專利名稱：用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)的設備和方法以及包括微構(gòu)造區(qū)域的存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)的設備和方法以及一種包 括微構(gòu)造區(qū)域的存儲介質(zhì)。本發(fā)明還涉及一種用于自動聚焦用于微 構(gòu)造存儲介質(zhì)的寫入設備的成像光學單元的設備和方法。本發(fā)明還 涉及一種用于在存儲介質(zhì)上產(chǎn)生微構(gòu)造的新穎寫入策略。
背景技術(shù)：
A 31古*棍$ll ^"f古產(chǎn)i錄始；杏S柳古i古夫* P,^r沾其曰白J妄Jfl *
更改存儲介質(zhì)的表面或一層或者多層的光學性質(zhì)的多個點和/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 |um下至小于1 pm的點或者線尺度。這一 類微構(gòu)造用于存儲信息；特別是可以由此產(chǎn)生由計算機生成的全息 圖、微圖像或者微腳本。
由計算機生成的全息圖包括在利用優(yōu)選相干光束進行照射的情 況下造成重建全息圖中編碼的信息項的一層或者多層點陣或者點分 布。在這一情況下，可以將點分布計算為幅度全息圖、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)生由計算機 生成的全息圖，先計算后者而隨后借助于能量逐點引入通過適當寫 入設備將后者寫入到存儲介質(zhì)。在這一情況下出現(xiàn)的點陣分辨率如 已經(jīng)討論的那樣可以落在下至小于1 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
小可以在少凄t mm2 與多個0112之間。
由計算機生成的全息圖的主要優(yōu)點在于可以低成本單獨計算各全息圖。因而，可以串聯(lián)生成例如包括連續(xù)編號或者產(chǎn)生參數(shù)的全
用卡、入場券等的封裝上的產(chǎn)品跟蹤的后勤。借助適當讀出設備，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性和個體性。
上述由計算機生成的全息圖可以與直接可見的信息項(微腳本、微圖像)組合。此外，利用在引言中提到的微構(gòu)造，也可以與由計算機生成的全息圖獨立地寫入上述微圖像和微腳本本身。也可以將點分布產(chǎn)生為點陣全息圖，其中在各情況下將單獨的小面積部分產(chǎn)生為點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)生衍射光學單元(DOE)本身。
當下文描述借助光束來寫入或者讀出時， 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用。在原理上，本發(fā)明可以與廣泛波長范圍中的電磁輻射一起應用。
現(xiàn)有技術(shù)還公開了用于寫入由計算機生成的全息圖的多個寫入
舉例而言，在這一方面參照文獻WO 02/079881、 WO 02/079883、WO 02/084404、 WO 02/084405和WO 03/012549。這些寫入i殳備4吏用接連地掃描點陣的各單獨點的激光束并且將或者不將光能量引入到存儲介質(zhì)中。
類似地已知多個讀取設備，這些讀取設備適合于通過借助光束和適當光學單元照射全息圖區(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估。舉例而言，在本文中參照文獻DE 101 37 832、 WO 02/084588和WO 2005/111913。
對照而言，EP 1 094 352 A2公開了一種用于利用包括串聯(lián)布置的多個激光二極管的光源來生成圖像的光學寫入設備。所述光源所發(fā)射的光借助光學單元從硅光機引導到光柵光閥(GLV)上，借助
該硅光機針對GLV的各點發(fā)生衍射。GLV也可以稱為線式光調(diào)制器。由于漸進式曝光而逐線產(chǎn)生圖像。借助寫入設備來生成的寫入圖像中的分辨率被指定為與約10 (im的點大小對應的2400 dpi。
DE 198 02 712 Al公開了 一種用于在存儲介質(zhì)上曝光由計算機生成的全息圖的設備。調(diào)節(jié)的激光束撞擊數(shù)字光處理器(DLP),二維光場借助該DLP偏轉(zhuǎn)到存儲介質(zhì)上。借助DLP的小面積單獨鏡在存儲介質(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)并且包括成像光學單元的寫入設備。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)上實現(xiàn)更高強度。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i殳備的構(gòu)造，該寫入設備包括從單模激光束生成多個單獨光束的光束倍增器。所述單獨光束然后撞擊多通道空間光調(diào)制器并且在此加以單獨調(diào)制。由SLM反射的單獨光束各自實質(zhì)上為單模光束，并且下游光學單元將這多個單獨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體單元和顯示器設備產(chǎn)生光掩模的設備?？梢灶愃频刂苯訉懭氚雽w單元、顯示器、集成光學單元和電子連接結(jié)構(gòu)。為了產(chǎn)生單獨點，空間光調(diào)制器(SLM )在激光束的光束路徑中。下游成像光學單元然后在存儲介質(zhì)上對光調(diào)制器成像以便寫入結(jié)構(gòu)。為了控制在單獨寫入脈沖之間的能量波動并且因此實現(xiàn)均勻地寫入的結(jié)構(gòu)，提出使用對以下開關(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際地關(guān)斷。在這一情況下，WO 01/79935以10-100 mW的平均寫入功率作為基礎。
上述系統(tǒng)各具有以下問題中的至少一個問題。因此，這些系統(tǒng)
8具有所寫構(gòu)造的過低空間分辨率和準確度、過低產(chǎn)量或者寫入速度、沒有單獨可產(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)為了進行中的操作而需要主動的自動聚焦以便校正在成像光學單元與存儲介質(zhì)之間的相對偏離。在這一情況下，很準確并且快速操作的自動聚焦系統(tǒng)的 一個問題在于具有在波長區(qū)域中的分辨率的或者具有對應數(shù)值孔徑(NA)的存儲材料的構(gòu)造需
要主動的高度調(diào)節(jié)。這如下所示歸因于與所用NA有關(guān)的有限景深
As1 = 0.8-r -
跑2
這里可見隨著NA增加，這意味著較小結(jié)構(gòu)，景深h呈平方倒數(shù)縮減。對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，因此計算單個數(shù)位微米范圍中的景深。考慮到存儲介質(zhì)的制造公差或者考慮到存儲介質(zhì)的裝配所引起的誤差，應當預期兩位數(shù)位微米范圍中的存儲材料高度差異。這需要主動的高度調(diào)節(jié)。
高度調(diào)節(jié)的要求包括將寫入光束在它的整個區(qū)域保持于景深
-匕 丄 ,，'HI 1_丄 ？，." L , /—T< 入iL士、rt /rr， 、rL rit -t乙r^T> Il哲 、l' r^t ~V、
W 。 估A入;tx^] 3夂盡Cj》口日3 ,于、多允'l百/幾「 ， 1f夂T義向乂爻0L:^4in務兀見乂夂^4者區(qū)域內(nèi)改變很少，因此一個點高度調(diào)節(jié)是充分的。然而，試驗已經(jīng)反復表明考慮到制造中的誤差并且由于樣本或者存儲材料裝配的未對準而特別是在曝光的邊緣出現(xiàn)未構(gòu)造的位置。這造成要求對整個曝光區(qū)域的高度調(diào)節(jié)，曝光區(qū)域變得越大，這一點變得更加緊迫。

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)造和單獨衍射光學單元(DOE)、特別是由計算機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 pm到1 pm)中或者在亞微米范圍(1.0 |am到0.01 pm )中的點或者線結(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/秒或更高)寫入點或者線結(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 1111112到1 n^的范圍
中、通常為1 cn^寫入大面積微構(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的特征的設備來解決上文提到的技術(shù)
問題中的至少一個、優(yōu)選為多個技術(shù)問題。這一設備包括 -用于生成電磁輻射的至少部分相干光束的輻射源， -具有多個單獨可切換調(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單元， -用于縮減由調(diào)制器發(fā)射的光束的縮減光學單元， -用于例如借助空間頻率濾波器將相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成強度調(diào)制的
