Vyhodnocování tvaru povrchových struktur čoček lisovaných pomocí fotomasky ve stupních šedé / bezdotykové měření profilu 3D povrchů pomocí laserového mikroskopu

1. Použití

Technologie masek ve stupních šedé se používá při přípravě forem pro mikroskopické čočky se složitými tvary a další produkty zahrnující 3D mikrostruktury vysoké kvality. Maska ve stupních šedé se používá k vytvoření 3D reliéfu; povrchová vrstva rezistu je ozařována vícestupňovým laserem za účelem vytvoření 3D reliéfu (Obr. 1). Měření 3D tvaru rezistu po ozáření je nezbytnou součástí kontroly kvality. Protože 3D reliéf se může snadno poškodit, je nutné použít ke kontrole neporušenosti bezkontaktní měření.

2. Řešení od společnosti Olympus

Laserový skenovací mikroskop Olympus LEXT 3D umožňuje bezkontaktní trojrozměrné zobrazení konkávního nebo konvexního tvaru masky ve stupních šedé s vysokým rozlišením a vysokým kontrastem. Díky objektivům s vysokou hodnotou apertury a optickému systému navrženému pro dosažení maximální výkonnosti u 405nm laseru dokáže mikroskop LEXT přesně zaznamenat profil s nepravidelnými sklony a poskytovat tak reprodukovatelné a spolehlivé 3D profily (Obr. 1). Kromě měření tvaru vzorků mohou uživatelé rovněž přehledně zobrazit drobné nepravidelnosti s využitím diferenční laserové interferometrie.

Konkávní reliéf
Objektiv: 50x 50x, zoom 1x	Objektiv: 50x 50x, zoom 1x	Objektiv: 100x 100x, zoom 1x
Konvexní reliéf
Objektiv: 50x 50x, zoom 1x	Objektiv: 50x 50x, zoom 1x	Objektiv: 100x 100x, zoom 1x

Obr. 1. Zobrazení konkávních a konvexních reliéfů pomocí mikroskopu LEXT

Obr. 2. Proces výroby čočky s použitím masky ve stupních šedé.

Krok 1

1. Povrchová vrstva rezistu
   
   Vrstva rezistu je nanesena na sklo.
    
2. „Kresba“ (laserové ozařování)
   
   Rezist je ozařován vícestupňovým laserovým paprskem a je vytvořen pozitivní rezist.
   Ozářená plocha je odkrytá a změklá.
    
3. Ponoření do vývojky
   
   Rezist je vyvolán ve vývojce a jsou odstraněny nežádoucí části. Posouzení 3D profilu v této fázi je klíčové pro řízení kvality.

Krok 2

1. Galvanizace
   
   Nanesení kovové vrstvy na rezist.
    
2. Leptání
   
   Rezist je rozpuštěn pomocí leptání a uvolněním kovové vrstvy vznikne předloha (kovová forma).

Krok 3

1. Termokompresí je na kovovou formu nalisována fólie.
   
    
2. Otisk
   
   Fólie je sejmuta z kovové formy a otočena.
    
3. Formování pryskyřice
   
   Do fólie je nalita pryskyřice.
    
4. Dokončení
   
   Po vytvrdnutí je pryskyřice vyjmuta z fólie a čočka je hotova.