JP2006520010A - 露光基体の作製方法 - Google Patents

露光基体の作製方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006520010A
JP2006520010A JP2006501940A JP2006501940A JP2006520010A JP 2006520010 A JP2006520010 A JP 2006520010A JP 2006501940 A JP2006501940 A JP 2006501940A JP 2006501940 A JP2006501940 A JP 2006501940A JP 2006520010 A JP2006520010 A JP 2006520010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
photoresist
exposed
image
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006501940A
Other languages
English (en)
Inventor
カウレ，ヴィティッヒ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of JP2006520010A publication Critical patent/JP2006520010A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/22—Exposing sequentially with the same light pattern different positions of the same surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0035—Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • G03F7/203—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure comprising an imagewise exposure to electromagnetic radiation or corpuscular radiation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/024—Hologram nature or properties
    • G03H1/0244—Surface relief holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005—Adaptation of holography to specific applications
    • G03H1/0011—Adaptation of holography to specific applications for security or authentication
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/187—Trimming process, i.e. macroscopically patterning the hologram
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00—Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/33—Absorbing layer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00—Recording materials or recording processes
    • G03H2260/14—Photoresist

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

少なくとも２つの異なる画像領域を有する露光基体を作製する方法である。形成すべき画像領域の種類に適応した少なくとも２つのフォトレジスト層を基体に設ける。

Description

本発明は少なくとも２つの画像領域を有する露光基体を作製する方法に関するものである。
銀行紙幣や身分証明書等のセキュリティー・ドキュメントには回折格子から成る光学可変素子が頻繁に用いられている。以下このような素子を格子像と呼ぶ。これらは、例えば、ホログラムまたは格子領域から成る格子像のように、一次および高次回折を利用した格子像であってよい。また、特許文献１および特許文献２に記載のようなゼロ次回折を利用した格子像も利用されている。
一次格子像とゼロ次格子像とは、前者は格子定数を光の波長より大きくする必要があるのに対し、後者は、特に純粋なゼロ次画像を観察したい場合、光の波長より小さい格子定数が選定される点が異なる。一次格子像においては格子定数によって色の変化が主として決定され格子線の構造はあまり重要ではないのに対し、ゼロ次格子像においては全くその逆である。
セキュリティー素子として利用される回折構造体はエンボス・ホログラムとして作製される。この場合、基体に形成されたフォトレジスト層がレーザー光または電子ビームによって露光される。ここで言うフォトレジストとは、例えば、光または放射線を受けると溶解挙動が変化する感光性樹脂のような放射線感受性の高い被膜形成材料である。フォトレジストにはポジ型とネガ型とがある。前者は放射線を受けると光化学分解または活性基変換により容易に溶解するのに対し、後者は架橋結合または光重合により殆ど溶解しないかまったく溶解しない。
フォトレジスト層を現像すると電気鋳造可能な山谷構造が形成される。一次格子像においては形状が正弦曲線を成し、ゼロ次格子像においては箱型または台形を成していることが好ましい。成型した構造体を複製し、それを用いてエンボス押型を作製することができる。
更に、複数の露光ステップを互いに組み合わせる必要がある格子像が知られている。これには主として２つの方法が知られている。
第１の方法において、フォトレジスト層の部分領域がマスクされ、マスクされていない領域が、例えば、第１の波長を有するレーザー光によって露光されることにより回折構造体が形成される。その後のプロシージャー・ステップにおいて、フォトレジスト層の露光済み領域を覆い、格子像のマスクされていない部分領域が、例えば、別の周波数を有するレーザー光によって露光されることにより別の回折構造体が形成される。
この方法は、例えば、ゼロ次格子像を組み合わせる場合のように、格子像においてレジスト層の厚さを違える必要がある場合には利用できないという欠点がある。
別の周知の方法では、個別に露光したフォトレジスト層から複数のエンボス押型を電気鋳造することによりこの問題を回避している。各々のエンボス押型は完全な画像の部分領域のみを含んでいる。エンボス押型を並置して熱可塑性材料に型押しすることにより完全な画像を得ている。しかし、この方法では並置型押による継目が残る。
米国特許４,８９２,３８５号明細書 米国特許４,４８４,７９７号明細書
前記従来技術から端を発し、本発明の課題は、簡単な方法で種類の異なる放射線による露光を可能とすると共に、任意として、各々の領域の層厚を露光に適応させることができる方法を提供することである。
