【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤製造装置に関し、特に光ディスク用原盤を作成するための現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは再生専用型、追記型、書き換え型があり、大容量リムーブァルを特徴として近年のパーソナルコンピュータの普及に伴い音楽、画像に止まらず広く情報の媒体として活用されている。特に使用時の利便性に加えて射出成形により大量に生産できることから、低価格での情報提供が可能であり、今後より一層生産量が増加する見通しである。
【０００３】
光ディスクの情報は、反射面の微細な凹凸形状として記録されており、これを再生装置の読み取りヘッドで反射光量の強弱として検出し有益な情報へと変換される。射出成形の原盤金型であるスタンパにはこの凹凸がグルーブやピットとして表面に形成されており、射出成形により樹脂製の円盤に転写され光ディスクとなる。この原盤をスタンパと称し、また作製する工程を一般にマスタリングと称する。
【０００４】
マスタリング工程は、図１（ａ）に示すように鏡面研磨されたガラス板１にスピンコート法により所定の厚みのポジ型のフォトレジスト２をコーティングする（図１（ｂ））。次に、このガラス板１をレーザービームレコーダ（以下「ＬＢＲ」と称す）に投入し、ここで３００から５００ｎｍの波長を持つレーザーを光源として対物レンズ３による集光ビーム４を用いてＣＤ，ＤＶＤの信号がレジスト面に記録される（図１（ｃ））。露光後の原盤は、次に現像装置に投入され、無機または有機の現像液により露光部５が溶解されレジスト面に露光時の信号源に由来する凹凸６が形成される（図１（ｄ））。次に、スパッタ法等により表面に金属薄膜７が付与され（図１（ｅ））、電鋳工程でこの金属薄膜を電極として電気メッキされ厚膜化される（図１（ｆ））。最後に、この厚膜をガラス板から剥離し、表面を洗浄した後内外径を規定のサイズに加工してスタンパ９となる（図１（ｇ））。
【０００５】
このような工程で作成したスタンパ表面のピットにより、射出成形後のディスクの電気信号特性が決定されるため、このピットの大きさを目論見通りのサイズに制御することが、高歩留まりの生産のためには極めて重要となる。また、スタンパのピットサイズは、ＬＢＲでの露光条件が決定された後は現像時の進行度合いで決定されるため、従来より現像の進行をモニターし、ピットサイズがある一定の値となった時点で現像を停止する手法が用いられてきた。
【０００６】
具体的にはＬＢＲの露光部分にフォトレジストが感光しない波長、例えば６３０ｎｍ付近のレーザー光を照射し、現像進行に伴って変化する０次光及び１次回折光をディテクターで受けその強度比（Ｉ１／Ｉ０）をモニターし、目的とするピットまたはグルーブの幅で得られる強度比（Ｉ１／Ｉ０）を停止設定とするものである。
【０００７】
図２は従来の現像装置を示す。以下、同図を参照しながら従来の現像方法の動作手順を説明する。
【０００８】
ポジ型のフォトレジストが所定の厚みにコーティングされたガラス原盤はＬＢＲで信号源（これを「フォーマッター」と称す）の電気信号により強度変調された集光ビームを用いて露光された後、現像装置に投入される。図２はこの様子を示したものであり、ガラス板１０はレジスト塗布面を上にして回転テーブル１１にホールドされ、回転した状態で現像液吐出ノズル１６より現像液を原盤上に供給し現像を行う。
【０００９】
このとき、ガラス板１０の下側からは、６３０ｎｍ付近の波長を持つレーザー１２が照射され、透過０次光１３はセンサー１４で検出される。現像の進行に伴い、レジスト面にはピットまたはグルーブが形成され回折光の強度が増加する。このうち１次回折光はセンサーの１５で検出される。
【００１０】
センサー１４，１５で検出された回折光は、その強度により電気的に適度に増幅されそれぞれＩ０，Ｉ１と称す回折光強度を示す。現像の進行に伴って変化するＩ０，Ｉ１を強度比（Ｉ１／Ｉ０）に変換し、現像進行のモニター値として使用する。現像の進行に伴いＩ１／Ｉ０は時間と共に増加するが、現像の停止設定値としてこの値を予め設定することにより、その結果、一定のサイズのピット又はグルーブが得られることになる。
【００１１】
ところで図２に示す現像装置を用いた場合、１．６μｍのトラックピッチをもつコンパクトディスク（以下「ＣＤ」と称す）の現像では、その進行を正常にモニターできるが、０．７４μｍのトラックピッチであるディジタルビデオディスク（以下「ＤＶＤ」と称す）ではモニターの精度が低下すると言う問題が生じることになる。これは以下の要因による。
【００１２】
図２で示す様に、波長が６３０ｎｍ付近のレーザービームをガラス原盤の下側から照射した場合、１次回折光の角度はレジスト面法線との成す角度を取ると、ＣＤでは２５度付近であるのに対し、ＤＶＤでは符号１７で示す様に６０程度とその角度が非常に大きくなる。このように１次回折光の角度が大きい場合は、テーブルの回転中心と原盤中心との位置ずれにより発生する原盤回転時の１次光の位置変移により、受光センサー１８の出力変化が発生しやすく、このため１次光光量と０次光光量との比（Ｉ１／Ｉ０）で現像の停止を行った場合、現像後のピットサイズが大きく変動するという問題が発生することになる。
【００１３】
また１次回折光の角度が大きいため現像装置の構成によっては１次光を検出するためのセンサーの設置が難しくなり、センサーの設置が可能である場合でもその位置調整作業が非常に難しくなるという問題が生じることになる。
【００１４】
また現像工程では、その一連の最終プロセスである原盤の高速回転による振り切り乾燥において、微小な水滴（以降「ミスト」と称す）が多量に発生する。このミストの付着による欠陥発生を防止する目的で、現像チャンバー内は空気の流れをダウンフローとすべく原盤下方部より排気する機構が設置される。
【００１５】
図２に示す様に、モニタービームの出射部が原盤の下方に配置された構成では、このミストがレーザー出射部やビームを原盤に導入する光学系部品に付着し、レーザーの光量が低下して長期的には安定的なモニター動作ができないという不具合を生じることになる。
【００１６】
更に図２の装置をネガ型のフォトレジストを塗布した原盤適用した場合、現像プロセス自体はポジ型の場合と同様でよいが、現像の進行に伴い変化する０次光及び１次回折光の変化の挙動がポジ形と大きく異なるため、ポジ型でのモニター停止機構をそのまま使用したのでは正常に動作しない。
【００１７】
このように従来の方法では、露光後の現像においてＤＶＤの現像進行を正確にモニターすることができなかったため、ＣＤ，ＤＶＤ両タイプをともに高歩留まりで生産することができず、また、レーザー出射部が原盤の下方に配置されていることにより、モニター光学系の光量低下が発生し、安定的に製造することができなかった。更に、ネガ型レジストを塗布した原盤を使用した場合は、回折光の変化の挙動がポジ型の場合と大きく異なるため、そのままのモニター停止機構は使用できなかった。
