JP3432872B2 - 光感光剤塗布装置 - Google Patents
光感光剤塗布装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば、フォトレジスト
等の光感光剤塗布装置に関し、光ディスクメディアを製
造する為の円盤状基盤（以下ガラス原盤を例にして説明
する）を静止させた状態でその内周域の面上にフォトレ
ジストを環状に滴下せしめた後、ガラス原盤を回転させ
該環状に滴下せしめたフォトレジストをガラス原盤上に
均一な膜厚で塗布し得ることを特徴としたフォトレジス
ト塗布装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】コンパクトディスクやレーザーディス
ク、あるいはミニディスク等の光ディスクメディアの製
造は、フォトレジスト等の光感光剤を、表面を研摩した
ガラス原盤上の全域にわたり、１４００オングストロ−
ム程度の厚みで均一に塗布することから始まり、これが
レプリカ用マスタ−となる金属スタンパ−の元の基盤と
して使用される。 【０００３】フォトレジストを均一に塗布されたガラス
原盤は、所定のフォ−マット化された電気信号に応じて
光変調されたＡｒレ−ザ−やＨｅ−Ｃｄレ−ザ−等、フ
ォトレジストが大きな分光感度特性を有する４０００オ
ングストロ−ム前後の波長で発振するレ−ザ−光にて露
光される。レ−ザ−光により露光されたフォトレジスト
は現像処理によりレ−ザ−光にて露光された部分が除去
されて凹凸となり、ピット形状が形成される。 【０００４】しかる後この表面に導電性金属スパッタ処
理（例えば銀スパッタ処理）とメッキ作業の一連の電鋳
加工を経て、ピット状態で形成された信号部が転写され
た金属スタンパ−として形成され、これがレプリカ用の
マスタ−ディスクとなる。 【０００５】光ディスクメディアの特性は、前述の記録
用レーザの露光により形成されるピットの形状、特にピ
ットの深さ、幅に大きく影響されることがわかってお
り、特にピットの深さは光ディスクの再生信号の変調特
性を決定する大きな要因の一つになっている。 【０００６】図１にコンパクトディスクのピット形状の
略式断面図を例にとり説明する。図中（１）は再生用半
導体レ−ザ−の光路、（２）はポリカ−ボネ−ト等の素
材を使用した透明な基盤、（３）は蒸着またはスパッタ
処理等によるアルミ反射膜、（４）はアルミ反射膜を吸
湿等から保護する保護膜である。 【０００７】今例えばレーザー光の波長λ＝0.78μｍの
半導体レーザーを透明な基盤（２）側から照射して信号
を再生する場合、再生信号をもっとも大きく取り出す為
には入射光に対してピットの上面（２ａ）と底面（２
ｂ）から反射してくる光の光路差をλ／２とすれば良い
のでそのピットの深さ即ちピットの上面（２ａ）とピッ
トの底面（２ｂ）との差はλ／４となる。ところが信号
となるピット面を読み込むレ−ザ−光は透明基盤を通過
することとなり従って、この透明基盤の屈折率にも影響
される。材質ポリカ−ボネ−トを基盤にした場合の屈折
率は、波長λ＝0.78μｍの時約1.55であり従って、ピッ
トの上面と底面との深さ＝ 0.78／(4×1.55)となり約0.
