JP2003036570A - Method for manufacturing recording medium master disk and exposure system for recording medium master disk - Google Patents

Method for manufacturing recording medium master disk and exposure system for recording medium master disk

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JP2003036570A
JP2003036570A JP2001220414A JP2001220414A JP2003036570A JP 2003036570 A JP2003036570 A JP 2003036570A JP 2001220414 A JP2001220414 A JP 2001220414A JP 2001220414 A JP2001220414 A JP 2001220414A JP 2003036570 A JP2003036570 A JP 2003036570A
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JP
Japan
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light
photoresist layer
exposure
objective lens
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001220414A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Miyata
弘幸 宮田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and so forth for manufacturing a recording medium master disk, which can stably form a pattern having a uniform shape on a photoresist layer using a contrast-enhanced photolithographic method and a super-resolution. SOLUTION: In an exposure step, for a substrate 101 having the photoresist layer 102 and the contrast-enhanced layer 103, the diameter of the light main- spot concentrated on the photoresist layer 102 in at least one direction is equal to or less than the diffraction limit defined on the basis of the wavelength of the light from a light source and the numeric aperture of an objective lens 104, and El/Ep<0.45 is satisfied, where Ep is the integrated exposure amount of the contrast-enhanced layer 103 corresponding to the exposed region of the photoresist layer 102, and El is the integrated exposure amount of the contrast- enhanced layer 103 corresponding to the region of the photoresist layer 102 for which the exposure is not required.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
記録媒体原盤の製造方法及び記録媒体原盤の露光装置に
関し、より詳細には微細な凹凸形状のパターンを有する
記録媒体原盤の製造方法及び露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a recording medium master disk such as an optical disk and an exposure apparatus for the recording medium master disk, and more particularly to a manufacturing method and an exposure apparatus for a recording medium master disk having a fine uneven pattern. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク円盤にはスパイラル状又は同
心円状に情報トラックが設けられている。そして、情報
トラックに沿って記録再生用レーザのトラッキング用の
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の
形成は、原盤を作製することから始まる。
2. Description of the Related Art Information tracks are provided on an optical disk disk in a spiral or concentric pattern. A guide groove for tracking of the recording / reproducing laser and an uneven pit representing address data are formed in advance along the information track. The formation of such guide groove and pit patterns begins with the production of a master.

【0003】原盤の作製は、まず、支持体であるガラス
基板上に例えばポジ型のフォトレジスト膜を塗布する。
次に、形成すべきパターンに応じて強度変調された光ビ
ームを、原盤露光装置の対物レンズでフォトレジスト膜
上に集光して露光する。露光によりパターンの潜像が形
成される。露光されたフォトレジスト膜を現像すること
により、ガラス基板表面のフォトレジスト膜に凹凸の案
内溝とピットが形成される。なお、ネガ型のフォトレジ
スト膜では凹凸が逆になる。
To manufacture the master, first, for example, a positive photoresist film is applied on a glass substrate which is a support.
Next, the light beam whose intensity is modulated according to the pattern to be formed is condensed and exposed on the photoresist film by the objective lens of the master exposure device. The exposure forms a latent image of the pattern. By developing the exposed photoresist film, uneven guide grooves and pits are formed in the photoresist film on the surface of the glass substrate. In the negative type photoresist film, the irregularities are reversed.

【0004】次に、フォトレジスト膜の表面に導電被膜
処理を施す。そして、ガラス基板を剥離することで、所
定パターンの凹凸が転写されたスタンパが得られる。ス
タンパを型として大量のレプリカ基板を射出成形で作製
する。最後に、レプリカ基板に記録膜と反射膜とを形成
し、光ディスク円盤が出来上がる。
Next, a conductive film treatment is applied to the surface of the photoresist film. Then, the glass substrate is peeled off to obtain a stamper on which irregularities of a predetermined pattern are transferred. A large number of replica substrates are manufactured by injection molding using the stamper as a mold. Finally, a recording film and a reflective film are formed on the replica substrate, and an optical disc is completed.

【0005】原盤露光装置の光源は通常TEM00モー
ドの短波長レーザ(λ=400nm前後)が用いられ
る。そして、開口数NA=0.9程度の対物レンズで、
光源からの光を実現しうる最小のスポット径である回折
限界まで絞り込んで露光ビームとする。このような露光
ビームは、強度分布がガウス分布のガウスビームにな
る。
As a light source of the master exposure apparatus, a TEM00 mode short wavelength laser (λ = about 400 nm) is usually used. Then, with an objective lens having a numerical aperture NA = about 0.9,
The exposure beam is narrowed down to the diffraction limit, which is the smallest spot diameter that can realize the light from the light source. Such an exposure beam is a Gaussian beam whose intensity distribution is Gaussian.

【0006】ガウスビームの強度分布は、裾広がりの形
状をしている。このため、フォトレジスト膜を露光して
得られる案内溝とピットの断面形状は、ガウスビームの
強度分布の裾広がりに対応した形状となる。図12は、
ガラス基板10に形成されたフォトレジスト層11を露
光して形成される案内溝とピットの断面形状を示す図で
ある。図12からわかるように、この断面形状は矩形に
ならず、ガウスビームの裾広がりに対応して壁面がだ
れ、開口部幅Wtop>底部幅Wbtmの台形となる。従っ
て、案内溝とピットの台形の断面形状がそのままスタン
パを介在してレプリカ基板に転写される。
The intensity distribution of the Gaussian beam has a skirt-spreading shape. Therefore, the cross-sectional shape of the guide groove and the pit obtained by exposing the photoresist film has a shape corresponding to the bottom spread of the intensity distribution of the Gaussian beam. Figure 12
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional shape of a guide groove and a pit formed by exposing the photoresist layer 11 formed on the glass substrate 10. As can be seen from FIG. 12, the cross-sectional shape is not rectangular, but the wall surface sags corresponding to the skirt spread of the Gaussian beam, and becomes a trapezoid of opening width Wtop> bottom width Wbtm. Therefore, the trapezoidal cross-sectional shape of the guide groove and the pit is directly transferred to the replica substrate with the stamper interposed.

【0007】また、光ディスクなどの高密度化に対応し
て案内溝とピットをさらに微細化するためには、ピット
と案内溝の開口部幅Wtop及び底部幅Wbtmを小さくすれ
ば良い。このため、露光ビームの小径化が必要になる。
ガウスビームの最小スポット径は回折限界により決まっ
てしまう。回折限界は、露光に用いる光源の光の波長λ
と対物レンズの開口数NAとの比λ/NAに依存する。
現在の原盤露光装置では、光源の光の波長λと対物レン
ズの開口数NAともにほぼ限界値に達している。従っ
て、露光にガウスビームを用いた場合に、露光ビームの
スポット径をさらに小さくすることは限界がある。この
ため、露光ビームのスポット径を回折限界よりも小さく
するために、超解像を利用する方法、コントラスト増強
フォトリソグラフィ法、及びこれらを組み合わせた方法
が提案されている。
Further, in order to further miniaturize the guide groove and the pit in response to the high density of the optical disc and the like, the opening width Wtop and the bottom width Wbtm of the pit and the guide groove may be reduced. Therefore, it is necessary to reduce the diameter of the exposure beam.
The minimum spot diameter of the Gaussian beam is determined by the diffraction limit. The diffraction limit is the wavelength λ of the light source used for exposure.
And the numerical aperture NA of the objective lens, λ / NA.
In the present master disc exposure apparatus, both the wavelength λ of the light from the light source and the numerical aperture NA of the objective lens have almost reached their limit values. Therefore, when a Gaussian beam is used for exposure, there is a limit to further reducing the spot diameter of the exposure beam. Therefore, in order to make the spot diameter of the exposure beam smaller than the diffraction limit, a method utilizing super-resolution, a contrast-enhanced photolithography method, and a method combining these methods have been proposed.

【0008】まず、超解像を利用する方法について説明
する。超解像を利用して露光ビームのスポット径を小さ
くする代表的な方法は、例えば特開平6−215408
号公報や特開平10−302300号公報に提案されて
いる。特開平6−215408号公報では、矩形領域や
円形領域を含む遮光マスクを対物レンズの光源側に配置
している。また、特開平10−302300号公報で
は、位相シフトマスクを原盤露光装置の対物レンズより
も光源側に設置している。これにより、対物レンズの集
光位置に回折限界よりも小さいスポット径のメインビー
ムを形成させることができる。
First, a method of utilizing super-resolution will be described. A typical method for reducing the spot diameter of the exposure beam using super-resolution is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-215408.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-302300. In JP-A-6-215408, a light-shielding mask including a rectangular area and a circular area is arranged on the light source side of the objective lens. Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-302300, a phase shift mask is installed closer to the light source than the objective lens of the master exposure apparatus. As a result, a main beam having a spot diameter smaller than the diffraction limit can be formed at the focus position of the objective lens.

【0009】図13は、回折限界まで集光したガウスビ
ームGの強度分布と上述の超解像技術を用いた場合の露
光ビームSの強度分布とを示す図である。ガウスビーム
Gは、中心強度Ig、幅Dgのビームプロファイルを有
する。これに対して、超解像ビームSのメインビーム
(0次回折光)は、中心強度Im、幅Dのビームプロフ
ァイルを有する。超解像による露光ビームSの幅Dは、
ガウスビームGの幅Dgよりも小さい。このため、超解
像ビームSのメインビームを露光に利用することで、回
折限界以下の凹凸パターンを形成することができる。
FIG. 13 is a diagram showing the intensity distribution of the Gaussian beam G condensed to the diffraction limit and the intensity distribution of the exposure beam S when the above-mentioned super-resolution technique is used. The Gaussian beam G has a beam profile with a central intensity Ig and a width Dg. On the other hand, the main beam (0th-order diffracted light) of the super-resolution beam S has a beam profile with a central intensity Im and a width D. The width D of the exposure beam S by super-resolution is
It is smaller than the width Dg of the Gaussian beam G. Therefore, by using the main beam of the super-resolution beam S for exposure, it is possible to form an uneven pattern having a diffraction limit or less.

【0010】また、超解像ビームSは、メインビームの
外側にピーク強度Isのサイドビーム(1次回折光)を
有する。なお、2次以上の回折光によるサイドビーム
は、そのピーク強度が漸次減少するので無視する。サイ
ドビームのピーク強度が大きい場合、フォトレジスト層
に不必要なパターンが形成されてしまう。従って、サイ
ドビームは露光に不要な光である。特開平10−302
300号公報では、サイドビームのピーク強度がメイン
ビームのピーク強度に対し5%以下であればパターンが
形成されないとしている。そして、輪帯状の位相シフト
マスクを用いることで、このようなサイドビームの影響
のない超解像ビームを実現できるとしている。
The super-resolution beam S has a side beam (first-order diffracted light) having a peak intensity Is outside the main beam. The side beams of the diffracted light of the second and higher orders are ignored because their peak intensities gradually decrease. When the peak intensity of the side beam is large, an unnecessary pattern is formed in the photoresist layer. Therefore, the side beam is unnecessary light for exposure. JP-A-10-302
In Japanese Patent Laid-Open No. 300, the pattern is not formed when the peak intensity of the side beam is 5% or less of the peak intensity of the main beam. Then, by using a ring-shaped phase shift mask, it is possible to realize a super-resolution beam that is not affected by such side beams.

【0011】次に、コントラスト増強フォトリソグラフ
ィ法について説明する。コントラスト増強フォトリソグ
ラフィ法を用いて露光ビームのスポット径を小さくする
代表的な方法は、例えば特開平6−243512号公報
や特開平9−245383号公報に提案されている。コ
ントラスト増強フォトリソグラフィ法は、光退色性材料
を用いて露光ビームのスポット径を小さくしている。
Next, the contrast enhanced photolithography method will be described. Representative methods of reducing the spot diameter of the exposure beam using the contrast-enhanced photolithography method are proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-243512 and 9-245383. The contrast-enhanced photolithography method uses a photobleaching material to reduce the spot diameter of the exposure beam.

【0012】光退色性材料は、露光ビームが照射されて
いない初期状態では、透過率が低く光学的に不透明であ
る。これに対して、露光ビームが照射され露光量が増え
た状態では、光反応が生じ退色が進んで透過率が高くな
る。ガウスビームを光退色性材料層に入射させると、ビ
ーム強度の強い中心部分は透過する。これに対し、ビー
ム強度が弱い裾部分は透過しない。このため、光退色性
材料層を透過後のガウスビームのスポット径は、光退色
性材料層を透過する前のスポット径よりも小さくなる。
The photobleachable material has a low transmittance and is optically opaque in the initial state where the exposure beam is not irradiated. On the other hand, in the state where the exposure beam is irradiated and the exposure amount is increased, a photoreaction occurs, fading proceeds, and the transmittance increases. When a Gaussian beam is made incident on the photobleaching material layer, the central portion where the beam intensity is high is transmitted. On the other hand, the skirt portion where the beam intensity is weak does not transmit. Therefore, the spot diameter of the Gaussian beam after passing through the photobleaching material layer is smaller than the spot diameter before passing through the photobleaching material layer.

【0013】特開平9−245383号公報では、ガラ
ス基板上のフォトレジスト層の上に光退色性材料からな
るコントラスト増強層を形成している。これによりガウ
スビームはコントラスト増強層を介してフォトレジスト
層に至る。そして、ガウスビームは、コントラスト増強
層を透過することでビーム径が小さくなる。この結果、
回折限界よりも小さなスポット径を得ることができる。
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-245383, a contrast enhancing layer made of a photobleaching material is formed on a photoresist layer on a glass substrate. This causes the Gaussian beam to reach the photoresist layer through the contrast enhancing layer. Then, the Gaussian beam has a small beam diameter by passing through the contrast enhancing layer. As a result,
A spot diameter smaller than the diffraction limit can be obtained.

