JP2002251794A

JP2002251794A - フォトレジスト除去装置

Info

Publication number: JP2002251794A
Application number: JP2001049326A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Kudo; 譲工藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】レジストマスク法において、フォトレジスト
除去後の洗浄及び乾燥工程までの一連の工程を、同一装
置によって低欠陥で且つ効率よく行うレジスト除去装置
を提供することである。【解決手段】ガラス原盤１４の溝形成面を下向きにし
てガラス原盤保持治具１２に真空吸着によってチャック
しつつ、薬品槽１０中のフォトレジスト除去薬品１７に
浸漬させる。超音波発振器１８より、超音波を発振さ
せ、ガラス原盤保持治具１２を回転させながら、フォト
レジストの除去を完全に行う。引き続き、ガラス原盤保
持治具１２に保持されたガラス原盤１４を置換・洗浄槽
１１に移動し、置換・洗浄槽１１下面及び側面に設置さ
れたスプレーノズル２１から噴出する置換・洗浄液によ
ってフォトレジスト除去薬品を置換し、洗い流す。その
後、ガラス原盤保持治具１２の回転数を上昇させ、ガラ
ス原盤１４に付着している置換・洗浄液を振り切り、乾
燥させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光情報記録媒体用
スタンパの製造方法に関し、特に、ガラス基板上形成し
たフォトレジスト層を、光書き込み、現像の後、除去す
るときのフォトレジスト除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク用原盤には、スパイラル状又
は同心円上に、トラッキング用の案内溝やアドレス・デ
ータを表す凹凸のピットが予め形成されている。このよ
うな案内溝やピットのパターン形成過程を図４に示す。
原盤となるガラス基板１上にフォトレジスト層３を形成
し、原盤露光装置の対物レンズ７で形成すべきパターン
に応じて強度変調された露光ビーム６を収束してフォト
レジスト層を露光し、その後現像することによって、得
られる。一般的にフォトレジスト層３は、露光による光
架橋反応と熱架橋反応により潜像が形成されるため、
（ａ）に示すように、ビームスポット径よりも１割〜２
割程度、開口部の溝幅（Ｗtop）は広くなり、また、集
光ビームの光強度分布がガウス分布であるため、その後
の現像によってフォトレジスト層に形成される溝形状は
（ｂ）に示すように台形となる。

【０００３】台形溝の問題点は、トラックピッチが狭く
なると、溝の開口部が隣接トラック間で干渉しあい、溝
と溝の間の平坦部分（ランド）８の高さが減少し、溝の
深さをフォトレジスト３の膜厚で制御できなくなる点で
ある。また、ランド８が平坦でないスタンパから作製さ
れた光情報記録媒体の記録特性が低下する問題、すなわ
ち、隣接トラックからのクロストーク信号が増加し、特
にジッタ特性が低下する問題がある。このために、トラ
ックピッチが狭い大容量の光情報記録媒体用スタンパで
は、溝幅が狭く、溝断面が矩形である必要がある。フォ
トレジスト層３に形成する溝を狭くするには、露光ビー
ム６の波長を短く、対物レンズ７の開口数ＮＡを大きく
すればよいが、露光時の焦点深度が小さくなるため、溝
形状の変動が懸念される。そこで、短波長と高ＮＡにせ
ずとも、露光ビームスポット以下の細い溝断面が得られ
るフォトリソグラフィ技術が必要となる。

