JPH04278235A - フォトレジストの現像処理装置 - Google Patents

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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの製造に用
いて好適なフォトレジストの現像処理装置に係わる。 【０００２】 【従来の技術】光ディスクにおいては、その記録トラッ
クを挟んでその両側にグループ（溝）を形成し、また記
録情報としての凹凸ピットが形成される。 【０００３】このような光ディスクの作製には、例えば
ガラス基板上に、フォトレジストを塗布し、これをパタ
ーン露光及び現像することによって上述のグループやピ
ットに対応するフォトレジストによる凹凸パターンを形
成し、この凹凸面上に、或いは、このフォトレジストを
マスクとして基板表面をエッチングして凹凸面を形成し
、これの上にメッキ等によって例えば光ディスク形成用
スタンパのマスタをつくるなどの方法が採られる。 【０００４】このようなフォトレジストのパターンを正
確につくるには、露光後のフォトレジストの現像に当っ
ての現像液温度等の諸条件を勘案して処理時間を正確に
設定して、その現像が過剰に行われたり不足を生じたり
することなく、目的とするパターンすなわちトラックの
グループとか情報ピットの幅、深さ等が正確に形成され
るようにすることが要求される。 【０００５】このような現像処理が過不足なく行われる
ようにするには、上述した光ディスク等におけるグルー
プは、その半径方向に関して等ピッチを有するものであ
り、また情報ピットについても、その基板を回転させた
状態では実質的に半径方向に等ピッチとしてみることが
できることから、このようなグループのパターン、或い
は情報ピットのパターンに応じた露光潜像に対して現像
を行う場合、その現像が進行するにつれて生じるフォト
レジストの等ピッチ窓を回折格子として用いて、フォト
レジストが感光性を示さない長波長のモニター光を照射
し、これの回折光の検出によって現像処理を停止する方
法が採られる。 【０００６】その原理図を図３を参照して説明する。す
なわちこの場合、ガラス基板等の光透過性基板１上に塗
布されたフォトレジスト層２に対して所要のパターン例
えばグループあるいは情報ピット等の所要のパターンを
もってパターン露光を行う。 【０００７】そして、このパターン露光がなされた潜像
を有するフォトレジスト層２に対して通常のように例え
ば現像液を吹きつけてその現像を行うものであるが、例
えばこの現像と共にモニター光ＬＭ　をフォトレジスト
層２を有する側より照射してフォトレジスト層２の現像
が進行して等ピッチパターンが生ずることによってこれ
が回折格子となって発生する例えば１次回折光ＬＭ１の
基板１とは反対側から導出された光を、ダイオード等の
光検出素子３によって検出する。すなわち、モニター光
ＬＭ　を所定の波長λに選定しておくことによって目的
とする等ピッチパターンが生じたときに光検出素子３に
おける所要の出力に達したときにこの検出信号をもって
フォトレジスト２に対する現像処理を停止するようにし
てその現像が過不足なく所定の幅、したがって間隔及び
深さをもって現像パターンが生じるようにする。 【０００８】また、この場合、そのモニター光ＬＭ　と
しては、フォトレジストを露光することのない波長の長
い可干渉性のモニター光が用いられる。 【０００９】ところが、光ディスク等における、より高
記録密度化の要求に伴って例えばトラックピッチがより
狭隘化されてくると、ディスクの半径方向のグループの
ピッチあるいはピット間隔がより狭小化されてくると、
すなわち例えば図３における光ディスクの半径方向の断
面のフォトレジストのピッチＰが狭隘化してくると光透
過性基板１に導入されたモニター光の回折光がこれとは
反対側の光検出素子に向って外部に導出されずこれが全
反射してしまうという問題が生じてくる。 【００１０】すなわち、今図３に示すように基板１の屈
折率をｎとし外部の例えば大気の屈折率をｎ０　とし、
波長λのモニター光の回折角をθ１、出射角をθ２　と
するとき、光透過性基板１すなわちガラス基板１内の１
次回折角度θ１　については下記数１に示すようになる
。 【数１】ｓｉｎθ１　＝ｎ０　λ／ｎＰまた回折角θ１
　と出射角θ２　との関係は、下記数２で与えられる。 【００１１】 【数２】ｎｓｉｎθ１　＝ｎ０　ｓｉｎθ２　【００１
２】ここにｎ０　＝１とすると、θ２　≧π／２つまり
、回折光が基板１の面内で全反射する条件を前記数１及
び数２に導入するとＰ＝λが導き出される。すなわち、
パターンのピッチＰがモニター光ＬＭ　の波長λより短
くなると図３の方式ではモニターが不可能となってくる
。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、狭ピッチの等ピッチパターンを有するフォ
トレジストを形成する場合においても、そのフォトレジ
スト層に生ずる目的とする等ピッチパターンを確実に検
出してこれによってフォトレジストの現像条件を制御す
ることができるようにすることである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその一
例の略線的構成図を示すように、光透過性基板１上に形
成された等ピッチパターンの露光による潜像を有するフ
ォトレジスト層２に対して現像処理を行うフォトレジス
トの現像処理手段４と、フォトレジスト層２が感光性を
示さない長波長の所定の波長λを有するモニター光ＬＭ
　の光源５と、フォトレジスト２の現像が進行して生じ
るパターンによる回折光を検出する光検出器３とを有し
、この検出出力によって現像処理手段４を制御するよう
にしたフォトレジストの現像処理装置において、等ピッ
チの狭ピッチ化によってそのピッチＰと波長λがＰ≦λ
となる場合にモニター光光源５の光軸と光検出器３の光