【００１８】
ＤＶＤ現像時の１次光センサーの位置、原盤下方からのビーム照射に起因する問題については、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載された発明のモニター用のレーザービームをレジスト面側から照射しその反射光を用いる方法が開示されている。更に、特許文献３に記載された発明には、ネガ型のレジストを現像する場合のモニター停止方法が開示されている。
【００１９】
特許文献１には図２に示すような液体による現像ではなく、プラズマを用いたドライエッチングに適用した場合ではあるが、ディスクの原盤を作製する過程において、信号のデータ領域外に連続溝により構成されるモニターゾーンを設け、このエリアにレジスト面側からモニタービームを照射してその反射回折光によりエッチングの進行をモニターする方法が記載されている。
【００２０】
この技術を用いＤＶＤ現像時の１次回折光角度の問題解決法として、ＤＶＤ現像時にはデータ領域をモニターするのではなく、ＬＢＲによる露光時にデータ領域の外周部にＣＤと同じトラックピッチである１．６μｍのグルーブ又はピットを露光しておき、この部分をモニターすることにより、ＣＤの現像で用いる１次回折光センサーを用いて現像進行のモニターを行うことは有効である。図２の透過光ビームを用いる従来の方法により、外周部にモニターのための露光部を設け、ＣＤ用の１次光センサーを用いてＤＶＤの現像をモニターすることも現在実際に行われている。
【００２１】
しかしこの方法では、確かにＤＶＤの現像においても１次回折光の角度はＣＤと同じとなり回折光の検出自体は容易となるが、ＤＶＤでピットの幅が２５０〜３５０ｎｍとＣＤの半分程度であるため、現象過程でのグルーブのまたはピット幅の変化量に対する１次回折光強度の変化量が小さく、その結果、その強度比Ｉ１／Ｉ０の変化量も小さくなり、結果モニターの検出感度自体が大きく低下すると言う問題が生じることになる。
【００２２】
また特許文献２に記載された発明には、レジスト表面側から現像液に接触した透明ガラスを通してモニタービームを照射する旨の開示がある。これによれば、接触したガラス板を設けることにより現像液表面での液の波立ちによるビームの変移がなく精度よくモニターできるというものである。
【００２３】
この方法では、現像液に接触した透明な窓材を通してビームが照射される構造であり、トラックピッチ１．６μｍのＣＤの現像をモニターする場合には、その１次回折光の角度が小さいため有効である。しかしながら、トラックピッチ０．７４μｍのＤＶＤを現像する場合には、従来と同様その回折角度が大きいため、窓の面積を大きくする必要があるが、窓自体が現像液と接触しているため、面積の拡大は窓直下の部分的な現像速度の低下を招き、現像の面内均一化を阻害する要因となる。
【００２４】
更に特許文献３に記載された発明には、ネガ型レジストを用いた場合の現像停止制御について、１次光強度の最大光量からの割合を停止位置とする旨の開示がある。すなわち、現像過程でのＩ１の最大値をＩ１ｍａｘとすると光量としてはＩ１のみをモニターし、Ｉ１／Ｉ１ｍａｘの設定により現像を停止させるものである。サンプルごとに異なるＩ１ｍａｘにより現像の停止位置が補正されるこの方法は、ピット形状がＩ１／Ｉ１ｍａｘのみの関数である場合に限り有効となる。しかしながら実際には、Ｉ１／Ｉ１ｍａｘの値はレジストを塗布する前の基板の反射率やレジスト膜厚などが複雑に影響し、目的とするピット又はグルーブの形状を得るためにはこの値を設定しただけでは再現良く目的の形状が得られないと言う問題が生じることになる。
【００２５】
【特許文献１】
特開２００１−２０２６６２号公報（第１頁，図２）
【特許文献２】
特開平８−５０８６２号公報（第１−３頁，Ｆｉｇ．２，Ｆｉｇ．３３）
【特許文献３】
特開平７−３２６０７７号公報（第２頁）
【特許文献４】
特開２００１−２０２６６４号公報
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のレジスト面の反対側からモニタービームを照射しその透過回折光を用いる方法では、ＤＶＤ現像進行の正確なモニターができず、またミストによりモニタービーム光量が長期使用に伴い低下することから、ＣＤ，ＤＶＤ高歩留まりで安定して製造することができなかった。
【００２７】
また、特許文献１及び特許文献４に開示された反射回折光を用いる方法においても、ＤＶＤ現像に適用した場合、そのモニター精度の不足や現像ムラの発生という問題があり、ＣＤ，ＤＶＤ両方の現像を高精度で行うことはできなかった。更に、両開示内容ともレジスト面の法線に対して入射ビームとは、反対側の原盤側の回折ビームを使用していることによりモニタービーム出射部、反射０次回折光受光センサー、反射１次回折光受光センサーを取り付ける範囲を大きくしなければならず、モニター機構が大型化するという欠点がある。また、ネガ型レジストを塗布した原盤を用いた場合、原盤の反射率の影響を受けるためモニター停止動作においてもピット又はグルーブサイズの再現性を確保することが難しいという問題を有していた。
【００２８】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、光ディスク原盤作製工程のうち露光後の現像工程において小型化が可能で、ＣＤ，ＤＶＤ両方の現像進行を高精度でモニターでき、一定のモニター値で現像を停止させるモニター停止動作においても長期使用での安定した生産が可能であり、なお且つ、ネガ型レジストを塗布したガラス板を用いた場合でもレジスト膜厚や基板反射率の影響を補正して高精度で目的とする幅のピット又はグルーブを作製することができるディスク用原盤製造装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本願発明の請求項１に記載の光ディスク原盤製造装置は、基板を載置する回転テーブルと、前記基板の表面にレーザビームを照射するレーザ出射部と、前記基板から反射された光を受光する反射０次光受光センサー，第１の反射１次回折光受光センサー，第２の反射１次回折光受光センサーを有する光ディスク原盤製造装置であって、前記基板の表面に対して垂直な法線に対し、第２の反射１次回折光受光センサーは前記レーザ出射部と同一側に配置され、かつ、レーザ出射部は前記法線とのなす角度に対して５度以上４５度以下の範囲に配置されることで、ＣＤ，ＤＶＤの両タイプでの現像進行を高精度でモニタリングでき、かつ、モニター機構部の小型化が可能となる。
【００３０】
また、本願発明の請求項２に記載の光ディスク原盤製造装置は、ネガ型のフォトレジストが塗布された基板の場合であり、０次回折光強度（Ｉ０）と１次回折光強度（Ｉ１）の強度比Ｉ１／Ｉ０をモニタリングし、１次回折光強度の時間経過に伴う減少と、前記Ｉ１／Ｉ０の設定値の論理積を現像の停止条件とすることを特徴とするものである。
【００３１】
