本發(fā)明涉及半導(dǎo)體微透鏡制造領(lǐng)域，尤其涉及一種雙面微透鏡結(jié)構(gòu)的制作方法。

背景技術(shù)：

1、微透鏡結(jié)構(gòu)起到光路整形的作用，是光學(xué)器件結(jié)構(gòu)中重要組成部分。隨著對算力提升的要求，以及對器件結(jié)構(gòu)小型化的要求。對透鏡的數(shù)量和耦合效率提出了更高的要求。

2、在此背景下，研發(fā)人員開發(fā)出了雙面結(jié)構(gòu)透鏡，不僅節(jié)省器件尺寸面積，而且耦合效果更高。

3、而在研發(fā)過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在半導(dǎo)體工藝制作中，雙面結(jié)構(gòu)限制了刻蝕工藝的實(shí)施，尤其是雙面凸起透鏡結(jié)構(gòu)的影響最大。這是因?yàn)榭涛g工藝背面需要貼附在載臺上面，下面通過冷卻液循環(huán)冷卻和冷卻氣（一般采用氦氣）對晶圓進(jìn)行冷卻散熱，其中冷卻氣吹掃晶圓，對散熱起到主要作用，凸起透鏡結(jié)構(gòu)的存在導(dǎo)致冷卻氣不能很好均勻的吹掃晶圓，從而導(dǎo)致晶圓溫度過高，高溫帶來表面圖形光刻膠的碳化，從而影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及外觀，進(jìn)而導(dǎo)致不良品的產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種雙面微透鏡結(jié)構(gòu)的制作方法。

2、為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

3、本發(fā)明提供一種雙面微透鏡結(jié)構(gòu)的制作方法，其包括：

4、提供基片，所述基片具有相互背對設(shè)置的第一面和第二面；

5、在所述第一面覆設(shè)光刻膠并經(jīng)過光刻工藝及回流工藝形成第一膠體；

6、利用所述第一膠體對所述第一面進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移刻蝕，在所述第一面形成第一微透鏡；

7、利用鍵合材料將具有所述第一微透鏡的第一面鍵合在載片上；

8、在所述第二面覆設(shè)光刻膠并經(jīng)過光刻工藝及回流工藝形成第二膠體；

9、利用所述第二膠體對所述第二面進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移刻蝕，在所述第二面形成第二微透鏡，且在刻蝕過程中對所述載片施加強(qiáng)制冷卻；

10、解除所述第一面與載片的鍵合，獲得雙面微透鏡結(jié)構(gòu)。

11、基于上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少包括：

12、本發(fā)明所提供的制作方法利用臨時(shí)鍵合的思路，將第一面的第一微透鏡通過鍵合材料與載板形成密實(shí)鍵合，將對第一面的吹掃冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)閷d板的吹掃冷卻，這樣能夠避免第一微透鏡，尤其是凸起型的第一微透鏡對冷卻氣吹掃的影響，提高冷卻氣吹掃效率和均勻性，進(jìn)而避免局部溫度失控導(dǎo)致的部分光刻膠膠體碳化的問題，從而避免了對第二面的微透鏡的結(jié)構(gòu)和外觀的影響，顯著降低了批量生產(chǎn)時(shí)的不良率。

13、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更清楚地了解本申請的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合詳細(xì)附圖說明如后。

技術(shù)特征：

1.一種雙面微透鏡結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述鍵合的過程具體包括一次鍵合、退火處理以及二次鍵合的步驟；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述一次鍵合和/或二次鍵合的溫度為200-220℃，時(shí)間為5-10min，壓力為2-6kn；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述鍵合的過程還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述鍵合膠層的厚度為所述第一微透鏡的高度或深度的1.1-1.3倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述回流工藝采用蒸氣冷凝循環(huán)的方式進(jìn)行，所述蒸氣冷凝循環(huán)的方式具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述循環(huán)液包括以水稀釋的乙醇和/或異丙醇；所述蒸氣冷凝循環(huán)的加熱溫度為80-100℃，時(shí)間為2-5min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述鍵合材料的解鍵合溫度在250℃以上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述載片選自硅片，且所述載片的厚度大于所述雙面微透鏡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)厚度5-10um。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述強(qiáng)制冷卻包括冷卻液循環(huán)降溫和冷卻氣同步吹掃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種雙面微透鏡結(jié)構(gòu)的制作方法。所述制作方法其包括：提供基片；在第一面覆設(shè)光刻膠并經(jīng)過光刻工藝及回流工藝形成第一膠體；圖形轉(zhuǎn)移刻蝕形成第一微透鏡；利用鍵合材料將第一面鍵合在載片上；在第二面形成第二微透鏡，且在刻蝕過程中對載片施加強(qiáng)制冷卻；解除第一面與載片的鍵合，獲得雙面微透鏡結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將第一面的第一微透鏡通過鍵合材料與載板形成密實(shí)鍵合，將對第一面的吹掃冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)閷d板的吹掃冷卻，能夠避免第一微透鏡對冷卻氣吹掃的影響，提高冷卻氣吹掃效率和均勻性，進(jìn)而避免局部溫度失控導(dǎo)致的部分光刻膠膠體碳化的問題，從而避免了對第二面的微透鏡的結(jié)構(gòu)和外觀的影響，顯著降低了批量生產(chǎn)時(shí)的不良率。

技術(shù)研發(fā)人員：朱斌青,劉鳳,張祥,范傳新,王俊雅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州蘇納光電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2