"加工対象物の熱的パターニングまたは光化学パターニングのための装置であって、複数の画素を有する、本質的に1次元のSLMであって、各画素は、マイクロミラーの再装着及び再配置のための動作周波数が500kHz以上である5よりも多い個数の回折マイクロミラーを含む、前記SLMと、加工対象物を保持し移動させる加工対象物台と、1ワット以上の平均パワーで100psよりも短いパルスを放射するレーザと、前記レーザを前記SLMに結合する照明光学系であって、前記SLMの画素を照明するビームレットのアレイを生成する前記照明光学系と、前記SLMを前記加工対象物に結合し、前記加工対象物上に1J/平方cm以上のパルスエネルギー密度で変調されたレーザパルスを投射する縮小光学系と、前記SLMにデータを供給し、前記レーザからのパルスに同期して前記加工対象物台を移動させるコントローラとを備える装置。各画素が、10~24個のマイクロミラーを含む、請求項1に記載の装置。各画素が、25~49個のマイクロミラーを含む、請求項1に記載の装置。各画素が、50よりも多い個数のマイクロミラーを含む、請求項1に記載の装置。前記マイクロミラーが、1MHz以上の周波数で動作する、請求項1に記載の装置。前記マイクロミラーが、2MHz以上の周波数で動作する、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の装置。前記レーザが、10psより短いパルスを放射する、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の装置。前記レーザが、1psより短いパルスを放射する、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の装置。前記レーザが、5ワット以上の平均パワーでパルスを放射する、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の装置。前記レーザが、25ワット以上の平均パワーでパルスを放射する、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の装置。前記SLMを前記加工対象物に結合する前記縮小光学系が、前記加工対象物上に4J/平方cm以上のパルスエネルギー密度で変調されたレーザパルスを投射する、請求項1ないし10のいずれか一項に記載の装置。前記SLMは、画素クロックによって制御され、前記SLMの前記画素クロックと有効に同期するパルス反復をさらに含む、請求項1ないし11のいずれか一項に記載の装置。前記SLM上のマイクロミラーの数が、2048以上である、請求項1ないし12のいずれか一項に記載の装置。前記SLM上のマイクロミラーの数が、4096以上である、請求項1ないし12のいずれか一項に記載の装置。ビームレットの数が、1024以上である、請求項1ないし12のいずれか一項に記載の装置。ビームレットの数が、2048以上である、請求項1ないし12のいずれか一項に記載の装置。1000よりも多い個数のマイクロミラーを有するSLMを用いた加工対象物の熱的パターニングまたは光化学パターニングの方法であって、500KHz以上の再装着および再配置周波数で単独の振幅値まで画素ユニットとして5個以上の隣接マイクロミラーを駆動すること、1ワット以上の平均パワーで100psより短いパルスを放射するレーザを用いてSLM画素ユニットを照明すること、前記SLMを変調し、前記加工対象物上にパターンを生成するように計算されたデータで前記SLMを再装着すること、正に変調されたレーザパルスが前記加工対象物に対して1J/平方cm以上のパルスエネルギー密度を有するように、前記SLMから縮小光学系を介して前記加工対象物まで前記変調されたレーザパルスを中継することを含む方法。各画素ユニットが、10よりも多い個数のマイクロミラーを含む、請求項17に記載の方法。各画素ユニットが、25よりも多い個数のマイクロミラーを含む、請求項17に記載の方法。各画素ユニットが、50よりも多い個数のマイクロミラーを含む、請求項17に記載の方法。1MHz以上の周波数で前記マイクロミラーを駆動することをさらに含む、請求項17ないし20のいずれか一項に記載の方法。2MHz以上の周波数で前記マイクロミラーを駆動することをさらに含む、請求項17ないし20のいずれか一項に記載の方法。前記レーザが、10psより短いパルスを放射する、請求項17ないし22のいずれか一項に記載の方法。前記レーザが、1psより短いパルスを放射する、請求項17ないし22のいずれか一項に記載の方法。前記レーザが、5ワット以上の平均パワーでパルスを放射する、請求項17ないし24のいずれか一項に記載の方法。前記レーザが、25ワット以上の平均パワーでパルスを放射する、請求項17ないし24のいずれか一項に記載の方法。前記縮小が、前記加工対象物に対して4J/平方cm以上のパルスエネルギー密度で変調されたパルスを中継する、請求項17ないし26のいずれか一項に記載の方法。前記SLMが、画素クロックによって制御され、前記レーザのパルス反復と前記SLMの前記画素クロックとが同期化される、請求項17ないし27のいずれか一項に記載の方法。