更に、本願発明の請求項３に記載の光ディスク原盤製造装置は、請求項２の光ディスク原盤製造装置において、０次回折光強度（Ｉ０）と１次回折光強度（Ｉ１）の強度比Ｉ１／Ｉ０をモニタリングし、予め設定されたＩ１／Ｉ０値により現像を停止する機構を有し、下式により、
【００３２】
【数２】
【００３３】
ＭＡＸ（Ｉ１／Ｉ０）を求め、予め設定されたＩ１／Ｉ０値を補正した後、現像を停止することを特徴とするものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るディスク原盤製造装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
図３は本願発明の一実施形態に係るディスク原盤製造装置を示す。図３において、ディスク原盤製造装置、特に現像装置は、露光後のディスク原盤１０１を保持しモーターからの駆動力を受けて回転する回転テーブル１０２と、現像のためそのテーブル上に設置された露光後のディスク原盤１０１に現像液を供給するためのノズル１０３及びそのノズルを現像時原盤上の現像液供給位置に駆動する駆動部１０４、現像の進行を停止させ表面の現像液を洗い流すための純水原盤上に供給する純水吐出ノズル１０６及びそのノズル駆動部１０７、現像の進行をモニターするためのレーザ出射部１１４とその反射光を受光するセンサーとそれらを保持する可動アーム部１１２とから構成される。
【００３６】
なお、可動アーム部１１２は、現像装置停止時はテーブルの直上にはなく、現像時のみ自動的に原盤１０１の直上にエアシリンダー、モーター等の駆動系により配置される。
【００３７】
本実施形態では、使用される露光後の原盤はテーブル１０２の表面に開けられた開口部より真空ポンプ等で排気されることによる減圧を利用してテーブルに固定されるか、原盤が磁石に吸着されるものであればマグネットで固定されても良い。また、原盤自体の厚み、材質は特に限定されず、ガラス板、シリコンウェハ、金属板等どのような形態のものでも良いが、ガラス板を使用する場合は、裏面による反射の影響を防ぐため２ｍｍ以上の厚みを有するものが好ましい。
【００３８】
また、使用する基板の材質により反射率が大きく異なるため、受光センサー１０９，１１０，１１１の信号増幅率を最適な設定とする必要がある。
【００３９】
また、現像液は、所定の濃度のものがタンクに充填されており、加圧した窒素によりフィルターを通して現像ノズル１０３に接続されており、制御部の指令により電磁弁１０５の開閉を行って設定したタイミングで現像液の吐出をおこなう。吐出ノズルはモニタービームがレジスト面に当たる位置から比較的離れたレジスト面上に現像液が吐出されるように設定される。
【００４０】
前述する現像装置の現像停止設定値で現像液の吐出を停止し、純水ノズルから純水を吐出するなどの原盤をセットしてからの一連の動作は図示されてはいないが、制御部により実行される。
【００４１】
次に、モニター機構部１１３について以下に詳細に説明する。
【００４２】
モニター機構部１１３は、モニター用のビーム出射部１１４と反射０次光用受光センサー１０９，ＣＤ用反射１次光用受光センサー１１０，ＤＶＤ用反射１次光用受光センサー１１１のセンサーが１つの支持体である可動アーム１１２に一体的に構成されたとなっており、ＤＶＤ用センサー１１１はレジスト面の法線１２０に対してビーム出射部１１４と同じ側に設置されている。
【００４３】
この時、使用するモニタービームは現像する原盤のレジストに対し感度のない波長領域のものである必要があり、また、目視で光学系を調整できる必要もあることか、例えば６００〜６５０ｎｍの赤色半導体レーザーを用いる。
【００４４】
モニタービームがレジスト面に照射された状態で現像が進行すると現像の進行に伴ってできる一定トラックピッチのピットまたはグルーブにより反射光の回折が発生する。
【００４５】
図４に示す通り、回折光は反射０次光に対してトラックピッチ１．６μｍのＣＤ、０．７４μｍのＤＶＤの現像とも１次回折光は２本ずつ発生する。その時の入射ビーム角度αと回折光の角度βはλをビームの波長、Ｐをトラックピッチとすると
【００４６】
【数３】
【００４７】
となることが知られている。
【００４８】
この式からレジスト表面に照射されるモニタービームの入射角度とＣＤ，ＤＶＤ現像時の１次回折光の角度を算出し、設置するＣＤ，ＤＶＤ用の１次回折光受光センサーの位置を求めることができる。
【００４９】
また、１次回折光はポジ型レジストの場合現像が進行しピットまたはグルーブの深さ、幅が増加するにしたがって、その強度が増加することが知られており、ＣＤ，ＤＶＤ用の１次光受光センサーによりそれぞれの場合で反射１次回折光が検出される。
【００５０】
検出された光量は、逐次Ｉ１／Ｉ０の演算が行われ、現像停止のために予め設定しておいた値と逐次比較し、演算結果がその設定値に達した時点で現像を停止するようにする。実際には現像過程の反射１次回折光量はレジスト表面を流れる現像液により散乱され、僅かにノイズ成分を含むため、Ｉ１／Ｉ０の値が変動する。この影響を防ぐため設定値に対してＩ１／Ｉ０の演算結果が複数回設定値を超えた場合に現像を停止させたり、Ｉ１／Ｉ０の短時間の時間平均を用いたりすることによって停止時のピットまたはグルーブのサイズが一定となるように停止安定性を確保している。
【００５１】
次に、ＣＤとＤＶＤの両方タイプの現像をモニターするための受光センサーの設定について説明する。
【００５２】
図４に示すようにモニタービーム及びその反射ビームとレジスト面の法線との角度を定義し、モニタービーム側をプラスとすると式（１）からＣＤ現像時のモニタービーム入射角度と入射ビーム側の反射１次光角度（図４の２０２）との関係、ＤＶＤ現像時のビーム入射角度との入射ビーム側反射１次光のビーム角度の関係は、図５のようになる。
【００５３】
図５において、縦軸は図４で示された反射光の角度であり、横軸は入射モニタービームの角度である。例えば、入射ビームの角度が５度である場合はＣＤ現像時の１次光は１９度程度であり、ＤＶＤでは５０度程度である。５度より小さい角度では、ＤＶＤ現像時の１次光の角度が６０度近くなり、ガラス板を使用しその直下より透過ビームの回折光を用いた場合と同じく、回折角度が大きくなるため正確なモニターができない。
【００５４】
図５において、直線Ｙ＝Ｘと２本の曲線２１０，２１１との交点で示されるように、出射ビームが１２度付近ではこのビームとＣＤ現像時の反射１次光が重なり、同様に２６度付近ではＤＶＤ現像時の反射１次光が重なるため入射ビームの角度としては使用できない。
【００５５】
更に、入射ビームが４５度以上になると、反射０次光はマイナス４５度となり、センサーを固定するアームが非常に大きくなり装置の小型化ができない。以上のことからＣＤ，ＤＶＤを共にモニターできなお且つ小型化が可能であるのは出射ビームの角度αとして
５度＜α＜４５度（但し１０度＜α＜１２度，２４度＜α＜２７度を除く）である必要がある。
【００５６】