この課題は独立請求項の特徴を有する方法によって解決される。従属請求項には本発明の特別に有益な実施の形態および開発成果が開示されている。
少なくとも２つの異なる画像領域を有するレジスト・マスターを作製するための本発明の方法によれば、形成すべき画像領域の種類に応じた少なくとも２つのフォトレジスト層が用いられる。これにより、最適な環境下においてすべての画像領域を形成することが可能となり、最適な光学的効果を得ることができる。
本発明において“フォトレジスト”とは光放射線または粒子放射線の作用により化学特性、特に溶解挙動が変化する放射線感受性の高い材料を意味する。
“ポジ型・レジスト”とは光化学分解または活性基変換により容易に溶解する、即ち、露光領域がその後の処理によって溶失し、非露光領域が残存するフォトレジスト材料を意味する。
“ネガ型・レジスト”とは架橋結合または光重合により殆ど溶解しないか、まったく溶解しない、即ち、非露光領域がその後の処理によって溶失し、露光領域が残存するフォトレジスト材料を意味する。
“格子像”とは格子線像のみならず、あらゆる種類の回折構造体から成る像を意味する。純正ホログラムと対比して使用される場合に限り、本用語は狭義に解釈される。
“基体”とは露光を目的としたフォトレジスト層を成膜するのに適したあらゆる担体材料を意味する。基体として黒に着色したガラス板または被膜を施したガラス板が頻繁に用いられる。同様に、任意の格子像が形成された電鋳ニッケル・シムも使用できる。前記基体に別のフォトレジスト層を成膜し、それを露光処理して第２格子像を形成する。更に、好ましくはエンボス状の格子像が形成されたプラスチック箔または金属箔も基体として適している。
“レジスト・マスター”とは本発明によって作製される少なくとも１つの露光現像されたフォトレジスト層を有する基体を意味する。レジスト・マスターはその後のプロシージャー・ステップにおいて電気鋳造可能であり、更に別の処理によって所謂エンボス・シムが形成される。
少なくとも２つの異なる画像領域、例えば、純正ホログラムおよび格子像を有するレジスト・マスターを作製する本発明の第１の実施の形態によれば、各々の使用放射線に最適に調整された少なくとも２つのフォトレジスト層が用いられる。一般に、ホログラフィック露光にはレーザー放射線が用いられるが、格子を形成する場合には電子ビームが用いられることが多い。本発明により、１つの基体においてこのような異なる製法を実行することが可能となる。
前記異なる画像領域に用いるフォトレジスト層の別の選択基準は形成するレリーフ構造体の形状である。ゼロ次格子像の場合には側面をできるだけ急角度にする必要がある一方、一次格子像の場合には側面角度を平坦にすることが好ましい。特に、正弦曲線を成す形状が目標である。本発明の方法により、ゼロ次格子像と任意の一次格子像とを１つの基体に合成することができる。
また、本発明の方法により、異なる画像領域にそれぞれ異なるゼロ次格子像を形成することができる。この種の格子像を用いることにより、フォトレジストの表面で反射した放射線の破壊的干渉によってのみ色彩が変化する。即ち、この場合における最も重要なパラメータはフォトレジスト層の層厚にのみ左右されるレリーフ構造体のプロファイル深度である。前記層厚は正確に調整可能であり、約５０〜２００ｎｍの範囲であることが好ましい。従って、同じフォトレジスト材料から成る層厚の異なる少なくとも２つのフォトレジスト層を基体に設けることができる。
第１露光ステップを実行する前に、本発明のフォトレジスト層を担体材料に配することができる。これらの層を重畳配置することが好ましく、任意として中間保護層を配することができる。
最上部層が第１画像領域の形成、例えば、第１種類の放射線に対し最適化され、次の層が第２画像領域の形成、例えば、層厚、または異なる種類の放射線等に対し最適化されている。レジスト層間に“停止層”が随意配される。これにより各々の層がそれぞれ的確な放射線によってのみ露光される。
好ましい実施の形態において、光学ホログラフィック露光に適応したポジ型・レジスト層が、電子ビーム露光に適応し光放射線に反応しないポジ型・レジスト層に成膜される。
まず、この層配列のそれぞれの領域、例えば、ホログラム領域が光学的に露光される。これにより最上部層のみが反応し、光学的に反応しない下部層は反応しない。残りの領域全体を光学的に露光すると共に、更に電子ビームにより独国特許発明第１０２２６１１５号明細書、または独国特許発明第１０２２６１１２号明細書に記載されているような所望の格子像が露光される。これらの領域において、光学露光により最上部層が除去され、電子ビームによる露光が最上部層を透過して下部層に像を形成する。このレジストを現像すると並列に配置された２つの画像領域が得られる。
本発明の別の実施の形態によれば、基体にフォトレジスト層が個別に成膜され、製造プロセスの適切な段階でそれぞれ格子像が露光される。
まず、第１フォトレジスト層が基体に成膜され、露光および現像される。第１フォトレジスト層の特性は露光用放射線の種類に適応するよう調整されているか、または層厚が特定の画像化処理に対し最適化されている。別のプロシージャー・ステップにおいて、第１フォトレジスト層を基体に残したまま、第２フォトレジスト層が前記基体に成膜され、再度露光および現像される。第１フォトレジスト層とは無関係に第２フォトレジスト層を選択できるため、第２放射線に最適な材料を第２フォトレジスト層に用いることができるか、または層厚を特定の画像化処理に対し最適化することができる。従って、本発明の方法により、それぞれが異なり、継目なく隣接当接している画像領域を形成することができると共に、特別に調整された複数のフォトレジスト材料を用いることにより、すべての画像領域が最良の特性または層厚を有することができる。
好ましい実施の形態の第１プロシージャー・ステージにおいて、ネガ型・レジスト層が基体に成膜され、それぞれの画像領域が露光される。次に、基体が現像されることによりネガ型・レジストの非露光領域が基体から除去される。次いで、別のプロシージャー・ステージにおいて、第２ネガ型・レジスト層が基体に成膜され、第２画像領域が露光される。
第１プロシージャー・ステージにおいて既に露光された第１ネガ型・レジスト層の領域は、第２プロシージャー・ステージにおいては露光されない。第２レジスト層を現像することにより、第２レジスト材料によって覆われた第１レジスト層の前記領域が最終的に露出する。その結果、以下“レリーフ構造体”と呼ぶ、山と谷を成す並列配置された２つのフォトレジスト層が得られる。第１および第２フォトレジスト層におけるレリーフ構造体は同一平面に形成され、露光パターンの形状にもよるが、互いに継目なく結合している。
別の好ましい実施の形態の第１プロシージャー・ステージにおいて、ネガ型・レジストの代わりにポジ型・レジスト層が基体に成膜され、適切な放射線によってそれぞれの画像領域が所望の模様に露光される。ポジ型・レジスト層の非露光領域を完全に除去するため、次のステップにおいてポジ型・レジスト層の露光領域をマスクし、非露光領域が集中的に後露光される。前記ポジ型・レジストを現像すると第１ステップで露光されたポジ型・レジスト層のパターンが露出し、第２ステップで後露光された基体領域から完全にポジ型・レジストが除去される。これにより、第１ポジ型・レジスト層の隣に別のフォトレジスト層を成膜するためのスペースが得られる。第１ポジ型・レジスト層およびその後成膜されるフォトレジスト層は同一平面に位置する。