【0014】また、特開平6−243512号公報で
は、コントラスト増強フォトリソグラフィ法と超解像に
よる方法とを組み合わせることで、サイドローブによる
不要露光を防止し、メインローブのみで露光することが
提案されている。特開平9−245383号公報と特開
平6−243512号公報とで提案されれている方法で
は、光源光の波長λ=400〜450nm、対物レンズ
のNA=0.9程度の場合、形成されるパターンの線幅
を従来に比較して小さくできるとしている。
Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-243512 proposes that unnecessary exposure due to side lobes is prevented and exposure is performed only with a main lobe by combining a contrast-enhanced photolithography method and a method by super-resolution. ing. The methods proposed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-245383 and 6-243512 are formed when the wavelength λ of the light source light is 400 to 450 nm and the NA of the objective lens is about 0.9. It is said that the line width of the pattern can be made smaller than the conventional one.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コントラスト増強フォトリソグラフィ法と超解像とを組
み合わせて、フォトリソグラフィ層に形成するパターン
のさらなる微細化を進めると、超解像の条件によっては
パターン間隔を狭めた場合に形成されるパターン形状に
乱れを生ずるという問題がある。図14は、原子間力顕
微鏡(Atomic Force Microscope、以下「AFM」と略
す。)で観察したときの、フォトレジスト層に形成され
た案内溝又はピットなどのパターンの断面形状を示す図
である。図14から明らかなように、パターンの凹凸形
状が不均一であり、特にパターンの凸部の高さが不均一
である。
However, when the conventional contrast-enhanced photolithography method and super-resolution are combined to further miniaturize the pattern formed in the photolithography layer, the pattern may be formed depending on the super-resolution condition. There is a problem that the pattern shape formed when the interval is narrowed is disturbed. FIG. 14 is a diagram showing a cross-sectional shape of a pattern such as a guide groove or a pit formed in the photoresist layer when observed with an atomic force microscope (hereinafter abbreviated as “AFM”). As is clear from FIG. 14, the uneven shape of the pattern is non-uniform, and especially the height of the convex portion of the pattern is non-uniform.

【0016】本発明は上述の問題点を解決するために成
されたものであり、その第1の目的は、コントラスト増
強フォトリソグラフィ法と超解像とを用いてフォトレジ
スト層に均一な形状のパターンを安定して形成すること
ができる記録媒体原盤の製造方法を提供することであ
る。その第2の目的は、フォトレジスト層に均一な形状
のパターンを安定して形成することができる記録媒体原
盤の露光装置を提供することである。
The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to obtain a uniform shape of a photoresist layer by using a contrast enhanced photolithography method and super resolution. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a recording medium master disc that can stably form a pattern. A second object of the invention is to provide an exposure apparatus for a master recording medium capable of stably forming a pattern having a uniform shape on a photoresist layer.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、請求項1に記載の発明にかかる
記録媒体原盤の製造方法は、基板上にフォトレジスト層
を形成する工程と、前記フォトレジスト層の上に光退色
性材料からなるコントラスト増強層を形成する工程と、
対物レンズによって集光された光源からの光を前記コン
トラスト増強層を介して前記フォトレジスト層に照射し
て、前記フォトレジスト層の所定領域を露光する露光工
程と、前記コントラスト増強層を除去する工程と、前記
露光された前記フォトレジスト層を現像して前記フォト
レジスト層に凹凸形状のパターンを形成する現像工程
と、前記フォトレジスト層に形成された前記凹凸形状の
パターンを転写して、記録媒体原盤を作製する転写工程
とを含み、前記露光工程において、前記フォトレジスト
上に集光される光のメインスポットの少なくとも一方向
の直径は、前記光源からの光の波長と前記対物レンズの
開口数とに基づいて定められる回折限界以下であり、前
記フォトレジスト層の露光領域に対応する前記コントラ
スト増強層の積算露光量をEp、前記フォトレジスト層
の露光不要領域に対応する前記コントラスト増強層の積
算露光量をElとそれぞれしたとき、El/Ep<0.
45を満足することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, a method of manufacturing a recording medium master according to the invention of claim 1 comprises a step of forming a photoresist layer on a substrate, and a contrast formed of a photobleaching material on the photoresist layer. Forming the enhancement layer,
An exposure step of irradiating the photoresist layer with light from a light source collected by an objective lens through the contrast enhancement layer to expose a predetermined region of the photoresist layer, and a step of removing the contrast enhancement layer. A developing step of developing the exposed photoresist layer to form an uneven pattern on the photoresist layer; and transferring the uneven pattern formed on the photoresist layer to a recording medium. A transfer step of producing a master, and in the exposure step, the diameter of the main spot of the light focused on the photoresist in at least one direction is the wavelength of the light from the light source and the numerical aperture of the objective lens. Is less than or equal to the diffraction limit determined based on, and the integrated dew of the contrast enhancing layer corresponding to the exposed region of the photoresist layer. The amount of Ep, when the accumulated exposure amount of the contrast enhancement layer corresponding to the exposure required region of the photoresist layer was respectively El, El / Ep <0.
45 is satisfied.

【0018】ここで、「回折限界以下」とは、前記フォ
トレジスト上に集光される光のメインスポットの周囲に
形成される第1暗環の直径をd、光の波長をλ、前記対
物レンズの開口数をNAとそれぞれしたとき、d<1.
22×λ/NAを満足する状態をいう。
Here, “below the diffraction limit” means that the diameter of the first dark ring formed around the main spot of the light focused on the photoresist is d, the wavelength of the light is λ, and the objective is Assuming that the numerical aperture of the lens is NA, d <1.
It means a state of satisfying 22 × λ / NA.

【0019】この請求項1に記載の発明によれば、フォ
トレジスト層の露光領域に対応するコントラスト増強層
に対する積算露光量と、露光不要領域に対応するコント
ラスト増強層に対する積算露光量との比を0.45以下
としている。これにより、フォトレジスト層に回折限界
以下の凹凸パターンを安定して形成することができる。
According to the first aspect of the present invention, the ratio of the integrated exposure amount for the contrast enhancing layer corresponding to the exposed region of the photoresist layer to the integrated exposure amount for the contrast enhancing layer corresponding to the unexposed region is determined. It is set to 0.45 or less. As a result, it is possible to stably form a concavo-convex pattern below the diffraction limit on the photoresist layer.

【0020】請求項2に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の製造方法は、前記フォトレジスト層と前記コントラ
スト増強層との間にさらに中間層を形成する工程と、前
記対物レンズによって集光された前記光源からの光を、
前記コントラスト増強層と前記中間層とを介して前記フ
ォトレジスト層に照射して、前記フォトレジスト層の所
定領域を露光する露光工程とを含むことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a recording medium master disk, which further comprises forming an intermediate layer between the photoresist layer and the contrast enhancing layer, and collecting the light by the objective lens. The light from the light source,
An exposure step of irradiating the photoresist layer through the contrast enhancing layer and the intermediate layer to expose a predetermined region of the photoresist layer.

【0021】この請求項2に記載の発明によれば、中間
層を設けたことによりコントラスト増強層を安定して形
成することができる。
According to the invention of claim 2, the provision of the intermediate layer makes it possible to stably form the contrast enhancing layer.

【0022】請求項3に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の製造方法は、前記中間層は前記光源からの光の波長
に対する透過率が90%以上であることを特徴とする。
The method of manufacturing a recording medium master according to the invention of claim 3 is characterized in that the intermediate layer has a transmittance of 90% or more with respect to the wavelength of the light from the light source.

【0023】この請求項3に記載の発明によれば、中間
層とコントラスト増強層を形成する条件を制御し中間層
の露光波長における透過率を90%以上にしている。こ
のため、フォトレジスト層のパターン形成を安定化でき
る。
According to the invention of claim 3, the conditions for forming the intermediate layer and the contrast enhancing layer are controlled so that the transmittance of the intermediate layer at the exposure wavelength is 90% or more. Therefore, the pattern formation of the photoresist layer can be stabilized.

【0024】請求項4に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の製造方法は、入射光の所定領域を遮光する遮光マス
クを前記光源と前記対物レンズとの間の光路内に配置
し、前記遮光マスクを経由した光により前記フォトレジ
スト層への露光を行うことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a recording medium master disc, wherein a light blocking mask for blocking a predetermined area of incident light is arranged in an optical path between the light source and the objective lens, and the light blocking mask is provided. The photoresist layer is exposed by light passing through.

【0025】この請求項4に記載の発明によれば、遮光
マスクを追加するだけで容易に超解像によるパターンを
形成できる。
According to the fourth aspect of the invention, the pattern by super-resolution can be easily formed only by adding the light-shielding mask.

【0026】請求項5に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の製造方法は、前記遮光マスクは複数の遮光領域を有
することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a recording medium master disc, wherein the light shielding mask has a plurality of light shielding regions.

【0027】この請求項5に記載の発明によれば、複数
の遮光領域によってサイドローブが複数箇所に分散す
る。これにより、積算光量比が改善され、パターン間隔
をさらに小さくできる。
According to the fifth aspect of the present invention, the side lobes are dispersed at a plurality of locations by the plurality of light shielding regions. Thereby, the integrated light amount ratio is improved and the pattern interval can be further reduced.

【0028】請求項6に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の製造方法は、入射光に対して位相ずれを生じさせる
位相シフトマスクを前記光源と前記対物レンズとの間の
光路内に配置し、前記位相シフトマスクを経由した光に
より前記フォトレジスト層への露光を行うことを特徴と
する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a recording medium master disc manufacturing method, wherein a phase shift mask for causing a phase shift with respect to incident light is disposed in an optical path between the light source and the objective lens. The photoresist layer is exposed by light passing through the phase shift mask.

【0029】この請求項6に記載の発明によれば、位相
シフトマスクを追加するだけで容易に超解像によるパタ
ーンを形成できる。また、遮光マスクを用いる場合より
も光利用効率が向上する。
According to the invention of claim 6, a pattern by super-resolution can be easily formed only by adding a phase shift mask. Further, the light utilization efficiency is improved as compared with the case where the light shielding mask is used.

【0030】請求項7に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の製造方法は、前記位相シフトマスクは、複数の位相
シフト領域を有し、隣接する前記位相シフト領域の位相
シフト量が異なることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a recording medium master disc, wherein the phase shift mask has a plurality of phase shift areas, and adjacent phase shift areas have different phase shift amounts. And

【0031】この請求項7に記載の発明によれば、複数
の位相シフト領域によってサイドローブが複数箇所に分
散する。これにより、積算光量比が改善され、パターン
間隔をさらに小さくできる。
According to the seventh aspect of the present invention, the side lobes are dispersed at a plurality of locations by the plurality of phase shift regions. Thereby, the integrated light amount ratio is improved and the pattern interval can be further reduced.

【0032】請求項8に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の製造方法は、隣接する前記位相シフト領域どうしの
位相シフト量の差がπの奇数倍であることを特徴とす
る。
According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a recording medium master disc, wherein the difference in the amount of phase shift between the adjacent phase shift areas is an odd multiple of π.

【0033】この請求項8に記載の発明によれば、隣接
する位相シフト領域の位相差をπ(ラジアン)、即ち1
/2波長の奇数倍にしている。これにより、最も効率良
くスポット径を小さくできる。
According to the eighth aspect of the present invention, the phase difference between the adjacent phase shift regions is π (radian), that is, 1
/ It is an odd multiple of 2 wavelengths. As a result, the spot diameter can be reduced most efficiently.

【0034】請求項9に記載の発明にかかる記録媒体原
盤の露光装置は、基板側から順にフォトレジスト層と少
なくともコントラスト増強層とを有する感光性基板に光
源からの光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを
前記感光性基板に対して合焦するためのフォーカシング
部と、前記フォーカシング部からのフォーカス信号に基
づいて前記対物レンズに対して所定のオフセット信号を
設定又は解除するオフセット量制御部と、前記対物レン
ズに入射する光の所定領域を遮光する遮光マスク、又は
前記対物レンズに入射する光の所定領域の位相をシフト
させるための位相シフトマスクを、前記光源から前記対
物レンズまでの光路内に挿脱するためのマスクホルダ
と、前記マスクホルダの位置を前記対物レンズの光軸に
垂直な面内において直交する2方向に調整するマスクホ
ルダ調整部とを有することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an exposure device for a recording medium master, which comprises an objective lens for condensing light from a light source on a photosensitive substrate having a photoresist layer and at least a contrast enhancing layer in order from the substrate side. A focusing unit for focusing the objective lens on the photosensitive substrate, and an offset amount control unit for setting or canceling a predetermined offset signal for the objective lens based on a focus signal from the focusing unit. An optical path from the light source to the objective lens, a light-shielding mask for blocking a predetermined area of the light entering the objective lens, or a phase shift mask for shifting the phase of the predetermined area of the light entering the objective lens. The position of the mask holder for inserting / removing into / from the mask holder is in a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens. And having a mask holder adjustment unit that adjusts the interlinking two directions.