図３の保持部１１２を更に小型化するためには、ＣＤの現像の場合においても１次回折光の角度がプラスであることが必要であり
５度＜α＜２４度（但し１０度＜α＜１２度を除く）
がより好ましい。
【００５７】
次に、ネガ型レジストを用いた場合の本発明のモニター機構を用いた現像停止制御について説明する。
【００５８】
ネガ型レジストを用いた場合でも、ポジ型レジストと同様モニター値を設定し現像の停止を行う。ネガ型レジストは未露光部は現像時に除去され原盤には露光部が残るタイプであり、露光したトラック間である未露光部分の溶解がまず進行するため、図６に示すように、反射１次回折光強度は現像開始直後ピークとなり、その後、徐々に減少していく特性を持つ。
【００５９】
よって、従来ポジ型レジストで用いられていた０次光と１次光の強度比を設定し、この値に達するかまたは越えた時に現像を停止する方法では目的のピット形状は得られない。
【００６０】
このようにネガ型レジストでは未露光部が溶解し、更にピットまたはグルーブが縮小化する過程で最適な現像停止のタイミングが存在するのであり、よって停止条件としては▲１▼時間と共に１次光強度が減少すること、且つ、▲２▼反射１次光と反射０次光の強度比（Ｉ１／Ｉ０）がある値に達することを停止条件とする必要がある。この条件設定により、図６で示すように所定の設定値での停止が可能となり、ネガ型レジストにおいてもポジ型レジスト同様に現像工程でのモニターによる停止が可能となる。
【００６１】
ＣＤ，ＤＶＤでは、ディスクの電気信号特性はピットの幅と高さにより決定されるが、その特性は幅により敏感に変動する。よって如何に再現良く同一の幅のピットを作製するかが重要となる。
【００６２】
レジスト膜厚は実際の製造では微妙に変動する。ネガ型レジストを用いた現像の場合、この膜厚が変化すると、図７に示す現像進行中の１次光強度Ｉ１の最大値が変化する。その一例として膜厚が薄いと現像の途中過程で発生する回折光強度は弱くなり、Ｉ１／Ｉ０の最大値は低下する。Ｉ１／Ｉ０の値はサンプル間でピットの形状が相似の場合、その体積に対してほぼリニアな関係となる。よってＩ１／Ｉ０を一定にして現像の停止を行うとレジストの膜厚が薄く、ピットの高さが低い場合はピットの幅が大きくなる。このことから同じ幅のピットを得るためには膜厚により現像の停止位置を補正しなければならず、この場合は停止設定値を低く補正する必要がある。
【００６３】
図７に現像停止設定値の補正方法についてその詳細を示す。
【００６４】
ここに記述するのは、ある膜厚付近での現象を説明するための一例であり、図７に示す３０１，３０２の曲線が示す特性は実際に適用する膜厚によりさまざまな特性が予想できる。
【００６５】
まず一例としてある厚み付近のレジスト厚みと現像過程のＩ１／Ｉ０の最大値（Ｍａｘ（Ｉ１／Ｉ０））の関係３０１を求めておく。ここではレジストが薄い場合は回折光が弱く、厚い場合は強いため概ね右上がり傾向をもつ曲線が得られた場合を想定している。次に目的とするピット幅を得るためのＩ１／Ｉ０の現像停止値とレジスト厚みとの関係３０２を求める。この２つの曲線から、現像停止の基準設定値をＡ、この時Ｍａｘ（Ｉ１／Ｉ０）の基準値をＢ、２つの曲線の相関を表す係数又は関数をＦとすると実際の現像過程でのＩ１／Ｉ０の最大値Ｍａｘ（Ｉ１／Ｉ０）から補正される新たな停止設定値Ｓは
【００６６】
【数４】
【００６７】
と表わされる。
【００６８】
なお、Ｆは多くの場合定数を当てはめることができるが、データから膜厚を変数とする近似関数を求め使用すると有効である。また、原盤の反射率やレジスト膜厚が大きく変化した場合は、図７における曲線３０１、３０２を新たに求め、式（２）に所定の数値を代入して新たな補正式を作製する。この方法により、どのような種類の原盤を使用する場合でも、的確にモニターにより所定のサイズのピット又はグルーブを得ることができる。
【００６９】
また、ネガ型のフォトレジストを用い、基板として鏡面を有する不透明板を用いた場合、例えばシリコンウェハやニッケル鏡面板に所定の厚みのネガレジストを付与したものでは、基板の反射率が高く表面を流れる現像液の液面で発生する散乱光の影響をほとんど受けないこと、また、現像の進行に伴って発生する回折光強度が非常に強いことのため本発明のモニター機構により非常に精度良く現像停止を行うことが可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ディスク原盤製造装置によれば、現像時にレーザービームを照射して現像の進行をモニターする現像装置について、反射回折光を用いることによりＣＤ，ＤＶＤの両方を高精度でモニターでき、また、モニター光学系のミストによる汚染も防止できることから高歩留まりで安定した生産が可能となる。
【００７１】
また、出射ビームの角度をある範囲に設定し、ＤＶＤ用の１次光を法線に対して出射ビームと同一側のものを用いることにより、モニター機構部を大幅に小型化することが可能となった。
【００７２】
更に、ネガレジストを用いた場合でもポジ型レジスト同様高精度で停止させることができる。さらに反射１次光と０次光との強度差の最大値で現像停止設定を自動補正することによりレジストの膜厚分布や基板反射率によらず一定幅のピット又はグルーブを作成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マスタリング工程の概略を示す図
【図２】マスタリング工程で使用している従来の現像装置を説明する図
【図３】本発明のマスタリング工程で使用する現像装置を示す構成図
【図４】現像の進行をモニターするための照射ビームと反射回折光の回折角度を示す図
【図５】本発明のマスタリング工程で使用する現像装置のモニター機構部におけるモニター用照射ビーム角度とＣＤ現像時の反射１次回折ビーム角度及びＤＶＤ現像時の反射１次回折ビーム角度との関係を説明する図
【図６】ネガ型レジストを用いたマスタリング原盤の現像装置において、現像の進行に伴って変化する０次光と反射１次回折光の光量変化を示す図
【図７】ネガ型レジストを用いたマスタリング原盤の現像装置において、現像過程で得られるＩ１／Ｉ０の最大値から現像停止設定値を補正する方法を説明する図
【符号の説明】
１０１ 露光後原盤
１０２ 回転テーブル
１０３ 現像液吐出ノズル
１０４ 現像液吐出ノズル駆動部
１０５ 電磁弁
１０６ 純水吐出ノズル
１０７ 純水吐出ノズル駆動部
１０８ 電磁弁
１０９ 反射０次光受光センサー
１１０ ＣＤ用反射１次光受光センサー
１１１ ＤＶＤ用反射１次光受光センサー
１１２ 保持部
１１３ モニター機構部
１１４ レーザ出射部
１２０ 原盤法線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disk master manufacturing apparatus, and more particularly, to a developing apparatus for creating an optical disk master.
