DE69319005T2

DE69319005T2 - Verfahren zum Herstellen von inneren Totalreflexionshologrammen hoher Qualität

Info

Publication number: DE69319005T2
Application number: DE69319005T
Authority: DE
Inventors: Francis Stace Murray Ch-2000 Neuchatel Clube
Original assignee: Holtronic Technologies Ltd
Current assignee: Holtronic Technologies Ltd
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: EP0560310B1; GB2267356A; DE69319005D1; GB2267356B; GB9205560D0; EP0560310A2; EP0560310A3; US20040096751A1; KR100278523B1; KR930020243A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Feld der Mikrolithographie, wie diese zur Herstellung von elektronischen und anderen Arten von Geräten, welche Strukturen hoher Auflösung besitzen, verwendet wird. Die Erfindung nutzt die besonderen Abbildungseigenschaften der auf totaler interner Reflexion basierenden Holographie, um ein neuartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Erreichung einer grösseren lithographischen Genauigkeit und infolgedessen höherer Geräteleistung zu erreichen.
Die meisten lithographischen Prozesse hoher Auflösung (< 1.5 um) zur Herstellung von Mikrostrukturen starten mit einer Maske oder mit einem Satz von Masken, welcher das Muster von Strukturen, welche auf einer Substrat-Oberfläche gebildet werden soll, definieren, beispielsweise auf einem Siliziumwafer. Das Muster wird entweder durch Kontaktvervielfältigung der Maske oder mittels Abbildung der Maske durch eine Linse oder Spiegelsystem auf das Substrat übertragen. Das letztere Verfahren wird oftmals bevorzugt, insbesondere für grosse Produktionsmengen, weil dieses Beschädigungen der Maske vermeidet. Der Hauptmangel von hochauflösenden Abbildungssystemen (neben den Anschaffungskosten) ist, dass achsenentfernte optische Fehler die Grösse des Belichtungsfeldes auf typischerweise 1.5 cm² x 1.5 cm² begrenzen, und, um auf eine grössere Fläche zu kopieren, wie beispielsweise einen Siliziumwafer von 8" Durchmesser, wird ein schrittweise ablaufendes Repetierverfahren angewendet, in welchem jede Belichtung eine einzelne Struktur, oder bestenfalls eine kleine Zahl von Strukturen, kopiert, und der Wafer zwischen den Belichtungen verschoben wird. Die Grösse des Belichtungsfeldes ist nicht nur für viele Arten von Strukturen (beispielsweise für CCD's und DRAM's ) limitierend, sondern die Schrittbewegung erfordert sehr ausgeklügelte Mechaniken, um eine gute Lageübereinstimmung von Schicht zu Schicht und einen hohen Durchsatz zu erreichen.
Die Geräteleistung ist davon abhängig, wie genau die kleinsten Strukturen (kritischen Dimensionen oder CD's) realisiert und bezüglich anderer Strukturen plaziert werden können. Aus diesem Grund wird das Muster in der Maske am besten mittels Elektronenstrahl-Lithographie hergestellt. Obwohl die Elektronenstrahl-Lithographie sehr präzise ist, hat auch diese ihre Grenzen. Ein Weg, wie er allgemein zur Sicherstellung einer hohen Genauigkeit der zu vervielfältigenden Strukturen angewendet wird, ist, die Masken in einem fünfmal grösseren Massstab als das benötigte Muster herzustellen und dann, während der Uebertragung des Musters, die Maske durch eine fünffache Reduktionsoptik abzubilden. Auf diese Art werden irgendwelche in der Maske vorhandenen CD- oder Plazierungsfehler auf annehmbare Niveaus verkleinert. Das Problem mit diesem Ansatz ist, dass die Reduktionsoptik ihre eigenen Aberrationsfehler hat: Linsenverzerrung, Astigmatismus und Asymmetriefehler, welche die Struktur- Plazierungsgenauigkeit und die CD Kontrolle verschlechtern.
