專利名稱：用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備和方法以及包括微構(gòu)造區(qū)域的存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備和方法以及一 種包 括微構(gòu)造區(qū)域的存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明還涉及 一種用于自動(dòng)聚焦用于微 構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的寫入設(shè)備的成像光學(xué)單元的設(shè)備和方法。本發(fā)明還 涉及一種用于在存儲(chǔ)介質(zhì)上產(chǎn)生微構(gòu)造的新穎寫入策略。
背景技術(shù)：
在引言中提到的該類微構(gòu)造是現(xiàn)有技術(shù)中已知的并且包括用來 更改存儲(chǔ)介質(zhì)的表面或一層或者多層的光學(xué)性質(zhì)的多個(gè)點(diǎn)和/或線。 在這一情況下可以利用反射率、透射率、吸收率、散射行為中的變 化、反射光的相位改變或者所有這些效果的組合。在這一情況下，
空間分辨率可以是小于10 nm下至小于1 nm的點(diǎn)或者線尺度。這一 類微構(gòu)造用于存儲(chǔ)信息；特別是可以由此產(chǎn)生由計(jì)算機(jī)生成的全息 圖、微圖像或者微腳本。
由計(jì)算機(jī)生成的全息圖包括在利用優(yōu)選相干光束進(jìn)行照射的情 況下造成重建全息圖中編碼的信息項(xiàng)的一層或者多層點(diǎn)陣或者點(diǎn)分 布。在這一情況下，可以將點(diǎn)分布計(jì)算為幅度全息圖、相位全息圖 或者菲涅耳型開諾全息照片或者傅立葉全息圖。為了產(chǎn)生由計(jì)算機(jī) 生成的全息圖，先計(jì)算后者而隨后借助于能量逐點(diǎn)引入通過適當(dāng)寫 入設(shè)備將后者寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)。在這一情況下出現(xiàn)的點(diǎn)陣分辨率如 已經(jīng)討論的那樣可以落在下至小于1 ium的范圍內(nèi)。因而，可以在局 限空間中寫入高分辨率的全息圖，只有通過光束的照射和衍射圖案 的重建才可以讀出這些全息圖的信息。在這一情況下，全息圖的大 小可以在少數(shù)mm2 與多個(gè)cn^之間。由計(jì)算機(jī)生成的全息圖的主要優(yōu)點(diǎn)在于可以低成本單獨(dú)計(jì)算各 全息圖。因而，可以串聯(lián)生成例如包括連續(xù)編號(hào)或者產(chǎn)生參數(shù)的全 息圖。這 一 類全息圖因此可以特別地用作為安全特征或者用于在信 用卡、入場(chǎng)券等的封裝上的產(chǎn)品跟蹤的后勤。借助適當(dāng)讀出設(shè)備， 可以讀出全息圖的安全特征并且可以用簡單方式檢查安全特征的真 實(shí)性和個(gè)體性。
上述由計(jì)算機(jī)生成的全息圖可以與直接可見的信息項(xiàng)(微腳本、 微圖像)組合。此外，利用在引言中提到的微構(gòu)造，也可以與由計(jì) 算機(jī)生成的全息圖獨(dú)立地寫入上述微圖像和微腳本本身。也可以將 點(diǎn)分布產(chǎn)生為點(diǎn)陣全息圖，其中在各情況下將單獨(dú)的小面積部分產(chǎn) 生為點(diǎn)陣全息圖的不同衍射結(jié)構(gòu)。此外，也有可能利用微構(gòu)造來產(chǎn)
生衍射光學(xué)單元(DOE)本身。
當(dāng)下文描述借助光束來寫入或者讀出時(shí)， 一般是指在可見光波 長范圍中的激光束。然而，本發(fā)明不限于可見光的應(yīng)用。在原理上， 本發(fā)明可以與廣泛波長范圍中的電》茲輻射一起應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)還公開了用于寫入由計(jì)算機(jī)生成的全息圖的多個(gè)寫入 設(shè)備，這些寫入設(shè)備在平面型存儲(chǔ)介質(zhì)中寫入全息圖的光學(xué)結(jié)構(gòu)。 舉例而言，在這一方面參照文獻(xiàn)WO 02/079881、 WO 02/079883、 WO 02/084404、 WO 02/084405和WO 03/012549。這些寫入設(shè)備^f吏 用接連地掃描點(diǎn)陣的各單獨(dú)點(diǎn)的激光束并且將或者不將光能量引入 到存儲(chǔ)介質(zhì)中。
類似地已知多個(gè)讀取設(shè)備，這些讀取設(shè)備適合于通過借助光束 和適當(dāng)光學(xué)單元照射全息圖區(qū)域，以使得重建構(gòu)造可見或者借助記 錄裝置可以以電子方式表示和可評(píng)估。舉例而言，在本文中參照文 獻(xiàn)DE 101 37 832、 WO 02/084588和WO 2005/111913。
對(duì)照而言，EP 1 094 352 A2公開了一種用于利用包括串聯(lián)布置 的多個(gè)激光二極管的光源來生成圖像的光學(xué)寫入設(shè)備。所述光源所 發(fā)射的光借助光學(xué)單元從硅光機(jī)引導(dǎo)到光柵光閥(GLV)上，借助 該硅光才/L針對(duì)GLV的各點(diǎn)發(fā)生衍射。GLV也可以稱為線式光調(diào)制器。由于漸進(jìn)式曝光而逐線產(chǎn)生圖像。借助寫入設(shè)備來生成的寫入
圖像中的分辨率^^皮指定為與約10 |am的點(diǎn)大小對(duì)應(yīng)的2400 dpi。
DE 198 02 712 Al公開了 一種用于在存儲(chǔ)介質(zhì)上曝光由計(jì)算機(jī) 生成的全息圖的設(shè)備。調(diào)節(jié)的激光束撞擊數(shù)字光處理器(DLP)， 二維光場(chǎng)借助該DLP偏轉(zhuǎn)到存儲(chǔ)介質(zhì)上。借助DLP的小面積單獨(dú)鏡 在存儲(chǔ)介質(zhì)中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。全息圖大小因此取決于所用DLP和成像比 例。
EP 1 202 550 Al示出了 一種包括線式光調(diào)制器(GLV )并且包 括成像光學(xué)單元的寫入設(shè)備。極化器布置于激光束的光束路徑中， 所述極化器產(chǎn)生光束的線性極化。因而利用線式光調(diào)制器的優(yōu)選方 向，從而在寫入介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)更高強(qiáng)度。因此加速光敏和熱敏材料的 寫入。
EP 1 480 441 Al示出了一種寫入設(shè)備的構(gòu)造，該寫入設(shè)備包括 從單模激光束生成多個(gè)單獨(dú)光束的光束倍增器。所述單獨(dú)光束然后
撞擊多通道空間光調(diào)制器并且在此加以單獨(dú)調(diào)制。由SLM反射的單 獨(dú)光束各自實(shí)質(zhì)上為單模光束，并且下游光學(xué)單元將這多個(gè)單獨(dú)光 束成像到光敏工件的表面上。所述方法例如工作用以產(chǎn)生電路。
WO 01/79935公開了 一種可以用來為半導(dǎo)體單元和顯示器設(shè)備 產(chǎn)生光掩模的設(shè)備。可以類似地直接寫入半導(dǎo)體單元、顯示器、集 成光學(xué)單元和電子連接結(jié)構(gòu)。為了產(chǎn)生單獨(dú)點(diǎn)，空間光調(diào)制器(SLM ) 在激光束的光束路徑中。下游成像光學(xué)單元然后在存儲(chǔ)介質(zhì)上對(duì)光 調(diào)制器成像以便寫入結(jié)構(gòu)。為了控制在單獨(dú)寫入脈沖之間的能量波 動(dòng)并且因此實(shí)現(xiàn)均勻地寫入的結(jié)構(gòu)，提出使用對(duì)以下開關(guān)的很快控 制，該開關(guān)使光能量能夠在激光脈沖過程中實(shí)際地關(guān)斷。在這一情 況下，WO01〃9935以10-100 mW的平均寫入功率作為基礎(chǔ)。
上述系統(tǒng)各具有以下問題中的至少一個(gè)問題。因此，這些系統(tǒng) 具有所寫構(gòu)造的過低空間分辨率和準(zhǔn)確度、過低產(chǎn)量或者寫入速度、
沒有單獨(dú)可產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)或者過低寫入能量從而也允許構(gòu)造不是非常 光敏性或者熱敏性的材料。上述類型的系統(tǒng)為了進(jìn)行中的操作而需要主動(dòng)的自動(dòng)聚焦以便 校正在成像光學(xué)單元與存儲(chǔ)介質(zhì)之間的相對(duì)偏離。在這一情況下， 很準(zhǔn)確并且快速操作的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)的 一個(gè)問題在于具有在波長區(qū)
域中的分辨率的或者具有對(duì)應(yīng)數(shù)值孔徑(NA)的存儲(chǔ)材料的構(gòu)造需 要主動(dòng)的高度調(diào)節(jié)。這如下所示歸因于與所用NA有關(guān)的有限景深 = 0:8 4 .
這里可見隨著NA增加，這意味著較小結(jié)構(gòu)，景深"呈平方 倒數(shù)縮減。對(duì)于在可見光波長范圍中的結(jié)構(gòu)和約1 nm的給定結(jié)構(gòu)大 小，因此計(jì)算單個(gè)數(shù)位微米范圍中的景深?？紤]到存儲(chǔ)介質(zhì)的制造 公差或者考慮到存儲(chǔ)介質(zhì)的裝配所引起的誤差，應(yīng)當(dāng)預(yù)期兩位數(shù)位 微米范圍中的存儲(chǔ)材料高度差異。這需要主動(dòng)的高度調(diào)節(jié)。
高度調(diào)節(jié)的要求包括將寫入光束在它的整個(gè)區(qū)域保持于景深 內(nèi)。在從現(xiàn)有技術(shù)已知的系統(tǒng)情況下，假設(shè)高度改變?cè)谄毓鈱挾然?者區(qū)域內(nèi)改變很少，因此一個(gè)點(diǎn)高度調(diào)節(jié)是充分的。然而，試驗(yàn)已 經(jīng)反復(fù)表明考慮到制造中的誤差并且由于樣本或者存儲(chǔ)材料裝配的 未對(duì)準(zhǔn)而特別是在曝光的邊緣出現(xiàn)未構(gòu)造的位置。這造成要求對(duì)整 個(gè)曝光區(qū)域的高度調(diào)節(jié)，曝光區(qū)域變得越大，這一點(diǎn)變得更加緊迫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明因此基于能夠以高速度、高精確度和高寫入能量來寫入 微構(gòu)造和單獨(dú)衍射光學(xué)單元(DOE)、特別是由計(jì)算機(jī)生成的全息 圖這一技術(shù)問題。
另一技術(shù)問題包括指定一種可以用來寫入結(jié)構(gòu)大小在微米范圍 (50 1im到1 pm)中或者在亞微米范圍(1.0 |im到0.01 |im)中的點(diǎn) 或者線結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。
又一技術(shù)問題包括指定一種可以用來以高速(通常100百萬點(diǎn)/ 秒或更高)寫入點(diǎn)或者線結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。
又一技術(shù)問題包括指定一種可以用來在1 mmS到1 1112的范圍 中、通常為1 cn^寫入大面積^:構(gòu)造的系統(tǒng)。又一技術(shù)問題包括指定一種可以用來將微構(gòu)造寫入到光敏性低 的材料(例如薄的鋁層、金屬、聚合物、稀土)的系統(tǒng)。
借助一種包括權(quán)利要求1的特征的設(shè)備來解決上文提到的技術(shù)
問題中的至少一個(gè)、優(yōu)選為多個(gè)技術(shù)問題。這一設(shè)備包括
-用于生成電磁輻射的至少部分相干光束的輻射源，
-具有多個(gè)單獨(dú)可切換調(diào)制器單元的調(diào)制器，
-用于照射調(diào)制器的光束成形光學(xué)單元，
-用于縮減由調(diào)制器發(fā)射的光束的縮減光學(xué)單元，
-用于例如借助空間頻率濾波器將相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成強(qiáng)度調(diào)制的
布置，以及
-用于相對(duì)于縮減光學(xué)單元來移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)的傳送設(shè)備、特別是 傳送臺(tái)或者傳送帶。
下文主要基于傳送臺(tái)來描述該設(shè)備，但是這并不是要將本發(fā)明 限于這一具體實(shí)施例。在任何情況下，也可能應(yīng)用傳送帶或者任何 其它適當(dāng)傳送設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，以限制衍射的方式形成縮減光學(xué)單元，而縮減光
學(xué)單元產(chǎn)生相對(duì)于單獨(dú)調(diào)制器單元的面積至少為25的面積縮減。
借助光束成形光學(xué)單元，單獨(dú)調(diào)制器單元在各情況下與平面波 或者近似平面波關(guān)聯(lián)，從而借助限制衍射的縮減光學(xué)單元來實(shí)現(xiàn)最 優(yōu)結(jié)果，也就是單獨(dú)縮減點(diǎn)的很小直徑。對(duì)于缺乏波平面性這一限 制，有可能利用瑞利標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)于各調(diào)制器單元來說相對(duì) 于平面波的偏離不大于V4，其中A是光的波長。
由于使用并行操作的調(diào)制器如線式光調(diào)制器，所以可以在 一 個(gè) 曝光步驟中向存儲(chǔ)介質(zhì)寫入單獨(dú)結(jié)構(gòu)的多個(gè)單獨(dú)點(diǎn)或者線。在這一 情況下，限制衍射的縮減光學(xué)單元和與之關(guān)聯(lián)的大縮減提供能夠以 高寫入能量寫入很小結(jié)構(gòu)這一可能。這實(shí)現(xiàn)向迄今為止還不能夠?qū)?入的材料既迅速又大規(guī)模地并行寫入微構(gòu)造。由于通常為250或者 至少25的縮減和限制衍射的光束引導(dǎo)，可以利用調(diào)制器來控制本來 會(huì)破壞調(diào)制器本身的高能量密度。由于無下游顯影步驟，因此可以迅速地和成本有效地產(chǎn)生特別