[0002]
[Prior art]
Optical disks are classified into a read-only type, a write-once type, and a rewritable type, and are characterized by a large-capacity removable and are widely used as information media not only for music and images with the spread of personal computers in recent years. In particular, since it can be mass-produced by injection molding in addition to the convenience at the time of use, it is possible to provide information at a low price, and the production volume is expected to further increase in the future.
[0003]
The information on the optical disc is recorded as a fine uneven shape on the reflection surface, and this is detected by the read head of the reproducing device as the intensity of the reflected light and converted into useful information. On a stamper, which is a master mold for injection molding, these irregularities are formed on the surface as grooves and pits, and are transferred to a resin disk by injection molding to form an optical disk. This master is referred to as a stamper, and the manufacturing process is generally referred to as mastering.
[0004]
In the mastering step, as shown in FIG. 1A, a mirror-polished glass plate 1 is coated with a positive photoresist 2 having a predetermined thickness by spin coating (FIG. 1B). Next, the glass plate 1 is put into a laser beam recorder (hereinafter, referred to as “LBR”), where a CD, DVD is collected by using a laser beam having a wavelength of 300 to 500 nm as a light source and a focused beam 4 by an objective lens 3. Is recorded on the resist surface (FIG. 1 (c)). The exposed master is then put into a developing device, and the exposed portion 5 is dissolved by an inorganic or organic developer to form irregularities 6 derived from a signal source at the time of exposure on the resist surface (FIG. 1 (d)). ). Next, a metal thin film 7 is applied to the surface by sputtering or the like (FIG. 1 (e)), and is electroplated using the metal thin film as an electrode in an electroforming step to increase the thickness (FIG. 1 (f)). Finally, the thick film is peeled off from the glass plate, and after cleaning the surface, the inner and outer diameters are processed to a specified size to form a stamper 9 (FIG. 1 (g)).
[0005]
Since the electrical signal characteristics of the disk after injection molding are determined by the pits on the surface of the stamper created in such a process, controlling the size of these pits to the expected size is necessary for producing a high yield. Is extremely important. Further, since the pit size of the stamper is determined by the degree of progress during development after the exposure conditions in the LBR are determined, the progress of development is monitored conventionally, and when the pit size reaches a certain value. Has been used to stop the development.
[0006]
Specifically, a laser beam having a wavelength at which the photoresist is not exposed, for example, a laser beam having a wavelength of about 630 nm, is irradiated to the exposed portion of the LBR, and the detector receives the 0th-order light and the 1st-order diffracted light, which change with the progress of development, and the intensity ratio (I1 / 1). I0) is monitored, and the intensity ratio (I1 / I0) obtained at the desired width of the pit or groove is set as a stop setting.
[0007]
FIG. 2 shows a conventional developing device. Hereinafter, the operation procedure of the conventional developing method will be described with reference to FIG.
[0008]
A glass master coated with a positive photoresist to a predetermined thickness is exposed by an LBR using a condensed beam whose intensity is modulated by an electric signal of a signal source (this is referred to as a “formatter”), and then developed. It is thrown into. FIG. 2 shows this state. The glass plate 10 is held on the turntable 11 with the resist coating surface facing upward, and the developing solution is supplied from the developing solution discharge nozzle 16 onto the master while the glass plate 10 is rotated to perform development. Do.
[0009]
At this time, a laser 12 having a wavelength near 630 nm is irradiated from below the glass plate 10, and the transmitted zero-order light 13 is detected by the sensor 14. As the development proceeds, pits or grooves are formed on the resist surface, and the intensity of the diffracted light increases. Among them, the first-order diffracted light is detected by the sensor 15.
[0010]
The diffracted light detected by the sensors 14 and 15 is appropriately amplified electrically moderately according to the intensity thereof, and exhibits diffracted light intensity referred to as I0 and I1, respectively. I0 and I1, which change with the progress of development, are converted into an intensity ratio (I1 / I0) and used as a monitor value of development progress. Although I1 / I0 increases with time as the development progresses, by setting this value in advance as a development stop setting value, pits or grooves of a fixed size can be obtained as a result.
[0011]
By the way, when the developing device shown in FIG. 2 is used, in the development of a compact disk (hereinafter referred to as “CD”) having a track pitch of 1.6 μm, the progress can be monitored normally, but at a track pitch of 0.74 μm. In some digital video discs (hereinafter referred to as "DVD"), there is a problem that the accuracy of the monitor is reduced. This is due to the following factors.
[0012]
As shown in FIG. 2, when a laser beam having a wavelength of about 630 nm is irradiated from the lower side of the glass master, the angle of the first-order diffracted light is about 25 degrees in the case of the CD when the angle formed with the normal to the resist surface. On the other hand, in the case of DVD, the angle is as large as about 60, as indicated by reference numeral 17, and the angle is very large. When the angle of the first-order diffracted light is large as described above, an output change of the light receiving sensor 18 is likely to occur due to a displacement of the first-order light at the time of rotation of the master caused by a displacement between the center of rotation of the table and the center of the master. For this reason, when the development is stopped at the ratio (I1 / I0) of the first-order light amount and the zero-order light amount, a problem occurs that the pit size after the development greatly varies.
[0013]
Further, since the angle of the first-order diffracted light is large, it is difficult to install a sensor for detecting the first-order light depending on the configuration of the developing device, and even if the sensor can be installed, the position adjustment work becomes very difficult. Will occur.
[0014]
In the development step, a large amount of fine water droplets (hereinafter, referred to as “mist”) is generated in a series of final processes, ie, shake-off drying by high-speed rotation of the master. In order to prevent the generation of defects due to the adhesion of the mist, a mechanism is installed in the developing chamber to exhaust air from the lower part of the master in order to reduce the flow of air.