前記SLM上のマイクロミラーの数が、2048以上である、請求項17ないし28のいずれか一項に記載の方法。前記SLM上のマイクロミラーの数が、4096以上である、請求項17ないし28のいずれか一項に記載の方法。本発明はレーザアブレーションマイクロリソグラフィに関する。特に、画素毎に複数のミラーを使用して、ミラーに損傷を与えない程度にSLMミラー面上のエネルギー密度を維持しつつ、レーザアブレーションを容易にするエネルギー密度にエネルギーを集中させる、新たなSLM設計およびパターニング方法を開示する。複数のマイクロミラーは、現行のDMD装置をはるかに超える非常に高い周波数で再設定することができる。この設計は、米国特許出願第12/626,581号に記載の書込みパターンと有効に組み合わせることができる。本発明の具体的な態様は、請求項、明細書、および図面で説明する。以下、図面を参照して詳細な説明を行う。好適な実施形態は、請求項に定義される本発明の範囲を限定するのではなく、本発明を例示するために記載する。当業者であれば、以下の記載に基づき様々な等価の変形を理解するであろう。提案されるアブレーションシステムは、米国特許出願第12/706,624号高パワー配信用に複数のミラーを組み合わせるSLM装置および方法SLMDeviceAndMethodCombiningMultipleMirrorsForHigh-PowerDeliveryのマイクロレーザシステムに記載される新型のSLMspatiallightmodulator、空間光変調器に基づくことができる。新型のSLMはCMOSを搭載しない完全に受動型の装置であり、各画素は比較的小さなミラーの集合、典型的には同一の端末によって駆動されるミラー列である。活性化領域のサイズは、たとえば、82mm×2mmすなわち164平方mmとすることができる。個々のミラーが小さいため、更新レートは0.5、1、2、または4MHzを含む範囲に収めることができる。SLMは、50ワット以上の平均光パワーに耐えるように作製される。複数のマイクロミラーは、各ミラーを小さくすることができるため、現行のDMD装置をはるかに超える、非常に高い周波数で再設定することができる。静電始動ミラーの速度は、バネ定数とミラーの質量間の比に左右される。速度が速いほど高い駆動電圧を達成できるが、電子機器の駆動がより困難になるという代償を払う。ミラーはDMD装置とは対照的に、ミラーの通常の移動に伴い、約4分の1の波長、たとえば、1ミクロンの波長で約250nm、および0.5、0.35、および0.250ミクロンで125、83、および63nmで回折を生じる。小さな移動なので、高共振周波数用の硬いバネを使用できる。動作は常に、装置を頑丈で信頼性の高いものにする機械的バネの弾性条件下にある。駆動電圧の作用を拡大し、硬いバネと高共振周波数を許容する高い定バイアス電圧を有する旋回ミラーを使用することが特に有益である。旋回ミラーは始動中に光源に向かって移動するミラー面の部分と、光源から離れるように移動するミラー面の別の部分とでほぼ対称的であり、反射パワーの良好かつ安定したアナログ変調を可能にする。ミラーはデジタルアナログコンバータDACからのアナログ電圧によって駆動され、ミラーひいてはSLM画素の反射は該電圧の連続的な機能である。後述するように、これは正確なエネルギー較正のために使用することができる。DMD装置とは対照的に、記載されるSLMのミラーは単独の光学面としての役割を果たすように設計される、すなわち、1画素として使用されるミラーの全面が、明るい状態で光学的に平坦にすることができる。ミラーとMEMSは密な平坦度、たとえば10nm未満の平坦誤差で作動させられ、結果として優れた位相制御を実現する。これにより、個々の小さなミラーの速度と同じ速度で、ミラーの集合を1つの変調器セルまたは画素として作動させることができる。画素領域のサイズは、実際的な点、主に平坦度と装置全体のサイズによってのみ制限される。1画素、すなわち、変調の1単位を形成するミラーの集合は、DMDよりもずっと大きな面積を有する。また、SiliconLightMachines製の回折格子ライトバルブGLVの1画素よりもずっと大きい。SLMの表面上の複数ミラーは、画素領域が非常に非対称である、あるいは高アスペクト比を有する場合でも、回折限界スポットなどの加工対象物上の1スポットに方向付けることができる。装置の全長に沿って1024、2048、4096、または8192個以上など、できるだけ多くの画素を嵌め込めるように、SLM画素領域はSLMアレイの縦方向に短く、たとえば20、10、8、または6ミクロン以下である。また、できるだけ高いパワーに耐え得るように画素は横方向に比較的大きく、たとえば0.25、0.5、または1mmよりも大きい。画素は形状が極めて非対称であるスポットで照明されて、高非対称スポットからの投射は高アナモルフィック光学系によって縮小される。アナモルフィック特性は2方向、および/または大きく焦点からずれてSLM上で広がる長方向への様々な縮小拡大を用いて実現することができる。