別のフォトレジスト層を成膜し、それぞれを露光する別のプロシージャー・ステップを前記実施の形態に含めることができることは自明である。ネガ型・レジスト層およびポジ型・レジスト層を任意に組み合わせることができる。
新たなレジスト層を成膜する前に薄い障壁層を設けることができる。これにより、新たなレジスト層を溶解する際、下部のフォトレジスト層の損傷が防止される。前記障壁層は現像プロセスによって腐食しない無機材料から成っていることが好ましい。しかし、障壁層がその後のプロシージャー・ステップの妨げになる場合には、前記目的を達した後に除去する必要がある。その場合、レジスト層を損傷せずに障壁層を除去できる。例えば、金属層がこの条件を満たしている。金属はレジストの現像剤によって腐食しないが、逆にレジストを腐食しない酸、苛性アルカリ溶液、またはエッチング液によって除去できる。
また、障壁層は別の機能を果たすこともできる。例えば、電子ビームによって１つのフォトレジスト層を露光する場合、障壁層を導電層として形成することにより、エネルギーが出力された後の電子を偏向することができる。この場合、クロム層が好ましい。光露光の場合、フォトレジスト層の背後に光を効率よく吸収する層が必要な場合がある。例えば、基体または光学フォトレジストの下部に配置されている層が光を十分吸収しない場合がその例である。
本発明の方法は有価証書または製品保護のための安全対策として用いられる回折構造体の作製に特に有効である。何故なら、本発明の方法によりそれぞれ異なる露光方法によって形成された少なくとも２つの異なる画像領域を有する回折構造体を作製できるからである。従って、回折構造体の一部を純正ホログラムとし、別の部分領域を、例えば、電子ビーム・リソグラフィーによる単なる格子像とすることができる。
純正ホログラムの露光には、例えば、波長４４２ｎｍのＨｅＣｄレーザー、および高感度のフォトレジストが適している。従来のホログラフィー法によって露光を行うと平坦な側面を有するレリーフ形状が得られ、それによって良好なエンボス押型を容易に得ることができる。
しかし、電子ビーム・リソグラフィー法を用いて、同じポジ型・レジストによって回折構造体を形成すると矩形のレリーフ形状が得られ、これは型押しされたラッカーがレリーフ形状に粘着するため型押しには適さない。これに反し、ソフト・グラデーションをもたらす弱反応性のネガ型・レジストとそれぞれ調整された電子ビームとを組み合わせると型押しプロセスによく適合した台形から正弦曲線に至るレリーフ形状が得られる。
純粋な格子像は様々な方法によって得ることができる。デザインに応じ、異なる画像領域に対し、それぞれ異なる方法または種類の異なる放射線を用いることにより、最良の画像品質および卓越した光学可変効果を得ることが得策である。領域に応じて層厚を違えることも（一次格子像において）有益であり、（ゼロ次格子像においては）そうすることが必要である。そのために、前記プロシージャー・ステップを有する本発明の方法を用いることができる。基体にフォトレジスト層を所望の厚さに個別に成膜するだけでよい。
本発明の別の実施の形態によれば、少なくとも１つの部分領域がレーザー光線のような光放射線によって露光され、少なくとも１つの別の部分領域が電子ビームのような粒子放射線によって露光される１つのフォトレジスト層が用いられる。これは、異なる記録方法によって得られる格子像を１つの基体によって得ることができ、この基体全体を更に処理することによりエンボス・ツールを得ることができるという長所を有している。エンボス・ツールを個別に作製する必要性およびそれに関連した様々な問題がこれによって解消される。
本発明の画像領域を部分的または完全に重複させることができる。この場合、まずフォトレジスト層の少なくとも一部に回折構造体を露光または刻印し、次いで同じ領域に第２または複数の回折構造体を形成することが好ましい。
本発明の方法において、ガラス板のような中性担体材料を用い、その上に個々のフォトレジスト層を成膜し、露光および現像することが好ましい。その後、このようにして作製した、所謂“レジスト・マスター”と呼ばれる基体を電気鋳造し、周知の方法によって複製することにより、例えば、型押シリンダーのようなエンボス・ツールを得ることができる。
別の方法として、中性担体材料の代わりに、既に格子像を備えているプラスチック箔または金属箔、あるいは電鋳シムを用いることができる。この格子像はレリーフ構造を成していることが好ましい。このような中間製品を作製する場合、例えば、ガラス板のような中性担体材料に第１フォトレジスト層を成膜し、レーザーまたは電子ビームによって各々の格子像または格子像の一部を露光する。このレジスト・マスターを電気鋳造する。その後、このようにして作製した電鋳シム、あるいはこの電鋳シムによって作製したエンボス・ツールによって型押しされたプラスチック箔または金属箔に別のフォトレジスト層を成膜する。このフォトレジスト層にも完全な格子像、またはその一部が電子ビームによって露光または刻印される。使用するフォトレジスト層の種類に応じ、フォトレジスト層を現像した後、第１格子像のそれぞれの画像領域を露出させる別の処理が必要になる場合がある。
例えば、ポジ型・レジストを用いた場合、担体材料全体にフォトレジスト層が残り、露光領域のみが構造化される。従って、非露光領域を除去する必要がある。この場合、例えば、マスクを用いるか、または所謂洗浄法によって露光領域に金属層を設けられる。洗浄法の場合、好ましくは水溶性印刷インクによって非露光領域全体に印刷を施し、その後担体材料全体に金属層を設ける。印刷インクが溶解すると、上部の金属層も除去され、露光領域の金属層のみが残る。これにより、例えば、アセトンによって非露光領域のみが除去されるフォトレジスト層を溶解するその後のプロセスにおいても露光領域が保護される。最終ステップにおいて、前記金属層を除去することもできる。この基体もレジスト・マスターを成し、既に述べたように更に処理される。
更に別の方法において、既に構造化されている担体材料、即ち、型押し箔またはシムに、例えば、ＵＶラッカー層のような型押し可能なラッカー層または熱可塑性層が成膜され、第２エンボス・ツールによって所望の格子像が型押しされる。この基体もレジスト・マスターを成し、既に述べたように更に処理することによってエンボス・ツールが作製される。この操作を所望の回数反復できることは自明である。最後に説明した方法は、フォトレジスト層を格子像または記録方法に対し最適化できると共に、既存の格子像を追加情報によって補完または個別化できるという大きな効果をもたらす。
最後に説明した２つの方法は、例えば、一連の銀行紙幣に対する光学可変セキュリティー素子を作製する場合に好都合である。すべての種類の紙幣の背景に、例えば、国の象徴を表す同じ格子像を表示し、各々の紙幣の前景に額面金額のような個別の記号を表示することができる。
本発明によるエンボス・ツールにより、例えば、銀行紙幣、小切手、身分証明書等の有価証書を保護するセキュリティー素子を作製することができる。また、製品保護の分野においても型押回折構造体素子が頻繁に用いられている。
本発明による種々の方法によって初めてゼロ次格子像と一次格子像、または粒子放射線による格子像と光露光による格子像とを１つのレジスト・マスターに任意に組み合せることができる。
以下、添付図面を参照し、例を通して本発明について説明する。図１ａ〜１ｄは本発明による方法のプロシージャー・ステップであって、まずフォトレジスト層１を基体２に成膜する。光学的ホログラフィック露光を行う場合、基体２は、例えば、反射を防止するために黒に着色したガラス板であってよい。フォトレジスト層１は、例えば、フォトレジスト材料を基体２に１滴垂らし、遠心分離機のようなレジスト・スピナーによって基体２の表面に均等に分散することによって成膜することができる。次いで、フォトレジスト層１を熱硬化させる。