[0015]
As shown in FIG. 2, in a configuration in which the monitor beam emitting section is arranged below the master, the mist adheres to the laser emitting section and optical components for introducing the beam into the master, and the light amount of the laser decreases. In the long term, there is a problem that a stable monitor operation cannot be performed.
[0016]
Further, when the apparatus shown in FIG. 2 is applied to a master coated with a negative type photoresist, the development process itself may be the same as that of the positive type, but the change of the 0th-order light and the 1st-order diffracted light which changes as the development progresses. Since the behavior is significantly different from the positive type, the monitor will not operate properly if the positive type monitor stop mechanism is used as it is.
[0017]
As described above, according to the conventional method, the development progress of the DVD cannot be accurately monitored in the development after the exposure, so that both the CD and DVD types cannot be produced at a high yield, and the laser emission unit is not provided. Is arranged below the master, a decrease in the light amount of the monitor optical system occurs, and stable production cannot be performed. Furthermore, when a master coated with a negative resist was used, the behavior of the change of the diffracted light was significantly different from that of the positive type, so that the monitor stop mechanism could not be used as it was.
[0018]
Regarding the position of the primary optical sensor at the time of DVD development and the problem caused by beam irradiation from under the master, for example, the monitor laser beam of the invention described in Patent Documents 1 and 2 is irradiated from the resist surface side. A method using the reflected light is disclosed. Furthermore, the invention described in Patent Document 3 discloses a method of stopping monitoring when developing a negative resist.
[0019]
Patent Document 1 discloses a case where the present invention is applied to dry etching using plasma instead of liquid development as shown in FIG. 2, but in the process of manufacturing a master disk, a continuous groove is formed outside a data area of signals. A method is described in which a monitor zone is provided and a monitor beam is irradiated to the area from the resist surface side to monitor the progress of etching by reflected and diffracted light.
[0020]
As a solution to the problem of the first-order diffracted light angle during DVD development using this technique, the data area is not monitored at the time of DVD development. It is effective to monitor the progress of development by using a first-order diffracted light sensor used for CD development by exposing the groove or pit of the above and exposing this portion. By using the conventional method using the transmitted light beam shown in FIG. 2, an exposure portion for monitoring is provided on the outer peripheral portion, and the development of DVD is monitored using a primary light sensor for CD. .
[0021]
However, in this method, the angle of the first-order diffracted light is the same as that of the CD even in the development of the DVD, and the detection of the diffracted light itself becomes easy. However, since the pit width of the DVD is 250 to 350 nm, which is about half of the CD, If the amount of change in the intensity of the first-order diffracted light with respect to the amount of change in the groove or pit width during the phenomenon is small, the amount of change in the intensity ratio I1 / I0 is also small, and as a result, the detection sensitivity of the monitor is greatly reduced. The problem will arise.
[0022]
Further, the invention described in Patent Document 2 discloses that a monitor beam is irradiated from a resist surface side through a transparent glass which is in contact with a developing solution. According to this, by providing the glass plate in contact, the beam can be accurately monitored without displacement of the beam due to the undulation of the liquid on the surface of the developing solution.
[0023]
This method has a structure in which a beam is irradiated through a transparent window material that is in contact with a developing solution. When monitoring the development of a CD having a track pitch of 1.6 μm, the angle of the first-order diffracted light is small, which is effective. is there. However, in the case of developing a DVD having a track pitch of 0.74 μm, the diffraction angle is large as in the conventional case, and the area of the window needs to be increased. However, since the window itself is in contact with the developing solution, the area is large. Enlargement causes a partial decrease in the developing speed immediately below the window, which is a factor that hinders uniformity of development within the surface.
[0024]
Further, the invention described in Patent Document 3 discloses that the stop position is a ratio of the primary light intensity from the maximum light amount in the development stop control when a negative resist is used. That is, assuming that the maximum value of I1 in the development process is I1max, only I1 is monitored as the light amount, and the development is stopped by setting I1 / I1max. This method of correcting the development stop position with I1max that differs for each sample is effective only when the pit shape is a function of only I1 / I1max. However, in practice, the value of I1 / I1max is complicatedly affected by the reflectance of the substrate before application of the resist, the resist film thickness, and the like, and is set to obtain a desired pit or groove shape. A problem arises that the desired shape cannot be obtained with good reproducibility.
[0025]
[Patent Document 1]
JP 2001-202662 A (page 1, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-8-50862 (pages 1-3, FIG. 2, FIG. 33)
[Patent Document 3]
JP-A-7-326077 (page 2)
[Patent Document 4]
JP 2001-202664 A
[0026]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, the conventional method of irradiating a monitor beam from the opposite side of the resist surface and using the transmitted diffracted light makes it impossible to accurately monitor the progress of DVD development, and the mist reduces the amount of monitor beam with long-term use. As a result, CDs and DVDs could not be manufactured stably with a high yield.
[0027]
Also, the methods using reflected diffracted light disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 4 have a problem that when applied to DVD development, the monitoring accuracy is insufficient and development unevenness occurs. Could not be performed with high precision. Further, in both of the disclosures, a monitor beam emitting portion, a reflected zero-order diffracted light receiving sensor, a reflected first-order diffracted light are used because a diffracted beam on the master side opposite to the incident beam with respect to the normal to the resist surface is used. There is a drawback that the range in which the light receiving sensor is mounted must be increased, and the monitor mechanism becomes large. In addition, when a master coated with a negative resist is used, there is a problem that it is difficult to ensure the reproducibility of the pit or groove size even in a monitor stop operation because the master is affected by the reflectance of the master.
[0028]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems. It is possible to reduce the size of the developing process after exposure in the optical disk master manufacturing process, monitor the development progress of both CD and DVD with high accuracy, and obtain a constant monitor value. In the monitor stop operation where the development is stopped, stable production is possible for long-term use, and even when a glass plate coated with a negative resist is used, the effect of the resist film thickness and substrate reflectance is corrected. It is an object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing a master disc for a disk capable of producing pits or grooves having a desired width with high precision.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
An optical disc master manufacturing apparatus according to claim 1 of the present invention includes a rotary table on which a substrate is placed, a laser emitting unit that irradiates a laser beam on the surface of the substrate, and a reflection unit that receives light reflected from the substrate. An optical disc master manufacturing apparatus having a zero-order light receiving sensor, a first reflected first-order diffracted light receiving sensor, and a second reflected first-order diffracted light receiving sensor. The second reflected first-order diffracted light receiving sensor is arranged on the same side as the laser emitting section, and the laser emitting section is arranged in a range of 5 degrees or more and 45 degrees or less with respect to an angle formed with the normal line. , CD and DVD, the development progress can be monitored with high accuracy, and the size of the monitor mechanism can be reduced.