布置，以及
-用于相對于縮減光學單元來移動存儲介質(zhì)的傳送設備、特別是 傳送臺或者傳送帶。
下文主要基-于傳送臺來描述該i殳備，4旦.是這并不.是要將本^J月 限于這一具體實施例。在任何情況下，也可能應用傳送帶或者任何 其它適當傳送設備。
根據(jù)本發(fā)明，以限制衍射的方式形成縮減光學單元，而縮減光 學單元產(chǎn)生相對于單獨調(diào)制器單元的面積至少為25的面積縮減。
借助光束成形光學單元，單獨調(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單元來實現(xiàn)最 優(yōu)結(jié)果，也就是單獨縮減點的很小直徑。對于缺乏波平面性這一限 制，有可能利用瑞利標準，該標準規(guī)定對于各調(diào)制器單元來說相對
于平面波的偏離不大于xy4,其中X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 曝光步驟中向存儲介質(zhì)寫入單獨結(jié)構(gòu)的多個單獨點或者線。在這一 情況下，限制衍射的縮減光學單元和與之關(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。這實現(xiàn)向迄今為止還不能夠?qū)懭氲牟牧霞妊杆儆执笠?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，可以利用調(diào)制器來控制本來 會破壞調(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
是由計算機生成的全息圖中的DOE,并且還可以單獨地并且在樣史米 或者亞微米范圍中產(chǎn)生它們。寫入速度可以達到例如100百萬點/秒 之多。又一優(yōu)點在于可以實現(xiàn)衍射曝光點的高定位準確度。最后， 也可以借助對調(diào)制器的適當驅(qū)動，利用不同強度，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)視根據(jù)DIN ISO 10110-5描述如下。對系統(tǒng)成像質(zhì) 量的測量是"Strehl分辨率亮度"或者"Strehl強度比"，也就是點圖像 中央的強度與針對無畸變光學系統(tǒng)而限定的強度之比。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%對應的Strehl值1意味著存在于衍射盤內(nèi)的光達 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 迭i扭ift ;女一 Aff:論；0 很幽l》千Jcf
根據(jù)Strehl的考慮模式著眼于測量相對于衍射盤的在焦點的強 度分布。對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)。就此而言存在以下公式
d =入/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量的衍射 盤直徑，
X-聚焦光的波長，以及
NA-縮減光學單元的數(shù)值孔徑。
如果衍射盤的尺度根據(jù)上述公式相對于此值朝向較大值偏離不 到20%,則所用光學單元是限制衍射的。
還優(yōu)選縮減光學單元的面積縮減在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，其中通過點式能量引入來 啟動重構(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，縮減光學單元將各調(diào)制器單元所衍射的輻
射強度縮減到直徑小于10 pm、特別是直徑小于1 pm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
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耳。這為僅在很小程度上依賴于材料熱傳導性的材料構(gòu)造實現(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)造存儲介質(zhì)，則最佳地實現(xiàn)產(chǎn)生微構(gòu)造的方式。這實現(xiàn)了使用
較廣光傳的材料。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于傳播方向橫向的激光束規(guī)則強度分布。
對照而言，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度分布不是最佳并且可能必須加以補 償，如果引導到調(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 一個例子，提到在可見光譜范圍中的二 極管泵式固態(tài)激光器。
用于生成強度調(diào)制光束的基本單元是已經(jīng)提到的調(diào)制器?？梢?電子控制單獨調(diào)制器單元以便在各情況下采用兩個可能設置中的至 少一個設置。 一般而言，調(diào)制器在連續(xù)可變方式下可切換并且充當 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。因而，如果選擇單線式結(jié)構(gòu)并 且僅在 一 個維度上需要光束強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'j優(yōu)選示例實施例。如果以步進方式相繼地驅(qū)動所述線 式光調(diào)制器，從而在各新的設置之后在各情況下產(chǎn)生不同的強度分
以單獨配置的微構(gòu)造的區(qū)域。這是因為必須針對各寫入操作重新驅(qū) 動光調(diào)制器，因而也可以針對各寫入操作以不同方式進行驅(qū)動。
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垂直的存儲介 質(zhì)上以便實現(xiàn)所寫條帶的最大寬度。 一個修改的實施例提供非正交 取向。這使得雖然寫入寬度減少但是有可能獲得更精細的分辨率。
單線式光調(diào)制器的 一 個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平面中 而且可以將例如每隔一個帶狀物以靜電方式調(diào)整離開該平面的多個 帶狀物。因而，調(diào)制器單元充當鏡或者在從反射方向偏離的方向上 衍射光強度的小衍射光柵。因而，各調(diào)制器單元根據(jù)驅(qū)動可以在反 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)明旨在對調(diào)制器的照射盡可能均勻以
13便實現(xiàn)一種在給定單獨調(diào)制器單元的相同驅(qū)動時在存儲介質(zhì)上促成 相同寫入強度的均勻強度分布。廣而言之，光束成形光學單元因此 旨在于根據(jù)由輻射源生成的光束分布狀態(tài)來生成與調(diào)制器的面積適 配的光束分布狀態(tài)。
在這一情況下，當使用線式光調(diào)制器時，優(yōu)選光束成形光學單
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)高斯強度分布來生成基本上近似于矩形形狀的強度分布。
因而，使用具有以下功能的光束成形光學單元，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)。
該設備的又一優(yōu)選配置包括縮減光學單元、也就是顯微鏡物鏡。 常規(guī)技術(shù)因此可以用于將調(diào)制器所生成的強度分布聚焦到存儲介質(zhì) 上并且用于縮減它。
優(yōu)選地，縮減光學單元具有焦距和/或數(shù)值孔徑不同的至少兩個 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構(gòu)造或者點的大小。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單元時是可 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 單元的焦距來更改節(jié)距，也就是在單獨點之間的距離，而數(shù)值孔徑 的改變又更改了點大小。因此，節(jié)距和點大小在物鏡更換時沒有以 同一方式改變。
另外優(yōu)選縮減光學單元具有空間頻率濾波器?？臻g頻率濾波器 的功能在于將相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成強度調(diào)制。在這一情況下，空間頻率 濾波器優(yōu)選地與縮減光學單元組合，其中所需有孔隔膜布置于縮減 光學單元內(nèi)。
具有組合式空間頻率濾波器的縮減光學單元因此僅構(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度調(diào)制。