【０００４】露光ビームスポット径以下の溝形成を可能
にする技術として、上層のレジストマスクパターンを利
用して下層をエッチングするというレジストマスク法が
知られている。しかしながら、この方法では、最終的に
下層の溝形成後にフォトレジストのマスク層を除去しな
ければならない。そのために、フォトレジストレジスト
除去工程後、洗浄工程及び乾燥工程が必要となる。これ
らの洗浄工程及び乾燥工程に関しては、以下のような例
がある。特開平９−２８２７１９号公報に記載の方法
は、３本の円板保持アームで圧接固定された円板をモー
タで回転させて、ノズルから吐出される洗浄液によって
洗浄した後、円板を高速回転させて乾燥を行うというも
のである。また、特開平９−２９３２７７号公報に記載
の方法は、ターンテーブル上で回転中のガラス原板に薬
液を供給して全面に行き渡らせた後、原板の回転を停止
又は低下させると共に薬液の供給を止めるというもので
ある。通常のフォトレジストワークでは、上記方法のよ
うに除去薬品を上から吐出してからしばらく経過させた
後に、純水等の洗浄液を上から吐出して、溶解遊離した
フォトレジストを除去薬品ごと洗い流し、その後高速回
転で振り切り乾燥させるという工程を採用することがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
において採用するパターン形成方法は、ガラス原盤とフ
ォトレジスト層の間に下層として水溶性樹脂層を設けて
行うレジストマスク法であり、下層とフォトレジストの
マスク層との密着性が非常に良好なため、上記方法で
は、溝形成後にフォトレジストを完全に除去するのが困
難である。そこで、フォトレジストを完全に除去するた
めに、ガラス原盤をフォトレジスト除去薬品中に浸漬し
て超音波を印加する等の対策をとることができる。とこ
ろが、ガラス原盤をフォトレジスト除去薬品中に浸漬し
て、超音波を印加し、フォトレジストを除去した後、ガ
ラス原盤を槽から取り出して洗浄装置のガラス原盤保持
治具に固定するには、ガラス原盤裏面にまで回り込んだ
薬品をふき取るという余計な手間が掛かる。さらに、そ
の作業の際に汚れなどが付着する恐れもある。

【０００６】そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、レジストマスク法においても、フォトレジストの除
去を確実に行い、フォトレジスト除去後の洗浄及び乾燥
工程までの一連の工程を、同一装置によって低欠陥で且
つ効率よく行うレジスト除去装置を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、ガラス原盤とフォトレ
ジスト層の間に、露光により反応しない水溶性樹脂層
（以下、「下層」と称する。）を設け、原盤露光によ
ってフォトレジスト層に微細パターンを形成し、このフ
ォトレジスト層をマスクとして下層をエッチングして下
層に微細パターンを形成し、その後フォトレジスト層
をフォトレジスト除去薬品によって除去して微細パター
ンを有するガラス原盤を得るためのフォトレジスト除去
装置であって、ガラス原盤を下向きに、ガラス原盤保持
治具のチャック部に保持してから、フォトレジスト除去
薬品を満たしている薬品槽中に浸漬する機構を持つフ
ォトレジスト除去装置とする。請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載のフォトレジスト除去装置におい
て、ガラス原盤保持治具のチャック部を、ガラス原盤と
同面積の円盤状とし、真空吸着によってガラス原盤を
チャックするフォトレジスト除去装置とする。請求項
３に記載の発明は、請求項２に記載のフォトレジスト除
去装置において、ガラス原盤保持治具のチャック部外周
部に、ガラス原盤の厚さを越えない高さの爪を複数個設
置したフォトレジスト除去装置とする。請求項４に記
載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のフォ
トレジスト除去装置において、ガラス原盤とチャック
部との間をＯリングによってシールしたフォトレジス
ト除去装置とする。

【０００８】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
４のいずれかに記載のフォトレジスト除去装置におい
て、薬品槽に超音波発振器を設置したフォトレジス
ト除去装置とする。請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載のフォトレジスト除去装置において、超音波発振
器の超音波出力が、３００W以上５００W以下の範囲であ
るフォトレジスト除去装置とする。請求項７に記載の
発明は、請求項６に記載のフォトレジスト除去装置にお
いて、超音波発振器の発振周波数が、４０ｋＨｚ以上５
０ｋＨｚ以下の範囲であるフォトレジスト除去装置とす
る。

