JPH0831019A - 情報記録媒体又はその基体若しくはそのマスタリング原盤の製造方法、並びにこれらの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ガラス原盤11上にフォトレジスト層20を形成
し、このフォトレジスト層のスパイラル状の領域を露光
し、この露光後に現像してフォトレジスト層20にプリグ
ルーブと称される連続溝13を所定パターンに形成し、こ
の連続溝に基いて情報の記録及び／又は再生に関与する
グルーブをプラスチック製のディスク基板に形成する際
に、フォトレジスト層20の現像時に、現像領域にレーザ
光21を照射して１次回折光を検出し、この検出される１
次回折光量の時間微分値Ｉ’（ｔ）がほぼゼロとなった
ときに、前記現像を停止するようにした方法とその装
置。 【効果】 あらゆる深さのグルーブに対して、その幅を
１回のマスタリングプロセスで任意の幅に効率良くかつ
精度良く制御することを可能にする、光磁気ディスク又
はその基盤若しくはマスタリングガラス原盤の製造方
法、並びにこれらの製造装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、支持体（例えばガラス
基板）上に感光層（例えばフォトレジスト層）を形成す
る工程と、この感光層の所定領域を露光する工程と、こ
の露光後に現像して前記感光層に凹凸（例えば連続溝）
を所定パターンに形成する工程と、この凹凸に基いて情
報の記録及び／又は再生に関与する凹凸（例えばプリグ
ルーブと称される連続溝）を基体（例えばプラスチック
基板）に形成する工程とを有する、光磁気ディスク等の
情報記録媒体又はその基体若しくはマスタリング原盤の
製造方法、並びにこれらの製造装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の情報記録媒体、例えば光
ディスク10によれば、図９に示すように、信号記録領域
ＲＡ’において、光学的に透明なプラスチック製のディ
スク基板１の一方の面２に連続溝状のプリグルーブ３が
トラック毎に所定のトラックピッチｐ（１〜２μｍ）で
スパイラル状に設けられている。

【０００３】そして、このグルーブ面２上において、凹
凸の片方（例えばランド４）を記録エリア、片方（例え
ばグルーブ３）をトラッキング用に用いるものが多数を
占めている。プリグルーブ３を設けた面２上には、磁性
膜又は光反射層（いずれも図示せず）が形成されてい
る。

【０００４】この光ディスク10は、回転させながら、光
学ピックアップ（図示せず）からレーザ光を基板１の一
方の面２とは反対側の他方の面８から照射し、その照射
光によってランド４上の記録層に光学的に情報が書き込
まれ、或いは、反射光によって同記録層への光学的書込
み情報が読み取られると共に、プリグルーブ３からの反
射光を検出してトラッキングサーボを行って記録又は再
生用のレーザ光が常に所定のトラック上に照射されるよ
うにしている。

【０００５】このように、光ディスク基板１の表面の凹
凸形状は、情報記録媒体としての性能を左右するもので
あるため、基板１を高精度に作製することが要求され
る。これまでに知られている基板１の作製方法を図10に
ついて説明する。

【０００６】まず、表面を十分平坦に研磨、洗浄した厚
さ６mmのガラス原盤（又はガラス基板）11上に、露光処
理によってアルカリ可溶性となるフォトレジスト20を厚
さ〜0.1μｍに塗布する。

【０００７】次いで、記録用レーザ光21をフォトレジス
ト20の表面にレンズ22で集光して露光する。このとき、
ガラス原盤11を回転させながら、記録光21を半径方向に
一回転あたり等距離ずつ送ることにより、フォトレジス
ト20に溝（プリグルーブ）の潜像23を一定の間隔（以
下、トラックピッチと称する。）でスパイラル状に生じ
させる。

【０００８】次いで、この原盤をアルカリ性現像液で現
像することにより、露光部（即ち、フォトレジスト20の
感光部分）を除去する。これによって、フォトレジスト
20に、プリグルーブと称される連続溝13と連続溝間に残
されたランドと称される凸部14とを半径方向に交互に形
成する。

【０００９】次いで、ガラス原盤11上にＮｉメッキを施
し、フォトレジスト20の連続溝を転写したスタンパ24を
作製する。

【００１０】次いで、このスタンパ24の凹凸面を光ディ
スクの基板材料であるプラスチック材１に転写し、基板
１に図９に示した如きグルーブ３とランド４をそれぞれ
形成し、レプリカを作製する。

【００１１】なお、このレプリカの作製後は、グルーブ
13のある基板１の凹凸面上に記録膜を成膜し、書込み可
能な光ディスクに組み立てる。ＣＤ用又はビデオディス
ク用としては、プリグルーブ13の代わりにピットを同様
に形成した後に、反射膜や保護膜をピットのある基板１
の凹凸面上に成膜する。

