Оптично змінюваний захисний пристрій та спосіб виготовлення вказаного пристрою

1. Спосіб формування захисного пристрою, який включає: a) забезпечення непроявленого фоторезистивного шару на електропровідному шарі; b) формування першого дифракційного шаблона на непроявленому фоторезистивному шарі за допомогою оптичної інтерферометрії; c) формування другого дифракційного шаблона в непроявленому фоторезистивному шарі за допомогою електронно-променевої літографії, при цьому частини другого дифракційного шаблона сформовані в проміжках між частинами першого дифракційного шаблона, і d) подальше проявлення фоторезистивного шару. 2. Спосіб за п. 1, в якому етап с) виконується після етапу b). 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, в якому електропровідний шар містить хром. 4. Спосіб за одним з попередніх пунктів, в якому етап (b) містить перенесення проникної голограми на фоторезистивний шар. 5. Спосіб за одним з попередніх пунктів, в якому другий дифракційний шаблон задається однією або декількома дифракційними решітками. 6. Спосіб за п. 5, в якому частини другого дифракційного шаблона просторово рознесені по всій ширині пристрою з орієнтацією дифракційної решітки, яка поступово змінюється відповідно до кожної частини. 7. Спосіб за п. 6, в якому вказані частини утворюють лінії. 2 (19) 1 3 96937 4 22. Спосіб за п. 19, в якому підкладка забезпечується на носії і послідовно переноситься на документ, який захищається, або виріб. 23. Спосіб за п. 19, в якому підкладка містить документ, який захищається, або виріб. 24. Спосіб за п. 21, в якому документ, який захищається, або виріб містить банкноту, чек або дорожній чек, сертифікат автентичності, марку, облі гацію, гербову марку, захисну етикетку, паспорт або ваучер, ідентифікаційну картку або тому подібне. 25. Спосіб за одним з попередніх пунктів, в якому перший і другий дифракційні шаблони просторово перекриваються. 26. Захисний пристрій, сформований способом за будь-яким з пп. 1-16. У теперішній час в галузі оптичного захисту існують подвійні вимоги для створення оптично змінюваних малюнків і ефектів, які мають рівень візуальної простоти і унікальної співмірності відповідно до вимоги ясного і однозначного розпізнавання і встановлення достовірності, і в той же час, які захищені від підробки за допомогою способів і засобів, які є доступними організованій злочинності. Даний винахід зосереджений на класі оптично змінюваних пристроїв, в яких оптичні ефекти одержані за допомогою фундаментальних механізмів дифракції (першого або нульового порядку), які виникають на інтерфейсі або поверхні пристрою, що містить опуклу рельєфну поверхню. Пристрій, що працює з дифракцією першого порядку відомий в промисловості як DOVID (Дифракційні Оптично змінювані Пристрої Зображення). Найбільша загроза цілісності високого ступеня захисту DOVID полягає в перетворенні або у відтворенні відносно некерованих технологій одержання оригіналу, які використовуються для створення райдужних ефектів і оптичних зображень при виробництві декоративної фольги (наприклад, технічні умови на растрові системи і способи інтерференційного маскування). Як результат, постачальники оригіналів вжили заходів щодо обмеження зусилля, щоб об'єднати в первинній рельєфній прокладці матриці, інструменті або штампі для тиснення відповідні компоненти зображення, які були сформовані/записані за допомогою двох або більше взаємодоповнюючих засобів або технологій одержання оригіналів. Згадані способи одержання оригіналів є взаємодоповнюючими відносно оптично змінюваного ефекту(тів), який вони демонструють спостерігачеві. На даний момент в оптичній промисловості широко визнано, що голографія з розсіюванням білого світла (як приклад можна привести Райдужну голографію Бентона) і електронно-променева літографія являють собою два найбільш взаємодоповнюючих способи або технології запису DOVID. Райдужна голографія Бентона найбільше підходить при одержанні явних ефектів або ефектів макрозображень, які легко розпізнаються і інтерпретуються нефахівцем - ці тривимірні (3D) або стереоефекти (тобто зміни в перспективі і паралаксі одержані за допомогою моделей або множинного фотографування) і прості перемикачі повносимвольного зображення. У той же час, електронно-променева літографія є найбільш прийнятною для формування комплексних трансформаційних лінійних ефектів і мікрографічних ефектів високого розрізнення (тобто буквено-цифрових знаків і символів з розмірами, меншими, ніж 50 мікрон). До того ж, використання