【0035】この請求項9に記載の発明によれば、対物
レンズのフォーカスエラー信号に対して所定のオフセッ
ト電圧を設定又は解除できる。従って、露光ビームの焦
点位置を制御できる。これにより、フォトレジスト層と
コントラスト増強層とを有するガラス基板への露光と、
フォトレジスト層のみ有するガラス基板への露光とを使
い分けることができる。また、超解像のための遮光マス
ク又は位相シフトマスクを必要に応じて光路内に自在に
挿脱し、位置決めすることができる。これにより、超解
像による露光と、ガウスビームによる露光とを使い分け
ることができる。この結果、ガラス基板の使い分けと露
光法の使い分けとを組み合わせることで、高密度光ディ
スクと、CDやDVDなどの通常の光ディスクとに対応
させたパターンを容易に形成できる。従って、単独の露
光装置をきわめて効率よく使用できる。
According to the ninth aspect of the present invention, a predetermined offset voltage can be set or released with respect to the focus error signal of the objective lens. Therefore, the focus position of the exposure beam can be controlled. This exposes a glass substrate having a photoresist layer and a contrast enhancing layer,
Exposure to a glass substrate having only a photoresist layer can be selectively used. Further, a light-shielding mask or a phase shift mask for super-resolution can be freely inserted into and removed from the optical path and positioned as necessary. This makes it possible to selectively use super-resolution exposure and Gaussian beam exposure. As a result, by combining the proper use of the glass substrate and the proper use of the exposure method, it is possible to easily form a pattern corresponding to a high density optical disc and an ordinary optical disc such as a CD or a DVD. Therefore, the single exposure apparatus can be used very efficiently.

【0036】請求項10に記載の発明にかかる記録媒体
原盤の露光装置は、前記対物レンズにより集光されたス
ポット像を観察するスポット像観察部をさらに有するこ
とを特徴とする。
An exposure apparatus for a recording medium master according to a tenth aspect of the present invention is characterized by further comprising a spot image observation section for observing the spot image condensed by the objective lens.

【0037】この請求項10に記載の発明によれば、対
物レンズにより集光された超解像によるスポット像を容
易に観察できる。これにより、超解像のための遮光マス
クや位相シフトマスクの位置決めを高精度、かつ効率良
く行うことができる。
According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to easily observe the super-resolution spot image condensed by the objective lens. Thereby, the positioning of the light-shielding mask or the phase shift mask for super-resolution can be performed with high accuracy and efficiency.

【0038】請求項11に記載の発明にかかる記録媒体
原盤の露光装置は、前記スポット像観察部は、少なくと
も前記スポット像への焦点合わせ部を有することを特徴
とする。
An exposure apparatus for a recording medium master according to the invention of claim 11 is characterized in that the spot image observation section has at least a focusing section for the spot image.

【0039】この請求項11に記載の発明によれば、前
記スポット像観察部自体の移動によりスポット像への焦
点合わせを行うことができる。これにより、露光装置の
対物レンズを駆動しないのでアクチュエータに負荷を与
えることがない。
According to the eleventh aspect of the invention, the spot image can be focused by moving the spot image observing portion itself. As a result, the objective lens of the exposure apparatus is not driven, so that no load is applied to the actuator.

【0040】請求項12に記載の発明にかかる記録媒体
原盤の露光装置は、前記スポット像観察部は、少なくと
も前記スポット像のビーム直径を測定するビーム径測定
部を有することを特徴とする。
According to the twelfth aspect of the present invention, in the exposure apparatus for the recording medium master, the spot image observation section has at least a beam diameter measurement section for measuring the beam diameter of the spot image.

【0041】この請求項12に記載の発明によれば、ス
ポット像のビーム径を測定できる。これにより、遮光マ
スクや位相シフトマスクの位置決めを高精度、かつ効率
良く行うことができる。
According to the twelfth aspect of the invention, the beam diameter of the spot image can be measured. As a result, the positioning of the light shielding mask and the phase shift mask can be performed with high accuracy and efficiency.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる記録媒体原盤の製造方法及び記録媒体原盤
の露光装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 (第1実施形態)図1は、第1実施形態にかかる記録媒
体原盤の製造方法の工程を示す図である。以下、各工程
毎に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a method for manufacturing a recording medium master and an exposure apparatus for a recording medium master according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing steps of a method of manufacturing a recording medium master according to the first embodiment. Hereinafter, each step will be described.

【0043】(フォトレジスト層形成工程)図1(a)
に示すように、表面処理されたガラス基板101上に、
波長λの露光ビームに対して感光性を有するフォトレジ
スト層102を形成する。ガラス基板101には、洗浄
処理とフォトレジスト層102の密着性を向上するため
の表面処理とがなされている。フォトレジスト層102
はスピンコートなどによりガラス基板101上に塗布さ
れる。塗布後、必要に応じて加熱処理、乾燥処理、又は
冷却処理などを施す。また、フォトレジスト層102
は、後述する露光工程の後はアルカリ可溶となる。
(Photoresist Layer Forming Step) FIG. 1A
On the surface-treated glass substrate 101, as shown in
A photoresist layer 102 having photosensitivity to an exposure beam having a wavelength λ is formed. The glass substrate 101 is subjected to a cleaning treatment and a surface treatment for improving the adhesiveness of the photoresist layer 102. Photoresist layer 102
Is applied on the glass substrate 101 by spin coating or the like. After application, heat treatment, drying treatment, cooling treatment, or the like is performed as necessary. In addition, the photoresist layer 102
Becomes alkali-soluble after the exposure step described later.

【0044】フォトレジスト層102の膜厚は、スタン
パ表面に形成する溝の深さと同じ程度に形成する。この
膜厚は条件により異なるが、150〜300nm程度で
ある。本工程を具体的に説明する。円盤状の研磨ガラス
基板101を、UV/O3と呼ばれる光オゾンアッシン
グ装置で約3分間にわたって表面処理する。光オゾンア
ッシング処理は、ガラス基板101の表面の有機物を除
去すること、及び表面に酸化被膜を形成することを目的
とする。これにより、ガラス基板101に対する水溶性
樹脂の濡れ性(親水性)を向上させ、水溶性樹脂の膜厚
を均一化できる。さらに、水溶性樹脂とガラス基板10
1との密着性を強めることができる。
The film thickness of the photoresist layer 102 is formed to the same extent as the depth of the groove formed on the stamper surface. Although this film thickness varies depending on the conditions, it is about 150 to 300 nm. This step will be specifically described. The disk-shaped polished glass substrate 101 is surface-treated for about 3 minutes by an optical ozone ashing device called UV / O 3 . The optical ozone ashing treatment is intended to remove organic substances on the surface of the glass substrate 101 and to form an oxide film on the surface. Thereby, the wettability (hydrophilicity) of the water-soluble resin to the glass substrate 101 can be improved and the film thickness of the water-soluble resin can be made uniform. Further, the water-soluble resin and the glass substrate 10
The adhesiveness with 1 can be strengthened.

【0045】また、水に対する濡れ性を向上できる処理
であれば、光オゾンアッシング処理以外の方法でも代用
が可能である。例えば、イソプロピルアルコールなどの
溶剤で表面を洗浄して有機物を除去した後、十分に純水
で洗浄してガラス表面を親水性に置換してもよい。な
お、有機物の除去性に優れている点、乾式でガラス基板
の乾燥が不必要な点を考慮すると、光オゾンアッシング
処理が最も望ましい。
Further, as long as it is a treatment capable of improving the wettability with water, a method other than the optical ozone ashing treatment can be substituted. For example, the surface may be washed with a solvent such as isopropyl alcohol to remove organic substances, and then the glass surface may be replaced with hydrophilicity by sufficiently washing with pure water. Considering the excellent removability of organic substances and the fact that the glass substrate is dry and does not need to be dried, the optical ozone ashing treatment is most desirable.

【0046】次に、ガラス基板101上にヘキサメチル
ジシラザン(以下、「HMDS」という)をスピンコー
トする。その後、オーブンにより130℃の温度で30
分間の加熱処理を施し完全に乾燥させる。HMDS処理
は、ガラス基板101の表面を疎水性にするために行
う。HMDS処理により、ガラス基板101の表面にフ
ォトレジスト層102を均一に塗布できること、ガラス
基板101とフォトレジスト層102との密着力を高め
ること、及び現像時にフォトレジスト層102の剥離を
防止することなどの効果を奏する。
Next, hexamethyldisilazane (hereinafter referred to as "HMDS") is spin-coated on the glass substrate 101. Then, in an oven at a temperature of 130 ℃ 30
Heat for 1 minute to dry completely. The HMDS treatment is performed to make the surface of the glass substrate 101 hydrophobic. By the HMDS treatment, the photoresist layer 102 can be uniformly applied to the surface of the glass substrate 101, the adhesion between the glass substrate 101 and the photoresist layer 102 can be increased, and the peeling of the photoresist layer 102 during development can be prevented. Produce the effect of.

【0047】そして、HMDS塗布したガラス基板10
1上にスピンコータでフォトレジストを塗布する。その
後、オーブンにより80℃の温度で30分間の加熱処理
を施す。フォトレジスト材料としては、東京応化製のポ
ジ型フォトレジストを使用する。また、フォトレジスト
層102の膜厚は約600Åである。
Then, the glass substrate 10 coated with HMDS
A photoresist is applied onto 1 by a spin coater. After that, heat treatment is performed in an oven at a temperature of 80 ° C. for 30 minutes. As the photoresist material, a positive photoresist manufactured by Tokyo Ohka is used. The film thickness of the photoresist layer 102 is about 600Å.

【0048】(コントラスト増強層形成工程)フォトレ
ジスト層102を形成した後、図1(b)に示すよう
に、フォトレジスト層の表面に光退色性材料からなるコ
ントラスト増強層103を形成する。コントラスト増強
層103の塗布は、フォトレジスト層102と同様にス
ピンコート法による。なお、光退色性材料を分散させる
溶媒は、フォトレジスト層を溶かさないこと、及び現像
工程前にコントラスト増強層103を容易に除去できる
ことが望ましい。このため、光退色性材料を水溶性樹脂
溶媒に分散させて塗布することが好ましい。
(Contrast Enhancement Layer Forming Step) After forming the photoresist layer 102, as shown in FIG. 1B, a contrast enhancement layer 103 made of a photobleaching material is formed on the surface of the photoresist layer. The application of the contrast enhancing layer 103 is performed by the spin coating method similarly to the photoresist layer 102. It is desirable that the solvent in which the photobleaching material is dispersed does not dissolve the photoresist layer and that the contrast enhancing layer 103 can be easily removed before the developing process. For this reason, it is preferable to disperse the photobleachable material in a water-soluble resin solvent and apply it.

【0049】本工程を具体的に説明する。スピンコータ
で、水溶性樹脂にスピロピラン系の光退色性材料を分散
させた溶液を、フォトレジスト層102を形成したガラ
ス基板101上に塗布する。その後、オーブンにて80
〜100℃の温度で30分間の加熱処理を施す。水溶性
樹脂材料としては、東京応化製のTPF(商品名:主成
分はポリビニルアルコール)を使用する。コントラスト
増強層103の膜厚は約1000Åに調整する。なお、
水溶性樹脂材料としてポリビニルアルコール以外に、メ
チルセルロース、ポリビニルピロドリンを使用しても良
い。
This step will be specifically described. A solution in which a spiropyran-based photobleaching material is dispersed in a water-soluble resin is applied onto a glass substrate 101 having a photoresist layer 102 formed thereon by a spin coater. Then, in the oven 80
Heat treatment is performed at a temperature of -100 ° C for 30 minutes. As the water-soluble resin material, TPF manufactured by Tokyo Ohka (trade name: polyvinyl alcohol as a main component) is used. The thickness of the contrast enhancing layer 103 is adjusted to about 1000Å. In addition,
As the water-soluble resin material, methyl cellulose or polyvinyl pyrrodrine may be used instead of polyvinyl alcohol.

【0050】(露光工程)コントラスト増強層103を
形成した後、図1(c)に示すように、フォトレジスト
層102に対して露光を行う。露光には、波長λ=40
0nm程度の光を供給するレーザ光源を備える記録媒体
原盤の露光装置を用いる。なお、図1(c)では、説明
の便宜のため露光装置本体の構成は省略し、対物レンズ
104のみを示す。
(Exposure Step) After the contrast enhancing layer 103 is formed, the photoresist layer 102 is exposed as shown in FIG. For exposure, wavelength λ = 40
An exposure apparatus for a recording medium master disk is used which includes a laser light source that supplies light of about 0 nm. Note that in FIG. 1C, for convenience of description, the configuration of the exposure apparatus main body is omitted, and only the objective lens 104 is shown.

【0051】露光工程では、まず、回転テーブル(不図
示)に載置したガラス基板101に対して対物レンズ1
04(NA=0.9程度)の焦点位置を合わせる。回転
テーブルによって、フォトレジスト層102が塗布され
たガラス基板101を回転させる。そして、対物レンズ
104をガラス基板101の半径方向に移動させなが
ら、レーザ光105をコントラスト増強層103を介し
てフォトレジスト層102に照射する。コントラスト増
強層103では、照射された領域106のうち積算露光
量が所定値以上である領域において光反応を生じる。そ
して、光反応が生じた領域は退色して、光が透過するよ
うになる。これにより、フォトレジスト層102に対し
てスパイラル状又は同心円状の情報トラック上に凹凸パ
ターンの潜像を形成できる。ここで、連続してレーザ光
を照射する場合は、トラッキング用の連続案内溝が形成
される。また、必要に応じて断続させてレーザ光を照射
する場合は、アドレス等の情報ピットが形成される。
In the exposure process, first, the objective lens 1 is attached to the glass substrate 101 placed on a rotary table (not shown).
The focus position of 04 (NA = about 0.9) is adjusted. The glass substrate 101 coated with the photoresist layer 102 is rotated by the rotating table. Then, while moving the objective lens 104 in the radial direction of the glass substrate 101, the laser light 105 is applied to the photoresist layer 102 through the contrast enhancing layer 103. In the contrast enhancing layer 103, a photoreaction occurs in a region of the irradiated region 106 where the integrated exposure amount is a predetermined value or more. Then, the region where the photoreaction has occurred discolors and the light is transmitted. As a result, a latent image having a concavo-convex pattern can be formed on a spiral or concentric information track with respect to the photoresist layer 102. Here, when laser light is continuously emitted, a continuous guide groove for tracking is formed. Further, when the laser beam is irradiated intermittently as necessary, information pits such as addresses are formed.