得られるフォトレジスト層１の厚さは、滴径、回転速度および時間、温度、蒸気圧等のパラメータに依存する。フォトレジスト層１に光学回折構造体を形成する場合、層厚は１００〜１０００ｎｍの範囲である。
以下、回折構造体をホログラフィック的に形成する例を通して本発明の方法について説明する。図１の例では、フォトレジスト層１としてネガ型・レジスト層が用いられている。
硬化処理した後、ネガ型・レジスト層１を均一な干渉波動場３によって露光する。干渉波動場３はネガ型・レジスト層１の領域において干渉し、図１ａの破線で示す干渉パターン４が形成される。前記ネガ型・レジスト材料と放射線とは互いに最適化されている。干渉波動場３による露光は、干渉パターン４が第１画像領域５にのみ形成され、第２画像領域６には形成されないように行われる。これは、例えば、マスクによって可能である。画像領域５および６の形状はそれぞれ画像領域５および６によって表されるモチーフに応じて選定される。
現像するとネガ型・レジスト層１の非露光領域が溶解する。これにより、干渉パターン４に応じた図示の例では規則的な正弦曲線を成す山７および谷８がネガ型・レジスト層１に形成される。表示すべき画像モチーフに応じ、レリーフ構造体を複雑にすることもできる。純正ホログラムの場合に特にこのことが言える。画像領域６の領域においてネガ型・レジスト層１が現像処理により完全に溶解し、この領域の基体２が再度露出する。
図１ｃにおいて、第２ネガ型・レジスト層９を基体２の全体に成膜することにより、第１ネガ型・レジスト層１も覆う。第２ネガ型・レジスト層９は露光用放射線に対し最適化されている。図１ｃに示すように、画像領域６の第２ネガ型・レジスト層９を干渉波動場１０によって露光する。しかし、干渉波動場１０の波長は、例えば、第１ネガ型・レジスト層１の露光に用いたものと異なる。画像領域６においても破線で示す干渉パターン１１が形成される。
再度基体２を現像する。現像結果を図１ｄに示す。ネガ型・レジストを用いたため、現像するとネガ型・レジスト層９の露光領域が残存する。波動場１０によって露光されなかった領域のフォトレジスト層９が除去される。特に、第２フォトレジスト層９によって覆われた第１フォトレジスト層１の領域が露出する。図示の例では、異なる画像領域５および６が隣接当接しているが、離間配置できることも自明である。
図１ａ〜１ｄに示す画像領域５および６以外に更に別の領域を形成する場合には、図１ａ〜１ｄに示すプロシージャー・ステップにおいて基体２の各々の領域を露光しないことにより露出させる。その後のプロシージャー・ステップにおけるプロシージャーは図１ｃおよび１ｄに示すものとなる。
本発明の方法にはネガ型・レジスト層のみならず、ポジ型・レジスト層も使用できる。図２ａ〜２ｆはポジ型・レジスト層を用いたときの本発明の方法のそれぞれのプロシージャー・ステップを示している。
図２ａに示すように、第１プロシージャー・ステップにおいて、基体２にポジ型・レジスト層１２を成膜する。次いで、画像領域５の領域において、ポジ型・レジスト層１２を干渉波動場１３によって露光する。ポジ型・レジスト層１２において干渉波動場１３が干渉し、図２ａの破線で示す干渉パターン１４が形成される。ポジ型・レジスト層１２の材料は波動場１３の放射線の種類に応じて調整されている。
光を透過しないマスク領域１５（図２ｂ）を有する透明箔から成るマスクでポジ型・レジスト層１２の露光された領域を覆う。その後のプロシージャー・ステップにおいて別の画像領域６となるこれまで露光されていないポジ型・レジスト層１２の全領域を図２ｂの放射線１６によって集中的に後露光する。
基体２を現像して露光領域を除去すると図２ｃに示すポジ型・レジスト層１２のレリーフ構造体が得られる。このポジ型・レジスト層１２は干渉パターン１４に対応する山１７および谷１８を有するレリーフ形状を有している。この場合、明確さを旨としてレリーフを単に正弦レリーフ構造体として示している。画像領域６に回折構造体を形成するため、基体２に第２ポジ型・レジスト層１９を成膜する。第２ポジ型・レジスト層１９の画像領域６に図２ｄの破線で示す干渉パターン２１を形成する波動場２０によって第２ポジ型・レジスト層１９を露光する。第２ポジ型・レジスト層１９の材料は波動場２０の放射線の種類に応じて調整されている。
図２ｅに示すように、別のプロシージャー・ステップにおいて、波動場２０によって露光されたポジ型・レジスト層１９の領域をマスク２２で覆い、画像領域５および図示しない別の領域があればそれも含めて放射線２３によって集中的に露光する。
最後に基体２を現像して露光領域を除去することにより、図２ｆに示すレリーフ構造体が基体２に形成される。
図１ａ〜１ｄ、および図２ａ〜２ｆを参照して説明した方法により、各々が隣接して同一平面、即ち、基体上に直接形成されたフォトレジスト層１、９、１２、および１９を得ることができる。フォトレジスト層の材料はそれぞれ露光用放射線を考慮して最適な結果が得られるよう選択されている。
特筆すべきは、ポジ型・レジスト層とネガ型・レジスト層との組合せが可能であることである。例えば、図１ａ〜１ｄに示すプロシージャー・ステップに引き続き、図２ｄ〜２ｆに示す別のプロシージャー・ステップが可能である。
一部の実施の形態において、金属、酸化物等から成る薄い障壁層または補助層を成膜してから別のフォトレジスト層を成膜することが好ましい。これにより、新たなフォトレジスト層が溶解する際に下部のフォトレジスト層が損傷を受けない。障壁層は現像処理によって腐食しない無機材料から成ることが好ましい。
補助層は更に下記の機能を果たすことができる。１つのフォトレジスト層の露光に電子ビームを用いる場合、エネルギーが出力された後、電子を偏向できるよう補助層を導電層として形成することが好ましい。この場合、障壁層はクロム層であることが好ましい。しかし、干渉露光の場合、強吸収薄層として形成することができる。
本発明は光放射線と粒子放射とを組み合せた露光方法に限定されない。例えば、露光プロセスに異なる波長を用いることもできる。
同様に、一次およびゼロ次格子像のような任意の格子像を組み合せることができる。
図３ａ〜３ｄはプロファイル深度が異なることを特徴とする２つの異なる画像領域が基体に設けられた本発明の１つの実施の形態を示す図である。これは、例えば、異なる光学的効果を示すゼロ次格子像の場合である。図３ａに示すように、第１ステップにおいて、ガラス板６０に第１ネガ型・レジスト層６１が設けられる。プロファイル深度はレジスト層の厚さにもっぱら依存するため、レジスト層の厚さを正確に調整する必要がある。図示の例では、レジスト層の厚さｄ１は２００ｎｍに達する。放射線６２による露光に電子ビームを用いる場合、ネガ型・レジスト層を成膜する前に、ガラス板６０をスパッタリングしてクロム層を成膜することができる。クロム層の厚さは約２０ｎｍに達する。次いで、ネガ型・レジスト層６１を放射線６２で露光して台形の露光領域６３を形成する。