1258μｍとなる。さらに又プシュプルトラッキング信号
がピット深さλ／８の時に最大となることを考慮して事
実上そのピットの深さはλ／４近傍の値として0.11μｍ
としている。 【０００８】光ディスクの再生特性に影響を与えるピッ
トの状態は、ガラス原盤上の各位置に塗布されたフォト
レジストの膜厚の変動と記録用レーザー光の露光パワー
等の変動に大きく影響される。露光後の現像処理による
全体的な膜厚の目減りによる減少もあるが、最初にガラ
ス原盤に塗布されるフォトレジストの膜厚の分布状態が
ピット深さのバラツキの精度を決定づけると言っても過
言でない。従ってガラス原盤の内周域〜外周域全域にわ
たり、バラツキのない均一なフォトレジスト膜厚とする
ことがピットの深さを均一にすることでありこの工程で
の最も重要な作業である。 【０００９】従来法の一例を図２に従い述べると、研摩
したガラス原盤（５）を回転するモ−タ（６）に直結す
るタ−ンテ−ブル（７）に載置し、まず２００ｒｐｍで
回転させる。フォトレジストを滴下させるノズル（８
Ａ）をガラス原盤上（５）の内周部上の定められた位置
迄移動させ、回転しているガラス原盤上の設定位置に溶
剤で所定の粘度に希釈されたフォトレジスト（９）を制
御信号発生回路（１１）により発生させた信号により電
磁弁（１０）を開きこれに連結されたノズル（８Ａ）よ
りフォトレジストを滴下させる。 【００１０】電磁弁の内部断面の概略図を図３に示す。
電磁石（１４）、ピストン（１５）より構成され電磁石
をＯＮ−ＯＦＦすることにより弁（１３）が開閉し、ノ
ズル部のフォトレジスト溶液の量を一定量となるように
している。 【００１１】その後ガラス原盤の回転数を３００ｒｐｍ
で９０秒、４００ｒｐｍで１４０秒回転させ、暫時回転
による遠心力を利用して、フォトレジストをガラス原盤
の外周部分の面上まで塗布させ内〜外周面の膜厚差を数
10オングストロ−ムのオ−ダとなるようにしている。 【００１２】図４は図２の説明で述べた回転数と時間と
の設定を図示したものであり、縦軸にガラス原盤の回転
数、横軸に時間を示す回転数の時間推移を表している。
また図４は縦軸にフォトレジストの膜厚、横軸にガラス
原盤上の半径方向の位置をとり、膜厚の分布状態を表し
たものであり、内周部〜外周部の面にて２０オングスト
ロ−ム程度の膜厚の差があり尚且つ中心部より外周部に
離間するほどその膜厚が増加していることがわかる。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】光ディスクの特性を決
定する大きな要因の１つであるピットの深さのバラツキ
は、塗布されたフォトレジストの膜厚によりほぼ決定さ
れることは前述の通りであるが回転しているガラス原盤
上の内周の１点に滴下する従来の方法では内周部〜外周
部の径方向及び周方向の各面上で数10オングストロ−ム
程度の膜厚差が発生してしまう。 【００１４】本発明はかかる点に鑑み為されたものであ
り、フォトレジスト滴下構造を工夫し、フォトレジスト
塗布装置において、膜厚差を数オングストロ−ム程度迄
に抑制することを特徴とするものである。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明によるフォトレジ
スト塗布装置はまずもって静止している状態のガラス原
盤上に、内周部の円周面上にフォトレジスト等の光感光
剤を環状状態で滴下した後、ガラス原盤を段階的または
無段階的に所定の回転数で回転せしめフォトレジスト等
の光感光剤を均一に塗布し得る機構を備えてなるもので
ある。 【００１６】 【作 用】静止したガラス原盤上の内周部の円周面上に
フォトレジスト等の光感光剤を周方向に均一に環状に滴
下し、滴下終了後ガラス原盤を高速回転させることによ
り、ガラス原盤全周全域の面上にわたり膜厚差数オング
ストロ−ム程度の膜厚差迄フォトレジストを均一に塗布
することができる。 【００１７】 【実施例】本発明の実施例について説明する。図２で示
すのと同一記号は全て同一動作を為す同種部品と考え
る。 【００１８】図６について考えると研摩したガラス原盤
（５）は回転モ−タ（６）に直結されたタ−ンテ−ブル
（７）に載置される。先端が円形状に形成されたノズル
（８Ｂ）が静止しているガラス原盤（５）上の中心部迄