是由計(jì)算機(jī)生成的全息圖中的DOE，并且還可以單獨(dú)地并且在微米 或者亞微米范圍中產(chǎn)生它們。寫入速度可以達(dá)到例如100百萬點(diǎn)/秒 之多。又一優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)衍射曝光點(diǎn)的高定位準(zhǔn)確度。最后， 也可以借助對(duì)調(diào)制器的適當(dāng)驅(qū)動(dòng)，利用不同強(qiáng)度，也就是例如利用 不同灰度來寫入微構(gòu)造。
術(shù)語衍射監(jiān)^L根據(jù)DIN ISO 10110-5描述如下。對(duì)系統(tǒng)成像質(zhì) 量的測(cè)量是"Strehl分辨率亮度"或者"Strehl強(qiáng)度比"，也就是點(diǎn)圖像 中央的強(qiáng)度與針對(duì)無畸變光學(xué)系統(tǒng)而限定的強(qiáng)度之比。這規(guī)定在也 稱為埃利盤的衍射盤中組合多少與理論可能光相比的光以及多少光 處于外界。與100%對(duì)應(yīng)的Strehl值1意味著存在于衍射盤內(nèi)的光達(dá) 到理論最大值。這樣的系統(tǒng)將沒有成像畸變。Strehl值優(yōu)于0.8的光 學(xué)單元根據(jù)這 一 標(biāo)準(zhǔn)視為限制衍射。
根據(jù)Strehl的考慮模式著眼于測(cè)量相對(duì)于衍射盤的在焦點(diǎn)的強(qiáng) 度分布。對(duì)于確定衍射限制而言有另一可能，然而該可能與衍射盤 的形狀或者尺度有關(guān)。就此而言存在以下/^式
d = X/NA
其中
d-作為在衍射盤兩側(cè)上的衍射最小值之間距離來測(cè)量的衍射 盤直徑，
入-聚焦光的波長，以及
NA-縮減光學(xué)單元的數(shù)值孔徑。
如果衍射盤的尺度根據(jù)上述公式相對(duì)于此值朝向較大值偏離不 到20%，則所用光學(xué)單元是限制衍射的。
還優(yōu)選縮減光學(xué)單元的面積縮減在25與1000之間，優(yōu)選為在 50與1000之間，特別是250。在這一值范圍中有可能逐線或者按面 產(chǎn)生特別小而密集的光結(jié)構(gòu)或者光斑，這些光結(jié)構(gòu)或者光斑能夠使 甚至光敏性低的材料能夠充分地變化以產(chǎn)生微構(gòu)造。這樣的材料的 例子是薄的鋁層、金屬、聚合物、稀土，其中通過點(diǎn)式能量引入來啟動(dòng)重構(gòu)、轉(zhuǎn)移過程、縮聚過程、消融過程或者汽化過程。
在又 一 優(yōu)選方式下，縮減光學(xué)單元將各調(diào)制器單元所衍射的輻
射強(qiáng)度縮減到直徑小于10 pm、特別是直徑小于1 |im的大小。因而 有可能產(chǎn)生具有特別是在光敏性低的材料情況下迄今為止不能實(shí)現(xiàn) 的分辨率的微構(gòu)造。
輻射源優(yōu)選地形成為激光器。然而，光源的這一配置并不代表 對(duì)本發(fā)明的限制。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)清楚，激光器是用于生 成電磁輻射的至少部分相干光束的優(yōu)選裝置。優(yōu)選地使用脈沖式激 光器，該激光器的脈沖具有比連續(xù)波激光器的激光束更高的能量密 度。
脈沖式激光器的典型例子的特征在于脈沖持續(xù)時(shí)間在納秒范圍 中而脈沖的能量在100微焦耳的區(qū)域中。這意味著，在給定線式光 調(diào)制器的1024個(gè)點(diǎn)時(shí)，每一脈沖和調(diào)制器單元的能量約為0.1微焦 耳。這為僅在很小程度上依賴于材料熱傳導(dǎo)性的材料構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了充 分的能量密度。
因此如果在可見光或者相鄰波長范圍中的高能量激光脈沖用來 微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)，則最佳地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生微構(gòu)造的方式。這實(shí)現(xiàn)了使用 較廣光諳的材料。cw激光器的使用在這一情況下在原理上是可能的、 但是由于較低的能量密度而不是有利的。
另外，優(yōu)選激光器生成單模激光束，從而一方面光束的相干性 質(zhì)最佳而另 一方面存在相對(duì)于傳播方向橫向的激光束規(guī)則強(qiáng)度分 布。
對(duì)照而言，激光器生成具有部分相干的多模激光束也可以是足 夠的。即使生成的激光束的強(qiáng)度分布不是最佳并且可能必須加以補(bǔ) 償，如果引導(dǎo)到調(diào)制器上的光束具有至少延伸跨過一些調(diào)制器單元 的空間相干也是足夠的。因此利用彼此相干的光來照射所有調(diào)制器 單元并不重要。
作為脈沖式激光系統(tǒng)的 一個(gè)例子，提到在可見光謙范圍中的二 極管泵式固態(tài)激光器。用于生成強(qiáng)度調(diào)制光束的基本單元是已經(jīng)提到的調(diào)制器?？梢?電子控制單獨(dú)調(diào)制器單元以便在各情況下采用兩個(gè)可能設(shè)置中的至 少一個(gè)設(shè)置。 一般而言，調(diào)制器在連續(xù)可變方式下可切換并且充當(dāng) 空間相位調(diào)制器。在這一情況下可以使用單線式或者二維調(diào)制器。 然而后者具有以下弊端有必要二維照射調(diào)制器的區(qū)域，這比一維 照射更困難。又一弊端在于在存儲(chǔ)介質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)情況下在二維曝 光的情況下更大程度表現(xiàn)干涉效應(yīng)。因而，如果選擇單線式結(jié)構(gòu)并 且僅在 一 個(gè)維度上需要光束強(qiáng)度的均勻化則簡化了系統(tǒng)。
包括分別可切換調(diào)制器單元的單線式光調(diào)制器因此已經(jīng)證明是 調(diào)制器的特另優(yōu)選示例實(shí)施例。如果以步進(jìn)方式相繼地驅(qū)動(dòng)所述線 式光調(diào)制器，從而在各新的設(shè)置之后在各情況下產(chǎn)生不同的強(qiáng)度分 布，則可以向存儲(chǔ)介質(zhì)相繼地寫入不同微構(gòu)造線。這產(chǎn)生了具有可 以單獨(dú)配置的微構(gòu)造的區(qū)域。這是因?yàn)楸仨氠槍?duì)各寫入操作重新驅(qū) 動(dòng)光調(diào)制器，因而也可以針對(duì)各寫入操作以不同方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
面式光調(diào)制器的線結(jié)構(gòu)優(yōu)選地成像到與掃描移動(dòng)垂直的存儲(chǔ)介 質(zhì)上以便實(shí)現(xiàn)所寫條帶的最大寬度。 一個(gè)修改的實(shí)施例提供非正交 取向。這使得雖然寫入寬度減少但是有可能獲得更精細(xì)的分辨率。
單線式光調(diào)制器的 一 個(gè)例子是來自美國加州Silicon Light Machines的光柵光閥(GLV )。這一線式光調(diào)制器具有分別可切換 衍射光柵。各調(diào)制器單元具有相互平行延伸并且布置于一個(gè)平面中 而且可以將例如每隔一個(gè)帶狀物以靜電方式調(diào)整離開該平面的多個(gè) 帶狀物。因而，調(diào)制器單元充當(dāng)鏡或者在從反射方向偏離的方向上 衍射光強(qiáng)度的小衍射光柵。因而，各調(diào)制器單元根據(jù)驅(qū)動(dòng)可以在反 射或者衍射方向上以不同程度偏轉(zhuǎn)撞擊光。
上文提到的光束成形光學(xué)單元工作用于照射單線式或者二維光 調(diào)制器。在這一情況下，本發(fā)明旨在對(duì)調(diào)制器的照射盡可能均勻以
相同寫入強(qiáng)度的均勻強(qiáng)度分布。廣而言之，光束成形光學(xué)單元因此配的光束分布狀態(tài)。
在這一情況下，當(dāng)使用線式光調(diào)制器時(shí)，優(yōu)選光束成形光學(xué)單
元具有鮑威爾透鏡。鮑威爾透鏡根據(jù)US 4,826,299是已知的并且例 如根據(jù)高斯強(qiáng)度分布來生成基本上近似于矩形形狀的強(qiáng)度分布。
因而，使用具有以下功能的光束成形光學(xué)單元，該功能用于根 據(jù)光源或者激光器的光束分布狀態(tài)來生成與線式光調(diào)制器的幾何形 狀適配的光束分布狀態(tài)。
該設(shè)備的又一優(yōu)選配置包括縮減光學(xué)單元、也就是顯微鏡物鏡。 常規(guī)技術(shù)因此可以用于將調(diào)制器所生成的強(qiáng)度分布聚焦到存儲(chǔ)介質(zhì) 上并且用于縮減它。
優(yōu)選地，縮減光學(xué)單元具有焦距和/或數(shù)值孔徑不同的至少兩個(gè) 物鏡。為此，例如可以使用可更換顯微鏡物鏡，從而無需專門開發(fā) 的高成本支出即可使用在光顯微鏡中使用的物鏡。通過更改焦距或 者數(shù)值孔徑，可以用相似方式更改單獨(dú)構(gòu)造或者點(diǎn)的大小。在不同 構(gòu)造大小和節(jié)距之間的簡單轉(zhuǎn)變于是在利用可更換光學(xué)單元時(shí)是可 能的。也可以參考節(jié)距的迅速改變。在這一情況下，通過改變光學(xué) 單元的焦距來更改節(jié)距，也就是在單獨(dú)點(diǎn)之間的距離，而數(shù)值孔徑 的改變又更改了點(diǎn)大小。因此，節(jié)距和點(diǎn)大小在物鏡更換時(shí)沒有以 同一方式改變。
另外優(yōu)選縮減光學(xué)單元具有空間頻率濾波器。空間頻率濾波器 的功能在于將相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成強(qiáng)度調(diào)制。在這一情況下，空間頻率 濾波器優(yōu)選地與縮減光學(xué)單元組合，其中所需有孔隔膜布置于縮減 光學(xué)單元內(nèi)。
具有組合式空間頻率濾波器的縮減光學(xué)單元因此僅構(gòu)成在傅立 葉平面中布置有孔隔膜形式的濾波器以便將調(diào)制器、特別是線式光 調(diào)制器的相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成寫入光束中的強(qiáng)度調(diào)制。
為了相對(duì)于縮減光學(xué)單元來傳送存儲(chǔ)介質(zhì)，提供上文提到的傳 送設(shè)備。在這一情況下，優(yōu)選將傳送設(shè)備形成為傳送臺(tái)并且優(yōu)選地 在一個(gè)軸上、特別是兩個(gè)軸上可調(diào)。存儲(chǔ)介質(zhì)因此可以相對(duì)于聚焦光束的傳播方向橫向地在任何方向上移動(dòng)。傳送設(shè)備也可以類似地 形成為傳送帶。
存儲(chǔ)介質(zhì)在兩個(gè)方向上相對(duì)于寫入頭的移動(dòng)使得有可能相互并 排寫入微構(gòu)造的多個(gè)軌道并且因此能夠處理較大面積。
在這一情況下，傳送臺(tái)優(yōu)選地在位置確定上具有高準(zhǔn)確度，但 是在本身移動(dòng)序列上卻不這樣。通過大規(guī)模平行曝光，由于高速度 在存儲(chǔ)介質(zhì)移動(dòng)時(shí)并不重要，所以可以對(duì)應(yīng)地減少移動(dòng)速度。優(yōu)選 地使用具有輥驅(qū)動(dòng)、特別是具有位置反饋系統(tǒng)的傳送臺(tái)。
如下文將進(jìn)一步具體說明的那樣，準(zhǔn)確的位置檢測(cè)用于觸發(fā)寫 入過程本身；也就是說，傳送臺(tái)借助它的移動(dòng)和它的準(zhǔn)確位置確定 而成為控制寫入操作同步的裝置。因此，在這一系統(tǒng)中，材料移動(dòng) 觸發(fā)激光系統(tǒng)并且使控制器向調(diào)制器供應(yīng)下 一條曝光信息。具體而 言，借助同步來主要地增加大面積曝光的準(zhǔn)確度。
對(duì)照而言，也有可能使用傳送臺(tái)的自由運(yùn)行驅(qū)動(dòng)并且在預(yù)定時(shí) 間激活設(shè)備而且逐線或者逐部分執(zhí)行微構(gòu)造。
另 一優(yōu)選特征在于以下事實(shí)在縮減光學(xué)單元上游的光束路徑 中提供可移動(dòng)光學(xué)單元、特別是光束分光器或者鏡以便在存儲(chǔ)介質(zhì) 上移位所縮減的強(qiáng)度圖案。通過引入例如用于移動(dòng)光束分光器或者 鏡的致動(dòng)器，可以相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)來移動(dòng)由調(diào)制器或者曝光部分生 成的曝光線。
如果實(shí)現(xiàn)沿著材料傳送方向的移動(dòng)，則因而可以有利地補(bǔ)償特 別是由于傳送臺(tái)的速度波動(dòng)而造成的波動(dòng)。
如果實(shí)現(xiàn)相對(duì)于材料傳送方向橫向的移動(dòng)，則這一自由度允許 補(bǔ)償材料引導(dǎo)中的缺陷或者誤差。特別是在由多個(gè)曝光線或者曝光 條帶組成的面曝光情況下，有必要以受控方式彼此相抵地放置曝光 線。例如借助于如下所述照相機(jī)系統(tǒng)，通過標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)的先前曝 光位置，掃描設(shè)備有可能彼此相抵地準(zhǔn)確放置軌道或者條帶。 一般 而言，可以使用任何所需檢測(cè)設(shè)備。
因此可以借助相沖幾來4全測(cè)對(duì)邊緣或者標(biāo)記的4企測(cè)。然而，由于相機(jī)的重復(fù)速率有限，所以例如借助光電檢測(cè)器布置在傳送移動(dòng)過 程中檢測(cè)邊緣可以是有利的并且因此是優(yōu)選的。
類似地，借助曝光線或者曝光部分相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)的移動(dòng)方向 的橫向移動(dòng)，可以在存儲(chǔ)介質(zhì)的材料中預(yù)定的位置實(shí)現(xiàn)曝光。這又 預(yù)示對(duì)預(yù)定位置如浮雕標(biāo)記或者軌道的檢測(cè)，為此可以同樣有利地 使用上文提到的相機(jī)系統(tǒng)或者光電檢測(cè)器布置。