оптикоінтерферометричних способів, таких як голографія Бентона, обмежується головним чином записом мікроструктур з синусоїдальним рельєфом поверхні, які є симетричними в площині розсіювання. Використання електронно-променевої літографії, при якій детальний профіль кожної окремої дифракційної решітки витравлений за допомогою експозиції в записуючому середовищі, приводить до формування несиметричних рельєфних профілів, які викликають позитивний і негативний порядки дифракції нерівної яскравості, які іноді називають відбивними структурами. До теперішнього часу, звичайною практикою в промисловості було самостійно записувати/експонувати компоненти голографічного і електронно-променевого зображення на двох окремих записуючих пластинах - кожна пластинка, що звичайно має фундаментально різний клас резистного матеріалу (резисту), оптимізована для потреб оптичної і електронно-променевої літографії. З кожного відповідного еталонного фотошаблону (пластини-оригіналу) виготовлений штамп для витискання для оптичного і електроннопроменевого компонентів зображення. Для одержання повного зображення, кожний штамп може бути або послідовно відтиснутий в термопластичному матеріалі в позиційному встановлювальному пристрої, або обидва штампи можуть бути спільно розміщені (тобто один штамп розміщений навпроти іншого), щоб відтиснути або вдрукувати в термопластик негативну копію повного зображення. Цей процес одержання повного зображення з елементів його компонентів описаний в промисловості як механічна рекомбінація, а підкладка, що містить повне остаточне зображення називається рекомбінація (возз'єднання). Ми обговорили для ясного розуміння спосіб рекомбінації, яка була досягнута шляхом способу термічного тиснення, однак воно так само може бути одержано дуже схожим чином, використовуючи процес реплікування з ультрафіолетовим затвердінням. У даний час одним визнаним обмеженням механічної рекомбінації є наявність ліній швів, які визначають периметр кожного штампу зображення - лінії шва в одній формі будуть визначатися як гребінь рельєфу, викликаний зминанням матеріалу, яке відбувається, коли штампи зображення вдавлюються в шар термопласту або в мономер, здатний до затвердіння ультрафіолетовим випромінюванням. Такі гребені часто присутні на піднесенні профілю, яке перевищує підне 5 сення дифракційної мікроструктури і, як наслідок, можуть викликати значні проблеми при подальшому виробництві, в якому DOVID реплікується у великій кількості шляхом процесу напівдеформованого або недеформованого тиснення. Лінія шва буде також звичайно виявлятися відсутністю або перериванням при реплікуванні мікроструктури на границі між двома штампами - простіше кажучи темною лінією, що визначає границю між двома ділянками зображення або компонентами. Виходячи із запланованої перспективи, подальше обмеження, яке пов'язане зі способом механічно відтворених записаних оптикоінтерферометричних або електронно-променевих елементів зображення, полягає в тому, що воно за своєю природою не підходить для одержання зображень таких типів, в яких електроннопроменевий елемент (або навпаки) виходить як складний шаблон ліній або форм, які перекриваються або сполучаються в точно заданому порядку з відповідним компонентом зображення. Це стає зрозумілим, якщо знати, що коли штамп для тиснення, який містить другу картину зображення, вдавлюється в термопластичний шар, на якому вже одержаний відбиток від першого штампу для тиснення, ефект від другого штампу зображення полягає не тільки у відтисненні нової картинки зображення, але також в сильному зменшенні або руйнуванні будь-якого компонента першого зображення, який перекриває зону штампу. У способах згідно з публікацією W02004/077493, розкритий пошук технології, яка може подолати обмеження, пов'язані з механічною рекомбінацією. Основний опис цього документа показує, як одержати записуючу пластину (більш конкретно - пластину фоторезисту), що має два окремих резистивних шари, в якій кожний резистивний шар пристосований або чутливий до різних типів випромінювання. Одним з особливо істотних для нашого опису є випадок, коли один тип випромінювання може бути блакитним лазерним випромінюванням (звичайно 442 нм або 457 нм), а інший тип випромінювання, одержаний за допомогою потоку або сфокусованого пучка електронів. Тобто, перший резистивний шар може бути записаний з оптичним інтерферометричним зображенням, а другий резистивний шар може бути записаний з електронно-променевим зображенням. Однак використання двох резистивних шарів на практиці