【0052】対物レンズ104によってフォトレジスト
層102に集光されたレーザ光105のスポット径は、
後述する遮光マスクや位相シフトマスクを用いて回折限
界よりも小さくなるようにする。
The spot diameter of the laser beam 105 focused on the photoresist layer 102 by the objective lens 104 is
It is made smaller than the diffraction limit by using a light-shielding mask or a phase shift mask described later.

【0053】さらに、フォトレジスト層102の露光領
域に対応するコントラスト増強層103の積算露光量を
Ep、前記フォトレジスト層の露光不要領域に対応する
前記コントラスト増強層103の積算露光量をElとそ
れぞれしたとき、El/Ep<0.45の条件を満足す
るように露光を行う。この条件については後で詳述す
る。
Further, the integrated exposure amount of the contrast enhancing layer 103 corresponding to the exposed region of the photoresist layer 102 is Ep, and the integrated exposure amount of the contrast enhancing layer 103 corresponding to the unexposed region of the photoresist layer is El. Then, exposure is performed so as to satisfy the condition of El / Ep <0.45. This condition will be described in detail later.

【0054】本工程を具体的に説明する。露光には、光
源波長λ=413nm、対物レンズのNA=0.9の原
盤露光装置を用いる。線速度が一定(約7m/s)のC
LV方式で案内溝を露光する。この場合、ガウスビーム
の回折限界のスポット径は1/e2強度で約0.40μ
mである。本実施形態では、対物レンズ104の光源側
に、厚さ0.6mmのBK7ガラスにZnS/SiO2
膜(屈折率2.26)をスパッタした位相シフトマスク
を配置する。図7(a)は、位相シフトマスクの構成を
示す図である。直径D=1.05mmの円形領域が位相
ずれδ1を与える位相シフト領域である。対物レンズ1
04の瞳径φに対する比率は0.3である。ZnS/S
iO2膜の厚さは169nmである。これにより、位相
シフト量がゼロの部分との位相差がπラジアン、即ち1
/2波長となる。
This step will be specifically described. For exposure, a master exposure apparatus with a light source wavelength λ = 413 nm and an objective lens NA = 0.9 is used. C with constant linear velocity (about 7 m / s)
The guide groove is exposed by the LV method. In this case, the diffraction-limited spot diameter of the Gaussian beam is about 0.40 μ at 1 / e 2 intensity.
m. In this embodiment, ZnS / SiO 2 is formed on BK7 glass having a thickness of 0.6 mm on the light source side of the objective lens 104.
A phase shift mask formed by sputtering a film (refractive index 2.26) is arranged. FIG. 7A is a diagram showing the configuration of the phase shift mask. A circular region having a diameter D = 1.05 mm is a phase shift region that gives a phase shift δ1. Objective lens 1
The ratio of 04 to the pupil diameter φ is 0.3. ZnS / S
The thickness of the iO 2 film is 169 nm. As a result, the phase difference from the portion where the phase shift amount is zero is π radian, that is, 1
/ 2 wavelengths.

【0055】また、他の薄膜材料SiOやSiO2、S
iNなどを次式を満足するように形成しても良い。 (膜の屈折率−1)×膜の厚さ=1/2波長(位相差
π)又はその奇数倍 さらに、薄膜を形成する代わりに、ガラス自体を円形に
エッチングしても良い。なお、薄膜パターンはフォトエ
ッチング法により容易に製作できる。このため、フォト
エッチング法を用いると、ガラスエッチング法より簡単
に位相シフトマスクを製造できる。
Other thin film materials such as SiO, SiO 2 and S
You may form iN etc. so that the following formula may be satisfy | filled. (Refractive index of film-1) × film thickness = 1/2 wavelength (phase difference π) or an odd multiple thereof Further, instead of forming a thin film, the glass itself may be etched into a circle. The thin film pattern can be easily manufactured by photoetching. Therefore, using the photo-etching method, the phase shift mask can be manufactured more easily than the glass-etching method.

【0056】(コントラスト増強層除去工程)露光工程
の後、図1(d)に示すように、フォトレジスト層10
2上のコントラスト増強層103を除去する。コントラ
スト増強層103を構成する光退色性材料を塗布したと
きの溶媒が水溶性樹脂の場合は、水で容易にコントラス
ト増強層103を除去できる。本工程を具体的に説明す
る。本実施形態では水溶性樹脂で構成されるコントラス
ト増強層103を純水で洗浄除去する。
(Contrast enhancing layer removing step) After the exposure step, as shown in FIG.
The contrast enhancement layer 103 on 2 is removed. When the solvent used when the photobleaching material forming the contrast enhancing layer 103 is applied is a water-soluble resin, the contrast enhancing layer 103 can be easily removed with water. This step will be specifically described. In this embodiment, the contrast enhancing layer 103 made of a water-soluble resin is washed and removed with pure water.

【0057】(現像工程)コントラスト増強層103を
除去した後は、図1(e)に示すように、現像処理を行
う。露光されて潜像が形成された領域107のフォトレ
ジスト層102をアルカリ性現像液により除去する。そ
の後、純水でリンスして、乾燥する。現像工程後には、
フォトレジスト層102にピット又は案内溝の凹凸パタ
ーン108a,108bが形成される。本工程を具体的
に説明する。コントラスト増強層103を除去したガラ
ス基板101をアルカリ性の現像液で90秒間現像す
る。その後、純水でリンスし、高速回転で振り切り乾燥
する。
(Developing Step) After removing the contrast enhancing layer 103, a developing process is performed as shown in FIG. The photoresist layer 102 in the area 107 where the latent image is formed by exposure is removed by an alkaline developer. Then, rinse with pure water and dry. After the development process,
Concavo-convex patterns 108a and 108b of pits or guide grooves are formed on the photoresist layer 102. This step will be specifically described. The glass substrate 101 from which the contrast enhancing layer 103 has been removed is developed with an alkaline developer for 90 seconds. After that, it is rinsed with pure water and shaken off at high speed to dry.

【0058】(金属被膜処理工程、電鋳工程、剥離等工
程)現像後に、図1(f)に示すように、凹凸パターン
を有するガラス基板101の表面に、スパッタでニッケ
ルなどの金属被膜109を形成する。金属被膜処理後
に、図1(g)に示すように、被膜付きガラス基板10
1を電鋳することで、電鋳110を積層する。そして、
図1(h)に示すように、電鋳されたガラス基板101
から積層した電鋳110を剥離する。電鋳110の裏面
(凹凸パターンが形成されていない面)を研磨し、表面
に残留付着している下層水溶性樹脂を洗浄・乾燥する。
最後に、内外径を所望の寸法に加工することで、光ディ
スク原盤(成形による基板量産用スタンパ)が完成す
る。
(Metal coating process, electroforming process, peeling process, etc.) After development, as shown in FIG. 1 (f), a metal coating 109 of nickel or the like is sputtered on the surface of the glass substrate 101 having an uneven pattern. Form. After the metal coating treatment, as shown in FIG. 1 (g), the coated glass substrate 10 is provided.
By electroforming No. 1, electroforming 110 is laminated. And
As shown in FIG. 1H, an electroformed glass substrate 101
The electroformed 110 laminated is peeled off. The back surface (the surface on which the concavo-convex pattern is not formed) of the electroformed 110 is polished, and the lower layer water-soluble resin remaining on the surface is washed and dried.
Finally, the inner and outer diameters are processed into desired dimensions to complete an optical disc master (a stamper for mass production of substrates by molding).

【0059】本工程を具体的に説明する。金属被膜処理
工程では、スパッタにより、下層表面にニッケル膜(膜
厚500〜1000Å)を成膜する。電鋳時に、ニッケ
ル膜を電極とする。電鋳工程では、板厚が約300μm
になるまで、電鋳法でニッケルを積層させる。剥離工程
では、ニッケルの板をガラス基板101から剥離する。
剥離後、純水により表面に残留付着している下層(水溶
性樹脂)を洗浄・除去し、乾燥させる。ここで、残留付
着物を十分に除去できない場合、水溶性樹脂の溶解速度
が大きくなる特性を利用して、温水を用いることが望ま
しい。
This step will be specifically described. In the metal coating treatment step, a nickel film (film thickness 500 to 1000Å) is formed on the lower surface by sputtering. A nickel film is used as an electrode during electroforming. In the electroforming process, the plate thickness is about 300 μm
Until nickel is deposited by electroforming. In the peeling step, the nickel plate is peeled from the glass substrate 101.
After peeling, the lower layer (water-soluble resin) remaining on the surface is washed and removed with pure water and dried. Here, when the residual deposits cannot be sufficiently removed, it is desirable to use warm water by utilizing the characteristic that the dissolution rate of the water-soluble resin is increased.

【0060】(中間層形成工程及びその除去工程)図1
に示した上記工程ではコントラスト増強層103の塗布
と剥離を簡略化するため、光退色性材料を水溶性樹脂に
混ぜて塗布している。しかし、これに限らず、光退色性
材料を有機溶媒に溶解しても良い。製造性、入手性、及
び溶媒への溶解性の点では、光退色性材料を有機溶媒に
溶解した場合の方が、水溶性樹脂に混ぜる場合に比較し
てやや有利である。光退色性材料を有機溶媒に溶解した
場合の記録媒体原盤の製造工程を図2に基づいて説明す
る。
(Intermediate layer forming step and its removing step) FIG.
In the above step shown in FIG. 3, in order to simplify the coating and peeling of the contrast enhancing layer 103, the photobleaching material is mixed with the water-soluble resin and applied. However, not limited to this, the photobleaching material may be dissolved in an organic solvent. In terms of manufacturability, availability, and solubility in a solvent, the case where the photobleachable material is dissolved in an organic solvent is slightly more advantageous than the case where it is mixed with a water-soluble resin. The manufacturing process of the recording medium master disk when the photobleachable material is dissolved in an organic solvent will be described with reference to FIG.

【0061】図2に示す工程は、有機溶媒に溶解した光
退色性材料からなるコントラスト増強層103とフォト
レジスト層102との間に、両層の混合を防止するため
中間層111を形成する工程(図2(b))と中間層1
11を除去する工程(図2(f))とが追加されている
点が図1で示した工程と異なる。その他の工程は図1で
説明した内容と同様であるので重複する工程の説明は省
略する。
In the step shown in FIG. 2, an intermediate layer 111 is formed between the contrast enhancing layer 103 made of a photobleaching material dissolved in an organic solvent and the photoresist layer 102 to prevent the layers from being mixed. (FIG. 2B) and the intermediate layer 1
The process is different from the process shown in FIG. 1 in that a process for removing 11 (FIG. 2 (f)) is added. Since the other steps are the same as those described with reference to FIG. 1, the description of the overlapping steps will be omitted.

【0062】図2(b)に示すように、中間層111は
フォトレジスト層102の上に形成される。中間層11
1は、ポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂をスピン
コートすること、又はIn23などの誘電体膜をスパッ
タすることで形成される。さらに、図2(f)に示すよ
うに、中間層111の除去は、中間層111が水溶性樹
脂の場合は純水により、又は中間層111が誘電体膜の
場合は酸などにより行う。また、後述するように中間層
111の露光波長における透過率を90%以上にするこ
とが望ましい。これにより、フォトレジスト層102に
形成される凹凸パターンの形状を安定化できる。
As shown in FIG. 2B, the intermediate layer 111 is formed on the photoresist layer 102. Middle layer 11
1 is formed by spin-coating a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or by sputtering a dielectric film such as In 2 O 3 . Further, as shown in FIG. 2F, the intermediate layer 111 is removed with pure water when the intermediate layer 111 is a water-soluble resin, or with acid or the like when the intermediate layer 111 is a dielectric film. Further, as described later, it is desirable that the transmittance of the intermediate layer 111 at the exposure wavelength is 90% or more. Thereby, the shape of the concavo-convex pattern formed on the photoresist layer 102 can be stabilized.

【0063】上述した記録媒体原盤の製造工程におい
て、形成されるパターン間隔を小さくすると、図14で
示したように超解像の条件によってはフォトレジスト層
のパターン形状、特にパターン高さが不均一になる場合
がある。パターンの間隔が露光ビーム径程度まで小さく
なると、隣接するパターン同士で露光ビームの強度分布
の裾部が重複する。そして、強度分布の裾部の重複が累
積することによって、フォトレジスト層102が露光さ
れない領域、すなわち現像後では図1(e)のフォトレ
ジスト層102のパターン凸部108aに対応するコン
トラスト増強層103の部分にも透過率の低下が生ず
る。この結果、露光ビームがフォトレジスト層102の
露光不要な領域に達してしまう。こうして、現像後のパ
ターン形状が不均一となる。
In the manufacturing process of the recording medium master disk described above, if the pattern interval to be formed is made small, the pattern shape of the photoresist layer, especially the pattern height is not uniform depending on the super-resolution condition as shown in FIG. May be. When the pattern interval is reduced to about the exposure beam diameter, the tails of the intensity distribution of the exposure beam overlap between adjacent patterns. Then, the overlap of the skirts of the intensity distribution is accumulated, so that the contrast enhancement layer 103 corresponding to the pattern convex portion 108a of the photoresist layer 102 of FIG. 1E after development is a region where the photoresist layer 102 is not exposed. A decrease in transmittance occurs also in the area. As a result, the exposure beam reaches a region of the photoresist layer 102 that does not need to be exposed. In this way, the pattern shape after development becomes non-uniform.