該設(shè)備因此優(yōu)選地具有用于監(jiān)視z錄構(gòu)造的相才幾系統(tǒng)，所述相積』 系統(tǒng)集成到光束路徑中，從而它可以借助分離式照射來檢測(cè)存儲(chǔ)介 質(zhì)的表面并且觀測(cè)和評(píng)估所述存儲(chǔ)介質(zhì)的構(gòu)造或者標(biāo)記。為此，優(yōu) 選地提供光束分光器，該分光器一方面指向由調(diào)制器反射的光束而 另一方面指向來自或者去往相機(jī)系統(tǒng)光學(xué)支路的光。關(guān)于更多說明， 可參見具體描述。
類似地可以提供用于監(jiān)視相對(duì)于預(yù)定或者已經(jīng)寫入的微構(gòu)造或 者標(biāo)記的預(yù)定取向或者對(duì)準(zhǔn)的相機(jī)系統(tǒng)。它可以特別地用于改進(jìn)多 個(gè)寫入操作的曝光條帶的一起串連。
另外，優(yōu)選提供使激光器、調(diào)制器和傳送臺(tái)同步的控制器。上 文已經(jīng)提到通過移動(dòng)傳送臺(tái)來同步的方式，其中具有其準(zhǔn)確位置確 定的傳送臺(tái)生成由控制器獲得并且進(jìn)一步處理的觸發(fā)信號(hào)。傳送臺(tái) 的自由移動(dòng)類似地是可能的，其中控制器然后以與傳送臺(tái)的速度對(duì) 應(yīng)的適當(dāng)時(shí)間間隔來生成用于驅(qū)動(dòng)激光器和調(diào)制器的控制信號(hào)并且 將它們發(fā)送到激光器和調(diào)制器。類似地，控制系統(tǒng)也可以用于迅速 數(shù)據(jù)處理并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)制器或者光調(diào)制器。
在這一情況下，控制器優(yōu)選地基于兩個(gè)耦合計(jì)算機(jī)(控制計(jì)算 機(jī)和數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī))?？刂朴?jì)算機(jī)提供用戶接口并且監(jiān)控所有非時(shí)間 關(guān)鍵序列。這些包括所有啟動(dòng)任務(wù)、校準(zhǔn)例程、診斷工具等。數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)提供將要處理的數(shù)據(jù)。兩個(gè)計(jì)算機(jī)經(jīng)由連接彼此通信。 通過適當(dāng)?shù)奶幚砥骺▉韴?zhí)行時(shí)間關(guān)鍵功能，比如觸發(fā)激光器和驅(qū)動(dòng) 調(diào)制器。優(yōu)選地使用傳送臺(tái)、特別是X-Y線性臺(tái)的位置信號(hào)作為整 個(gè)光刻系統(tǒng)的中央時(shí)鐘發(fā)生器。根據(jù)位置信號(hào)來控制在曝光過程中的序列。
至少部分地借助 一種用于控制用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的上述設(shè)備 的方法來解決上文呈現(xiàn)的技術(shù)問題，
-其中，在傳送臺(tái)的移動(dòng)過程中，在到達(dá)存儲(chǔ)器介質(zhì)中將要寫入 的新構(gòu)造的位置之前的預(yù)定持續(xù)時(shí)間AT生成主觸發(fā)T。，
-其中驅(qū)動(dòng)輻射源以便在瞬間T。+AT生成輻射脈沖， -其中在到達(dá)瞬間T。+AT之前根據(jù)將要寫入的信息來設(shè)置調(diào)制 器，以及
-其中輻射源在瞬間T。+AT生成其強(qiáng)度分布根據(jù)調(diào)制器的設(shè)置 來變化的輻射脈沖。
在上述方式下，可以通過調(diào)制器或者光調(diào)制器來相繼地產(chǎn)生相 應(yīng)微構(gòu)造。特別是在線性單線式光調(diào)制器的情況下，以預(yù)定距離逐 線向存儲(chǔ)介質(zhì)寫入構(gòu)造的點(diǎn)。在這一情況下，為了實(shí)現(xiàn)點(diǎn)或者線在 預(yù)定柵格中的均勻布置，在單獨(dú)線之間的均勻距離在根本上至關(guān)重 要。
優(yōu)選地，傳送臺(tái)連續(xù)地移動(dòng)，并且在各情況下通過將傳送臺(tái)移 動(dòng)預(yù)定距離來生成主觸發(fā)T。。以這一方式，傳送臺(tái)連續(xù)地移動(dòng)而并 不針對(duì)單獨(dú)移動(dòng)步長來加以驅(qū)動(dòng)。
至少部分地借助 一種用于控制用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的上述設(shè)備 的方法來解決上文呈現(xiàn)的技術(shù)問題，
-其中在寫入方向上向存儲(chǔ)介質(zhì)寫入第一構(gòu)造軌道，
_其中以與先前構(gòu)造軌道并行的方式向存儲(chǔ)介質(zhì)寫入至少第二 構(gòu)造4九道，以及
-其中在與先前構(gòu)造軌道的寫入方向相反的方向上寫入至少第 二構(gòu)造軌道。
在這 一 方法的情況下提供的主要優(yōu)點(diǎn)在于存儲(chǔ)介質(zhì)的較大面積 具有向它相繼地寫入的單獨(dú)構(gòu)造軌道，其中寫入在寫入方向交替的 情況下是可能的而無需設(shè)備返回到起始位置。
在這一情況下，上文已經(jīng)提到的相機(jī)系統(tǒng)可以優(yōu)選地用來測(cè)量第一構(gòu)造軌道的位置、也就是檢測(cè)第一構(gòu)造軌道的邊緣。因而，可 以在第二構(gòu)造軌道的寫入過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的連續(xù)跟蹤。類似地， 如上文提到的那樣，也可以使用光電檢測(cè)器布置。
優(yōu)選地，可以相對(duì)于寫入方向4黃向地移動(dòng)傳送臺(tái)，/人而以與第 一構(gòu)造軌道的邊緣直接鄰接的方式寫入第二構(gòu)造軌道。在這一情況 下，也可以利用相機(jī)系統(tǒng)以便實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，也就是與已經(jīng)預(yù)先構(gòu)造的 材料的對(duì)準(zhǔn)、特別是與通過印制、浮雕、部分金屬化和已經(jīng)存在的 全息圖而產(chǎn)生的在先結(jié)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)。
為了跟蹤曝光線或者曝光部分的位置，例如也有可能使用例如 形式為光束分光器或者鏡的上述可調(diào)光學(xué)單元。利用這一光學(xué)單元 的移動(dòng)，特別地有可能實(shí)現(xiàn)關(guān)于傳送臺(tái)相對(duì)于縮減光學(xué)單元的移動(dòng) 方向的橫向移動(dòng)。除此之外或者取而代之，也可以借助壓電驅(qū)動(dòng)來 移位或者調(diào)整調(diào)制器。
根據(jù)本發(fā)明至少部分地借助 一種特別地借助上述設(shè)備而已經(jīng)微 構(gòu)造的存儲(chǔ)介質(zhì)來解決上文呈現(xiàn)的技術(shù)問題，該存儲(chǔ)介質(zhì)包括光學(xué) 可變層，其中在預(yù)定區(qū)域中微構(gòu)造該層，其中微構(gòu)造的區(qū)域的尺度
至少在一個(gè)方向上至少為10 mm。伊C選;也，該尺度至少為50 mm。 在這一情況下，微構(gòu)造的分辨率可以落在微米范圍中以及亞微米范 圍中。
通過應(yīng)用上述設(shè)備，有可能領(lǐng)先地向具有分辨率的此類大區(qū)域 寫入，從而出現(xiàn)迄今為止不可能的應(yīng)用。
舉例而言，可以用長度與條帶的寬度的倍數(shù)對(duì)應(yīng)的條帶的形式 寫入微構(gòu)造的區(qū)域。因而，更改微構(gòu)造的區(qū)域的側(cè)邊的長度比，從 而可以例如在安全文檔上存儲(chǔ)以下條帶，該條帶具有可以出于檢驗(yàn) 真實(shí)性的目的而讀出并且監(jiān)視的多個(gè)微構(gòu)造信息項(xiàng)。在這一情況下， 長度可以優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于寬度的至少三倍、優(yōu)選為寬度的五倍、特別 是寬度的十倍。
類似地，對(duì)于微構(gòu)造的指定大小，有可能微構(gòu)造的區(qū)域具有至 少兩種不同信息內(nèi)容，其中至少 一種信息內(nèi)容優(yōu)選為由計(jì)算機(jī)生成的全息圖。信息內(nèi)容可以類似地為點(diǎn)陣全息圖、微圖像或者微腳本 或者孩i編碼。
借助包括權(quán)利要求31的特征的設(shè)備來解決上文提到的技術(shù)問
題中的至少一個(gè)、優(yōu)選為多個(gè)技術(shù)問題。這一設(shè)備包括 -至少兩個(gè)光源，
-用于將光源所生成的光束引導(dǎo)到成像光學(xué)單元上的至少一個(gè) 光束分光器，
-用于分析由存儲(chǔ)介質(zhì)反射的光束的至少兩個(gè)檢測(cè)器， -用于引導(dǎo)由存儲(chǔ)介質(zhì)反射并且經(jīng)過成像光學(xué)單元到達(dá)至少兩 個(gè)檢測(cè)器上的光的至少一個(gè)光束分光器，以及
-用于將反射光聚焦到至少兩個(gè)檢測(cè)器上的透鏡。 通過提供至少兩個(gè)掃描點(diǎn)，有可能特別是借助曝光線在微構(gòu)造 寫入過程中針對(duì)寫入操作的兩個(gè)移動(dòng)方向利用至少一個(gè)掃描點(diǎn)來檢 測(cè)存儲(chǔ)介質(zhì)的表面中尚未寫入的部分。除此之外或者取而代之，有 可能使用至少兩個(gè)掃描點(diǎn)以便確定存儲(chǔ)介質(zhì)相對(duì)于成像光學(xué)單元的 距離和傾斜度。
在對(duì)示例實(shí)施例的具體描述中呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的更多配 置和優(yōu)點(diǎn)。
借助包括權(quán)利要求35的特征的、用于自動(dòng)聚焦用于微構(gòu)造存儲(chǔ) 介質(zhì)的寫入設(shè)備的成像光學(xué)單元的方法來解決上文提到的技術(shù)問題 中的至少一個(gè)、優(yōu)選為多個(gè)技術(shù)問題，在其中調(diào)節(jié)成像光學(xué)單元相 對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)的距離，
-其中光束由至少兩個(gè)光源生成并且引導(dǎo)到成像光學(xué)單元上， -其中光束在掃描點(diǎn)聚焦到存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上并且反射， -其中聚焦誤差信號(hào)由用于分析由存儲(chǔ)介質(zhì)反射的光束的至少 兩個(gè)檢測(cè)器生成，
-其中由存儲(chǔ)介質(zhì)反射并且穿過成像光學(xué)單元的光由至少一個(gè) 光束分光器引導(dǎo)到至少兩個(gè)檢測(cè)器上，
-其中反射光聚焦到至少兩個(gè)檢測(cè)器上，以及-其中以與至少 一個(gè)檢測(cè)器的聚焦誤差信號(hào)有關(guān)的方式進(jìn)行對(duì) 成像光學(xué)單元相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)的距離的調(diào)節(jié)。
上述方法利用至少兩個(gè)掃描點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)上文說明的可能性。在對(duì) 示例實(shí)施例的具體描述中呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的更多配置和優(yōu)點(diǎn)。
借助包括權(quán)利要求40的特征的、用于自動(dòng)聚焦用于微構(gòu)造存儲(chǔ) 介質(zhì)的寫入設(shè)備的成像光學(xué)單元的方法來解決上文提到的技術(shù)問題 中的至少一個(gè)、優(yōu)選為多個(gè)技術(shù)問題，其中調(diào)節(jié)成像光學(xué)單元相對(duì) 于存儲(chǔ)介質(zhì)的距離和傾斜度，
-其中光束由至少一個(gè)光源生成并且引導(dǎo)到成像光學(xué)單元上， -其中光束引導(dǎo)到存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上并且反射， -其中在表面的至少兩個(gè)點(diǎn)處確定在成像光學(xué)單元與存儲(chǔ)介質(zhì) 的表面之間的距離，以及
-其中測(cè)量的距離用來確定和調(diào)節(jié)距離和傾斜度。 上文提到的方法使得有可能在寫入操作過程中確定在存儲(chǔ)介質(zhì) 的表面與成像光學(xué)單元之間的距離和可能傾斜度以便能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng) 調(diào)節(jié)。在對(duì)示例實(shí)施例的具體描述中呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的更多 配置和優(yōu)點(diǎn)。
借助包括權(quán)利要求46的特征的、用于確定設(shè)備的操作點(diǎn)的方法 來解決上文提到的技術(shù)問題中的至少一個(gè)、優(yōu)選為多個(gè)技術(shù)問題，
元，其中調(diào)節(jié)成像光學(xué)單元相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)的距離和/或傾斜度， -其中利用預(yù)定圖案來構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的表面的預(yù)定區(qū)域， -其中強(qiáng)度沿著一個(gè)軸而曝光高度沿著另一軸連續(xù)地改變， -其中隨后顯微分析曝光區(qū)域并且限定操作點(diǎn)。 上述方法使得有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)寫入強(qiáng)度和距離調(diào)節(jié)很準(zhǔn)確和有效
