WO2004077493A2 - Verfahren zur herstellung eines belichteten substrats - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an exposed substrate which has at least two image areas. ' . , '' .
  • optically variable elements are often used, which are made up of diffraction gratings. Such elements are referred to below as grid images. These can be grating images in which the first and higher diffraction arrangement is used for viewing, e.g. with holograms or with such grid images that are composed of grid surfaces. Alternatively, grating images are also used in which the zeroth diffraction order is used, as described, for example, in US Pat. Nos. 892,385 and 4,484,797.
  • the first-order grating images and the zero-order grating images differ essentially in that in the former the grating constant must be greater than the light wavelength, while in the latter the grating constant is preferably chosen to be smaller than the wavelength, especially if the pure one Wants to observe zero order. While the grid constant is decisive for the color variability and the grid line structure plays a subordinate role in first-order grid images, it is exactly the opposite in the case of zero-order grid images.
  • the diffraction structures used as security elements are mostly produced as embossed holograms.
  • a photoresist layer applied to a substrate is exposed to laser light or electron beams.
  • Radiation-sensitive, film-forming materials, for example photoresists are referred to as photoresists, the solubility behavior of which changes as a result of exposure to light or radiation.
  • photoresists the solubility behavior of which changes as a result of exposure to light or radiation.
  • positive and negative tending photoresists The former become easily soluble through irradiation or conversion of functional groups under irradiation, whereas the latter become poorly soluble or insoluble through crosslinking or photopolymerization.
  • a structure which has peaks and valleys and can be molded by electroplating.
  • the profile structure is preferably sinusoidal, with zero-order grating images box-shaped or trapezoidal.
  • the molded structure can then be duplicated and used to make dies.
  • Grid images are also known in which several exposure steps have to be combined with one another. There are essentially two methods known for this.
  • partial areas of a photoresist layer are covered with the aid of masks and first the unmasked partial areas of the photoresist layer, e.g. exposed to laser light of a first wavelength to produce a diffraction structure.
  • the parts of the photoresist layer which have already been exposed are covered and the parts of the image which have now been freed from the masks, e.g. exposed with laser light of other wavelengths to produce further diffraction structures.
  • This method has the disadvantage that it cannot be used if different resist layer thicknesses are required in a lattice image, for example when composing zero-order lattice images.
  • this problem is avoided by producing a plurality of stamping dies by galvanic means from photoresist layers which are exposed independently of one another.
  • Each embossing stamp contains only a part of the overall picture.
  • the dies are embossed side by side in thermoplastic material.
  • the seams that occur during side-by-side embossing are disturbing in this process.
  • the object of the invention is to provide a method with which the exposure to different types of radiation can be easily accomplished and in which the layer thickness can also be adapted in different areas of the exposure, if necessary.
  • At least two photoresist layers are used that are adapted to the type of image areas to be produced. This has the advantage that each image area can be produced under optimal conditions and thus shows an optimal optical effect.
  • photoresist denotes a radiation-sensitive material whose chemical properties, in particular its solubility behavior, change due to the action of light or particle radiation.
  • a "positive resist” refers to photoresist materials that become easily soluble through the photochemical degradation or conversion of functional groups. This means that the exposed areas are detached during further treatment, while the unexposed areas remain.
  • a “negative resist” refers to photoresist materials which become sparingly soluble or insoluble as a result of crosslinking or photopolymerization. This means that the unexposed areas are detached during further treatment, while the exposed areas remain.
  • grating image is not limited to grating line images, but encompasses any configuration of diffraction structures. Only if this term is used in contrast to a real hologram is the term to be understood in the narrower sense.
  • Substrate is to be understood to mean any carrier material to which photoresist layers can be applied for an exposure process. Glass plates are often used for this purpose, which may be colored or coated black. However, galvanically molded nickel brains can also be used that already have a A further layer of photoresist is applied to this and exposed and processed with a second grid image in accordance with the photoresist used are.
  • the “resist master” is the substrate produced according to the invention, which has at least one exposed and developed photoresist layer having.
  • the resist master can be electroplated in further process steps and processed into embossed shims.
  • At least two photoresist layers which are optimally adapted to the particular type of radiation to be used are used to produce a resist master which has at least two different image areas, such as a real hologram and a grid image.
  • Laser radiation is usually used for holographic exposure, whereas electron beam is often used for grid generation.
  • such different production variants can thus be combined with one another on a substrate.
  • Another selection criterion for the photoresist layers in the different image areas can be the profile of the relief structure to be generated.
  • Zero-order grating images require slopes that are as steep as possible, while flat flank angles are preferred for first-order grating images. In particular, sinusoidal profiles are sought.
  • the inventive method can therefore also combine zero-order grating images with any first-order grating images on a substrate.
  • the method according to the invention also makes it possible to provide the different image areas with different zero-order grating images.
  • the color variability arises solely from the destructive interference of the radiation reflected on the surfaces of the photoresist.
  • the essential parameter is therefore the profile depth of the relief structure, the profile depth only depending on the layer thickness of the photoresist. This can be set very precisely and is available preferably in the range of approximately 50 to 200 ⁇ m.
  • the substrate can also be provided with at least two photoresist layers which consist of the same photoresist material but have different thicknesses.
  • the photoresist layers according to the invention can already be arranged on the carrier material before the first exposure step. They are preferably applied one above the other, optionally with protective layers in between.
  • the top layer is optimized for the creation of a first image area, e.g. with regard to a first radiation type, the next layer on the other hand for the generation of a second image area, e.g. with regard to the layer thickness or another type of radiation etc.
  • a positive resist layer suitable for optical holographic exposure is applied over a positive resist layer suitable for electron beam exposure, which is insensitive to the effects of optical radiation.
  • This layer sequence is first exposed optically in the desired areas, for example with a hologram. This exposure only works in the upper layer, not in the optically insensitive layer underneath.
  • the other areas are optically exposed over their entire surface and additionally subjected to a desired electron beam grating image, as described, for example, in DE 10226 115 or DE 10226112.
  • the optical exposure leads to the deletion of the upper layer in these areas,
  • the electron beam exposure penetrates the upper layer and forms an image in the lower layer. After the resist development, the two image areas are side by side.
  • the individual photoresist layers are only applied to the substrate in a suitable phase of the production process and exposed to the corresponding grating image.
  • a first layer of photoresist can first be applied, exposed and developed on the substrate.
  • the quality of this first photoresist layer is adapted to the type of radiation used in the exposure or its layer thickness is optimized for a specific imaging method.
  • a second photoresist layer is applied to the substrate and the first photoresist layer remaining thereon, exposed again and developed. Since the second photoresist layer can be selected independently of the first photoresist layer, a material can be used for the second photoresist layer which is optimized for a second radiation type or whose layer thickness is optimized for a specific imaging method.
  • the method according to the invention therefore makes it possible to produce different image areas lying next to one another, which in some cases may be seamlessly adjacent to one another, all image areas having an optimal quality or layer thickness due to the use of several specially adapted photoresist materials.
  • a negative resist layer is applied to the substrate in a first process section and the desired image areas are exposed.
  • the substrate is then developed, wherein the unexposed areas of the negative resist are removed from the substrate.
  • a second negative resist layer is then applied to the substrate and second image areas are exposed.
  • the areas already exposed in the first negative resist layer in the first process section are not further exposed in the second process section.
  • the regions of the first resist layer which are filled in by the second resist material are finally exposed again.
  • the result is a substrate with two photoresist layers arranged side by side in the form of mountains and valleys, hereinafter referred to as "relief structure".
  • the relief structures in the first and second photoresist layers are formed at the same height and, depending on the design of the exposed pattern, also merge seamlessly ,
  • a positive resist layer is applied to the substrate instead of a negative resist in a first method section and the desired image areas in the desired design are exposed to suitable radiation.
  • the exposed areas of the first positive resist layer must be covered with a mask in a subsequent step and the previously unexposed areas must be intensively reexposed.
  • the patterns exposed in the first step are exposed in the positive resist layer and the areas of the substrate which are subsequently exposed in the second step are completely freed from the positive resist.
  • the first positive The resist layer and the subsequent photoresist layers are at the same height.
  • a thin barrier layer can be applied, which ensures that the underneath photoresist layer is not damaged when the new photoresist layer is detached.
  • the barrier layer is preferably made of an inorganic material which is not attacked during the development process. On the other hand, it may be necessary to remove the barrier layer after it has served its purpose if it interferes with subsequent process steps. This removal must be possible without damaging the resist layer.
  • Metal layers fulfill e.g. this condition. They are not attacked by resist developers, but can be removed with acids, alkalis or caustic solutions, which in turn do not attack the resist.
  • the barrier layer can also perform other functions. If, for example, an electron beam is used for the exposure of one of the photoresist layers, the barrier layer can be designed as a conductive layer in order to derive the electrons after the energy has been released. A chrome layer is preferably used here. With optical exposure, an effectively light-absorbing layer may be required behind the photoresist layer. This is the case, for example, if the substrate or the under the layers lying on the optical photoresist itself do not swallow enough light.
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously in the production of diffraction structures which are used as security features for documents of value or for product security. This is because the method according to the invention makes it possible to produce a diffraction structure with at least two different image areas that were generated with different exposure methods.
  • the diffraction structure can be designed, in part, as a real hologram, while other partial areas are only designed as a grating image, which was produced, for example, by means of electron beam lithography.
  • a He-Cd laser with a wavelength of 442 nm and a highly sensitive photoresist are well suited for exposing a real hologram.
  • a relief profile with flat flanks is obtained, which can be very easily converted into embossing stamps.
  • pure grid images can also be created using different techniques. Depending on the design to be manufactured, it can be useful for Different image areas to use different manufacturing techniques or radiation types in order to produce an optimal image quality and brilliance of the optically variable effect. Different layer thicknesses in different areas can also be advantageous (in the case of first-order grating images) or necessary (in the case of zero-order grating images).
  • the method according to the invention with the method steps described above can also be used here.
  • the individual photoresist layers only have to be applied to the substrate in the desired layer thickness.
  • the invention it is also possible to use only one photoresist layer which is exposed to light radiation, such as e.g. Laser radiation, and in at least a further partial area with particle radiation, such as Electron beam, is exposed.
  • light radiation such as e.g. Laser radiation
  • particle radiation such as Electron beam
  • the image areas according to the invention can also partially or completely overlap.
  • a photoresist layer is preferably used, which is at least partially exposed or written to first with one diffraction structure and then in the same area with a second or more diffraction structures.
  • a neutral carrier material such as a glass plate, is preferably used, onto which the individual photoresist layers are applied and exposed and developed there become.
  • a plastic or metal foil or a galvanic shim that has already been provided with a grid image can also be used instead of the neutral carrier material.
  • the grid image is preferably in the form of a relief structure.
  • a neutral carrier material such as e.g. a glass plate, coated with a first layer of photoresist and exposed to the corresponding lattice image or parts thereof by means of a laser or electron beam. This resist master is electroplated. Then either the electroplating shim produced in this way or a plastic or metal foil, which was embossed with the grid image using an embossing tool produced from this electroplating shim, is coated with a further photoresist layer.
  • This photoresist layer is also exposed with a lattice image or parts of an entire lattice image or written on by means of an electron beam. Depending on the type of photoresist used, it may be necessary to take further measures after the development of the photoresist to ensure that the first grid image is exposed in the desired image areas.
  • this resist layer remains on the entire surface of the carrier material, while the structuring is only present in the exposed area.
  • the unexposed areas must therefore be removed again.
  • the exposed areas can be provided with a metallization using masks or using a so-called washing process. In the washing process, everyone will not exposed areas printed with a preferably water-soluble printing ink and then metallized the support material over the entire surface. When the printing ink is released, the metallization above is also removed, the metallization only remains in the exposed areas. This also protects the exposed areas in the subsequent dissolving process of the photoresist layer, which is only removed in the unexposed areas, for example using acetone. In a final step, the metallization can also be removed.
  • This substrate also forms a resist master, which, as already described, is processed further.