Totale interne Reflexion (TIR) Holographie hat sich als eine leistungsfähige Technik für die Sub-Mikronlithographie erwiesen (1 - 3). Die Grundprinzipien der TIR Hologramm-Aufzeichnung sind in Figur 1 veranschaulicht. Eine holographische Platte 1 mit einer holographischen Schicht 2 auf einem Substrat 3 ist in optischem Kontakt mit einer Oberfläche eines grossen Prismas 4. Ein Objekt in der Form einer transparenten Maske 5 liegt in der Nähe der Aufnahmeschicht 2. Zwei gegenseitig kohärente Strahlen bestrahlen das System. Einer, der Objektstrahl 6, erreicht durch die transparente Maske 5 die Aufnahmeschicht 2 und der andere, der Referenzstrahl 7, wird durch eine andere Seite des Prismas 4 gelenkt, sodass dieser an der Oberfläche der holographischen Schicht 2 intern total reflektiert wird.
Die optische Interferenz der zwei Strahlen 6 und 7 wird durch das lichtempfindliche Material in der Schicht 2 als ein TIR Hologramm aufgezeichnet. Das Hologramm wird rekonstruiert, indem es mit einem Laserstrahl in der zum Referenzstrahl 7 entgegengesetzten Richtung bestrahlt wird. Dies erzeugt eine genaue Reproduktion des Musters, welches in der ursprünglichen Maske 5 enthalten ist, und dieses kann verwendet werden, um Lithographie durchzuführen. TIR holographische Abbildung, im Unterschied zur Abbildung durch Linsen oder Spiegelsysteme, ist frei von achsenentfernten Aberrationen und erlaubt so eine nahe beugungsbegrenzte Auflösung, welche darüber hinaus unabhängig von der Feldgrösse ist. Es ist deshalb möglich, von einer einzelnen Rekonstruktion Strukturen hoher Auflösung über ein sehr grosses Belichtungsfeld zu vervielfältigen.
Wie dem auch sei, TIR Holographie erlaubt keine Verkleinerung des Masken-Musters: diese ist ein intrinsischer 1x Prozess. Deshalb werden irgendwelche Fehler, welche in der Elektronenstrahlmaske enthalten sind, notwendigerweise im TIR Hologramm aufgezeichnet und exakt in das Muster übertragen. Was die Ursachen der Fehler von Elektronenstrahlmasken anbelangt, werden die Plazierungsfehler hauptsächlich durch mechanische Instabilitäten im Elektronenstrahl lithographischen System verursacht, welche umso weniger kontrollierbar sind je länger die Schreibzeit ist; die CD Fehler werden hauptsächlich durch den Schleuder-Prozess verursacht, welcher auf das Maskensubstrat angewendet wird, und diese Fehler variieren langsam über die Maskenfläche. Deshalb können die Maskenfehler, wenn das Maskenmuster auf eine kleine Fläche (beispielsweise ungefähr 2 x 2 cm²) beschränkt wird, auf einem tiefen Niveau gehalten werden. Ein kleines Maskenmuster hat die zusätzlichen signifikanten Vorteile, dass die Maskenkosten spürbar reduziert werden, insbesondere wenn die Strukturen sehr klein sind (beispielsweise < 0.5 um), und dass eine gewisse Redundanz verwendet werden kann, um die Maskendefekte zu eliminieren, das heisst, durch Schreiben einer Anzahl von Mustern auf die Maske kann man sicher sein, dass wenigstens ein Muster defektfrei ist. Unglücklicherweise würde die Verwendung einer Maske im TIR Hologramm-Aufzeichnungsverfahren, wie dies im Stand der Technik beschrieben ist, die Möglichkeit, grössenmässig unbegrenzte TIR Hologramme herzustellen, schwer einschränken. Solch ein kleines Hologramm könnte in einem Kopiersystem verwendet werden, in welchem die einzelnen Schritte wiederholt ausgeführt werden, doch ist eine solche Strategie, wie oben erwähnt, normalerweise nicht erwünscht.
Die WO 91/17488 bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwendung in der Herstellung eines Transistors oder einer anderen integrierten Schaltung durch auf totaler interner Reflexion beruhender Holographie. In einer Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, den Abstand zwischen der Maske und dem Aufnahmemedium für jede aufeinanderfolgende Belichtung zu ändern. Auf diese Art können mehrere Bilder in diesbezüglichen Ebenen des Aufnahmemediums gespeichert werden. Diese Technik dient dazu, den Bildkontrast des Maskenmusters entlang der Lichtachse zu vergrössern.