的校準(zhǔn)。在對(duì)示例實(shí)施例的具體描述中呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的更
多配置和優(yōu)點(diǎn)。
用于與存儲(chǔ)介質(zhì)相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的距離適配的上述自動(dòng)聚焦系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)在存儲(chǔ)介質(zhì)與成像光學(xué)單元之間距離的充分 跟蹤，這在考慮到沿著傳播方向的密集聚焦和關(guān)聯(lián)很短聚焦范圍時(shí) 是必需的。
借助包括權(quán)利要求51的特征的方法來解決上文提到的技術(shù)問 題中的至少一個(gè)、優(yōu)選為多個(gè)技術(shù)問題。這一方法包括以下步驟
-逐線在寫入方向上向存儲(chǔ)介質(zhì)寫入構(gòu)造軌道，
-利用預(yù)定最大強(qiáng)度來形成單獨(dú)像素，以及
-利用小于最大強(qiáng)度的強(qiáng)度來形成以相鄰方式將要寫入的至少 兩個(gè)像素。
從屬權(quán)利要求涉及更多配置。
然而，曝光策略并不依賴于上述設(shè)備的精確配置，而與逐線或 者按面將微構(gòu)造引入到存儲(chǔ)介質(zhì)中的所有曝光操作有關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的方法因此工作用于校正在寫入操作過程中出現(xiàn)的 所謂鄰近j丈應(yīng)。
優(yōu)選地，為此使用 一種用于在運(yùn)行期間校正鄰近效應(yīng)的控制系 統(tǒng)以及一種包括將線分布狀態(tài)拆分成部分分量和微分分量的算法。 可以特別地根據(jù)以下參數(shù)來設(shè)置校正深度，這些參數(shù)可以用可變方 式來選擇并且可以是材料所特有的。
在這一情況下，使用具體脈沖策略作為材料構(gòu)造的自由度，其 中優(yōu)選地可以用電子方式、特別是以與曝光線的取向相對(duì)于移動(dòng)方 向是正交還是傾斜有關(guān)的方式來設(shè)置該策略。
在這一情況下，掃描圖案中單獨(dú)曝光點(diǎn)的構(gòu)造程度，也就是存 儲(chǔ)介質(zhì)材料的光學(xué)性質(zhì)的通過曝光來實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換強(qiáng)度將要獨(dú)立于圍 繞物的構(gòu)造或者曝光。
為了滿足這一要求，可以在驅(qū)動(dòng)像素時(shí)并且因此在選擇曝光強(qiáng) 度時(shí)考慮所謂的鄰近效應(yīng)。在上述光刻i殳備中這里必須^殷設(shè)兩個(gè)不 同效應(yīng)。首先，在曝光線內(nèi)，與單獨(dú)放置的點(diǎn)相比而言在彼此并排 放置的點(diǎn)情況下出現(xiàn)強(qiáng)度增加；其次，考慮到熱傳播，根據(jù)點(diǎn)是否 在不久(微秒)以前放置于附近而出現(xiàn)不同的材料性質(zhì)。換言之，最后的時(shí)間鄰近效應(yīng)在低的寫入速度時(shí)不那么突出并且一般可以忽略。
可以通過預(yù)處理將要寫入的數(shù)據(jù)來補(bǔ)償存儲(chǔ)點(diǎn)的不同實(shí)施例的影響。
借助包括權(quán)利要求57的特征的方法來解決上文提到的技術(shù)問 題中的至少一個(gè)、優(yōu)選為多個(gè)技術(shù)問題。這一方法包括以下步驟
-逐線在寫入方向上向存儲(chǔ)介質(zhì)寫入構(gòu)造軌道，以及
-僅在各情況下在各曝光軌道中利用預(yù)定最大強(qiáng)度來形成彼此 以 一定距離布置的單獨(dú)像素。
從屬權(quán)利要求涉及更多配置。
根據(jù)本發(fā)明類似的這一曝光策略因此包括寫入無直接鄰居的分
離像素。


下文基于示例性實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，為此對(duì)附圖進(jìn)行 參照，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明用于借助生成寫入光束的光學(xué)單元來微 構(gòu)造存儲(chǔ)單元的設(shè)備，
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明用于借助監(jiān)視和控制寫入操作的光學(xué)單 元來微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備，
圖3示出了相互并排放置的兩個(gè)構(gòu)造軌道的寫入的示意圖，
圖4示出了用于確定聚焦誤差和確定操作點(diǎn)的曝光楔形的示意
圖，
圖5示出了用于說明一個(gè)點(diǎn)高度調(diào)節(jié)的示意圖，
圖6示出了用于說明兩個(gè)點(diǎn)高度調(diào)節(jié)的示意圖，
圖7示出了用于說明掃描高度調(diào)節(jié)的示意圖，
圖8示出了用于說明基于波陣面?zhèn)鞲衅鞯母叨日{(diào)節(jié)的示意圖，
圖9示出了用于說明基于簡單波陣面?zhèn)鞲衅鞯母叨日{(diào)節(jié)的示意圖，
圖10示出了用于說明以與位置相關(guān)的相移為基礎(chǔ)的高度調(diào)節(jié) 的示意圖，
圖11示出了用于說明第一寫入策略的示意圖，以及 圖12示出了用于說明第二寫入策略的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)2的光學(xué)部件的結(jié)構(gòu)。 激光器4作為用于生成至少部分相干光束14的輻射源。 光調(diào)制器6以線式光調(diào)制器的形式布置于光束路徑中，所述調(diào)
制器具有多個(gè)單獨(dú)可切換調(diào)制器單元。
全部用標(biāo)號(hào)8標(biāo)識(shí)的光束成形光學(xué)單元用于照射調(diào)制器6。 全部用標(biāo)號(hào)10標(biāo)識(shí)的縮減光學(xué)單元用于縮減由調(diào)制器6發(fā)射的
強(qiáng)度分布。
提供傳送臺(tái)12以便相對(duì)于縮減光學(xué)單元10移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)2。
根據(jù)本發(fā)明，以限制衍射的方式形成縮減光學(xué)單元10，而縮減 光學(xué)單元IO產(chǎn)生相對(duì)于單獨(dú)調(diào)制器單元的面積至少為25、優(yōu)選至少 為50的面積縮減。如上文所述，有利的縮減因子的范圍落在50與 1000之間的范圍中并且特別是250。
縮減光學(xué)單元10因此將各調(diào)制器單元所衍射的輻射強(qiáng)度縮減 到少于10nm直徑、特別地少于1 nm直徑的大小。由此可以在存儲(chǔ) 介質(zhì)的表面上獲得的結(jié)構(gòu)大小因此可以被歸類于微米范圍下至亞微 米范圍中。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以寫入的面積大小上至1 1112的此類 小型構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了多種新應(yīng)用。
在本情況下，激光器4被形成為可見光諳范圍中的脈沖式二極 管泵式固態(tài)激光器并且生成單模激光束14。
調(diào)制器6是包括分別可切換調(diào)制器單元的單線式光調(diào)制器，所 述調(diào)制器也稱為光柵光閥(GLV)。單獨(dú)調(diào)制器單元各包括可以通 過電子驅(qū)動(dòng)從它們的平面型布置交替地調(diào)節(jié)的多個(gè)單獨(dú)條帶。通過對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)，可調(diào)條帶可以以產(chǎn)生鏡射表面的方式布置于非可調(diào)條帶 的平面中。對(duì)照而言，如果調(diào)節(jié)條帶則產(chǎn)生以下調(diào)制器，該調(diào)制器 具有從鏡射表面偏離的發(fā)光特征。因而，可以用有目標(biāo)的方式更改 單獨(dú)調(diào)制器單元的發(fā)光特征，并且因此可以越過多個(gè)調(diào)制器單元來 設(shè)置特征線圖案。光柵光閥通常具有1000個(gè)或者更多調(diào)制器單元。
這樣的線式光調(diào)制器的尺度通?？梢允?0 mmx25 pm，其中單獨(dú)調(diào) 制器單元具有長度約為25 jum的尺度。
光束成形光學(xué)單元8根據(jù)具有高斯徑向強(qiáng)度分布的激光束14 的圓形波束分布狀態(tài)來生成與單線式光調(diào)制器的面積適配的波束分 布狀態(tài)。
為此，波束成形光學(xué)單元8首先具有使激光束14擴(kuò)張并且相互 以兩個(gè)焦距之和的距離來布置的兩個(gè)透4竟16和18。在這一'lt況下，
透鏡16的焦距小于透鏡18的焦距。激光束因此在光束路徑的部分 14a中具有比在激光器4的輸出處具有更大直徑。
光束路徑然后具有兩個(gè)圓柱透鏡20和22，其根據(jù)激光束14的 擴(kuò)張旋轉(zhuǎn)對(duì)稱強(qiáng)度分布在光束路徑的部分14b中生成橢圓強(qiáng)度分布。
光束成形光學(xué)單元8然后具有鮑威爾透鏡24，其根據(jù)橢圓強(qiáng)度 分布來生成也稱為平頂?shù)慕凭匦螐?qiáng)度分布。正如在概述中已經(jīng)所 示，鮑威爾透鏡本身是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。因此在光束路徑的部分 14c中，激光束沿著圖1中所示垂直方向具有基本上均勻的強(qiáng)度分布。
準(zhǔn)直透鏡26根據(jù)離開鮑威爾透鏡24的發(fā)散光束來生成平行光 束包，所述光束包由下游圓柱會(huì)聚透鏡28聚焦。鏡30將聚焦光束 引導(dǎo)到線式光調(diào)制器6上。在這一情況下，線式光調(diào)制器6的調(diào)制 器單元實(shí)質(zhì)上布置于會(huì)聚透鏡28的焦平面中。
如上文已經(jīng)說明的那樣，光學(xué)系統(tǒng)的 一 個(gè)要求是利用平面波照 射各調(diào)制器單元，相對(duì)于平面波的偏離不超過X/4的最大值。在這一 情況下，優(yōu)選利用平面波性質(zhì)相對(duì)于彼此偏離不大于人/4的光照射相 鄰像素。然而，如果投射到調(diào)制器單元的全部光可以表征為平面波
則特別地有利。因此，優(yōu)選地整體以限制散射的方式形成光束成形光學(xué)單元8。
縮減光學(xué)單元10布置于線式光調(diào)制器6下游的光束路徑中。為 此，首先提供包括兩個(gè)透鏡32和34的準(zhǔn)直光學(xué)單元，該單元4艮據(jù) 由部分14d中的實(shí)際上點(diǎn)類型調(diào)制器單元發(fā)射的單獨(dú)單光束在部分 14e中生成平行光束。這些平行光束然后由物鏡36聚焦到存儲(chǔ)介質(zhì) 2的表面上。聚焦光束于是也可以稱為寫入光束，因?yàn)樗鼘⑽?gòu)造所 需寫入能量引入到存儲(chǔ)介質(zhì)2中。
雖然在圖1中圖示了僅一個(gè)物鏡，但是縮減光學(xué)單元IO可以具 有焦距和/或數(shù)值孔徑不同的至少兩個(gè)不同物鏡以便獲得在產(chǎn)生微構(gòu) 造的過程中在不同量值的點(diǎn)大小之間的快速轉(zhuǎn)變。物鏡36優(yōu)選地形 成為顯微鏡物鏡。
有孔隔膜37在物鏡36上游的光束路徑中被布置為又一光束成 形單元。有孔隔膜37實(shí)現(xiàn)空間頻率濾波器。借助由透鏡32和34組 成的準(zhǔn)直光學(xué)單元，調(diào)制器6的調(diào)制器單元的圖像在有孔隔膜37的 區(qū)域中傅立葉變換到傅立葉平面中。在傅立葉平面出現(xiàn)的較高衍射 階受到有孔隔膜34阻隔，從而物鏡36基本上僅聚焦零衍射階的光。
可以通過阻隔零階而不是一階并且通過透射一階之一來實(shí)現(xiàn)一 種替代結(jié)構(gòu)。作為結(jié)果，雖然以寫入光束的強(qiáng)度為代價(jià)，但是可以 實(shí)現(xiàn)較高對(duì)比度。
有孔隔膜37優(yōu)選地具有矩形孔徑，因?yàn)榫€式光調(diào)制器6所生成 的光束特別是在傅立葉平面中呈現(xiàn)基本上矩形的形式。對(duì)照而言， 也有可能利用橢圓或者圓形孔徑形式。
在存儲(chǔ)介質(zhì)2之下示出的傳送臺(tái)12在兩個(gè)軸上可調(diào)并且因此可 以在相對(duì)于在顯微鏡物鏡36之下的聚焦光束的光束傳播的橫向平面 中移動(dòng)。
此外，傳送臺(tái)12可以在縮減光學(xué)單元10的方向上移動(dòng)存儲(chǔ)介 質(zhì)2以便實(shí)現(xiàn)高度適配。這一自由度對(duì)于實(shí)現(xiàn)下文進(jìn)一步提到的自 動(dòng)聚焦以便將存儲(chǔ)介質(zhì)盡可能精確地保持于縮減光學(xué)單元10的焦點(diǎn) 處是有利的。二色光束分光器38被布置于在準(zhǔn)直光學(xué)單元的透鏡32和34 與物鏡36之間的光束路徑中并且可以借助致動(dòng)器(未圖示)沿著光 束14e的傳播方向移動(dòng)。借助光束分光器38的移動(dòng)，可以相對(duì)于如 箭頭A所示的存儲(chǔ)介質(zhì)2的移動(dòng)來橫向地調(diào)整和對(duì)準(zhǔn)曝光點(diǎn)的聚焦線。
圖2示出了以下光學(xué)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在存儲(chǔ)介質(zhì)2上用于監(jiān)視和 控制寫入操作、特別是也用于相對(duì)于已有構(gòu)造來對(duì)準(zhǔn)將要曝光的構(gòu) 造。為此首先提供特別地用于監(jiān)視微構(gòu)造的相機(jī)系統(tǒng)40并且其次提 供自動(dòng)聚焦系統(tǒng)42。
兩個(gè)系統(tǒng)40和42從上述二色光束分光器38開始。在后者之上 首先提供又一優(yōu)選為類似的二色光束分光器44,該分光器分開一方 面用于相機(jī)系統(tǒng)40而另一方面用于自動(dòng)聚焦系統(tǒng)42的兩個(gè)光束路 徑。