приведе до значного і обмежуючого у багато разів рівня складності процесу одержання оригіналу. Особливо для випадку, коли одержане зображення містить або взаємно або взаємопов'язані компоненти оптико-інтерферометричного зображення, які перекриваються, і електронно-променевого зображення, або накладення двох компонентів зображення. Необхідно помітити, що експонування двох різних оптико-інтерферометричних способів на одній записуючій пластині є сталою практикою в рівні техніки для конкретного випадку, коли довжини хвиль відповідних джерел лазерного випромінювання знаходяться близько один до одного в блакитній частині спектра (наприклад, лазер HeCd з довжиною 442 нм і лазер Аrіоn з довжиною 457 нм) 96937 6 проявника. Комерційно доступні фоторезисти - це резисти (Shipley S1800), які були сформовані, щоб мати однакову фотохімічну чутливість в цьому діапазоні, таким чином, спрощуючи задачу розподілу відповідної енергії експонування кожному з компонентів оптичного зображення. У основному резисти, які переважні для фахівців в галузі електронно-променевої літографії, відрізняються за хімічним складом від тих, які пристосовані або є переважними для оптичної інтерферометри, голографії або тому подібного. Наприклад, один з найбільш широко поширених резистів, які використовуються в електроннопроменевій літографії, а саме РММА, виявляє слабку фотохімічну реакцію або її відсутність при експонуванні антинічним або м'яким ультрафіолетовим випромінюванням. Навпаки, фоторезист (тобто фотохімічно активний резист), оптимальний для експонування м'яким УФ і глибоким синім світлом, може мати дуже слабку чутливість або коефіцієнт контрастності при електроннопроменевому записі. Для більш докладного розгляду оптичних і електронних резистів дивись «Handbook of Microlithotography, Micromashining and Microfabrication, тому 1: Microlithotography». CTOP. 209, видавництво Rai-Choudhary. Тепер додаткова потенційно критична проблема виникає при формуванні зображення сфокусованого пучка електронів, яка полягає в тому, що звичайно органічний ізолюючий шар резисту розміщений на ізольованій підкладці, на якій може відбуватися істотне локалізоване накопичення заряду. Без механізму для розрядження швидко накопичених локалізованих електронів, які виникнуть на ділянці експонованого зображення, буде відбуватися швидке накопичення електростатичного потенціалу в областях експонування і тому сильні електростатичні поля будуть діяти, щоб відштовхнути падаючий електронний пучок, визиваючи значне спотворення в рельєфній структурі, що записана електронним пучком. У звичайній електронно-променевій літографії один підхід, що звичайно застосовується до цієї проблеми, полягає в покритті резисту дуже тонким шаром (приблизно 10 нм) металу, такого як золото, сплав золота з паладієм, хром або алюміній. Електронний пучок високої енергії може легко проникати через такий тонкий шар металу і таким чином експонувати нижче лежачий резист. Перед проявленням резисту необхідно витравити металеву фольгу, використовуючи відповідний травник. Відносно недавно практикувався альтернативний підхід, який полягає в нанесенні провідного полімеру під резист, поверхневий опір якого складає близько 20 Ом/квадрат. У випадку, коли вищезгаданий полімер містить розчинник, який взаємодіє з резистом, потрібен додатковий бар'єрний шар, що передбачений між резистом і провідним шаром (бажано, щоб цей бар'єрний шар був розчинним у воді). Відповідно до даного винаходу, спосіб формування захисного пристрою містить: a) забезпечення непроявленого фоторезистивного шару на електрично провідному шарі; 7 b) формування першого дифракційного шаблона на непроявленому фоторезистивному шарі за допомогою оптичної інтерферометри; c) формування другого дифракційного шаблона в непроявленому фоторезистивному шарі за допомогою електронно-променевої літографії; при цьому частини другого дифракційного шаблона сформовані в проміжках між частинами першого дифракційного шаблону і d) наступне проявлення фоторезистивного шару. При цьому проміжки між частинами першого дифракційного шаблона мають ширину більшу ніж 150 мікрон. Крім того, перший і другий дифракційні шаблони просторово перекриваються. Згідно з одним аспектом винаходу здійснюють виконання етапів b) та с) зчитуванням дзеркальновідбитого фотошаблона; формування першої копії від захисного пристрою; формування другої копії від першої копії; та отримання штампа або прокладки від другої копії. Крім того, спосіб включає додатково етап, при якому прикладають штамп