Es ist deshalb das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von TIR Hologrammen zur Verfügung zu stellen, welches einen hohe Auflösung, hohe Genauigkeit und das Aufzeichnen von defektfreien Mustern über eine unbegrenzte Fläche ermöglicht (d. h. in einer einzigen Belichtung, ohne Zuhilfenahme eines schrittweisen Vorgehens) über grossflächige Substrate. Die Erfindung ist eine Vorrichtung zum und eine Technik zur Herstellung einer Vielzahl von Sub-Hologrammen über ein grossflächiges Substrat. Die auf diese Art gebildete Anordnung von TIR Hologrammen kann dazu verwendet werden, Muster vollflächig auf grosse Substrate zu kopieren.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung, wie definiert in den Ansprüchen 1 und 10, zur Herstellung einer Anordnung von TIR Hologrammen zur Verfügung gestellt, um ein Muster von Mikrostrukturen hoher Qualität über eine grosse Fläche zu vervielfältigen.
Die grosse Fläche entspricht vorzugsweise der gesamten zu vervielfältigenden Fläche, obwohl sich diese auch auf einen wesentlichen Teil dieser Fläche (beispielsweise die Hälfte) beziehen kann, in welchem Fall, während des Schreibvorgangs eine kleine Zahl von schrittweise Repetieroperationen (beispielsweise zwei) nötig sind, um die gesamte Fläche zu vervielfältigen.
Bevorzugte Ausführungsformen von den verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
Die bereits beschriebene Figur 1 veranschaulicht die Grundprinzipien der auf totaler interner Reflexion basierenden Holographie.
Figur 2 zeigt schematische ein System zur Herstellung von mittels totaler interner Reflexion hergestellter Hologramme hoher Qualität, die erfindungsgemäss über eine grosse Fläche vervielfältigt werden können.
Bezugnehmend auf Figur 2, ist eine holographische Aufnahmeschicht 8, ungefähr 15 Mikrometer dick, auf ein grosses Glassubstrat 9 von 5" Durchmesser als dünne Schicht aufgetragen, oder mittels Rotation aufgesponnen. Ein holographisches Aufnahmemedium, welches besonders gut für die Präzisionsabbildung geeignet ist, wird unter der Bezeichnung HRF-352 von Du Pont de Nemours & Co. hergestellt. Dieses Material ist ein Monomer, welches unter Lichteinwirkund polymerisiert, wobei das Hologramm als eine räumliche Modulation des Brechungsindexes registriert wird. Weil es wünschenswert ist, kurze Wellenlängen zu verwenden, insbesonders Ultraviolettes Licht (UV) für die Mikroabbildung, sollte das Trägersubstrat 9 für UV transparent sein. Silizium ist optisch ein vorteilhaftes Material und allgemein verfügbar.
Die holographische Scheibe 10, welche die holographische Aufnahmeschicht 8 und das Substrat 9 umfasst, wird mittels einer dazwischenliegenden Flüssigkeitsschicht gleichen Brechungsindexes im optischen Kontakt mit einem Prisma 11 angeordnet. Eine geeignete Flüssigkeit ist der Kohlenwasserstoff Xylen. Die holographische Scheibe 10 und das Prisma 11 bleiben während des ganzen Aufnahmeprozesses in engem Kontakt: Wann immer das Prisma 11 bewegt wird, bewegt sich die holographische Scheibe mit diesem.
Das Prisma 11 ist auf einem Translationstisch 12 von hoher Genauigkeit montiert. Der Tisch 12 kann in zwei orthogonalen Richtungen hin- und herbewegt werden, was eine Verschiebung der holographischen Schicht 8 in der Ebene der Schicht erlaubt. Für die Herstellung von Mikrostrukturen, welche viele Schichten von Mustern aufweisen, was eine genaue Lageübereinstimmung zwischen den Schichten nötig macht, ist es weiter vorteilhaft, wenn der Tisch 12 mit Laserinterferometern ausgerüstet werden kann, sodass die holographische Schicht mit hoher Genauigkeit hinund herbewegt werden kann.