  • an embossable lacquer layer e.g. to apply a UV lacquer layer or thermoplastic layer, in which the desired lattice image is embossed with a second embossing tool.
  • This substrate also forms a resist master which, as described, is further processed into an embossing tool.
  • this process can be repeated any number of times.
  • the procedures described last have the great advantage that an already existing grid image can be supplemented and / or individualized by additional information.
  • embossing tools produced according to the invention can be used to produce security elements which are used to secure documents of value, such as banknotes, checks, identity cards or the like. Embossed diffraction structure elements are also frequently used in the area of product assurance.
  • zero-order grating images and first-order grating images or with particle radiation and grating images generated by optical exposure can be combined as desired in a resist master.
  • Fig. 4 resist master according to the invention in supervision
  • FIG. 6 shows an example of a mask
  • FIG. 7 holographic exposure with the original according to FIG. 5 and mask according to FIG. 6;
  • Resist is exposed holographically and then a negative resist is exposed using an electron beam;
  • 11a-c show a further embodiment of the invention with a photoresist layer made of positive resist
  • FIGS. 13-15 show different layer structures which can be used in the method shown in FIG. 11;
  • a photoresist layer 1 is first applied to a substrate 2.
  • the substrate 2 can be, for example, a glass plate which, if optical holographic exposure is to take place, is preferably colored black in order to avoid reflections.
  • the photoresist layer 1 is applied, for example, by the substrate 2 is given a drop of photoresist material which is distributed uniformly over the substrate 2 in a resist centrifuge, for example a centrifuge. Thereafter, the photoresist layer 1 is cured by heating.
  • the thickness of the resulting photoresist layer 1 depends on the drop size, the spin speed and spin duration, the temperature, the vapor pressure and other parameters. If optical diffraction structures are to be introduced into the photoresist layer 1, the thickness of the photoresist layer 1 is between 100 and 1000 nanometers.
  • a negative resist layer is used as the photoresist layer 1.
  • this negative resist layer 1 is exposed to uniform coherent wave fields 3, which interfere in the region of the negative resist layer 1 and form an interference pattern 4, which is indicated by dashed lines in FIG. 1 a, in the negative resist layer 1.
  • the negative resist material and the radiation used are optimally coordinated.
  • the exposure with the wave fields 3 is carried out such that the interference pattern 4 is formed only in the area of a first image area 5, while a second image area 6 remains unexposed. This can be achieved, for example, by using masks.
  • the outlines of the image areas 5 and 6 are each chosen in accordance with the motif represented by the image areas 5 and 6. During development, the unexposed areas of the negative resist layer 1 are dissolved.
  • the negative resist layer 1 now has peaks 7 and valleys 8, which in the example shown are uniformly sinusoidal.
  • the relief structure can also be of any complexity. This is particularly the case with real holograms.
  • the negative resist layer 1 is completely removed by the development process, so that the substrate 1 is again uncoated in this area.
  • a second negative resist layer 9 is then applied over the entire surface of the substrate 2, so that it also covers the first negative resist layer 1.
  • This second negative resist material 9 is optimally adapted to the type of radiation used for exposure.
  • the second negative resist layer 9 is also exposed in the image area 6 with coherent wave fields 10, the wavelength of which, however, is different, for example, from the radiation used for the exposure of the first negative resist 1.
  • an interference pattern 11 is formed in the image area 6, which is indicated by dashed lines.
  • the substrate 2 is developed again. The result is shown in Fig. Id. Since it is a negative resist, the exposed areas of the negative resist layer 9 remain during development. In the areas not exposed by the wave fields 10, the photoresist layer 9 is removed. In particular, the portions of the first photoresist layer 1 which have been clogged up by the second photoresist layer 9 are exposed again.
  • the different image areas 5, 6 directly adjoin one another in the example shown. Of course, they can also be arranged at a distance. If further separate image areas are to be formed in addition to the image areas 5 and 6 shown in FIGS. 1a to d, corresponding areas of the substrate 2 are each left free by non-exposure in the method steps according to FIGS. In further method steps, the procedure is then as shown in FIGS. 1c and 1d.
  • the method can be carried out not only with negative resist layers, but also with positive resist layers.
  • 2a to 2f show the corresponding method steps of the method according to the invention, using positive resist layers.
  • the substrate 2 is coated with a positive resist layer 12.
  • the positive resist layer 12 is then exposed to coherent wave fields 13. These wave fields 13 interfere in the positive resist layer 12 and form an interference pattern 14 shown in broken lines in FIG. 2a.
  • the material of the positive resist layer 12 is adapted to the type of radiation of the wave fields 13.
  • the exposed areas of the positive resist layer 12 are then covered with a mask, which is formed by a transparent film with areas 15 masked in a light-tight manner (FIG. 2b).
  • a mask which is formed by a transparent film with areas 15 masked in a light-tight manner (FIG. 2b).
  • Previously unexposed areas of the positive resist layer 12, which are intended for further image areas 6 in subsequent method steps, are intensively overexposed with the aid of radiation 16 according to FIG. 2b.
  • the relief structure of the positive resist layer 12 shown in FIG. 2 c is obtained.
  • the positive resist layer 12 now has an interface Renzmuster 14 corresponding relief profile with mountains 17 and valleys 18, which is also shown here only for reasons of clarity as a sinusoidal relief structure.
  • a second positive resist layer 19 is applied to the substrate 2.
  • the second positive resist layer 19 is acted upon by wave fields 20 which form an interference pattern 21 shown in broken lines in FIG. 2d in the image resistive area 6 in the positive resist layer 19.
  • the material of the positive resist layer 19 is adapted to the radiation type of the wave fields 20.
  • the areas of the positive resist layer 19 exposed to the wave fields 20 are in turn covered with a mask 22 and the image area 5 and any further image areas (not shown) are intensively exposed to radiation 23.
  • the substrate 2 is developed and the exposed areas are removed, so that the relief structures shown in FIG. 2f result on the substrate 2.
  • photoresist layers 1, 9, 12, 19 lying directly on the substrate the material for the photoresist layers being selected in each case with regard to the radiation used for exposure, so that optimal results are achieved.
  • the positive and negative resist layers can also be combined with one another.
  • a thin barrier or auxiliary layer e.g. made of metal, an oxide or the like, which ensures that when the new photoresist layer is removed, the underlying photoresist layer is not damaged.
  • the barrier layer is preferably made of inorganic material which is not attacked in the development process.
  • the auxiliary layer can also perform other functions. If an electron beam is used for the exposure of one of the photoresist layers, it is preferably formed as a conductive layer in order to derive the electrons after the energy has been released.
  • the barrier layer is preferably a chrome layer.
  • it can be designed as a highly absorbent thin layer.
  • the invention is also not restricted to methods in which the exposure is combined by means of light radiation and particle radiation.
  • different wavelengths can also be used for the exposures.
  • grid images such as first-order and zero-order grid images, can also be combined with one another.
  • a glass plate 60 is provided with a first negative resist layer 61. Since the profile depth depends solely on the resist layer thickness, the resist layer thickness must be set exactly. In the example shown, the resist layer thickness can be 200 nm. If an electron beam is used for the exposure to the radiation 62, the glass plate 60 can be sputtered with a chromium layer before the negative resist layer is applied. The thickness of this layer is approximately 20 nm.
  • the negative resist layer 61 is finally exposed to the radiation 62 in such a way that trapezoidal exposed areas 63 are formed.
  • the negative resist 61 is then developed, the unexposed areas being detached and only the exposed areas 63 remaining on the glass plate 60, as shown in FIG. 3b.
  • a second negative resist layer 64 is then applied to the glass plate 60.
  • the layer thickness d 2 of this second negative resist layer 64 is 150 nm.
  • This layer is finally exposed to the same radiation 62, preferably an electron beam. The exposure takes place in the areas 65 adjacent to the areas 63.
  • This negative resist 64 is also subsequently developed, the unexposed areas being detached, so that only the exposed areas 63 and 65 remain on the glass plate 60.
  • the regions 63, 65 are distinguished by different profile depth di, d 2 , which leads to different optical effects, in particular in the case of zero-order diffraction gratings.
  • This method can of course also be carried out using positive resist layers or a mixture of positive and negative resist layers, as already explained with reference to the previous FIG. was tert. It is also possible to arrange any first-order grid image in one of the image areas.
  • FIG. 4 schematically shows a resist master 110 according to the invention for an embossed hologram, which has a first image area 100 which is exposed to light radiation and a second image area 101 which is exposed to particle radiation.
  • the optically exposed image area 100 has a real hologram which represents a field of letters arranged in the background.
  • the image area 101 generated with particle radiation is formed by a letter “A” which appears to pulsate when the image is tilted and which is produced by means of electron beam lithography.
  • the motifs can of course be chosen as desired.
  • the different image areas can also be interleaved as desired his.
  • the holographic, i.e. Letter field 100 generated by superimposing coherent light radiation is interrupted in area 101 or has a gap 101 there.
  • this gap 101 there is a letter “A” generated with particle radiation, in particular electron beam, which is composed of different band-shaped lattice structures, which is shown schematically by the different hatching.
  • a template 102 is used for producing the holographic background.
  • This template 102 is optically exposed in a photoresist layer, wherein a mask 103 in the form of a letter "A" is used.
  • the mask 103 is shown schematically in FIG. 6.
  • the mask 103 prevents the holographic exposure of the photoresist layer in the region 101 and only the background is exposed with the letter field 100. This is shown in FIG 7.
  • the lattice structure shown in Fig. 4 is then written into the recessed, unexposed area 101 by means of an electron beam.
  • the sequence of the exposure steps can of course be interchanged. As will be explained in detail below, one or several layers of photoresist can be used.
  • FIGS. 8a to 8f A first embodiment, in which two photoresist layers are used, is explained in more detail with reference to FIGS. 8a to 8f.
  • a black-colored glass plate serving as substrate 2 is coated with a positive resist layer 24 made of the positive resist material A-RP 3040 with a layer thickness of approximately 0.50 micrometers.
  • the positive resist layer 24 is exposed in the background 25 in the usual rainbow hologram Hl / H2 experience, while for the foreground 26, i.e. the electron beam grid image, intended areas remain unexposed. 8a, this apparatus is only indicated by laser radiation 27. It is also pointed out that, for reasons of clarity, only a small partial section of the substrate is shown.
  • a mask as shown for example in FIG. 6, is now brought into contact with the substrate 2.
  • the mask is a transparent film 29 with light-tightly masked parts 15, which covers the image parts intended for the background 25 and those for the foreground 26 intended areas.
  • the substrate 2 is now post-exposed with homogeneous UV light 30.
  • the relief profile 24 shown schematically in FIG. 8c results.
  • a 30 nanometer thick chrome layer 31 is vapor-deposited, as shown in FIG. 8d.
  • a negative resist layer 32 made of the negative resist material X AR-N 7720/25 with a thickness of 300 nm is then applied to the chrome layer 31 in accordance with FIG. 8e.
  • the foreground is written as a grid image 101 with electron beam lithography, as shown in FIG. 8e.
  • An electron beam 33 is guided along the grid lines provided. The electron beam 33 inserts the grid lines into the negative resist layer 32, so to speak.
  • the fully exposed substrate 2 is developed in the developer AR 300-48. This results in the relief profile 32 shown in FIG. 8f.
  • FIG. 9 shows an example in which the layers are not applied alternately with the work steps, but in which all layers are already present at the beginning of the process and the exposures can be carried out in succession without further coating processes.
  • a chrome layer 41 is applied to a glass plate 40, preferably a ground quartz glass plate.
  • a dark-colored positive resist 42 which is largely insensitive to optical radiation and which is suitable for exposure to an electron beam and has a layer thickness of, for example, 200 nm desired for electron beam exposure is applied to this.
  • a layer of positive resist 43 which is 400 nm thick, is applied over it, making it highly sensitive. Has light radiation, for example for light from an He-Cd laser with a wavelength of 442 nm. The plate is now ready for exposure (FIG. 9a). , , , ''''' ⁇ ; .- 7 .