【0064】図3は、ガウスビームで露光した場合に、
露光ビームの裾部重なりによる累積露光量を、トラック
ピッチTP=0.33μm、0.40μm、0.74μ
mの3通りのパターン間隔について示す図である。図3
の横軸はパターン位置、縦軸は露光量(単位は任意)を
それぞれ示している。図3から明らかなように、トラッ
クピッチが小さくなるに応じて、隣接する露光ビームの
裾部の重なりが大きくなる。また、回折限界以下のビー
ム径を得るために超解像を用いる場合は、本質的にサイ
ドローブを除去できない。このため、この重なり現象が
顕著となり易い。
FIG. 3 shows the case of exposure with a Gaussian beam.
The cumulative exposure amount due to the overlap of the bottoms of the exposure beams is set to the track pitch TP = 0.33 μm, 0.40 μm, 0.74 μ
It is a figure shown about three kinds of pattern intervals of m. Figure 3
The horizontal axis indicates the pattern position, and the vertical axis indicates the exposure amount (unit is arbitrary). As is clear from FIG. 3, as the track pitch decreases, the overlap of the skirts of the adjacent exposure beams increases. Also, when super-resolution is used to obtain a beam diameter below the diffraction limit, side lobes cannot be essentially removed. Therefore, this overlapping phenomenon is likely to be remarkable.

【0065】また、案内溝を形成する場合は、情報トラ
ックに対し垂直方向、すなわち記録媒体(光ディスク)
原盤の半径方向のみに重なり現象を生ずる。さらに、情
報ピットを形成する場合は、記録媒体原盤の半径方向の
みならず、情報トラックに沿った方向にも重なり現象が
起こりうる。しかし、一般的に情報ピット間隔とトラッ
クピッチ間隔ではトラックピッチ間隔の方が微少であ
る。このことから、パターンが案内溝の場合及びピット
の場合のいずれであっても、この重なり現象は半径方向
で顕著になる。このため、トラックピッチを小さくした
場合に、重なり現象がさらに目立つこととなる。
When the guide groove is formed, it is perpendicular to the information track, that is, the recording medium (optical disk).
An overlapping phenomenon occurs only in the radial direction of the master. Furthermore, when the information pits are formed, an overlapping phenomenon may occur not only in the radial direction of the recording medium master but also in the direction along the information tracks. However, in general, the track pitch interval is smaller than the information pit interval and the track pitch interval. From this, whether the pattern is a guide groove or a pit, this overlapping phenomenon becomes noticeable in the radial direction. Therefore, when the track pitch is reduced, the overlapping phenomenon becomes more noticeable.

【0066】本実施形態では、フォトレジスト層102
の露光領域に対応するコントラスト増強層103の積算
露光量をEp、フォトレジスト層102の露光不要領域
に対応するコントラスト増強層103の積算露光量をE
lとそれぞれしたとき、条件式El/Ep(以下「K」
という)<0.45を満足するように露光する。これに
より、フォトレジスト層102に均一な形状のパターン
形成を行うことができる。
In this embodiment, the photoresist layer 102 is used.
Ep is the cumulative exposure amount of the contrast enhancing layer 103 corresponding to the exposure region of E, and E is the cumulative exposure amount of the contrast enhancing layer 103 corresponding to the non-exposure region of the photoresist layer 102.
When it is respectively set to l, the conditional expression El / Ep (hereinafter “K”)
Exposure) to satisfy <0.45. As a result, it is possible to form a uniform pattern on the photoresist layer 102.

【0067】次に、条件式K<0.45について説明す
る。図4は、ガウスビームによりコントラスト増強層を
用いた露光における、トラックピッチTPとパラメータ
Kとの関係を示す図である。図4において、「Gaus
s」はガウスビームによる露光、「位相輪帯0.3−
0.45」は図7(b)に示す位相シフトマスクを用い
た場合の露光、「位相円0.3」は図7(a)に示す位
相シフトマスクを用いた場合の露光における関係であ
る。位相シフトマスクに関しては後述する。そして、パ
ラメータKを変化させて、フォトレジスト層102に形
成されたパターンの断面形状をAFMにて観察・評価を
行う。この結果、トラックピッチTP=0.35μmま
ではフォトレジスト層102に形成されるパターンの形
状は均一であり問題ないことを見いだした。図4からT
P=0.35μmはK=0.45に相当する。この結
果、K<0.45ならば均一な形状のパターンをフォト
レジスト層102に形成できる。なお、パラメータK
は、露光ビームの形状に依存しない。このため、超解像
を利用する場合もこの条件式は有効である。
Next, the conditional expression K <0.45 will be described. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the track pitch TP and the parameter K in exposure using a contrast enhancement layer with a Gaussian beam. In FIG. 4, “Gaus
"s" is exposure with a Gaussian beam, and "phase ring zone 0.3-
“0.45” is the relationship in the exposure when the phase shift mask shown in FIG. 7B is used, and “phase circle 0.3” is the relationship in the exposure when the phase shift mask shown in FIG. 7A is used. . The phase shift mask will be described later. Then, the parameter K is changed, and the cross-sectional shape of the pattern formed on the photoresist layer 102 is observed and evaluated by the AFM. As a result, it was found that the shape of the pattern formed on the photoresist layer 102 was uniform up to the track pitch TP = 0.35 μm and there was no problem. 4 to T
P = 0.35 μm corresponds to K = 0.45. As a result, if K <0.45, a uniform pattern can be formed on the photoresist layer 102. The parameter K
Does not depend on the shape of the exposure beam. Therefore, this conditional expression is effective even when super-resolution is used.

【0068】また、本実施形態では、集光された露光ビ
ームのスポット径を超解像により回折限界以下に絞って
いる。超解像は、対物レンズに入射する光の一部を遮光
すること、又は位相ずれを生じさせることなどにより行
う。そして、遮光領域又は位相ずれ領域の形状、配置、
大きさ、又は位相ずれ量を適当に設定することで、対物
レンズにより集光される露光ビームのスポット径を、通
常の回折限界のスポット径より小径化できる。
Further, in the present embodiment, the spot diameter of the focused exposure beam is narrowed down to the diffraction limit or less by super-resolution. Super-resolution is performed by blocking a part of the light incident on the objective lens or by causing a phase shift. The shape and arrangement of the light shielding area or the phase shift area,
By appropriately setting the size or the amount of phase shift, the spot diameter of the exposure beam focused by the objective lens can be made smaller than the usual diffraction limit spot diameter.

【0069】図5(a)から図5(d)は、遮光マスク
SMの構成を示す図である。遮光マスクによる超解像で
は、例えば、図5(a)に示す矩形遮光領域S1や図5
(b)に示す円形遮光領域S2を有する遮光マスクSM
を用いる。遮光マスクSMは、遮光領域S1、S2の中
心と対物レンズ104の光軸と一致させて対物レンズ1
04よりも光源側に配置する。
FIGS. 5A to 5D are views showing the structure of the light shielding mask SM. In the super-resolution using the light-shielding mask, for example, the rectangular light-shielding region S1 shown in FIG.
Light-shielding mask SM having a circular light-shielding region S2 shown in (b)
To use. The light-shielding mask SM is arranged so that the centers of the light-shielding regions S1 and S2 are aligned with the optical axis of the objective lens 104.
It is arranged closer to the light source than 04.

【0070】また、図5(c)に示すように複数の矩形遮
光領域S3を縞状に設ける遮光マスクSM、又は図5
(d)に示す円形遮光領域及び複数の輪帯状遮光領域S
4を設ける遮光マスクSMでも良い。これらのマスクの
場合も、遮光領域S3、S4の中心と対物レンズ104
の光軸と一致させて対物レンズ104よりも光源側に配
置する。これにより、サイドビームを複数箇所に発生さ
せることでその強度自体を分散させることができる。
Further, as shown in FIG. 5C, a light-shielding mask SM having a plurality of rectangular light-shielding regions S3 provided in stripes, or FIG.
A circular light-shielding region and a plurality of ring-shaped light-shielding regions S shown in (d)
A light-shielding mask SM provided with 4 may be used. Also in the case of these masks, the centers of the light shielding regions S3 and S4 and the objective lens 104
It is arranged on the light source side of the objective lens 104 so as to coincide with the optical axis of. Thereby, the intensity itself can be dispersed by generating the side beams at a plurality of locations.

【0071】図6(a)から図6(d)は、位相シフト
マスクPMの構成を示す図である。位相シフトマスク
は、対物レンズに入射する光の一部に位相ずれを生じさ
せる位相物体から構成されている。図6(a)は、位相ず
れδ1を生じさせる矩形領域P1と位相ずれδ2を生じ
させる外周領域P2とを有する位相シフトマスクPMの
構成を示す図である。
FIGS. 6A to 6D are diagrams showing the structure of the phase shift mask PM. The phase shift mask is composed of a phase object that causes a phase shift in a part of the light incident on the objective lens. FIG. 6A is a diagram showing a configuration of a phase shift mask PM having a rectangular region P1 that causes a phase shift δ1 and an outer peripheral region P2 that causes a phase shift δ2.

【0072】図6(b)は、位相ずれδ1を生じさせる
円形領域P3と位相ずれδ2を生じさせる外周領域P4
とを有する位相シフトマスクPMの構成を示す図であ
る。図6(c)は、位相ずれδ1を生じさせる矩形領域P
5と、位相ずれδ3を生じさせる矩形領域P6と、位相
ずれδ2を生じさせる外周領域P7とを有する位相シフ
トマスクPMの構成を示す図である。図6(d)は、位相
ずれδ1を生じさせる円形領域P8と、位相ずれδ3を
生じさせる輪帯状領域P9と、位相ずれδ2、δ4を生
じさせる外周領域P10、P11とを有する位相シフト
マスクPMの構成を示す図である。
FIG. 6B shows a circular area P3 which causes a phase shift δ1 and an outer peripheral area P4 which causes a phase shift δ2.
It is a figure which shows the structure of the phase shift mask PM which has and. FIG. 6C shows a rectangular region P that causes a phase shift δ1.
5 is a diagram showing a configuration of a phase shift mask PM including a rectangular region P6 that causes a phase shift δ3 and an outer peripheral region P7 that causes a phase shift δ2. FIG. FIG. 6D shows a phase shift mask PM having a circular region P8 that causes a phase shift δ1, an annular region P9 that causes a phase shift δ3, and outer peripheral regions P10 and P11 that cause phase shifts δ2 and δ4. It is a figure which shows the structure of.

【0073】かかる構成の位相シフトマスクPMは、位
相シフト領域の中心と対物レンズ104の光軸と一致さ
せて対物レンズ104よりも光源側に配置する。これに
より、サイドビームを複数箇所に発生させることでその
強度自体を分散させることができる。また、位相ずれ領
域間の位相ずれ量(例えば|δ1−δ2|など)をπの
奇数倍とすることが望ましい。これにより、露光ビーム
のスポット径を小径化する効果を最も高めることができ
る。
The phase shift mask PM having such a configuration is arranged closer to the light source than the objective lens 104 so that the center of the phase shift region coincides with the optical axis of the objective lens 104. Thereby, the intensity itself can be dispersed by generating the side beams at a plurality of locations. Further, it is desirable that the amount of phase shift between the phase shift regions (for example, | δ1-δ2 |) be an odd multiple of π. As a result, the effect of reducing the spot diameter of the exposure beam can be maximized.

【0074】このように、ガウスビームと比較すると、
超解像においてはメインビームを小径化できる。しか
し、超解像におけるメインビームの強度は低下する。同
一のビーム径を与える遮光マスクと位相シフトマスクと
を比較すると、位相シフトマスクのほうがメインビーム
強度が大きい。従って、光源の光量が少ない場合は、位
相シフトマスクを用いて超解像を行うことが光量を有効
に利用できるので望ましい。
Thus, comparing with the Gaussian beam,
In super-resolution, the diameter of the main beam can be reduced. However, the intensity of the main beam in super-resolution decreases. Comparing a light-shielding mask that gives the same beam diameter with a phase shift mask, the phase shift mask has a higher main beam intensity. Therefore, when the light amount of the light source is small, it is desirable to perform super-resolution using the phase shift mask because the light amount can be effectively used.

【0075】本実施形態では、上述のように図7(a)
に示す構成の位相シフトマスクPMを用いる。円形位相
シフトマスクを用いた場合のメインビームの計算上のス
ポット径は0.36μm、メインビームピーク強度はガ
ウスビームの0.65倍である。また、メインビームと
サイドビームのピーク強度比は0.11である。さら
に、パラメータK=0.45となるトラックピッチは
0.32μm(図4の「位相円0.3」の曲線)であ
る。露光ビームの強度プロファイルを図8に示す。
In this embodiment, as shown in FIG.
The phase shift mask PM having the configuration shown in is used. When the circular phase shift mask is used, the calculated spot diameter of the main beam is 0.36 μm, and the main beam peak intensity is 0.65 times that of the Gaussian beam. Further, the peak intensity ratio of the main beam and the side beam is 0.11. Further, the track pitch where the parameter K = 0.45 is 0.32 μm (curve of “phase circle 0.3” in FIG. 4). The intensity profile of the exposure beam is shown in FIG.

