[发明专利]双层微透镜阵列光学元件

说明书

本发明是有关一种双层微透镜阵列光学元件，其主要是于一基板的一面具有阵列排列的多个针孔结构，且该基板的两面分别具有一光学微透镜阵列，这些微透镜光学阵列均包含多个对应该多个针孔结构位置的非球面微透镜，本发明双层微透镜阵列光学元件使用时，主要是将经由DMD芯片折射的UV光，由晶基板一面的光学微透镜阵列的多个非球面微透镜分别聚焦在各个针孔结构的位置，并形成一个小光点，而光点会在通过针孔结构之后开始发散，接着再由基板另一面的光学微透镜阵列的多个非球面微透镜重新将光束在聚焦面上获得一个逼近物理绕射极限的极小圆形光点极小的光点。形成的光点阵列可应用于扫描式的无光罩与直写式的曝光微影制程。

技术领域

本发明是有关一种无光罩式微影技术使用的光学元件，尤指一种可直接取代或减少光学成像镜组的使用，提高无光罩式微影技术解析能力及减少曝光能量损失的双层微透镜阵列光学元件。

背景技术

以DMD(Digital Mirror Device，DMD，数字微反射镜阵列装置)为核心的无光罩微影技术可以分成二大类：(1)影像成像(Image Forming)与(2)光点阵列扫描(Light PointArray Scanning)。

其中，光点阵列扫描(Light Point Array Scanning)的无光罩微影技术，主要是UV光源经过DMD将影像投影至第一成像镜组，利用第一成像镜组将光源与DMD形成的数字光学影像投射至微透镜阵列空间滤波器，接着再利用第二成像镜组将经过微透镜阵列空间滤波器的数字光学影像，重新成像于旋涂有光阻层(PR layer)的基材表面，以进行PR的UV曝光。

然而，当第二成像镜组将经过微透镜阵列空间滤波器的数字光学影像，重新成像于旋涂有光阻层(PR layer)的基材表面过程中，会发散掉一些UV光的能量，且第二成像镜组的质量会影响成像品质，甚至导致成像时出现扭曲变形的状况。

本案发明人鉴于上述光点阵列扫描(Light Point Array Scanning)的无光罩微影技术所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件双层微透镜阵列光学元件。

发明内容

为解决前述现有技术的问题，本发明的一目的是在于提供一种可以有效提高光能量使用率的双层微透镜阵列光学元件。

为解决前述现有技术的问题，本发明的一目的是在于提供一种可以有效提高无光罩式微影机台解析能力的双层微透镜阵列光学元件。

为达成上述的目的，本发明双层微透镜阵列光学元件主要包括一基板，该基板一侧表面具有阵列排列的多个针孔结构；一第一光学微透镜阵列，该第一光学微透镜阵列是设于该基板的一面，该第一光学微透镜阵列包括多个分别对应多个针孔位置的第一非球面微透镜；一第二光学微透镜阵列，该第二光学微透镜阵列是设于该基板相对第一光学微透镜阵列的另一面，该第二光学微透镜阵列包括多个分别对应该多个针孔位置的第二非球面微透镜。

其中，该基板为玻璃或石英材质，且该基板一侧表面具有以蒸镀机镀上的一阻挡层，该多个针孔结构是阵列排列于该阻挡层上。且该基板与该阻挡层之间具有一黏着层，该黏着层是以一蒸镀机蒸镀于该基板的表面。该阻挡层及该黏着层上具有阵列排列的针孔结构。

其中，该阻挡层及该黏着层均为不透光层。

其中，该第一光学微透镜阵列是设于该基板具有阵列排列的该多个针孔结构的一面。

其中，该第二光学微透镜阵列是设于该基板具有阵列排列的该多个针孔结构的一面。

其中，该第一光学微透镜阵列包括多个分别对应该多个针孔结构的第一非球面微透镜。

其中，该第二光学微透镜阵列包括多个分别对应该多个针孔结构的第二非球面微透镜。