або прокладку до підкладки таким чином, щоб утворити поверхневий мікроструктурний рельєф в підкладці, який відповідає захисному пристрою. При цьому підкладка може містити етикетку, яку далі приклеюють до документа, який захищається, або виробу. Крім того, на носії забезпечується підкладка, яка послідовно переноситься на документ, який захищається, або виріб. Підкладка згідно з винаходом містить документ, який захищається, або виріб, який являє собою банкноту, чек або дорожній чек, сертифікат автентичності, марку, облігацію, гербову марку, захисну етикетку, паспорт або ваучер, ідентифікаційну картку або тому подібне. За допомогою цього винаходу ми можемо одержати дифракційні шаблони, одержані шляхом оптичної інтерферометри і електронно-променевої літографії відповідно, в одному і тому ж фоторезистивному шарі. Що стосується складу резистивного шару, то він повинен (для хімічного проявлення, що використовується): - проявляти позитивну реакцію, як на оптичне, так і на електронне експонування або - негативну реакцію, як на оптичне, так і на електронне експонування. Тому необхідно вилучити фоторезисти, в яких електронне експонування може одночасно генерувати як позитивну реакцію, так і негативну реакцію (перехресну). Наступний проміжний шар або шари, розміщений між фоторезистивним шаром і шаром підкладки. Проміжний шар(и) працює переважно як провідний шар, але може також працювати як поглинаюче анти-відбивне покриття, щоб подавити внутрішні відбиття в пластині резисту. Провідний шар розсіює електронний заряд, який нагромаджується на поверхні резисту в процесі електронно-променевої запису. Провідний шар бажано розширити до країв резисту щонайменше на двох заздалегідь вибраних сторонах. У одному переважному варіанті здійснення, частково прозорий шар 96937 8 металу, такого як хром (нанесений звичайно за допомогою процесу вакуумного напилення) використовується як провідний шар - шар, що виконує як функціональні вимоги анти-відбивного шару, так і провідного шару, що пропускає електричний заряд, який існує на резисті, через себе в землю. Або ж шар хрому може бути одержаний з антивідбивним покриттям, таким як оксид хрому або діоксид кремнію, між шаром хрому і фоторезистом. У іншому варіанті здійснення винаходу два проміжних шари можуть бути одержані, де перший проміжний шар в контакті з резистом може містити неметалічне покриття з поверхневим опором менше 10 Μ Ом/квадрат (MO/sq). Такі покриття можуть бути утворені напиленням змішаного оксиду олова з сурмою або сажі на органічний клей. Або комерційно доступне покриття, таке, як покриття ESPACER 100 (Showa, що постачається Denko). Такі покриття наносяться на підкладку шляхом звичайного центрифугування. Другий проміжний шар є покриттям, яке поглинає «блакитне» світло, таким як окис заліза або Ебоніт чорний (що постачається Canning). Захисний пристрій міг би бути використаний як сформований, але звичайно буде використаний, щоб сформувати штамп або прокладку, щоб була можливість створювати копії захисного пристрою, використовуючи звичайні способи тиснення. Зокрема, захисний пристрій може бути використаний разом з цінними паперами або виробами, що включають банкноту, чек або дорожній чек, сертифікат достовірності, ярлик, облігацію, акцизний диск, гербову марку, захисну етикетку, паспорт або ваучер, ідентифікаційну картку і тому подібне. Деякі приклади способів згідно з винаходом будуть тепер описані з посиланням на прикладені креслення, в яких: Фіг. 1 графічно ілюструє приклад оптичного компонента зображення; Фіг. 2 ілюструє компонент електроннопроменевого літографічного зображення, що відповідає компоненту оптичного зображення на Фіг. 1; Фіг. 3 ілюструє характеристики кутового відтворення складеного зображення; Фіг. 4.1-4.5 ілюструють порядок, в якому меридіональні лінії складеного зображення включаються і вимикаються в заздалегідь заданій послідовності; Фіг. 5 - це схематична діаграма, що ілюструє процес запису Н1-Н2; Фіг. 6 ілюструє, яким чином оптичне зображення розміщується на пластині фоторезисту; Фіг. 7 ілюструє пластину фоторезисту, експоновану оптичним компонентом зображення для проявлення; Фіг. 8 ілюструє пластину фоторезисту з непроявленим електронно-променевим зображенням; Фіг. 9 - це схематичний вигляд в поперечному перерізі прикладу фоторезистивної пластини фотошаблону; Фіг. 10 ілюструє об'єднаний тиснений малюнок; 9 Фіг. 11 ілюструє в площині і в перерізі послідовні етапи звичайного способу формування пластинок для тиснення; і Фіг. 12 подібна Фіг. 11, але