  • the order of the exposure steps now required is arbitrary.
  • the optical; Exposure started.
  • the area 431 provided for this purpose is holographically exposed with a He-Cd laser 44.
  • the area 431 thus exposed now contains the latent holographic image, which is indicated in FIG. 9b by a dashed sine curve.
  • the photoresist area 421 underneath is not damaged because of its optical insensitivity and, because of its dark color, serves as an absorption layer in order to avoid undesired light reflections.
  • the region 431 which is optically exposed in this way is now covered by a mask 45 and the region intended for electron beam exposure is first completely exposed with blue light 46 in order to make the upper photoresist layer in the region 432 detachable. Because of the light-insensitivity of the photoresist layer 42, the " blue light effect 46 has no effect on the underlying photoresist layer area 422 (FIG. 9c). The electron beam exposure 47 then takes place in this area (FIG. 9d).
  • the electron beam penetrates the upper photoresist layer 43 and exposes the underlying electron beam resist layer 42 with the desired grid image.
  • the damage caused by the electron beam in the upper photoresist layer 43 is irrelevant, since this layer is ultimately removed in this area. This completes the exposure.
  • mountain and valley profiles (Fig. 9e) emerge from the latent images, as determined by the exposure.
  • Area 431 shows a holographic image, area 421 is undamaged because it was not exposed.
  • the area 432 is removed because it was exposed over the entire area and there is an electron beam grating image in the area 422.
  • FIG. 10 shows an alternative construction which is treated in the same way as FIG. 9. The difference is that instead of the chrome layer 41, a conductive polymer layer 51 is applied and a black-colored glass substrate 50 is used. This structure brings an even better suppression of reflections for the optical exposure than the structure according to FIG. 9.
  • the substrate 2 is provided with a metal layer 70, a dark absorption layer 73 and a photoresist layer 71 are applied over it.
  • this photoresist layer 71 is partially covered with a mask 72.
  • the mask 72 shown schematically in FIG. Ha has, for example, the shape shown in FIG. 6.
  • the area of the photoresist layer 71 that is not covered by the mask 72 is now exposed, as shown in FIG.
  • the object beam 76 carries the information of the letter field 102, which is shown in FIG. 5.
  • the holographic diffraction structure 77 is formed in the photoresist layer 71 in the form of the letter field 100, which, as shown in FIG. 7, has a gap in the area 101. This gap will 101 covered by mask 72 and is therefore not yet exposed at this point in the process.
  • the mask 72 is removed and the lattice structure 79 is written into this area of the photoresist layer which has not yet been exposed with an electron beam 78.
  • Hb shows this method step.
  • the metal layer 70 ensures that the electrons of the electron beam 78 are derived in this method step.
  • the dark absorption layer 73 ensures that no disturbing light reflections occur during the holographic exposure. If the photoresist layer 71 used in the method steps Ha and 11b is a positive resist, the photoresist layer 71 after development has the relief structure shown in FIG. 11c.
  • FIGS. 13 to 15 show different layer sequences that can be arranged on the substrate 2 and that can be used in the methods shown in FIG. 11.
  • the dark absorption layer 73 can be dispensed with if a dark-colored glass is used as the substrate layer 2.
  • a conductive polymer 80 can also be used instead of the metal layer 30 (FIG. 13).
  • the metal layer 70 simultaneously as a dissipation layer and as a mask.
  • FIG. 14 shows this case.
  • a dark colored glass can also be used here as substrate 2.
  • the mask 72 can also be constructed in multiple layers and consist of a glass plate or plastic film 81, to which the masking metal layer 82 is applied in a separate method step.
  • the structuring of the metal layer 82 can be carried out using known washing or Etching processes are carried out.
  • This mask 72 is placed on the photoresist layer 71. It may be helpful to arrange a glycerine layer between the mask 72 and the photoresist layer 71 in order to avoid reflections on the surface of the photoresist layer.
  • a suitable other substance can also be used, which has approximately the same refractive index as the photoresist layer 71 and the glass layer 81.
  • FIGS. 16a to 16d An alternative method for producing the resist master 110 according to FIG. 4 is shown in FIGS. 16a to 16d.
  • the use of masks is dispensed with, so that the diffraction structures 100, 101 generated overlap. That is, the diffraction structure 101 forming the foreground is arranged above the letter field 100 and replaces the letter field forming the background in this image area.
  • a substrate 2 coated with a photoresist 1 is exposed to coherent radiation 195 such that a latent lattice image 196 is formed in the resist 1. Then the resist 1 is developed.
  • An intermediate product results, as shown in FIG. 16b.
  • the grid image 196 represents the letter field 100.
  • a photoresist layer 197 is now applied to this intermediate product, which, because of its consistency and the greater layer thickness, pours in and levels the previously applied structure, as shown in FIG. 16c.
  • a latent image 199 is generated in the layer 197 with an electron beam 198, the exposure taking place in such a way that the layer is not exposed through to the bottom. 16d shows the result after development.
  • the diffraction structure 101 overlaps and replaces the diffraction structure of the letter field 100.
  • 17a to 17c show a further variant in which two different types of radiation are exposed in a photoresist layer, in this case the images produced by the exposures overlap.
  • a substrate 2 coated with photoresist 1 is exposed to radiation 3 (for example laser light) in such a way that a latent grid image 196 is formed in the photoresist.
  • radiation 3 for example laser light
  • another type of radiation 190 such as electron radiation
  • 17c shows the result of the procedure after the development of the photoresist layer 1.
  • the final lattice structure 194 accordingly consists of a superimposition of the lattice images 196 and 191.
  • a photoresist 1 is required which is equally suitable for both types of radiation, which is not feasible for all types of radiation.
  • 18a to 18d show a method which can be used for all types of radiation.
  • a substrate 2 coated with photoresist 1 is again exposed to radiation 3, such as laser light, in such a way that a latent lattice image 196 is formed in photoresist 1.
  • the photoresist 1 is then developed.
  • An intermediate product results, as shown in FIG. 18b.
  • a further photoresist layer 192 is now applied to this intermediate product, the layer thickness and sensitivity of the exposure to radiation type 190, for example electron radiation, being optimally adapted.
  • radiation type 190 for example electron radiation
  • FIG. 18c exposure to radiation type 190 results in latent image 193 in layer 192.
  • FIG. 18d shows the result after photoresist development.
  • the final grid structure 194 consists of a superimposition of the grid images 196 and 193.
  • any other layer structures can also be used for the method according to the invention. Under certain circumstances, it may make sense to arrange the reflection-preventing absorption layer on the underside of the substrate 2, so that the photoresist layer and the absorption layer are arranged on different surfaces of the substrate.
  • substrates that are already provided with a diffraction structure such as e.g. Electroplated shims, embossed plastic or metal foils.
  • a further photoresist layer it is sufficient to merely provide these special substrates with a further photoresist layer and to expose them using the methods described.
  • the relief structures or exposed substrates can be processed as resist masters in the usual way as in optical holography.
  • a thin silver layer is therefore applied by vapor deposition or chemical precipitation and a nickel impression is made in the electroplating bath.
  • the nickel molding can be multiplied and used as an embossing tool for embossing an embossing layer.
  • the embossing layer is finally applied to the final substrate, e.g. a banknote, credit card or packaging material, transferred with or without a shiny metallic reflective layer.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines belichteten Substrats, das wenigstens zwei unterschiedliche Bildbereiche aufweist. Das Substrat wird hierbei mit wenigstens zwei Photoresistschichten versehen, die an die Art der herzustellenden Bildbereiche angepasst sind.

Description

Verfahren zur Herstellung eines belichteten Substrats
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines belichteten Substrats, das wenigstens zwei Bildbereiche aufweist. ' . . ' ' .
Zur Absicherung von Sicherheitsdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten oder dergleichen, werden häufig optisch variable Elemente angewandt, die aus Beugungsgittern aufgebaut sind. Solche Elemente werden im Folgenden als Gitterbilder bezeichnet. Dabei kann es sich um Gitterbilder han- dein, bei denen die erste und höhere Beugungsanordnung für die Betrachtung ausgenutzt wird, wie z.B. bei Hologrammen oder bei solchen Gitterbildern, die aus Gitterflächen zusammengesetzt sind. Alternativ werden auch Gitterbilder verwendet, bei denen die nullte Beugungsordnung ausgenutzt wird, wie beispielsweise in US-A- ,892,385 und US-A-4,484,797 beschrieben.
Die Erste-Ordnung-Gitterbilder und die Nullte-Ordnung-Gitterbilder unterscheiden sich im Wesentlichen dadurch, dass bei den erstgenannten die Gitterkonstante größer als die Lichtwellenlänge sein muss, während bei letzteren die Gitterkonstante vorzugsweise kleiner als die Wellenlänge gewählt wird, insbesondere wenn man die reine Nullte-Ordnung beobachten will. Während bei Erste-Ordnung-Gitterbildern die Gitterkonstante für die Farbvariabilität entscheidend ist und die Gitterlinienstruktur eine untergeordnete Rolle spielt, ist es bei den Nullte-Ordnung-Gitterbildern genau umgekehrt.
Die als Sicherheitselemente verwendeten Beugungsstrukturen werden meist als Prägehologramme hergestellt. Hierfür wird eine auf ein Substrat aufgebrachte Photoresistschicht mit Laserlicht oder mit Elektronenstrahlen belichtet. Als Photoresist werden strahlungsempfindliche, filmbildende Materiaii- en, z.B. Fotolacke, bezeichnet, deren Löslichkeitsverhalten sich durch Belichtung oder Bestrahlung ändert. Man unterscheidet positiv und negativ arbei- tende Photoresists. Erstere werden durch photochemischen Abbau oder Umwandlung von funktioneilen Gruppen unter Bestrahlung leicht löslich, wohingegen letztere durch Vernetzung oder Photopolymerisation schwer löslich bis unlöslich werden.
Nach dem Entwickeln der Photoresistschicht entsteht eine Berge und Täler aufweisende Struktur, die auf galvanischem Wege abgeformt werden kann. Bei Erste-Ordnung-Gitterbildern ist die Profilstruktur vorzugsweise sinusförmig, bei Nullte-Ordnung-Gitterbildern kästen- oder trapezförmig. Die abgeformte Struktur kann dann vervielfältigt und zur Herstellung von Prägestempeln verwendet werden.
Bekannt sind auch Gitterbilder, bei denen mehrere Belichtungsschritte miteinander kombiniert werden müssen. Dazu sind im Wesentlichen zwei Ver- fahren bekannt.
In einem ersten Verfahren werden Teilbereiche einer Photoresistschicht mit- hilfe von Masken abgedeckt und zunächst die unmaskierten Teilbereiche der Photoresistschicht z.B. mit Laserlicht einer ersten Wellenlänge zur Erzeu- gung einer Beugungsstruktur belichtet. In weiteren Verfahrensschritten werden die bereits belichteten Teile der Photoresistschicht abgedeckt und die nunmehr von den Masken befreiten Bildteile z.B. mit Laserlicht anderer Wellenlängen zur Erzeugung von weiteren Beugungsstrukturen belichtet.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es nicht angewendet werden kann, falls in einem Gitterbild unterschiedliche Resistschichtdicken gefragt sind, z.B. beim Zusammensetzen von Nullte-Ordnung-Gitterbildern. Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird dieses Problem umgangen, indem mehrere Prägestempel auf galvanischem Wege von unabhängig voneinander belichteten Photoresistschichten hergestellt werden. Jeder Prägestempel enthält nur einen Teilbereich des Gesamtbilds. Um das Gesamtbild zu erhalten, werden die Prägestempel nebeneinander in thermoplastisches Material geprägt. Störend sind bei diesem Verfahren jedoch die beim Nebeneinanderprägen auftretenden Nahtstellen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Belichtung mit unterschiedlichen Strahlungstypen einfach zu bewerkstelligen ist und bei dem gegebenenfalls auch die Schichtdicke in unterschiedlichen Bereichen der Belichtung angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhäni- gen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Resistma- sters, der wenigstens zwei unterschiedliche Bildbereiche aufweist, werden wenigstens zwei Photoresistschichten verwendet, die an die Art der herzustellenden Bildbereiche angepasst sind. Dies hat den Vorteil, dass jeder Bildbereich unter optimalen Bedingungen hergestellt werden kann und damit optimalen optischen Effekt zeigt.