【００１２】さて、上記した工程により作製されるグル
ーブ13から適切なトラッキング信号等を得るためには、
最終的なグルーブ３に転写されるフォトレジスト20のグ
ルーブ13の形状は望ましいものに制御されなければなら
ない。

【００１３】従来の光ディスクは、再生光源としてλ＝
780nm の波長のＬＤ（レーザーダイオード）が主流であ
り、それに対応するトラックピッチも 1.6μｍ程度であ
った。近年の高密度化の流れの中で、波長 680nmのＬＤ
や、ＳＨＧ（光第２高調波発生素子）の緑色レーザでは
λ＝532nm や 400nm台の波長光の開発、発表が相次いで
おり、それに伴ってトラックピッチも 1.0μｍ弱程度ま
でに狭小化される方向に向かっている（既に実用化され
ているＭＵＳＥは、波長 680nmのＬＤを用いたトラック
ピッチ 1.1μｍのシステムである）。また、同一トラッ
クピッチにおいて、ランド幅：グルーブ幅の比率により
ディスクノイズのレベルが変化し、それの相関について
も最近になって研究がなされるに至っている。このよう
な状況の中で、基板のマスタリング工程（ガラス原盤→
スタンパを作製する工程）におけるグルーブ幅のより精
密な制御が要求されるようになった。

【００１４】

【発明に至る経過】本発明者は、上記したグルーブ13の
形状の主なパラメータは、（ａ）深さと（ｂ）幅の２つ
であり、これらについて次のように考察した。

【００１５】（ａ）深さ制御について 一般的にフォトレジストは、露光、現像によりガラス原
盤面に到達するまでに除去されるが、この場合はグルー
ブ深さはフォトレジスト厚に等しいので、グルーブ13の
深さに関しては、レジスト20の塗布厚で制御すればよ
い。

【００１６】（ｂ）幅制御について グルーブ幅は、露光と現像により制御される。まず、露
光に関しては、グルーブ幅に影響を与える主な要素とし
ては、（１）記録ビームのスポット径（スポット径φ
は、記録光の波長λと集光に用いる対物レンズの開口数
ＮＡから、φ＝1.22λ／ＮＡと決定される）、（２）露
光強度と記録光波長に対するフォトレジスト特性の相
関、が挙げられる。

【００１７】しかし、露光装置上では、記録光波長、対
物レンズは固定されているので、実際のグルーブ幅の制
御は、各種レジストに対する適当な露光強度の調整と、
現像時間の調整とにより行うことになる。但し、対物レ
ンズのＮＡは、対物レンズ以前の光学系により若干の調
整が可能であり、また、記録光のスポット径より幅広の
グルーブを作製するときには、対物レンズに２本のビー
ムを入射させ、記録面上でビームの中心を適当にずらし
て重ね露光する方法も用いられる。

【００１８】このように、フォトレジストに対する露光
の条件により、おおよそのグルーブ幅は決定できるが、
より精度の高い制御は現像時間の調整により行われる。

【００１９】そこで次に、現像によるグルーブ幅制御法
について説明する。この場合の基本原理として、半径方
向に一定の間隔を持つグルーブによる光の回折効果を用
いる。図11に示すように、トラックピッチをＰとしたと
き、ここに波長λの光21が入射すると、図11に示すよう
に、ブラッグの回折条件： Ｐsin θ＝λ ・・・（Ａ） を満たす角度θの方向に１次回折光は進行する。

【００２０】この１次回折光の光量は、グルーブ深さを
ｄ、グルーブ幅をｗとすれば、

【式１】 ここで、Ｉ_i ：入射光の光量、 Ｐ：トラックピッチ Ｎ_O ：媒体の屈折率、 Ｎ₁ ：フォトレジストの屈折
率、sinc（Ｘ）＝sin(πＸ）／（πＸ）。 と表される。

【００２１】この（Ｂ）式は、透過してくる回折光に関
するものであって、本発明者により、反射してくる回折
光に関する下記（Ｂ’）式で表される公知の式（“Disk
−memory pregroove inspection ”, Hidekazu Sekizaw
a, Kiyoshi Yamada and Akito Iwamoto, APPLIED OPTIC
S/vol 23, No.16/15 August, 1984, p2831）を改訂した
ものである。しかし、（Ｂ）式と（Ｂ’）式とは、基本
的なパラメータは同じである。