ілюструє новий спосіб для одержання прокладки для тиснення відповідно до зображення. Далі буде описаний спосіб комбінування компонентів оптико-інтерферометричного і електронно-променевого зображення в одному об'єднаному зображенні шляхом процесу послідовних просторово суміщених експозицій в єдиному резистивному шарі, який підлягає обробці в спільному проявнику. Спосіб також дозволяє двом компонентам зображення бути оптимізованими таким чином, щоб їх яскравість була однаковою. Спосіб буде описаний за допомогою переважного варіанту здійснення, в якому оптикоінтерферометричні компоненти зображення (ОІС) і електронно-променеві компоненти (ЕІС) з'являються на макровізуальному рівні, де вони просторово перекриваються або змикаються в точно визначеному порядку. Простіше кажучи, вони з'являються, щоб бути піделементами одного і того ж дискретного елемента фотошаблону. Хоча має бути зрозуміло, що даний винахід також підходить і для варіанту здійснення, в якому ОІС і ЕІС розміщені в сусідніх, але таких ділянках пластини резисту, що візуально не перекриваються - наприклад, вони з'являються як дискретні окремі елементи фотошаблону у всьому оптично змінюваному зображенні. У такому варіанті здійснення вимоги до приведення є загалом менш точними. Щоб проілюструвати основний спосіб даного винаходу ми розглянемо конкретний приклад утворення комбінованого DOVID, який містить графічне представлення глобуса 1, що містить вертикальні і горизонтальні криволінійні меридіональні лінії 2 (Фіг. 1). Переважаюча фонова ділянка 3 глобуса 1 утворена за допомогою експонування двох пучків когерентного світла, що перекриваються, шляхом голографічного (оптикоінтерферометричного) процесу. На оптично записаному фоні 3 глобуса меридіональні лінії 2 представлені як зони, де немає голографічної мікроструктури, тобто пусті зони мікроструктури або зображення. Розміри цих пустих меридіональних зон 2 злегка розширені, щоб допустити невелике допустиме приведення. Фіг. 1 показує глобус, який є компонентом оптичного зображення, в якому чорні меридіональні лінії є пустими зонами, які пізніше будуть експоновані дифракційною структурою, яка була одержана за допомогою системи електронно-променевого зображення. Фіг. 2 показує фотошаблон зображення, що містить меридіональні лінії 11-16, 21-24, які повинні бути експоновані або записані за допомогою електронного пучка. Для звичайної висоти захищене зображення глобуса 1 може мати діаметр порядку 5-15 мм. Отже, бажано малювати меридіональні лінії, щоб вийти за границі діапазону розрізнення комерційних точкових систем формування зображення (600-1000 точок на дюйм). Ми тому вибираємо меридіональні лінії 11-16, 21-24, щоб мати ширину лінії 20-100 мікрон, що знаходиться за границею 96937 10 можливостей таких систем для репродукування ефективним чином. Ми могли б далі переважно використати розрізнювальну здатність електронного пучка (розмір точки приблизно 0,2 мкм), для одержання в меридіональних лініях мікрографічних символів або знаків 30 з висотою знаку в діапазоні 5-50 мікрон (як показано на Фіг. 2). Одержання дифракційних меридіональних ліній такої ширини ліній (і за вибором надмалого графічного вмісту), які точно поєднуються з оптично записаним глобусом, знаходиться за межами точності, яку може забезпечити механічна рекомбінація. Остаточно ми також покажемо на Фіг. 2, що, щоб сприяти суспільному визнанню і підвищенню технічної складності копіювання шляхом механічної рекомбінації або єдино за допомогою оптикоінтерферометричних способів, кожна меридіональна лінія 11-16, 21-24 може бути записана з різною орієнтацією решітки, щоб створити наростаючий мультиплікаційний ефект. Мультиплікаційна послідовність планує, яку лінію буде видно з кожної зони спостереження, як OVD називається близько осі обертання, див. Фіг. 3. Кожна меридіональна лінія 11-16, 21-24 включається або вимикається в заздалегідь певній послідовності; це показано на Фіг. 4.1-4.5. Цей тип мультиплікаційної послідовності був би дуже важкодосяжним, використовуючи існуючі способи механічного штампування, які об'єднують разом дві технології одержання оригіналів. Було б потрібно, щоб меридіональні лінії були відштамповані зверху глобуса без стирання тих, які вже існують. Основний процес для виробництва відповідної пластини 43 фоторезисту (Н2 оригінал-резист) містить перше вакуумне напилення тонкої плівки (10-20 нм) хрому 40 (Фіг. 9) на підкладку 41 з кварцового скла або з натронного вапнякового скла, піклуючись про те, що треба пересвідчитися в