軸間の距離ｌｓ　が基板１の厚さをｄとし、基板１の屈
折率をｎとするとき、下記数３が成立つように選定する
。 【００１５】 【数３】 　　ｌｓ　＝２ｄｔａｎ｛ｓｉｎ−１（λ／ｎＰ）｝・
ｍ（ｍは０を除く整数）【００１６】そして、現像処理
手段４によるフォトレジスト層２の現像によってフォト
レジスト層２に生じてくる等ピッチパターンによるモニ
ター光の回折光が、フォトレジスト層２へのモニター光
ＬＭ　の入射面とは反対側の面で全反射した全反射光の
、等ピッチパターンでの再度の回折光を光検出器３によ
って検出するようにする。 【００１７】そして、この検出器３によって検出された
検出出力によって現像処理手段４の制御すなわちその現
像停止等を行う。 【００１８】 【作用】上述の本発明においては、図２にその光学的光
路図を示すように、Ｐ≦λにおいて、光源５からの長波
長のモニター光ＬＭ　を、光透過性基板１上のフォトレ
ジスト層２を有する例えば図において基板１の面１ａと
直交する方向に導入する場合、フォトレジスト２に対す
るエッチングが進行してこれに等ピッチパターン即ち回
折格子が生じてくると、これによる１次回折光が基体１
のフォトレジスト２を有する面１ａとは反対側の面１ｂ
において全反射し、これが再びフォトレジスト層２によ
る等ピッチパターンによる回折格子に向い、その回折光
が例えば面１ａ側より外部に入射モニター光ＬＭ　と平
行に導出されることから、この導出光を検出光ＬＤとし
て光検出器３によって検出すれば、予め光検出器３と光
源５との間隔ｌｓ　を前記数３が成り立つようにしてお
くことによって、光検出器３からの出力が予め選ばれた
所定の値になったとき、現像処理手段４による現像を停
止することによってフォトレジスト層２のパターンが所
望のピッチＰに設定された状態でその現像を停止するこ
とができる。 【００１９】言い換えれば、所定のピッチＰを有するフ
ォトレジスト層２を確実に得ることができることになる
。 【００２０】 【実施例】図１を参照して本発明による現像処理装置の
一実施例を説明する。この場合、現像処理室１１内に、
回転基台１２を配し、これの上にフォトレジスト層２が
塗布されたガラス基板等の光透過性基板１を載置する。 【００２１】一方、この状態で、多数のノズルから現像
処理液がフォトレジスト層２に向って噴出することので
きるようにした現像処理手段４が光透過性基板１に対向
して配置される。 【００２２】１３は現像処理手段４に現像開始、停止等
の制御を行う制御部を示す。 【００２３】一方、フォトレジスト層２は予め所定のパ
ターン例えば光ディスクにおいて、そのトラック間のグ
ルーブあるいは記録ピットを形成するパターン露光がな
された潜像を有する。即ち、この場合、基板１の半径方
向に関して、或いは回転基台１２の回転との共働によっ
て実質的にその半径方向に関して等ピッチのグルーブあ
るいは記録ピットのパターン露光がなされた潜像を有す
るものとする。 【００２４】そして光源５からの光例えばレーザ光によ
るフォトレジスト層２が感光性を示さない長波長λのモ
ニター光ＬＭ　を、照射する。 【００２５】一方図２で説明したように、これと所定の
前記数３による距離ｌｓ　を隔てた位置に光検出器３例
えばフォトダイオードを配置する。この光検出器３は例
えば複数配置することができる。 【００２６】１４は集光レンズ等のレンズ系を示し、光
透過性基板１の、モニター光ＬＭ　の入射面１ａよりの
再回折光による出射光を効率よく、光検出器３に入射さ
せるようになされている。 【００２７】また一方、光検出器３よりの出力は、加算
増幅器１５によって加算され、比較回路１６によって予
め設定された基準レベルの比較電圧と比較されて制御部
１３を制御するようになされる。具体的には基準レベル
より大なる入力が比較回路１６に入力されたとき制御部
１３を制御して現像処理手段４からの現像液の供給を停
止する。 【００２８】このようにしてフォトレジスト層２が現像
されて所定の等ピッチパターンが得られた時点で、その
現像を停止することができ、これによって現像液の温度
、その他諸条件の変動によっても確実にフォトレジスト
層２に過不足ない現像を行う。 【００２９】このようにして結果的に目的とする所定の
間隔及び幅を有する所定のピッチのフォトレジスト層２
に対するパターンの形成を行うことができる。 【００３０】例えば数３から明らかなように、ｄ＝５ｍ
ｍ、λ＝０．６３３μｍ、ｎ＝１．５、Ｐ＝０．５μｍ
とするとき、ｌｓ　≒１８ｍｍに選定する。 【００３１】尚、上述した図１の例においては、モニタ
ー光ＬＭ　の入射面１ａ側に光検出器３を配置した場合
であるが、図２を参照して明らかなように、全反射光の
、再回折光は、光源５が配置される側の面１ａとは反対
側の面１ｂ側においても導出されることから、光源５と
光検出器３の配置関係を互いに反対側とすることもでき
る。例えば、回転基台１２を光源５からの光に対し透明
として、光源５を面１ｂ側に配置する構成とすることも
できるなど図示の例に限らず種々の変形変更を採り得る
。 【００３２】 【発明の効果】上述したように本発明においては、フォ
トレジストに対するエッチングが進行することによって
生ずる等ピッチパターンを回折格子として利用するもの
であるが、このときそのピッチが充分狭ピッチ化された
場合においても全反射によるフォトレジストにおける等
ピッチパターンでの再度の回折光を利用してその検出を
行うようにしたので確実にフォトレジストに生じるパタ
ーンの検出を行って過不足なく現像の制御を行うことが
できる。 【００３３】従って例えば光ディスクの、トラックのグ
ルーブあるいは記録ピットの形成に用いるフォトレジス
トのパターン形成に適用すれば、目的とする高密度トラ
ックを再現性よく確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフォトレジストの現像処理装置の
一例の構成図である。

