JPH0450663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ビデオデイスクなどの光学的記録再
生装置に使用する光デイスクの原盤の製作に用い
られるホトレジスト現像装置に関する。

〔発明の背景〕

光デイスクは、透明な円板状基板に多数の同心
トラツクあるいは多数の準同心トラツクに分割す
ることができる１つのら旋トラツクを有し、これ
らのトラツクは不連続な凹部（ピツト部）あるい
は突起部で構成されている。光デイスクを再生す
る場合には、記録媒体であるデイスクを回転させ
ながらその表面のピツト部あるいは突起部からな
る光学的パターンにレーザ光を照射し、その光学
的パターンによつて変調されたレーザ光を電気信
号に変換してその光学的パターンに対応する情報
を再生するものである。このデイスクを製作する
ために用いられる原盤は、研摩したガラス基板の
表面にポジ型のホトレジスト膜を設け、このホト
レジスト膜を原盤に記録すべき情報に応じて継続
的に照射されるレーザ光により前記トラツクに対
応して不連続的に露光処理され、ホトレジスト膜
の感光した部分は現像液によつて溶解除去され、
その跡にピツトと称される凹部の列が同心または
ら旋状に形成される。光デイスクは、かかるピツ
トを有する原盤から、連続的な音溝を有する従来
のオーデイオデイスクと同様に、複製成形用の型
（スタンパ）を製作し、射出成形等の方法を用い
て大量生産される。

上記現像工程で形成されるピツトの寸法はデイ
スク再生時の性能に密接に関連する寸法である。
従つて、現像工程は、このビツト寸法（深さおよ
び幅）が所定範囲内の寸法となるように管理され
なければならない。そのため、従来は、ホトレジ
ストの感光した部分が現像液に溶解する化学反応
の継続時間すなわち現像時間を、経験から得られ
る勘により調節する方法が採られていた。しか
し、かかる化学反応の進行速度は露光の度合、現
像液の濃度および温度等の条件に応じて変化し、
現像中に形成されつつあるピツト深さあるいは幅
をモニタすることなく勘によつて現像時間を調節
する従来の方法によつては、現像処理が終わるま
ではピツトの寸法を知ることが出来ない。従つ
て、現像された原盤のピツトの深さあるいは幅に
ばらつきが生じる。かかる不具合いを改善するた
めに、第１図に示すごとく、原盤１を回転させな
がらホトレジスト膜面上に現像液４をノズル３よ
りスプレー状に噴出させることにより現像を進行
させ、ノズルより遠く離れた位置で現像中のピツ
トの寸法をレーザ光の回折現像等を利用した光学
的手法を用いてモニタし、ピツト寸法が所定の値
になつた時現像処理を停止するよう構成されたホ
トレジスト現像方法が提案されている。第１図に
示す例では、原盤のピツトによつて生ずるレーザ
光の１次回折光がピツトの寸法深さおよび幅に対
応して変化し、所定の強度になつた時現像を停止
させる。しかし、現像中の１次回折光を安定に検
出することは容易ではない。即ち、原盤表面には
順次現像液が供給され、しかも、原盤が回転して
いるため、原盤表面の液面が常に変動しており、
第２図に示すごとく、一次回折光は変動により大
きく変化し、本来の一次回折の強度（第２図にお
ける点線）を正確に検出できない。これを改善す
るために、１次回折光信号をカツトオフ周波数の
低いローパスフイルタに通してノイズを除去する
ことが考えられる。しかし、この方法で充分な安
定性を得ることは、一次回折光の変化に対する追
従性を悪くすることにであり、このため一次回折
光をモニタしても最適に判定を行なうことが困難
となる。その結果、現像後の原盤のピツト深さや
幅を充分な精度で管理することが出来ない。

以上のごとく、従来技術では光モニタ方式を採
用しても充分にその結果を得ることが出来ず、現
像後の原盤のピツト寸法がばらつくという欠点を
有していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改
善し、現像中のピツト寸法を光学的に安定してモ
ニタできるホトレジスト現像装置を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明は、ホトレジスト現像処理中に、回転し
ている原盤表面の現像液面の変動を抑え、モニタ
光が原盤表面を安定して通過できるように、現像
液ノズルから原盤表面への現像液の供給を層流状
にし、原盤表面に接触した現像液が原盤の回転方
向に層流状に流れる領域を設け、この領域にモニ
タ光を照射することを特徴とするホトレジストの
現像装置である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。第３図に、本発明の第１の実施例を示
す。ホトレジスト膜に露光処理された原盤１は水
平に約300rpmで回転しており、この表面に口径
６mmの円形ノズル３から第３図に示すごとく層流
状に現像液４を供給する。この時、現像液は原盤
表面で第３図のごとく広がり、原盤の回転方向に
沿つてしばらく層流状に流れ、この領域では現像
液の液面はなめらかで安定している。従つて、こ
の位置にHe−Neレーザ光５５を原盤の裏側より
照射することにより、原盤表面のホトレジスト膜
が現像されてできるピツト列によつて回折された
１次回折光は安定した強度と方向を有し、ホトダ
イオード２０により検出される信号は第４図に示
すごとくノイズが少なく安定している。このた
め、１次回折光強度が所定の値になつたかどうか
を正確に判定でき、現像処理の停止を適切に行な
うことが可能となる。即ち、ピツト寸法の微妙な
調整ができ、本発明は原盤のピツト寸法精度の向
上に多大の効果を有する。