相機(jī)系統(tǒng)首先具有形成為二極管燈(LED)或者卣素?zé)舻墓庠?46形式的照射設(shè)備。可調(diào)隔膜48調(diào)節(jié)輻射到存儲(chǔ)介質(zhì)2的表面上的 光量強(qiáng)度。光束經(jīng)由光束分光器44在存儲(chǔ)介質(zhì)2的方向上向下導(dǎo)引， 其中光束借助物鏡36來聚焦。就此而言，參照?qǐng)D1中的圖示，該圖 示在39處初步示出了在相機(jī)系統(tǒng)40和自動(dòng)聚焦系統(tǒng)42的方向上行 進(jìn)的光束。
從存儲(chǔ)介質(zhì)2的表面反射的光再次但是在相反方向上經(jīng)過物鏡 36、波束分光器38和44并且撞擊優(yōu)選為50:50作用的光束分光器 50。光束(在圖2中偏移示出)從光束分光器50繼續(xù)經(jīng)過物鏡52 和極化器54并且撞擊相機(jī)56。
箭頭B表示相機(jī)56可以相對(duì)于光束的傳纟番方向橫向地移動(dòng)。 這一移動(dòng)自由度的作用在于能夠以充分高的分辨率觀測(cè)存儲(chǔ)介質(zhì)2 的表面充分大的區(qū)域。舉例而言，如果線式光調(diào)制器6具有約1000 個(gè)調(diào)制器單元并且如果打算以在各情況下4個(gè)像素的分辨率觀測(cè)存 儲(chǔ)介質(zhì)或者所寫微構(gòu)造的表面上的成像點(diǎn)，則需要只有專門生產(chǎn)才 可獲得的在一個(gè)方向上有4000個(gè)像素這一數(shù)量的芯片。對(duì)照而言，如果使用常規(guī)芯片，則它們的像素?cái)?shù)量不足，從而可以借助相對(duì)于 光傳播的所述橫向移動(dòng)來補(bǔ)償分辨率不足。因此借助相機(jī)56的移動(dòng)
來掃描將要觀測(cè)的存儲(chǔ)介質(zhì)2的區(qū)域。
上述相機(jī)支路40可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)任務(wù)。相機(jī)支路40可用于預(yù)備 檢查將要曝光的存儲(chǔ)介質(zhì)2，可以用于顯微檢查存儲(chǔ)介質(zhì)2的被構(gòu)造 區(qū)域或者可以用于校準(zhǔn)例如線式光調(diào)制器這樣的調(diào)制器6 。
下文進(jìn)一步具體討論調(diào)制器6的校準(zhǔn)。布置于相機(jī)56下游的才及 化器54在任何速率都可以工作用于在線式光調(diào)制器的校準(zhǔn)過程中的 連續(xù)可變強(qiáng)度衰減。
相機(jī)支^各40還可以有利地用于整個(gè)系統(tǒng)的既快速又準(zhǔn)確的對(duì) 準(zhǔn)。在原理上有可能將下文描述的激光二極管的定位或者激光二極 管用于相對(duì)于寫入激光或者曝光線的高度調(diào)節(jié)。
根據(jù)圖2在光束分光器44之上布置的光學(xué)結(jié)構(gòu)的支路代表了用 于與存儲(chǔ)介質(zhì)2和縮減光學(xué)單元10的距離適配的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)42。
為此首先提供第一激光二極管60,來自該二極管的光借助透鏡 62來校準(zhǔn)并且經(jīng)過兩個(gè)優(yōu)選為50:50的光束分光器64和66、也經(jīng)過 二色光束分光器38以及經(jīng)過物鏡36引導(dǎo)到存儲(chǔ)介質(zhì)2上。反射光 然后在相反方向上穿行，并且部分反射光在4象限檢測(cè)器68的方向 上經(jīng)過光束分光器66,其中在又一光束路徑中提供聚焦透鏡70和又 一優(yōu)選為50:50的光束分光器72。借助共面板74來產(chǎn)生散光，從而 4象限檢測(cè)器所生成的信號(hào)具有與光束在存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上的散焦 有關(guān)的方向信息項(xiàng)。
借助散焦信息，可以確定存儲(chǔ)介質(zhì)2相對(duì)于縮減光學(xué)單元、也 就是相對(duì)于物鏡36的距離偏離，并且對(duì)應(yīng)信號(hào)可以用于調(diào)節(jié)距離、 也就是用于自動(dòng)聚焦。
與第一激光二極管60和4象限檢測(cè)器68并行地提供第二激光 二極管76以及又一透鏡78和又一 4象限檢測(cè)器80。來自第二激光 二極管76的光以與來自第一激光二極管60的光相同的方式經(jīng)由光 束分光器64引導(dǎo)到存儲(chǔ)介質(zhì)2的表面上并且從所述表面反射。反射4象限檢測(cè)器80上，其中然后可以類似地基于散焦的方向信息來確 定存儲(chǔ)介質(zhì)2相對(duì)于物鏡36的距離偏離。
應(yīng)用兩個(gè)激光二極管和兩個(gè)4象限檢測(cè)器意味著可以在時(shí)間上 和在空間上相互獨(dú)立地進(jìn)行自動(dòng)聚焦。在這一情況下，所述構(gòu)造具 有以下效果最大數(shù)目的光學(xué)部件聯(lián)合地用于兩個(gè)光束路徑并且因 此產(chǎn)生小的空間要求。
圖2在底邊也圖示了可以使用鏡來取代二色光束分光器38,該 鏡于是將線式光調(diào)制器6所調(diào)制的光引導(dǎo)到相機(jī)系統(tǒng)40上并且因此 實(shí)現(xiàn)對(duì)線式光檢測(cè)器運(yùn)轉(zhuǎn)的直接觀測(cè)。光束分光器38和鏡82沿著 箭頭C所代表的方向聯(lián)合地可調(diào)，從而易于實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)操作模式之 間的轉(zhuǎn)變。
圖3示出了將用來形成例如由計(jì)算機(jī)生成的連續(xù)全息圖的具有 微構(gòu)造的兩個(gè)相鄰條帶90和92寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)2的示意圖。
如圖3中可見，條帶90的邊緣從虛線方式圖示的直線偏離，該 偏離的大小在圖示中有所夸大。待新寫入的條帶92將要盡可能接近 第一條帶來寫入。為此，在本示例實(shí)施例中，利用結(jié)合圖2已經(jīng)描 述的相機(jī)系統(tǒng)40來觀測(cè)條帶90的右邊緣，并且例如調(diào)整光束分光 器38,從而根據(jù)箭頭D將當(dāng)前要寫入的線94向左調(diào)整由相機(jī)系統(tǒng) 40的評(píng)估所確定的距離。因此有可能以實(shí)際上相互鄰接的方式寫入 兩個(gè)條帶90和92。
最終由此有可能在相對(duì)大的區(qū)域上寫入多個(gè)條帶。
下文更具體地描述上文參照?qǐng)D2已經(jīng)說明的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)42 的功能和應(yīng)用。
高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)選地針對(duì)多個(gè)掃描點(diǎn)、特別地針對(duì)兩個(gè)掃描點(diǎn)
來操作。
在以兩個(gè)或者更多平方厘米曝光為認(rèn)可目的的用于微構(gòu)造的上 述設(shè)備之一的應(yīng)用中，面高度調(diào)節(jié)是特別有利的。然而下文描述的
白如前文已經(jīng)提到的，二色光束分光器38將曝光支路從光學(xué)結(jié)構(gòu) 的相機(jī)系統(tǒng)40和自動(dòng)聚焦系統(tǒng)42分離。就此而言同樣參見圖2。
測(cè)量點(diǎn)與方向有關(guān)的高度調(diào)節(jié)是優(yōu)選的。為此，用于在存儲(chǔ)介 質(zhì)2的存儲(chǔ)層區(qū)域中找到和保持寫入光束的焦點(diǎn)的自動(dòng)聚焦包括基 于散光方法的自治系統(tǒng)。在這一情況下，使用在相對(duì)于光傳播方向
此，對(duì)于相對(duì)于光學(xué)單元距離不同的兩個(gè)方向，獲得在相應(yīng)其它方 向上造成光束直徑失真的焦平面。光束橫截面只有在為兩個(gè)焦平面 之間路徑 一 半的區(qū)域中才是圓形。4象限檢測(cè)器然后可以確定所拾取 的光束橫截面相對(duì)于圓形形式偏離的程度和方向。然后可以根據(jù)該 偏離來生成重置信號(hào)以便設(shè)置4象限檢測(cè)器的均勻照射。
圖2中所示兩個(gè)激光器二極管60和76作為光源來工作，所述 激光器二極管彼此獨(dú)立地操作并且它們的反射光由兩個(gè)4象限檢測(cè) 器68和80捕獲。
兩個(gè)高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是必需的，因?yàn)闄z測(cè)點(diǎn)根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)2相對(duì) 于寫入光束的移動(dòng)方向而必須位于曝光區(qū)域的左側(cè)或者右側(cè)上。這 是因?yàn)榫劢拐`差信號(hào)的有意義評(píng)估只有在存儲(chǔ)介質(zhì)2的未構(gòu)造、也 就是未曝光區(qū)域中才是可能的。另外，將要以引導(dǎo)寫入操作的方式 來確定自動(dòng)聚焦點(diǎn)以便能夠隨后校正存儲(chǔ)介質(zhì)2的表面的高度位置 改變。
為了設(shè)置兩個(gè)激光二極管60和76的照射點(diǎn)，激光二極管在各 情況下以如下方式來布置使得兩個(gè)照射點(diǎn)被布置到聚焦寫入光束在 存儲(chǔ)介質(zhì)2的表面上的聚焦線的左側(cè)和右側(cè)。為此，可以用機(jī)械和/ 或電子方式設(shè)置兩個(gè)激光二極管60和76的位置。
另外，兩個(gè)獨(dú)立自動(dòng)聚焦系統(tǒng)以節(jié)省空間的方式在彼此交錯(cuò)的 方式下加以布置并且共用多個(gè)光學(xué)部件。在原理上，具有4象限檢 測(cè)器68和80的支路共用聚焦透鏡70。
取代了上述兩個(gè)激光二極管60和76，也有可能提供更多光源以便為更多自動(dòng)聚焦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更多照射點(diǎn)。為此，對(duì)于各光源，于
是在各情況下也有用于測(cè)量照射點(diǎn)相對(duì)于預(yù)定位置的偏離的4象限
檢測(cè)器。舉例而言，在各情況下兩個(gè)或者三個(gè)照射點(diǎn)可以布置于聚
焦寫入光束在存儲(chǔ)介質(zhì)2的表面上的各側(cè)上。這里描述的原理因此 不限于兩個(gè)光源。
如果在聚焦寫入光束的一側(cè)上提供多個(gè)照射點(diǎn)，則由此有可能 不但確定高度位置的偏離而且確定材料位置如高度和傾斜度的檢測(cè)。
具有多個(gè)掃描點(diǎn)或者照射點(diǎn)的上述系統(tǒng)也可以稱為多點(diǎn)散光高 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。根據(jù)傳送臺(tái)12的移動(dòng)方向，然后評(píng)估不同的高度調(diào)節(jié) 信號(hào)，或者該系統(tǒng)通過調(diào)整在光束路徑中布置的光源或者光學(xué)裝置 如光束分光器或者鏡的位置來改變掃描光束的位置。
確定操作點(diǎn)以便精確定位在物鏡36與存儲(chǔ)介質(zhì)2之間的距離。 特別是在連續(xù)曝光的情況下可以優(yōu)選地借助操作點(diǎn)設(shè)置可變的光檢 測(cè)器或者相機(jī)通過在時(shí)間和空間上分析所寫測(cè)試構(gòu)造的衍射效率來 使操作點(diǎn)確定自動(dòng)化。然后可以按照位置或者時(shí)間來推斷實(shí)現(xiàn)最佳 但是未必最高衍射效率的操作點(diǎn)設(shè)置。這里也可以通過評(píng)估較高衍 射階來獲得附加信息。另外，可以通過評(píng)估曝光構(gòu)造的對(duì)比度函數(shù) 來優(yōu)選地自動(dòng)實(shí)現(xiàn)操作點(diǎn)。
如果由具有至少兩個(gè)照射點(diǎn)、也就是具有兩個(gè)點(diǎn)自動(dòng)聚焦調(diào)節(jié) 的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)檢測(cè)傾斜度，則可以借助在對(duì)應(yīng)方向上傾斜衍射光 柵6的致動(dòng)器在運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的傾斜校正。
在寫入過程中由過程規(guī)定的延遲所造成的空間偏移主要在雙向 寫入過程中有影響。為了避免損害曝光構(gòu)造，可以提供電子偏移校 正。在原理上，偏移校正包括可調(diào)附加延遲時(shí)間和/或激光器的空間 預(yù)觸發(fā)。這補(bǔ)償了在高度位置或者傾斜度的測(cè)量與寫入瞬間之間流 逝的時(shí)間段，在該時(shí)間段中存儲(chǔ)介質(zhì)在測(cè)量位置與寫入位置之間調(diào) 整。另外，類似地通過這里為線性上升的附加可調(diào)延遲來實(shí)現(xiàn)傾斜， 然而該延遲在偏移補(bǔ)償?shù)那闆r下是固定的。高度調(diào)節(jié)是基于比如也在CD或者DVD驅(qū)動(dòng)中使用的散光原 理?？梢曰谝蛏⒐舛冃尾⑶页上竦?象限檢測(cè)器上的回反射光 束的取向來檢測(cè)散焦的程度和取向。此信息用于驅(qū)動(dòng)根據(jù)存儲(chǔ)材料 的高度分布狀態(tài)來跟蹤采樣或者光學(xué)系統(tǒng)的致動(dòng)器。
用于確定操作點(diǎn)的方法是基于產(chǎn)生曝光楔形。就此而言參照?qǐng)D 4。在這一情況下，構(gòu)造材料的區(qū)域，在該區(qū)域中強(qiáng)度沿著一個(gè)軸而 曝光高度沿著另一軸連續(xù)地改變。16個(gè)不同灰度的值范圍優(yōu)選地用 于強(qiáng)度。高度在預(yù)先在調(diào)整S曲線時(shí)限定的S曲線中的區(qū)域(約20 pm)中變化。曝光區(qū)域的顯微分析獲得楔形，參見圖4。假設(shè)最優(yōu) 曝光高度為在很低強(qiáng)度時(shí)仍出現(xiàn)構(gòu)造的曝光高度。由于在考慮滯后 時(shí)曝光高度與致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電壓沒有固定關(guān)系，所以優(yōu)選地使用聚 焦誤差信號(hào)(FES)作為用于最優(yōu)曝光的參考。FES電壓因此是高度 調(diào)節(jié)的操作點(diǎn)。