典型的な実施形態では、このSLMはピコ秒またはフェムト秒の範囲で、SLMの最大動作周波数までの反復周波数でパルスを生成するパルスレーザによって照明される。もしくはSLMの更新周波数よりも高い周波数でパルスを生成するレーザによって、電子的更新毎に複数のパルスをSLMに印加することができる。該レーザは、LumeraLaser社ドイツ製の市販のピコ秒レーザとすることができる。高い平均パワーを得るため、適切な特性を有するレーザは、ディスクまたはファイバ増幅器で増幅させることができる。たとえば、LawrenceShahらによる論文50W、50μJ、サブピコ秒レーザシステムでのマイクロマシニング、OPTICSEXPRESS第14巻、25号2006を参照されたい。ビームを分割し、平行増幅器たとえば、ファイバを用いて増幅することによって、ほぼ無制限のパワーを付与することができる。ビームレットは、単独のレーザ、複数のレーザ、または同一の発振器により駆動される複数の増幅器から発射することができる。アブレーションに使用されるレーザは通常、可視の赤か近赤外線を放射するが、手近のアブレーションに適した波長、たとえば、可視の緑、青、または紫外線を与えるように変換された周波数であってもよい。アブレーションに関しては、大量の文献や多数の産業的用途が存在する。波長、パルスエネルギー密度、パルス時間などのパラメータは広範に変動する。本発明はナノ秒、ピコ秒、またはフェムト秒のパルスなどの様々なパルス長を有するレーザを用いて利用することができるが、本開示は短パルスに的を絞っている。高品質、低熱損傷、および高質量除去レートで大半の材料を切除するのにピコ秒レーザを使用できることが既知である。これにより、Lumera社製レーザなどの適切なレーザが商業的に利用可能となっている。通常、アブレーションは1~5J/平方cm程度のパルスエネルギー密度で行われるが、材料の中にはアブレーションに0.1mJしか必要としないものもある。パルス長が約5ピコ秒未満であるとき、透明材料までもいわゆるクーロン爆発により切除される場合がある。すなわち、高瞬時電力が加工対象物材料の薄層内の価電極をひき剥がし、材料が分解する。フェムト秒範囲のさらに短いパルスは、材料改変、3D加工、または3Dリソグラフィのための材料内の2光子工程などの非線形作用を引き起こすために使用することができる。短パルスアブレーションの例は、LawrenceShahらの論文50W、50μJ、サブピコ秒ファイバレーザシステムを用いるマイクロマシニングMicromachiningwitha50W,50μJ,subpicosecondfiberlasersystem、OPTICSEXPRESS第14巻、25号2006に記載されている。45MHzパルス反復周波数での1038nmレーザ発振器からのパルスが捕捉され、50マイクロジュールのエネルギーで0.5~1ps長のパルスを出力する格子パルスコンプレッサを備えるチャープファイバ増幅器によって増幅される。使用されたパルス反復レートは1MHzであるが、著者はこのレートは増幅器へのポンプパワーによってのみ制限されたと述べている。ビームの質は、ポンプおよび出力パワーの範囲全体を通じて良好であった。レーザパルスは、アルミニウム、アルミナ、およびガラスの3つの材料を対象に、40Wの平均パワーで0.17~0.24mm3/sのアブレーションレートでこれらの材料を切除するのに使用された。Shahは、この材料除去レートで、1時間で1ミクロン厚の膜0.6平方メートルが除去可能であると報告している。単独画素に複数のミラーを有する本発明者らの開示するシステムを用いれば、特徴を有する表面上に1ミクロン未満のサイズでパターンを生成しつつ、1時間当たり数平方メートルから材料を除去できるだけの高データレートとレーザパワーレベルにミラーを変調できると本発明者らは予測する。これは、任意の現在既知なアブレーション技術の能力をはるかに超えている。例示の実施形態ある設計では、50Wの平均パワーおよび1MHzの反復レートを有するユーザの使用を提案する。レーザから加工対象物への光学効率は50とすることができる。SLMは8192個の画素を有し、ビームは分割されて3画素毎に照明するように焦点が合わせられる。中間の未使用画素は、ビームレットが互いに干渉するのを防ぐ分離区域としての役割を果たす。8192/3=2730個のビームを有し、各ビームはSLM上に101000平方μm、すなわち0.01平方mmの有効フットプリントを有する。ミラー当たりのパルスエネルギーは25w/2730/1MHz=10nJであり、エネルギー密度は100μJ/平方cmである、またはアブレーションにとって10,000倍も低い。したがって、ミラーはパルスエネルギーから安全である。画像を領域で40,000倍に縮小した後、すなわち、各スポットを0.50.5平方μmにした後、妥当なアブレーションパワーである4J/平方cmに至る。この時点で、加工対象物を切除する25Wのエネルギーと、1秒当たり27301,000、000=27億のデータ画素の画素レートビームレットの数×パルス周波数を有する。このレートでは、計算上、薄膜は1秒当たり675平方mmまたは1時間当たり2.4平方mのスループットで1ミクロン未満の解像度で切除できる。