JPH01317241A - 光デイスク原盤作製法 - Google Patents

光デイスク原盤作製法

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JPH01317241A
JPH01317241A JP14811088A JP14811088A JPH01317241A JP H01317241 A JPH01317241 A JP H01317241A JP 14811088 A JP14811088 A JP 14811088A JP 14811088 A JP14811088 A JP 14811088A JP H01317241 A JPH01317241 A JP H01317241A
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photoresist film
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捷 伊藤
Masumi Fujita
藤田 真純
Toshiyuki Yoshimura
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスク原盤作製法に係り、特にパターンサ
イズの小さい溝、ピットの形成に好適な光ディスク原盤
の作製法に関する。
〔従来の技術〕
従来、光ディスク原盤は、第2図(a)〜(d)に示す
ように、基板となるガラス円板1に、ポジ型ホトレジス
ト膜2を塗布し、熱処理したのち、レーザビーム5をレ
ンズ6を用いてホトレジスト膜に照射し、同心円状ある
いはらせん状の溝やピットパターンの露光を行い、潜像
4を形成し、これを現像して、上記溝、ピットの凹凸パ
ターン7をホトレジスト膜上に形成し、更に熱処理を加
えることにより作製している。これは、テレビジョン学
会誌、第36巻183〜187頁(1982年)に示さ
れている。また、半導体デバイスの製造において、ホト
レジスト膜の断面形状改善のために。
電子線リソグラフィーにおいて、現像途中に水洗および
乾燥処理を行う方法が、アイ・ビー・エム・ジャーナル
・オブ・リサーチ・アンド・デベロップメント、第28
巻、454〜460頁(1984)(IBM、J、Re
s、Develop、28,454 (1984) )
に示されている。同じく、半導体デバイスの製造におい
て、ホトレジスト膜の断面形状改善のため、ホトレジス
ト膜上に露光々に対し、飽和吸収特性を有する薄膜を形
成し、露光ビームの強度分布を改善する方法(CEL)
が、アイトリプルイー、エレクトロン・デバイス・レタ
ーズ、第EDL−4巻。
14〜.16頁(1983)  (IEEE ELEC
TRON DEVICELETTER3,EDL−4,
14(1983) )に示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の光ディスク原盤作製法によれば、露光ビームの強
度分布は、ガウス分布をしているため、ホトレジスト膜
上に、露光により形成された潜像も略ガウス分布となる
。露光ビーム径は、絞り込みレンズの開口数をNA、光
の波長をλとすると、λ/NAである。
現像によって形成されるピット断面は、潜像が中間調部
を含む略ガウス分布であるため、第3図に示すように現
像の進行とともにa−+eと変化する。光ディスクの原
盤においては、信号ピットの深さは、光ディスクとした
ときのピットからの再生信号を大きくとるために、再生
時に用いる光の波長をλDとすると、λD/3n〜λD
/6n領域が好適である。ここでnは光ディスク基板の
屈折率である。プロセスの安定性を考慮して、従来はホ
トレジストの膜厚をピットの深さλo/3n〜λn/6
n  になるように塗布している。再生信号のレベルを
充分に確保するためには、上記深さの領域が、再生光の
スポット径の1/2〜1/3は必要となる。
光ディスクを高密度化するためには、記録トラック間隔
、トラック方向のデータ間隔を狭める必要があり、この
ためには、溝、ピットの幅や径を小さくしなければなら
ない。露光ビーム径λ/NAを小さくすればよいが、N
A (NA≦1)はすでに0.9  をこえるものを使
用しており、改善の巾は小さく、従って光の波長λを小
さくせねばならない。しかしながら、光ディスク原盤作