為了能夠?qū)⑵毓庑ㄐ闻c聚焦誤差信號(hào)相關(guān)，有必要與曝光時(shí)序 同步地迅速生成和存儲(chǔ)S曲線。應(yīng)當(dāng)在正常曝光速度實(shí)現(xiàn)楔形的曝 光以便增加以后大面積曝光的意義?；叶戎敌ㄐ蔚钠毓夂筒僮鞴?jié)點(diǎn) 的確定結(jié)果如下
首先借助在設(shè)備的相機(jī)支路中的顯微功能來選擇用于灰度值楔 形的區(qū)域。這是通過將驅(qū)動(dòng)電子器件中的位置計(jì)數(shù)器歸零來完成的。 加載灰度值楔形U6個(gè)灰度值)的曝光圖案。 按照限定的位置撤回傳送臺(tái)以便為曝光操作運(yùn)轉(zhuǎn)。 將高度調(diào)節(jié)模塊置于"灰度值楔形"模式。這具有以下效果以 由激光脈沖觸發(fā)的方式在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)S曲線的值。在這一情況下， 存儲(chǔ)器可以優(yōu)選地位于高度調(diào)節(jié)模塊中或者代之以位于驅(qū)動(dòng)電子器 件中。
優(yōu)選地借助16個(gè)灰度值或者強(qiáng)度和128個(gè)高度步長來實(shí)現(xiàn)灰度 值楔形的曝光，其中提到的數(shù)值應(yīng)當(dāng)理解為舉例說明并且僅為優(yōu)選。 在這一情況下，在預(yù)先限定的范圍中更改顯微鏡物鏡高度調(diào)節(jié)的壓 電式致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電壓。借助用戶干預(yù)在S曲線的高度調(diào)制過程中實(shí)現(xiàn)范圍限制。在曝光和改變壓電電壓的同時(shí)確定和存儲(chǔ)S曲線的值。
在曝光之后激活設(shè)備的顯微模式。在這一模式下，通過線性臺(tái) 的移動(dòng)將曝光楔形的頂端帶到相機(jī)圖像或者目標(biāo)標(biāo)記的中央。這里 從驅(qū)動(dòng)電子器件讀出傳送臺(tái)的當(dāng)前位置。
類似地讀出所存儲(chǔ)的s曲線數(shù)據(jù)?？梢曰谧x出的s曲線數(shù)據(jù) 中的當(dāng)前位置來讀出可以出現(xiàn)最優(yōu)曝光的s曲線值。此值是高度調(diào)
節(jié)的操作點(diǎn)。
一個(gè)點(diǎn)的高度調(diào)節(jié)或者雙向?qū)懭朐诟髑闆r下在曝光線、也就是 聚焦寫入光束的兩側(cè)上需要照射或者檢測(cè)點(diǎn)，因?yàn)樵摍z測(cè)只有在未
圖示了這一情形，其中曝光線圖示為方形圖案而兩個(gè)照射點(diǎn)圖示為圓圈。
才艮據(jù)移動(dòng)方向，兩個(gè)照射點(diǎn)中的僅一個(gè)照射點(diǎn)和相應(yīng)分配的4 象限檢測(cè)器用于評(píng)估。通過在曝光線與檢測(cè)點(diǎn)之間的距離，系統(tǒng)窺 探未來或者系統(tǒng)可以補(bǔ)償電子器件和致動(dòng)器的反應(yīng)時(shí)間。優(yōu)選地， 檢測(cè)點(diǎn)位于曝光線的中央，但是如果是有利的則也有可能選擇任何 其它位置。
然而，借助在移動(dòng)方向上在各情況下在照射線的各側(cè)上有一個(gè) 檢測(cè)點(diǎn)的圖5中所示布置，可以檢測(cè)并且因此補(bǔ)償存儲(chǔ)材料沿著曝 光線的無傾斜度。這 一 系統(tǒng)依賴于存儲(chǔ)材料和平行的曝光束的聚焦 區(qū)域(景深)。相對(duì)于曝光線的取向僅橫向地實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。
兩個(gè)點(diǎn)的高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)在圖6中圖示并且類似于上述一個(gè)點(diǎn)的 高度調(diào)節(jié)。為了能夠檢測(cè)在曝光線與沿著曝光線的存儲(chǔ)介質(zhì)之間的 傾斜度，取代一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)或者掃描點(diǎn)，將兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)或者掃描點(diǎn)用 于各移動(dòng)方向。如果如圖6中所示布置檢測(cè)點(diǎn)，則可以檢測(cè)傾斜度。 這一 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)另外在于可以將獨(dú)立的高度調(diào)節(jié)用于各檢測(cè)點(diǎn)。一 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)如圖6中的相應(yīng)上方檢測(cè)點(diǎn)可以在顯微鏡物鏡并入于具有 壓電致動(dòng)器的閉環(huán)高度調(diào)節(jié)回路中，其中另一檢測(cè)點(diǎn)如圖6中的相應(yīng)下方檢測(cè)點(diǎn)可以例如在線式光檢測(cè)器的固定處在具有傾斜機(jī)構(gòu)的 調(diào)節(jié)回路中動(dòng)作。
由此有可能使用通常的線性標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制器，例如PID調(diào)制器。 傾斜分量可以借助坐標(biāo)變換用電子方式與Z分量分離并且然后
可以傳遞到相應(yīng)致動(dòng)器控制回^各。
用于利用一個(gè)或者兩個(gè)固定檢測(cè)點(diǎn)來檢測(cè)存儲(chǔ)層的位置的前述
系統(tǒng)和方法的又一優(yōu)選替代方式是一種針對(duì)掃描檢測(cè)點(diǎn)來操作并且
因此實(shí)現(xiàn)掃描高度調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。在圖7中圖示了掃描高度調(diào)節(jié)的原理。
例如在與曝光線相距一定距離處，沿著曝光線或者垂直于移動(dòng) 方向來掃描檢測(cè)點(diǎn)，由此產(chǎn)生例如基本上正弦波形。結(jié)合相對(duì)于存 儲(chǔ)材料的曝光線和檢測(cè)點(diǎn)的移動(dòng)，由此實(shí)際地曝光并且同時(shí)掃描該材料。
借助上述散光方法，檢測(cè)點(diǎn)獲得與存儲(chǔ)材料在曝光線之前的高 度分布狀態(tài)有關(guān)的信息。此信息由包括顯微鏡物鏡的壓電致動(dòng)器的 電壓在內(nèi)的誤差信號(hào)組成。如果兩個(gè)信息項(xiàng)與檢測(cè)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)或者電 流位置組合，則獲得高度分布狀態(tài)。調(diào)節(jié)的目的于是在于通過首先 調(diào)節(jié)適配顯微鏡物鏡的壓電致動(dòng)器而后針對(duì)曝光線相對(duì)于存儲(chǔ)材料 的傾斜來調(diào)整致動(dòng)器從而最小化聚焦誤差的整體。
這一解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于可以針對(duì)整個(gè)寫入?yún)^(qū)域或者至少部分 寫入?yún)^(qū)域來記錄高度分布狀態(tài)。因而高度和傾斜度的理想設(shè)置是可 能的?？梢赃@樣檢測(cè)將檢測(cè)點(diǎn)處的污物粒子納入考慮之中的誤差并 且進(jìn)行限定。另外，可以考慮在兩個(gè)點(diǎn)的檢測(cè)情況下檢測(cè)不到的存 儲(chǔ)材料的曲率。另外有可能為保證質(zhì)量的任務(wù)而創(chuàng)建存儲(chǔ)介質(zhì)的高 度分布狀態(tài)。
然而，高度分布狀態(tài)的評(píng)估和致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)更復(fù)雜并且因而需 要更高的計(jì)算復(fù)雜度。
高度調(diào)節(jié)的又 一 優(yōu)選配置包括波陣面高度調(diào)節(jié)，為此對(duì)于存儲(chǔ)
表面的高度調(diào)節(jié)或者檢測(cè)，有可能使用一種如圖8中所示在操作上與波陣面?zhèn)鞲衅飨嗨频南到y(tǒng)。
準(zhǔn)直激光束100在借助光束分光器101偏轉(zhuǎn)之后撞擊存儲(chǔ)介質(zhì)
102?；胤瓷洳ń?jīng)由由透鏡對(duì)104、 106產(chǎn)生的中間焦點(diǎn)而引導(dǎo)到優(yōu) 選地具有圓柱透鏡110的一維透鏡陣列108上?？紤]到透鏡110的 傅立葉變換性質(zhì)，焦點(diǎn)的位置依賴于入射光束112的角度并且因此 依賴于存儲(chǔ)介質(zhì)102的表面的傾斜度。
單獨(dú)透鏡110的各焦點(diǎn)的移位可以用于檢測(cè)存儲(chǔ)介質(zhì)102的表 面的位置和取向。另外，這一方法提供了獲得與存儲(chǔ)介質(zhì)102的表 面有關(guān)的面信息這一可能。
如果取代一維透鏡陣列108而利用具有優(yōu)選為相機(jī)芯片的二維 檢測(cè)器的二維透鏡陣列，則有可能針對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)相對(duì)于物鏡、例如 圖1中的物鏡36的高度和傾斜以輔助方式驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。
然而，這一類高度測(cè)量需要在至少一個(gè)點(diǎn)的附加絕對(duì)高度測(cè)量， 因?yàn)樯鲜鱿到y(tǒng)僅獲得高度的梯度而不是絕對(duì)值。
在又一優(yōu)選實(shí)施例中，有可能實(shí)現(xiàn)具有圖9中所示構(gòu)造的簡單 波陣面?zhèn)鞲衅?。在這一情況下，多個(gè)采樣光束120以不同角度引導(dǎo) 到可以例如與圖1中的物鏡36對(duì)應(yīng)的示意性地示出的顯微鏡物鏡 122和存儲(chǔ)介質(zhì)102上。
由于存儲(chǔ)介質(zhì)102的傾斜或者變形，各采樣光束120經(jīng)歷它自 身的偏移，這在各情況下通過在圖9頂部的小箭頭來圖示。面?zhèn)鞲?器(相機(jī)芯片)可以借助所測(cè)量的強(qiáng)度分布的質(zhì)心計(jì)算來確定相對(duì) 于參考位置的偏移，根據(jù)該偏移又可以推斷存儲(chǔ)介質(zhì)102的表面的 梯度。在一個(gè)點(diǎn)的絕對(duì)高度確定在這里同樣也是必需的。
又 一 優(yōu)選示例實(shí)施例借助與位置相關(guān)的相移來獲得高度信息。 這一 系統(tǒng)在圖10中示意地圖示并且以與先前相同的方式針對(duì)多個(gè)采 樣光束120來操作。反射平面、也就是存儲(chǔ)介質(zhì)102的表面的變形 在傅立葉平面中產(chǎn)生轉(zhuǎn)變。在這一情況下，傅立葉變換由兩個(gè)聚焦 透鏡130和132產(chǎn)生。如果在兩個(gè)透鏡之間的傅立葉平面中引入例 如球面或者代之以非球面透鏡或者圓柱透鏡這樣的根據(jù)位置來更改相位的光學(xué)單元134,則這在第二透鏡132的焦平面中造成焦距移 位。借助該焦距移位，然后又可以推斷存儲(chǔ)介質(zhì)102的表面的變形。 與在上述系統(tǒng)中一樣，在一個(gè)點(diǎn)的絕對(duì)高度測(cè)量在這里也是必需的。 可以通過校準(zhǔn)調(diào)制器6來補(bǔ)償光學(xué)、機(jī)械和電結(jié)構(gòu)中多種可能 和不可避免的不足。下文始終提到優(yōu)選線式光調(diào)制器6而不希望排 除二維調(diào)制器。
在這一情況下，測(cè)量各單獨(dú)像素。在計(jì)算機(jī)中在表格中分別為 各像素存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果。這一表格用來計(jì)算在線式光調(diào)制器6的驅(qū)動(dòng) 電子器件中存儲(chǔ)的查找表。中央單元是COMS相機(jī)或者是用于局部 強(qiáng)度測(cè)量的一些其它適當(dāng)相機(jī)系統(tǒng)。借助上游圖像處理來表示在線 式光調(diào)制器的成像像素的焦點(diǎn)周圍的區(qū)域，該區(qū)域隨后用于強(qiáng)度確 定。這保證在測(cè)量中不考慮非自然因素如光反射。另外避免對(duì)通常 用于此類測(cè)量的光電二極管的微調(diào)。
另外，CMOS相機(jī)的使用允許對(duì)當(dāng)前焦點(diǎn)的位置檢測(cè)。如果后 者從中央?yún)^(qū)域遷移，則可以借助傳送臺(tái)來實(shí)現(xiàn)被引導(dǎo)的重新定位。
用于確定線式光調(diào)制器的單獨(dú)像素的強(qiáng)度的又一方法是基于對(duì) 光電檢測(cè)器定位于其之下、直徑優(yōu)選地約為10 (im的小孔徑以及對(duì) X-Y定位設(shè)備的使用。借助在寫入平面(存儲(chǔ)材料的平面)中的X-Y 定位設(shè)備，小孔、也就是小孔徑相對(duì)于將要檢查的寫入點(diǎn)被居中地 定位。借助光電二極管和優(yōu)選地以對(duì)數(shù)方式操作的評(píng)估電子單元來 測(cè)量撞擊寫入光束的強(qiáng)度。
上述校準(zhǔn)是以相對(duì)復(fù)雜的方式來實(shí)現(xiàn)的并且補(bǔ)償在照射線式光 調(diào)制器6時(shí)的誤差和時(shí)間性波動(dòng)。
在校準(zhǔn)中提供以下功能。 -寫入焦點(diǎn)的亞微米測(cè)量 -與線式光調(diào)制器像素的相關(guān) -傳遞函數(shù)的測(cè)量
-針對(duì)所有像素的均勻強(qiáng)度步長的偏離 -在查找表中的存儲(chǔ)-在運(yùn)行期間線式光調(diào)制器驅(qū)動(dòng)的校正
-線式光調(diào)制器或者照射光學(xué)單元校正的在線監(jiān)視和校準(zhǔn)
-曝光質(zhì)量的反饋(基于全息圖和圖案的質(zhì)量)和曝光的在線校
準(zhǔn)