このスキームは、SLM上のより多いまたは少ないスポットとレーザのより高いまたは低い反復レートを用いて変更することができる。図1Aは、1列のSLM画素100と、3つのSLM画素毎に1つの光ビームレット/スポット104、105とを有するIDSLMの部分を示す。SLM画素は複数のミラー101から成り、電子接続部102によってアドレス指定される電子的にアドレス指定可能なユニット100である。パターンの設計は画素マップとして付与され得るため、1つのレーザパルスによって書き込まれる1つのスポットに関してデータ画素という用語を使用する必要がある。中間のSLM画素は、加工対象物に放射線を中継しない屈折または回折状態に設定することによって暗状態に設定することができる。スポット104、105間の放射を吸収する代わりに反射することで、SLM表面上のエネルギーの蓄積と、それに伴う加熱およびミラーの損傷を低減する。複数のミラー101は単独画素100として共に動作する。一実施例では、複数のミラー101は単独の導体102によって駆動されるため、複数のミラーが同一の信号に反応する。図1C~1Dに示される別の実施例では、これをさらに進めて、同一の信号120に反応する複数列のミラー121、122を駆動する。物理的な便宜上、導体102、103はそれぞれミラーアレイの対向側に配置することができる。多数のミラーが、図1A~図1Bに示されるように単独行に複数ミラー、あるいは図1C~1Dに示されるように隣接列および行に複数ミラーのいずれかの形で、単一SLM画素としての機能を果たすことができる。図1Bは、2列の画素106、107を有し、ビームレットの数が2倍であるSLMアレイ108を示す。3列以上の列を使用することもできる。さらに多くのスポットに、1画素当たり1ビームレットの最終限界に達するまで、レンズアレイとビーム間の干渉を止める開口を装着することができる。マイクロレンズアレイおよび開口に関しては、BallSemiconductorsに与えられた米国特許第2006/0147841A1号を参照し、引用により組み込む。この例における1秒当たりのデータ画素の最終的な数は81922MHz=16Gp/sである。パルスエネルギー密度を増大させるには、縮小を増大させる、あるいはパルスレートを一定の平均パワーで低減させることができる。単独画素として組み合わせる別のミラー構造を図1F~図1Iに示す。図1Fは、単独画素として組み合わされる正方形または略正方形の画素を示す。斜線と網目状の升は2つのミラーを示す。図1G~図1Hは画素に組み合わされる縦軸と横軸の主軸を有する矩形ミラーを示す。煙突付きの家として大まかに示されるその他のモザイクが図1Iに示される。従来用途では、画素に分類され得る菱形、切頂菱形、六角形、およびH型などのその他のミラー形状が示されている。開示されるアブレーションシステムは、薄膜をパターニングする、あるいは固体面にパターンを密に作製するために使用することができる。これは、エンボス加工、ナノ刻印などのための母体を作製するのに有効である。さらに、パワーは、表面硬化、熱分解、およびレーザ誘起前方移送などのその他の熱活性化工程にとっても十分なほど高い。図2は、レーザ201、ビームスプリッタ203、およびSLM207上にスポットアレイを形成する光学系205を有するように開示された技術の一具体例を示す。ビームスプリッタは当分野において既知な回折ファンアウト素子であってもよい。SLM207からの光は、レンズ225および235によって、台245により支持され移動させられる加工対象物234上に縮小される。コンピュータ/コントローラ217はデータおよびジョブ制御命令を受信し、データをSLM207に供給し、レーザ201からのパルスに同期して台を制御する。簡易化して描かれているレンズシステム225および235は、SLM上のスポットの加工対象物上のスポットへの2方向で異なる縮小率のアナモルフィックレンズである。図4Aは図2に対して、図2に示唆されるが明瞭化のために省略されている開口466の後に配置されているビームスプリッタまたはビームサンプル採取装置476を追加している。ビームサンプル採取装置476は加工対象物234上のレンズ235とカメラ454上のレンズ456間でレーザエネルギーを分割する際に非対称である。カメラ454はスポットの画像を記録し、SLM207を駆動するデータが修正されて、スポットのエネルギーが均一化され較正されるように、記録した画像をコントローラ217に送信する452。ミラーはDACからのアナログ電圧によって駆動され、画素の反射はアドレス電圧の連続的機能であるため、データの修正を利用して各スポットのエネルギーを制御することができる。システム開口466後の較正測定の機能は、加工対象物に到着する際の真のエネルギーを測定することである。もしくは、またはさらに、台245上の検知器438は、エネルギーの測定および較正のためにコントローラ207に接続することができる。図4B~4Cは、較正が材料の均一除去に及ぼす好影響を示す。これらの図面は、加工対象物上の5個のレーザスポットのエネルギーを上側に示し、その結果生じる被影響領域を下側に示す。