製用光源としては、連続発振し、十分に絞り込める横車
−モードレーザが必要であり、波長λは、近紫外域より
小さいものはない。この近紫外域の波長の光に対しても
、NAの大きな、空気中で使用できるレンズは今後の開
発を待たわばならず、露光用マスタリングマシンの保守
、調整も可視光でないために困難な問題がある。従って
露光ビーム径を小さくする以外の方法も必要となってく
る。従来の現像の調整のみで、溝、ピット形状を小さく
しようと試みても、第3図から、径を小さくしたのでは
、信号再生に必要なピット深さがとれないことになる。
従来の現像途中に水洗、乾燥する方法では、光ディスク
原盤のように、ホトレジスト膜厚が0.1〜0.15μ
mと極めて薄い場合には、大きな効果は期待できない。
他方CELを用いる方法は、プロセスが複雑になること
や、レーザ光として、従来の数倍の光量が必要になる問
題があった。
本発明の目的は、露光用マスタリングマシンの変更なし
に、幅や径の小さい溝、ピットを持った光ディスク用原
盤を作製することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、ホトレジスト膜のガンマ特性を改善するこ
とにより、達成される。特に、光ディスり用原盤のよう
に、ホトレジスト膜厚の薄いものに対しては、ホトレジ
スト膜表面を難溶化することで、大きな効果が得られる
。このため、パターン露光前に、ホトレジスト膜を未露
光状態で現像し、水洗、乾燥する工程を加える。
〔作用〕
すなわち、ポジ型ホトレジストを現像、水洗すると、表
面が難溶化し、再度現像を行っても、現像の進行が遅く
なることが知られており、この現象を利用する。第4図
に原理を示す。(a)は露光々ビームの強度分布で、■
は強度、rはビーム中心からの距離である。(b)は現
像されたホトレジストのピット断面を示す。dは深さで
ある。
従来の通常の光ディスク原盤作製法を用1..)ると、
ピット断面はイのようになる。露光前に現像、水洗、乾
燥する工程を加えて、原盤を作製すると、ホトレジスト
膜表面が難溶化されているため、図(a)の点線で示さ
れる位置迄、現像の閾値が上ったようになり、同一露光
量、露光後現像条件では、ピット断面は口のようになる
。あたがも、ホトレジストの感度が低下したようになる
ため、深さは浅くなり、l]は狭くなる。そして深さ方
向にくらべ、横方向への露光量は少ないため、同−深さ
になるように露光量や現像条件を変えても、ピット幅は
狭くなる。従って、幅、径の小さい溝。
ピットを作ることが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。(a
)は基板となる平坦なガラス円板1を示す。ガラス円板
は洗浄され、その表面には、ホトレジスト膜との接着性
を高める、カップリング層が付けられている。次に(b
)に示すように、その表面にポジ型ホトレジスト膜2を
塗布し、熱処理を加える。膜面は0.1〜0.2μmが
適当である。これを現像液に浸すか、これに現像液をシ
ャワーし、水洗、乾燥すると、(c)に示すように。
ホトレジスト膜2のごく表面に、難溶層3が形成される
。これに露光用マスタリングマシンによって、溝、ピッ
トのパターンを露光する。即ち、(d)に示すように、
記録レンズ6により、レーザビーム5をホトレジスト膜
上に集光し、上記パターンの潜像4をホトレジスト膜2
に形成する。
これを現像すると、(e)に示すように難溶層3の存在
により、前述したように、幅、径の小さいパターン7が
得られる。
第5図は実施例に従って作製した原盤の溝の幅。
深さを光の回折を用いて測定した結果である。
NA=0.93  、λ=458nmの露光用マスタリ
ングマシンにより、ポジ型ホトレジストとしてシプレー
社のMP1359を0.15 μm の厚さに塗布し、
露光し、現像したものである。現像液は同じくシプレー
社のMPデベロパーを用いている。露光部現像条件とし
て、濃度50%2時間10秒とした。濃度が高すぎると
、ホトレジスト膜の表面エッチ量が増大して、面が荒れ
るし、低ければ、効果が少ない。濃度は30〜70%2
時間は5〜60秒の範囲が、面荒れが少なく、効果が大
きい。図から、同一露光量に対しては、深さも浅くなる
ため、同−深さとするためには、露光量をふやす必要が
あるが、増加比は2以下で十分であり、露光用レーザの