【0076】また、上述の諸条件を用いた本製造方法に
よれば、フォトレジスト層102にトラックピッチ0.
32μmの均一な形状のパターンを安定して形成でき
る。図9は、本実施形態によるフォトレジスト層102
に形成されたパターンの形状をAFMで観察した結果を
示す図である。図9から明らかなように、均一な形状の
パターンが形成されていることがわかる。
Further, according to the present manufacturing method using the above-mentioned conditions, the track pitch of the photoresist layer 102 is 0.
A 32 μm uniform pattern can be stably formed. FIG. 9 illustrates the photoresist layer 102 according to the present embodiment.
It is a figure which shows the result of having observed the shape of the pattern formed in AFM with AFM. As is clear from FIG. 9, it can be seen that a uniform pattern is formed.

【0077】(第2実施形態)第2実施形態にかかる記
録媒体原盤の製造方法は、露光工程において、輪帯状の
位相シフトマスクPMを利用して案内溝の露光を行う点
が上記第1実施形態と異なる。その他の工程は上記第1
実施形態と同様であるので重複する説明は省略する。位
相シフトマスクPMの位相シフト領域は、図7(b)に示
すように、内径D1=1.05mm、外径D2=1.5
8mmの輪帯形状である。位相シフト領域は、位相ずれ
δ1を与える。対物レンズの瞳径φに対する比率は0.
3〜0.45である。膜厚、位相差その他条件は上記第
1実施形態と同じである。
(Second Embodiment) In the method of manufacturing a recording medium master according to the second embodiment, in the exposure step, the guide groove is exposed by using a ring-shaped phase shift mask PM. Different from the form. Other steps are the same as above
Since it is the same as the embodiment, the duplicated description will be omitted. As shown in FIG. 7B, the phase shift area of the phase shift mask PM has an inner diameter D1 = 1.05 mm and an outer diameter D2 = 1.5.
It has an annular shape of 8 mm. The phase shift region gives a phase shift δ1. The ratio of the objective lens to the pupil diameter φ is 0.
It is 3 to 0.45. The film thickness, phase difference and other conditions are the same as those in the first embodiment.

【0078】本実施形態では、計算上、メインビームの
スポット径は0.36μm、メインビームのピーク強度
はガウスビームのピーク強度の0.55倍である。ま
た、メインビームと1次サイドビームとのピーク強度比
は0.06、メインビームと2次サイドビームとのピー
ク強度比は0.04である。さらに、K=0.45とな
るトラックピッチは0.31μm(図4の「位相輪帯
0.3−0.45」の曲線)である。露光ビームの強度
プロファイルを図8に示す。上記第1実施形態と同じ工
程を経て、トラックピッチ0.31μmで、フォトレジ
スト層102に均一な形状のパターンを安定して形成で
きる。本実施形態では、同じビームスポット径となる円
形位相シフトマスクに対し、トラックピッチを若干小さ
くできる。
In the present embodiment, the calculated spot diameter of the main beam is 0.36 μm, and the peak intensity of the main beam is 0.55 times the peak intensity of the Gaussian beam. The peak intensity ratio between the main beam and the primary side beam is 0.06, and the peak intensity ratio between the main beam and the secondary side beam is 0.04. Further, the track pitch at which K = 0.45 is 0.31 μm (curve of “phase ring zone 0.3-0.45” in FIG. 4). The intensity profile of the exposure beam is shown in FIG. Through the same process as in the first embodiment, a uniform pattern can be stably formed on the photoresist layer 102 with a track pitch of 0.31 μm. In this embodiment, the track pitch can be made slightly smaller than that of the circular phase shift mask having the same beam spot diameter.

【0079】(第3実施形態)第3実施形態は、コント
ラスト増強層103を構成する光退色性材料の溶媒を水
溶性樹脂の代わりに有機溶媒とした点が上記第1実施形
態と異なる。その他の工程は上記第1実施形態と同様で
あるので重複する説明は省略する。フォトレジスト層1
02を形成した後に、フォトレジスト層102の上層に
ポリビニルアルコールの水溶性樹脂をスピンコートによ
り膜形成を行う。次に、水溶性樹脂を塗布してから80
〜100℃でベーキングして溶剤を蒸発させる。中間層
111のポリビニルアルコール膜厚は400Åである。
また、中間層111の透過率は約95%としている。
(Third Embodiment) The third embodiment is different from the first embodiment in that the solvent of the photobleaching material constituting the contrast enhancing layer 103 is an organic solvent instead of the water-soluble resin. The other steps are the same as those in the first embodiment described above, and thus duplicated description will be omitted. Photoresist layer 1
After forming 02, a water-soluble resin of polyvinyl alcohol is spin-coated on the upper layer of the photoresist layer 102 to form a film. Next, after applying the water-soluble resin,
Bake at ~ 100 ° C to evaporate the solvent. The polyvinyl alcohol film thickness of the intermediate layer 111 is 400Å.
The transmittance of the intermediate layer 111 is about 95%.

【0080】中間層111の材料は他に、ポリビニルピ
ロリドン、メチルセルロースなどの水溶性樹脂でも良
い。また、中間層111としては水溶性樹脂の代わりに
誘電体膜をスタッパ又は蒸着によって形成しても良い。
誘電体膜としてはIn23、Al23、SiO2、MgF
2、ZnS、CeF3、ZrO2、TiO2、CeO2など
の物質が望ましい。いずれの場合も、中間層111とコ
ントラスト増強層103との屈折率及び膜厚を制御し、
中間層111の露光波長に対する透過率を90%以上に
保つことが望ましい。これにより、フォトレジスト層に
到達する露光量を確保できるため、フォトレジスト層1
02に均一な形状のパターンを安定して形成することが
できる。
The material of the intermediate layer 111 may be a water-soluble resin such as polyvinylpyrrolidone or methylcellulose. Further, as the intermediate layer 111, a dielectric film may be formed by a stapper or vapor deposition instead of the water-soluble resin.
As the dielectric film, In 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 , MgF are used.
Materials such as 2 , ZnS, CeF 3 , ZrO 2 , TiO 2 and CeO 2 are desirable. In any case, the refractive index and the film thickness of the intermediate layer 111 and the contrast enhancing layer 103 are controlled,
It is desirable to maintain the transmittance of the intermediate layer 111 with respect to the exposure wavelength at 90% or more. As a result, the exposure amount reaching the photoresist layer can be secured, so that the photoresist layer 1
It is possible to stably form a uniform-shaped pattern in No. 02.

【0081】また、中間層111上に光退色性材料のコ
ントラスト増強層を形成するときに、光退色性材料を有
機溶媒にバインダ成分と光退色性材料とを溶かしたもの
をスピンコートによって塗布する。バインダ成分として
は、例えばポリエチレングリコール、酢酸ビニル樹脂な
どを使用する。光退色性材料としてはスピロピラン系の
材料を使用する。この有機溶媒にバインダ成分と光退色
性材料を溶かしたものを中間層111に塗布した後、8
0〜100℃でベーキングして溶剤を蒸発させる。これ
により、膜厚が約1000Åのコントラスト増強層を形
成する。
When the contrast enhancing layer of the photobleaching material is formed on the intermediate layer 111, a solution of the photobleaching material in an organic solvent containing a binder component and the photobleaching material is applied by spin coating. . As the binder component, for example, polyethylene glycol, vinyl acetate resin or the like is used. A spiropyran-based material is used as the photobleaching material. After applying a binder component and a photobleaching material dissolved in this organic solvent to the intermediate layer 111, 8
Bake at 0-100 ° C to evaporate the solvent. As a result, a contrast enhancing layer having a film thickness of about 1000Å is formed.

【0082】また、超解像を含め原盤露光の諸条件は上
記第1実施形態と同じである。本実施形態では、コント
ラスト増強層103の0.14μm下方(ガラス基板1
01側)がフォーカスエラー信号のゼロ点になるように
フォーカスエラー信号にオフセット電圧を印加してい
る。これにより、パターンのだれをなくすことができ
る。なお、フォーカスエラー信号のオフセットについて
は、以下の第4実施形態において詳述する。
The various conditions of the master exposure including the super resolution are the same as those in the first embodiment. In the present embodiment, 0.14 μm below the contrast enhancing layer 103 (glass substrate 1
The offset voltage is applied to the focus error signal so that the (01 side) becomes the zero point of the focus error signal. This makes it possible to eliminate the sagging of the pattern. The offset of the focus error signal will be described in detail in the fourth embodiment below.

【0083】露光後にコントラスト増強層103を有機
溶媒によって除去し、続いて中間層111を除去する。
中間層111が水溶性樹脂の場合は純水によって除去す
る。また、中間層111が誘電体膜の場合は硝酸などの
酸により除去する。現像以下の工程は、上記第1実施形
態と同じであるので重複する説明は省略する。これによ
り、均一な形状のパターンをフォトレジスト層102に
形成することができる。
After exposure, the contrast enhancing layer 103 is removed with an organic solvent, and then the intermediate layer 111 is removed.
When the intermediate layer 111 is a water-soluble resin, it is removed with pure water. When the intermediate layer 111 is a dielectric film, it is removed with an acid such as nitric acid. The steps subsequent to the development are the same as those in the first embodiment, and thus the duplicate description will be omitted. As a result, a uniform pattern can be formed on the photoresist layer 102.

【0084】(第4実施形態)図10は、第4実施形態
にかかる記録媒体原盤の露光装置の概略構成を示す図で
ある。光源であるKrレーザ200からの光は、折り曲
げミラーM1、M2により光路を折り曲げられてEO変
調・偏向器201に入射する。EO変調・偏向器201
は、光源200からの光を入力信号に応じて変調して射
出する。また、折り曲げミラーM3を用いてAO変調器
202により光源光を変調しても良い。
(Fourth Embodiment) FIG. 10 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus for a recording medium master according to the fourth embodiment. The light from the Kr laser 200, which is the light source, has its optical path bent by the bending mirrors M1 and M2, and enters the EO modulator / deflector 201. EO modulator / deflector 201
Emits light from the light source 200 after being modulated according to an input signal. Further, the light source light may be modulated by the AO modulator 202 using the bending mirror M3.

【0085】EO変調・偏向器201を射出した光は、
位相シフトマスクPMに入射する。位相シフトマスクP
Mは、上記各実施形態で述べたように、入射光の一部の
領域に位相ずれを生じさせて射出する。位相シフトマス
クPMはマスクホルダ203に保持されている。マスク
ホルダ203は、対物レンズの光軸に垂直な面内におい
て直交する2方向(XY方向)にそれぞれマイクロメー
タ(マスクホルダ調整部)により移動調整できる。ま
た、マスクホルダ203と位相シフトマスクPMは、必
要に応じてAO変調器202を射出した後の光路に設け
ても良い。さらには、EO変調・偏向器201を射出後
の光路内と、AO変調器202を射出後の光路内との双
方にマスクホルダ203と位相シフトマスクPMを設け
ることもできる。位相シフトマスクPMを射出した光
は、折り曲げミラーM4、M5により光路を90度折り
曲げられて対物レンズ204に入射する。
The light emitted from the EO modulator / deflector 201 is
It is incident on the phase shift mask PM. Phase shift mask P
As described in each of the above-described embodiments, M causes a phase shift in a partial region of the incident light and emits the light. The phase shift mask PM is held by the mask holder 203. The mask holder 203 can be moved and adjusted by a micrometer (mask holder adjusting unit) in two directions (XY directions) orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens. Further, the mask holder 203 and the phase shift mask PM may be provided in the optical path after the AO modulator 202 is emitted, if necessary. Further, the mask holder 203 and the phase shift mask PM can be provided both in the optical path after the EO modulator / deflector 201 is emitted and in the optical path after the AO modulator 202 is emitted. The light emitted from the phase shift mask PM has its optical path bent 90 degrees by the bending mirrors M4 and M5, and enters the objective lens 204.

【0086】対物レンズ204は入射光を焦点位置fに
集光する。また、対物レンズ204の射出側にはスポッ
ト像観察モニタ206が設けられている。図10は、ス
ポット像観察モニタ206がスポット像を観察する観察
位置にある状態を示す図である。また、スポット像観察
モニタ206は、顕微鏡レンズL1とリレーレンズL2
とモニタカメラMNとを有する。顕微鏡レンズL1は、
不図示のマイクロメータとピエゾ素子により対物レンズ
204の光軸方向を含む直交する3方向(X,Y,Z方
向)に粗微動可能である。このマイクロメータとピエゾ
素子とを用いて顕微鏡レンズL1の位置決めをする。リ
レーレンズL2は、顕微鏡レンズL1で拡大されたスポ
ット像をリレーする。そして、モニタカメラMNは、リ
レーされた像をモニタする。これにより、対物レンズ2
04により集光されたビームのスポット像を直接観察で
きる。
The objective lens 204 focuses the incident light at the focal position f. Further, a spot image observation monitor 206 is provided on the exit side of the objective lens 204. FIG. 10 is a diagram showing a state in which the spot image observation monitor 206 is in an observation position for observing a spot image. The spot image observation monitor 206 also includes a microscope lens L1 and a relay lens L2.
And a monitor camera MN. The microscope lens L1 is
A micrometer and a piezo element (not shown) allow coarse and fine movement in three orthogonal directions (X, Y, Z directions) including the optical axis direction of the objective lens 204. The microscope lens L1 is positioned using this micrometer and the piezo element. The relay lens L2 relays the spot image magnified by the microscope lens L1. Then, the monitor camera MN monitors the relayed image. As a result, the objective lens 2
The spot image of the beam condensed by 04 can be directly observed.