その後、ネガ型・レジスト層６１を現像することにより、非露光領域が溶失し、図３ｂに示すように、露光領域６３のみがガラス板６０に残る。次に、第２ネガ型・レジスト層６４をガラス板６０に成膜する。第２ネガ型・レジスト層６４の層厚ｄ２は１５０ｎｍに達する。この層を同じ放射線６２、好ましくは電子ビームによって露光する。この場合、領域６３に隣接した領域６５を露光する。次いで、ネガ型・レジスト層６４を現像することにより、非露光領域が溶失し、露光領域６３および６５がガラス板６０に残る。領域６３および６５はそれぞれ異なるプロファイル深度ｄ１、ｄ２によって特徴付けられ、特にゼロ次回折格子の場合には異なる光学的効果が得られる。
この方法は、これまでの図に関連して既に説明したポジ型・レジスト層、またはポジ型・レジスト層とネガ型・レジスト層との組合せにも適用できることは自明である。同様に、前記画像領域の１つに任意の一次格子像を配することもできる。
図４は光放射線によって露光された第１画像領域１００、および粒子放射線によって露光された第２画像領域１０１を有する本発明によるエンボス・ホログラムのレジスト・マスター１１０の概略図である。図示の例では、光放射線によって露光された第１画像領域１００は背景に配された文字領域を表す純正ホログラムを有している。粒子放射線によって形成された画像領域１０１は、電子ビーム・リソグラフィーによって形成され、傾斜させると脈動しているように見える文字“Ａ”の形状を成している。モチーフを任意に選択できることは自明である。異なる画像領域を任意に相互関連させることができる。
ホログラフィック的、即ち、干渉性光放射線を重複させることによって形成された文字領域１００は、領域１０１によって中断しているか、またはそこにギャップ１０１を有している。粒子放射線、特に電子ビームによって形成された文字“Ａ”がギャップ１０１に配される。文字“Ａ”は異なるハッチングで示すように異なるストライプ形状を成す格子構造体から成っている。
以下、前記のような本発明のレジスト・マスター１１０を作製できるそれぞれの方法について説明する。
前記ホログラフィー背景を形成する第１の方法によれば、図５に示すパターン１０２が用いられる。パターン１０２が、文字“Ａ”を成すマスク１０３を用いてフォトレジスト層に光学的に露光される。図６にマスク１０３を概略的に示す。フォトレジスト層の領域１０１のホログラフィック露光がマスク１０３によって阻止され、文字領域１００を有する背景のみが露光される。このことを図７に示す。次に、図４に示す格子構造体が電子ビームによって非露光領域１０１に書き込まれる。前記露光ステップの順序が変更可能であることは自明である。以下に詳細に説明するように、レジスト・マスター１１０の作製に１つまたは複数のフォトレジスト層を用いることができる。
図８ａ〜８ｆを参照して２つのフォトレジスト層を用いる第１の実施の形態を詳細に説明する。基体２となる黒に着色したガラス板にポジ型・レジスト材料Ａ−ＲＰ３０４０から成る厚さ０．５０μｍのフォトレジスト層２４を成膜する。例えば、ＨｅＣｄレーザーを備えた従来型のホログラフィー装置において、ポジ型・レジスト層２４の背景領域２５が従来のレインボウ・ホログラムＨ１／Ｈ２法によって露光される一方、前景２６、即ち、電子ビーム格子像となる領域は露光されない。図８ａにおいて、前記装置はレーザー光線でのみ示してある。また、簡潔さを旨とし、基体の狭い部分領域のみを示している。
図８ｂにおいて、例えば、図６に示すようなマスクによって基体２を覆う。マスクは背景２５となる画像部分を覆い、前景２６となる領域は覆わない光を透過しないマスク領域１５を有する透明箔２９である。次に、基体２を均一なＵＶ光で後露光する。
基体２を現像剤ＡＲ３００−３５によって現像すると、図８ｃに概略的に示すレリーフ形状２４が形成される。次に、図８ｄに示すように、厚さ３０ｎｍのクロム層３１を蒸着する。次いで、図８ｅに示すように、クロム層３１にネガ型・レジスト材料Ｘ ＡＲ−Ｎ７７２０/２５から成る厚さ３００ｎｍのネガ型・レジスト層３２を成膜する。図８ｅに示すように、電子ビーム・リソグラフィーによって前記対象領域２６に格子像１０１を前景として書き込む。この場合、与えられた格子線に沿って電子ビーム３３を誘導する。ある意味では、電子ビーム３３によってネガ型・レジスト層３２に格子線が書き込まれることになる。全体を露光した基体２を現像剤ＡＲ３００−４８によって現像する。その結果、図８ｆに示すレリーフ形状３２が得られる。
図９は個別の処理プロセスによってそれぞれの層を成膜する代わりに、処理の初めにすべての層を成膜し、別の成膜処理を必要とせずに連続して露光を行うことができる例を示している。
好ましくは石英ガラス板から成るガラス板４０にクロム層４１を成膜する。このクロム層に光放射線に殆んど反応しない暗色のポジ型・レジスト層４２を成膜する。ポジ型・レジスト層４２は電子ビーム露光に適し、例えば、２００ｎｍの電子ビーム露光に適した層厚を有している。
前記層の上部に光放射線、例えば、波長４４２ｎｍのＨｅＣｄレーザー光に良く反応する厚さ４００ｎｍのポジ型・レジスト層４３を成膜する。これにより、前記ガラス板を露光する準備が整ったことになる（図９ａ）。
必要とされる露光の順序は任意である。図示の例では、光露光から開始される。対象領域４３１をＨｅＣｄレーザー４４によってホログラフ的に露光する。このようにして露光した領域４３１には図９ｂの破線で示す正弦曲線を成すホログラフィー潜像が含まれている。
下部のフォトレジスト層４２１は光に反応しないため損傷を受けないと共に、暗色を成しているため吸収層として機能し不要反射が回避される。次に、このようにして露光された領域４３１をマスク４５で覆い、電子ビーム露光対象領域全体をまず青色光４６によって前露光し最上部のフォトレジスト層の領域４３２を可溶性とする。その下部に配されているフォトレジスト層４２の領域４２２（図９ｃ）は光に反応しないため青色光４６の影響を受けない。次に、電子ビーム４７によってこの領域を露光する（図９ｄ）。
前記電子ビームは上部フォトレジスト層４３を透過し、下部の電子ビーム・レジスト層４２を所望の格子像に露光する。電子ビームによる最上部のフォトレジスト層４３の損傷はまったく問題にならない。何故なら、この層のこの領域は最終的に除去されるからである。これで露光処理が終了する。
現像することにより、露光による潜像から山谷形状が形成される（図９ｅ）。領域４３１によりホログラフィー像が示され、領域４２１は露光されなかったため損傷を受けていない。領域４３２は全体が露光されたため除去され、領域４２２によって電子ビーム格子像が示される。
図１０は図９と同様に処理される別の構造体を示している。クロム層４１の代わりに導電ポリマー層５１が成膜され、黒色ガラス基体５０が用いられている点が異なっている。この構造体は図９の構造体と比較して光露光における反射抑制特性が優れている。
既に説明した図４に示すホログラフィック露光領域１００および電子ビームによって形成された回折構造体１０１から成る回折構造パターンは、１つのフォトレジスト層のみを露光することによっても可能である。そのことが図１１ａ〜１１ｃに示してある。露光に先立ち、基体２に金属層７０、並びにその上部に暗色の吸収層７３およびフォトレジスト層７１を成膜する。背景パターン１００をホログラフ的に露光するため、マスク７２によってフォトレジスト層７１を部分的にマスクする。図１１ａに概略的に示すマスクは、例えば、図６に示す形状を成している。次に、図１１ａに示すように、マスク７２によってマスクされないフォトレジスト層７１の領域を重複する２つの干渉性光ビーム７５、７６によって露光する。目的ビーム７６が図５に示す文字フィールド１０２の情報を担持している。目的ビーム７６に参照ビーム７５を重複させることにより、領域１０２にギャップを有する図７に示す文字フィールド１００の形状を成すホログラフィー回折構造体７７がフォトレジスト層７１に形成される。ギャップ１０１はマスク７２によってマスクされたため、この時点では露光されていない。次に、マスク７２を除去し、これまで露光されなかったフォトレジスト層の前記領域に電子ビーム７８によって格子構造体７９を書き込む。このプロシージャー・ステップを図１１ｂに示す。このプロシージャー・ステップにおいて、金属層７０によって電子ビーム７８の電子を確実に偏向できる。また、暗色の吸収層７３によって、ホログラフィック露光の間、邪魔な光の反射が確実に阻止される。プロシージャー・ステップ１１ａおよび１１ｂおけるフォトレジスト層７１がポジ型・レジストであれば、現像後のフォトレジスト層７１には図１１ｃに示すレリーフ構造体が形成される。