【０００９】請求項８に記載の発明は、請求項１ないし
７のいずれかに記載のフォトレジスト除去装置におい
て、薬品槽に不純物除去フィルター及び循環ポンプを
設置したフォトレジスト除去装置とする。請求項９に
記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載のフ
ォトレジスト除去装置において、薬品槽のフォトレジ
スト除去薬品中に浸漬している間は、ガラス原盤保持治
具がガラス原盤をチャックしながら、ガラス原盤中心を
軸として回転させるフォトレジスト除去装置とする。

【００１０】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載のフォトレジスト除去装置において、フォトレジス
ト除去後、ガラス原盤保持治具がガラス原盤をチャック
しつつ薬品槽から引き上げてから、置換・洗浄槽に移動
するまでの間は、一旦ガラス原盤保持治具の回転を停止
し、置換・洗浄工程が始まると同時に再び回転させるフ
ォトレジスト除去装置とする。請求項１１に記載の発明
は、請求項１０に記載のフォトレジスト除去装置におい
て、フォトレジスト除去工程及び置換・洗浄工程での
ガラス原盤保持治具の回転数が、５０ｒｐｍ以上２００
ｒｐｍ以下の範囲であるフォトレジスト除去装置とす
る。請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のフ
ォトレジスト除去装置において、ガラス原盤の置換・
洗浄工程が、下向きに配置されたガラス原盤の下側及び
側面に設置されたスプレーノズルから置換・洗浄液を噴
出して、ガラス原盤及びガラス原盤保持治具に残ったフ
ォトレジスト除去薬品を置換し洗い流すようにするフ
ォトレジスト除去装置とする。請求項１３に記載の発明
は、請求項１２に記載のフォトレジスト除去装置におい
て、ガラス原盤及びガラス原盤保持治具の置換・洗浄
工程終了後、ガラス原盤をチャックしたガラス原盤保持
治具を、５００ｒｐｍ以上で一定時間高速回転させたあ
と停止するフォトレジスト除去装置とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明に係る光情報記録
媒体用スパンタの製作工程を示すフロー図である。図1
に従い、工程の説明をする。０）基板洗浄・表面処理（図１に図示せず）超純水により、ガラス基板１に付着したゴミを除去する
目的で、洗浄・乾燥する。その後、ガラス基板１に下層
として塗布する水溶性樹脂２の塗布性を向上させるため
に、オゾン処理によりガラス基板１表面の有機物の除去
と、表面に酸化皮膜を形成する。これにより、ガラス基
板１に対する水溶性樹脂２の塗れ性が向上し、下層２の
膜厚を均一化できると共に、下層２とガラス基板１の密
着性が強まる。１）下層塗布本発明に係わる光情報記録媒体用スパンタ製作工程の特
徴として、ガラス基板１とフォトレジスト層３の間に下
層として水溶性樹脂層２を設ける。表面処理されたガラ
ス基板１上に、水溶性樹脂２をスピンコートし、加熱乾
燥・冷却する。水溶性樹脂は、ポリビニルアルコール、
メチルセルロース、もしくはポリビニルピロリドンから
選ばれる。この時、塗布された下層２の膜厚は、スタン
パ表面に形成する溝深さと同じ大きさに塗布する必要が
ある。１−２）前処理（図１に図示せず）下層２を成膜した上に、下層２とマスク層であるフォト
レジスト３の密着力を上げる目的で、ヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ）をスピンコートし、高速回転で乾燥
させる。

