步骤s1中,接触角减小了7°~17°。
3.根据权利要求1所述的一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,其特征是,所述步骤s2中,点胶时,确保胶体高度高于模具平面。
4.根据权利要求1所述的一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,其特征是,所述步骤s3中,短时间具体为5~60秒,弱紫外照射具体的紫外照射强度为150mw/cm2 ~300mw/cm2。
5.根据权利要求1所述的一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,其特征是,所述步骤s4中的压印需在步骤s3后的十分钟内进行。
6.根据权利要求1所述的一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,其特征是,所述步骤s4中,压印设备进行压印的压印力≤40n。
7.根据权利要求1所述的一种消除在压印过程中产生的气泡及空洞的工艺方法,其特征是,所述步骤s5中,紫外光照射强度为150mw/cm2 ~300mw/cm2,照射时长为300~1000秒。