тому, що шар хрому 40 нанесений на всю скляну підкладку 41 від краю до краю. Шар хрому забезпечує функції провідного шару і абсорбуючого анти-відбивного покриття. На нього потім наноситься відповідний шар 42 фоторезисту з товщиною, яка може варіюватися в діапазоні від 200 нм до 20000 нм, в залежності від глибини і типу необхідного рельєфу поверхні. Хоча для випадку звичайного DOVID, що працює при дифракції першого порядку, переважна товщина буде знаходитися в діапазоні від 500 до 2000 нм. Експериментальна розробка показала, що відповідний позитивний фоторезист - це Microposit SI800 серії, що постачається Shipley, який містить слідуючий розчинник: пропілен гліколь монометил ефір ацетат. Смола, що використовується в цьому фоторезисті є смолою на новолачній основі і фотоактивна суміш, належить до групи сульфатів діазонафтокінону (DNQ). Прийнятним проявником, який забезпечує хороший коефіцієнт контрастності γ для одержаного як оптично, так і електронно рельєфу поверхні, є Shipley's Microposit 303, розбавлений у воді в співвідношенні 1:6. Тепер буде описаний переважний спосіб для запису або одержання оптичного компонента зображення (ОІС), а саме пропускної Райдужної Го 11 лограми Бентона, в пластині 43 фоторезисту (Н2 оригінал) на Фіг. 9. Першою стадією цього процесу є запис в проміжній пропускній голограмі (Н1) 50 (Фіг. 5) компонентів фотошаблону, які містять ОІС. Компоненти фотошаблону можуть бути, наприклад, виліпленою моделлю або шаруватою плоскою композицією масок фотошаблону, які передаються (наприклад, «скляні транспаранти»). Основи цього процесу добре відомі на рівні техніки як голографічний процес запису Бентона Н1-Н2. Після запису і проявлення проміжної просвітної голограми 50 (Н1) наступною стадією є повторне освітлення згаданої Н1 50 зі сполученням 51 опорного променя, що використовується для її запису. Освітлення Н1 50 за допомогою її сполученого еталонного пучка 51 примушує її переносити або проектувати дійсне голографічне зображення 52 (Н2 об'єктний промінь) заздалегідь записаних елементів фотошаблону. Фокальна площина об'єктного променя 42 в такому випадку співпадає з пластиною 43 фоторезисту і перекриває опорний промінь 54 (Н2 опорний промінь), щоб записати голографічний інтерференційний шаблон, який просторово чітко окреслений за допомогою об'єктного променя. Схематична ілюстрація Н2 процесу запису показана на Фіг. 5. ОІС на цьому етапі є невидимим прихованим зображенням. Щоб візуалізувати компонент зображення необхідно проявити пластину 43. У випадку позитивного резисту (такого як Shipley S1800) розчинність резисту в проявнику підвищується з енергією експонування (будучи лінійним відношенням в переважній робочій зоні), отже, яскраві інтерференційний смуги (інтерференційний максимуми) утворюють западини в періодичному рельєфі шаблонів, в той час як темні інтерференційний смуги (мінімуми) відповідають «пікам» в періодичному рельєфі. У процесі запису комбінованого захисного пристрою бажано, щоб розміщення Н2 об'єкта 52 точно відповідало заданим поверхням або точкам на оригіналі 43 фоторезисту, які будуть залишатися незмінними при просторових змінах пластини фоторезисту (таких як зміни розмірів, товщини або ортогональності сторін). Особливо переважно, щоб держак пластини мав три встановлювальних штифта 55-57, два з яких 55, 56 розміщені в горизонтальній площині і один 57 у вертикальній площині, з кожним штифтом, що утворює точковий або радіусний контакт з відповідними сторонами Н2 оригіналу резисту 43. У такій системі проектувальний Н2 об'єкт просторово співвіднесений з цими трьома контактами або заданими точками. Використовуючи процес, описаний вище, набірна пластина одержується експонуванням першої пластини резисту одним або більше ОІС, які розміщені в заздалегідь певних положеннях з одним або заздалегідь певними рівнями енергії. Ця пластина потім проявляється у прийнятному проявнику резисту, щоб перетворити приховані ОІС у видимі рельєфні зображення. Координати (див. Фіг. 6) кожного ОІС, або більш важливі для поєднання заданих відміток, ліній або перехресть що записуються суміжно з кожним ОІС, потім визначаються шляхом вимірювання їх відстаней від відповідних 96937 12 заданих точок або країв за допомогою мікроскопа, що переміщається або будь-яких інших засобів, таких як оптичне сканування пластини. У рамках цього процесу ми визначаємо точне положення зображення відносно зареєстрованих заданих ліній (Хо, Yo), див. Фіг. 6, які одержані на Н2 оригіналі 43. Наступним етапом процесу подальшого