【００１２】２）マスク層塗布ＨＭＤＳ処理された表面に、マスク層としてフォトレジ
スト３をスピンコートし、加熱乾燥・冷却することによ
り、マスク層３を形成する。３）原盤露光上記の原盤を露光ビーム６により原盤露光する。露光ビ
ーム６としては、波長４００ｎｍ近傍のＫｒガスレーザ
を用いる。また、光学系も高価な紫外領域用ではなく、
通常の可視領域のものを使用することができる。原盤を
回転横送りしながら露光することにより、フォトレジス
ト膜のマスク層３にはスパイラル状の潜像が形成され
る。４）〜５）現像・リンス上記原盤の露光された部分（潜像が形成された部分）
を、現像により除去し、純水でリンスした後、回転乾燥
する。またこの現像と同時に、フォトレジスト膜がマス
ク層３の働きをし、下層である水溶性樹脂２が、アルカ
リ性の現像液によって、もしくはリンスの工程において
エッチングされる。下層２に形成される溝幅は、台形形
状であるマスク層３の底の幅（Wbot）で決定され、マス
ク層３に形成された溝断面よりも細い溝となる。また、
その形状は台形ではなく、断面形状が矩形の溝パターン
を得ることができる。

【００１３】６）マスク層除去フォトレジスト除去薬品により、マスク層であるフォト
レジスト膜３を除去し、洗浄液による置換・洗浄を行っ
た後、乾燥させる。フォトレジスト除去薬品としては、
一般に市販されているフォトレジスト用の剥離液（東京
応化社製；剥離液１０４等）のほか、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、乳酸エチルなどを用いることができる。ま
た、洗浄液は、下層である水溶性樹脂２を溶解しない液
体を選択する必要がある。例としては、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセ
トン、メチルエチルケトン、塩化メチレン、又はこれら
の混合液などである。

【００１４】７）導電皮膜処理上記で得た溝パターンを有する原盤の表面に、スパッタ
で導電皮膜であるニッケル膜４を形成する。８）ニッケル電鋳上記の原盤をニッケル電鋳し、ニッケル５を積層する。９）スタンパ化ニッケル電鋳された板５を、ガラス原盤から剥離し、裏
面（溝パターンが形成されていない面）を研磨し、溝パ
ターン表面に残留付着している下層（水溶性樹脂膜）２
を純水で洗浄後、高速回転で乾燥する。内外径を所望の
寸法にプレス加工することで、スタンパが完成する。

【００１５】ここで、本発明のフォトレジスト除去装置
について詳細に説明する。図２は、本発明によるフォト
レジスト除去装置の概略断面図である。図３は、ガラス
原盤保持治具のチャック部の概略図である。図２に示す
ように、本発明のフォトレジスト除去装置は、薬品槽１
０と置換・洗浄槽１１からなる。薬品槽１０におけるフ
ォトレジスト除去操作を説明する。ガラス原盤保持治具
１２のチャック部１３は下向きとなっており、ここに真
空吸着によってガラス原盤１４の溝形成面を下向きにし
てチャックする。チャック部１３は、ガラス原盤１４と
同形状・同面積にしてあるため、高い密着力が得られ回
転時等の脱落を防げる。また、チャック部１３にはＯリ
ング１５が１個又は複数個設置されており、フォトレジ
スト除去薬品１７に浸漬中、チャック部１３とガラス原
盤１４の密着部からフォトレジスト除去薬品１７がしみ
込んで、密着不良を起こすのを防止する。更に、チャッ
ク部１３の周囲に最低３個以上の爪１６が、ガラス原盤
１４の高さを超えない大きさで設置してあり、液振り切
り時のはね返りを防ぐと共に、ガラス原盤１４をチャッ
ク部中心に確実にチャックしつつ、回転中にガラス原盤
１４が脱落するのを防ぐことができる。

【００１６】このようにしてガラス原盤保持治具１２
は、ガラス原盤１４の溝形成面を下向きにしてガラス原
盤１４をチャックしつつ、薬品槽１０中のフォトレジス
ト除去薬品１７に浸漬させる。このような配置にすれ
ば、ガラス原盤１４からから遊離したフォトレジストが
再付着せず、また薬品槽１０内のごみや不純物がガラス
原盤１４に付着するのを防ぐことができる。更に、薬品
槽１０には、不純物除去フィルター２０と循環ポンプ１
９が設置されており、フォトレジスト除去薬品１７中の
不純物やごみを常に循環濾過除去しているため、ごみや
不純物の再付着をより一層防止できる。