Eine mit einem Elektronenstrahl geschriebene Maske 13, welche ein Muster von Strukturen 14 einer Auflösung von 0.5 um auf einer Fläche von 2 x 2 cm definiert, wird angefertigt. Die Plazierungsgenauigkeit der Strukturen im Muster 14 ist ± 0.05 um und die Streuung der CD Fehler ist ± 0.03um Die das Muster 14 umgebende Fläche auf der Maske 13 ist aus Gründen, die weiter unten erklärt werden, lichtundurchlässig.
Die Maske 13 auf ein Vakuumspannfutter 15 montiert, und das Spannfutter 15 ist so auf piezoelektrischen Umformern 16 angeordnet, dass die Maske 13 unmittelbar benachbart zur Aufnahmeschicht 8 liegt.
Die Maske 13 wird dann unter Verwendung der piezoelektrischen Umformer genau positioniert, sodass diese parallel und in einem Abstand von 100um von der Aufnahmeschicht 8 liegen.
Die Messung des Abstandes der Maske 13 von der holographischen Schicht 8 und die Bestimmung ihrer Parallelität geschieht vorzugsweise interferometrisch mittels Laserstrahlen, welche durch die vertikale Seite des Prismas eintreten (beispielsweise unter Verwendung der Technik wie sie in der EP-A-0 421 645 beschrieben ist). Die Vorrichtung, um dies auszuführen, ist in der Figur nicht gezeigt, das diese durch einen Fachmann leicht konzipiert werden könnte.
Ein Argon Laser 17, welcher bei einer Wellenlänge von 364nm betrieben wird, ein Strahlteiler 18 und eine Strahlerexpansionsoptic 19 werden verwendet, um zwei gegenseitig koherente, kollimierte Strahlen eines grossen Durchmessers zu erzeugen: Ein Objektstrahl 20 und ein Referenzstrahl 21. Der Objektstrahl 20 wird mittels eines Spiegels 22 auf die Maske 13 gerichtet, sodass dieser jene unter rechtwinkligem Einfall anstrahlt, und der Referenzstrahl 21 fällt durch die Hypotenuse-Seite des Prismas 11 ein und strahlt die Aufnahmeschicht 8 unter einem solchen Winkel an, dass dieser an der Schichtoberfläche intern total reflektiert wird.
Vor dem Prisma 11 passiert der Referenzstrahl 21 eine Apertur 23 und ein optische Relais 24, welches zwei Linsen 24a und 24b besitzt. Die Funktion des optischen Relais ist, die angestrahlte Apertur 23 auf der Aufnahmeschicht 8 abzubilden. Die Apertur 23 wird an der vorderen Brennebene der Linse 24a positioniert, und die zweite Linse 24b wird so angeordnet, dass deren vordere Brennebene koplanar mit der hinteren Brennebene der Linse 23a ist. Die hintere Brennebene der Linse 24 befindet sich auf der Aufnahmeschicht 8. Damit die Abbildung der Oeffnung 23 in der Ebene der Aufnahmeschicht liegt, wird die Oeffnung 23 bei der vorderen Brennebene der Linse 24a geeignet orientiert.
Der Zweck der Apertur 23 und des optischen Relais 24 ist zu gewährleisten, dass nur derjenige Teil der holographischen Schicht unmittelbar unterhalb des Musters 14 der Maske 13 durch den Referenzstrahl 21 bestrahlt wird und darüber hinaus sicherzustellen, dass dieser Strahl 21 gleichmässig hell und gut kollimiert über seine Erstreckung ist. Die lichtundurchlässige Fläche, welche das Muster 14 in der Maske 13 umgibt, schirmt den Rest der holographischen Schicht vom Objektstrahl 20 ab. Auf diese Weise kann der Abstand der Sub-Hologramme minimiert werden und gleichzeitig eine gute Gleichmässigkeit der Bildbelichtung unter Ausschluss von Interferenz zwischen den Sub-Hologrammen gewährleisten.
Die Belichtung der Aufnahmeschicht 8 mit den Objekt- und Referenzstrahlen 20 und 21 ergibt ein Sub-Hologramm des Musters 14 in der Maske 13, welches in jenem Teil der Schicht 8 direkt unterhalb des Musters in der Maske 13 aufgezeichnet wird. Nach ausreichender Belichtung in Abhängigkeit der Empfindlichkeit des Materials wird der vom Laser 17 erzeugte Strahl durch einen mechanischen Verschluss 25 unterbrochen, welcher durch einen Zeitmechanismus 26 gesteuert wird.
