Ocena kształtu wytwarzanych przy użyciu maski monochromatycznej matryc soczewek masek fotolitograficznych / Bezstykowy pomiar profilu powierzchni 3D przy użyciu mikroskopu laserowego

1. Zastosowanie

Technologia masek monochromatycznych (ang. gray-scale masks) jest wykorzystywana do produkcji form do mikrosoczewek o skomplikowanych kształtach lub innych produktów złożonych z trójwymiarowych mikrostruktur o wysokiej jakości. Maska monochromatyczna służy do nałożenia trójwymiarowego wzoru; powłoka w postaci fotorezystu jest naświetlana wiązką laserową o różnej mocy w celu utworzenia trójwymiarowego wzoru (Ryc. 1). Podczas procesu kontroli jakości wymagane jest zmierzenie trójwymiarowego kształtu fotorezystu po jego naświetleniu. Pomiar integralności trójwymiarowego wzoru musi być wykonywany bezstykowo, gdyż może on z łatwością ulec uszkodzeniu.

2. Rozwiązanie firmy Olympus

Skaningowy mikroskop laserowy 3D Olympus LEXT umożliwia bezstykowe rejestrowanie trójwymiarowych obrazów wklęsłych lub wypukłych kształtów monochromatycznej maski przy wysokiej rozdzielczości i wysokim kontraście. Dzięki obiektywom o wysokiej aperturze numerycznej i układowi optycznemu, który osiąga maksymalną wydajność przy użyciu lasera emitującego światło o długości fali 405 nm, mikroskop LEXT może precyzyjnie zarejestrować profil nieregularnych powierzchni nachylonych, generując powtarzalne, niezawodne profile w trójwymiarze (Ryc. 1). Poza pomiarem kształtów próbek użytkownicy mogą również dokładnie obrazować drobne nierówności przy użyciu laserowego kontrastu różnicowo-interferencyjnego.

Wzór wklęsłości
Obiektyw: 50x 50X, zoom 1x	Obiektyw: 50x 50X, zoom 1x	Obiektyw: 100x 100X, zoom 1x
Wzór wypukłości
Obiektyw: 50x 50X, zoom 1x	Obiektyw: 50x 50X, zoom 1x	Obiektyw: 100x 100X, zoom 1x

Ryc. 1. Obrazowanie wzorów wklęsłości i wypukłości za pomocą mikroskopu LEXT

Ryc. 2. Proces produkcji soczewki przy użyciu maski monochromatycznej.

Krok 1

1. Nakładanie powłoki w postaci fotorezystu
   
   Nanieść fotorezyst na szkło.
    
2. Odwzorowywanie (naświetlanie laserem)
   
   Naświetlać fotorezyst wiązką laserową o różnej mocy, aby uzyskać fotorezyst pozytywowy.
   Naświetlona powierzchnia jest odsłonięta i wygładzona.
    
3. Zanurzenie w wywoływaczu
   
   Wywołać fotorezyst i odciąć zbędne fragmenty. Dokonanie oceny profilu trójwymiarowego w tej fazie to kluczowy element zapewnienia jakości.

Krok 2

1. Powlekanie galwaniczne
   
   Nanieść powłokę na fotorezyst.
    
2. Wytrawianie
   
   Rozpuścić fotorezyst poprzez wytrawianie i odwrócić powłokę, aby zakończyć tworzenie oryginalnej formy (forma metalowa).

Krok 3

1. Połączyć termokompresyjnie folię z metalową formą.
   
    
2. Odbijanie
   
   Zdjąć folię z metalowej formy i odwrócić ją do góry nogami.
    
3. Formowanie żywicy
   
   Wylać żywicę na folię.
    
4. Obróbka końcowa
   
   Utwardzić żywicę i wyjąć ją z foliowej formy, aby ukończyć tworzenie soczewki.