由此，本发明的目的在于提出一个只使用一次X射线暴光过程、 并不须经过显影过程的简单的微型构造的制造方法。
根据本发明，其中的用一个高能光源制造微型构造的方法包括 有选择地将感光材料的一部分在高能光源下暴光的步骤和进行仅使 感光材料的暴光部分的上部熔化并变形的热处理步骤。
附图说明
下面结合附图的最佳实施例的说明将使本发明的上述和其它目 的和特征成为显而易见的，其中：
图1A到1D显示一个传统的微透镜制造工序；
图2A到2B描绘出本发明的第一实施例的一个微透镜的制造工 序；
图3A到3C描述了本发明的第一实施例的一个微型模具的制作 工序；
图4显示了本发明的第一最佳实施例用制作的微型模具制造的 微透镜的一个立体图；
图5A至5F显示了本发明的X射线光掩模制造工艺；以及
图6A到6B描述了一个根据本发明的第二实施例的采用激光制 造微透镜的工艺。
最佳实施例的说明
现在参照图2A至6B对本发明的最佳实施例进行说明。
由本发明的第一实施例，一个微透镜能够通过具有高能光源特 性的X射线制造出来。
图2A和2B显示出本发明的第一实施例的一个微透镜的制造工 序。单个或许多以一定方式排列的微透镜能够被本发明制造出来。 然而，为简明起见，仅一个微镜头在图2A和2B中被显示。
参见图2A，X射线暴光过程通过采用一个X射线光掩模1来完 成，其中光掩模1具有确定出用来成型微透镜的一个预定区域的不 透明图形114。附图标记110、100b、102、100a分别表示一个金属 层、一个顶部硅层、一个绝缘层和一个底部硅层。其详细说明将在 后面参照附图5A至5F进行。
由本发明的第一最佳实施例，感光材料116通过光掩模1的一 个透明部分而被X射线暴光。最好用PMMA作为感光材料116。 Zeonex、光可定义玻璃或类似材料也能等同地用来替代PMMA，只要 它能被光刻限定并具有所需的光学特性。在X射线暴光过程中，感 光材料116的暴光部分118暴露于X射线中。
由本发明的第一最佳实施例，仅暴光部分118的上部显著地受 到由一个粒子加速器发出的X射线的影响，该粒子加速器具有能量 级别1KJ/CM3到20KJ/CM3，最好是2.4KJ/CM3。通过上述暴光过程， 暴光的部分118的分子重量与感光材料116剩余的仍未暴光部分的 不同。具体地说，暴光部分118上部的聚合体的分子重量变得比未 暴光部分的小；而且相应地，其Tg变得比感光材料116未暴光部分 的低。
然后，如图2B所示，暴光部分118的上部通过热处理被熔化并 变形以形成一个半球状的微透镜118a，同时感光材料116的未暴光 部分保持原样。所述热处理是在一个温度范围50℃到250℃下，最 好在110℃到120℃下经过5到10分钟时间完成的。由于除去其边 缘，仅暴光部分118的中心受表面张力而变形，所以可获得半球状 的微透镜118a。
应当认识到，本发明也可以被应用于制造其它类型的微型构造， 所述微型构造可通过一个X射线暴光过程来制作。
图3A到3C描述了本发明的第一实施例的一个微型模具的制作 工序和模制过程。
参见图3A，一个钛层200首先被沉积在微透镜118a的顶部和 感光材料116的未暴光部分上。钛层200大约300厚，而且作为 随后的镀镍工艺的基层。然后，一个镀镍层202在氨基磺酸盐-氯化 物镀镍溶液(55℃，pH4)中通过镀镍工艺被成型在钛层200上。
此后，如图3B所示，微透镜118a、暴光部分118和感光材料116 通过一个有机溶剂被溶解和被移走，由此获得一个微型模具2，例 如一个用于大量生产微型结构的镍微型模具。
然后如图3C所示，一种透明材料，如PMMA或类似的材料被涂 覆在微型模具2上，并在其上进行一个微型模压或一个热模压工艺， 以能够大量生产统一形状的微透镜构造117。