14為了相對于縮減光學單元來傳送存儲介質(zhì)，提供上文提到的傳 送設備。在這一情況下，優(yōu)選將傳送設備形成為傳送臺并且優(yōu)選地 在一個軸上、特別是兩個軸上可調(diào)。存儲介質(zhì)因此可以相對于聚焦 光束的傳播方向橫向地在任何方向上移動。傳送設備也可以類 < 以地 形成為傳送帶。
排寫入微構(gòu)造的多個軌道并且因此能夠處理較大面積。
在這一情況下，傳送臺優(yōu)選地在位置確定上具有高準確度，但 是在本身移動序列上卻不這樣。通過大規(guī)模平行曝光，由于高速度 在存儲介質(zhì)移動時并不重要，所以可以對應地減少移動速度。優(yōu)選 地使用具有輥驅(qū)動、特別是具有位置反饋系統(tǒng)的傳送臺。
如下文將進一步具體說明的那樣，準確的位置才企測用于觸發(fā)寫 入過程本身；也就是說，傳送臺借助它的移動和它的準確位置確定 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 觸發(fā)激光系統(tǒng)并且使控制器向調(diào)制器供應下 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確度。
對照而言，也有可能使用傳送臺的自由運行驅(qū)動并且在預定時 間激活設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在縮減光學單元上游的光束路徑
中提供可移動光學單元、特別是光束分光器或者鏡以便在存儲介質(zhì) 上移位所縮減的強度圖案。通過引入例如用于移動光束分光器或者 鏡的致動器，可以相對于存儲介質(zhì)來移動由調(diào)制器或者曝光部分生 成的曝光線。
如果實現(xiàn)沿著材料傳送方向的移動，則因而可以有利地補償特 別是由于傳送臺的速度波動而造成的波動。
如果實現(xiàn)相對于材料傳送方向橫向的移動，則這一自由度允許 補償材料引導中的缺陷或者誤差。特別是在由多個曝光線或者曝光 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系統(tǒng)，通過標識存儲介質(zhì)的先前曝光位置，掃描設備有可能彼此相抵地準確放置軌道或者條帶。 一般 而言，可以使用任何所需檢測設備。
因此可以借助相機來檢測對邊緣或者標記的^全測。然而，由于 相機的重復速率有限，所以例如借助光電檢測器布置在傳送移動過 程中檢測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于存儲介質(zhì)的移動方向 的橫向移動，可以在存儲介質(zhì)的材料中預定的位置實現(xiàn)曝光。這又 預示對預定位置如浮雕標記或者軌道的4企測，為此可以同樣有利地 使用上文提到的相機系統(tǒng)或者光電檢測器布置。
該設備因此優(yōu)選地具有用于監(jiān)視孩吏構(gòu)造的相機系統(tǒng)，所述相機 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存儲介 質(zhì)的表面并且觀測和評估所述存儲介質(zhì)的構(gòu)造或者標記。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系統(tǒng)光學支路的光。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)視相對于預定或者已經(jīng)寫入的微構(gòu)造或 者標記的預定^l向或者對準的相才幾系統(tǒng)。它可以特別地用于改進多 個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)制器和傳送臺同步的控制器。上 文已經(jīng)提到通過移動傳送臺來同步的方式，其中具有其準確位置確 定的傳送臺生成由控制器獲得并且進一步處理的觸發(fā)信號。傳送臺 的自由移動類似地是可能的，其中控制器然后以與傳送臺的速度對 應的適當時間間隔來生成用于驅(qū)動激光器和調(diào)制器的控制信號并且 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)選地基于兩個耦合計算機(控制計算 機和數(shù)據(jù)計算機)?？刂朴嬎銠C提供用戶接口并且監(jiān)控所有非時間 關(guān)鍵序列。這些包括所有啟動任務、校準例程、診斷工具等。數(shù)據(jù) 計算機負責提供將要處理的數(shù)據(jù)。兩個計算機經(jīng)由連接彼此通信。通過適當?shù)奶幚砥骺▉韴?zhí)行時間關(guān)鍵功能，比如觸發(fā)激光器和驅(qū)動 調(diào)制器。優(yōu)選地使用傳送臺、特別是X-Y線性臺的位置信號作為整 個光刻系統(tǒng)的中央時鐘發(fā)生器。根據(jù)位置信號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)造存儲介質(zhì)的上述設備 的方法來解決上文呈現(xiàn)的技術(shù)問題，
-其中，在傳送臺的移動過程中，在到達存儲器介質(zhì)中將要寫入
的新構(gòu)造的位置之前的預定持續(xù)時間AT生成主觸發(fā)T。， -其中驅(qū)動輻射源以便在瞬間T。+AT生成輻射脈沖， -其中在到達瞬間T。+AT之前根據(jù)將要寫入的信息來設置調(diào)制
器，以及
-其中輻射源在瞬間T。+AT生成其強度分布根據(jù)調(diào)制器的設置 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 應微構(gòu)造。特別是在線性單線式光調(diào)制器的情況下，以預定距離逐 線向存儲介質(zhì)寫入構(gòu)造的點。在這一情況下，為了實現(xiàn)點或者線在 預定柵格中的均勻布置，在單獨線之間的均勻距離在根本上至關(guān)重 要。
優(yōu)選地，傳送臺連續(xù)地移動，并且在各情況下通過將傳送臺移
動預定距離來生成主觸發(fā)T。。以這一方式，傳送臺連續(xù)地移動而并
不針對單獨移動步長來加以驅(qū)動。
至少部分地借助 一種用于控制用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)的上述設備
的方法來解決上文呈現(xiàn)的技術(shù)問題，
一其中在寫入方向上向存儲介質(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介質(zhì)寫入至少第二
構(gòu)造專九道，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)點在于存儲介質(zhì)的較大面積具有向它相繼地寫入的單獨構(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備返回到起始位置。
在這一情況下，上文已經(jīng)提到的相機系統(tǒng)可以優(yōu)選地用來測量 第一構(gòu)造軌道的位置、也就是4全測第一構(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現(xiàn)對設備的連續(xù)跟蹤。類似地， 如上文提到的那樣，也可以使用光電檢測器布置。
優(yōu)選地，可以相對于寫入方向橫向地移動傳送臺，從而以與第 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，也可以利用相機系統(tǒng)以1更實現(xiàn)對準，也就是與已經(jīng)預先構(gòu)造的 材料的對準、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)的對準。
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)光學單元。利用這一光學單元 的移動，特別地有可能實現(xiàn)關(guān)于傳送臺相對于縮減光學單元的移動 方向的橫向移動。除此之外或者取而代之，也可以借助壓電驅(qū)動來 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備而已經(jīng)微 構(gòu)造的存儲介質(zhì)來解決上文呈現(xiàn)的技術(shù)問題，該存儲介質(zhì)包括光學 可變層，其中在預定區(qū)域中微構(gòu)造該層，其中微構(gòu)造的區(qū)域的尺度
至少在一個方向上至少為10 mm。優(yōu)選地，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。
通過應用上述設備，有可能領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用。
舉例而言，可以用長度與條帶的寬度的倍數(shù)對應的條帶的形式 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以下條帶，該條帶具有可以出于檢驗 真實性的目的而讀出并且監(jiān)視的多個微構(gòu)造信息項。在這一情況下， 長度可以優(yōu)選地對應于寬度的至少三倍、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)選為由計算機生成 的全息圖。信息內(nèi)容可以類似地為點陣全息圖、微圖像或者微腳本 或者微編碼。