【００２２】

【式２】 ここで、ｎ：回折光次数（ｎ＝１のときは１次回折）、
Ｄ：グルーブ深さ ｗ：グルーブ幅、Ｐ：トラックピッチ。入射光量Ｉ_i ＝
１として。

【００２３】ここで、グルーブ深さｄ（又はＤ）、グル
ーブ幅ｗは、現像の進行（現像時間）に伴って変化する
値である。従って、１次回折光の光量Ｉ₁ は現像時間ｔ
によって変化する（現像開始当初は、時間ｔに対する増
加関数である）ことになり、深さの等しいグルーブの場
合、幅ｗが決まれば、１次回折光量Ｉ₁ も決定されるの
で、Ｉがある値に到達した時に現像を停止させるような
現像装置を使用することにより、幅ｗを制御することが
できる。

【００２４】こうした現像装置として、図12に示す如き
ものが従来から使用されている。上記した（Ａ）式か
ら、トラックピッチＰにより回折方向θが決定されるた
め、入射光位置とディテクタ位置が固定されている現像
装置においては、ガラス原盤上の所定の位置に特定のト
ラックピッチを持つ現像制御用の信号（以下、現像モニ
タ信号と称する。）を記録しておく（即ち、グルーブを
所定幅に形成する）必要がある。こうしたガラス原盤を
用いて、図12に示す現像装置により、次のようにして現
像を行う。

【００２５】まず、フォトレジスト20に対する露光を終
えたガラス原盤11を前洗浄した後、現像装置内のターン
テーブル上で約100rpmの周波数で回転させ、このガラス
原盤の現像モニタ信号記録部ＤＭ’にほぼ垂直にレーザ
光21を入射させながら、露光面上に現像液Ｄを滴下させ
る。使用する光21については、フォトレジスト20が感光
しない波長のもの（例えば、青色領域で感光するフォト
レジストに対しては、赤色のＨｅ−Ｎｅレーザーなど）
を用いる。

【００２６】そして、現像が進行し、グルーブ13が形成
され始めると、回折されずにガラス原盤11を透過する０
次光の他に、１次回折光が回折角θで発生する。この１
次回折光の発生のメカニズムは、図11で述べたと同様で
ある。

【００２７】この１次回折光の光量を測定することによ
り、現像の進行状況をモニタできる。実際には０次光の
光量も測定し、１次光量Ｉ₁ ／０次光量Ｉ₀ の値Ｉを用
いることにより、入射光量が変動してもこれが１次光及
び０次光に同等に現れるためにその比は安定することか
ら、入射光量の変動の影響を避けることができる。

【００２８】現像のモニタにおいては、Ｉの値が予めセ
ットした値Ｉstopに到達すると、そこで現像が終了する
ように、現像液タンクの電磁弁25を閉じさせる指令が出
される。

【００２９】即ち、１次光量と０次光量とは各フォトデ
ィテクタNo.1とNo.0で出力電圧Ｖ₁とＶ₀ に変換された
後、これらの出力電圧の比Ｖ₂ ＝Ｖ₁ ／Ｖ₀ が割算回路
26での演算で求められる。この出力電圧比Ｖ₂ は回折光
量の実測値に相当し、上記した理由から入射光量の変動
の影響を受けないものである。

【００３０】この出力電圧比Ｖ₂ は、コンパレータ27で
Ｉstopレベルに相当する参照電圧Ｖref と比較される。
Ｖ₂ がＶref よりも小さいときはコンパレータ出力Ｖ₃
はlow レベルとなって電磁弁25の開状態が保持され、現
像液Ｄが供給され続けるが、Ｖ₂ ≧Ｖref となったとき
にはＶ₃ がhighレベルとなり、電磁弁25が閉じられて現
像液Ｄの供給が停止される。

【００３１】こうして、測定電圧比Ｖ₂ が予め設定され
たＶref に達し、これを超えると同時に、現像液Ｄの供
給が停止され、現像が終了（現像定着）することにな
る。現像の終了したガラス原盤11は、引き続いて十分に
水洗された後、Ｎ₂ ブローなどで表面の水分が除去さ
れ、現像のプロセスが終了する。

【００３２】しかしながら、上記した現像方法及び装置
では、グルーブ幅ｗを決めるための現像終了時のＩstop
（又は参照電圧Ｖref ）は、その設定値で現像したサン
プルについてのグルーブの形状評価もしくは信号評価と
の対応から、数回の試行を経て決定されるものであるた
め、次の如き欠陥を回避することはできない。