图4显示出一个用上述微透镜生产方法制造的微透镜构造117 的立体图。微透镜构造117包括一个微透镜117a和一个基座部分 117b。
图5A至5F显示了本发明的X射线光掩模制造工艺。
首先参见图5A，X射线光掩模制造步骤开始于一个具有一个插 入到底部硅层110a和顶部硅层100b之间的绝缘层102的覆硅绝缘 层(SOI)基片。最好顶部硅层100b、绝缘层102和底部硅层110a 各自的厚度为20μm、1μm和400μm。
然后通过进行干氧化或湿氧化或两者的结合而将各自厚1μm的 第一和第二氧化层104、106成型在SOI基片的上下表面上。例如， 氧化层104、106都以如下方式成型：首先，SOI基片都被设置在一 个例如大约700℃的炉子里。然后，炉子的温度被上升到大约例如 1050℃，并且在这一温度进行15分钟的干氧化，然后湿氧化4小时， 然后在该温度下再干氧化15分钟。
而后，炉子的温度下降到大约例如700℃并且将基片从炉子中取 出。
然后，图5C所示的一个X射线的辐射区域108通过如下过程被 成型。首先，氧化层106上形成一个图形，以使底部硅层100a的下 表面的中心部分暴露。然后，通过大量的微加工工艺，利用起保护 层作用的图形化的氧化层而使底部硅层100a被蚀刻。在这种情况 下，20％的四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液能够被用来作为蚀刻溶液， 而大约400μm厚的底部硅层100a由此被蚀刻7小时，以将绝缘层 102的中间部分暴露。随后，保留的第一和第二氧化层104、106和 暴露的绝缘层102的中间部分以稀释的氢氟酸(BHF)蚀刻30分钟， 最终形成如图5C所示的X射线辐射区域108的形状。
如图5D所示，然后，一个金属层110被沉积在顶部硅层100b 的顶部。例如，一个用于随后的AU电镀的基层的铬/铝金属层110 通过一个热蒸发器而沉积大约300厚度。然后通过例如在2000rpm 下旋转涂覆光致抗蚀剂60秒并进行传统的光刻法工艺而成型一个具 有大约10μm厚度的圆柱形感光图形层112。此后，在例如90℃下 缓慢烘干100秒。
随后，通过例如在基部金属层110上电镀一个金属层，使一个X 射线吸收膜114被成型为具有圆柱形感光图形层112的高度。例如， X射线吸收膜114通过在5.5mA的电流密度下电镀一个AU层2小时 而形成。
然后，圆柱形感光材料图形层112通过在丙酮、甲醇和DI水中 被顺序地处理而被去除。此后，通过一个适当的蚀刻溶液将处于被 去除的感光图形层112底部的金属层110的暴光部分去除，从而获 得如图5F所示的X射线光掩模。
微透镜也可以用一个不采用光掩模的激光源来制造。图6A到6B 描述了一个根据本发明的第二实施例的采用激光制造微透镜的工 艺。
首先，如图6A所示，感光材料116，例如PMMA没有任何光掩模 而暴露在一个激光束132下。这样经过例如3至180分钟，激光暴 光被完成，其中激光具有一个2.4mJ/脉冲到180mJ/脉冲的能级和一 个10Hz的频率。由此暴光部分118的PMMA的分子重量变得小于感 光材料116未暴光部分的分子重量。
暴光部分118的顶部区域然后通过热处理而被熔化和变形以形 成一个如图6B所示的微透镜118a。热处理是在大约50℃到250℃ 的较佳的温度之间进行的。由于除了边缘部分，仅暴光部分118的 中间部分受表面张力而变形，因而获得了半球型的微透镜118a。
至此，通过结合具体的实施例，本发明已经被展示和说明，对 于所述领域的普通技术人员来说，显然可以在不脱离本发明所限定 的精神和范围内做出许多的变化和改造。