移動する。而して静止しているガラス原盤上にあらかじ
め溶剤により調整された粘度のフォトレジスト（９）を
定められた量（例えば１０ＣＣ）だけ滴下させる。滴下
されるフォトレジストの量については、膜厚を決定する
要因であるため、制御系（１７）により電磁弁（１０）
を開閉し、厳密に管理される。 【００１９】制御系（１７）は図７に示すように流量計
（１６）からの電圧出力を積分器（１８）にて積分しそ
の積分値がコンパレ−タ（１９）に入力され、フォトレ
ジストの滴下量が設定値を越えた時点で制御信号を出力
し電磁弁（１０）を閉じるシステムとしている。 【００２０】又ガラス原盤（５）を静止させた状態で滴
下するのは最初に滴下した液体の分布が一義的に回転に
より引き伸ばされた液体の膜厚分布を決定するからであ
る。流量計（１６）、制御系（１７）、電磁弁（１０）
により滴下量が調整されたフォトレジスト（９）がノズ
ル（８Ｂ）よりガラス原盤（５）の内周部円周面上に環
状型に滴下される。 【００２１】ノズルの形状は図８に断面形状、図９にガ
ラス原盤側から見たノズル先端の開口部形状に示すよう
に、その吐出口（１２）は環状形状をなしておりフォト
レジストはこの吐出口に沿う形で滴下される。滴下され
たフォトレジストはガラス原盤の周方向に均一な形状で
滴下され、その後２秒間経過後３００ｒｐｍで９０秒回
転しその遠心力によりフォトレジストが外周部まで均一
に塗布される。 【００２２】次に４００ｒｐｍで１４０秒間回転させ、
溶剤を揮発させる事によりフォトレジストが乾燥し塗布
が完了する。図１０はガラス原盤の回転数と時間の設定
を示す時間経過図で、このように塗布装置を改良する事
により、図１１に示すようにガラス原盤の内周部〜外周
部の膜厚差を数オングストロ−ム迄抑える事ができ、フ
ラットな膜厚分布を得ることが可能となり、良好な特性
を有する光ディスクの製造が可能となる。 【００２３】図１１は改良された装置によりフォトレジ
ストを塗布したガラス原盤の膜厚分布をエリプソメ−タ
により測定したものの一例であり従来例の方法による図
４と比較して膜厚差のバラツキが小さくなっていること
が分かる。 【００２４】尚、本発明の主旨は本実施例に限定される
ものではなく、追記型、記録再生可能な光ディスクの記
録層塗布装置に応用することも勿論可能である。 【００２５】 【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかな如く、
円盤状基盤の同心円状の全周全域の面上にわたり膜厚差
数オングストロ−ム程度の膜厚差迄光感光剤を均一に塗
布することができるので、その結果安定した光ディスク
の再生信号特性を確保することができる。
等の光感光剤塗布装置に関し、光ディスクメディアを製
造する為の円盤状基盤（以下ガラス原盤を例にして説明
する）を静止させた状態でその内周域の面上にフォトレ
ジストを環状に滴下せしめた後、ガラス原盤を回転させ
該環状に滴下せしめたフォトレジストをガラス原盤上に
均一な膜厚で塗布し得ることを特徴としたフォトレジス
ト塗布装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】コンパクトディスクやレーザーディス
ク、あるいはミニディスク等の光ディスクメディアの製
造は、フォトレジスト等の光感光剤を、表面を研摩した
ガラス原盤上の全域にわたり、１４００オングストロ−
ム程度の厚みで均一に塗布することから始まり、これが
レプリカ用マスタ−となる金属スタンパ−の元の基盤と
して使用される。 【０００３】フォトレジストを均一に塗布されたガラス
原盤は、所定のフォ−マット化された電気信号に応じて
光変調されたＡｒレ−ザ−やＨｅ−Ｃｄレ−ザ−等、フ
ォトレジストが大きな分光感度特性を有する４０００オ
ングストロ−ム前後の波長で発振するレ−ザ−光にて露
光される。レ−ザ−光により露光されたフォトレジスト
は現像処理によりレ−ザ−光にて露光された部分が除去
されて凹凸となり、ピット形状が形成される。 【０００４】しかる後この表面に導電性金属スパッタ処
理（例えば銀スパッタ処理）とメッキ作業の一連の電鋳
加工を経て、ピット状態で形成された信号部が転写され
た金属スタンパ−として形成され、これがレプリカ用の