【0087】その後、モニタカメラMNでスポット像を
観察する。スポット像観察モニタ206には、スポット
径測定装置207が接続されている。スポット径測定装
置207は、露光ビームスポット径を実寸法に換算可能
な画像処理装置である。これにより、露光ビームのスポ
ット径の実寸を測定できる。オペレータは、スポット像
観察モニタ206による像を観察しながら、スポット径
測定装置207の測定値が所望の値になるまでマスクホ
ルダ203の位置調整を行う。また、スポット像観察モ
ニタ206は、スポット像への焦点合わせ部216を有
する。これにより、スポット像観察モニタ206自体の
移動によりスポット像への焦点合わせを行うことができ
る。従って、露光装置の対物レンズ204を駆動しない
のでアクチュエータ205に負荷を与えることがない。
After that, the spot image is observed by the monitor camera MN. A spot diameter measuring device 207 is connected to the spot image observation monitor 206. The spot diameter measuring device 207 is an image processing device capable of converting the exposure beam spot diameter into an actual size. Thereby, the actual size of the spot diameter of the exposure beam can be measured. The operator adjusts the position of the mask holder 203 until the measured value of the spot diameter measuring device 207 reaches a desired value while observing the image on the spot image observation monitor 206. The spot image observation monitor 206 also has a spot image focusing unit 216. Accordingly, the spot image observation monitor 206 itself can be moved to focus on the spot image. Therefore, since the objective lens 204 of the exposure apparatus is not driven, no load is applied to the actuator 205.

【0088】また、スポット像観察モニタ206の代わ
りに、ガラス基板213からの反射スポット像を観察す
る反射ビーム像観察モニタ208を使用しても良い。反
射ビーム像観察モニタ208は、ガラス基板213を露
光位置にセットした状態で、露光ビームのスポット像を
観察できる。反射ビーム像観察モニタ208は、拡大レ
ンズL3とモニタカメラMNとで構成される。さらに、
反射ビーム像観察モニタ208には、反射スポット径測
定装置209が接続されている。反射スポット径測定装
置209は、スポット径測定装置207と同様に露光ビ
ームのスポット径の実寸を測定できる。
Further, instead of the spot image observation monitor 206, a reflection beam image observation monitor 208 for observing the reflection spot image from the glass substrate 213 may be used. The reflected beam image observation monitor 208 can observe the spot image of the exposure beam with the glass substrate 213 set at the exposure position. The reflected beam image observation monitor 208 includes a magnifying lens L3 and a monitor camera MN. further,
A reflected spot diameter measuring device 209 is connected to the reflected beam image observation monitor 208. The reflection spot diameter measuring device 209 can measure the actual size of the spot diameter of the exposure beam, similarly to the spot diameter measuring device 207.

【0089】反射ビーム像観察モニタ208によるマス
クホルダ203の調整の手順を説明する。まず、位相シ
フトマスクPMを概略位置決めした後、ガラス基板21
3を回転ステージ214に載置する。回転ステージ21
4は、モータ215により回転される。次に、フォーカ
スエラー信号生成回路211は、対物レンズ204の焦
点位置ずれ量に対応するフォーカスエラー信号を生成す
る。
A procedure for adjusting the mask holder 203 by the reflected beam image observation monitor 208 will be described. First, after roughly positioning the phase shift mask PM, the glass substrate 21
3 is placed on the rotary stage 214. Rotating stage 21
4 is rotated by a motor 215. Next, the focus error signal generation circuit 211 generates a focus error signal corresponding to the focus position shift amount of the objective lens 204.

【0090】フォーカスエラー信号はフォーカスサーボ
回路210へ送られる。アクチュエータ205は、フォ
ーカスサーボ回路210からのフォーカスエラー信号に
応じて対物レンズ204を駆動する。これにより自動焦
点合わせが行われる。オペレータは、反射ビーム像観察
モニタ208によりガラス基板213からの反射スポッ
ト像を観察する。次に、反射スポット径測定装置209
によりスポット径を測定する。そして、スポット径の測
定値が所望の値になるまでマスクホルダ203の位置調
整を行う。
The focus error signal is sent to the focus servo circuit 210. The actuator 205 drives the objective lens 204 according to the focus error signal from the focus servo circuit 210. As a result, automatic focusing is performed. The operator observes the reflection spot image from the glass substrate 213 with the reflection beam image observation monitor 208. Next, a reflection spot diameter measuring device 209
To measure the spot diameter. Then, the position of the mask holder 203 is adjusted until the measured value of the spot diameter reaches a desired value.

【0091】また、位相シフトマスクPMの代わりに、
図5(a)〜図5(d)に示すような遮光マスクSMを
用いても良い。本実施形態では、これら位相シフトマス
クPM又は遮光マスクSMをマスクホルダ203に脱着
することで、これらマスクを光路内に容易に挿脱でき
る。このため、位相シフトマスクPM等を光路から退避
させれば、従来のガウスビームによる露光を行うことが
できる。従って、多様なパターン形成に対応できるの
で、記録媒体原盤露光装置を効率的に使用できる。
Further, instead of the phase shift mask PM,
A light-shielding mask SM as shown in FIGS. 5A to 5D may be used. In this embodiment, by detaching the phase shift mask PM or the light shielding mask SM from the mask holder 203, these masks can be easily inserted into and removed from the optical path. Therefore, if the phase shift mask PM and the like are retracted from the optical path, conventional exposure with a Gaussian beam can be performed. Therefore, since various pattern formations can be supported, the recording medium master disc exposure apparatus can be efficiently used.

【0092】次に、対物レンズ204の焦点合わせ方法
について説明する。ガラス基板213に露光する時に
は、上述のように、アクチュエータ205は、対物レン
ズ204の焦点位置ずれ量に対応するフォーカスエラー
信号に基づいて、対物レンズ204をサーボ駆動する。
これにより、自動焦点合わせを行う。
Next, a method of focusing the objective lens 204 will be described. When the glass substrate 213 is exposed, as described above, the actuator 205 servo-drives the objective lens 204 based on the focus error signal corresponding to the focus position shift amount of the objective lens 204.
As a result, automatic focusing is performed.

【0093】この焦点合わせ方法によると、図11
(a)に示すように、ガラス基板101上にフォトレジ
スト層102のみが形成されている場合、合焦位置fd
はフォトレジスト層102上である。従って、フォトレ
ジスト層102におけるスポット径d1を最小とするこ
とができる。これに対して、フォトレジスト層102上
にさらにコントラスト増強層103が形成されている場
合は、図11(b)に示すように、合焦位置fdはコン
トラスト増強層103上である。従って、フォトレジス
ト層102におけるスポット径d2は焦点外れのため大
きくなってしまう。この焦点外れによりフォトレジスト
層102に形成されるパターンがだれてしまう。
According to this focusing method, FIG.
As shown in (a), when only the photoresist layer 102 is formed on the glass substrate 101, the focus position fd
Is on the photoresist layer 102. Therefore, the spot diameter d1 on the photoresist layer 102 can be minimized. On the other hand, when the contrast enhancing layer 103 is further formed on the photoresist layer 102, the focus position fd is on the contrast enhancing layer 103, as shown in FIG. Therefore, the spot diameter d2 on the photoresist layer 102 becomes large due to defocus. Due to this defocus, the pattern formed on the photoresist layer 102 is sagging.

【0094】そこで、本実施形態では、オフセット電圧
設定部212がフォーカスエラー信号生成回路211に
所定のオフセット電圧を印加する。これにより、コント
ラスト増強層103の0.1μm下方(ガラス基板10
1側)をフォーカスエラー信号のゼロ点とする。この結
果、コントラスト増強層103が形成されている場合で
も、フォトレジスト層102に対して最小のビーム径と
なるように合焦できる。
Therefore, in this embodiment, the offset voltage setting section 212 applies a predetermined offset voltage to the focus error signal generation circuit 211. As a result, 0.1 μm below the contrast enhancing layer 103 (the glass substrate 10
1 side) is the zero point of the focus error signal. As a result, even when the contrast enhancing layer 103 is formed, it is possible to focus on the photoresist layer 102 so that the beam diameter becomes the minimum.

【0095】なお、上記各実施形態では、フォトレジス
ト層102は、露光された領域が現像工程において可溶
されるポジ型のフォトレジストである。しかし、これに
限られず、非露光部が現像可溶されるネガ型のフォトレ
ジストに対しても、パターンの凹凸形状が逆転するだけ
で本発明を適用可能である。
In each of the above embodiments, the photoresist layer 102 is a positive photoresist in which the exposed area is soluble in the developing process. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a negative photoresist in which the non-exposed portion is developed and soluble, only by reversing the concavo-convex shape of the pattern.

【0096】さらに、上記各実施形態では、光ディスク
等の記録媒体原盤の製造方法とその露光装置に関して説
明している。しかし、これに限られず、類似の光記録媒
体、例えば光カード等の原盤の製造方法とその露光装置
に対しても同様に本発明を適用可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, a method for manufacturing a recording medium master disk such as an optical disk and an exposure apparatus for the same are described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to a similar optical recording medium, for example, a method of manufacturing a master such as an optical card and its exposure apparatus.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、フォトレジスト層の露光部に対応するコ
ントラスト増強層の積算露光量と、露光不要部に対応す
るコントラスト増強層の積算露光量との比を、超解像に
よる露光ビームのメインビーム(サイドビームも含む)
で0.45以下と規定している。これにより、フォトレ
ジスト層に回折限界以下の凹凸形状のパターンを安定し
て形成できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the integrated exposure amount of the contrast enhancing layer corresponding to the exposed portion of the photoresist layer and the contrast enhancing layer corresponding to the unexposed portion of the photoresist enhancing layer. Main beam (including side beam) of exposure beam by super-resolution
Stipulates 0.45 or less. As a result, it is possible to stably form an uneven pattern having a diffraction limit or less on the photoresist layer.

【0098】請求項2に記載の発明によれば、さらに中
間層を設けている。これにより、コントラスト増強層を
安定して形成することができる。
According to the invention of claim 2, an intermediate layer is further provided. Thereby, the contrast enhancing layer can be stably formed.

【0099】請求項3に記載の発明によれば、中間層と
コントラスト増強層とを形成する条件を制御して中間層
の露光波長における透過率を90%以上にしている。こ
れにより、フォトレジスト層のパターン形成を安定化で
きる。
According to the invention of claim 3, the conditions for forming the intermediate layer and the contrast enhancing layer are controlled so that the transmittance of the intermediate layer at the exposure wavelength is 90% or more. Thereby, the pattern formation of the photoresist layer can be stabilized.

【0100】請求項4に記載の発明によれば、既存の原
盤露光装置に遮光マスクを追加するだけで、超解像によ
る露光ビームを容易に得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, an exposure beam by super-resolution can be easily obtained only by adding a light-shielding mask to the existing master disc exposure apparatus.

【0101】請求項5に記載の発明によれば、複数の遮
光領域によってサイドローブが複数箇所に分散して積算
光量比が改善する。これにより、パターン間隔をさらに
小さくできる。
According to the fifth aspect of the present invention, the side lobes are dispersed at a plurality of positions by the plurality of light shielding regions, and the integrated light amount ratio is improved. Thereby, the pattern interval can be further reduced.

【0102】請求項6に記載の発明によれば、既存の原
盤露光装置に位相シフトマスクを追加するだけで、超解
像による露光ビームを容易に得られる。さらに、遮光マ
スクを用いた場合に比較して光利用率が向上する。
According to the sixth aspect of the present invention, the super-resolution exposure beam can be easily obtained only by adding a phase shift mask to the existing master disc exposure apparatus. Further, the light utilization rate is improved as compared with the case where the light shielding mask is used.

【0103】請求項7に記載の発明によれば、複数の位
相シフト領域によってサイドローブが複数箇所に分散し
て積算光量比が改善する。これにより、パターン間隔を
さらに小さくできる。
According to the seventh aspect of the invention, the side lobes are dispersed at a plurality of locations by the plurality of phase shift regions, and the integrated light amount ratio is improved. Thereby, the pattern interval can be further reduced.

【0104】請求項8に記載の発明によれば、隣接する
位相シフト領域の位相シフト量の差をπラジアン(1/
2波長)の奇数倍にしている。これにより、最も効率良
くスポット像の直径を小径化できる。
According to the eighth aspect of the invention, the difference between the phase shift amounts of the adjacent phase shift regions is π radian (1 /
2 wavelengths). As a result, the diameter of the spot image can be reduced most efficiently.

【0105】請求項9に記載の発明によれば、対物レン
ズのフォーカスエラー信号に所定オフセット電圧を設定
又は解除して、露光ビームの焦点位置を制御できる。ま
た、超解像のための遮光マスクや位相シフトマスクを必
要に応じて自在に挿脱、及び位置決めできる。これによ
り、単独の露光装置で、コントラスト増強層を有するガ
ラス基板への露光と、フォトレジスト層のみのガラス基
板への露光、及び超解像ビームによる露光と、ガウスビ
ームによる露光とを相互に組み合わせて使い分けること
ができる。従って、高密度光ディスクとCDやDVD等
の通常の光ディスクとに対応可能であるため、露光装置
をきわめて効率よく使用できる。
According to the ninth aspect of the invention, the focus position of the exposure beam can be controlled by setting or canceling a predetermined offset voltage in the focus error signal of the objective lens. Further, a light-shielding mask or a phase shift mask for super-resolution can be freely inserted and removed and positioned as required. This allows a single exposure device to combine exposure on a glass substrate having a contrast enhancing layer, exposure on a glass substrate with only a photoresist layer, exposure with a super-resolution beam, and exposure with a Gaussian beam. Can be used properly. Therefore, the exposure apparatus can be used very efficiently because it can be applied to high-density optical disks and ordinary optical disks such as CDs and DVDs.