在掃描操作過程中，結(jié)合圖1中所示結(jié)構(gòu)和利用該結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)
的寫入路徑，假設(shè)曝光線相對(duì)于物鏡或者設(shè)備、特別是物鏡36是固 定的。通過引入用于移動(dòng)光束分光器38 ("二色光束分光器")的致 動(dòng)器，有可能相對(duì)于物鏡36來移動(dòng)曝光線。
如果實(shí)現(xiàn)曝光線在材料傳送方向上的移動(dòng)，由此有可能補(bǔ)償特 別是傳送臺(tái)12的速度波動(dòng)所引起的抖動(dòng)。
如果實(shí)現(xiàn)相對(duì)于材料傳送的橫向移動(dòng)，則這一自由度允許補(bǔ)償 材料引導(dǎo)中的缺陷或者誤差。特別是在由多個(gè)曝光線組成的面曝光 情況下，有必要以受控方式;f皮此相^氏地;故置曝光線；就此而言，參
見上文呈現(xiàn)的對(duì)圖3的描述。借助對(duì)先前曝光的檢測(cè)，有可能借助 掃描設(shè)備來彼此相抵地準(zhǔn)確放置軌道。
類似地，借助曝光線相對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)2的移動(dòng)方向的橫向移動(dòng)， 可以在存儲(chǔ)介質(zhì)2的材料中預(yù)定的位置實(shí)現(xiàn)曝光。這又預(yù)示例如借 助浮雕軌道來4企觀'J該預(yù)定位置。
下文給出對(duì)在應(yīng)用微構(gòu)造設(shè)備時(shí)與在寫入操作過程中的強(qiáng)度控 制有關(guān)的優(yōu)選寫入策略或者曝光策略的具體說明。然而，曝光策略 與上述設(shè)備的精確配置無關(guān)、但是實(shí)際上與逐線或者按面將微構(gòu)造 引入到存儲(chǔ)介質(zhì)中的所有曝光操作有關(guān)。
優(yōu)選地，為此使用 一種用于在運(yùn)行期間校正鄰近效應(yīng)的控制系 統(tǒng)以及一種包括將線分布狀態(tài)拆分成部分分量和微分分量的算法。 可以特別地根據(jù)以下參數(shù)來設(shè)置校正深度，這些參數(shù)可以用可變方 式來選擇并且可以是材料所特有的。
在這一情況下，使用具體脈沖策略作為材料構(gòu)造的自由度，其 中優(yōu)選地可以用電子方式、特別是以與曝光線的取向相對(duì)于移動(dòng)方 向是正交還是傾斜有關(guān)的方式來設(shè)置該策略。在這一情況下，掃描圖案中單獨(dú)曝光點(diǎn)的構(gòu)造程度，也就是存 儲(chǔ)介質(zhì)材料的光學(xué)性質(zhì)的通過曝光來實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換強(qiáng)度將要獨(dú)立于圍 繞物的構(gòu)造或者曝光。
為了滿足這一要求，可以在驅(qū)動(dòng)像素時(shí)并且因此在選擇曝光強(qiáng) 度時(shí)考慮所謂的鄰近效應(yīng)。在上述光刻設(shè)備中這里必須假設(shè)兩個(gè)不 同效應(yīng)。首先在曝光線內(nèi)，與單獨(dú)放置的點(diǎn)相比而言在彼此并排放 置的點(diǎn)情況下出現(xiàn)強(qiáng)度增加；其次考慮到熱傳播，根據(jù)點(diǎn)是否在不 久(微秒)以前放置于附近而出現(xiàn)不同的材料性質(zhì)。換言之，不僅
的時(shí)間鄰近效應(yīng)在低的寫入速度時(shí)不那么突出并且一般可以忽略。
可以通過預(yù)處理將要寫入的數(shù)據(jù)來補(bǔ)償存儲(chǔ)點(diǎn)的不同實(shí)施例的影響。
圖11圖示了以預(yù)處理為基礎(chǔ)的曝光策略的例子。將最大形成能 量歸于單獨(dú)像素。借助驅(qū)動(dòng)的灰度值選項(xiàng)，在雙像素的情況下，減 少兩個(gè)相鄰像素的強(qiáng)度。在三個(gè)相鄰像素的情況下，對(duì)于中央像素 進(jìn)一步減少強(qiáng)度。在更多相鄰曝光點(diǎn)的情況下，以相同強(qiáng)度對(duì)中央
像素曝光。
因而，很大程度上相同地形成曝光點(diǎn)。在某些境況之下，第三 次強(qiáng)度減少可以省卻?？梢栽谄毓饩€內(nèi)以及從曝光線到曝光線運(yùn)用 所述寫入策略。在這一情況下，還可以考慮同時(shí)寫入曝光線中的單 獨(dú)像素并且以時(shí)間上偏移的方式寫入來自不同曝光線的相鄰像素。 然而，可以根據(jù)材料性質(zhì)來避免從線到線的曝光策略。
又一優(yōu)選曝光策略包括寫入沒有直接鄰近的分離像素。為此， 優(yōu)選地寫入具有隔離曝光點(diǎn)的曝光圖案，其中在各情況下在所需曝 光過程中激活一對(duì)曝光點(diǎn)中的一個(gè)像素，而另一像素保持消隱。這 保證各像素由未曝光區(qū)域包圍。
為了補(bǔ)償因而增加的節(jié)距間隔，有可能通過更換物鏡來實(shí)現(xiàn)雙 倍縮減。根據(jù)這一方法來曝光的由計(jì)算機(jī)生成的全息圖在重建中表 現(xiàn)了較小的邊緣滾降。這是因?yàn)樗鶎扅c(diǎn)相對(duì)于整個(gè)構(gòu)造而言越小，在全息圖的重建中具有充分高強(qiáng)度的區(qū)域就越大。隨著朝向邊緣而 強(qiáng)度減少的區(qū)域的位置進(jìn)一 步向外并且因此造成改進(jìn)全息圖的質(zhì)量。
如果線式光調(diào)制器的取向相對(duì)于移動(dòng)方向傾斜，則獲得僅被增
大因子的節(jié)距間隔。這是通過從線到線改變配對(duì)有源像素來實(shí)現(xiàn)
的；就此而言參見圖12。
權(quán)利要求
1. 一種用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)(2)的設(shè)備，包括-用于生成電磁輻射的至少部分相干光束的輻射源(4)，-具有多個(gè)單獨(dú)可切換調(diào)制器單元的調(diào)制器(6)，-用于照射所述調(diào)制器(6)的光束成形光學(xué)單元(8)，-用于縮減由所述調(diào)制器(6)發(fā)射的光束的縮減光學(xué)單元(10)，-用于將相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成強(qiáng)度調(diào)制的裝置(例如空間頻率濾波器)，以及-用于相對(duì)于所述縮減光學(xué)單元(10)來移動(dòng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)(2)的傳送設(shè)備(12)，其特征在于-以限制衍射的方式形成所述縮減光學(xué)單元(10)，以及-所述縮減光學(xué)單元(10)產(chǎn)生相對(duì)于所述單獨(dú)調(diào)制器單元的面積至少為25的面積縮減。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述縮減光學(xué)單元的面積縮減在25與1000之間，優(yōu)選地在50與1000之間，特別是250。
3. 如權(quán)利要求1或者2所述的設(shè)備，其特征在于 所述縮減光學(xué)單元(10)將各調(diào)制器單元所衍射的輻射強(qiáng)度縮減到直徑小于10)Lim,特別是直徑小于1 jum的大小。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于 所述輻射源(4)形成為激光器，特別是脈沖式激光器。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于 所述激光器(4)生成單模激光束。
6，如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述激光器(4)生成具有部分相干的多模激光束。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述調(diào)制器(6)是包括分別可切換調(diào)制器單元的單線式光調(diào)制器。
8. 如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于 所述調(diào)制器(6 )是包括分別可切換調(diào)制器單元的二維光調(diào)制器。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于 以限制衍射的方式形成所述光束成形光學(xué)單元(8)。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述光束成形光學(xué)單元(8)根據(jù)由所述輻射源(4)生成的光 束分布狀態(tài)來生成與所述調(diào)制器(6)的面積適配的光束分布狀態(tài)。
11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于 所述光束成形光學(xué)單元(8)具有鮑威爾透鏡(24)。
12. 如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述縮減光學(xué)單元(10)具有顯微鏡物鏡(36)。
13. 如權(quán)利要求1至12中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述縮減光學(xué)單元(10)具有焦距和/或數(shù)值孔徑不同的至少兩個(gè)物鏡。
14. 如權(quán)利要求1至13中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述縮減光學(xué)單元(10)具有在傅立葉平面(37)中的或者附 近的空間頻率濾波器。
15. 如權(quán)利要求1至14中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述傳送設(shè)備形成為傳送臺(tái)(12)并且優(yōu)選地在一個(gè)軸上、特 別是在兩個(gè)軸上可調(diào)節(jié)。
16. 如權(quán)利要求1至15中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述傳送設(shè)備(12)在所述縮減光學(xué)單元(10)的方向上移動(dòng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)(2)。
17. 如權(quán)利要求1至16中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于 ""..... 一 、， ， 曰八 、；，介質(zhì)上移位所縮減的強(qiáng)度圖案的目的的可移動(dòng)光學(xué)單元(38)。
18. 如權(quán)利要求1至17中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于曰八 、，a 、口 。- 、' 人，口、 ， ，孩么構(gòu)造或者標(biāo)記的預(yù)定取向或者對(duì)準(zhǔn)的相才幾系統(tǒng)(40)。
19. 如權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于提供用于與所述存儲(chǔ)介質(zhì)(2)和所述縮減光學(xué)單元(10)的距 離適配的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)(42)。
20. 如權(quán)利要求1至19中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于-提供控制器，-所述控制器使所述激光器(4)、所述調(diào)制器(6)和所述傳送 臺(tái)(12)同步。
21. —種用于控制如權(quán)利要求1至20中任一權(quán)利要求所述的用 于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備的方法，-其中，在所述傳送臺(tái)的移動(dòng)過程中，在到達(dá)所述存儲(chǔ)器介質(zhì)中 將要寫入的新構(gòu)造的位置之前預(yù)定持續(xù)時(shí)間AT生成主觸發(fā)T。，-其中驅(qū)動(dòng)所述輻射源以便在瞬間T。+AT生成輻射脈沖，-其中在到達(dá)所述瞬間T。+AT之前，根據(jù)將要寫入的信息來設(shè) 置所述調(diào)制器，以及-其中所述輻射源在所述瞬間T。+AT生成其強(qiáng)度分布根據(jù)所述 調(diào)制器的設(shè)置來變化的輻射脈沖。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述傳送臺(tái)連續(xù)地移動(dòng)，以及其中在各情況下通過將所述傳送臺(tái)移動(dòng)預(yù)定距離來生成所述主觸發(fā)T。。
23. —種用于控制如權(quán)利要求1至20中任一權(quán)利要求所述的用 于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備的方法，_其中在寫入方向上向所述存儲(chǔ)介質(zhì)寫入第一構(gòu)造軌道，_其中以與先前構(gòu)造軌道平行的方式向所述存儲(chǔ)介質(zhì)寫入至少第二構(gòu)造軌道，以及_其中在與先前構(gòu)造軌道的寫入方向相反的方向上寫入至少所述第二構(gòu)造軌道。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，-其中借助檢觀'J設(shè)備，特別是相機(jī)系統(tǒng)來檢測(cè)所述第 一 構(gòu)造軌道 的邊纟彖，以及-其中所述傳送臺(tái)相對(duì)于所述寫入方向橫向地移動(dòng)，從而以與所 述第一構(gòu)造軌道的邊緣直接鄰接的方式寫入所述第二構(gòu)造軌道。
25. —種存儲(chǔ)介質(zhì)，特別是借助如權(quán)利要求1至20中任一權(quán)利 要求所述的設(shè)備得以微構(gòu)造，-包括光學(xué)可變層，-其中在預(yù)定區(qū)域中微構(gòu)造所述層，其特征在于-所述樣么構(gòu)造的區(qū)域的尺度至少在一個(gè)方向上至少為10mm。
26. 如權(quán)利要求25所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于 所述尺度至少為50mm。