【００１７】また、薬品槽１０には、超音波発振器１８
を設置して、出力を２００Ｗ以上５００Ｗ以下、発振周
波数を４０ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下の範囲内に保つ。
この範囲の出力及び周波数にすることにより、下層の溝
形状を崩すことなく、下層と強固に密着したフォトレジ
ストを完全に除去することができる。

【００１８】フォトレジスト除去中は、ガラス原盤保持
治具１２をガラス原盤１４の中心を軸として、５０ｒｐ
ｍ以上２００ｒｐｍ以下の範囲内の回転数で回転させ
る。これにより、遊離したフォトレジストを効率よく、
且つむらなく除去でき、またごみや不純物の再付着も防
ぐことができる。

【００１９】フォトレジストの除去が済んだガラス原盤
１４は、ガラス原盤保持治具１２にチャックされたま
ま、薬品槽１０から引き上げられて、置換・洗浄槽１１
に移動する。この移動の間は、ガラス原盤保持治具１２
の回転を一旦停止するようにしておく。理由は、フォト
レジスト除去薬品が、回転によって乾燥してガラス原盤
１４に付着し、下層の溝形状を悪化させるのを防ぐため
である。置換・洗浄槽１１に移動したガラス原盤保持治
具１２に保持されたガラス原盤１４は、再び上記回転数
で回転し始め、同時に置換・洗浄槽１１下面及び側面に
設置されたスプレーノズル２１から置換・洗浄液が噴出
して、フォトレジスト除去薬品を置換し、洗い流すよう
にする。

【００２０】一定時間、スプレーノズル２１から置換・
洗浄液を噴出して、完全にガラス原盤１４の置換・洗浄
を完了した後、液の噴出を停止させる。同時に、ガラス
原盤保持治具１２の回転数を５００ｒｐｍ以上に上昇さ
せ、ガラス原盤１４に付着している置換・洗浄液を振り
切り、乾燥させる。一定時間が経過し、完全に置換・洗
浄液が乾燥してから回転を停止させ、ガラス原盤保持治
具１２をガラス原盤１４の保管台（図示しない）まで移
動し、保管台に設置して、この状態で真空吸着を切る。
ガラス原盤１４は、自重でガラス原盤保持治具１２から
外れ、保管台に乗って一連の工程は終了する。以上の手
順により、下層の溝形状を保ったままフォトレジストの
マスク層を完全にかつごみや不純物をガラス原盤に付着
させることなく除去することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によ
り、フォトレジストを除去するための薬品槽とフォトレ
ジスト除去後に置換・洗浄を行うための置換・洗浄槽を
備え、ガラス原盤の溝形成面を下向きに保持しつつ、フ
ォトレジスト除去及び置換・洗浄操作を行うことで、ご
みや不純物が溝形成面に付着したり、遊離したフォトレ
ジストが再付着することなく、確実にフォトレジストを
除去することができるフォトレジスト除去装置を提供す
ることができる。また、フォトレジスト除去後の洗浄及
び乾燥工程までの一連の工程を、同一装置内で効率よく
行うことができるレジスト除去装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光情報記録媒体用スパンタの製作
工程を示すフロー図である。