【００３３】即ち、適切な現像条件を求めるためには、
数回の〔露光〜現像〜グルーブ幅測定〕というプロセス
を経る必要があり、しかも、この条件出しはグルーブの
深さが変わる度に行う必要がある。従って、作業が面倒
で非効率である上に、高精度化するには限界がある。実
際には、フォトレジスト塗布工程での塗布厚のばらつき
（希望の膜厚に対して±５％程度）から、同じ現像条件
が厳密に他のガラス原盤に当てはまるとは言い難い。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、あら
ゆる深さのグルーブに対して、その幅を１回のマスタリ
ングプロセスで任意の幅に効率良くかつ精度良く制御す
ることを可能にする、情報記録媒体又はその基体若しく
はマスタリング原盤の製造方法、並びにこれらの製造装
置を提供することにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、支持体
（例えばガラス原盤）上に感光層（例えばフォトレジス
ト層）を形成する工程と、この感光層の所定領域（例え
ばスパイラル状の領域）を露光する工程と、この露光後
に現像して前記感光層に凹凸（例えばプリグルーブと称
される連続溝）を所定パターンに形成する工程と、この
凹凸に基いて情報の記録及び／又は再生に関与する凹凸
（例えばプリグルーブ）を基体（例えばプラスチック製
のディスク基板）に形成する工程とを有する、情報記録
媒体又はその基体（例えば記録／再生可能な光磁気ディ
スク又はそのプラスチック基板又は基盤）若しくはその
マスタリング原盤（例えばガラス原盤）の製造方法にお
いて、前記感光層の現像時に、現像領域に光を照射して
ｎ次回折光（但し、ｎ≧１）を検出し、この検出される
ｎ次回折光量の時間微分値がほぼゼロとなったときに、
前記現像を停止することを特徴とする製造方法に係るも
のである。

【００３６】本発明の製造方法においては、情報の記録
及び／又は再生に関与する上記の連続溝の溝幅の２倍の
トラックピッチで、前記連続溝に対応するパターンに感
光層を露光することが望ましい。

【００３７】そして、感光層の現像時に検出される１次
回折光量と０次回折光量との比を微分し、この微分値を
設定値（これは一般にゼロであるが、他の値でもよい）
と比較し、前記微分値がゼロになったときに現像液の供
給を停止することが望ましい。

【００３８】この場合、１次回折光量と０次回折光量と
の比に対応する検出信号をローパスフィルタに通してか
ら微分回路に供給すること、検出信号が所定値以下であ
るときには現像液の供給を停止しないことが良い。

【００３９】また、支持体上の感光層に、この感光層の
現像状態を検出する現像モニタ部と情報記録及び／又は
再生用の信号部とを設けること、現像モニタ部に対応す
る領域を支持体又は基体上に残すこと、現像モニタ部か
らのｎ次回折光（但し、ｎ≧１）を集光して光検出器に
入射させることができる。

【００４０】また、本発明は、上記した本発明に基づく
情報記録媒体又はその基体若しくはそのマスタリング原
盤の製造に用いる製造装置も提供するものである。

【００４１】本発明の製造装置は、支持体（例えばガラ
ス原盤）上に形成され、所定パターンに露光された感光
層（例えばフォトレジスト）に現像液を供給する供給手
段（例えば電磁弁付きの現像液タンク）と、前記感光層
に設けた現像モニタ部に光を入射させる入射手段（例え
ばレーザ）と、この入射光の１次回折光及び０次回折光
をそれぞれ検出する検出手段（例えばフォトディテク
タ）と、これらの検出手段で検出された１次回折光量と
０次回折光量との比を求める割算回路と、この割算回路
の出力信号を微分する微分回路と、この微分回路による
時間微分値を設定値と比較する比較回路とを有し、この
比較回路の出力に基いて前記供給手段が制御されるよう
に構成することが望ましい。

【００４２】この製造装置においては、割算回路の出力
信号をローパスフィルタに通してその微小な時間的変動
分を除去すること、及び、割算回路の出力信号を現像停
止のためのしきい値と比較する比較回路を有し、この比
較回路の出力と、微分回路の出力を設定値と比較する比
較回路の出力とに基いて、現像液の供給手段が制御され
ることが望ましい。

【００４３】また、現像モニタ部と光検出器との間に、
前記現像モニタ部からのｎ次回折光（但し、ｎ≧１）を
前記光検出器に集光させるための集光手段が設けられて
いることがよい。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００４５】まず、本発明者が本発明に到達する過程で
見出した知見について説明する。即ち、本発明者は、既
述したフォトレジストの露光後の現像時に、現像の進行
によってグルーブ幅ｗが拡がっていった場合の１次回折
光量Ｉ₁ は、グルーブの深さｄによらず、図１及び図２
に示すように、トラックピッチＰに対して、ｗ／Ｐ＝１
／２になったときに極大値をとることを見出した。

【００４６】このことを、既述した（Ｂ）式について説
明すると、この（Ｂ）式を既述したことからグルーブ幅
ｗのみの関数とすると、 Ｉ₁ ＝Ａsin²｛（π／Ｐ）ｗ｝ ここで、Ａ：定数項、Ｐ：トラックピッチ。と表せる。

【００４７】これをｗで１回微分すると、 ｄＩ₁ ／ｄｗ＝Ａ’sin ｛（２π／Ｐ）ｗ｝ となる。従って、ｄＩ₁ ／ｄｗ＝０の解は、０＜ｗ≦Ｐ
の範囲で、ｗ＝Ｐ／２となる。