借助包括權(quán)利要求的特征的設備來解決上文提到的技術(shù)問題中 的至少一個、優(yōu)選為多個技術(shù)問題。這一設備包括 -至少兩個光源，
-用于將光源所生成的光束引導到成像光學單元上的至少一個 光束分光器，
-用于分析由存儲介質(zhì)反射的光束的至少兩個檢測器， -用于引導由存儲介質(zhì)反射并且經(jīng)過成像光學單元到達至少兩 個檢測器上的光的至少一個光束分光器，以及
-用于將反射光聚焦到至少兩個檢測器上的透鏡。 通過提供至少兩個掃描點，有可能特別是借助曝光線在微構(gòu)造 寫入過程中針對寫入操作的兩個移動方向利用至少 一個掃描點來檢 測存儲介質(zhì)的表面中尚未寫入的部分。除此之外或者取而代之，有 可能使用至少兩個掃描點以便確定存儲介質(zhì)相對于成像光學單元的 距離和傾斜度。
在對示例實施例的具體描述中呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的設備的更多配 置和優(yōu)點。
借助包括權(quán)利要求的特征的、用于自動聚焦用于微構(gòu)造存儲介 質(zhì)的寫入設備的成像光學單元的方法來解決上文提到的技術(shù)問題中 的至少一個、優(yōu)選為多個技術(shù)問題，在其中調(diào)節(jié)成像光學單元相對 于存儲介質(zhì)的距離，
-其中光束由至少兩個光源生成并且引導到成像光學單元上， -其中光束在掃描點聚焦到存儲介質(zhì)的表面上并且反射，
兩個檢測器生成，
19-其中由存儲介質(zhì)反射并且穿過成像光學單元的光由至少一個光束分光器引導到至少兩個檢測器上，
-其中反射光聚焦到至少兩個檢測器上，以及
-其中以與至少 一個檢測器的聚焦誤差信號有關(guān)的方式進行對成像光學單元相對于存儲介質(zhì)的距離的調(diào)節(jié)。
上述方法利用至少兩個掃描點來實現(xiàn)上文說明的可能性。在對示例實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。
借助包括權(quán)利要求的特征的、用于自動聚焦用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)的寫入設備的成像光學單元的方法來解決上文提到的技術(shù)問題中的至少一個、優(yōu)選為多個技術(shù)問題，其中調(diào)節(jié)成像光學單元相對于存儲介質(zhì)的距離和傾斜度，
-其中光束由至少一個光源生成并且引導到成像光學單元上，-其中光束引導到存儲介質(zhì)的表面上并且反射，
-其中在表面的至少兩個點處確定在成像光學單元與存儲介質(zhì)的表面之間的距離，以及
-其中測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介質(zhì)的表面與成像光學單元之間的距離和可能傾斜度以便能夠?qū)崿F(xiàn)主動調(diào)節(jié)。在對示例實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。
借助包括權(quán)利要求的特征的、用于確定設備的操作點的方法來解決上文提到的技術(shù)問題中的至少一個、優(yōu)選為多個技術(shù)問題，該
元，其中調(diào)節(jié)成像光學單元相對于存儲介質(zhì)的距離和/或傾斜度，-其中利用預定圖案來構(gòu)造存儲介質(zhì)的表面的預定區(qū)域，-其中強度沿著一個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。上述方法使得有可能實現(xiàn)對寫入強度和距離調(diào)節(jié)很準確和有效的校準。在對示例實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。
用于與存儲介質(zhì)相對于成像光學系統(tǒng)的距離適配的上述自動聚焦系統(tǒng)和方法實現(xiàn)了對在存儲介質(zhì)與成像光學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)很短聚焦范圍時是必需的。
借助包括權(quán)利要求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、優(yōu)選為多個技術(shù)問題。這一方法包括以下步驟
-利用預定最大強度來形成單獨像素，以及
-利用小于最大強度的強度來形成以相鄰方式將要寫入的至少兩個像素。
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備的精確配置，而與逐線或者按面將微構(gòu)造引入到存儲介質(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
所謂鄰近效應。
優(yōu)選地，為此使用 一種用于在運行期間校正鄰近效應的控制系統(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?？梢蕴貏e地根據(jù)以下參數(shù)來設置校正深度，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于移動方向是正交還是傾斜有關(guān)的方式來設置該策略。
在這一情況下，掃描圖案中單獨曝光點的構(gòu)造程度，也就是存儲介質(zhì)材料的光學性質(zhì)的通過曝光來實現(xiàn)的轉(zhuǎn)換強度將要獨立于圍繞物的構(gòu)造或者曝光。
為了滿足這一要求，可以在驅(qū)動像素時并且因此在選擇曝光強度時考慮所謂的鄰近效應。在上述光刻設備中這里必須假設兩個不同效應。首先，在曝光線內(nèi)，與單獨放置的點相比而言在彼此并排放置的點情況下出現(xiàn)強度增加；其次，考慮到熱傳播，根據(jù)點是否在不久(微秒)以前放置于附近而出現(xiàn)不同的材料性質(zhì)。換言之，不僅在曝光線的方向上而且在寫入方向上將要考慮鄰近效應。這一
.一般可以忽
略'
影響
可以通過預處理將要寫入的數(shù)據(jù)來補償存儲點的不同實施例的
借助包括權(quán)利要求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、優(yōu)選為多個技術(shù)問題。這一方法包括以下步驟
-僅在各情況下在各曝光軌道中利用預定最大強度來形成;f皮此以 一定距離布置的單獨像素。
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》
離像素。


下文基于示例性實施例更具體地說明本發(fā)明，為此對附圖進行參照，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單元來微構(gòu)造存儲單元的設備，
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單元來微構(gòu)造存儲介質(zhì)的設備，
圖3示出了相互并排放置的兩個構(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的曝光楔形的示意
圖，
圖5示出了用于說明一個點高度調(diào)節(jié)的示意圖，圖6示出了用于說明兩個點高度調(diào)節(jié)的示意圖，
22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。
具體實施例方式
圖1示出了用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)2的光學部件的結(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)
制器具有多個單獨可切換調(diào)制器單元。
全部用標號8標識的光束成形光學單元用于照射調(diào)制器6。 全部用標號IO標識的縮減光學單元用于縮減由調(diào)制器6發(fā)射的
強度分布。
提供傳送臺12以便相對于縮減光學單元10移動存儲介質(zhì)2。
根據(jù)本發(fā)明，以限制衍射的方式形成縮減光學單元10,而縮減 光學單元IO產(chǎn)生相對于單獨調(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。
縮減光學單元10因此將各調(diào)制器單元所衍射的輻射強度縮減 到少于10ium直徑、特別地少于1 ^im直徑的大小。由此可以在存4諸 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)明的設備可以寫入的面積大小上至1 1112的此類 小型構(gòu)造實現(xiàn)了多種新應用。
在本情況下，激光器4被形成為可見光譜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。
23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)。單獨調(diào)制器單元各包括可以通過電子驅(qū)動從它們的平面型布置交替地調(diào)節(jié)的多個單獨條帶。通過對應驅(qū)動，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，可以用有目標的方式更改單獨調(diào)制器單元的發(fā)光特征，并且因此可以越過多個調(diào)制器單元來