【図２】本発明によるフォトレジスト除去装置の概略断
面図である。

【図３】ガラス原盤保持治具のチャック部の概略図であ
る。

【図４】光ディスク原盤の案内溝やピットのパターンを
形成する過程の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ガラス基板２下層（水溶性樹脂）３マスク層（フォトレジスト）４ニッケルスパッタ膜５ニッケル積層６露光ビーム７対物レンズ８平坦部分（ランド）１０薬品槽１１置換・洗浄槽１２ガラス原盤保持治具１３チャック部１４ガラス原盤１５Ｏリング１６爪１７フォトレジスト除去薬品１８超音波発振器１９循環ポンプ２０不純物除去フィルター２１スプレーノズル２２ドレン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス原盤とフォトレジスト層の間に、
露光により反応しない水溶性樹脂層（以下、「下層」と
称する。）を設け、原盤露光によってフォトレジスト層に微細パターンを形
成し、このフォトレジスト層をマスクとして下層をエッチング
して下層に微細パターンを形成し、その後フォトレジスト層をフォトレジスト除去薬品によ
って除去して微細パターンを有するガラス原盤を得るた
めのフォトレジスト除去装置であって、ガラス原盤を下向きに、ガラス原盤保持治具のチャック
部に保持してから、フォトレジスト除去薬品を満たして
いる薬品槽中に浸漬する機構を持つことを特徴とするフ
ォトレジスト除去装置。
【請求項２】請求項１に記載のフォトレジスト除去装
置において、ガラス原盤保持治具のチャック部を、ガラス原盤と同面
積の円盤状とし、真空吸着によってガラス原盤をチャックすることを特徴
とするフォトレジスト除去装置。
【請求項３】請求項２に記載のフォトレジスト除去装
置において、ガラス原盤保持治具のチャック部外周部に、ガラス原盤
の厚さを越えない高さの爪を複数個設置したことを特徴
とするフォトレジスト除去装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載のフ
ォトレジスト除去装置において、ガラス原盤とチャック部との間をＯリングによってシー
ルしたことを特徴とするフォトレジスト除去装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載のフ
ォトレジスト除去装置において、薬品槽に超音波発振器を設置したことを特徴とするフォ
トレジスト除去装置。
【請求項６】請求項５に記載のフォトレジスト除去装
置において、超音波発振器の超音波出力が、３００W以上５００W以下
の範囲であることを特徴とするフォトレジスト除去装
置。
【請求項７】請求項６に記載のフォトレジスト除去装
置において、超音波発振器の発振周波数が、４０ｋＨｚ以上５０ｋＨ
ｚ以下の範囲であることを特徴とするフォトレジスト除
去装置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載のフ
ォトレジスト除去装置において、薬品槽に不純物除去フィルター及び循環ポンプを設置し
たことを特徴とするフォトレジスト除去装置。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれかに記載のフ
ォトレジスト除去装置において、薬品槽のフォトレジスト除去薬品中に浸漬している間
は、ガラス原盤保持治具がガラス原盤をチャックしなが
ら、ガラス原盤中心を軸として回転させることを特徴と
するフォトレジスト除去装置。
【請求項１０】請求項９に記載のフォトレジスト除去
装置において、フォトレジスト除去後、ガラス原盤保持治具がガラス原
盤をチャックしつつ薬品槽から引き上げてから、置換・
洗浄槽に移動するまでの間は、一旦ガラス原盤保持治具
の回転を停止し、置換・洗浄工程が始まると同時に再び
回転させることを特徴とするフォトレジスト除去装置。
【請求項１１】請求項１０に記載のフォトレジスト除
去装置において、フォトレジスト除去工程及び置換・洗浄工程でのガラス
原盤保持治具の回転数が、５０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ
以下の範囲であることを特徴とするフォトレジスト除去
装置。
【請求項１２】請求項１１に記載のフォトレジスト除
去装置において、ガラス原盤の置換・洗浄工程が、下向きに配置されたガ
ラス原盤の下側及び側面に設置されたスプレーノズルか
ら置換・洗浄液を噴出して、ガラス原盤及びガラス原盤
保持治具に残ったフォトレジスト除去薬品を置換し洗い
流すようにすることを特徴とするフォトレジスト除去装
置。
【請求項１３】請求項１２に記載のフォトレジスト除
去装置において、ガラス原盤及びガラス原盤保持治具の置換・洗浄工程終
了後、ガラス原盤をチャックしたガラス原盤保持治具
を、５００ｒｐｍ以上で一定時間高速回転させたあと停
止することを特徴とするフォトレジスト除去装置。