Der Begriff „Photoresist" bezeichnet im Sinne der Erfindung ein strahlungsempfindliches Material, dessen chemische Eigenschaften, insbesondere dessen Löslichkeitsverhalten, sich durch Einwirkung von Licht- oder Teilchenstrahlung ändert. Als „Positiv-Resist" werden Photoresistmaterialien bezeichnet, die durch photochemischen Abbau oder Umwandlung von funktioneilen Gruppen leicht löslich werden. Das heißt, die belichteten Partien werden bei der Weiterbehandlung weggelöst, die unbelichteten Partien dagegen bleiben stehen.
Als „Negativ-Resist" werden Photoresistmaterialien bezeichnet, die durch Vernetzung oder Photopolymerisation schwer löslich bis unlöslich werden. Das heißt, die unbelichteten Partien werden bei der Weiterbehandlung weggelöst, während die belichteten Partien stehen bleiben.
Der Begriff „Gitterbild'' ist nicht auf Gitterlinienbilder beschränkt, sondern umfasst jegliche Ausgestaltung von Beugungsstrukturen. Lediglich wenn dieser Begriff im Gegensatz zu einem echten Hologramm benutzt wird, ist der Begriff im engeren Sinne zu verstehen.
Unter „Substrat" ist jegliches Trägermaterial zu verstehen, auf welches Photoresistschichten für einen Belichtungsvorgang aufgebracht werden können. Häufig werden hierfür Glasplatten verwendet, die unter Umständen schwarz eingefärbt oder beschichtet sind. Es können allerdings auch bereits galvanisch abgeformte Nickelshirns verwendet werden, die bereits mit einem beliebigen Gitterbild versehen sind. Auf dieses wird eine weitere Photoresistschicht aufgebracht und entsprechend dem verwendeten Photoresist mit einem zweiten Gitterbild belichtet und bearbeitet. Darüber hinaus kommen als Substrat Kunststoff- oder Metallfolien in Betracht, die bereits mit einem Gitterbild, vorzugsweise in Form einer Prägung, versehen sind.
Als „Resistmaster" wird das nach der Erfindung hergestellte Substrat bezeichnet, das wenigstens eine belichtete und entwickelte Photoresistschicht aufweist. Der Resistmaster kann in weiteren Verfahrensschritten galvanisch abgeformt und zu so genannten Prägeshims weiterverarbeitet werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden für die Her- Stellung eines Resistmasters, der wenigstens zwei unterschiedliche Bildbereiche, wie ein echtes Hologramm und ein Gitterbild, aufweist, wenigstens zwei Photoresistschichten verwendet, die an die jeweilige zu verwendende Strahlungsart optimal angepasst sind. Für eine holographische Belichtung wird üblicherweise Laserstrahlung verwendet, für die Gittererzeugung da- gegen häufig Elektronenstrahl. Mithilfe der Erfindung können somit derartige unterschiedliche Herstellungsvarianten auf einem Substrat miteinander kombiniert werden.
Ein weiteres Auswahlkriterium für die Photoresistschichten in den unter- schiedlichen Bildbereichen kann das zu erzeugende Profil der Reliefstruktur sein. Nullte-Ordnung-Gitterbilder benötigen möglichst steile Flanken, -während für Erste-Ordnung-Gitterbilder flache Flankenwinkel bevorzugt werden. Insbesondere werden sinusförmige Profile angestrebt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können daher auch Nullte-Ordnung-Gitterbilder mit beliebigen Erste-Ordnung-Gitterbildern auf einem Substrat kombiniert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es aber auch, die unterschiedlichen Bildbereiche mit unterschiedlichen Nullte-Ordnung-Gitterbildern zu versehen. Bei dieser Art von Gitterbildern entsteht die Farbvariabilität allein durch die destruktive Interferenz der an den Oberflächen des Photoresists reflektierten Strahlung. Der wesentliche Parameter ist daher die Profiltiefe der Reliefstruktur, wobei die Profiltiefe nur von der Schichtdicke des Photoresists abhängt. Diese kann sehr genau eingestellt werden und liegt vor- zugsweise im Bereich von ca. 50 bis 200 um. Demnach kann das Substrat auch mit wenigstens zwei Photoresistschichten versehen sein, die aus dem gleichen Photoresistmaterial bestehen, aber unterschiedliche Dicke aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Photoresistschichten können bereits vor dem ersten Belichtungsschritt auf dem Trägermaterial angeordnet sein. Vorzugsweise werden sie hierbei übereinander aufgebracht, gegebenenfalls mit Schutzschichten dazwischen.
Die oberste Schicht ist für die Erzeugung eines ersten Bildbereichs optimiert, z.B. hinsichtlich eines ersten Strahlungstyps, die nächste Schicht dagegen für die Erzeugung eines zweiten Bildbereichs, z.B. hinsichtlich der Schichtdicke oder eines anderen Stralilungstyps usw. Zwischen den Resistschichten be- finden sich gegebenenfalls „Stoppschichten", die gewälirleisten, dass die Schichten nur mit der richtigen Strahlung belichtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine für optische holographische Belichtung geeignete Positiv-Resistschicht über einer für Elektronen- Strahlbelichtung geeigneten Positiv-Resistschicht aufgebracht, welche für optische Strahlungseinwirkung unempfindlich ist.
Diese Schichtfolge wird zunächst in den gewünschten Partien optisch, z.B. mit einem Hologramm belichtet. Diese Belichtung wirkt nur in der oberen Schicht, nicht in der darunter liegenden optisch unempfindlichen Schicht. Die anderen Partien werden vollflächig optisch belichtet, sowie zusätzlich mit einem gewünschten Elektronenstrahl-Gitterbild, wie z.B. in DE 10226 115 oder DE 10226112 beschrieben, beaufschlagt. Die optische Belichtung führt in diesen Partien zur Löschung der oberen Schicht, wäh- rend die Elektronenstrahlbelichtung die obere Schicht durchdringt und in der unteren Schicht ein Bild erzeugt. Nach der Resistentwicklung liegen die beiden Bildbereiche nebeneinander vor.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die einzelnen Photoresistschichten erst in einer geeigneten Phase des Herstellungsprozesses auf das Substrat aufgebracht und mit dem entsprechenden Gitterbild belichtet.
So kann auf das Substrat zunächst eine erste Photoresistschicht aufgebracht, belichtet und entwickelt werden. Diese erste Photoresistschicht ist in ihrer Beschaffenheit auf den beim Belichten verwendeten Stra lungstyp angepasst bzw. in ihrer Schichtdicke für ein bestimmtes Bildgebungsverfahren optimiert. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine zweite Photoresist- schicht auf das Substrat und die darauf verbliebene erste Photoresistschicht aufgebracht, erneut belichtet und entwickelt. Da die zweite Photoresistschicht unabhängig von der ersten Photoresistschicht ausgewählt werden kann, lässt sich für die zweite Photoresistschicht ein Material verwenden, das für einen zweiten Strahlungstyp optimal bzw. in seiner Schichtdicke für ein bestimmtes Bildgebungsverfahren optimiert ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet es daher, unterschiedliche nebeneinander liegende, unter Umständen nahtlos aneinander grenzende Bildbereiche zu erzeugen, wobei durch die Verwendung mehrerer besonders angepasster Photoresistmaterialien alle Bildbereiche eine optimale Qualität bzw. Schichtdicke besit- zen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem ersten Verf ahrensab- schnitt eine Negativ-Resistschicht auf das Substrat aufgebracht und die gewünschten Bildbereiche werden belichtet. Das Substrat wird anschließend entwickelt, wobei die nicht belichteten Bereiche des Negativ-Resists vom Substrat entfernt werden. In einem weiteren Verfahrensabschnitt wird anschließend eine zweite Negativ-Resistschicht auf das Substrat aufgebracht und zweite Bildbereiche werden belichtet.
Die bereits im ersten Verfahrensabschnitt in die erste Negativ-Resistschicht belichteten Bereiche werden im zweiten Verfahrensabschnitt nicht weiter belichtet. Durch das Entwickeln der zweiten Resistschicht werden schließlich die durch das zweite Resistmaterial zugeschütteten Bereiche der ersten Re- sistschicht wieder freigelegt. Im Ergebnis entsteht ein Substrat mit zwei nebeneinander angeordneten Photoresistschichten in Form von Bergen und Tälern, im Folgenden „Reliefstruktur" genannt. Die Reliefstrukturen in der ersten und zweiten Photoresistschicht sind dabei auf gleicher Höhe ausgebildet und gehen je nach Ausgestaltung des belichteten Musters auch nahtlos ineinander über.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird in einem ersten Verfahrensabschnitt anstelle eines Negativ-Resist eine Positiv-Resistschicht auf das Substrat aufgebracht und die gewünschten Bildbereiche im gewünschten Design mit geeigneter Strahlung beaufschlagt. Um in den bisher unbelichteten Bereichen die Positiv-Resistschicht gänzlich zu entfernen, müssen in einem folgenden Schritt die belichteten Bereiche der ersten Positiv-Resistschicht mit einer Maske abgedeckt und die bisher unbelichteten Bereiche intensiv nachbelichtet werden. Bei der Entwicklung des Positiv-Resists werden die im er- sten Schritt belichteten Muster in der Positiv-Resistschicht freigelegt sowie die im zweiten Schritt nachbelichteten Bereiche des Substrats völlig vom Po- sitiv-Resist befreit. Dadurch entsteht neben der ersten Positiv-Resistschicht Platz für das Aufbringen weiterer Photoresistschichten. Die erste Positiv- Resistschicht und die nachfolgenden Photoresistschichten liegen dabei auf der gleichen Höhe.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen können selbstverständlich wei- tere Verfahrensschritte vorgesehen sein, in denen weitere Photoresistschichten aufgebracht und entsprechend belichtet werden. Auch können Negativ- Resistschichten und Positiv-Resistschichten beliebig kombiniert werden.
Vor dem jeweiligen Aufbringen einer neuen Photoresistschicht kann eine dünne Barriereschicht aufgebracht werden, die dafür sorgt, dass beim Lösen der neuen Photoresistschicht die darunter liegende Photoresistschicht nicht beschädigt wird. Die Barriereschicht ist vorzugsweise aus einem anorganischem Material, welches beim Entwicklungsprozess nicht angegriffen wird. Andererseits ist es gegebenenfalls erforderlich, die Barriereschicht, nachdem sie ihren Zweck erfüllt hat, wieder zu entfernen, wenn sie bei nachfolgenden Verfahrensschritten stört. Dieses Entfernen muss ohne Beschädigung der Resistschicht möglich sein. Metallschichten erfüllen z.B. diese Bedingung. Sie werden von Resistentwicklern nicht angegriffen, lassen sich jedoch mit Säuren, Laugen oder Ätzlösungen entfernen, die wiederum den Resist nicht an- greifen.
Die Barriereschicht kann auch weitere Funktionen erfüllen. Wird für die Belichtung einer der Photoresistschichten beispielsweise ein Elektronenstrahl verwendet, so kann die Barriereschicht als leitfähige Schicht ausgebildet sein, um die Elektronen nach der Energieabgabe abzuleiten. Vorzugsweise wird hierbei eine Chromschicht verwendet. Bei optischer Belichtung benötigt man gegebenenfalls eine effektiv lichtabsorbierende Schicht hinter der Photoresistschicht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Substrat bzw. die unter dem optischen Photoresist liegenden Schichten selbst nicht genügend Licht schlucken.
Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung von Beugungsstrukturen einsetzen, die als Sicherheitsmerkmale für Wertdokumente oder zur Produktsicherung verwendet werden. Denn das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, eine Beugungsstruktur mit wenigstens zwei unterschiedlichen Bildbereichen herzustellen, die mit unterschiedlichen Belichtungsverfahren erzeugt wurden. So kann die Beugungs- Struktur beispielsweise zum Teil als echtes Hologramm ausgebildet sein, während andere Teilbereiche lediglich als Gitterbild ausgebildet sind, das beispielsweise mittels Elektronenstrahl-Lithographie hergestellt wurde.
Zum Belichten eines echten Hologramms ist beispielsweise ein He-Cd-Laser mit einer Wellenlänge von 442 nm und ein hoch empfindlicher Photoresist gut geeignet. Beim Belichten nach dem üblichen Holographieverfahren erhält man ein Relief profil mit flachen Flanken, das sehr gut in Prägestempel umgesetzt werden kann.
Benutzt man jedoch denselben Positiv-Resist, um Beugungsstrukturen im Elektronenstrahl-Lithographieverfahren zu erzeugen, so erhält man rechteckige Reliefprofile, die zum Prägen nicht geeignet sind, da der Prägelack im Reliefprofil hängen bleibt. Dagegen bringt ein mit weicher Gradation arbeitender, gering empfindlicher Negativ-Resist bei entsprechend eingestelltem Elektronenstrahlfokus trapezförmige bis sinusförmige Reliefprofile, die in einem Prägevorgang sehr gut verwendet werden können.
Aber auch reine Gitterbilder können mit unterschiedlichen Techniken hergestellt werden. Je nach herzustellendem Design kann es sinnvoll sein, für un- terschiedliche Bildbereiche unterschiedliche Herstellungstechniken bzw. Strahlungstypen zu verwenden, um eine optimale Bildqualität und Brillanz des optisch variablen Effekts zu erzeugen. Auch können unterschiedliche Schichtdicken in unterschiedlichen Bereichen von Vorteil sein (bei Erste- Ordnung-Gitterbildern) oder notwendig (bei Nullte-Ordnung-Gitterbildern) sein. Hier kann das erfindungsgemäße Verfahren mit den oben beschriebenen Verfahrensschritten ebenfalls eingesetzt werden. Die einzelnen Photoresistschichten müssen lediglich in der gewünschten Schichtdicke auf das Substrat aufgebracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auch nur eine Photoresistschicht verwendet werden, die in wenigstens einem Teilbereich mit Lichtstrahlung, wie z.B. Laserstrahlung, und in wenigstens einem weiteren Teilbereich mit Teilchenstrahlung, wie z.B. Elektronenstrahl, belichtet wird. Dies hat den Vorteil, dass Gitterbilder, die mit unterschiedlichen Aufzeichnungstechniken erzeugt werden, auf einem Substrat hergestellt werden können und dieses Substrat als Ganzes zu einem Prägewerkzeug weiterverarbeitet werden kann. Die Herstellung unterschiedlicher Prägewerkzeuge und die damit erläuterten Probleme entfallen somit.
Die erfindungsgemäßen Bildbereiche können sich auch teilweise oder vollständig überlagern. Hierbei wird vorzugsweise eine Photoresistschicht verwendet, die zumindest partiell zuerst mit der einen Beugungsstruktur und anschließend im gleichen Bereich mit einer zweiten oder mehreren Beu- gungsstrukturen belichtet bzw. beschrieben wird.
Für die beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise ein neutrales Trägermaterial, wie eine Glasplatte, verwendet, auf die die einzelnen Photoresistschichten aufgebracht und dort belichtet und entwickelt werden. Das auf diese Weise hergestellte Substrat, der so genannte „Resistmaster", wird anschließend galvanisch abgeformt und nach bekannten Verf hren vervielfältigt, um ein Prägewerkzeug, wie beispielsweise einen Prägezylinder, herzustellen.
Alternativ kann statt dem neutralen Trägermaterial auch eine bereits mit einem Gitterbild versehene Kunststoff- oder Metallfolie bzw. ein Galvanik- shim verwendet werden. Das Gitterbild liegt dabei vorzugsweise in Form einer Reliefstruktur vor. Für die Herstellung dieses Zwischenproduktes wird ein neutrales Trägermaterial, wie z.B. eine Glasplatte, mit einer ersten Photoresistschicht beschichtet und mit dem entsprechenden Gitterbild oder Teilen desselben mittels Laser oder Elektronenstrahl belichtet. Dieser Resistmaster wird galvanisch abgeformt. Anschließend wird entweder das auf diese Weise erzeugte Galvanikshim oder eine Kunststoff- oder Metallfolie, die mithilfe eines ausgehend von diesem Galvanikshim hergestellten Prägewerkzeugs mit dem Gitterbild geprägt wurde, mit einer weiteren Photoresistschicht beschichtet. Auch diese Photoresistschicht wird mit einem Gitterbild oder Teilen eines Gesamtgitterbildes belichtet bzw. mittels Elektronenstrahl beschrieben. Je nach Art des verwendeten Photoresist kann es notwendig sein, nach der Entwicklung des Photoresist weitere Maßnahmen vorzunehmen, die sicherstellen, dass das erste Gitterbild in den gewünschten Bildbereichen freiliegt.
Wird beispielsweise ein Positivresist verwendet, so verbleibt diese Re- sistschicht vollflächig auf dem Trägermaterial, während die Strukturierung nur im belichteten Bereich vorliegt. Die nicht belichteten Bereiche müssen daher wieder entfernt werden. Hierfür kann man beispielsweise die belichteten Bereiche über Masken oder mithilfe eines so genannten Waschverfahrens mit einer Metallisierung versehen. Beim Waschverfahren werden alle nicht belichteten Bereiche mit einer vorzugsweise wasserlöslichen Druckfarbe bedruckt und das Trägermaterial anschließend vollflächig metallisiert. Beim Lösen der Druckfarbe wird die darüber liegende Metallisierung ebenfalls entfernt, lediglich in den belichteten Bereichen bleibt die Metallisierung zu- rück. Diese schützt die belichteten Bereiche auch beim folgenden Lösepro- zess der Photoresistschicht, die nur in den nicht belichteten Bereichen, beispielsweise mittels Aceton, entfernt wird. In einem letzten Schritt kann schließlich auch die Metallisierung entfernt werden. Dieses Substrat bildet ebenfalls einen Resistmaster, der, wie bereits beschrieben, weiterverarbeitet wird.
Eine weitere Alternative sieht vor, auf das bereits strukturierte Trägermaterial, d.h. die geprägte Folie bzw. das Shim, eine prägbare Lackschicht, z.B. eine UV-Lackschicht, oder thermoplastische Schicht aufzubringen, in welche mit einem zweiten Prägewerkzeug das gewünschte Gitterbild eingeprägt wird. Auch dieses Substrat bildet einen Resistmaster, der, wie beschrieben, zu einem Prägewerkzeug weiterverarbeitet wird. Dieser Vorgang kann selbstverständlich beliebig oft wiederholt werden. Die zuletzt beschriebenen Vorgehensweisen haben neben der optimalen Anpassbarkeit der Photore- sistschichten an die Art des Gitterbildes bzw. des Aufzeichnungsverfahrens den großen Vorteil, dass ein bereits existierendes Gitterbild ergänzt und/ oder durch zusätzliche Informationen individualisiert werden kann.
Die beiden zuletzt beschriebenen Vorgehensweisen bieten sich z.B. an, wenn für eine Banknotenserie ein optisch variables Sicherheitselement hergestellt werden soll, das im Hintergrund ein für alle Denominationen identisches Gitterbild, wie z.B. ein Landessymbol, zeigt, und im Vordergrund ein für die jeweilige Denomination individuelles Symbol, wie die Denomination selbst. Mittels der erfindungsgemäß hergestellten Prägewerkzeuge lassen sich Sicherheitselemente herstellen, die zur Absicherung von Wertdokumenten, wie beispielsweise Banknoten, Schecks, Ausweiskarten oder dergleichen, verwendet werden. Auch im Bereich der Produktsicherung werden geprägte Beugungsstrukturelemente häufig eingesetzt.
Mithilfe der erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten können erstmals Null- te-Ordung-Gitterbilder und Erste-Ordnung-Gitterbilder bzw. mit Teilchenstrahlung und durch optische Belichtung erzeugte Gitterbilder beliebig in einem Resistmaster kombiniert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. la-d aufeinander folgende Verfahrensschritte bei der Verwendung von Negativ- Resistschichten;
Fig. 2a-f aufeinander folgende Verfahrensschritte bei der Verwendung von Positiv-Resistschichten;
Fig. 3a-d eine weitere Ausführungsform mit zwei Negativ-Resistschichten unterschiedlicher Schichtdicke;
Fig. 4 erfindungsgemäßer Resistmaster in Aufsicht;
Fig. 5 Vorlage für eine holographische Belichtung;
Fig. 6 Beispiel für eine Maske; Fig. 7 holographische Belichtung mit der Vorlage gemäß Fig. 5 und Maske gemäß Fig. 6;
Fig. 8a-f aufeinander folgende Verfahrensschritte eines Verfahrens, bei dem zunächst in einem ersten Verfahrensschritt ein Positiv-
Resist holographisch belichtet und anschließend ein Negativ-Re- sist mithilfe eines Elektronenstrahls belichtet wird;
Fig. 9a-e weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit übereinander liegenden Photoresistschichten;
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform;
Fig. lla-c eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Photore- sistschicht aus Positiv-Resist;
Fig. 12 Negativ-Resist belichtet nach dem Verfahren gemäß Fig. 11a, 11b;
Fig. 13-15 verschiedene Schichtaufbauten, die in dem in Fig. 11 gezeigten Verfahren verwendet werden können;
Fig. 16-18 weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In den Fig. la bis ld sind Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfah- rens dargestellt, bei dem zunächst eine Photoresistschicht 1 auf ein Substrat 2 aufgebracht wird. Bei dem Substrat 2 kann es sich beispielsweise um eine Glasplatte handeln, die, falls eine optische holographische Belichtung erfolgen soll, vorzugsweise schwarz eingefärbt ist, um Reflexionen zu vermeiden. Das Aufbringen der Photoresistschicht 1 geschieht beispielsweise, indem auf das Substrat 2 ein Tropfen Photoresistmaterial gegeben wird, der in einer Resistschleuder, z.B. einer Zentrifuge, gleichmäßig über das Substrat 2 hinweg verteilt wird. Danach wird die Photoresistschicht 1 durch Erwärmen ausgehärtet.
Die Dicke der entstehenden Photoresistschicht 1 hängt von der Tropfengröße, der Schleudergeschwindigkeit und Schleuderdauer, der Temperatur, dem Dampfdruck und anderen Parametern ab. Wenn in die Photoresistschicht 1 optische Beugungstrukturen eingebracht werden sollen, so liegt die Dicke der Photoresistschicht 1 zwischen 100 und 1000 Nanometer.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel der Herstellung von holographisch erzeugten Beugungsstrukturen erläutert. Hierfür wird in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel als Photoresistschicht 1 eine Nega- tiv-Resistschicht verwendet.
Diese Negativ-Resistschicht 1 wird nach dem Aushärten mit einheitlichen kohärenten Wellenfeldern 3 belichtet, die im Bereich der Negativ-Resistschicht 1 interferieren und in der Negativ-Resistschicht 1 ein in Fig. la gestri- chelt angedeutetes Interferenzmuster 4 bilden. Das Negativ-Resistmaterial und die verwendete Strahlung sind dabei optimal aufeinander abgestimmt. Die Belichtung mit den Wellenfeldern 3 wird dabei so ausgeführt, dass das Interferenzmuster 4 lediglich im Bereich eines ersten Bildbereichs 5 ausgebildet wird, während ein zweiter Bildbereich 6 unbelichtet bleibt. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung von Masken erreicht werden. Die Umrisse der Bildbereiche 5 und 6 sind jeweils entsprechend dem durch die Bildbereiche 5 und 6 dargestellten Motiv gewählt. Beim Entwickeln werden die unbelichteten Partien der Negativ-Resistschicht 1 gelöst. Entsprechend dem Interferenzmuster 4 weist die Negativ-Resistschicht 1 nunmehr Berge 7 und Täler 8 auf, die im gezeigten Beispiel gleichmäßig sinusförmig ausgebildet sind. Je nach darzustellendem Bildmotiv kann die Reliefstruktur auch beliebig kompliziert sein. Dies ist insbesondere bei echten Hologrammen der Fall. Im Bereich des Bildbereichs 6 wird durch den Entwicklungsvorgang die Negativ-Resistschicht 1 vollständig gelöst, so dass das Substrat 1 in diesem Bereich wieder unbeschichtet ist.