【図２】本発明の光学的説明図である。

【図３】従来装置の説明図である。

【符号の説明】

１　　光透過性基板 ２　　フォトレジスト層 ３　　光検出器 ４　　現像処理手段 ５　　モニター光の光源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光透過性基板上に形成された等ピッチ
   パターンの露光による潜像を有するフォトレジスト層に
   対して現像処理を行うフォトレジストの現像処理手段と
   、上記フォトレジストが感光性を示さない長波長の所定
   の波長λを有するモニター光の光源と、上記フォトレジ
   ストの現像が進行して生じるパターンによる回析光を検
   出する光検出器とを有し、該検出出力によって上記現像
   手段を制御するようにしたフォトレジストの現像処理装
   置において、上記等ピッチの狭ピッチ化によってそのピ
   ッチＰと上記波長λがＰ≦λとなる場合に上記モニター
   光光源の光軸と、上記光検出器の光軸間の距離ｌｓ　が
   、上記光透過性基板の厚さをｄとし、上記光透過性基板
   の屈折率をｎとするとき、 　　ｌｓ　＝２ｄｔａｎ｛ｓｉｎ−１（λ／ｎＰ）｝・
   ｍ（ｍは０を除く整数）に選定し、上記現像によって上
   記フォトレジスト層に生じてくる等ピッチパターンによ
   る上記モニター光による回折光が、上記モニター光の入
   射面とは反対側の面で全反射した全反射光の、上記等ピ
   ッチパターンでの再回折光を、上記光検出器によって検
   出して上記現像処理装置を制御するようにしたことを特
   徴とするフォトレジストの現像装置。