マスタ−ディスクとなる。 【０００５】光ディスクメディアの特性は、前述の記録
用レーザの露光により形成されるピットの形状、特にピ
ットの深さ、幅に大きく影響されることがわかってお
り、特にピットの深さは光ディスクの再生信号の変調特
性を決定する大きな要因の一つになっている。 【０００６】図１にコンパクトディスクのピット形状の
略式断面図を例にとり説明する。図中（１）は再生用半
導体レ−ザ−の光路、（２）はポリカ−ボネ−ト等の素
材を使用した透明な基盤、（３）は蒸着またはスパッタ
処理等によるアルミ反射膜、（４）はアルミ反射膜を吸
湿等から保護する保護膜である。 【０００７】今例えばレーザー光の波長λ＝0.78μｍの
半導体レーザーを透明な基盤（２）側から照射して信号
を再生する場合、再生信号をもっとも大きく取り出す為
には入射光に対してピットの上面（２ａ）と底面（２
ｂ）から反射してくる光の光路差をλ／２とすれば良い
のでそのピットの深さ即ちピットの上面（２ａ）とピッ
トの底面（２ｂ）との差はλ／４となる。ところが信号
となるピット面を読み込むレ−ザ−光は透明基盤を通過
することとなり従って、この透明基盤の屈折率にも影響
される。材質ポリカ−ボネ−トを基盤にした場合の屈折
率は、波長λ＝0.78μｍの時約1.55であり従って、ピッ
トの上面と底面との深さ＝ 0.78／(4×1.55)となり約0.
1258μｍとなる。さらに又プシュプルトラッキング信号
がピット深さλ／８の時に最大となることを考慮して事
実上そのピットの深さはλ／４近傍の値として0.11μｍ
としている。 【０００８】光ディスクの再生特性に影響を与えるピッ
トの状態は、ガラス原盤上の各位置に塗布されたフォト
レジストの膜厚の変動と記録用レーザー光の露光パワー
等の変動に大きく影響される。露光後の現像処理による
全体的な膜厚の目減りによる減少もあるが、最初にガラ
ス原盤に塗布されるフォトレジストの膜厚の分布状態が
ピット深さのバラツキの精度を決定づけると言っても過
言でない。従ってガラス原盤の内周域〜外周域全域にわ
たり、バラツキのない均一なフォトレジスト膜厚とする
ことがピットの深さを均一にすることでありこの工程で
の最も重要な作業である。 【０００９】従来法の一例を図２に従い述べると、研摩
したガラス原盤（５）を回転するモ−タ（６）に直結す
るタ−ンテ−ブル（７）に載置し、まず２００ｒｐｍで
回転させる。フォトレジストを滴下させるノズル（８
Ａ）をガラス原盤上（５）の内周部上の定められた位置
迄移動させ、回転しているガラス原盤上の設定位置に溶
剤で所定の粘度に希釈されたフォトレジスト（９）を制
御信号発生回路（１１）により発生させた信号により電
磁弁（１０）を開きこれに連結されたノズル（８Ａ）よ
りフォトレジストを滴下させる。 【００１０】電磁弁の内部断面の概略図を図３に示す。
電磁石（１４）、ピストン（１５）より構成され電磁石
をＯＮ−ＯＦＦすることにより弁（１３）が開閉し、ノ
ズル部のフォトレジスト溶液の量を一定量となるように
している。 【００１１】その後ガラス原盤の回転数を３００ｒｐｍ
で９０秒、４００ｒｐｍで１４０秒回転させ、暫時回転
による遠心力を利用して、フォトレジストをガラス原盤
の外周部分の面上まで塗布させ内〜外周面の膜厚差を数
10オングストロ−ムのオ−ダとなるようにしている。 【００１２】図４は図２の説明で述べた回転数と時間と
の設定を図示したものであり、縦軸にガラス原盤の回転
数、横軸に時間を示す回転数の時間推移を表している。
また図４は縦軸にフォトレジストの膜厚、横軸にガラス
原盤上の半径方向の位置をとり、膜厚の分布状態を表し
たものであり、内周部〜外周部の面にて２０オングスト
ロ−ム程度の膜厚の差があり尚且つ中心部より外周部に
離間するほどその膜厚が増加していることがわかる。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】光ディスクの特性を決
定する大きな要因の１つであるピットの深さのバラツキ
は、塗布されたフォトレジストの膜厚によりほぼ決定さ
れることは前述の通りであるが回転しているガラス原盤
上の内周の１点に滴下する従来の方法では内周部〜外周
部の径方向及び周方向の各面上で数10オングストロ−ム