Gemäß Fig. lc wird daraufhin eine zweite Negativ-Resistschicht 9 vollflächig auf das Substrat 2 aufgebracht, so dass sie auch die erste Negativ-Resistschicht 1 abdeckt. Dieses zweite Negativ-Resistmaterial 9 ist dabei optimal an die zum Belichten verwendete Strahlungsart angepasst. Wie in Fig. lc angedeutet, wird die zweite Negativ-Resistschicht 9 im Bildbereich 6 eben- falls mit kohärenten Wellenfeldern 10 belichtet, deren Wellenlänge jedoch beispielsweise von der für die Belichtung des ersten Negativ-Resist 1 verwendeten Strahlung verschieden ist. Auch hier bildet sich im Bildbereich 6 ein Interferenzmuster 11 aus, das strichliert angedeutet ist.
Das Substrat 2 wird erneut entwickelt. Das Ergebnis ist in Fig. Id dargestellt. Da es sich um einen Negativ-Resist handelt, bleiben beim Entwickeln die belichteten Bereiche der Negativ-Resistschicht 9 stehen. In den von den Wellenfeldern 10 nicht belichteten Bereichen wird die Photoresistschicht 9 entfernt. Insbesondere werden die durch die zweite Photoresistschicht 9 zu- geschütteten Partien der ersten Photoresistschicht 1 wieder freigelegt. Die unterschiedlichen Bildbereiche 5, 6 grenzen im gezeigten Beispiel direkt aneinander. Sie können selbstverständlich auch beabstandet angeordnet sein. Wenn weitere separate Bildbereiche neben den in den Fig. la bis d dargestellten Bildbereichen 5 und 6 ausgebildet werden sollen, werden in den Verfahrensschritten nach Fig. la bis ld entsprechende Bereiche des Substrats 2 jeweils durch Nichtbelichten freigelassen. In weiteren Verfahrensschritten wird dann so verfahren, wie in den Fig. lc und ld dargestellt.
Das Verfahren kann nicht nur mit Negativ-Resistschichten, sondern auch mit Positiv-Resistschichten durchgeführt werden. Die Fig. 2a bis 2f zeigen die entsprechenden Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, un- ter Verwendung von Positiv-Resistschichten.
In einem ersten Verfahrensschritt wird, wie in Fig. 2a dargestellt, das Substrat 2 mit einer Positiv-Resistschicht 12 beschichtet. Im Bereich des Bildbereichs 5 wird daraufhin die Positiv-Resistschicht 12 mit kohärenten Wellen- feldern 13 beaufschlagt. Diese Wellenfelder 13 interferieren in der Positiv- Resistschicht 12 und bilden ein in Fig. 2a gestrichelt eingezeichnetes Interferenzmuster 14 aus. Das Material der Positiv-Resistschicht 12 ist an die Strahlungsart der Wellenfelder 13 angepasst.
Die belichteten Partien der Positiv-Resistschicht 12 werden anschließend mit einer Maske abgedeckt, welche durch eine transparente Folie mit lichtdicht maskierten Partien 15 gebildet wird (Fig. 2b). Bisher unbelichtete Partien der Positiv-Resistschicht 12, welche in nachfolgenden Verfahrensschritten für weitere Bildbereiche 6 vorgesehen sind, werden mithilfe von Strahlung 16 gemäß Fig. 2b intensiv vollflächig nachbelichtet.
Nach dem Entwickeln des Substrats 2 und dem Entfernen der belichteten Bereiche ergibt sich die in Fig. 2 c dargestellte Relief Struktur der Positiv- Resistschicht 12. Die Positiv-Resistschicht 12 weist nunmehr ein dem Interfe- renzmuster 14 entsprechendes Reliefprofil mit Bergen 17 und Tälern 18 auf, das auch hier lediglich aus Gründen der Anschaulichkeit als sinusförmige Relief Struktur dargestellt ist. Um den Bildbereich 6 mit einer Beugungsstruktur zu versehen, wird auf das Substrat 2 eine zweite Positiv-Resistschicht 19 aufgetragen. Die zweite Positiv-Resistschicht 19 wird mit Wellenfeldern 20 beaufschlagt, die im Bildbereich 6 in der Positiv-Resistschicht 19 ein in Fig. 2d gestrichelt eingezeichnetes Interferenzmuster 21 ausbilden. Das Material der Positiv-Resistschicht 19 ist an den Strahlungstyp der Wellenfelder 20 angepasst.
In einem weiteren in Fig. 2e dargestellten Verf ahrensschritt werden die mit den Wellenfeldern 20 belichteten Partien der Positiv-Resistschicht 19 wiederum mit einer Maske 22 abgedeckt und der Bildbereich 5 sowie eventuelle weitere nicht dargestellte Bildbereiche intensiv vollflächig mit Strahlung 23 beaufschlagt.
Abschließend wird das Substrat 2 entwickelt und die belichteten Bereiche entfernt, so dass sich auf dem Substrat 2 die in Fig. 2f gezeigten Reliefstrukturen ergeben.
Mit den hier anhand der Fig. la bis ld sowie 2a bis 2f beschriebenen Verfahren erhält man jeweils nebeneinander auf gleicher Höhe, d.h. direkt auf dem Substrat, liegende Photoresistschichten 1, 9, 12, 19, wobei das Material für die Photoresistschichten jeweils im Hinblick auf die zum Belichten verwen- dete Strahlung ausgewählt wurde, so dass optimale Ergebnisse erzielt werden.
Es sei angemerkt, dass die Positiv- und Negativ-Resistschichten auch miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise können sich an die Verf ah- ' rensschritte gemäß Fig. la und ld die in den Fig. 2d bis 2f dargestellten weiteren Verfahrensschritte anschließen.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann es sinnvoll sein, vor dem Auf- bringen einer neuen Photoresistschicht jeweils eine dünne Barriere- oder Hilfsschicht, z.B. aus Metall, einem Oxid oder dergleichen, aufzubringen, die dafür sorgt, dass beim Lösen der neuen Photoresistschicht die darunter liegende Photoresistschicht nicht beschädigt wird. Vorzugsweise ist die Barriereschicht aus anorganischem Material, welches im Entwicklungsvorgang nicht angegriffen wird.
Die Hilfsschicht kann auch weitere Funktionen erfüllen. Wird für die Belichtung einer der Photoresistschichten ein Elektronenstrahl verwendet, wird sie vorzugsweise als leitfähige Schicht ausgebildet, um die Elektronen nach der Energieabgabe abzuleiten. In diesem Fall ist die Barriereschicht vorzugsweise eine Chromschicht. Bei einer Interferenzbelichtung dagegen kann sie als stark absorbierende dünne Schicht ausgebildet sein.
Die Erfindung ist auch nicht auf Verfahren beschränkt, bei welchen die Be- lichtung mittels Lichtstrahlung und Teilchenstrahlung kombiniert werden. Es können z.B. auch unterschiedliche Wellenlängen für die Belichtungen eingesetzt werden.
Ebenso können beliebige Arten von Gitterbildern, wie Erste-Ordnung- und Nullte-Ordnung-Gitterbilder, miteinander kombiniert werden.
Die Fig. 3a bis 3d zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Substrat mit zwei unterschiedlichen Bildbereichen versehen wird, die sich durch unterschiedliche Profiltiefe auszeichnen. Dies ist beispielsweise bei Nullte-Ordnung-Gitterbildern der Fall, die unterschiedliche optische Effekte zeigen. Hierzu wird in einem ersten Schritt, wie in Fig. 3a dargestellt, eine Glasplatte 60 mit einer ersten Negativ-Resistschicht 61 versehen. Da die Profiltiefe allein von der Resistschichtdicke abhängt, muss die Resistschichtdicke exakt eingestellt werden. Im gezeigten Beispiel kann die Resistschichtdicke di 200 nm betragen. Wenn für die Belichtung mit der Strahlung 62 ein Elektronenstrahl verwendet wird, kann die Glasplatte 60 vor dem Aufbringen der Negativ-Resistschicht mit einer Chromschicht besputtert werden. Die Dicke dieser Schicht beträgt ca. 20 nm. Die Negativ-Resistschicht 61 wird schließlich mit der Strahlung 62 derart belichtet, dass trapezförmige belichtete Bereiche 63 entstehen.
Der Negativ-Resist 61 wird anschließend entwickelt, wobei die nicht belichteten Partien weggelöst werden und lediglich die belichteten Bereiche 63 auf der Glasplatte 60 verbleiben, wie in Fig. 3b dargestellt. Anschließend wird eine zweite Negativ-Resistschicht 64 auf die Glasplatte 60 aufgebracht. Die Schichtstärke d2 dieser zweiten Negativ-Resistschicht 64 beträgt 150 nm. Diese Schicht wird schließlich mit der gleichen Strahlung 62, vorzugsweise einem Elektronenstrahl belichtet. Die Belichtung findet hierbei in den zu den Bereichen 63 benachbarten Bereichen 65 statt. Auch dieser Negativ-Resist 64 wird anschließend entwickelt, wobei die nicht belichteten Partien weggelöst werden, so dass lediglich die belichteten Bereiche 63 und 65 auf der Glasplatte 60 verbleiben. Die Bereiche 63, 65 zeichnen sich durch unterschiedliche Profiltiefe di, d2 aus, die insbesondere bei Nullte-Ordnung-Beugungsgittern zu unterschiedlichen optischen Effekten führt.
Dieses Verfahren kann selbstverständlich auch unter Verwendung von Positiv-Resistschichten oder einer Mischung aus Positiv- und Negativ-Resistschichten durchgeführt werden, wie bereits anhand der vorigen Fig. erläu- tert wurde. Ebenso ist es möglich, in einem der Bildbereiche ein beliebiges Erste-Ordnung-Gitterbild anzuordnen.
Fig. 4 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Resistmaster 110 für ein Prägehologramm, der einen ersten Bildbereich 100 aufweist, der mit Lichtstrahlung belichtet ist, und einen zweiten Bildbereich 101, der mit Teilchenstrahlung belichtet ist. Im gezeigten Beispiel weist der optisch belichtete Bildbereich 100 ein echtes Hologramm auf, das ein im Hintergrund angeordnetes Feld aus Buchstaben darstellt. Der mit Teilchenstrahlung erzeugte Bildbereich 101 wird von einem Buchstaben „A" gebildet, der beim Kippen des Bildes zu pulsieren scheint und der mittels Elektronensträhl-Lithogra- phie hergestellt wird. Die Motive können selbstverständlich beliebig gewählt werden. Auch können die unterschiedlichen Bildbereiche beliebig ineinander verschachtelt sein.
Das holographisch, d.h. durch Überlagerung kohärenter Lichtstrahlung erzeugte Buchstabenfeld 100 ist im Bereich 101 unterbrochen bzw. weist dort eine Lücke 101 auf. In dieser Lücke 101 ist ein mit Teilchenstrahlung, insbesondere Elektronenstrahl, erzeugter Buchstabe „A" angeordnet, der sich aus unterschiedlichen bandförmigen Gitterstrukturen zusammensetzt, was durch die unterschiedliche Schraffur schematisch dargestellt wird.
Im Folgenden werden verschiedene Verfahrensvarianten beschrieben, mit welchen ein derartiger erfindungsgemäßer Resistmaster 110 hergestellt wer- den kann.