また、プロシージャー・ステップ１１ａおよび１１ｂおけるフォトレジスト層７１がネガ型・レジストであれば、現像後のネガ型・レジストには図１２に示すレリーフ構造体が形成される。
図１３〜１５は、基体２に配置可能であり、図１１の方法に用いることができる各種層シーケンスを示している。例えば、基体２として暗色に着色したガラスを用いる場合には、暗色の吸収層７３を省略できる。金属層３０の代わりに、導電ポリマー８０を用いることができる（図１３）。また、金属層７０を偏向層およびマスクとして用いることもできる。この様子を図１４に示す。この場合、基体２として暗色ガラスを用いることができる。別の構成（図１５）によれば、マスク７２が別のプロシージャー・ステップによって成膜したマスキング金属層８２を有するガラス板またはプラスチック箔８１から成る多層構造を有することができる。この場合、金属層８２は周知の洗浄法またはエッチング法によって構造化できる。マスク７２はフォトレジスト層７１の上部に配される。この場合、マスク７２とフォトレジスト層７１との間にグリセリン層を配し、フォトレジスト層表面の反射を回避することが有益である。グリセリンの代わりに、フォトレジスト層７１およびガラス層８１と略同じ屈折率を有する別の適切な物質も同様に使用できる。
図４に示すレジスト・マスター１１０を作製する別の方法を図１６ａ〜１６ｄに示す。この方法ではマスクを用いないため、形成される回折構造体１００と１０１とが重複する。即ち、前景を成す回折構造体１０１が文字領域１００の上部に配され、背景を成す文字領域に取って代わる。
図１６ａにおいて、フォトレジスト１を成膜した基体２を干渉性放射線１９５によって露光し、レジスト１に格子潜像１９６を形成する。次いで、基体２を現像する。その結果、図１６ｂに示す中間製品が得られる。格子潜像１９６は文字領域１００を表している。この中間製品にフォトレジスト層１９７を成膜する。図１６ｃに示すように、材料の稠度および層厚が大きいことから、従前の構造体がフォトレジスト層１９７によって覆われると共に平坦にされる。電子ビーム１９８により層１９７に潜像１９９を形成する。この場合、露光が前記層の底部まで達しないようにする。現像結果を図１６ｄに示す。回折構造体１０１が文字領域１００の回折構造体に重複し、それに取って代わっている。このようにして、好ましくは個別化情報を含んだ、同型の回折構造体を容易に形成することができる。
フォトレジスト層を２つの異なる種類の放射線によって露光する更に別の方法を図１７ａ〜１７ｃに示す。この場合、露光プロセスによって形成される画像が重複する。図１７ａにおいて、フォトレジスト層１を成膜した基体２を放射線３（例えば、レーザー光）によって露光し、フォトレジスト層１に格子潜像１９６を形成する。次に、図１７ｂに示すように、別の種類の放射線１９０（例えば、電子ビーム）によって再度露光し、第１格子像１９６に別の格子像１９１を重複させる。現像後のフォトレジスト層１を図１７ｃに示す。従って、最終的な格子構造体１９４は格子像１９６と１９１とが重複したものである。
図１７に示す一連の処理において、フォトレジスト層１は２種類の放射線に等しく適応している必要があり、この方法をあらゆる種類の放射線を用いて実現することはできない。あらゆる種類の放射線に対応可能な方法を図１８ａ〜１８ｄに示す。図１８ａにおいて、フォトレジスト層１を成膜した基体２を放射線３（例えば、レーザー光）によって露光し、フォトレジスト層１に格子潜像１９６を形成する。次に、フォトレジスト層を現像する。その結果、図１８ｂに示す中間製品が得られる。この中間製品に放射線１９０（例えば、電子ビーム）による露光に対し層厚および感度を最適に調整したフォトレジスト層１９２を成膜する。層１９２を放射線１９０によって露光すると、図１８ｃに示すように、潜像１９３が得られる。前記フォトレジストの現像結果を図１８ｄに示す。この場合も、最終的な格子構造体１９４は格子像１９６と１９３とが重複したものである。
本発明の方法は別の任意の層構造にも適用できることは自明である。フォトレジスト層と反射を防止する吸収層とが基体２の異なる面に配されるよう、基体の下部側に吸収層を配することが得策である。
更に、これまで説明したすべての方法において、例えば、電鋳シム、あるいは型押プラスチック箔または金属箔のような既に回折構造体を備えている基体を用いることができる。このような特別な基体に別のフォトレジスト層を設け、それをこれまで説明した本発明の方法によって露光するだけで十分な場合もある。
これまで説明した方法を任意に組み合わせることができる。図４に示すレジスト・マスターに関連して説明した方法を別の格子像の形成、またはそれらの合成に用いることもできる。
レリーフ構造体または露光した基体を光学ホログラフィーの分野において恒例であるレジスト・マスターとして処理することができる。この場合、次に蒸着または化学析出により銀の薄層を成膜し、電鋳槽においてニッケル鋳型を作製する。ニッケル鋳型を複製してエンボス層を型押しするエンボス・ツールとして使用できる。エンボス層は最終的な基体である、例えば、銀行紙幣、クレジット・カード、または包装材料に金属光沢を有する反射層と共にまたは単独で転写される。
ネガ型・レジスト層を用いたときの一連のプロシージャー・ステップを示す図。 ポジ型・レジスト層を用いたときの一連のプロシージャー・ステップを示す図。 異なる層厚を有する２つのネガ型・レジスト層を用いた別の実施の形態を示す図。 本発明によるレジスト・マスターの平面図。 ホログラフィック露光のパターンを示す図。 マスクの例を示す図。 図５のパターンおよび図６のマスクを用いたホログラフィック露光を示す図。 まず第１プロシージャー・ステップにおいてポジ型・レジストをホログラフィック的に露光し、その後ネガ型・レジストを電子ビームによって露光する一連のプロシージャー・ステップを示す図。 フォトレジスト層を積層した本発明の方法の別の実施の形態を示す図。 別の実施の形態を示す図。 ポジ型・レジストから成るフォトレジスト層を有する本発明の別の実施の形態を示す図。 図１１ａおよび１１ｂの方法によって露光されたネガ型・レジストを示す図。 図１１の方法に使用可能な各種層構成を示す図。 図１１の方法に使用可能な各種層構成を示す図。 図１１の方法に使用可能な各種層構成を示す図 本発明による方法の別の実施の形態を示す図。 本発明による方法の別の実施の形態を示す図。 本発明による方法の別の実施の形態を示す図。
符号の説明
１ 第１フォトレジスト層
２ 基体
３、１０ 干渉波動場
４、１１ 干渉パターン
５、６ 画像領域
７ 山
８ 谷
９ 第２フォトレジスト層
１００ 第１画像領域（文字領域）
１０１ 第２画像領域
１０２ パターン
１０３ マスク
１１０ レジスト・マスター