上記第１の実施例において、１本の円形ノズル
を用いたが、直径30cm光デイスク等の製作に用い
られる大形の原盤（直径360mm）を現像する場合
には１本のノズルでは現像液を均一に供給するの
が容易でないため、第５図に示すごとく、幅約
0.5mm、長さ100mmのスリツトル出口を有するノズ
ルを用いて現像液を細長く層流状に供給すること
により、原盤のピツト列全域を一様に現像液と接
触させることが出来る。この場合も、第１の実施
例と同様に、ノズルの近傍で現像液が層流状に流
れる位置にレーザ光５５を照射して一次回折光を
モニタすれば、上記同様、安定した信号を得るこ
とができ、現像処理の停止を適切に行なうことが
出来る。従つて、この場合にも第１の実施例と同
様の効果を得ることができる。

また、第３の実施例として、第６図に示すごと
く、複数のノズルを有する現像液供給アーム７に
より現像液を各のノズル毎に層流状に流し、任意
のノズルの近傍で上記実施例同様にレーザ光を照
射することにより安定した１次回折光の検出が可
能となる。この時、現像液供給アーム７を揺動さ
せることにより、大型原盤においてもピツト列全
域に現像液を一様に供給することが出来、原盤内
における現像速度ばらつきに起因するピツト寸法
ばらつきを大幅に改善することができる。本実施
例は、ノズル形状の違いから第２の実施例に比べ
現像液の吐出量を1/3以下に低減できる長所があ
る。第７図は、本実施例による現像装置の概略の
示すものである。所定の露光処理を完了した原盤
１を現像チヤンバー４５内にあるターンテーブル
に設置し、約300rpmで回転させ、８個のノズル
（口径約２mm）を有する現像供給アーム７を原盤
表面に沿つて揺動させながら毎分約１の現像液
を各ノズルから層流状に供給する。次に、He−
Neレーザ光を原盤の裏面より照射し、レーザ光
の照射位置が各ノズル毎につくられる現像液の層
流状の流れのどれか１つに入いるように設定す
る。この時、アームが揺動して現像液の流れが変
化してもレーザ照射位置は常に安定した層流状の
中にあることが必要である。本実施例の８個ノズ
ルアームを用いる場合には少数ノズルに比ベアー
ムの揺動角をかなり小さく（30゜以下）すること
ができるため、アーム揺動による現像液の流れ変
動が小さく、レーザ照射位置に現像液を層流状で
常時流すようにアーム揺動の方向を設定すること
は容易である。この様な状態で、現像が進行し、
原盤表面のホトレジスト膜にピツトが形成されて
くると、１〜2μｍピツチで配列しているピツト
列によりレーザ光が回折される。この一次回折光
をホトダイオード２０で検出し、入射光５５の強
度に対して所定の値に達したら自動的に制御回路
が働いて現像液の供給を停止し、現像液の代わり
に水を同一のノズルから流して現像を停止させ
る。この時も、ノズルからの水は層流状になるよ
うに約１／minの流量とする。更に、アームの
先端に水専用のノズルを設け原盤の内周部の現像
液の付着も完全に除去する。最後に、水を止め
て、原盤を高速回転（約1000rpm）させることに
より水切乾燥を行なう。以上、本実施例によれ
ば、１時回折光を安定に検出することが出来、適
切な現像停止が実行できる。従つて、本発明は原
盤のピツト寸法精度の向上に多大の効果を有する
ことは明白であろう。更に、本発明では、現像液
を層流状で供給するために、従来のスプレー状に
比べ、現像液の飛散が全く発生せず、しかも、原
盤から振り落された現像液が再び原盤表面に舞い
戻らない様に、第７図に示す防着板４０で現像チ
ヤンバーを仕切ることにより、現像処理工程にお
ける原盤表面の異物付着を完全に防止することが
出来る。従つて、本発明は原盤と欠陥を著しく減
少させ、光デイスクのドロツプアウト低減にも多
大の効果を有する。

以上の実施例では、レーザ回折光をモニタする
場合を例にとり説明したが、レーザ光の代わりに
タングステンランプ、キセノンランプ等の光を用
いた光学モニタを用いる場合でも本発明は同様の
効果を有する。

また、本発明は、光デイスクを例にとり説明し
たが、半導体等で用いられるホトレジスト膜の現
像においても光学モニタを用いたピン現像法を用
いる場合には本発明を適用でき、上記した効果を
得ることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光デイスク等の原盤のピツト
寸法を現像処理中に光学モニタにより安定に調節
できるので、原盤のピツト寸法精度向上に多大の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像方法を示す模式図、第２図
は従来の現像方法で処理した現像時間と１次回折
光強度の関係線図、第３図は本発明の第１の実施
例を示す模式図、第４図は本発明における現像時
間と１次回折光強度の関係線図、第５図は本発明
の第２の実施例を示す模式図、第６図は本発明の
第３の実施例を示す模式図、第７図は本発明の現
像装置を示す概略図である。 １……原盤、２……ターンテーブル、３……現
像液ノズル、４……現像液、５……レーザ、７…
…アーム、２０……ホトタイオード、４０……防
着板、４５……チヤンバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面に露光処理されたホトレジスト膜を有す
   る基板を回転させながら、その表面に現像液を接
   触させてホトレジスト膜を現像処理し、その現像
   の進行状態を光学的手法でモニタし、そのモニタ
   値により現像処理を停止させる現像装置におい
   て、現像液ノズルから基板表面までの現像液の流
   れを層流状とし、基板表面に接触した現像液を基
   板の回転方向に層流状に流れる領域を設け、この
   領域に上記モニタ光の照射位置を設定したことを
   特徴とするホトレジストの現像装置。