[发明专利]用于在存储介质中产生微结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于在存储介质内生成微结构的方法，以及一种根据权利要求10的前序部分的用于生成微结构的光刻设备。

背景技术

在下文中将人工生成的如下结构称为微结构：其包括单独结构的组合，所述单独结构每个的尺度通常在从大约0.1μm至大约100μm的范围内，特别地至大约50μm的范围内。这些单独结构通常是光刻生成的点，所述点一起形成了微结构。此类微结构的优选构造是计算全息图。

数字全息图是二维全息图，所述全息图由具有不同光学特征的单独的点形成，并且在以相干电磁波、特别地以光波照射时，通过透射中的衍射或反射从所述点中再现图像和/或数据。单独的点的不同的光学特征可以是透射特征或反射特征，例如通过表面形状、存储介质的材料中变化的光程(折射率)或材料的色调所导致。

由计算机计算为实现全息图所要求的单独的点的光学特征，因此这涉及所谓的计算全息图(CGH)。借助于聚焦的写入光束，在写入计算全息图期间，将全息图的单独的点写入到存储材料中，其中写入束的焦点位于表面的区域内或存储介质的材料内。聚焦在焦点区域内导致了存储介质的材料上的微小的影响面，使得全息图的多个点可写入到小的区域内。各被写入点的光学特征通过存储介质内的材料改变调整。所述光学特征在此取决于写入光束的强度。为进行写入，将写入光束在二维内相对于存储介质的表面以变化的强度运动。写入光束的强度的调制在此通过例如激光二极管的光源的内部调制实现，或通过光源外的例如借助于光电元件的写入光束的外部调制实现。此外，光源可形成为脉冲激光器，其脉冲长度可控制，使得通过脉冲长度可实现对于写入光束的强度的控制。

通过强度调制的写入光束的扫描，因此形成了带有不均匀的点分布的平面，即计算全息图。这可用于标记或个性化任意的物体。为此，可特别地包含个性化的信息，例如序列号，关于销售途径的信息，等等。

平面写入可特别地也通过使用光栅光阀(GLV)实现，这通过将GLV用作行光调制器并且仅在一个方向上进行写入光束(写入行)向存储介质的相对运动进行。例如来自Silicon Light Machines公司的GLV是已知的。实现平面写入的另外的可能性在于，通过光束倍增器生成多个单独光束。所述多个单独光束然后到达多通道空间光调制器，并且在此被单独调制。由SLM单独反射的光束每个基本上是单模光束并且随后的光学器件将此多个单独光束在存储介质上成像。在此，根据不同构造仅要求在一个方向上的相对运动。

为产生微结构、特别是计算全息图，要求高的分辨率，这仅借助于专门的光刻系统才可实现。这些系统的分辨率应大约为25000dpi或更高。此外，在全息设备的这种形式中，仅写入了相对小的平面。该平面例如为1至50mm²，其中原则上另外的尺寸也是可以的。在用于产生计算全息图的光刻设备中，写入光栅的精度应例如为1mm×1mm(大约±1mm)的平面上1000×1000点。此外，写入速度应为大约1至200兆像素/秒，因此根据尺寸每大约0.1至1秒的时间内可写入一个计算全息图。

从现有技术中已知了满足以上要求的光刻系统(EP 1 377 880B1，EP 1 373 981B1)。这些光刻系统的共同点是，使得存储材料的写入在限定的写入部分内进行。为进行写入，使通常为布置在支承带上的带状存储材料或标签的存储材料沿写入轨迹运动通过写入部分。在存储材料到达写入部分时，写入光束在存储材料上方运动，并且写入光束的强度根据待写入的全息图控制。特别地，当应写入标签时，写入在此不连续地进行，因为必须等待直至下一个标签到达写入部分。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，完成一种用于产生微结构特别是计算全息图的方法，其中能够以更高的速度写入存储材料，以及给出一种合适的光刻设备。

本发明在根据权利要求1的前序部分的方法中通过权利要求1的特征部分的特征并且在根据权利要求6的前序部分的方法中通过权利要求6的特征部分的特征解决了前述问题。从属解决方案提供了根据权利要求12的光刻设备。优选的构造和扩展是各从属权利要求的对象。