動態(tài)漸變灰階數(shù)字掩模技術(shù)制作微透鏡的研究.pdf

1、在微型光學(xué)元件制造中，光刻技術(shù)經(jīng)歷了從掩模時(shí)代到無掩模時(shí)代的發(fā)展，隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的不斷發(fā)展，無掩模光刻技術(shù)的發(fā)展被推向一個(gè)又一個(gè)高潮，數(shù)字化無掩模光刻技術(shù)就是在這一背景下快速發(fā)展起來的，它具有制作方便、節(jié)約材料降低成本、高精度、無套刻誤差、一次性曝光制作三維面型結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來最熱門的研究課題之一。本文重點(diǎn)研究的是數(shù)字光刻技術(shù)中折射型光學(xué)器件的制作。
　　本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論是：第一，透徹地分析了DMD(Di

2、gital Micro-mirror Device)的顯示特性，針對DMD在一定條件下顯示失真的特性，提出了一種適合于DMD數(shù)字光刻技術(shù)制作的微透鏡的設(shè)計(jì)方法。通過反復(fù)試驗(yàn)對比結(jié)果，得出DMD顯示小分辨尺寸的失真特性。對比傳統(tǒng)掩模光刻技術(shù)中制作微透鏡的等相位深度分析法，提出一種等底面直徑分割法，將凸透鏡底面直徑按DMD像素規(guī)格等分成若干個(gè)微元，以基于微元形成的環(huán)帶量化透鏡。
　　第二，提出了動態(tài)漸變灰階數(shù)字掩模光刻技術(shù)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該

3、方法能精確控制曝光量，優(yōu)化透鏡表面輪廓。分析了現(xiàn)有的數(shù)字光刻方法制作折射型透鏡的不足，闡述了動態(tài)漸變灰階曝光方法的必要性。介紹并分析了數(shù)字光刻技術(shù)中的數(shù)字灰度掩模技術(shù)——數(shù)字移動掩模技術(shù)和數(shù)字旋轉(zhuǎn)掩模技術(shù)，以這兩種技術(shù)為基礎(chǔ)提出一種動態(tài)漸變灰度的新曝光方法。分三種情況討論了該曝光方法的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，分析并歸納出各種情況的一般設(shè)計(jì)公式，總結(jié)各種情況的優(yōu)缺點(diǎn)。在工藝方面，對本實(shí)驗(yàn)的曝光量和光刻膠感光度做了定性的研究，在器件的制作中調(diào)整了灰度的