【発明の詳細な説明】
プロセス制御のための方法および装置 発明の分野 発明の背景
この発明は、たとえばコンパクトディスクまたはレーザディスクを製造するた
めのマスタディスクである光マスタディスク上で行なわれるプロセスの調査に関
連する。それは、光マスタディスクの調査のための装置と、光マスタディスクの
調査の方法との両方に関する。先行技術の概要
たとえばコンパクトディスクまたはレーザディスクのような光ディスクは、広
くには以下のような多数のマスタリングおよび複製プロセスを実行することによ
って広く製造されている。
まず、平坦な研磨されたガラス製マスタディスク（典型的には直径２４０ｍｍ
および厚さ５〜６ｍｍ）が、ポジティブフォトレジストの薄膜の均一な層（典型
的には厚さ１３０ｎｍ）で被覆される。
次に、青色レーザ光線が、大きな開口数の顕微鏡対物型レンズを通して被覆さ
れたガラス表面上の小さなスポットを通過することによって、そのスポットに焦
点を合せられる。レーザ光は、記録されるべき映像、音声、またはほかのデータ
信号から導出されそれを表わす電気信号に従って変調される。ガラス製ディスク
を回転させながら同時にレーザ光の焦点とディスクの回転軸との間において半径
方向
の動きを与えることにより、変調された光のスポットは被覆されたガラス表面上
の螺旋状のトラックを小さな半径から外側へと向かって追跡するようにされる。
螺旋状トラックの一連の露光および露光されない部分からなる潜像がこうしてフ
ォトレジスト層に形成される。螺旋のピッチは典型的には１．６μｍである。露
光される領域の端縁は鮮鋭に定義されるが、これは、焦点を合せられた光のスポ
ットは実質上回折が制限されるため、それが丸められた強度プロファイルを有す
るからである。
次のステップで潜像を現像する。これは、通常は、水平面でガラス（一番上の
表面が被覆される）を回転させながら現像液（たとえば水性の現像液）の流れを
その上に与えて、現像液がその表面上に広がって最終的にはディスクの端縁から
振り落とされるようにすることにより、被覆された表面を現像液と接触させるこ
とによってなされる。現像液はフォトレジスト被覆の露光された領域を溶解する
一方で露光されていない領域に及ぼす影響はずっと少ないため、露光された領域
は被覆においてピットとなる。現像液がフォトレジストを徐々に浸食するにつれ
、ピットは断面において最初のうちは丸形形状であるが、ついには各ピットの最
も露光される領域（中央）においてフォトレジスト層の全厚みが溶解されてしま
う。この後続いて、ピット底部の平坦な中央部（ガラス表面により定義される）
は拡大する一方で、ピット壁部は後退して急峻になる。
現像プロセスは、未点検のまま継続はされないが、ピットが好適なサイズにな
る時点で故意に短縮される。ピットのサイズの制御は、プロセスにより最終的に
作られるディスクの再生能力、特定的には、再生される信号波形の大きさおよび
対称性に影響するため重要である。このように現像を抑制するさらなる目的はピ
ット壁部が急峻になりすぎないよう保証することであり、これは、さもなければ
、それらが後のめっきおよび成形プロセスにおいて再生されるのが難しくなるか
らである。
現像中のピット形状の動きを含む、マスタリングプロセスの多くの局面は、ジ
ー・ボーウィス（G．Bouwhuis）編集の「光ディスクシステムの原理（“Princip
les of Optical Disc Systems"）」（アダム・ヒルガー（Adam Hilger）、１９
８５）に論じられる。
ピットの幅は典型的には０．５μｍであり、ピットの長さおよびトラックに沿
ったピット間の間隔の長さは可変であり、記録される情報はこれらの変化する長
さに含まれる。
マスタリングプロセスの最後の重要な段階は、通常は銀またはニッケルで、マ
スタディスクの現像された表面をメタライズすることである。これは、表面を導
電性にし、ニッケルの実質的な（０．３ｍｍまで）層がその上に電気めっきされ
るのを可能にする。このニッケル層は、次いでガラスからそのまま分離され得、
金属マスタまたはファーザーを形成する。
次の電気めっきおよび分離段階において、金属マスタのレプリカが作られても
よい。これらのレプリカ（スタンパとして公知である）は次いで、注入（または
注入／圧縮）成形マシンにおいてモールドの１つの表面として用いられる。代替
的に、金属マスタ自体がそのように用いられてもよい。いずれの例においても、
成形マシンは、現像された、被覆されるガラス製マスタディスクのピットのつい
た表面のレプリカがその表面である合成樹脂材料のディスクを製造するのに用い
られる。
最後に、成形されたディスクはピットのついた情報を保持する側を（通常はア
ルミニウムで）メタライズされ、メタライズされた面は保護のためにラッカーを
施され、ラベル情報がそのラッカー層上にプリントされる。
成形されたディスクは、レンズを介し合成樹脂の厚みを通して金属層の内側面