【００４８】そこで、図３に示すように、本来の信号部
ＲＡには幅ｗのグルーブ13を所定のトラックピッチＰ
（例えばＰ＝３ｗ）で形成するように信号を記録する一
方、同幅ｗのグルーブを形成するようにしてグルーブの
幅ｗに対して２倍のトラックピッチＰを持つ現像モニタ
用信号を記録信号部ＲＡの外周囲に設けた現像モニタ用
信号部ＤＭに記録しておき、現像モニタ用信号部ＤＭに
おいてＩ₁ が最大になったときに現像を停止すれば、所
望の幅ｗを持つグルーブを現像モニタ用信号部ＤＭ（従
って、信号部ＲＡ）に常に正確に形成することができ
る。これは、本発明に基づく現像時間調整による新規な
方法によるものであるが、既述した従来の方法と基本原
理は同様であり、それを効果的に応用したものである。

【００４９】この場合、実際にモニタするのは、上記し
た理由から、１次光量Ｉ₁ ／０次光量Ｉ₀ の値Ｉである
が、この値Ｉもトラックピッチに対してグルーブ幅が１
／２になったときに最大値をとることは、ランド14とグ
ルーブ13の対称性より明らかである。また、現像は幅方
向だけでなく深さ方向にも進行していくが、光磁気記録
媒体においては現在のところ、グルーブの深さは50nm〜
100nm 、幅は 300nm以上なので、幅方向への現像の進行
が制御したい値に近付いたときには、深さ方向への現像
の進行は既に終わっている（フォトレジスト20がガラス
11の面に至るまで除去される）ので、Ｉは幅のみの関数
になっていると考えてよい。

【００５０】なお、図２に破線で示すようにレーザ光21
が入射しても上記したと同様に回折光が得られる。ま
た、グルーブ幅ｗは、図４に示すように、グルーブの半
径方向の断面を台形とみなしたときの上底をｗ₁ 、下底
をｗ₂ としたとき、ｗ＝（ｗ₁＋ｗ₂ ）／２と定義され
るものである（これは、他の図でも同様）。

【００５１】また、図３中に一点鎖線46で示すライン
は、上記したグルーブ形成後にカットして現像モニタ信
号部ＤＭを切離し、信号部ＲＡのみを得るための切断線
である。

【００５２】次に、上記したようにグルーブ幅を規定す
るＩ₁ （又はＩ）の最大値又は極大値を現像モニタ用信
号部ＤＭで検出し、これによって信号部ＲＡでの現像を
制御する方法を説明する。

【００５３】上記した光量Ｉ₁ （又はＩ）の極大値を電
気的に検出するために、図１に示すように現像時間ｔに
対するＩの１次微分波形Ｉ’（ｔ）をとり、Ｉ’（ｔ）
＝０を検出する回路を設ける。こうした回路の一例を図
５に示すが、これは、図12に示した回路に換えて使用可
能である。

【００５４】この検出回路によれば、各フォトディテク
タNo.0及びNo.1からの回折光の検出電流の比を割算回路
36でＩ（ｔ）＝Ｉ₁ （ｔ）／Ｉ₀ （ｔ）として求め、こ
の光量比をロウ・パス・フィルタ40にかけてＩの生波形
を波形整形してＩの微小な時間的変動による誤検出が生
じないように処理し、更に、この波形整形されたＩ
（ｔ）を微分回路42で微分し、図１に示した微分波形
Ｉ’（ｔ）を得る。この微分波形は、現像の進行と共に
Ｉ’（ｔ）＝０、即ちｗ／Ｐ＝１／２となるまでは正に
増大し続ける。

【００５５】そして、この微分波形Ｉ’（ｔ）を現像進
行中に継続して比較回路41の反転入力端子に供給し、こ
れをＩ’（ｔ）＝０の設定値と比較し、Ｉ’（ｔ）がゼ
ロより大きいときはロウレベル“０”、ゼロのとき或い
は負に移行する瞬間にハイレベル“１”の出力を比較回
路41から得る。

【００５６】他方、ロウ・パス・フィルタ40の出力Ｉ
（ｔ）を別の比較回路43の正転入力端子に供給し、現像
停止のために予め設定されたしきい値Ｉthと比較し、Ｉ
（ｔ）がＩthより大きいときはハイレベル“１”、小さ
いときはロウレベル“０”の出力を比較回路43から得
る。即ち、Ｉ（ｔ）の極大値に対応してＩ’（ｔ）＝０
を検出するときに、現像開始時にもＩ’（ｔ）＝０であ
るので、これを検出しないように、Ｉ（ｔ）があるレベ
ルに到達するまではこの回路を動作させない処理が必要
となる。