程度の膜厚差が発生してしまう。 【００１４】本発明はかかる点に鑑み為されたものであ
り、フォトレジスト滴下構造を工夫し、フォトレジスト
塗布装置において、膜厚差を数オングストロ−ム程度迄
に抑制することを特徴とするものである。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明によるフォトレジ
スト塗布装置はまずもって静止している状態のガラス原
盤上に、内周部の円周面上にフォトレジスト等の光感光
剤を環状状態で滴下した後、ガラス原盤を段階的または
無段階的に所定の回転数で回転せしめフォトレジスト等
の光感光剤を均一に塗布し得る機構を備えてなるもので
ある。 【００１６】 【作 用】静止したガラス原盤上の内周部の円周面上に
フォトレジスト等の光感光剤を周方向に均一に環状に滴
下し、滴下終了後ガラス原盤を高速回転させることによ
り、ガラス原盤全周全域の面上にわたり膜厚差数オング
ストロ−ム程度の膜厚差迄フォトレジストを均一に塗布
することができる。 【００１７】 【実施例】本発明の実施例について説明する。図２で示
すのと同一記号は全て同一動作を為す同種部品と考え
る。 【００１８】図６について考えると研摩したガラス原盤
（５）は回転モ−タ（６）に直結されたタ−ンテ−ブル
（７）に載置される。先端が円形状に形成されたノズル
（８Ｂ）が静止しているガラス原盤（５）上の中心部迄
移動する。而して静止しているガラス原盤上にあらかじ
め溶剤により調整された粘度のフォトレジスト（９）を
定められた量（例えば１０ＣＣ）だけ滴下させる。滴下
されるフォトレジストの量については、膜厚を決定する
要因であるため、制御系（１７）により電磁弁（１０）
を開閉し、厳密に管理される。 【００１９】制御系（１７）は図７に示すように流量計
（１６）からの電圧出力を積分器（１８）にて積分しそ
の積分値がコンパレ−タ（１９）に入力され、フォトレ
ジストの滴下量が設定値を越えた時点で制御信号を出力
し電磁弁（１０）を閉じるシステムとしている。 【００２０】又ガラス原盤（５）を静止させた状態で滴
下するのは最初に滴下した液体の分布が一義的に回転に
より引き伸ばされた液体の膜厚分布を決定するからであ
る。流量計（１６）、制御系（１７）、電磁弁（１０）
により滴下量が調整されたフォトレジスト（９）がノズ
ル（８Ｂ）よりガラス原盤（５）の内周部円周面上に環
状型に滴下される。 【００２１】ノズルの形状は図８に断面形状、図９にガ
ラス原盤側から見たノズル先端の開口部形状に示すよう
に、その吐出口（１２）は環状形状をなしておりフォト
レジストはこの吐出口に沿う形で滴下される。滴下され
たフォトレジストはガラス原盤の周方向に均一な形状で
滴下され、その後２秒間経過後３００ｒｐｍで９０秒回
転しその遠心力によりフォトレジストが外周部まで均一
に塗布される。 【００２２】次に４００ｒｐｍで１４０秒間回転させ、
溶剤を揮発させる事によりフォトレジストが乾燥し塗布
が完了する。図１０はガラス原盤の回転数と時間の設定
を示す時間経過図で、このように塗布装置を改良する事
により、図１１に示すようにガラス原盤の内周部〜外周
部の膜厚差を数オングストロ−ム迄抑える事ができ、フ
ラットな膜厚分布を得ることが可能となり、良好な特性
を有する光ディスクの製造が可能となる。 【００２３】図１１は改良された装置によりフォトレジ
ストを塗布したガラス原盤の膜厚分布をエリプソメ−タ
により測定したものの一例であり従来例の方法による図
４と比較して膜厚差のバラツキが小さくなっていること
が分かる。 【００２４】尚、本発明の主旨は本実施例に限定される
ものではなく、追記型、記録再生可能な光ディスクの記
録層塗布装置に応用することも勿論可能である。 【００２５】 【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかな如く、
円盤状基盤の同心円状の全周全域の面上にわたり膜厚差
数オングストロ−ム程度の膜厚差迄光感光剤を均一に塗
布することができるので、その結果安定した光ディスク
の再生信号特性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクのピットの断面形状図である。
【図２】従来例のフォトレジスト塗布装置概略図であ