アブレーションやレーザ前方移送などの熱工程はきわめて非線形であるため、エネルギー高さ402、404、406間の比較的小さな差異がかなり異なる材料除去量をもたらす可能性がある。表面401上の403、405、407を比較されたい。スポットエネルギーの較正では、エネルギー高さ412、414、416を均一化させることができ、その結果生じる除去領域413、415、417も均一化される。これは非常に有益になり得る。図5はパルスエネルギー、パルスレート、および平均パワー間の関係を示し、提案されるアーキテクチャが高平均パワーおよび高スループットを可能にする理由を説明するものである。パルスエネルギーはいくつかの要因によって制限され得る。第1に、SLMは処理可能なパルスエネルギーの上限値を有し、光学機器の他の部分も上限値を有する。超短パルスはミラーの超薄層を加熱するため、温度上昇が高く急速である。第2に、多くの魅力的なレーザはその原理によりパルスエネルギーが制限される。たとえば、ファイバレーザは、少量のポンプ材料およびファイバ内の非線形現象のためにパルスエネルギーが制限される。第3に、高解像度パターニングは小さなスポットを意味し、最適処理条件はスポット当たりのエネルギーが小さい場合がある。グラフ内の2本の対角線は、図示されるようにそれぞれ50および10マイクロジュールのパルス当たりのエネルギーを示す。このパルスエネルギー量はパルス期間全体にわたるパワーを統合するので、パルス長またはパルス反復レートを特定せずに述べることができる。縦軸の平均パワーは、横軸の反復レートまたはレーザパルス周波数とパルスエネルギーの積である。平均パワーは反復レートまたはパルス周波数に比例する。50マイクロジュールのパルスエネルギーでは、50ワットの平均パワーは1Mhzの反復レートで達成される。50Wの平均パワーがSLMが耐え得る上限だと仮定すると、より高いパルス周波数に達する可能性はない。低パルス周波数は平均パワーが失われ、スループットが落ちることを意味する。一方、パルスエネルギーがパルス当たり10マイクロジュールしかないとすると、平均パワーは1MHzで50Wの上限に達しない。2MHzのパルスレートでは、10マイクロジュールのパルスが20Wの平均パワーを生成し、最大平均パワーは5MHzまで達しない。傾斜ミラーが5MHzで動作するように最適化できるとは考えられない。高レーザパルス周波数は多くの場合、高スループットをもたらす。その他のSLMは制限を有する。DMDは約60~70kHzより速く更新できず、GLVは数百キロヘルツだが、パルスエネルギーの限界が小さく、LCOSに基づくSLMは通常50~200Hzの更新レートを有する。図3の高パワーの実施形態を用いて、薄固体膜のアブレーションに短い強力なパルスを使用することができる。スポットグリッドはスポットサイズとスポット密度間に最適に合うように合わせて調節することができ、所望すれば、たとえば、2、4、8、またはその他の整数などの所定数のフラッシュが各スポットに配信される。さらに、すべてのスポットをコールド近傍すなわち周囲のグリッド点のいずれもが最新の数フラッシュ内で切除されていないに位置させるように、スポットの書込み命令を選択することができる。同一のオンオフスポットの密なグリッドと、良好なアドレス解像度をさらに与える書込み戦略の場合、グレートーンの画素の比較的粗いグリッドと対照的に、スポットサイズ、エネルギー、およびパルス長を、切除された膜の完全な除去のために最適化することができる。もしくは、アブレーションを利用して、制御された方法で固定面に窪みまたは表面プロファイルを形成することができ、点に配信されるフラッシュの数は表面へのアブレーション深度に変換される。加工対象物上の連続パルスの近接性と特定パルスでの画素の近接性に依存するパターンで除去される。パルスレートと画素パターンのバリエーションのいくつかを図6A~図6Fに示す。反復レートおよび走査速度に応じて、連続パルスは区別不能に重複する、部分的に重複する、あるいは個別のスポットとして現れる場合がある。たとえば、1マイクロメートル径の丸型除去スポット、1秒当たり1メートルの掃引速度、および1MHzの反復レートの場合、結果的に生じるパターンは、互いに接触するがカットアウト周囲に材料が残るカットアウトスポットとして現れる。より低速な掃引速度では、図6Bでは、連続掃引が結果的に生じる。同一のスポットサイズおよび反復レートの場合、より高速の1秒当たり2メートルの掃引では、スポット間の間隔がスポットサイズに類似するスポットが残る、図6D。画素間の間隔が密な場合、SLMから中継される放射が連続線として現れることがある、図6A。この脈動線は緩やかに掃引されて図6Aのように表面を掃引するか、あるいは急速に掃引されて図6Cのように一連の線を生成する。図1Bおよび図1Dに示されるような2次元アレイの画素では、一部の画素は完全に垂直ではない軸を有する回転グリッド内で互いにオフセットさせることができる。1例を図6Eに示す。図6Eのパターン上で2回目を切除すると、組み合わされたパターンが表面を覆うことになる、図6F。スポットよりもSLM画素の多い図1Aの構成により、スポットの位置および間隔を変更することができる。