設置特征線圖案。光柵光閥通常具有IOOO個或者更多調(diào)制器單元。這樣的線式光調(diào)制器的尺度通?？梢允?0 mmx25 fim，其中單獨調(diào)制器單元具有長度約為25 |nm的尺度。
光束成形光學單元8根據(jù)具有高斯徑向強度分布的激光束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，波束成形光學單元8首先具有使激光束14擴張并且相互以兩個焦距之和的距離來布置的兩個透4竟16和18。在這一情況下，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圓柱透鏡20和22,其根據(jù)激光束14的擴張旋轉(zhuǎn)對稱強度分布在光束路徑的部分14b中生成橢圓強度分布。
光束成形光學單元8然后具有鮑威爾透鏡24,其根據(jù)橢圓強度分布來生成也稱為平頂?shù)慕凭匦螐姸确植?。正如在概述中已?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度分布。
準直透鏡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聚透鏡28聚焦。鏡30將聚焦光束引導到線式光調(diào)制器6上。在這一情況下，線式光調(diào)制器6的調(diào)制器單元實質(zhì)上布置于會聚透鏡28的焦平面中。
如上文已經(jīng)說明的那樣，光學系統(tǒng)的一個要求是利用平面波照射各調(diào)制器單元，相對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)相對于彼此偏離不大于X/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單元8。 縮減光學單元10布置于線式光調(diào)制器6下游的光束路徑中。為
此，首先提供包括兩個透鏡32和34的準直光學單元，該單元根據(jù) 由部分14d中的實際上點類型調(diào)制器單元發(fā)射的單獨單光束在部分 14e中生成平行光束。這些平行光束然后由物鏡36聚焦到存儲介質(zhì) 2的表面上。聚焦光束于是也可以稱為寫入光束，因為它將微構(gòu)造所 需寫入能量引入到存儲介質(zhì)2中。
雖然在圖1中圖示了僅一個物鏡J旦是縮減光學單元IO可以具 有焦距和/或數(shù)值孔徑不同的至少兩個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實現(xiàn)空間頻率濾波器。借助由透鏡32和34組 成的準直光學單元，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現(xiàn)一 種替代結(jié)構(gòu)。作為結(jié)果，雖然以寫入光束的強度為代價，但是可以 實現(xiàn)較高對比度。
有孔隔膜37優(yōu)選地具有矩形孔徑，因為線式光調(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。對照而言， 也有可能利用橢圓或者圓形孔徑形式。
在存儲介質(zhì)2之下示出的傳送臺12在兩個軸上可調(diào)并且因此可 以在相對于在顯微鏡物鏡36之下的聚焦光束的光束傳播的橫向平面 中移動。
此外，傳送臺12可以在縮減光學單元10的方向上移動存儲介質(zhì)2以便實現(xiàn)高度適配。這一 自由度對于實現(xiàn)下文進一步提到的自動聚焦以便將存儲介質(zhì)盡可能精確地保持于縮減光學單元1 0的焦點處是有利的。
二色光束分光器38被布置于在準直光學單元的透鏡32和34與物鏡36之間的光束路徑中并且可以借助致動器(未圖示)沿著光束14e的傳播方向移動。借助光束分光器38的移動，可以相對于如箭頭A所示的存儲介質(zhì)2的移動來橫向地調(diào)整和對準曝光點的聚焦線。
圖2示出了以下光學結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在存儲介質(zhì)2上用于監(jiān)視和控制寫入操作、特別是也用于相對于已有構(gòu)造來對準將要曝光的構(gòu)造。為此首先提供特別地用于監(jiān)視微構(gòu)造的相機系統(tǒng)40并且其次沖是供自動聚焦系統(tǒng)42。
兩個系統(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^/L系統(tǒng)40而另一方面用于自動聚焦系統(tǒng)42的兩個光束^各徑。
相機系統(tǒng)首先具有形成為二才及管燈(LED)或者卣素燈的光源46形式的照射設備?？烧{(diào)隔膜48調(diào)節(jié)輻射到存儲介質(zhì)2的表面上的光量強度。光束經(jīng)由光束分光器44在存儲介質(zhì)2的方向上向下導引，其中光束借助物鏡36來聚焦。就此而言，參照圖1中的圖示，該圖示在39處初步示出了在相機系統(tǒng)40和自動聚焦系統(tǒng)42的方向上行進的光束。
從存儲介質(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56。
箭頭B表示相機56可以相對于光束的傳播方向橫向地移動。這一移動自由度的作用在于能夠以充分高的分辨率觀測存儲介質(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
26個調(diào)制器單元并且如果打算以在各情況下4個像素的分辨率觀測存 儲介質(zhì)或者所寫微構(gòu)造的表面上的成像點，則需要只有專門生產(chǎn)才 可獲得的在一個方向上有4000個像素這一數(shù)量的芯片。對照而言， 如果使用常規(guī)芯片，則它們的像素數(shù)量不足，從而可以借助相對于
光傳播的所述橫向移動來補償分辨率不足。因此借助相機56的移動 來掃描將要觀測的存儲介質(zhì)2的區(qū)域。
上述相才幾支路40可以實現(xiàn)三個任務。相才幾支^各40可用于預備 檢查將要曝光的存儲介質(zhì)2,可以用于顯微檢查存儲介質(zhì)2的被構(gòu)造 區(qū)域或者可以用于校準例如線式光調(diào)制器這樣的調(diào)制器6 。
下文進一步具體討論調(diào)制器6的校準。布置于相機56下游的極 化器5 4在任何速率都可以工作用于在線式光調(diào)制器的校準過程中的 連續(xù)可變強度衰減。
相才幾支路40還可以有利地用于整個系統(tǒng)的既快速又準確的對 準。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之上布置的光學結(jié)構(gòu)的支路代表了用 于與存儲介質(zhì)2和縮減光學單元10的距離適配的自動聚焦系統(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來校準并且經(jīng)過兩個優(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引導到存儲介質(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象限檢測器所生成的信號具有與光束在存儲介質(zhì)的表面上的散焦 有關(guān)的方向信息項。
借助散焦信息，可以確定存儲介質(zhì)2相對于縮減光學單元、也 就是相對于物鏡3 6的距離偏離，并且對應信號可以用于調(diào)節(jié)距離、 也就是用于自動聚焦。
與第一激光二極管60和4象限檢測器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引導到存儲介質(zhì)2的表面上并且從所述表面反射。反射光然后經(jīng)過于是充當共面板的光束分光器72并且具有散光地引導到4象限檢測器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介質(zhì)2相對于物鏡36的距離偏離。
應用兩個激光二才及管和兩個4象限才企測器意p木著可以在時間上和在空間上相互獨立地進行自動聚焦。在這一情況下，所述構(gòu)造具有以下效果最大數(shù)目的光學部件聯(lián)合地用于兩個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)制的光引導到相機系統(tǒng)4 0上并且因此實現(xiàn)對線式光檢測器運轉(zhuǎn)的直接觀測。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)，從而易于實現(xiàn)在兩個操作模式之間的轉(zhuǎn)變。
圖3示出了將用來形成例如由計算機生成的連續(xù)全息圖的具有微構(gòu)造的兩個相鄰條帶90和92寫入到存儲介質(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，在本示例實施例中，利用結(jié)合圖2已經(jīng)描述的相4幾系統(tǒng)40來觀測條帶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將當前要寫入的線94向左調(diào)整由相機系統(tǒng)40的評估所確定的距離。因此有可能以實際上相互鄰接的方式寫入兩個條帶90和92。
最終由此有可能在相對大的區(qū)域上寫入多個條帶。
下文更具體地措述上文參照圖2已經(jīng)說明的自動聚焦系統(tǒng)42的功能和應用。