[0030]
The optical disk master manufacturing apparatus according to claim 2 of the present invention is a substrate coated with a negative type photoresist, and has an intensity ratio between the 0th-order diffracted light intensity (I0) and the 1st-order diffracted light intensity (I1). It is characterized in that I1 / I0 is monitored, and the logical product of the decrease of the first-order diffracted light intensity with the lapse of time and the set value of I1 / I0 is used as the condition for stopping the development.
[0031]
Further, the apparatus for manufacturing an optical disc master according to claim 3 of the present invention monitors the intensity ratio I1 / I0 of the 0th-order diffracted light intensity (I0) and the first-order diffracted light intensity (I1) in the apparatus for manufacturing an optical disc master according to claim 2. And, there is a mechanism for stopping the development by a preset I1 / I0 value.
[0032]
(Equation 2)
[0033]
MAX (I1 / I0) is obtained, development is stopped after a preset I1 / I0 value is corrected, and development is stopped.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a disc master manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 3 shows a master disc manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, a disc master manufacturing apparatus, particularly a developing apparatus, includes a rotating table 102 which holds a disc master 101 after exposure and rotates by receiving a driving force from a motor, and a post-exposure set on the table for development. 103 for supplying a developing solution to the master disc 101 of the present invention, a driving unit 104 for driving the nozzle to a developing solution supply position on the master disc during development, pure water for stopping the progress of development and washing away the developing solution on the surface It is composed of a pure water discharge nozzle 106 to be supplied onto the master, a nozzle driving unit 107 thereof, a laser emitting unit 114 for monitoring the progress of development, a sensor for receiving the reflected light, and a movable arm unit 112 for holding them. You.
[0036]
The movable arm 112 is not disposed directly above the table when the developing device is stopped, but is automatically disposed directly above the master 101 by a driving system such as an air cylinder or a motor only during development.
[0037]
In this embodiment, the exposed master to be used is fixed to the table by using a reduced pressure caused by being evacuated by a vacuum pump or the like from an opening formed in the surface of the table 102, or the master is attracted to a magnet. If it is done, it may be fixed with a magnet. The thickness and material of the master are not particularly limited, and may be in any form such as a glass plate, a silicon wafer, and a metal plate. However, when a glass plate is used, 2 mm is used to prevent the influence of reflection from the back surface. Those having the above thickness are preferable.
[0038]
In addition, since the reflectance greatly varies depending on the material of the substrate used, it is necessary to set the signal amplification factors of the light receiving sensors 109, 110, and 111 to optimal settings.
[0039]
The developing solution is filled in a tank with a predetermined concentration, connected to the developing nozzle 103 through a filter by pressurized nitrogen, and set by opening and closing the electromagnetic valve 105 according to a command from the control unit. The developer is discharged at the timing. The discharge nozzle is set so that the developer is discharged onto the resist surface relatively far from the position where the monitor beam hits the resist surface.
[0040]
A series of operations after setting the master such as stopping the discharge of the developing solution at the development stop set value of the developing device and discharging the pure water from the pure water nozzle is not shown, but is performed by the control unit. Be executed.
[0041]
Next, the monitor mechanism 113 will be described in detail below.
[0042]
The monitor mechanism unit 113 supports one of a monitor beam emitting unit 114 and a light receiving sensor 109 for reflected zero-order light, a light receiving sensor 110 for reflected primary light for CD, and a light receiving sensor 111 for reflected primary light for DVD. The DVD sensor 111 is provided on the same side as the beam emitting portion 114 with respect to the normal 120 of the resist surface.
[0043]
At this time, the monitor beam to be used must be in a wavelength region insensitive to the resist of the master to be developed, and it is necessary to be able to adjust the optical system visually, or for example, a red semiconductor of 600 to 650 nm. Use a laser.
[0044]
When the development proceeds while the monitor beam is irradiated on the resist surface, diffraction of the reflected light occurs due to pits or grooves having a constant track pitch formed as the development proceeds.
[0045]
As shown in FIG. 4, the diffracted light generates two first-order diffracted light with respect to the reflected 0th-order light both in the development of a CD having a track pitch of 1.6 μm and the development of a DVD having a track pitch of 0.74 μm. The incident beam angle α and the diffracted light angle β at that time are as follows, where λ is the beam wavelength and P is the track pitch.
[0046]
[Equation 3]
[0047]
It is known that
[0048]
From this equation, the incident angle of the monitor beam irradiated on the resist surface and the angle of the first-order diffracted light during CD and DVD development can be calculated, and the position of the installed first-order diffracted light receiving sensor for CD and DVD can be obtained.
[0049]
In the case of a positive resist, it is known that the intensity of the first-order diffracted light increases as the development proceeds and the depth and width of the pits or grooves increase. The sensor detects the reflected first-order diffracted light in each case.
[0050]
The detected light quantity is sequentially calculated with I1 / I0, sequentially compared with a value set in advance for stopping the development, and when the calculation result reaches the set value, the development is stopped. I do. Actually, the reflected first-order diffraction light amount during the developing process is scattered by the developing solution flowing on the resist surface and contains a slight noise component, so that the value of I1 / I0 fluctuates. In order to prevent this effect, development is stopped when the calculation result of I1 / I0 exceeds the set value a plurality of times with respect to the set value, or by using a short time average of I1 / I0 to stop the development. Stopping stability is ensured so that the size of the pit or groove is constant.
[0051]
Next, the setting of the light receiving sensor for monitoring the development of both the CD and the DVD will be described.
[0052]
As shown in FIG. 4, when the angle between the monitor beam and its reflected beam and the normal line of the resist surface is defined, and the monitor beam side is defined as plus, the monitor beam incident angle and the incident beam side during CD development can be obtained from Expression (1). FIG. 5 shows the relationship between the reflected primary light angle (202 in FIG. 4) and the relationship between the beam incident angle at the time of DVD development and the beam angle of the reflected primary light on the incident beam side.
[0053]
5, the vertical axis is the angle of the reflected light shown in FIG. 4, and the horizontal axis is the angle of the incident monitor beam. For example, when the angle of the incident beam is 5 degrees, the primary light at the time of CD development is about 19 degrees, and for a DVD, it is about 50 degrees. At an angle of less than 5 degrees, the angle of the primary light during DVD development is close to 60 degrees, and the angle of diffraction increases as in the case where a glass plate is used and the diffracted light of the transmitted beam is used immediately below. Cannot monitor.
[0054]
In FIG. 5, as shown by the intersection of the straight line Y = X and the two curves 210 and 211, when the output beam is near 12 degrees, this beam overlaps with the reflected primary light at the time of CD development, and similarly at 26 degrees. In the vicinity, the reflected primary light at the time of DVD development overlaps and cannot be used as the angle of the incident beam.