図12は、同一のミラーアレイ上のビームレットを変調するのに使用される様々なミラー群を示す。このようにして、用途の需要に応じて、より多くのパルスエネルギーをもたらすより大きな面積を各スポットに割り当てることができる、あるいは1秒当たりより多くのデータ画素を得るためにより多くのスポットを生成することができる。システム全体における選択肢の1つは、異なる用途に応じて異なるビームスプリッタ203を使用することである。図中で大きなまたは小さな照明領域を生成する交換可能なビームスプリッタを、たとえばホログラムとして製造することができる。2つのケースが異なる楕円率のスポットを有するために、光学系のアナモルフィック特性を同時に調節する必要がある。これは、投射システム225、235の部品の調節または交換のいずれかによって達成できる。図面の右側と左側の両方に見られるマイクロミラーアレイ1201は、画素間が大きく離れた4個の画素1211に対して、または画素間が比較的狭く離れた10個の画素1212に対して使用することができる。適切な制御回路を用いて、単独画素内のミラー列の数および画素を分離するミラー列の数は、スポットへのビームの分割に合致するように選択することができる。ビームは通常、断面状はガウスであるため、縁部で部分的に重複する場合があり、2つのビーム間の干渉がクロストークを引き起こすことがある。過剰なクロストークなしにビームをより密に束ねるため、隣接ビームを非干渉にすることができる。いくつかの方法が存在し、隣接ビームは対向する偏光、たとえば左右の回転偏光を有することができる。隣接ビームは、わずかに異なる周波数で2つのレーザから出射することができる。あるいは、短パルスの場合、一部のスポットを近隣よりも遅延させて、近隣が終了した後に加工対象物に達することができる。図13Aは、ガウスビーム分布からトップハットまたは類似の分布への任意の変換を示す。アブレーションは非常に非線形的な作用であるため、いわゆるトップハットまたはフラットトップ分布または類似の均一分布は、レーザ出力にとって典型的なガウス分布よりも優れて機能する。図13では、最初のレーザ源1321がガウスやそれに類似のビーム分布1311を生成する。レーザビームはビームスプリッタ1324によっていくつかのビームに分割され、該ビームはレンズ1323によって集束されてSLM1331上にスポット1327を形成する。投射光学系1335、1334はSLMからの光を加工対象物1337上に集束させる。フィルタ1325、通常は位相フィルタは、スポットの形状をガウスからフラットトップに変更する。フラットトップ分布は加工対象物のアブレーションをより理想的にするが、クロストークを増大させずにSLM上のスポットサイズを増大させるためにも使用することができる。同様に、SLMをわずかに焦点からずらすことによって1333、各スポットがSLM上で見える面積を増やすことができる。同じ方法が、フラットトップの代わりに、図13Bのように超解像スポットsuper-resolvingspot1343を生成することによってシステムの解像度を向上させるために使用することができる。少なくとも一部の用途では、アブレーションおよびその他の熱工程は閾値を有するため、ガウススポットは副ローブを有するより狭い中央ローブに変質させることができる。中央ローブを狭くすることと副ローブを生成することとの間には基本的な関連がある。図13Bでは、図示される断面1341を有するビームを生成するために図13Aとは異なるフィルタが選択され、前記断面が加工対象物上に突出している1343。加工対象物上の閾値は1345によって表示される。アブレーションなどの工程は、エネルギー密度が閾値1345より高い場合のみ、すなわち、フィルタがない場合よりも小さな領域で行われる。副ローブはアブレーションを生じない。同様に、開示される技術による所定エネルギーでのスポットのプリンティングは、熱処理、溶融、融解、相転移、光分解、選択的活性などの非線形工程に適する。これらの用途の中で、レーザ転写は搬送膜上の材料を使用する。材料はレーザの放射を受けると、選択的に加工対象物へ転写される。開示される技術は、レーザ誘起熱撮像LITI、放射線誘起昇華転写RIST、およびレーザ誘起パターン式昇華LIPSなど、本発明者らがレーザ誘起パターン転写と呼ぶ一般的な方法に適する。本開示が役立ち得る電子、光学、および印刷業界で使用されるその他の工程は、当業者にとって自明であろう。この技術が適用可能な追加の用途を図7~図11を参照して説明する。この技術は、本発明者らが有効なアブレーションエネルギーの焦点深度と呼ぶものを利用することを含む。図7では、焦点面またはいわゆるウエスト707へのエネルギー密度701の収束と、その後の発散711を示す。焦点深度の従来の測定値はレイリー長であり、移動軸Zに沿って1つのレイリー長が定義される。レイリー長はモード半径が2の平方根倍増大するビームウエスト707円錐点よりもウエストに近いからの距離である。703、709を参照。半径がその倍数だけ増加するにつれ、エネルギー密度は半減する。