Gemäß einem ersten Verfahren wird für die Herstellung des holographischen Hintergrunds eine Vorlage 102 verwendet, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Vorlage 102 wird optisch in eine Photoresistschicht belichtet, wobei eine Maske 103 in Form eines Buchstaben „A" verwendet wird. Die Maske 103 ist in Fig. 6 schematisch gezeigt. Die Maske 103 verhindert die holographische Belichtung der Photoresistschicht im Bereich 101 und lediglich der Hintergrund wird mit dem Buchstabenfeld 100 belichtet. Dies zeigt Fig. 7. In den ausgesparten, nicht belichteten Bereich 101 wird anschließend mittels eines Elektronenstrahls die in Fig. 4 dargestellte Gitterstruktur eingeschrieben. Die Reihenfolge der Belichtungsschritte kann selbstverständlich vertauscht werden. Wie nachfolgend im Einzelnen erläutert wird, können für die Erzeugung dieses Resistmasters 110 eine oder mehrere Photoresistschich- ten verwendet werden.
Eine erste Ausführungsform, bei welcher zwei Photoresistschichten verwendet werden, wird anhand der Fig. 8a bis 8f näher erläutert. Hier wird eine als Substrat 2 dienende schwarz eingefärbte Glasplatte mit einer Positiv-Resist- schicht 24 aus dem Positiv-Resistmaterial A-RP 3040 mit etwa 0,50 Mikrometer Schichtdicke beschichtet. In einer üblichen holographischen Apparatur mit beispielsweise He-Cd-Laser wird die Positiv-Resistschicht 24 im Bereich des Hintergrunds 25 im üblichen Regenbogenhologramm-Hl/H2- erfahren belichtet, während für den Vordergrund 26, d.h. das Elektronenstrahl-Gitter- bild, vorgesehene Partien unbelichtet bleiben. In Fig. 8a ist diese Apparatur lediglich durch Laserstrahlung 27 angedeutet. Ferner wird darauf hingewiesen, dass aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein kleiner Teilausschnitt des Substrats dargestellt wird.
Gemäß Fig. 8b wird nun eine Maske, wie z.B. in Fig. 6 dargestellt, in Kontakt mit dem Substrat 2 gebracht. Bei der Maske handelt es sich um eine transparente Folie 29 mit lichtdicht maskierten Partien 15, welche die für den Hintergrund 25 vorgesehenen Bildteile abdeckt und die für den Vordergrund 26 vorgesehenen Partien freilässt. Das Substrat 2 wird nunmehr mit homogenem UV-Licht 30 nachbelichtet.
Nach dem Entwickeln des Substrats 2 im Entwickler AR 300-35 ergibt sich das in Fig. 8c schematisch dargestellte Reliefprofil 24. Im Folgenden wird eine 30 Nanometer dicke Chromschicht 31, wie in Fig. 8d gezeigt, aufgedampft. Auf die Chromschicht 31 wird daraufhin entsprechend Fig. 8e eine Negativ-Resistschicht 32 aus dem Negativ-Resistmaterial X AR-N 7720/25 mit einer Dicke von 300 nm aufgebracht. In dem dafür vorgesehenen Bereich 26 wird der Vordergrund als Gitterbild 101 mit Elektronenstrahl-Lithographie, wie in Fig. 8e dargestellt, geschrieben. Dabei wird ein Elektronenstrahl 33 entlang den vorgesehenen Gitterlinien geführt. Der Elektronenstrahl 33 schreibt sozusagen die Gitterlinien in die Negativ-Resistschicht 32 ein. Das fertig belichtete Substrat 2 wird im Entwickler AR 300-48 entwickelt. Dadurch ergibt sich das in Fig. 8f gezeigte Reliefprofil 32.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel, bei dem die Schichten nicht wechselweise mit den Arbeitsschritten aufgetragen werden, sondern bei dem alle Schichten am Anfang des Prozesses bereits vorliegen und die Belichtungen ohne weitere Beschichtungsvorgänge nacheinander vorgenommen werden können.
Auf eine Glasplatte 40, vorzugsweise eine geschliffene Quarzglasplatte, wird eine Chromschicht 41 aufgebracht. Auf diese wird ein für optische Strahlung weitgehend unempfindlicher, dunkel eingefärbter Positiv-Resist 42 auf ge- bracht, der für eine Belichtung mit Elektronenstrahl geeignet ist und eine für die Elektronenstrahlbelichtung gewünschte Schichtdicke von z.B. 200 nm aufweist. Darüber wird eine 400 nm dicke Schicht Positiv-Resist 43 aufgebracht, die' ■ eine gute Empfmdlichkeitftir. Lichtstrahlung aufweist, z.B. für Licht eines He-Cd-Lasers mit der Wellenlänge 442 nm. Die Platte ist hiermit bereit zur Belichtung (Fig. 9a). . . , ' ' ' ' '■ ;.- 7.
Die Reihenfolge der nun erforderlichen Belichtungsschritte ist beliebig. Im gezeigten Beispiel wird mit der optischen; Belichtung begonnen. Der hierfür vorgesehene Bereich 431 wird mit einem He-Cd-Laser 44 holographisch belichtet. Der so belichtete Bereich 431 enthält nun das latente holographische Bild, was in der Fig. 9b durch eine gestrichelte Sinuskurve angedeμtet wird.
Der darunter liegende Photoresistbereich 421 wird wegen seiner optischen Unempfindlichkeit nicht geschädigt und dient durch seine dunkle Färbung als Absorptionsschicht, um unerwünschte Lichtspiegelungen zu vermeiden. Der in dieser Weise optisch belichtete Bereich 431 wird nun durch eine Mas- , ke 45 abgedeckt und der für Elektronenstrahlbelichtung vorgesehene Bereich zunächst vollflächig mit blauem Licht 46 vorbelichtet, um die obere Photoresistschicht in dem Bereich 432 lösbar zu machen. Die "Blaulichteinwirkung 46 hat wegen der Lichtunempfindlichkeit der Photoresistschicht 42 keine Aus- Wirkung auf den darunter liegenden Photoresistschichtbereich 422 (Fig. 9c). Danach erfolgt die Elektronenstrahlbelichtung 47 in diesem Bereich (Fig. 9d).
Der Elektronenstrahl durchdringt die obere Photoresistschicht 43 und belichtet die darunter liegende Elektronenstrahl-Resistschicht 42 mit dem ge- wünschten Gitterbild. Die Schäden, die der Elektronenstrahl in der oberen Photoresistschicht 43 anrichtet, sind belanglos, da diese Schicht in diesem Bereich letztlich entfernt wird. Die Belichtung ist hiermit abgeschlossen. Bei der Entwicklung entstehen nun aus den latenten Bildern Berg- und Talprofile (Fig. 9e), wie durch die Belichtung bedingt. Der Bereich 431 zeigt ein holographisches Bild, der Bereich 421 ist unbeschädigt, da er nicht belichtet wurde. Der Bereich 432 ist entfernt, da er vollflächig belichtet wurde und im Bereich 422 liegt ein Elektronenstrahl-Gitterbild vor.
Fig. 10 zeigt einen alternativen Aufbau der genauso behandelt wird wie Fig. 9. Der Unterschied ist, dass statt der Chromschicht 41 eine leitende Polymerschicht 51 aufgebracht ist und ein schwarz eingefärbtes Glassubstrat 50 verwendet wird. Dieser Aufbau bringt für die optische Belichtung eine noch bessere Unterdrückung von Spiegelungen als der Aufbau nach Fig. 9.
Das in Fig.4 dargestellte und bereits erläuterte Beugungsstrukturmuster, bestehend aus einer holographischen Belichtung 100 und einer mittels Elek- tronenstrahl erzeugten Gitterstruktur 101, kann auch durch Belichtung nur einer Photoresistschicht hergestellt werden. Diesen Fall zeigen die Fig. Ha bis 11c. Vor der Belichtung wird hier das Substrat 2 mit einer Metallschicht 70 versehen, darüber wird eine dunkle Absorptionsschicht 73 sowie eine Photoresistschicht 71 aufgebracht. Für die holographische Belichtung des Hintergrundmusters 100 wird diese Photoresistschicht 71 mit einer Maske 72 teilweise abgedeckt. Die in Fig. Ha schematisch dargestellte Maske 72 hat beispielsweise die in Fig. 6 dargestellte Form. Der nicht durch die Maske 72 abgedeckte Bereich der Photoresistschicht 71 wird nun, wie in Fig. Ha dargestellt, durch die Überlagerung zweier kohärenter Lichtstrahlen 75, 76 be- lichtet. Der Objektstrahl 76 trägt dabei die Information des Buchstabenfeldes 102, das in Fig. 5 dargestellt ist. Durch die Überlagerung des Objektstrahls 76 mit dem Referenzstrahl 75 entsteht in der Photoresistschicht 71 die holographische Beugungsstruktur 77 in Form des Buchstabenfeldes 100, das, wie in Fig. 7 dargestellt, im Bereich 101 eine Lücke aufweist. Diese Lücke 101 wird von der Maske 72 abgedeckt und ist daher zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens noch nicht belichtet. Anschließend wird die Maske 72 entfernt und in diesem bisher noch nicht belichteten Bereich der Photoresistschicht mit einem Elektronenstrahl 78 die Gitterstruktur 79 eingeschrieben. Diesen Ver- fahrensschritt zeigt Fig. Hb. Die Metallschicht 70 sorgt in diesem Verfahrensschritt für eine Ableitung der Elektronen des Elektronenstrahls 78. Die dunkle Absorptionsschicht 73 dagegen sorgt während der holographischen Belichtung dafür, dass keinerlei störende Lichtreflexionen auftreten. Handelt es sich bei der in den Verfahrensschritten Ha und 11b verwendeten Photore- sistschicht 71 um einen Positiv-Resist, so hat die Photoresistschicht 71 nach der Entwicklung die in Fig. 11c dargestellt Reliefstruktur.
Wird für die Verfahrensschritte gemäß Fig. Ha und 11b dagegen ein Negativ-Resist verwendet, so hat dieser nach der Entwicklung die in Fig. 12 dar- gestellte Reliefstruktur.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen verschiedene Schichtfolgen, die auf dem Substrat 2 angeordnet werden können und in den in Fig. 11 dargestellten Verfahren verwendbar sind. So kann beispielsweise auf die dunkle Absorptionsschicht 73 verzichtet werden, wenn als Substratschicht 2 ein dunkel eingefärbtes Glas verwendet wird. Statt der Metallschicht 30 kann zudem ein leitfähiges Polymer 80 verwendet werden (Fig. 13). Ebenso ist es möglich, die Metallschicht 70 gleichzeitig als Ableitungsschicht und als Maske zu verwenden. Diesen Fall zeigt Fig. 14. Als Substrat 2 kann hier ebenfalls ein dunkel einge- färbtes Glas verwendet werden. Gemäß einer weiteren Alternative (Fig. 15) kann die Maske 72 auch mehrschichtig aufgebaut sein und aus einer Glasplatte oder Kunststofffolie 81 bestehen, auf welche die maskierende Metallschicht 82 in einem separaten Verfahrensschritt aufgebracht wird. Die Strukturierung der Metallschicht 82 kann dabei mittels bekannter Wasch- oder Ätzverfahren erfolgen. Diese Maske 72 wird auf die Photoresistschicht 71 aufgelegt. Dabei kann es hilfreich sein, zwischen der Maske 72 und der Photoresistschicht 71 eine Glyzerinschicht anzuordnen, um Reflexionen an der Photoresistschicht-Oberfläche zu vermeiden. Statt Glyzerin kann auch eine geeignete andere Substanz verwendet werden, die in etwa den gleichen Brechungsindex wie die Photoresistschicht 71 und die Glasschicht 81 aufweist.
Ein alternatives Verfahren zur Herstellung des Resistmasters 110 gemäß Fig. 4 zeigt Fig. 16a bis 16d. Hier wird auf den Einsatz von Masken verzichtet, so dass sich die erzeugten Beugungsstrukturen 100, 101 überlagern. Das heißt, die den Vordergrund bildende Beugungsstruktur 101 ist über dem Buchstabenfeld 100 angeordnet und ersetzt in diesem Bildbereich das den Hintergrund bildende Buchstabenfeld.