【００５７】こうして、Ｉ（ｔ）が極大値（即ち、Ｉ’
（ｔ）＝０）となったときにのみ、比較回路41からはハ
イレベル“１”、比較回路43からはハイレベル“１”の
出力が得られ、これらの出力がＡＮＤ回路44に入力され
るから、ＡＮＤ回路44の出力がハイレベル“１”とな
る。この結果、図12に示した電磁弁25を閉じ、現像液Ｄ
の供給を瞬時に停止することができる（現像停止）。こ
の現像停止と同時に洗浄を開始する。

【００５８】なお、Ｉ’（ｔ）が０でないときには、比
較回路41の出力はロウレベル“０”の出力しか得られな
いので、ＡＮＤ回路44の出力はロウレベル“０”とな
り、現像液が供給し続けられることが理解されよう。

【００５９】上記したように、図５の検出回路によっ
て、グルーブ幅ｗがトラックピッチＰのほぼ１／２とな
った時点で現像を確実に停止できるので、常に一定した
幅ｗのグルーブを現像モニタ用信号部ＤＭ（従って、信
号部ＲＡ）において高精度かつ効率良く形成することが
できる。従って、フォトレジストの塗布厚が仮にばらつ
いても、一定したグルーブ幅ｗが得られるように現像を
制御できる。

【００６０】即ち、所望のグルーブ幅の２倍のトラック
ピッチを持つ現像モニタ用信号部に光を入射させ、そこ
からの１次回折光量が極大値をとったときに現像を停止
させることにより、目的の幅のグルーブを、（１）任意
のフォトレジスト膜厚で、（２）１回の〔露光〜現像〕
のプロセスにより、（３）要求する精度を満たして作製
することができる。こうしたマスタリングガラス原盤、
更にはこのガラス原盤から作製される光ディスク基板及
び光ディスクは、高密度光ディスクにとって極めて有利
なものである。

【００６１】なお、ガラス原盤11上のフォトレジスト20
の現像に際し、現像モニタ信号のトラックピッチが変化
した場合、上述した式（Ａ）より回折角θが変わるが、
光検出器No.1の位置が特定のトラックピッチ用に固定さ
れていると、回折角θの変化には対応できないことがあ
る。この問題は、次の方法で解決可能である。

【００６２】（１）光検出器No.1を移動可能とする。 （２）ガラス原盤11に対してできるだけ近くに広面積の
光検出器No.1を置く。 （３）図６に示すように、ガラス原盤11上の現像モニタ
用信号部ＤＭと１次光検出器No.1との中間に、集光用の
凸レンズ45を挿入する。但し、現像モニタ用信号部ＤＭ
と光検出器No.1を結ぶ直線にレンズ45の光軸を一致させ
る。

【００６３】これらの方法のうち、特に図６に示した方
法では、レンズ45の焦点距離ｆを、ガラス原盤11とレン
ズ20との距離ａ、レンズ45と光検出器No.1との距離ｂに
対して、１／ｆ＝１／ａ＋１／ｂ（但し、ａ、ｂ、ｆ＞
０）を満たすようにとると、あらゆる回折角θを持つ１
次光も（レンズ45に入射する範囲であれば）光検出器面
を通過する。従って、１次光の回折角が変化しても必ず
フォトディテクタNo.1に１次回折光を入射させて検出す
ることができる。

【００６４】これは、実際には、モニタ用の光21の波長
λ＝633nm のとき、ａ＝５cmの場所に直径６cm程度の凸
レンズ45を挿入すると、 0.8μｍ〜2.0 μｍの範囲のト
ラックピッチに対応できる。

【００６５】次に、上記した本発明に基づく現像方法及
びその装置により実際にグルーブを形成した例を述べ
る。

【００６６】ここで使用した現像装置は、現像モニタ信
号のトラックピッチを 1.6μｍとした場合のみに対応さ
せたものであるので、グルーブ幅：ランド幅＝0.80μ
ｍ：0.80μｍとすることを目標とした。グルーブ幅ｗの
定義は、図４に示した通りとした。なお、フォトレジス
トに対する露光条件が0.80μｍ幅のグルーブを作れるも
のから大きく異なると、現像の制御範囲外になることが
あるので、経験的におおよそ適当と思われる条件で露光
した。

【００６７】露光後に、本実施例の現像方法及びその装
置で上記したようにＩ（ｔ）を検出しながら現像を行っ
た原盤について、作成されたグルーブ幅を下記に示す。
この幅の測定値は、作成したグルーブを走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）で撮影した写真上の長さより、トラックピ
ッチ＝1.60μｍを基準に算出したものである。