顕微鏡を通じて収束されるレーザなどの実際的な設計では、レイリー長は200ナノメートルとすることができ、低NA光学系では、相当のミリメートルとなる場合がある。1レイリー長を超えて、発散は円錐として継続すると考えられる。図7では、ビームウエストより下の表面721は波状に示されている。同図からは、表面の下側の谷は上側の山よりも低いエネルギー密度を受けることが分かる。その結果、山は谷よりも切除される可能性が高い。これは、表面を平面化する傾向にあるという好ましい結果につながる。図8は、相対単位に沿ったエネルギー密度閾値未満の材料除去の非線形性を示す。50のエネルギー密度で、閾値はまだ満たされておらず、べき関数曲線に沿った除去レートは、100のエネルギー密度で達成される除去レートのわずか10~15である。図7に関連して、ウエスト領域707が100の除去レートをもたらす場合、斜線付き台形709の底部は15程度の除去レートしか達成しない。このことは表面を完全には平面化しないが、山721は谷よりも迅速に除去され、表面の不均一を低減する傾向にある。図9は、焦点を介した材料除去レートの関数を示す。上側の曲線901の放物線は、ビームウエストからの様々な距離でのビーム幅を示す。最も遠い距離では、ビームは最も広い。曲線903は、焦点面からの特定のレイリー距離に位置する表面で生成される材料の除去レートを示す。この曲線は、表面全体で一体化される質量または厚さでの除去を示す。顕著な山と谷を有する短破線905は、除去レート曲線903の派生である。それは、除去レート曲線に沿って焦点面から離れる際に、いかにその除去レートが迅速に変更するかを示す。最後に、長破線907は、除去レート曲線903によって正規化分割される派生曲線短破線を表す。結果として生じる長破線は、平坦化の有効性の代用となる。曲線905を読み取ると、除去レートの最大差は約0.5レイリー長、焦点を外れている。ここで、短破線905は除去レート曲線903の最大および最小傾斜に対応する最大および最小値を有する。一方、平坦化された表面が焦点面の0、5レイリー長内である場合、相当量の材料が全面から除去される可能性が高い。長破線907を見ると、合計で平坦化により除去される材料が少ないため、より低速であれば、1~2レイリー長の動作範囲の焦点ずれがより好ましい。したがって、平坦化のための動作範囲は、それより低いと平坦化が低い0.25レイリー長の焦点ずれと、それより高いと除去レートが低い2.0レイリー長の間となるべきである。平坦化と材料除去の組み合わせにとっては約0.5~1.5が好適であろう。不十分な材料除去と良好な平坦化の場合、0.75~1.5レイリー長または1.0~2.0レイリー長の焦点ずれが好ましいだろう。図10~図11は、基板上の材料の特徴高さの上になったり下になったりする傾斜焦点面を有する、基板に平行な焦点面を備えたシステムの動作を比較する。傾斜焦点面を使用することで、比較的深い溝で迅速に材料のアブレーションを行うことができる。基板の移動の矢印1020、1120は、基板面が最も高い、すなわち特徴高さよりも高い焦点面1111の部分に最初に相対することを示す。溝の形成が開始される。基板が移動し、焦点面が特徴高さ1113まで、次に特徴高さの下方へと下降するにつれ、追加のアブレーションパルスは溝をより深く掘っていく。具体的な実施形態開示される技術は、加工対象物の熱パターニングまたは光化学パターニング用装置を含む。該装置は、複数のマイクロミラーから成る画素を有するSLMを含む。ミラーは回折モードで動作する。それらのミラーは、アナログ電圧によって設定される正電力により駆動することができる。ミラーは傾斜する、あるいはピストン状に移動することができる。各画素は互いに位相コヒーレントである6個以上のマイクロミラーを含む、すなわち、それらは共に光学平坦面を形成する、あるいは平坦な反射波長板を形成することができる。もしくは、各画素は10、25、または50個超のマイクロミラーを含むことができる。上述したように、複数のマイクロミラーを使用することで、システムのパワー能力が増大する。SLMのマイクロミラーは500kHz以上の再装着リロードおよび再配置周波数で動作するように設計される。もしくは、マイクロミラーは、1MHz以上の周波数または2MHz以上の周波数で動作することができる。該装置は、加工対象物を保持し移動させる加工対象物台と、高エネルギーで短パルスを放射するレーザとをさらに含む。パルスは100psよりも短くてもよい。もしくは、10または1psよりも短くてもよい、あるいは1nsより長くてもよい。レーザの平均パワーは1W以上である。もしくは、平均パワーは5、25、または50W以上にすることができる。該装置は、レーザをSLMに結合し、SLM上の画素を照明するビームレットのアレイを生成する照明光学系をさらに含む。任意で、小型レンズまたは開口を使用して、ビームレット間の分離を維持し、ビームレット間の回折作用を回避することができる。もしくは、ビームレットが非干渉であるようにスクランブルさせることができる。たとえば、隣接ビームは対向する偏光状態に置くことができるため、重複する場合でも干渉し得ない。一部のビームを遅延させることができるため、隣接ビームが散乱のため非干渉となる。