る。 【図３】電磁弁の断面構造略図である。 【図４】従来例のフォトレジスト塗布方法の回転数と時
間の関係図である。 【図５】従来法で塗布したフォトレジストの膜厚分布図
である。 【図６】改良型フォトレジスト塗布装置である。 【図７】滴下量制御系略回路図である。 【図８】本願のノズル断面形状略図である。 【図９】ノズル形状である。 【図１０】本願のフォトレジスト塗布方法の回転数と時
間の関係図である。 【図１１】本願の方法で塗布したフォトレジストの膜厚
分布図である。 【符号の説明】 １ 再生用半導体レ−ザ−の光路 ２ 透明基盤 ３ アルミ反射膜 ４ 保護膜 ５ ガラス原盤 ８ ノズル ９ レジスト溶液
る。 【図３】電磁弁の断面構造略図である。 【図４】従来例のフォトレジスト塗布方法の回転数と時
間の関係図である。 【図５】従来法で塗布したフォトレジストの膜厚分布図
である。 【図６】改良型フォトレジスト塗布装置である。 【図７】滴下量制御系略回路図である。 【図８】本願のノズル断面形状略図である。 【図９】ノズル形状である。 【図１０】本願のフォトレジスト塗布方法の回転数と時
間の関係図である。 【図１１】本願の方法で塗布したフォトレジストの膜厚
分布図である。 【符号の説明】 １ 再生用半導体レ−ザ−の光路 ２ 透明基盤 ３ アルミ反射膜 ４ 保護膜 ５ ガラス原盤 ８ ノズル ９ レジスト溶液
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/26
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】平滑面を有する円盤状基盤を載置せしめる
ターンテーブルと、前記タ−ンテ−ブルに直結せしめ正
確に所望の回転数を発生せしめるモータ機構を含む回転
駆動装置と、光感光剤を前記タ−ンテ−ブルに載置した
前記円盤状基盤上に環状に滴下せしめるノズル部を有
し、前記ノズル部の吐出口が環状形状をなしており、前
記円盤状基盤が停止している状態で、前記円盤状基盤の
中心部と同心円状の定位面上に、ノズル部の環状形状の
吐出口から光感光剤を環状に滴下せしめた後、前記円盤
状基盤を回転せしめることを特徴とする光感光剤塗布装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31040393A JP3432872B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 光感光剤塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31040393A JP3432872B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 光感光剤塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169110A JPH07169110A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3432872B2 true JP3432872B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=18004842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31040393A Expired - Fee Related JP3432872B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 光感光剤塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432872B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP31040393A patent/JP3432872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07169110A (ja) | 1995-07-04 |
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