【００６８】＜結果＞フォトレジスト膜厚：0.095 μｍ
のもについて、 グルーブ幅ｗ₁ ＝0.71μｍ ｗ₂ ＝0.88μｍ よって、ｗ＝（ｗ₁ ＋ｗ₂ ）／２≒0.80μｍ

【００６９】この場合、ＳＥＭによる測長の誤差は±0.
02μｍ程度と見積もっているが、これを考慮しても、求
める精度（±0.02μｍ以内程度）は達成されていること
が分かった。

【００７０】図７は、現像モニタ用信号部ＤＭを信号部
（又は信号記録部）ＲＡのエリア内でその周辺部に設け
た例を示す。

【００７１】この例でも、上述した例と同様に現像モニ
タ用信号部ＤＭでの回折光を検出して現像を制御するこ
とにより、所定幅のグルーブを常に高精度で効率よく形
成できる。しかも、現像モニタ用信号部ＤＭは信号部Ｒ
Ａの一部に設けられているので、製品として得られる光
ディスクには現像モニタ用信号部の凹凸パターン（グル
ーブ）が残されることになる。

【００７２】図８は、信号部ＲＡの内周側に現像モニタ
用信号部ＤＭを設けた例を示す。

【００７３】この例でも、図７で述べたと同様に現像モ
ニタ用信号部ＤＭを用いてグルーブを常に所定幅で再現
性よく形成でき、また、光ディスク製品に現像モニタ用
信号部のグルーブが残されることになる。

【００７４】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可能
である。

【００７５】例えば、上述したグルーブ13及び３の幅や
深さ、断面形状、平面形状等は目的に応じて種々に変化
させてよいし、場合によっては連続溝としなくてもよ
い。現像制御のための回路構成及び素子は図５のものに
限られることはなく、様々に構成できる。

【００７６】また、上述した現像制御では１次回折光の
みを使用する例を挙げたが、１次光に加えて２次光も使
用することができ、一般的にはｎ次光（ｎ≧１）の使用
が可能である。但し、回折光量が極大値となるのはｎ＝
１のとき（グルーブ幅はトラックピッチの１／２）であ
るが、ｎ≧２のときでも回折光の微分値からグルーブ幅
を制御するための何らかの信号を得ることができる。上
述の例では、回折光の検出に透過光を用いたが、反射光
も勿論使用してよい。また、光の入射側はガラス基板側
でもよい。

【００７７】また、本発明は上述した光ディスク以外に
も、プリグルーブ等の凹凸パターンを設けるタイプのも
のであれば、他の光磁気記録又は相変化型の媒体等にも
適用可能である。

【００７８】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、支持体（例
えばガラス原盤）上に感光層（例えばフォトレジスト
層）を形成し、この感光層の所定領域（例えばスパイラ
ル状の領域）を露光し、この露光後に現像して前記感光
層に凹凸（例えばプリグルーブと称される連続溝）を所
定パターンに形成し、この凹凸に基いて情報の記録及び
／又は再生に関与する凹凸（例えばプリグルーブ）を基
体（例えばプラスチック製のディスク基板）に形成する
際に、前記感光層の現像時に、現像領域に光を照射して
ｎ次回折光（但し、ｎ≧１）を検出し、この検出される
ｎ次回折光量の時間微分値がほぼゼロとなったときに、
前記現像を停止するようにしているので、所望の凹部
（例えばグルーブ）幅の２倍のトラックピッチを持つ現
像モニタ用信号部に光を入射させ、そこからのｎ次回折
光量が極大値をとったときに現像を停止させることによ
り、目的の幅の凹部を、（１）任意のフォトレジスト膜
厚で、（２）１回の〔露光〜現像〕のプロセスにより、
（３）要求する精度を満たして作製することができる。
こうしたマスタリング原盤、更にはこの原盤から作製さ
れる光学的情報記録媒体及びその基体は高密度用として
極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるマスタリングガラス原盤
の作製時の現像において得られる１次回折光の光量分布
とその微分波形を示すグラフである。