[0055]
Further, when the incident beam is at an angle of 45 degrees or more, the reflected zero-order light becomes minus 45 degrees, the arm for fixing the sensor becomes very large, and the apparatus cannot be miniaturized. From the above, both the CD and DVD can be monitored and the size can be reduced because of the angle α of the output beam.
It is necessary that 5 degrees <α <45 degrees (excluding 10 degrees <α <12 degrees and 24 degrees <α <27 degrees).
[0056]
In order to further reduce the size of the holding unit 112 in FIG. 3, it is necessary that the angle of the first-order diffracted light be positive even in the case of CD development.
5 degrees <α <24 degrees (except 10 degrees <α <12 degrees)
Is more preferred.
[0057]
Next, development stop control using the monitor mechanism of the present invention when a negative resist is used will be described.
[0058]
Even when a negative resist is used, the monitor value is set and development is stopped in the same manner as the positive resist. The negative resist is of a type in which the unexposed portions are removed at the time of development and the exposed portions remain on the master. Since the dissolution of the unexposed portions between the exposed tracks proceeds first, as shown in FIG. The folded light intensity has a characteristic that peaks immediately after the start of development and then gradually decreases thereafter.
[0059]
Therefore, the method of setting the intensity ratio between the 0th order light and the 1st order light used in the conventional positive resist and stopping the development when the intensity reaches or exceeds this value cannot obtain the desired pit shape.
[0060]
As described above, in the negative resist, there is an optimal timing for stopping the development in the process of dissolving the unexposed portion and further reducing the size of the pit or groove. It is necessary to set the stop condition such that is reduced and (2) the intensity ratio (I1 / I0) of the reflected primary light and the reflected zero-order light reaches a certain value. By this condition setting, it is possible to stop at a predetermined set value as shown in FIG. 6, and it is possible to stop the negative resist by monitoring in the developing step as in the case of the positive resist.
[0061]
In the case of CDs and DVDs, the electrical signal characteristics of a disk are determined by the width and height of a pit, but the characteristics vary more sensitively with the width. Therefore, it is important how to produce pits of the same width with good reproducibility.
[0062]
The resist film thickness varies slightly in actual production. In the case of development using a negative resist, if the film thickness changes, the maximum value of the primary light intensity I1 during the development shown in FIG. 7 changes. As an example, when the film thickness is small, the intensity of diffracted light generated in the course of development becomes weak, and the maximum value of I1 / I0 decreases. When the pit shapes are similar between samples, the value of I1 / I0 has a substantially linear relationship with the volume. Therefore, when the development is stopped with I1 / I0 kept constant, the thickness of the resist is small, and when the height of the pit is low, the width of the pit is large. From this, in order to obtain pits of the same width, it is necessary to correct the stop position of development depending on the film thickness. In this case, it is necessary to correct the stop setting value to be low.
[0063]
FIG. 7 shows details of a method of correcting the development stop set value.
[0064]
This is an example for explaining a phenomenon near a certain film thickness, and various characteristics can be expected from the characteristics indicated by the curves 301 and 302 shown in FIG. 7 depending on the actually applied film thickness.
[0065]
First, as an example, a relationship 301 between the resist thickness near a certain thickness and the maximum value of I1 / I0 (Max (I1 / I0)) in the developing process is obtained. Here, it is assumed that when the resist is thin, the diffracted light is weak, and when the resist is thick, the curve has a tendency to generally rise to the right because the light is strong. Next, a relationship 302 between a development stop value of I1 / I0 and a resist thickness for obtaining a target pit width is obtained. From these two curves, if the reference set value of the development stop is A, the reference value of Max (I1 / I0) at this time is B, and the coefficient or function representing the correlation between the two curves is F, I1 in the actual development process The new stop setting value S corrected from the maximum value Max (I1 / I0) of / I0 is
[0066]
(Equation 4)
[0067]
Is represented by
[0068]
In many cases, a constant can be applied to F. However, it is effective to find and use an approximate function using the film thickness as a variable from the data. When the reflectivity of the master and the resist film thickness change significantly, the curves 301 and 302 in FIG. 7 are newly obtained, and a predetermined numerical value is substituted into the equation (2) to create a new correction equation. According to this method, a pit or groove of a predetermined size can be accurately obtained by a monitor regardless of the type of master used.
[0069]
In addition, when a negative photoresist is used and an opaque plate having a mirror surface is used as a substrate, for example, a silicon wafer or a nickel mirror plate provided with a negative resist having a predetermined thickness has a high reflectance of the substrate and has a high surface. The monitor mechanism of the present invention provides very accurate development due to the fact that it is hardly affected by the scattered light generated on the surface of the flowing developing solution, and that the intensity of the diffracted light generated as the development proceeds is very strong. It is possible to stop.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical disk master manufacturing apparatus of the present invention, for a developing apparatus that monitors the progress of development by irradiating a laser beam during development, by using reflected diffracted light, both CDs and DVDs can be precisely formed. In addition, since contamination by the mist of the monitor optical system can be prevented, stable production with a high yield can be achieved.
[0071]
Also, by setting the angle of the output beam within a certain range and using the primary light for DVD on the same side as the output beam with respect to the normal, it is possible to greatly reduce the size of the monitor mechanism. became.
[0072]
Further, even when a negative resist is used, it can be stopped with high accuracy as in the case of a positive resist. Furthermore, by automatically correcting the development stop setting with the maximum value of the intensity difference between the reflected primary light and the zero-order light, pits or grooves with a constant width can be created regardless of the resist film thickness distribution and substrate reflectance. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a mastering process.
FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional developing device used in a mastering process.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a developing device used in a mastering process of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a diffraction angle of an irradiation beam and reflected diffraction light for monitoring the progress of development.
FIG. 5 shows the relationship between the monitor irradiation beam angle, the reflected first-order diffraction beam angle during CD development, and the reflected first-order diffraction beam angle during DVD development in the monitor mechanism of the developing device used in the mastering step of the present invention. Illustration to explain
FIG. 6 is a diagram showing a change in the light amount of 0-order light and reflected first-order diffracted light that changes with the progress of development in a mastering master developing device using a negative resist.
FIG. 7 is a view for explaining a method for correcting a development stop set value from a maximum value of I1 / I0 obtained in a development process in a mastering master developing apparatus using a negative resist.
[Explanation of symbols]
101 master after exposure
102 Rotary table
103 developer discharge nozzle
104 developer discharge nozzle driver
105 solenoid valve
106 Pure water discharge nozzle
107 Pure water discharge nozzle drive unit
108 solenoid valve
109 Reflection 0th order light receiving sensor
110 Reflected primary light receiving sensor for CD
111 Reflected primary light receiving sensor for DVD
112 Holder
113 Monitor mechanism
114 Laser emitting part
120 Master normal