高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)選地針對多個掃描點、特別地針對兩個掃描點
來操作。在以兩個或者更多平方厘米曝光為認可目的的用于微構(gòu)造的上述設備之一的應用中，面高度調(diào)節(jié)是特別有利的。然而下文描述的
備中:《、 '； e 、 口 '
如前文已經(jīng)提到的，二色光束分光器38將曝光支路從光學結(jié)構(gòu)
的相機系統(tǒng)40和自動聚焦系統(tǒng)42分離。就此而言同樣參見圖2。測量點與方向有關(guān)的高度調(diào)節(jié)是優(yōu)選的。為此，用于在存儲介
質(zhì)2的存儲層區(qū)域中找到和保持寫入光束的焦點的自動聚焦包括基
于散光方法的自治系統(tǒng)。在這一情況下，使用在相對于光傳播方向
此，對于相對于光學單元距離不同的兩個方向，獲得在相應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焦平面之間路徑 一 半的區(qū)域中才是圓形。4象限檢測器然后可以確定所拾取的光束橫截面相對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以便設置4象限檢測器的均勻照射。
圖2中所示兩個激光器二極管60和76作為光源來工作，所述激光器二極管彼此獨立地操作并且它們的反射光由兩個4象限檢測器68和80捕獲。
兩個高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是必需的，因為檢測點根據(jù)存儲介質(zhì)2相對于寫入光束的移動方向而必須位于曝光區(qū)域的左側(cè)或者右側(cè)上。這是因為聚焦誤差信號的有意義評估只有在存儲介質(zhì)2的未構(gòu)造、也就是未曝光區(qū)域中才是可能的。另外，將要以引導寫入操作的方式來確定自動聚焦點以便能夠隨后校正存儲介質(zhì)2的表面的高度位置改變。
為了設置兩個激光二極管60和76的照射點，激光二極管在各情況下以如下方式來布置使得兩個照射點被布置到聚焦寫入光束在存儲介質(zhì)2的表面上的聚焦線的左側(cè)和右側(cè)。為此，可以用機械和/或電子方式設置兩個激光二極管60和76的位置。
另外，兩個獨立自動聚焦系統(tǒng)以節(jié)省空間的方式在彼此交錯的方式下加以布置并且共用多個光學部件。在原理上，具有4象限檢
測器68和80的支^各共用聚焦透鏡70。
取代了上述兩個激光二極管60和76,也有可能提供更多光源 以便為更多自動聚焦系統(tǒng)實現(xiàn)更多照射點。為此，對于各光源，于 是在各情況下也有用于測量照射點相對于預定位置的偏離的4象限 檢測器。舉例而言，在各情況下兩個或者三個照射點可以布置于聚 焦寫入光束在存儲介質(zhì)2的表面上的各側(cè)上。這里描述的原理因此 不限于兩個光源。
如果在聚焦寫入光束的一側(cè)上提供多個照射點，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。
具有多個掃描點或者照射點的上述系統(tǒng)也可以稱為多點散光高 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。根據(jù)傳送臺12的移動方向，然后評估不同的高度調(diào)節(jié) 信號，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。
確定操作點以便精確定位在物鏡36與存儲介質(zhì)2之間的距離。 特別是在連續(xù)曝光的情況下可以優(yōu)選地借助操作點設置可變的光檢 測器或者相機通過在時間和空間上分析所寫測試構(gòu)造的衍射效率來 使操作點確定自動化。然后可以按照位置或者時間來推斷實現(xiàn)最佳 但是未必最高衍射效率的操作點設置。這里也可以通過評估較高衍 射階來獲得附加信息。另外，可以通過評估曝光構(gòu)造的對比度函數(shù) 來優(yōu)選地自動實現(xiàn)操作點。
如果由具有至少兩個照射點、也就是具有兩個點自動聚焦調(diào)節(jié) 的自動聚焦系統(tǒng)檢測傾斜度，則可以借助在對應方向上傾斜衍射光 柵6的致動器在運行期間實現(xiàn)對存儲介質(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)附加延遲時間和/或激光器的空間 預觸發(fā)。這補償了在高度位置或者傾斜度的測量與寫入瞬間之間流逝的時間段，在該時間段中存儲介質(zhì)在測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)延遲來實現(xiàn)傾斜，然而該延遲在偏移補償?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)動中使用的散光原理?？梢曰谝蛏⒐舛冃尾⑶页上竦?象限檢測器上的回反射光
束的取向來檢測散焦的程度和取向。此信息用于驅(qū)動根據(jù)存儲材料的高度分布狀態(tài)來跟蹤采樣或者光學系統(tǒng)的致動器。
用于確定操作點的方法是基于產(chǎn)生曝光楔形。就此而言參照圖
4。在這一情況下，構(gòu)造材料的區(qū)域，在該區(qū)域中強度沿著一個軸而曝光高度沿著另一軸連續(xù)地改變。16個不同灰度的值范圍優(yōu)選地用于強度。高度在預先在調(diào)整S曲線時限定的S曲線中的區(qū)域(約20pm)中變化。曝光區(qū)域的顯微分析獲得楔形，參見圖4。假設最優(yōu)曝光高度為在很低強度時仍出現(xiàn)構(gòu)造的曝光高度。由于在考慮滯后時曝光高度與致動器的驅(qū)動電壓沒有固定關(guān)系，所以優(yōu)選地使用聚焦誤差信號(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。
為了能夠?qū)⑵毓庑ㄐ闻c聚焦誤差信號相關(guān)，有必要與曝光時序同步地迅速生成和存儲S曲線。應當在正常曝光速度實現(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)點的確定結(jié)果如下
首先借助在設備的相機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)動電子器件中的位置計數(shù)器歸零來完成的。加載灰度值楔形(16個灰度值)的曝光圖案。按照限定的位置撤回傳送臺以便為曝光操作運轉(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)的方式在存儲器中存儲S曲線的值。在這一情況下，存儲器可以優(yōu)選地位于高度調(diào)節(jié)模塊中或者代之以位于驅(qū)動電子器件中。
優(yōu)選地借助16個灰度值或者強度和128個高度步長來實現(xiàn)灰度值楔形的曝光，其中提到的數(shù)值應當理解為舉例說明并且僅為優(yōu)選。 在這一情況下，在預先限定的范圍中更改顯微鏡物鏡高度調(diào)節(jié)的壓 電式致動器的驅(qū)動電壓。借助用戶干預在S曲線的高度調(diào)制過程中 實現(xiàn)范圍限制。在曝光和改變壓電電壓的同時確定和存儲S曲線的值。
在曝光之后激活設備的顯微模式。在這一模式下，通過線性臺 的移動將曝光楔形的頂端帶到相機圖像或者目標標記的中央。這里 從驅(qū)動電子器件讀出傳送臺的當前位置。
類似地讀出所存儲的S曲線數(shù)據(jù)?？梢曰谧x出的S曲線數(shù)據(jù) 中的當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。
一個點的高度調(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點，因為該檢測只有在未
圖示了這一情形，其中曝光線圖示為方形圖案而兩個照射點圖示為圓圈。
根據(jù)移動方向，兩個照射點中的僅一個照射點和相應分配的4 象限檢測器用于評估。通過在曝光線與檢測點之間的距離，系統(tǒng)窺 探未來或者系統(tǒng)可以補償電子器件和致動器的反應時間。優(yōu)選地， 檢測點位于曝光線的中央，但是如果是有利的則也有可能選擇任何 其它位置。
然而，借助在移動方向上在各情況下在照射線的各側(cè)上有一個 檢測點的圖5中所示布置，可以檢測并且因此補償存儲材料沿著曝 光線的無傾斜度。這一 系統(tǒng)依賴于存儲材料和平行的曝光束的聚焦 區(qū)域(景深)。相對于曝光線的取向僅橫向地實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。
兩個點的高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)在圖6中圖示并且類似于上述一個點的 高度調(diào)節(jié)。為了能夠檢測在曝光線與沿著曝光線的存儲介質(zhì)之間的 傾斜度，取代一個檢測點或者掃描點，將兩個檢測點或者掃描點用 于各移動方向。如果如圖6中所示布置檢測點，則可以檢測傾斜度。這一 系統(tǒng)的優(yōu)點另外在于可以將獨立的高度調(diào)節(jié)用于各檢測點。一個^^測點如圖6中的相應上方^f全測點可以在顯凝:4竟物鏡并入于具有
壓電致動器的閉環(huán)高度調(diào)節(jié)回路中，其中另一檢測點如圖6中的相