パルスレーザの場合、これは、隣接ビームのパルス間の時間的重複の欠如と同じであろう。該装置は、SLMを加工対象物に結合する光学系を縮小することと、1J/平方cm以上のパルスエネルギー密度で加工対象物上に変調されたレーザパルスに投射することとをさらに含む。もしくは、縮小する加工対象物のパルスエネルギー密度は4J/平方cm以上であってもよい。ある用途では、たとえば、超薄膜のアブレーションでは、エネルギー密度は0.1J/平方cmより大きくすることができる。該装置は、データをSLMに供給し、レーザからのパルスと同期して加工対象物台を移動させるコントローラをさらに含む。該装置およびその代替またはオプションはSLM画素クロックをさらに含むことができる。この追加の構成要素により、パルス反復レートとSLMの画素クロックとを有効に同期化させることができる。上記装置では、SLMのSLM画素数は2048、4096、または8192のいずれか以上とすることができる。SLMに投射されるビームレットの数は1024、2048、または4096以上とすることができる。SLM上の画素は2つ以上のマイクロミラーで構成され、複数のSLM画素を使用して1つのビームレットを制御することができるため、マイクロミラーと画素の数がビームレットの数を超える場合があることに注意されたい。開示される装置に匹敵するのが、1000個超ものマイクロミラーを有するSLMを用いて加工対象物に熱パターニングまたは光化学パターニングを行う方法である。この方法は、500kHz以上の再装着または再配置周波数で、単独の振幅値まで画素ユニットとして5つ以上の隣接ミラーを駆動することを含む。もしくは、再装着周波数は1MHz以上または2MHz以上とすることができる。該方法は、1W以上の平均パワーで100psより短いパルスを放射するレーザを用いてSLM画素ユニットを照射することをさらに含む。もしくは、パルスは、10または1psより短くてもよい。照射の平均パワーは5、25、または50W以上であってもよい。該方法は、SLMを変調し、加工対象物上にパターンを生成するように計算されたシータでSLMを再装着することをさらに含む。該方法は、正に変調されたレーザパルスが加工対象物に対して1J/平方cm以上のパルスエネルギー密度を有するように、SLMから光学系の縮小を介して加工対象物まで変調されたレーザパルスを中継することをさらに含む。もしくは、エネルギー密度は4J/平方cm以上または0.1J/平方cm以上であってもよい。該方法は、SLM画素クロックを制御することと、レーザのパルス反復とSLMの画素クロックとを同期させることを任意で含むことができる。この方法を適用すると、SLM内のマイクロミラーの数を2048または4096以上とすることができる。開示される技術の有益な用途の1つは、相互位相コヒーレンスを有する微小機械SLMの多数のミラーを使用して、アブレーションなどの材料処理用の高パワーレーザビームを形成することである。これには、2次元領域からスポットの1次元アレイにエネルギーを集中させるアナモルフィック光学系の使用を伴うことができる。SLMは、1列にスポットを配置し、その列に並べられた方向で加工対象物を走査することによって、所与のパルスエネルギーに関して高更新レートおよび高平均パワーを得ることに適用することができる。個々のビームのパワーをミラーのアナログ機能によって較正すると開示してきた。ここでアナログ機能とは、ミラーの傾斜を駆動するDACからのアナログ電圧を意味する。該方法およびそれに対応する装置は、ミラーアレイ、光学ビームスプリッタ、およびアナモルフィック光学系を提供し、後者の2つは画素レートとスポット当たりのパワー間の様々なトレードオフに達するように調節可能または変更可能である。様々な数のビームをミラーアレイ上に定めることができる結果、様々な数およびパワーの撮像スポットが達成される深度制御向上のために高NA>0.25スポットのアレイを用いて焦点面の下方の0.25~2レイリー長間で表面のアブレーションを行うと説明した。ガウス分布からフラットトップまたはトップハット、超解像などの異なる所望の形状へ焦点スポットを変更するアブレーションシステム内のフィルタを用いると例示した。いくつかの実施例では、隣接スポット上で直交する、あるいは少なくとも異なる偏光を使用することで、クロストークを低減し、より密なビームレットピッチを可能にすることを教示する。開示される技術は、コンピュータ命令を含む非一時記憶媒体で具体化させることができる。この非一時記憶媒体は、ハードウェアと組み合わされた場合、上述の方法のいずれかをハードウェアに実行させるコンピュータ命令を含むことができる。もしくは、非一時記憶媒体は、ハードウェアに搭載される場合、上述の装置のいずれかを構成するコンピュータ命令を含むことができる。開示される技術はコンピュータソフトウェアであってもよい。コンピュータソフトウェアは、適切なハードウェアに搭載される場合、上述の方法のいずれかを実行することができる。もしくは、コンピュータソフトウェアは、ハードウェアに搭載される場合、上述の装置のいずれかを構成することができる。以下のとおり請求する。"