【図２】同現像における回折光をグルーブ幅及びトラッ
クピッチと共に示す概略断面図である。

【図３】同ガラス原盤の概略斜視図とその半径方向の一
部分の拡大断面図である。

【図４】同拡大断面の形状を説明するための説明図であ
る。

【図５】同現像における現像制御を行うための回路のブ
ロック図である。

【図６】同現像における回折光の集光手段を設けたとき
の概略図である。

【図７】本発明の他の実施例によるガラス原盤の概略斜
視図である。

【図８】本発明の更に他の実施例によるガラス原盤の概
略斜視図である。

【図９】従来のマスタリングガラス原盤の概略斜視図と
その半径方向の一部の拡大断面図である。

【図10】同ガラス原盤を用いる光ディスク製造工程を示
すフロー図である。

【図11】同ガラス原盤作製時の現像における回折光を説
明するための説明図である。

【図12】同現像に用いる現像装置の概略図である。

【符号の説明】

１・・・ディスク基板 ３、13・・・グルーブ ４、14・・・ランド 11・・・ガラス原盤（又はガラス基板） 20・・・フォトレジスト 21・・・レーザ光 24・・・スタンパ 25・・・電磁弁 26、36・・・割算回路 27、41、43・・・比較回路（コンパレータ） 40・・・ロウ・パス・フィルタ 42・・・微分回路 44・・・ＡＮＤ回路 Ｉ₀ ・・・０次光量 Ｉ₁ ・・・１次光量 Ｉ（ｔ）・・・１次回折光量（比） Ｉ’（ｔ）・・・１次回折光量（比）の微分波形 ｗ・・・グルーブ幅 ｐ、Ｐ・・・トラックピッチ ＲＡ・・・信号部（信号記録部） ＤＭ・・・現像モニタ用信号部 No.0、No.1・・・フォトディテクタ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に感光層を形成する工程と、こ
   の感光層の所定領域を露光する工程と、この露光後に現
   像して前記感光層に凹凸を所定パターンに形成する工程
   と、この凹凸に基いて情報の記録及び／又は再生に関与
   する凹凸を基体に形成する工程とを有する、情報記録媒
   体又はその基体若しくはそのマスタリング原盤の製造方
   法において、前記感光層の現像時に、現像領域に光を照
   射してｎ次回折光（但し、ｎ≧１）を検出し、この検出
   されるｎ次回折光量の時間微分値がほぼゼロとなったと
   きに、前記現像を停止することを特徴とする製造方法。
2. 【請求項２】 情報の記録及び／又は再生に関与する連
   続溝の溝幅の２倍のトラックピッチで、前記連続溝に対
   応するパターンに感光層を露光する、請求項１に記載し
   た製造方法。
3. 【請求項３】 感光層の現像時に検出される１次回折光
   量と０次回折光量との比を微分し、この微分値を設定値
   と比較し、前記微分値がゼロになったときに現像液の供
   給を停止する、請求項１又は２に記載した製造方法。
4. 【請求項４】 １次回折光量と０次回折光量との比に対
   応する検出信号をローパスフィルタに通してから微分回
   路に供給する、請求項３に記載した製造方法。
5. 【請求項５】 検出信号が所定値以下であるときには現
   像液の供給を停止しない、請求項３又は４に記載した製
   造方法。
6. 【請求項６】 支持体上の感光層に、この感光層の現像
   状態を検出する現像モニタ部と情報記録及び／又は再生
   用の信号部とを設ける、請求項１〜５のいずれか１項に
   記載した製造方法。
7. 【請求項７】 現像モニタ部に対応する領域を支持体又
   は基体上に残す、請求項６に記載した製造方法。
8. 【請求項８】 現像モニタ部からのｎ次回折光（但し、
   ｎ≧１）を集光して光検出器に入射させる、請求項６又
   は７に記載した製造方法。
9. 【請求項９】 光磁気記録媒体又はその基板若しくはそ
   のマスタリング原盤を作製する、請求項１〜８のいずれ
   か１項に記載した製造方法。
10. 【請求項10】 請求項１〜９のいずれか１項に記載した
    情報記録媒体又はその基体若しくはそのマスタリング原
    盤の製造に用いる製造装置。
11. 【請求項11】 支持体上に形成され、所定パターンに露
    光された感光層に現像液を供給する供給手段と、前記感
    光層に設けた現像モニタ部に光を入射させる入射手段
    と、この入射光の１次回折光及び０次回折光をそれぞれ
    検出する検出手段と、これらの検出手段で検出された１
    次回折光量と０次回折光量との比を求める割算回路と、
    この割算回路の出力信号を微分する微分回路と、この微
    分回路による時間微分値を設定値と比較する比較回路と
    を有し、この比較回路の出力に基いて前記供給手段が制
    御されるように構成した、請求項10に記載した製造装
    置。
12. 【請求項12】 割算回路の出力信号をローパスフィルタ
    に通してその微小な時間的変動分を除去する、請求項11
    に記載した製造装置。
13. 【請求項13】 割算回路の出力信号を現像停止のための
    しきい値と比較する比較回路を有し、この比較回路の出
    力と、微分回路の出力を設定値と比較する比較回路の出
    力とに基いて、現像液の供給手段が制御される、請求項
    11又は12に記載した製造装置。
14. 【請求項14】 現像モニタ部と光検出器との間に、前記
    現像モニタ部からのｎ次回折光（但し、ｎ≧１）を前記
    光検出器に集光させるための集光手段が設けられてい
    る、請求項10〜13のいずれか１項に記載した製造装置。