In Fig. 16a wird ein mit einem Photoresist 1 beschichtetes Substrat 2 mit kohärenter Strahlung 195 so belichtet, dass im Resist 1 ein latentes Gitterbild 196 entsteht. Danach wird der Resist 1 entwickelt. Es ergibt sich ein Zwischenprodukt, wie in Fig. 16b gezeigt. Das Gitterbild 196 gibt das Buchstabenfeld 100 wieder. Auf dieses Zwischenprodukt wird nun eine Photore- sistschicht 197 aufgebracht, welche aufgrund ihrer Konsistenz und der größeren Schichtdicke die vorher aufgebrachte Struktur zuschüttet und einebnet, wie Fig. 16c zeigt. Mit einem Elektronenstrahl 198 wird ein latentes Bild 199 in der Schicht 197 erzeugt, wobei die Belichtung so erfolgt, dass die Schicht nicht bis unten durchbelichtet wird. Fig. 16d zeigt das Ergebnis nach der Entwicklung. Die Beugungsstruktur 101 überlagert und ersetzt die Beugungsstruktur des Buchstabenfeldes 100. Auf diese Weise kann eine einheitliche Beugungsstruktur einfach mit zusätzlichen, vorzugsweise individualisierenden Informationen versehen werden. Fig. 17a bis 17c zeigen eine weitere Variante, bei der in eine Photoresistschicht mit zwei unterschiedlichen Strahlungsarten belichtet wird, in diesem Fall überlagern sich die durch die Belichtungen erzeugten Bilder. In Fig. 17a wird ein mit Photoresist 1 beschichtetes Substrat 2 mit einer Strahlung 3 (z.B. Laserlicht) so belichtet, dass im Photoresist ein latentes Gitterbild 196 entsteht. Danach wird, wie in Fig. 17b gezeigt, mit einer anderen Strahlungsart 190, wie z.B. Elektronenstrahlung, nochmals belichtet, so dass sich dem ersten Gitterbild 196 ein weiteres Gitterbild 191 überlagert. Fig. 17c zeigt das Ergebnis der Prozedur nach der Entwicklung der Photoresistschicht 1. Die endgültige Gitterstruktur 194 besteht demnach aus einer Überlagerung der Gitterbilder 196 und 191.
Bei der in Fig. 17 gezeigten Vor ehens weise wird ein Photoresist 1 benötigt, der für beide Strahlungsarten gleich gut geeignet ist, was nicht für alle Strahlungsarten realisierbar ist. Fig. 18a bis Fig. 18d zeigen ein Verfahren, das für alle Strahlungsarten verwendbar ist. In Fig. 18a wird wieder ein mit Photoresist 1 beschichtetes Substrat 2 mit einer Strahlung 3, wie z.B. Laserlicht, so belichtet, dass im Photoresist 1 ein latentes Gitterbild 196 entsteht. Danach wird der Photoresist 1 entwickelt. Es ergibt sich ein Zwischenpro- dukt, wie in Fig. 18b gezeigt. Auf dieses Zwischenprodukt wird nun eine weitere Photoresistschicht 192 aufgebracht, die in Schichtdicke und Empfindlichkeit der Belichtung mit der Strahlungsart 190, z.B. Elektronenstrahlung, optimal angepasst ist. Wie in Fig. 18c gezeigt, ergibt sich bei der Belichtung mit der Strahlungsart 190 in der Schicht 192 das latente Bild 193. Fig. 18d zeigt das Ergebnis nach der Photoresistentwicklung. Auch hier besteht die endgültige Gitterstruktur 194 aus einer Überlagerung der Gitterbilder 196 und 193. Selbstverständlich können für das erfindungsgemäße Verfahren auch beliebige andere Schichtaufbauten verwendet werden. So kann es unter Umständen sinnvoll sein, die reflexionsverhindernde Absorptionsschicht auf die Unterseite des Substrats 2 anzuordnen, so dass Photoresistschicht und Ab- sorptionsschicht auf unterschiedlichen Oberflächen des Substrats angeordnet sind.
Ferner können in allen gezeigten Verfahren Substrate verwendet werden, die bereits mit einer Beugungsstruktur versehen sind, wie z.B. Galvanikshims, geprägte Kunststoff- oder Metallfolien. Unter Umständen reicht es jedoch aus, diese speziellen Substrate lediglich mit einer weiteren Photoresistschicht zu versehen und diese nach den dargestellten Verfahren zu belichten.
Alle beschriebenen Verfahrensvarianten können beliebig miteinander kom- biniert werden. Die im Zusammenhang mit dem Resistmaster gemäß Fig. 4 erläuterten Verfahren können auch für die Herstellung bzw. Kombination anderer unterschiedlicher Gitterbilder benutzt werden.
Die Reliefstrukturen bzw. belichteten Substrate lassen sich als Resistmaster in der üblichen Weise wie bei der optischen Holographie bearbeiten. Im Folgenden wird daher eine dünne Silberschicht durch Aufdampfen oder chemischen Niederschlag aufgetragen und im Galvanikbad eine Nickelabf ormung gemacht. Die Nickelabf ormung kann vervielfacht und als Prägeswerkzeug zum Prägen einer Prägeschicht verwendet werden. Die Prägeschicht wird schließlich auf das endgültige Substrat, z.B. eine Banknote, Kreditkarte oder ein Verpackungsmaterial, mit oder ohne eine metallisch glänzende Refle- xionsschicht transferiert.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines Resistmasters, der wenigstens zwei unterschiedliche Bildbereiche aufweist, wobei bei der Herstellung des Resistmasters wenigstens zwei Photoresistschichten verwendet werden, die an die Art der herzustellenden Bildbereiche angepasst sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Photoresistschichten in den Bildbereichen in unterschiedlicher Schichtdik- ke aufgebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Photoresistschichten aus dem gleichen Material bestehen.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Photoresistschichten an die Art des herzustellenden Reliefprofils angepasst sind.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Photoresistschichten an unterschiedliche
Strahlungsarten angepasst sind.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Photoresistschichten übereinander oder ne- beneinander angeordnet werden.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die unterschiedlichen Bildbereiche wenigstens teilweise überlagern.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überlagernden Bildbereiche in eine Photoresistschicht belichtet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überlagernden Bildbereiche in übereinander liegende Photoresistschichten belichtet werden.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 mit folgen- den Schritten:
Beschichten des Substrats mit einem ersten Photoresist, Beaufschlagen des ersten Photoresists mit Strahlung eines ersten Strahlungstyps im ersten Bildbereich, Entwickeln des ersten Photoresists, - Aufbringen einer zweiten Photoresistschicht auf das Substrat,
Beaufschlagen des zweiten Photoresists mit Strahlung eines zweiten Strahlungstyps im zweiten Bildbereich, Entwickeln des zweiten Photoresist.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 mit folgenden Schritten:
Beschichten des Substrats mit einem ersten Photoresist erster
Schichtdicke,
Beaufschlagen des ersten Photoresists mit Strahlung im ersten Bildbereich,
Entwickeln des ersten Photoresists,
Aufbringen einer zweiten Photoresistschicht zweiter Schichtdicke auf das Substrat, Beaufschlagen des zweiten Photoresists mit Strahlung im zweiten
Bildbereich,
Entwickeln des zweiten Photoresists.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste Photoresistschicht (1, 12, 24) und für die zweite Photoresistschicht (9, 19, 32) jeweils ein Positiv- oder jeweils ein Negativ-Resist ausgewählt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste Photoresistschicht ein Negativ-Resist (1, 19, 32) und für die zweite Photoresistschicht eine Positiv-Resist (12, 19, 24) verwendet wird oder umgekehrt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Positiv-Resist (12, 19, 24) zunächst der zugehörige Bildbereich belichtet wird und dann unter Verwendung einer Maske (15, 22) der umgebende Bereich mit Strahlung (16, 23, 30) beaufschlagt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Photoresistschicht (1, 12, 24) und der zweiten Photoresistschicht (9, 19, 24) eine Barriereschicht (31) aufgebracht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die Barriereschicht eine Metall- oder Oxidschicht (31) ausgewählt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass für die Strahlung (3, 10, 13, 20, 33) vom ersten und zweiten Strahlungstyp eine Teilchenstrahlung oder elektromagnetische Strahlung ausgewählt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass für die Strahlung (3, 10, 13, 20, 33) vom ersten oder zweiten Strahlungstyp ein Elektronenstrahl oder Laser ausgewählt wird.
19. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste und/ oder zweite Photoresistschicht Beugungsstrukturen belichtet oder geschrieben werden.
20. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einen der Bildbereiche ein echtes
Hologramm belichtet wird.
21. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einen der Bildbereiche ein Gitter- bild geschrieben oder belichtet wird.
22. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Bildbereiche ein Null- te-Ordnung-Gitterbild geschrieben oder belichtet wird.
23. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Bildbereiche erzeugt werden.
24. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Photoresistschichten auf eine Glasplatte, eine geprägte Kunststoff- oder Metallfolie oder ein Galvanikshim aufgebracht und dort belichtet wird.
25. Verfahren zur Herstellung eines Resistmasters, der wenigstens zwei unterschiedliche Bildbereiche aufweist, wobei das Substrat mit einer Photoresistschicht versehen wird, und die Photoresistschicht in einem Bildbereich mit Lichtstrahlung und im anderen Bildbereich mit Teil- chens rahlung belichtet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich die unterschiedlichen Bildbereiche zumindest teilweise überlagern.
27. Verfahren zur Herstellung eines Resistmasters, der wenigstens zwei unterschiedliche Bildbereiche aufweist, wobei auf ein Substrat, das mit einer Beugungsstruktur in Form einer Relief struktur versehen ist, eine Photoresistschicht aufgebracht wird, und die Photoresistschicht in einem der Bildbereiche belichtet wird, und die nicht belichteten Be- reiche der Photoresistschicht entfernt werden, so dass die darunter liegende Reliefstruktur freigelegt wird und den zweiten Bildbereich bildet.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Sub- strat ein Galvanikshirn oder eine geprägte Kunststoff- oder Metallfolie verwendet wird.
29. Resistmaster, hergestellt nach einem Verfahren gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 28.
30. Resistmaster mit wenigstens einer Photoresistschicht, die einen ersten Bildbereich aufweist, der mit Lichtstrahlung belichtet ist, und einen zweiten Bildbereich, der mit Teilchenstrahlung belichtet ist.
31. Resistmaster mit wenigstens zwei Photoresistschichten, wobei jede Photoresistschicht in wenigstens einem Bildbereich belichtet ist, und die Bildbereiche in den beiden Photoresistschichten mit unterschiedlichen Strahlungsarten belichtet sind.
32. Resistmaster mit wenigstens einer Photoresistschicht, die einen ersten Bildbereich aufweist, der einen ersten Bildbereich aufweist, der mit einem Gitterbild Nullter-Ordnung belichtet ist, und einen zweiten Bildbereich, der mit einem Gitterbild Erster-Ordnung belichtet ist.
33. Resistmaster mit wenigstens zwei Photoresistschichten, wobei jede Photoresistschicht in wenigstens einem Bildbereich belichtet ist, und die Photoresistschichten unterschiedliche Schichtdicke aufweisen.
34. Resistmaster nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass in je- de Photoresistschicht eine Nullte-Ordnung-Gitterbild belichtet ist.
35. Resistmaster nach wenigstens einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bildbereiche zumindest teilweise überlagern.
36. Sicherheitselement, hergestellt mit einem Resistmaster gemäß wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 35.
37. Verwendung des Resistmasters gemäß einem der Ansprüche 29 bis 36 für die Herstellung von Prägewerkzeugen, insbesondere Prägezylindern.
38. Verfahren zur Herstellung eines Resistmasters, wobei auf ein bereits strukturiertes Trägermaterial eine prägbare Lackschicht aufgebracht wird, in welche ein Gitterbild eingeprägt wird.
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