應下方才全測點可以例如在線式光4企測器的固定處在具有傾斜機構(gòu)的調(diào)節(jié)回^^中動作。
由此有可能使用通常的線性標準調(diào)制器，例如PID調(diào)制器。傾斜分量可以借助坐標變換用電子方式與z分量分離并且然后
可以傳遞到相應致動器控制回路。
用于利用 一個或者兩個固定檢測點來檢測存儲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 種針對掃描 一企觀"點來操作并且
因此實現(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方向來掃描;f企測點，由此產(chǎn)生例如基本上正弦波形。結(jié)合相對于存儲材料的曝光線和檢測點的移動，由此實際地曝光并且同時掃描該材料。
借助上述散光方法，檢測點獲得與存儲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器的電壓在內(nèi)的誤差信號組成。如果兩個信息項與檢測點的驅(qū)動或者電流位置組合，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器而后針對曝光線相對于存儲材料的傾斜來調(diào)整致動器從而最小化聚焦誤差的整體。
這一解決方案的優(yōu)點在于可以針對整個寫入?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置是可能的?？梢赃@樣檢測將檢測點處的污物粒子納入考慮之中的誤差并且進行限定。另外，可以考慮在兩個點的檢測情況下檢測不到的存儲材料的曲率。另外有可能為保證質(zhì)量的任務而創(chuàng)建存儲介質(zhì)的高
度分布狀態(tài)。
然而，高度分布狀態(tài)的評估和致動器的驅(qū)動更復雜并且因而需要更高的計算復雜度。
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)，為此對于存儲 表面的高度調(diào)節(jié)或者檢測，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)。
準直激光束100在借助光束分光器101偏轉(zhuǎn)之后撞擊存儲介質(zhì)
102?；胤瓷洳ń?jīng)由由透鏡對104、 106產(chǎn)生的中間焦點而引導到優(yōu)
選地具有圓柱透鏡iio的一維透^:陣列108上?？紤]到透鏡iio的
傅立葉變換性質(zhì)，焦點的位置依賴于入射光束112的角度并且因此 依賴于存儲介質(zhì)102的表面的傾斜度。
單獨透鏡110的各焦點的移位可以用于4企測存儲介質(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)選為相機芯片的二維 檢測器的二維透鏡陣列，則有可能針對存儲介質(zhì)相對于物鏡、例如 圖1中的物鏡36的高度和傾斜以輔助方式驅(qū)動致動器。
然而，這 一 類高度測量需要在至少 一 個點的附加絕對高度測量， 因為上述系統(tǒng)僅獲得高度的梯度而不是絕對值。
在又一優(yōu)選實施例中，有可能實現(xiàn)具有圖9中所示構(gòu)造的簡單 波陣面?zhèn)鞲衅鳌Ｔ谶@一情況下，多個采樣光束120以不同角度引導 到可以例如與圖1中的物鏡36對應的示意性地示出的顯微鏡物鏡 122和存儲介質(zhì)102上。
由于存儲介質(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(相機芯片)可以借助所測量的強度分布的質(zhì)心計算來確定相對 于參考位置的偏移，根據(jù)該偏移又可以推斷存儲介質(zhì)102的表面的 梯度。在一個點的絕對高度確定在這里同樣也是必需的。
又 一 優(yōu)選示例實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多個采 樣光束120來操作。反射平面、也就是存儲介質(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，傅立葉變換由兩個聚焦
透鏡130和132產(chǎn)生。如果在兩個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介質(zhì)102的表面的變形。 與在上述系統(tǒng)中一樣，在一個點的絕對高度測量在這里也是必需的。 可以通過校準調(diào)制器6來補償光學、機械和電結(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，測量各單獨像素。在計算機中在表格中分別為 各像素存儲測量結(jié)果。這一表格用來計算在線式光調(diào)制器6的驅(qū)動 電子器件中存儲的查找表。中央單元是COMS相機或者是用于局部 強度測量的一些其它適當相機系統(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周圍的區(qū)域，該區(qū)域隨后用于強度確 定。這保證在測量中不考慮非自然因素如光反射。另外避免對通常 用于此類測量的光電二極管的微調(diào)。
另外，CMOS相機的使用允許對當前焦點的位置檢測。如果后 者從中央?yún)^(qū)域遷移，則可以借助傳送臺來實現(xiàn)被引導的重新定位。
用于確定線式光調(diào)制器的單獨像素的強度的又 一 方法是基于對 光電4全測器定位于其之下、直徑優(yōu)選地約為10 pm的小孔徑以及對 X-Y定位設備的使用。借助在寫入平面(存儲材料的平面)中的X-Y 定位設備，小孔、也就是小孔徑相對于將要檢查的寫入點被居中地 定位。借助光電二極管和優(yōu)選地以對數(shù)方式操作的評估電子單元來 測量撞擊寫入光束的強度。
上述校準是以相對復雜的方式來實現(xiàn)的并且補償在照射線式光 調(diào)制器6時的誤差和時間性波動。
在校準中提供以下功能。 -寫入焦點的亞微米測量 -與線式光調(diào)制器像素的相關(guān)-傳遞函數(shù)的測量
-針對所有像素的均勻強度步長的偏離 -在查找表中的存儲
-在運行期間線式光調(diào)制器驅(qū)動的校正
-線式光調(diào)制器或者照射光學單元校正的在線監(jiān)視和校準
-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
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)來實現(xiàn)
的寫入路徑，假設曝光線相對于物鏡或者設備、特別是物鏡36是固 定的。通過引入用于移動光束分光器38 ("二色光束分光器")的致 動器，有可能相對于物鏡36來移動曝光線。
如果實現(xiàn)曝光線在材料傳送方向上的移動，由此有可能補償特 別是傳送臺12的速度波動所引起的抖動。
如果實現(xiàn)相對于材料傳送的橫向移動，則這一自由度允許補償 材料引導中的缺陷或者誤差。特別是在由多個曝光線組成的面曝光 情況下，有必要以受控方式彼此相抵地放置曝光線；就此而言，參 見上文呈現(xiàn)的對圖3的描述。借助對先前曝光的檢測，有可能借助 掃描設備來彼此相抵地準確放置軌道。
類似地，借助曝光線相對于存儲介質(zhì)2的移動方向的橫向移動， 可以在存儲介質(zhì)2的材料中預定的位置實現(xiàn)曝光。這又預示例如借 助浮雕軌道來^r測該預定位置。
下文給出對在應用微構(gòu)造設備時與在寫入操作過程中的強度控 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 與上述設備的精確配置無關(guān)、但是實際上與逐線或者按面將微構(gòu)造 引入到存儲介質(zhì)中的所有曝光操作有關(guān)。
優(yōu)選地，為此使用 一種用于在運行期間校正鄰近效應的控制系 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耳又向相對于移動方 向是正交還是傾斜有關(guān)的方式來設置該策略。
在這一情況下，掃描圖案中單獨曝光點的構(gòu)造程度，也就是存 儲介質(zhì)材料的光學性質(zhì)的通過曝光來實現(xiàn)的轉(zhuǎn)換強度將要獨立于圍 繞物的構(gòu)造或者曝光。
為了滿足這一要求，可以在驅(qū)動像素時并且因此在選擇曝光強 度時考慮所謂的鄰近效應。在上述光刻設備中這里必須假設兩個不 同效應。首先在曝光線內(nèi)，與單獨放置的點相比而言在彼此并排放 置的點情況下出現(xiàn)強度增加；其次考慮到熱傳播，根據(jù)點是否在不 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 在曝光線的方向上而且在寫入方向上將要考慮鄰近效應。這一最后 的時間鄰近效應在低的寫入速度時不那么突出并且一般可以忽略。
可以通過預處理將要寫入的數(shù)據(jù)來補償存儲點的不同實施例的影響。
圖11圖示了以預處理為基礎的曝光策略的例子。將最大形成能 量歸于單獨像素。借助驅(qū)動的灰度值選項，在雙像素的情況下，減 少兩個相鄰像素的強度。在三個相鄰像素的情況下，對于中央像素 進一步減少強度。在更多相鄰曝光點的情況下，以相同強度對中央
像素曝光。