27. 如權(quán)利要求25或者26所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于以具有長度對(duì)應(yīng)于條帶的寬度的倍數(shù)的所述條帶的形式寫入所 述微構(gòu)造的區(qū)域。
28. 如權(quán)利要求27所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于 所述長度對(duì)應(yīng)于所述寬度的至少五倍，特別是所述寬度的十倍。
29. 如權(quán)利要求25至28中任一權(quán)利要求所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其 特征在于所述微構(gòu)造的區(qū)域具有至少兩個(gè)不同信息內(nèi)容。
30. 如權(quán)利要求25至29中任一權(quán)利要求所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其 特征在于至少一個(gè)信息內(nèi)容是由計(jì)算機(jī)生成的全息圖、點(diǎn)陣全息圖、微 圖像、微腳本或者編碼結(jié)構(gòu)。
31. —種用于自動(dòng)聚焦用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)(2)的寫入設(shè)備的 成像光學(xué)單元(36)的設(shè)備，其中調(diào)節(jié)所述成像光學(xué)單元(36)相 對(duì)于所述存儲(chǔ)介質(zhì)(2)的距離和/或傾斜度，-包括至少兩個(gè)光源(60, 62),-包括用于將所述光源(60， 62; 76, 78)所生成的光束引導(dǎo)到 所述成像光學(xué)單元(36)上的至少一個(gè)光束分光器(64),-包括用于分析由所述存儲(chǔ)介質(zhì)(2)反射的光束的至少兩個(gè)檢 測(cè)器(68; 80),-包括用于將由所述存儲(chǔ)介質(zhì)(2)反射的并且經(jīng)過所述成像光 學(xué)單元(36)的光引導(dǎo)到所述至少兩個(gè)檢測(cè)器(68; 80)的至少一 個(gè)光束分光器(66; 70),以及-包括用于將所述反射的光聚焦到所述至少兩個(gè)檢測(cè)器(68; 80 ) 的透鏡(70)。
32. 如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其特征在于檢測(cè)器(68; 80)被分配給各光源(60, 62; 76， 78)。
33. 如權(quán)利要求31或者32所述的設(shè)備，其特征在于 所述檢測(cè)器(68; 80)形成為4象限檢測(cè)器，以及其特征在于優(yōu)選地為平面平行板(72; 74)的、生成散光的至少一個(gè)光學(xué)單元 被分配給各檢測(cè)器。
34. 如權(quán)利要求31至33中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征 在于所述光源(60, 62; 76， 78)和所述檢測(cè)器配備有用于交替空 間位置的致動(dòng)器。
35. —種用于自動(dòng)聚焦用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的寫入設(shè)備的成像 光學(xué)單元的方法，其中調(diào)節(jié)所述成像光學(xué)單元相對(duì)于所述存儲(chǔ)介質(zhì)的距離，-其中光束由至少兩個(gè)光源生成并且被引導(dǎo)到所述成像光學(xué)單 元上，-其中所述光束在掃描點(diǎn)聚焦到所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上并且被 反射，-其中聚焦誤差信號(hào)由用于分析由所述存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述光 束的至少兩個(gè)檢測(cè)器生成，-其中由所述存儲(chǔ)介質(zhì)反射的并且經(jīng)過所述成像光學(xué)單元的光 由至少一個(gè)光束分光器引導(dǎo)到所述至少兩個(gè)檢測(cè)器上，-其中所述反射光聚焦到所述至少兩個(gè)檢測(cè)器，以及-其中以借助于至少 一 個(gè)所述檢測(cè)器的所述聚焦誤差信號(hào)的方 式進(jìn)行對(duì)所述成像光學(xué)單元相對(duì)于所述存儲(chǔ)介質(zhì)的距離的調(diào)節(jié)。
36. 如;^又利要求35所述的方法， 其中各反射光束由分配的檢測(cè)器分析。
37. 如權(quán)利要求35或者36所述的方法，其中利用在空間上和/或在時(shí)間上彼此獨(dú)立的至少兩個(gè)光束來進(jìn) 行調(diào)節(jié)。
38. 如權(quán)利要求35至37中任一權(quán)利要求所述的方法，-其中借助所述寫入設(shè)備將寫入光束聚焦到所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表 面上用于產(chǎn)生微構(gòu)造，-其中借助在所述成像光學(xué)單元與所述存儲(chǔ)介質(zhì)之間的相對(duì)移 動(dòng)來產(chǎn)生面的微構(gòu)造，-其中根據(jù)移動(dòng)方向，在各情況下在所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上產(chǎn)生 在移動(dòng)方向上的所述寫入光束之前定位的至少 一個(gè)掃描點(diǎn)。
39. 如權(quán)利要求35或者36所述的方法， 其中產(chǎn)生曝光線作為聚焦寫入光束。光學(xué)單元的方法，其中調(diào)節(jié)所述成像光學(xué)單元相對(duì)于所述存儲(chǔ)介質(zhì) 的距離和傾斜度，-其中光束由至少一個(gè)光源生成并且被引導(dǎo)到所述成像光學(xué)單 元上，-其中在所迷表面的至少兩個(gè)點(diǎn)處確定在所述成像光學(xué)單元與 所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面之間的距離，以及-其中測(cè)量的距離用來確定和調(diào)節(jié)所述距離和所述傾斜度。
40 <image>image see original document page 8</image>
41. 如^L利要求40所述的方法，-其中借助所述寫入設(shè)備，將寫入光束聚焦到所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表 面上用于產(chǎn)生微構(gòu)造，-其中借助在所述成像光學(xué)單元與所述存儲(chǔ)介質(zhì)之間的相對(duì)最 小值來產(chǎn)生面的微構(gòu)造，以及-其中在移動(dòng)方向上的所述寫入光束之前定位由所述光束照射 的區(qū)域。
42. 如;f又利要求40或者41所述的方法，-其中至少兩個(gè)光束在掃描點(diǎn)聚焦到所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上，-其中聚焦誤差信號(hào)由用于分析由所述存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述光 源的光束的至少兩個(gè)檢測(cè)器生成，-其中對(duì)于掃描點(diǎn)，根據(jù)所述聚焦誤差信號(hào)來確定在成像光學(xué)單 元與所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面之間的距離，以及-其中根據(jù)用于所述掃描點(diǎn)的所述聚焦誤差信號(hào)來進(jìn)行對(duì)所述 存儲(chǔ)介質(zhì)相對(duì)于所述成像光學(xué)單元的傾斜度的調(diào)節(jié)。
43. 如權(quán)利要求40或者41所述的方法，-其中所述光束在掃描點(diǎn)聚焦到所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上并且反射，-其中聚焦誤差信號(hào)由用于分析由所述存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述光 束的檢測(cè)器產(chǎn)生，-其中在所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面的一部分之上掃描所述掃描點(diǎn)，以及-其中根據(jù)所述測(cè)量的聚焦誤差信號(hào)來產(chǎn)生距離分布狀態(tài)。
44. 如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述掃描方向相對(duì)于在成像光學(xué)單元與存儲(chǔ)介質(zhì)之間的相 對(duì)移動(dòng)方向 一黃向i也耳又向。
45. 如權(quán)利要求40或者41所述的方法，-其中所述光束被引導(dǎo)到所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面上并且被反射， -其中在所述成像光學(xué)單元與所述存儲(chǔ)介質(zhì)之間的距離在多個(gè)定。
46. —種用于確定設(shè)備的操作點(diǎn)的方法，所述設(shè)備用于自動(dòng)聚 焦用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的寫入設(shè)備的成像光學(xué)單元，其中調(diào)節(jié)所述 成像光學(xué)單元相對(duì)于所述存儲(chǔ)介質(zhì)的距離和/或傾斜度，-其中利用預(yù)定圖案來構(gòu)造所述存儲(chǔ)介質(zhì)的表面的預(yù)定區(qū)域， -其中強(qiáng)度沿著一個(gè)軸而曝光高度沿著另一軸連續(xù)地改變， -其中隨后顯微分析所述曝光區(qū)域并且限定所述操作點(diǎn)。
47. 如權(quán)利要求46所述的方法，-其中16個(gè)不同灰度的值范圍用于強(qiáng)度，以及 -其中所述曝光高度在預(yù)定S曲線的區(qū)域上變化。
48. 如權(quán)利要求46或者47所述的方法，其中針對(duì)設(shè)置而建立利用所述寫入光束的極低強(qiáng)度仍實(shí)現(xiàn)構(gòu)造 的最優(yōu)曝光高度。
49. 如權(quán)利要求46至48中任一權(quán)利要求所述的方法， 其中使用所述聚焦誤差信號(hào)作為用于所述曝光高度的參考。
50. 如權(quán)利要求46至48中任一權(quán)利要求所述的方法， 其中使用所述聚焦誤差信號(hào)作為用于所述操作點(diǎn)的參考。
51. —種用于控制用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備的方法，-其中逐線在寫入方向上向所述存儲(chǔ)介質(zhì)寫入構(gòu)造軌道， -其中利用預(yù)定最大強(qiáng)度來形成單獨(dú)像素，以及 -其中利用小于所述最大強(qiáng)度的強(qiáng)度來形成以相鄰方式將要寫 入的至少兩個(gè)像素。
52. 如—又利要求51所述的方法，其中在彼此相鄰將要寫入的至少三個(gè)像素情況下，利用比用于 形成兩個(gè)外部像素的強(qiáng)度小的強(qiáng)度來形成至少 一個(gè)中央像素。
53. 如權(quán)利要求52所述的方法，其中用于形成所述兩個(gè)外部像素的強(qiáng)度小于所述最大強(qiáng)度。
54. 如權(quán)利要求51至53中任一權(quán)利要求所述的方法， 其中考慮在曝光線中布置的像素以便確定強(qiáng)度。
55. 如權(quán)利要求51至53中任一權(quán)利要求所述的方法， 其中考慮在曝光線中寫入的像素和在先前寫入的曝光線中寫入的像素以便確定強(qiáng)度。
56. 如^l利要求55所述的方法，其中對(duì)于在曝光線中以相鄰方式將要寫入的像素比對(duì)于在后續(xù) 曝光線中相鄰布置的像素相對(duì)于所述最大強(qiáng)度較大程度地減少強(qiáng)度。
57. —種用于控制用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備的方法，—其中逐線在寫入方向上向所述存儲(chǔ)介質(zhì)寫入構(gòu)造軌道，以及-其中僅在各情況下在各曝光軌道中利用預(yù)定最大強(qiáng)度來形成 彼此以一定距離布置的單獨(dú)像素。
58. 如權(quán)利要求57所述的方法，其中彼此有 一 定距離地形成彼此相鄰形成的曝光線的單獨(dú)像素。
59. 如權(quán)利要求57或者58所述的方法， 的寫入方向傾斜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于微構(gòu)造存儲(chǔ)介質(zhì)(2)的設(shè)備，該設(shè)備包括用于根據(jù)電磁輻射來產(chǎn)生至少部分相干光束的輻射源(4)、具有多個(gè)單獨(dú)可切換調(diào)制器單元的調(diào)制器(6)、用于照射調(diào)制器(6)的光束形成光學(xué)單元(8)、用于縮減由調(diào)制器(6)輻射的光束的縮減光學(xué)單元(10)和用于相對(duì)于縮減光學(xué)單元來轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)介質(zhì)(2)的傳送臺(tái)(12)。本發(fā)明的目的在于解決由于微構(gòu)造的寫入和單獨(dú)衍射光學(xué)單元(DOE)、特別是具有高速度和高寫入能量的由計(jì)算機(jī)生成的全息圖所引起的技術(shù)問題。可以實(shí)現(xiàn)所述目的是因?yàn)榭s減光學(xué)單元(10)被配置有受限的衍射并且所述單元(10)產(chǎn)生相對(duì)于單獨(dú)調(diào)制器單元的表面至少為25的表面縮減。本發(fā)明也涉及一種用于控制所述設(shè)備的方法和一種由此描述的存儲(chǔ)介質(zhì)。
文檔編號(hào)G03H1/08GK101416114SQ200780011934
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
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