DE19608937A1 - Verfahren zum Herstellen eines Markierungsträgers - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines MarkierungsträgersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Markie
rungsträgers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Nach dem Stand der Technik werden Markierungsstrukturen für einen Mar
kierungsträger zunächst photolithographisch in Photoresist erzeugt und an
schließend in weiteren Prozeßschritten (naßchemisches Ätzen, "Liftoff", etc.)
auf den Markierungsträger übertragen. Mit jedem zusätzlichen Prozeßschritt
verringert sich aber naturgemäß die Exaktheit der Markierung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen
eines Markierungsträgers anzugeben, durch welches in möglichst wenigen
Prozeßschritten eine Markierungsstruktur entsteht und durch das Markie
rungen in Form einer Teilungsstruktur hinreichend genau herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Mit Hilfe der Zeichnungen wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen noch näher erläutert.
Es zeigt Figur
Fig. 1 einen Markierungsträger mit Markierungs
schicht;
Fig. 2 einen Markierungsträger mit polierter Oberflä
che und
Fig. 3 einen Markierungsträger mit Gitterstrukturen,
welche Sub-Strukturen aufweisen.
Bei den nachfolgenden Beispielen werden mit Hilfe hochenergetischer La
serstrahlung direkt, das heißt mit einem Minimum an Verfahrensschritten,
Markierungen in Form von Teilungsstrukturen auf einem Markierungsträger
erzeugt. Dieses Verfahren ist für die wirtschaftliche Herstellung eines End
produkts schnell genug. Die Dauer typischer Excimer-Laserimpulse ist mit
ca. 20 ns so kurz, daß ein Belichten während des Bewegens möglich ist.
Ein in diesem Sinne mögliches Herstellungsverfahren wird im folgenden er
läutert. Die Vorschläge beziehen sich auf periodische Gitter bzw. andere
geeignete Teilungsstrukturen oder Markierungen.
In Fig. 1 ist ein Markierungsträger 1₁ dargestellt, der aus einem Substrat S₁
und einer Markierungsschicht T₁ besteht. Die Markierungsschicht T₁ ist
hochreflektierend und in die Markierungsschicht T₁ ist eine Markierung in
Form einer Teilungsstruktur TS₁ eingebracht. Dieses Darstellungsprinzip gilt
auch für die folgenden Darstellungen, bei denen den Bezugszeichen jeweils
die Figurenbezifferung als Index angehängt ist.
Es gibt unterschiedliche Strukturierungsmöglichkeiten, von denen hier die
Veränderung der Oberfläche zur Verminderung der Reflektivität gemäß der
Erfindung beschrieben werden soll.
Mit Hilfe von hochenergetischer Strahlung wird die hochreflektierende
Oberfläche einer markierungsfähigen Schicht T₁ partiell aufgerauht. Die
Markierungsschicht T₁ ist in herkömmlicher Weise als Goldschicht auf einem
Stahlband als Substrat S₁ aufgebracht (siehe Fig. 1). Die markierungsfä
hige Oberfläche kann aber auch direkt auf der Substrat-Oberfläche T₂ er
zeugt werden, beispielsweise durch Polieren, was aus dem Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 2 ersichtlich ist.
Die hochenergetische Strahlung kann mit Hilfe des bereits erwähnten Exci
mer-Lasers erzeugt werden. Für die Herstellung der Teilungsstruktur TS₁
oder TS₂ in Form eines Gitters wird die hochreflektierende Oberfläche der
Goldschicht T₁ oder die polierte Oberfläche T₂ des Substrates S₂ mit Hilfe
kurzer Laserimpulse von der Dauer von etwa 20 ns angeschmolzen, wonach
es in den Impulspausen zur sofortigen Wiedererstarrung der Oberfläche T₁,
T₂ kommt. Um eine Energiedissipation aus dem Bearbeitungsbereich noch
während der Dauer des Laserimpulses zu vermeiden, können auch Impulse
von deutlich kürzerer Dauer verwendet werden. Die erstarrte Schmelze hat
eine andere Rauigkeit und damit andere optische Eigenschaften als die
hochreflektierenden Oberflächen T₁, T₂, und es entsteht eine Teilungsstruk
tur TS₁, TS₂ mit verminderter Reflektivität.
Dieser Effekt der verminderten Reflektivität kann verstärkt werden durch
eine gewollte Sub-Strukturierung der Einzelstruktur in der Größenordnung
der Wellenlänge λ, was in Fig. 3 anhand jeweils eines Gitterstriches TS₃
der Markierung schematisch dargestellt ist. Diese Sub-Strukturierung kann
aus periodischen oder statistisch verteilten Mustern TS₃₁, TS₃₂, TS₃₃ beste
hen, wie im unteren Teil der Fig. 3 gezeigt ist. Die statistische Verteilung
gemäß TS₃₂ kann dabei nach einer geeigneten statistischen Funktion erfol
gen. Diese statistische Funktion kann eine sogenannte "random"-Funktion
sein. Die Sub-Strukturierung kann aber auch periodische Muster wie Punkte
TS₃₁ oder Gitter TS₃₃ umfassen.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen eines Markierungsträgers, bei dem die Mar
kierungen - bevorzugt in Form einer Teilungsstruktur (TS) für eine Maß
verkörperung einer Längen- oder Winkelmeßeinrichtung - mit Hilfe
hochenergetischer Strahlung, insbesondere Laserstrahlung erzeugt
werden, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
- - Bereitstellen eines Substrates (S₁, S₂, S₃)
- - Erzeugen einer markierungsfähigen Oberfläche (T₁, T₂, T₃) auf dem Substrat (S₁, S₂, S₃)
- - Partielles Anschmelzen der markierungsfähigen Oberfläche (T₁, T₂, T₃) des Substrates (S₁, S₂, S₃) zur Erzeugung der Markierung (TS₁, TS₂, TS₃)
- - Erstarrenlassen der partiellen Schmelze.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die markie
rungsfähige Oberfläche durch Polieren der Substrat-Oberfläche (T₂) er
zeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die markie
rungsfähige Oberfläche durch Aufbringen einer hochreflektierenden
Markierungsschicht (T₁, T₃) auf die Substrat-Oberfläche erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das partielle
Anschmelzen mit Hilfe von Strahlungsimpulsen bei einer Impulsdauer
von ≲ 30 ns erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Markie
rung (TS₁, TS₂, TS₃) eine Gitterstruktur erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den einzel
nen Gitterstrukturen eine Sub-Struktur (TS₃₁, TS₃₂, TS₃₃) überlagert
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sub-Struk
turierung (TS₃₁, TS₃₃) als ein periodisches Muster ausgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das periodi
sche Muster (TS₃₃) als Gitter ausgeführt ist.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sub-Struk
turierung (TS₃₂) nach einer statistischen Funktion (Random oder
Pseudo-Random) ausgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die hochenergetische Strahlung durch einen Excimer-La
ser erzeugt wird.
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