Claims (38)

  1. 第１と第２の画像領域を含む少なくとも２つの異なる画像領域を有するレジスト・マスターを作製する方法であって、形成すべき前記画像領域の種類に適応した第１と第２のフォトレジスト層を含む少なくとも２つのフォトレジスト層を用いて前記レジスト・マスターを作製することを特徴とする方法。
  2. 前記画像領域において、前記フォトレジスト層を異なる層厚に成膜することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 前記フォトレジスト層が同じ材料から成っていることを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 前記フォトレジスト層が形成すべきレリーフ形状の種類に適応していることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の方法。
  5. 前記フォトレジスト層が異なる種類の放射線に適応していることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の方法。
  6. 前記フォトレジスト層を重畳配置または並列配置することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の方法。
  7. 前記異なる画像領域が少なくとも部分的に重複していることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の方法。
  8. 前記重複画像領域をフォトレジスト層に露光することを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 前記重複画像領域を重畳配置したフォトレジスト層に露光することを特徴とする請求項７記載の方法。
  10. 第１フォトレジストを基体に成膜するステップ、
    前記第１画像領域における前記第１フォトレジストを第１種類の放射線によって露光するステップ、
    前記第１フォトレジストを現像するステップ、
    第２フォトレジストを前記基体に成膜するステップ、
    前記第２画像領域における前記第２フォトレジストを第２種類の放射線によって露光するステップ、および
    前記第２フォトレジストを現像するステップ
    の各ステップを有して成ることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の方法。
  11. 第１層厚を有する第１フォトレジストを基体に成膜するステップ、
    前記第１画像領域における前記第１フォトレジストを放射線によって露光するステップ、
    前記第１フォトレジストを現像するステップ、
    第２層厚を有する第２フォトレジストを前記基体に成膜するステップ、
    前記第２画像領域における前記第２フォトレジストを放射線によって露光するステップ、および
    前記第２フォトレジストを現像するステップ
    の各ステップを有して成ることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項記載の方法。
  12. 前記第１フォトレジスト層（１、１２、２４）および第２フォトレジスト層（９、１９、３２）として、ポジ型・レジストまたはネガ型・レジストをそれぞれ選択することを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項記載の方法。
  13. 前記第１フォトレジスト層としてネガ型・レジスト（１、１９、３２）を用い、前記第２フォトレジスト層としてポジ型・レジスト（１２、１９、２４）を用いるか、またはその逆のレジストをそれぞれ用いることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項記載の方法。
  14. ポジ型・レジスト（１２、１９、２４）の場合には、まずそれぞれの前記画像領域を露光し、次にマスク（１５、２２）を用いて周囲領域を放射線（１６、２３、３０）によって露光することを特徴とする請求項１２または１３記載の方法。
  15. 前記第１フォトレジスト層（１、１２、２４）と第２フォトレジスト層（９、１９、２４）との間に障壁層（３１）を成膜することを特徴とする請求項１〜１４いずれか１項記載の方法。
  16. 前記障壁層として金属層または酸化物層（３１）を選択することを特徴とする請求項１５記載の方法。
  17. 前記第１および第２種類の放射線（３、１０、１３、２０、３３）として粒子放射線または電磁放射線を選択することを特徴とする請求項１〜１６いずれか１項記載の方法。
  18. 前記第１または第２種類の放射線（３、１０、１３、２０、３３）として電子ビームまたはレーザーを選択することを特徴とする請求項１７記載の方法。
  19. 前記第１および/または第２フォトレジスト層に回折構造体を露光するか、または書き込むことを特徴とする請求項１〜１８いずれか１項記載の方法。
  20. 前記画像領域の少なくとも１つに１つの純正ホログラムを露光することを特徴とする請求項１〜１９いずれか１項記載の方法。
  21. 前記画像領域の少なくとも１つに格子像を書き込むか、または露光することを特徴とする請求項１〜２０いずれか１項記載の方法。
  22. 前記画像領域の少なくとも１つにゼロ次格子像を書き込むか、または露光することを特徴とする請求項１〜２１いずれか１項記載の方法。
  23. ２つを越える画像領域を形成することを特徴とする請求項１〜２１いずれか１項記載の方法。
  24. 前記フォトレジスト層の少なくとも１つをガラス板、型押プラスチック箔または金属箔、あるいは電鋳シムに成膜し、該フォトレジスト層を露光することを特徴とする請求項１〜２３いずれか１項記載の方法。
  25. 少なくとも２つの異なる画像領域を有するレジスト・マスターを作製する方法であって、１つのフォトレジスト層を基体に設け、該フォトレジスト層を１つの前記画像領域において光放射線によって露光し、別の画像領域において粒子放射線によって露光することを特徴とする方法。
  26. 前記異なる画像領域が少なくとも部分的に重複していることを特徴とする請求項２５記載の方法。
  27. 少なくとも２つの異なる画像領域を有するレジスト・マスターを作製する方法であって、レリーフ構造を成す回折構造体を有する基体に１つのフォトレジスト層を成膜し、前記画像領域の１つにおいて該フォトレジスト層を露光し、該フォトレジスト層の非露光領域を除去することにより、下部に位置する前記レリーフ構造体を露出させることなく、第２画像領域を形成することを特徴とする方法。
  28. 前記基体として、電鋳シム、型押プラスチック箔または金属箔を用いることを特徴とする請求項２７記載の方法。
  29. 請求項１〜２８いずれか１項記載の方法によって作製されたレジスト・マスター。
  30. 光放射線によって露光した第１画像領域、および粒子放射線によって露光した第２画像領域を有する少なくとも１つのフォトレジスト層を有して成るレジスト・マスター。
  31. 少なくとも１つの画像領域において各々がそれぞれ別の種類の放射線によって露光した少なくとも２つのフォトレジスト層を有して成るレジスト・マスター。
  32. ゼロ次格子像が露光されている第１画像領域、および一次格子像が露光されている第２画像領域を有する少なくとも１つのフォトレジスト層を有して成るレジスト・マスター。
  33. 少なくとも１つの画像領域において各々が露光されている、層厚が異なる少なくとも２つのフォトレジスト層を有して成るレジスト・マスター。
  34. 前記フォトレジスト層の各々にゼロ次格子像が露光されていることを特徴とする請求項３３記載のレジスト・マスター。
  35. 前記画像領域が少なくとも部分的に重複していることを特徴とする請求項３０〜３４いずれか１項記載のレジスト・マスター。
  36. 請求項２９〜３５いずれか１項記載のレジスト・マスターを用いて作製したセキュリティー素子。
  37. エンボス・ツール、特に型押シリンダーを作製するために請求項２９〜３６いずれか１項記載のレジスト・マスターを使用する方法。
  38. レジスト・マスターを作製する方法であって、既に構造化されている担体材料に型押し可能なラッカー層を成膜し、該ラッカー層に格子像を型押しすることを特徴とする方法。
JP2006501940A 2003-02-26 2004-02-24 露光基体の作製方法 Pending JP2006520010A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10308328A DE10308328A1 (de) 2003-02-26 2003-02-26 Verfahren zur Herstellung eines belichteten Substrats
PCT/EP2004/001816 WO2004077493A2 (de) 2003-02-26 2004-02-24 Verfahren zur herstellung eines belichteten substrats