одержання набірної пластини є запис одного або більше Н2 оригіналів пластин резисту зі згаданими ОІС компонентами, в яких ці додаткові пластини фоторезисту будуть пізніше записані з другими електронно-променевими компонентами зображення (ЕІС). Кожний додатковий Н2 оригіналфоторезист записаний щонайменше з одним записом ОІС і бажано щонайменше з двома - трьома записами ОІС в тих же заданих положеннях і з тими ж заданими положеннями як і Н2 набірна пластина. Оскільки пристрій з трьох встановлювальних штифтів 55-57 виконаний в держаку пластини резисту, положення або координати Χ, Υ кожного віртуального ОІС в кожному додатковому Н2 оригіналі-резисті (див. Фіг. 7) будуть співпадати з координатами Хо, Yo вказаного ОІС в кожному наборі в межах 50 мікрон або точніше. Необхідно зазначити, що в протилежність набірній пластині, немає обробки або проявлення цих Н2 оригіналів фоторезистів між записами ОІС і ЕІС. Треба розуміти, що хоча ми описали спосіб для одержання оригіналів ОІС, заснований на процесі запису Н1-Н2 Бентона, концепція винаходу не обмежується способом одержання оригіналів. Заявлений спосіб міг бути без великих зусиль пристосований так, щоб ОІС були одержані за допомогою процесу оптико-інтерференційний літографії, в якому маски пропускання розміщені в тісному контакті з резистом і комбінацією, що освічується за допомогою інтерференційної картини, яка одержана за допомогою двох лазерних променів, що перекриваються. Цей підхід міг би бути використаний, щоб одержати або рельєф дифракції першого порядку, або рельєф дифракції нульового порядку. Альтернативно, ОІС міг би також бути одержаний за допомогою звичайної точкової системи, в якій очікується, що точкове зображення буде містити елементи фотошаблону з низьким розрізненням (наприклад = 2500 точок на дюйм), в той час, як електронно-променевий компонент буде містити елементи фотошаблону з високим розрізненням (= 2500 точок на дюйм і особливо = 5000 точок на дюйм). У завершення фази запису для ОІС оригіналирезисти будуть потім розміщені у другому держаку пластини, що належить до електронно-променевої установки, в якій необхідно, щоб другий держак пластини був геометрично рівний першому (ОІС) держаку пластини, що відноситься до монтажу і положенню встановлювальних або задавальних штифтів. Необхідно помітити, що встановлювальні штифти 55-57 є провідними, переважно металевими, і вони повинні мати заземлення. Наприклад, провідні встановлювальні штифти 55-57 будуть зазвичай зафіксовані на держаку пластини, що виготовлений з неіржавіючої сталі і заземлений. 13 Тому коли Н2 оригінал-резист (43) встановлений на держку пластини і міцно закріплений провідними встановлювальними штифтами 55-57 - провідний металевий шар 40, що розміщений між шаром 42 резисту і скляною підкладкою 41, утворює достатній електричний контакт з провідними встановлювальними штифтами 55-57, щоб гарантувати, що електричний заряд, який осаджується і нагромаджується на шарі резисту в процесі електроннопроменевого експонування, буде стікати на землю. Таким чином, маємо серйозний захист від накопичення електростатичного заряду, який може зруйнувати і погіршити запис ЕІС. Відносно наступного запису ЕІС, перший етап цього процесу полягає у використанні X-Y координат оптичного зображення, визначених за набірною пластиною, щоб вибрати прийнятну електронно-променеву експозицію або «записати» координати для ЕІС. Пробні попередні експонування будуть мати схожі рівні енергії електроннопроменевого експонування для ЕІС, щоб гарантувати, що амплітуда його поверхневого рельєфу формується в тому ж самому діапазоні, що і поверхневий рельєф ОІС, коли Н2 оригінал 43, що містить комбіноване зображення (ОІС і ЕІС), хімічно оброблюється. Як приклад, для резисту, такого як Shipley S1800, було знайдено, що бажана енергія експонування для запису ОІС буде знаходитися в 2 2 діапазоні між 10 мДж/см - 20 мДж/см з відповідною енергією електронно-променевого експону2 вання в діапазоні 10-30 мкКл/см і особливо в діа2 пазоні 15-25 мкКл/см . Коли були вибрані оптимальні координати і енергія експозиції, перший Н2 оригінал 43 (що містить прихований ОІС 58) потім піддається електронно-променевому записуючому або пишучому процесу шляхом експонування сфокусованим пучком електронів 60 з джерела (не показане) через фокусуючу систему 61, таким чином одержуючи прихований ЕІС, як схематично показано на Фіг. 8. Н2 оригінал 43 зафіксований відносно встановлювальних штифтів в раніше описаному електроннопроменевому держаку пластини. У існуючій