利用微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)來制備微透鏡陣列是目前的研究熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)紫外（UV）光刻技術(shù)制備微透鏡陣列是基于圓形掩膜與固定光刻,再結(jié)合熱熔工藝來制備微透鏡陣列,這種方法雖然簡(jiǎn)單,但是制備的微透鏡輪廓單一。本文在分析總結(jié)目前微透鏡陣列制備方法的基礎(chǔ)上,提出了基于兩次移動(dòng)X光光刻與轉(zhuǎn)模技術(shù)的微透鏡陣列制備新方法。兩次移動(dòng)X光光刻技術(shù),即第一次X光曝光后,掩膜版旋轉(zhuǎn)90°,再進(jìn)行第二次X光曝光。本文通過將側(cè)向刻蝕引入到光刻膠顯影刻蝕機(jī)理中,建立了具有全方向刻蝕的顯影刻蝕仿真預(yù)測(cè)模型與算法,分析了相關(guān)參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系,并編寫了C仿真預(yù)測(cè)程序,進(jìn)行了微透鏡形貌預(yù)測(cè)。本文利用提出的微透鏡陣列制備方法,采用半圓掩膜圖形制備了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微透鏡陣列模具,并通過聚二甲基硅氧烷（PDMS）轉(zhuǎn)模技術(shù)制備了環(huán)氧樹脂微透鏡陣列,并進(jìn)行了形貌測(cè)試,證實(shí)了這種方法的可行性。將仿真預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明顯影深度的誤差為5%。建立的仿真預(yù)測(cè)模型可用于基于兩次移動(dòng)X光刻技術(shù)的微透鏡形貌的預(yù)測(cè),可為微透鏡的改良提供參考。 

【文章來源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 微透鏡概述
    1.3 微透鏡陣列主要制備技術(shù)
        1.3.1 刻蝕工藝
        1.3.2 熱壓印技術(shù)
        1.3.3 光刻熱熔工藝
        1.3.4 微流體點(diǎn)滴法
        1.3.5 激光加工法
    1.4 本論文的研究意義與主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 微透鏡陣列制備原理
    2.1 LIGA工藝
    2.2 微透鏡陣列制備原理
        2.2.1 移動(dòng)X光光刻制備原理
        2.2.2 PMMA曝光裂解機(jī)理
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于移動(dòng)X光光刻原理的微透鏡形貌仿真預(yù)測(cè)
    3.1 引言
    3.2 仿真預(yù)測(cè)模型建立
        3.2.1 顯影刻蝕機(jī)理
        3.2.2 顯影刻蝕算法
        3.2.3 吸收能量分布
        3.2.4 刻蝕速率
        3.2.5 顯影界限
    3.3 仿真預(yù)測(cè)算法與編程
        3.3.1 仿真預(yù)測(cè)基本單元
        3.3.2 程序流程
        3.3.3 程序編寫
    3.4 仿真初始條件
    3.5 仿真預(yù)測(cè)結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 微透鏡陣列制備
    4.1 引言
    4.2 移動(dòng)X光光刻設(shè)備
        4.2.1 AURORA光源及其曝光裝置
        4.2.2 X光刻掩膜版
        4.2.3 PMMA光刻膠
    4.3 光刻工藝過程
    4.4 微透鏡陣列轉(zhuǎn)寫
        4.4.1 PDMS轉(zhuǎn)寫步驟
        4.4.2 環(huán)氧樹脂材料轉(zhuǎn)寫步驟
    4.5 微透鏡陣列測(cè)試
    4.6 仿真預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間所開展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3171227