【0106】請求項10に記載の発明によれば、対物レ
ンズにより集光されたスポット像を観察するスポット像
観察部により、実際の超解像によるスポット像の状態を
観察できる。これにより、超解像のための遮光マスクや
位相シフトマスクの位置決めを精度良く、かつ効率良く
行うことができる。
According to the tenth aspect of the present invention, the spot image observing section for observing the spot image focused by the objective lens can observe the actual state of the super-resolution spot image. As a result, it is possible to accurately and efficiently position the light shielding mask and the phase shift mask for super resolution.

【0107】請求項11に記載の発明によれば、スポッ
ト像観察部が焦点合わせ部を有している。このため、ス
ポット像観察部自体の移動によりスポット像への焦点合
わせを行う。これにより、露光装置の対物レンズを駆動
しないので、アクチュエータに負荷を与えずに済む。
According to the eleventh aspect of the invention, the spot image observation section has a focusing section. Therefore, the spot image observation unit itself moves to focus on the spot image. As a result, the objective lens of the exposure apparatus is not driven, so that no load is applied to the actuator.

【0108】請求項12に記載の発明によれば、集光さ
れたスポット像のビーム径を測定できる。これにより、
遮光マスクや位相シフトマスクの位置決めを精度良く、
かつ効率よく行うことができる。
According to the twelfth aspect of the invention, the beam diameter of the focused spot image can be measured. This allows
Accurate positioning of light-shielding masks and phase shift masks,
And it can be done efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態にかかる記録媒体原盤の
製造方法の各工程を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing each step of a method of manufacturing a recording medium master according to the first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施形態においてさらに中間層を設け
た場合の記録媒体原盤の製造方法の各工程を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing each step of a method of manufacturing a recording medium master disc when an intermediate layer is further provided in the first embodiment.

【図3】トラックピッチと露光ビームの重なりとの関係
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the track pitch and the overlap of exposure beams.

【図4】トラックピッチとパラメータKとの関係を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a track pitch and a parameter K.

【図5】(a)〜(d)は、遮光マスクの構成を示す図
である。
5A to 5D are diagrams showing a configuration of a light shielding mask.

【図6】(a)〜(d)は、位相シフトマスクの構成を
示す図である。
6A to 6D are diagrams showing a configuration of a phase shift mask.

【図7】(a)、(b)は、他の位相シフトマスクの構
成を示す図である。
7A and 7B are diagrams showing the configuration of another phase shift mask.

【図8】ガウスビームと超解像ビームとのビームプロフ
ァイルを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing beam profiles of a Gaussian beam and a super-resolution beam.

【図9】第1〜第3実施形態により得られるパターンの
断面形状である。
FIG. 9 is a cross-sectional shape of a pattern obtained according to the first to third embodiments.

【図10】本発明の第4実施形態にかかる記録媒体原盤
の露光装置の概略構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of an exposure apparatus for a recording medium master according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】(a)、(b)は合焦の状態を示す図であ
る。
11A and 11B are diagrams showing a focused state.

【図12】ガウスビームにより露光されたパターンの断
面形状を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a cross-sectional shape of a pattern exposed by a Gaussian beam.

【図13】ガウスビームと超解像によるビームとの形状
を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the shapes of a Gaussian beam and a super-resolution beam.

【図14】従来のパターンの断面形状を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a cross-sectional shape of a conventional pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ガラス基板 102 フォトレジスト層 103 コントラスト増強層 104 対物レンズ 105 露光ビーム 106 ビーム照射領域 107 潜像 108a パターン凸部 108b パターン凹部 109 金属被膜 110 電鋳 111 中間層 SM 遮光マスク PM 位相シフトマスク 200 Krレーザ 201 EO変調・偏向器 202 AO変調器 203 マスクホルダ 204 対物レンズ 205 アクチュエータ 206 スポット像観察モニタ 207 スポット径測定装置 208 反射ビームスポット像観察モニタ 209 反射スポット径測定装置 210 フォーカスサーボ回路 211 フォーカスエラー信号生成回路 212 オフセット電圧設定部 213 ガラス基板 214 回転ステージ 215 モータ M1〜M6 ミラー 101 glass substrate 102 photoresist layer 103 Contrast enhancement layer 104 Objective lens 105 exposure beam 106 beam irradiation area 107 latent image 108a pattern protrusion 108b pattern recess 109 metal coating 110 electroforming 111 Middle class SM shading mask PM phase shift mask 200 Kr laser 201 EO Modulator / Deflector 202 AO modulator 203 Mask holder 204 Objective lens 205 actuator 206 Spot image observation monitor 207 Spot diameter measuring device 208 Reflected beam spot image observation monitor 209 Reflection spot diameter measuring device 210 Focus servo circuit 211 Focus error signal generation circuit 212 Offset voltage setting section 213 glass substrate 214 rotary stage 215 motor M1-M6 mirror

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上にフォトレジスト層を形成する工
程と、 前記フォトレジスト層の上に光退色性材料からなるコン
トラスト増強層を形成する工程と、 対物レンズによって集光された光源からの光を前記コン
トラスト増強層を介して前記フォトレジスト層に照射し
て、前記フォトレジスト層の所定領域を露光する露光工
程と、 前記コントラスト増強層を除去する工程と、 前記露光された前記フォトレジスト層を現像して前記フ
ォトレジスト層に凹凸形状のパターンを形成する現像工
程と、 前記フォトレジスト層に形成された前記凹凸形状のパタ
ーンを転写して、記録媒体原盤を作製する転写工程とを
含み、 前記露光工程において、前記フォトレジスト層上に集光
される光のメインスポットの少なくとも一方向の直径
は、前記光源からの光の波長と前記対物レンズの開口数
とに基づいて定められる回折限界以下であり、 前記フォトレジスト層の露光領域に対応する前記コント
ラスト増強層の積算露光量をEp、前記フォトレジスト
層の露光不要領域に対応する前記コントラスト増強層の
積算露光量をElとそれぞれしたとき、El/Ep<
0.45を満足することを特徴とする記録媒体原盤の製
造方法。
1. A step of forming a photoresist layer on a substrate, a step of forming a contrast enhancing layer made of a photobleaching material on the photoresist layer, and light from a light source condensed by an objective lens. Irradiating the photoresist layer through the contrast enhancing layer, exposing a predetermined area of the photoresist layer, removing the contrast enhancing layer, and exposing the exposed photoresist layer. A developing step of forming a concavo-convex pattern on the photoresist layer by developing, a transfer step of transferring the concavo-convex pattern formed on the photoresist layer to produce a recording medium master, In the exposure step, the diameter of the main spot of the light focused on the photoresist layer in at least one direction is equal to that of the light from the light source. Is less than or equal to the diffraction limit determined based on the wavelength of the objective lens and the numerical aperture of the objective lens, the integrated exposure amount of the contrast enhancing layer corresponding to the exposure region of the photoresist layer is Ep, and the non-exposure region of the photoresist layer is When the integrated exposure amount of the contrast enhancing layer corresponding to is El, respectively, El / Ep <
A method of manufacturing a recording medium master disc, which satisfies 0.45.
【請求項2】 前記フォトレジスト層と前記コントラス
ト増強層との間にさらに中間層を形成する工程と、 前記対物レンズによって集光された前記光源からの光
を、前記コントラスト増強層と前記中間層とを介して前
記フォトレジスト層に照射して、前記フォトレジスト層
の所定領域を露光する露光工程とを含むことを特徴とす
る請求項1に記載の記録媒体原盤の製造方法。
2. A step of further forming an intermediate layer between the photoresist layer and the contrast enhancing layer, wherein the light from the light source collected by the objective lens is supplied to the contrast enhancing layer and the intermediate layer. 2. The method of manufacturing a recording medium master according to claim 1, further comprising: an exposure step of irradiating the photoresist layer through the exposure step to expose a predetermined region of the photoresist layer.
【請求項3】 前記中間層は前記光源からの光の波長に
対する透過率が90%以上であることを特徴とする請求
項2に記載の記録媒体原盤の製造方法。
3. The method of manufacturing a recording medium master according to claim 2, wherein the intermediate layer has a transmittance of 90% or more with respect to the wavelength of the light from the light source.
【請求項4】 入射光の所定領域を遮光する遮光マスク
を前記光源と前記対物レンズとの間の光路内に配置し、 前記遮光マスクを経由した光により前記フォトレジスト
層への露光を行うことを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1つに記載の記録媒体原盤の製造方法。
4. A light-shielding mask for shielding a predetermined area of incident light is arranged in an optical path between the light source and the objective lens, and the photoresist layer is exposed by light passing through the light-shielding mask. 4. The method for manufacturing a recording medium master according to claim 1, wherein
【請求項5】 前記遮光マスクは複数の遮光領域を有す
ることを特徴とする請求項4に記載の記録媒体原盤の製
造方法。
5. The method of manufacturing a recording medium master according to claim 4, wherein the light-shielding mask has a plurality of light-shielding regions.
【請求項6】 入射光の所定領域に位相ずれを生じさせ
る位相シフトマスクを前記光源と前記対物レンズとの間
の光路内に配置し、 前記位相シフトマスクを経由した光により前記フォトレ
ジスト層への露光を行うことを特徴とする請求項1〜3
のいずれか1つに記載の記録媒体原盤の製造方法。
6. A phase shift mask that causes a phase shift in a predetermined region of incident light is arranged in an optical path between the light source and the objective lens, and light passing through the phase shift mask causes the photoresist layer to reach the photoresist layer. Exposure is performed.
A method of manufacturing a recording medium master according to any one of 1.
【請求項7】 前記位相シフトマスクは、複数の位相シ
フト領域を有し、隣接する前記位相シフト領域の位相シ
フト量が異なることを特徴とする請求項6に記載の記録
媒体原盤の製造方法。
7. The method of manufacturing a recording medium master according to claim 6, wherein the phase shift mask has a plurality of phase shift areas, and adjacent phase shift areas have different phase shift amounts.
【請求項8】 隣接する前記位相シフト領域どうしの位
相シフト量の差がπの奇数倍であることを特徴とする請
求項7に記載の記録媒体原盤の製造方法。
8. The method of manufacturing a recording medium master according to claim 7, wherein the difference in the amount of phase shift between the adjacent phase shift areas is an odd multiple of π.
【請求項9】 基板側から順にフォトレジスト層と少な
くともコントラスト増強層とを有する感光性基板に光源
からの光を集光する対物レンズと、 前記対物レンズを前記感光性基板に対して合焦するため
のフォーカシング部と、 前記フォーカシング部からのフォーカス信号に基づいて
前記対物レンズに対して所定のオフセット信号を設定又
は解除するオフセット量制御部と、 前記対物レンズに入射する光の所定領域を遮光する遮光
マスク、又は前記対物レンズに入射する光の所定領域の
位相をシフトさせるための位相シフトマスクを、前記光
源から前記対物レンズまでの光路内に挿脱するためのマ
スクホルダと、 前記マスクホルダの位置を前記対物レンズの光軸に垂直
な面内において直交する2方向に調整するマスクホルダ
調整部とを有することを特徴とする記録媒体原盤の露光
装置。
9. An objective lens which focuses light from a light source on a photosensitive substrate having a photoresist layer and at least a contrast enhancing layer in order from the substrate side, and the objective lens is focused on the photosensitive substrate. A focusing unit for controlling the amount of light, an offset amount control unit for setting or canceling a predetermined offset signal with respect to the objective lens based on a focus signal from the focusing unit, and shielding a predetermined region of light incident on the objective lens. A light-shielding mask, or a mask holder for inserting and removing a phase shift mask for shifting the phase of a predetermined region of light incident on the objective lens in the optical path from the light source to the objective lens; A mask holder adjusting section for adjusting the position in two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens. An exposure device of the recording medium master, characterized in that.
【請求項10】 前記対物レンズにより集光されたスポ
ット像を観察するスポット像観察部をさらに有すること
を特徴とする請求項9に記載の記録媒体原盤の露光装
置。
10. The exposure apparatus for a recording medium master according to claim 9, further comprising a spot image observation unit for observing a spot image condensed by the objective lens.
【請求項11】 前記スポット像観察部は、少なくとも
前記スポット像への焦点合わせ部を有することを特徴と
する請求項10に記載の記録媒体原盤の露光装置。
11. The exposure apparatus for a recording medium master according to claim 10, wherein the spot image observation section has at least a focusing section for the spot image.
【請求項12】 前記スポット像観察部は、少なくとも
前記スポット像のビーム直径を測定するビーム径測定部
を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の
記録媒体原盤の露光装置。
12. The exposure apparatus for a recording medium master according to claim 10, wherein the spot image observing section has at least a beam diameter measuring section for measuring a beam diameter of the spot image.
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JP2008039904A (en) * 2006-08-02 2008-02-21 Dainippon Printing Co Ltd Photomask for proximity exposure and method for manufacturing color filter

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