因而，很大程度上相同地形成曝光點。在某些境況之下，第三 次強度減少可以省卻。可以在曝光線內(nèi)以及/人曝光線到曝光線運用 所述寫入策略。在這一情況下，還可以考慮同時寫入曝光線中的單 獨像素并且以時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的曝光圖案，其中在各情況下在所需曝 光過程中激活一對曝光點中的一個像素，而另一像素保持消隱。這 保證各像素由未曝光區(qū)域包圍。
37為了補償因而增加的節(jié)距間隔，有可能通過更換物鏡來實現(xiàn)雙 倍縮減。根據(jù)這一方法來曝光的由計算機生成的全息圖在重建中表 現(xiàn)了較小的邊緣滾降。這是因為所寫點相對于整個構(gòu)造而言越小， 在全息圖的重建中具有充分高強度的區(qū)域就越大。隨著朝向邊緣而 強度減少的區(qū)域的位置進一步向外并且因此造成改進全息圖的質(zhì) 量。
如果線式光調(diào)制器的取向相對于移動方向傾斜，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有源像素來實現(xiàn)
的；就此而言參見圖12。
權(quán)利要求
1. 一種用于自動聚焦用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)(2)的寫入設備的成像光學單元(36)的設備，其中調(diào)節(jié)所述成像光學單元(36)相對于所述存儲介質(zhì)(2)的距離和/或傾斜度，-包括至少兩個光源(60，62)，-包括用于將所述光源(60，62；76，78)所生成的光束引導到所述成像光學單元(36)上的至少一個光束分光器(64)，-包括用于分析由所述存儲介質(zhì)(2)反射的光束的至少兩個檢測器(68；80)，-包括用于將由所述存儲介質(zhì)(2)反射的并且經(jīng)過所述成像光學單元(36)的光引導到所述至少兩個檢測器(68；80)的至少一個光束分光器(66；70)，以及-包括用于將所述反射的光聚焦到所述至少兩個檢測器(68；80)的透鏡(70)。
2. 如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于檢測器(68; 80)被分配給各光源(60, 62; 76， 78)。
3. 如權(quán)利要求1或者2所述的設備，其特征在于 所述檢測器(68; 80)形成為4象限檢測器，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光學單元 被分配給各檢測器。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的設備，其特征在于 所述光源(60, 62; 76, 78 )和所述檢測器配備有用于交替空間位置的致動器。
5. —種用于自動聚焦用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)的寫入設備的成像光 學單元的方法，其中調(diào)節(jié)所述成像光學單元相對于所述存儲介質(zhì)的 3巨離，-其中光束由至少兩個光源生成并且被引導到所述成像光學單 元上，-其中所述光束在掃描點聚焦到所述存儲介質(zhì)的表面上并且被 反射，束的至少兩個檢測器生成，由至少一個光束分光器引導到所述至少兩個檢測器上，-其中所述反射光聚焦到所述至少兩個檢測器，以及-其中以借助于至少 一 個所述檢測器的所述聚焦誤差信號的方式進行對所述成像光學單元相對于所述存儲介質(zhì)的距離的調(diào)節(jié)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中各反射光束由分配的檢測器分析。
7. 如權(quán)利要求5或者6所述的方法，其中利用在空間上和/或在時間上彼此獨立的至少兩個光束來進 行調(diào)節(jié)。
8. 如權(quán)利要求5至7中任一權(quán)利要求所述的方法，-其中借助所述寫入設備將寫入光束聚焦到所述存儲介質(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單元與所述存儲介質(zhì)之間的相對移 動來產(chǎn)生面的微構(gòu)造，—其中根據(jù)移動方向，在各情況下在所述存儲介質(zhì)的表面上產(chǎn)生在移動方向上的所述寫入光束之前定位的至少 一個掃描點。
9. 如^K利要求5或者6所述的方法， 其中產(chǎn)生曝光線作為聚焦寫入光束。
10.光學單元的方法，其中調(diào)節(jié)所述成像光學單元相對于所述存儲介質(zhì) 的距離和傾斜度，-其中光束由至少一個光源生成并且被引導到所述成像光學單 元上，-其中所述光束被引導到所述存儲介質(zhì)的表面上并且被反射，-其中在所述表面的至少兩個點處確定在所述成像光學單元與 所述存儲介質(zhì)的表面之間的距離，以及-其中測量的距離用來確定和調(diào)節(jié)所述距離和所述傾斜度。
11. 如^又利要求10所述的方法，-其中借助所述寫入設備，將寫入光束聚焦到所述存儲介質(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單元與所述存儲介質(zhì)之間的相對最 小值來產(chǎn)生面的微構(gòu)造，以及-其中在移動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。
12. 如權(quán)利要求10或者11所述的方法，_其中至少兩個光束在掃描點聚焦到所述存儲介質(zhì)的表面上，源的光束的至少兩個檢測器生成，-其中對于掃描點，根據(jù)所述聚焦誤差信號來確定在成像光學單 元與所述存儲介質(zhì)的表面之間的距離，以及-其中根據(jù)用于所述掃描點的所述聚焦誤差信號來進行對所述 存儲介質(zhì)相對于所述成像光學單元的傾斜度的調(diào)節(jié)。
13. 如權(quán)利要求IO或者11所述的方法，-其中所述光束在掃描點聚焦到所述存儲介質(zhì)的表面上并且反射，-其中聚焦誤差信號由用于分析由所述存儲介質(zhì)反射的所述光 束的檢測器產(chǎn)生，-其中在所述存儲介質(zhì)的表面的一部分之上掃描所述掃描點，以-其中根據(jù)所述測量的聚焦誤差信號來產(chǎn)生距離分布狀態(tài)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述掃描方向相對于在成像光學單元與存儲介質(zhì)之間的相對移動方向 一黃向地:取向。
15. 如權(quán)利要求10或者11所述的方法，-其中所述光束被引導到所述存儲介質(zhì)的表面上并且被反射， -其中在所述成像光學單元與所述存儲介質(zhì)之間的距離在多個 點由用于分析由所述存儲介質(zhì)反射的所述光束的波陣面檢測器確定。
16. —種用于確定設備的操作點的方法，所述設備用于自動聚 焦用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)的寫入設備的成像光學單元，其中調(diào)節(jié)所述 成像光學單元相對于所述存儲介質(zhì)的距離和/或傾斜度，-其中利用預定圖案來構(gòu)造所述存儲介質(zhì)的表面的預定區(qū)域， -其中強度沿著一個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。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，-其中16個不同灰度的值范圍用于強度，以及 -其中所述曝光高度在預定S曲線的區(qū)域上變化。
18. 如權(quán)利要求16或者17所述的方法，其中針對設置而建立利用所述寫入光束的極低強度仍實現(xiàn)構(gòu)造 的最優(yōu)曝光高度。
19. 如權(quán)利要求16至18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作為用于所述曝光高度的參考。
20. 如權(quán)利要求16至18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作為用于所述操作點的參考。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于微構(gòu)造存儲介質(zhì)(2)的設備，該設備包括用于根據(jù)電磁輻射來產(chǎn)生至少部分相干光束的輻射源(4)、具有多個單獨可切換調(diào)制器單元的調(diào)制器(6)、用于照射調(diào)制器(6)的光束形成光學單元(8)、用于縮減由調(diào)制器(6)輻射的光束的縮減光學單元(10)和用于相對于縮減光學單元來轉(zhuǎn)移存儲介質(zhì)(2)的傳送臺(12)。本發(fā)明的目的在于解決由于微構(gòu)造的寫入和單獨衍射光學單元(DOE)、特別是具有高速度和高寫入能量的由計算機生成的全息圖所引起的技術(shù)問題?？梢詫崿F(xiàn)所述目的是因為縮減光學單元(10)被配置有受限的衍射并且所述單元(10)產(chǎn)生相對于單獨調(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備的方法和一種由此描述的存儲介質(zhì)。
文檔編號G03F7/20GK101477313SQ20091000714
公開日2009年7月8日 申請日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者R·托曼, S·內(nèi)特 申請人:特薩斯克里伯斯有限公司