промисловій практиці використовують електронно-променеву літографію, щоб утворити оригінал ЕІС, що містить не тільки дифракційні структури першого порядку (період решітки = 5 мкм), але також структури нульового порядку (прямокутний профіль період решітки = 5 мкм). Електронно-променева літографія також може бути використана, щоб утворювати ЕІС, що містить дуже грубі структури (періодичність = 10 мкм), які поводяться відповідно до геометричних законів відбиття і заломлення. Завершуючи експонування ЕІС, результуючий Н2 резист оригінал 43 потім хімічно оброблюється або проявляється, щоб одержати видиме зображення потрібної яскравості, таким чином одержуючи об'єднаний Н2 резист оригінал. Тепер, якщо при огляді цього першого Н2 оригіналу визначено, що, або: необхідні наступні вдосконалення в реєстрації положення між ОІС і ЕІС, або відносна дифракційна ефективність ЕІС і ОІС не оптимальна, тоді другий Н2 резист оригінал може бути за 96937 14 писаний з координатами експозиції або енергією експозиції відповідно зміненими. Досі посилання було зроблене на Shipley S1800 резист, який є переважаючим резистом, що використовується творцями DOVID за допомогою способів оптичної інтерферометри. Shipley S1800 резист є позитивним робочим резистом, в якому розчинність (в межах лінійної частини його розчинності в протилежність кривої енергії експонування) підвищується пропорціонально енергії експонування. Однак було експериментально визначено, що рельєф поверхні ЕІС при записі в позитивний резист не так точно повторюється як відповідний ОІС - цей контраст найбільш виражений в тих графічних компонентах або елементах всередині ЕІС, які мають розмір або ширину ліній менший 50 мікрон, і, особливо, якщо менший 20 мікрон. Простим прикладом такого ЕІС компонента буде компонент, відомий в промисловості оптичних захисних пристроїв як дифракційний мікротекст, наприклад, алфавітно-цифрові символи або знаки зі шрифтом або висотою знаку менше 200 мікрон. Ця різниця у відносній ефективності тиснення оптично і електронно записаних структур решітки утворюється через різницю у формі або профілі їх відповідних рельєфів поверхні. Особливо дифракційні структури, одержані за допомогою процесу оптичної інтерференції (включають в себе ті, що входять в голограму, яка звичайно складається з комплексу множини когерентних накладень (решітки) мають по суті синусоїдальну форму або профіль. Оскільки амплітуда профілю дифракційних решітки (приблизно = 0,1 мікрона) звичайно менше ніж одна десята кроку дифракційної решітки (звичайно в межах 0,71,4 мікрон), крутість цих синусоїдальних решіток буде мати, безумовно, невелику величину нахилу (звичайно = 35°) і максимум і мінімум рельєфу з дуже великим радіусом (> кроку решітки). У результаті оптичні інтерференційний решітки є відносно неглибокими відкритими рельєфними структурами, які без великих зусиль репліковані за допомогою рівня в'язко-еластичної деформації лаку для тиснення, що відбувається при звичай-2 ному притискуючому тиску тиснення (1-10 Nmm ) і температурі лакування (145-175°Цельсія). Навпаки, структури оригіналів, які сформовані електронним пучком, будуть характеризуватися наявністю рельєфної структури, яка в позитивному резисті наближається до періодичного шаблону прямокутних «бінарних» виїмок з крутими сторонами, в якому основа кожної виїмки може бути ширшою, ніж відкрита верхня сторона через дифузію і дефокусування електронних пучків. Точне повторення або відтиснення таких структур в умовах реології набагато більш складне, тому що воно вимагає, щоб лак для тиснення був у стані в'язкої текучості, ніж у в'язко-еластичному стані, а щоб запобігти будь-якій наступній релаксації відтиснутої структури, необхідно, щоб лак був швидко охолоджений до температури нижче за температуру переходу скла, оскільки він витікає при прижимі при тисненні. Для зниження технічної складності, що пов'язана з ефективністю повторення рельєфної мікро 15 структури поверхні, одержаної електроннопроменевим пучком, можуть бути зроблені два підходи: перший полягає у використанні негативного резисту, що характеризується наявністю фотохімічних властивостей, що є зворотними позитивному резисту, в якому ефект експонування за допомогою актинічного (УФ) випромінювання (400-600 нм) присутній, щоб генерувати хімічний структуроутворюючий ефект або фотополімеризаційний ефект, який примушує експоновані зони ставати все більш нерозчинними енергією експонування. Прийнятний негативний резист буде резистом з низьким коефіцієнтом контрасту (