Das Prisma 11 und die holographische Scheibe 10 werden dann unter Einsatz des Tisches 12 lateral verschoben um eine solche Distanz, dass der belichtete Teil der Aufnahmeschicht 8 aus dem Bereich, in welchem sich die beiden Strahlen 20 und 21 schneiden, wegbewegt wird, und ein nichtbelichteter Bereich der Schicht 8 präsentiert. Wie bereits oben erwähnt, muss diese Verschiebung bei vielschichtigen Mustern mit hoher Präzision ausgeführt werden, damit ein genaues Überlappen während der Lithographie erreicht werden kann.
Im Anschluss daran kann es nötig sein, die piezo-elektrischen Umformer 16, welche die Maske 13 tragen, wieder auszurichten, damit die Maske 13 parallel zur Aufnahmeschicht 8 und im gleichen Abstand von der Schicht 8 verbleibt.
In dem Fall, wo die Verschieberichtung der Aufnahmeschicht 8 in der Einfallsebene des Referenzstrahls 21 auf der Schicht 8 liegt, sollte die Apertur 23 idealerweise longitudinal verschoben werden, das heisst entlang der optischen Achse des Relais Linsensystems 24, damit die Abbildung der Apertur genau auf die Aufnahmeschicht 8 fokussiert verbleibt.
Das Verschieben der Aufnahmeschicht 8 mit Bezug auf die Maske 13 kann alternativ durch Verschieben der Maske 13 erreicht werden. In diesem Fall müssen die Objekt- und Referenzstrahlen 20 und 21 ebenfalls verschoben werden, damit eine gute Reproduzierbarkeit der Belichtungsenerige von Belichtung zu Belichtung gewährleistet ist. Die zur Durchführung benötigte mechanische Anordnung, welche in Figur 2 nicht gezeigt ist, ist aufwendiger, was diesen Ansatz weniger attraktiv macht.
Der mechanische Verschluss 25 wird wieder betätigt und ein neuer Teil der holgraphischen Schicht 8, welche sich nun unter dem Muster der Maske befindet, wird während derselben Zeitspanne einer Belichtung durch die Objekt- und Referenzstrahlen 20 und 21 ausgesetzt, um ein neues Sub- Hologramm zu bilden.
Im Fall, dass die Ausgangsleistung des Lesers nicht genügend stabil ist, um für jedes Sub-Hologramm eine gleichmässige Belichtung zur Erreichung gleicher Wirkungsgrade zu gewährleisten, kann der mechanische Verschluss 25 alternativ durch einen Lichtintegrator, welcher die totale Belichtungsenergie misst, gesteuert werden.
Diese in Schritten ablaufenden Belichtungsoperationen werden nachfolgend viele Male wiederholt, um eine Anordnung von Sub- Hologrammen zu erzeugen, deren totale Fläche derjenigen des zu bedruckenden Substrats entspricht.
Die holographische Platte 10 wird dann vom Prisma 11 entfernt, und die holographische Schicht fixiert, indem diese einer inkohärenten Lichtquelle, wie beispielsweise einer Quecksilberlampe, ausgesetzt wird. Ein alternatives Fixierungsverfahren ist, diesen Verfahrensschritt in der Wiederholungsequenz einzuschliessen, das heisst, jedes Sub- Hologramm unmittelbar nach der holographischen Belichtung und vor Verschieben der Prismenanordnung zur Belichtung des nächsten Sub-Hologramms zu fixieren. Dies würde am besten in Situ gemacht mittels eines anderen optischen Sub-Systems.
Die entstandene Anordnung von TIR Hologrammen kann dann in ein TIR holographische Lithographiesystem eingebracht werden, damit die hochqualitativen Abbildungen von allen Sub-Hologrammen mittels einer einzigen Belichtung auf ein grosses Substrat übertragen werden können.
1. R.Dändliker, J.Brook, "Holographic Photolithography for Suibmicron VLSI Structures", IEEE Conf. Proc.Holographic Systems, Components and Applications, Bath, U.K., p.311 (1989).
2. S.Gray, M.Hamidi, "Holographic Microlithography for Flat Panel Displays", SID 91 Digest pp.854-857 (1991).
3. B.A.Omar, F.Clube, M.Hamidi, D.Struchen, S.Gray, "Advances in Holographic Lithography", Solid State Technology, pp.89-93, Sept.1991.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines auf totaler interner Reflexion (TIR) basierenden Hologramms zum Vervielfältigen eines Musters von Mikrostrukturen von hoher Qualität über eine grosse Fläche, welches Verfahren folgende Schrilte beinhaltet:

a) Bereitstellen eines Substrats (9) von der Grösse des zu vervielfältigenden ganzen Musters, wobei dieses Substrat ein holographisches Aufnahmemedium (8) trägt;

b) Bereitstellen einer Maske (13), welche einen Teil des zu vervielfältigenden Musters definiert;

c) Aufzeichnen eines TIR Sub-Hologramms des durch die Maske definierten Teils des Musters im holographischen Aufnahmemedium (8);

d) Verschieben des Aufnahmemediums (8) oder der Maske (13) relativ zueinander in einer im wesentlichen parallelen Richtung zum holographischen Aufnahmemedium, um einen anderen Teil des holographischen Aufnahmemediums zu präsentieren, um darin ein weitere TIR Sub-Hologramm von derselben oder einer anderen Maske aufzuzeichnen; und

e) Wiederholen der Schritte c) und d), so viele Male wie nötig, um im holographischen Aufnahmemedium eine Reihe von TIR-Sub-Hologrammen aufzuzeichnen und das zu vervielfältigende Muster zu registrieren.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnen eines TIR Sub-Hologramms im holographischen Aufnahmemedium die folgenden Schritte umfasst:

- Optisches Kontaktieren des Substrats an einer ersten Prismenseite;

- Erzeugen von zwei gegenseitig kohärenten und kollimierten Strahlen, nämlich eines Objektstrahls und eines Referenzstrahls;

- Ausrichten des Objektstrahls (20) auf die Maske (13), sodass dieser die Maske unter rechtwinkligem Einfallswinkel anstrahlt;

- Ausrichten des Referenzstrahls durch eine zweite Prismenseite, sodass dieser die Aufnahmeschicht (8) unter einem solchen Winkel anstrahlt, dass dieser an der Schicht eine totale interne Reflexion erfährt.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (d) das Verschieben in einer oder mehreren von zwei orthogonalen Richtungen erfolgt.

4. Verfahren gemäss einem der Ansy)rüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske im wesentlichen parallel zum holographischen Aufnahmemedium und in einer festen Distanz von dieser gehalten wird.