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006520010A true JP2006520010A (ja) 2006-08-31

Family

ID=32841925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006501940A Pending JP2006520010A (ja) 2003-02-26 2004-02-24 露光基体の作製方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7241537B2 (ja)
EP (1) EP1599763A2 (ja)
JP (1) JP2006520010A (ja)
DE (1) DE10308328A1 (ja)
RU (1) RU2344455C2 (ja)
WO (1) WO2004077493A2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10308328A1 (de) 2003-02-26 2004-09-09 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zur Herstellung eines belichteten Substrats
DE10348623A1 (de) 2003-10-15 2005-05-25 Giesecke & Devrient Gmbh Optisch variable Beugungsstruktur und Verfahren zu ihrer Herstellung
US7229745B2 (en) * 2004-06-14 2007-06-12 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Lithographic semiconductor manufacturing using a multi-layered process
GB0422266D0 (en) 2004-10-07 2004-11-10 Suisse Electronique Microtech Security device
WO2006085741A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-17 Stichting Dutch Polymer Institute Process for preparing a polymeric relief structure
GB0601093D0 (en) * 2006-01-19 2006-03-01 Rue De Int Ltd Optically Variable Security Device
JP2008146691A (ja) * 2006-12-06 2008-06-26 Fujifilm Corp スタンパ原版およびスタンパの製造方法
GB0711434D0 (en) 2007-06-13 2007-07-25 Rue De Int Ltd Holographic security device
JP2009182075A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Canon Inc インプリントによる構造体の製造方法
JP4453767B2 (ja) * 2008-03-11 2010-04-21 ソニー株式会社 ホログラム基板の製造方法
US10380476B1 (en) 2013-12-10 2019-08-13 Wells Fargo Bank, N.A. Transaction instrument
US10354175B1 (en) 2013-12-10 2019-07-16 Wells Fargo Bank, N.A. Method of making a transaction instrument
US10513081B1 (en) * 2013-12-10 2019-12-24 Wells Fargo Bank, N.A. Method of making a transaction instrument
US10479126B1 (en) 2013-12-10 2019-11-19 Wells Fargo Bank, N.A. Transaction instrument
DE102016002451A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Giesecke & Devrient Gmbh Prägeplatte, Herstellungsverfahren und geprägtes Sicherheitselement
US10613268B1 (en) 2017-03-07 2020-04-07 Facebook Technologies, Llc High refractive index gratings for waveguide displays manufactured by self-aligned stacked process
US10482365B1 (en) 2017-11-21 2019-11-19 Wells Fargo Bank, N.A. Transaction instrument containing metal inclusions

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989009989A1 (en) * 1988-04-12 1989-10-19 Dia Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha Optical recording medium and method of manufacturing same
JPH02262319A (ja) * 1989-04-03 1990-10-25 Toshiba Corp パターン形成方法
JPH09106936A (ja) * 1995-10-09 1997-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体基板
JP2000352825A (ja) * 1999-06-10 2000-12-19 Advantest Corp パターン形成方法
JP2001135565A (ja) * 1999-11-08 2001-05-18 Sony Corp 半導体装置の製造方法
WO2001062516A1 (de) * 2000-02-21 2001-08-30 Giesecke & Devrient Gmbh Mehrschichtige, laminierte karte mit eingelagertem, reliefstrukturen aufweisenden sicherheitselement

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282308A (en) * 1975-06-03 1981-08-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Negative-working multilayer photosensitive element
US4255514A (en) * 1979-04-27 1981-03-10 Rca Corporation Method for fabricating a diffractive subtractive filter embossing master
DE3837874A1 (de) * 1988-11-08 1990-05-10 Siemens Ag Verfahren zur herstellung von gitterstrukturen mit um eine halbe gitterperiode gegeneinander versetzten abschnitten
JPH02187012A (ja) * 1989-01-13 1990-07-23 Nec Corp レジストパターン形成方法
JPH0828321B2 (ja) * 1990-08-20 1996-03-21 松下電器産業株式会社 レジスト塗布評価方法
US5944974A (en) * 1995-07-01 1999-08-31 Fahrenberg; Jens Process for manufacturing mold inserts
DE19524099A1 (de) * 1995-07-01 1997-01-02 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur Herstellung von Formeinsätzen
US5733708A (en) * 1995-10-02 1998-03-31 Litel Instruments Multilayer e-beam lithography on nonconducting substrates
JP2000100700A (ja) 1998-09-22 2000-04-07 Toshiba Corp パターン形成方法およびハイブリッド露光方法
US6517995B1 (en) * 1999-09-14 2003-02-11 Massachusetts Institute Of Technology Fabrication of finely featured devices by liquid embossing
EP1225477A1 (fr) 2001-01-17 2002-07-24 Hubert Lorenz Procédé de fabrication et de marquage de composants micromécaniques réalisés par photostructuration et électroformage
DE60124283T2 (de) * 2001-12-18 2007-06-06 Istituto Poligrafico E Zecca Dello Stato Optischer Datenträger mit einem auf optischer Beugung basierenden Code, und zugehöriges Lesegerät
DE10308328A1 (de) 2003-02-26 2004-09-09 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zur Herstellung eines belichteten Substrats
US6905802B2 (en) * 2003-08-09 2005-06-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Multiple exposure method for forming a patterned photoresist layer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989009989A1 (en) * 1988-04-12 1989-10-19 Dia Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha Optical recording medium and method of manufacturing same
JPH02262319A (ja) * 1989-04-03 1990-10-25 Toshiba Corp パターン形成方法
JPH09106936A (ja) * 1995-10-09 1997-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体基板
JP2000352825A (ja) * 1999-06-10 2000-12-19 Advantest Corp パターン形成方法
JP2001135565A (ja) * 1999-11-08 2001-05-18 Sony Corp 半導体装置の製造方法
WO2001062516A1 (de) * 2000-02-21 2001-08-30 Giesecke & Devrient Gmbh Mehrschichtige, laminierte karte mit eingelagertem, reliefstrukturen aufweisenden sicherheitselement

Also Published As

Publication number Publication date
EP1599763A2 (de) 2005-11-30
WO2004077493A2 (de) 2004-09-10
US7241537B2 (en) 2007-07-10
WO2004077493A3 (de) 2005-09-15
US20060141385A1 (en) 2006-06-29
DE10308328A1 (de) 2004-09-09
RU2005129549A (ru) 2007-04-20
RU2344455C2 (ru) 2009-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006520010A (ja) 露光基体の作製方法
JP5377523B2 (ja) フィルムエレメントの製造プロセス
RU2491595C2 (ru) Защитный элемент и способ создания защитного элемента
JP5101600B2 (ja) 体積ホログラムを有する多層体
EP0838067B1 (en) Pattern metallized optical varying security devices
US20050052745A1 (en) Optical device and methods of manufacture
US20170106690A1 (en) Hybrid security device for security document or token
JP2017500607A (ja) 多層体およびその製造方法
EP1974241B1 (en) Method of forming an optically variable security device
RU2314932C2 (ru) Способ получения решетчатого изображения, решетчатое изображение и защитный документ
KR102214046B1 (ko) 보안용 홀로그램 스티커 라벨의 제조방법
JP5040642B2 (ja) 回折構造形成体の製造方法
JP5365441B2 (ja) 判定セット、判定シート、潜像シート及び可視化シート
JP7000647B2 (ja) ホログラフィックセキュリティラベルの製造方法
US7655381B2 (en) Method for producing resist substrates
EP2216681A2 (en) Production of a surface relief on a substrate
JP5040609B2 (ja) セキュリティー光学デバイスの製造方法およびそのセキュリティー光学デバイス
AU2014100511A4 (en) Hybrid security device for security document or token
JP6915648B2 (ja) 転写箔の製造方法
KR100913200B1 (ko) 표시판 및 그 제조 방법
KR100817375B1 (ko) 요판 인쇄 공정에 의해 광가변 요소가 부가된 보안도큐먼트 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100202

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100629