負担は少なくてすむ。溝深さ0.1μmにしたとき、約
30%狭い溝[11が得られている。
第6図には、本実施例により作製した原盤の溝の断面図
を示す。(a)は従来方法による例であり、(b)は本
実施例による例である。溝8の間隔Pが小さくなり、1
μm程度となると、従来法では、第4図(a)に示すよ
うに、露光ビームの分布のすその部分が、隣接トラック
間で重なるため、第6図(a)に示すように、溝と溝の
中間部も、現像時にエツチングされ、平坦部分がなくな
ってしまう。一方、本発明によれば、表面に難溶層が形
成されるため、図(b)に示すように、平坦部が残る。
例えば光磁気ディスクのように溝と溝の中間のランド部
9にデータ信号を記録する場合、従来法では、溝間隔を
つめていくと、表面の凹凸に基づくノイズが増加するだ
けでなく、表面が平坦でないため、信号となる磁区の形
成にも影響を及ぼし、信号対雑音化の低下をもたらす。
本発明によれば、ランド部9は平坦であるため、溝間隔
がつまっても、信号対雑音比の低下は少ないため、光デ
ィスク高密度化が期待できる。また、本発明を原盤作製
用露光ビーム径を小さくする手段例えば、露光ビーム波
長を短波長化した手段と組み合わせて用いれば、更にい
っそうの溝、ピット幅や径を小さくすることが可能とな
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ホトレジスト膜に溝、ピット形成用の
パターン露光を行う前に、ホトレジスト膜を現像液を用
いて現像し、水洗、乾燥する工程を、従来の光ディスク
用原盤作製工程に加えるのみで、幅や径の小さい溝、ピ
ットを有する原盤を作ることが可能となる。上記追加さ
れた工程は、特別の設備を新たに加えることな〈従来の
原盤作製用設備を用いて、実現でき、工程に要する時間
もわずかである。又、本発明により作製した光ディスク
原盤は、従来の方法で作製した光ディスク原盤と同じに
扱うことが出来、この原盤を用いて、従来法により、電
鋳により金属スタンパ−を作製したり、光硬化性樹脂を
用いてプラスチックスタンパーを作製することが出来、
これらスタンパ−から、大量のレプリカディスクを作り
、これらに記録膜をつけ、光ディスクを作ることが可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す工程図、第2図は従来
方法の工程図、第3図は現像の進行に伴うピット断面形
状を示す模式図、第4図は本発明の原理を示す図、第5
図は本発明によって作製した原盤の溝巾、溝深さと、露
光条件との関係を示す図、第6図は本発明による溝断面
の概略図である。 1・・・ガラス円板、2・・・ポジ型ホトレジスト、3
・・・難溶層、4・・・潜像、7・・・パターン、8・
・・溝、9・・・ランド部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ガラス基板上に下地膜を形成する工程と、該下地膜
    上にポジ形ホトレジストを塗布する工程と、該ホトレジ
    スト膜を熱処理する工程と、光ビームにより、所望のパ
    ターンを該ホトレジスト膜に露光する工程と、露光済み
    のホトレジスト膜を現像、水洗、乾燥する工程とから成
    る光ディスク原盤作製法において、さらに、上記パター
    ンをホトレジスト膜に露光する工程の前工程として、未
    露光のホトレジスト膜を現像液中に浸漬あるいは、膜上
    に現像液をシャワーした後、水洗、乾燥する工程を付加
    したことを特徴とする光ディスク原盤作製法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03108141A (ja) * 1989-09-20 1991-05-08 Sony Corp 高密度光ディスクの製造方法
US6562550B2 (en) 2000-04-14 2003-05-13 Tdk Corporation Preparation of optical disk master
CN112925178A (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 东京毅力科创株式会社 基片处理装置和基片处理方法

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