5. Verfahren gemäss einem der Ansj)rüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Aufzeichnung und der Präsentation eines nicht-beliditeten Bereichs der Schicht (8) die Distanz zwischen der Maske (13) und der Schicht (8) gemessen und wieder justiert wird.

6. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter gekennzeichnet dadurch, dass jedes Sub-Hologramm unmittelbar nach seiner Aufzeichnung im holographischen Aufnahmemedium fixiert wird.

7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter gekennzeichnet dadurch, dass die Anordnung von TIR Sub- Hologrammen im Anschluss an ihre Aufzeichnung im holographischen Aufnahmemedium fixiert wird.

8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzstrahl eine Apertur (23) und ein optisches Relais (24) passiert, um die angestrahlte Apertur (23) auf die Aufnahmeschicht (8) abzubilden.

9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8 weiter gekennzeichnet dadurch, dass die grosse Fläche oder ein wesentlicher Teil von dieser Fläche in einer kleinen Zahl von schrittweisen Repetieroperationen auf ein grosses Substrat kopiert werden.

10. Vorrichtung zur Herstellung einer Anordnung von auf totaler interner Reflexion (TIR) beruhender Hologrammen, um ein Muster von Mikrostrukturen mit hoher Genauigkeit auf eine grosse Fläche vollflächig zu kopieren, mit:

a) einem Substrat (9), welches wenigstens die Grösse des ganzen zu vervielfältigenden Musters aufweist, wobei das Substrat ein holographisches Aufnahmemedium (8) trägt;

b) einer Maske (13) welche einen Teil des zu vervielfältigenden Musters definiert;

c) Mittel, um ein TIR Sub-Hologramm von dem durch die Maske (13) definierten Teil des Musters im holographischen Aufnahmemedium (8) zu registrieren;

d) Mittel (12), um das holographische Aufnahmemedium (8) oder die Maske (13) in einer im wesentlichen zum holographischen Aufnahmemedium (8) parallelen Ebene relativ zueinander zu verschieben, um einen anderen Teil des holographischen Aufnahmemediums (8) zu präsentieren, um darin ein weiteres TIR Sub-Hologramm von dieser oder einer anderen Maske (13) aufzuzeichnen.

11. Vorrichtung gemäss Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche, welche das Maskenmuster umgibt, undurchsichtig ist, und der Referenzstrahl eine Apertur (23) und ein optisches Relais (24) passiert, um die angestrahlte Apertur (23) auf der Aufnahmeschicht (8) abzubilden.

12. Vorrichtung gemäss Anspruch 9 oder 10, weiter gekennzeichnet durch ein optisches Relais zum Sicherstellen, dass nur ein Teil des unmittelbar unterhalb des durch die Maske definierten Teils des Musters liegenden holographischen Aufnahmemediums durch den Referenzstrahl während der Aufzeichnung des TIR Sub- Hologramms angestrahlt wird.

13. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 9 bis 12, weiter gekennzeichnet durch

- ein Prisma mit einer ersten und einer zweiten Seite, wobei das Substrat in optischem Kontakt mit der ersten Prismenseite ist; und

- einem Tisch, auf welchen das Prisma montiert ist und welcher sich in zwei orthogonalen Richtungen hin- und herbewegen kann.

14. Vorrichtung gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Autzeichnungsmittel folgendes umfassen:

- eine Laserquelle;

- einen Strahlteiler und eine Expansionsoptik um zwei gegenseitig kohärente und kollimierte Lichtstrahlen zu erzeugen, nämlich einen Objektstrahl und einen Referenzstrahl;

- Mittel, um den Objektstrahl (20) auf die Maske (13) auszurichten, sodass dieser die Maske unter normalem Einfallswinkel anstrahlt;

- Mittel, um den Referenzstrahl durch die zweite Prismenseite zu leiten, sodass dieser die Aufnahmeschicht (8) unter einem solchen Winkel anstrahlt, dass dieser an der Schicht intern total reflektiert wird.

15. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 9 bis 12, weiter gekennzeichnet durch piezo-elektrische Umformer (16), um die Maske (13) zu positionieren.