にレーザ光を焦点調整することによって再生される。光線の視点から見ると、こ
の内側の金属面はもとのピットの負のレプリカ、つまり「バンプ」を有する。再
生信号はレンズに反射し返す光から導出され、バンプの回折特性は得られる信号
の性質を判断するのに重要である。バンプの高さ、幅、および形状のすべてが重
要である。
バンプの高さはもとのフォトレジスト被覆の厚みによって主に決定される。バ
ンプの幅および形状はそれほどはっきりとは定義されず、レーザ光の強度、スポ
ットのサイズ
および輪郭、周囲温度および湿度、フォトレジストの感度、現像液の構造、なら
びに現像時間を含む、露光および現像プロセスの多くのパラメータによって影響
される。
すべての関連のパラメータがうまく制御されれば、このプロセスから安定した
性能を得ることが可能である。メタライズされたガラス製マスタディスクを再生
することにより得られる信号を観測することによって、または成形されたレプリ
カディスクが入手可能となるまで待ってそれらを再生することによってさえ、後
から微調整がなされてもよい。
しかしながら、より早い段階で直接的な制御を行なうことは望ましく、これは
現像プロセス中になされてもよい。ピットの形成の過程はそれらが現像される際
に光学的にモニタされてもよく、一旦好適なピットの外形が検出されると現像プ
ロセスは（たとえば、現像液の流れを濯ぎ水の流れと置換えることによって）短
縮され得る。明らかに、１つのプロセス変数（現像時間）のみがこの方法により
制御される。しかしながら、これは、ピットのサイズ、ならびに結果的にはディ
スクの最終的な再生中における情報を運ぶ信号の大きさおよび対称性に影響する
重要な変数である。ピットのサイズがこの段階で制御されることができれば、プ
ロセスはほかのプロセスパラメータの変化にはるかに影響を受けにくくなる。
これを行なうのに、ピットを顕微鏡で観測したり、また
は記録を再生するのに等しい操作を行なう必要はない。実際的な制御のための十
分な情報は比較的大まかな観測によって得られる。たとえば直径が数ミリメート
ルまでの視準光線が上方に向かってガラスを通して、被覆にピットが存在する領
域にある被覆された表面に向けられると、光はピットによって回折する。このよ
うな回折の効果はラジアル方向において最も顕著であり、なぜならこれは、記録
されるトラックの規則的間隔のために、ディスクから射出する回折された光のほ
とんどが、異なる回折されるオーダを表わす、ラジアル面における別個のビーム
に集中されるからである。（このラジアル方向の回折動作は、光線を通過するト
ラック螺旋のさまざまな隣接する巻きが同一ではないが接線方向において精巧な
疑似ランダムピット構造を有していても観測される。）ピットが存在しなくとも
見られる射出ビーム（通常の透過されるビーム）は零次ビームと呼ばれる。
さらに、通常の反射ビーム（零次の反射ビームとして既知である）に加えて、
回折されるビームの別の組がガラスを通過して戻るのが見られ得る。このような
回折されるビームは、「透過している」に対立して「反射している」となるだろ
う。
フォトレジスト層を観測する公知の方法では、レーザ光線は上方に向かってガ
ラス製のマスタディスクを通過し、検出器は、現像中において典型的には一次の
回折ビームで
ある透過された回折ビームの１つを遮断するようにディスクの上に置かれる。測
定された強度が予め設定されるしきい値を過ぎると、現像は自動的に終了される
。
この公知の方法はいくつかの重要な問題を呈示する。現像中、現像液の層はマ
スタディスクの表面全体を流れている。この層が均一かつ平坦であれば、さまざ
まな光線が最終的に大気中に射出する際に層はそれらの方向を変えることはない
。しかしながら、実際には、現像液の表面上には波紋の変動するパターンが存在
する。射出光線は平坦でない液体表面で屈折され、ゆえにそれらの方向は変動す
る。これによる１つの結果、一次のビームの強度を検出するための光センサは、
そうでない場合に必要であるよりも大きな領域を含む必要がある。より重要なこ
とは、零次の（直射の）ビームがさらにランダムに屈折され、これがときに零次
のビームを一次のビームセンサに入らせるかもしれない。零次のビームは回折さ
れたビームの何倍もの強さを有するため、測定の一致性がこれによってひどく損
なわれるかもしれない。
ゆえに、この公知の方法の信頼性を向上させることが要求される。発明の概要
この発明の第１の局面に従うと、光マスタディスクの表面の領域上に光線を入
射させて少なくとも１つの回折される光線を感知することにより光ディスクマス
タの現像中に
おけるピットの形成がモニタされる際、現像液の層と接触する剛体が存在し、こ
の剛体は、光マスタディスクの表面から間隔をおいて離れ、かつ光線が入射する
少なくとも光マスタディスクの表面の領域付近に位置される。この剛体はしたが
って、光線が入射する領域で現像液の層の厚みに生ずる波紋またはほかの変化を
防止し、それによって、光マスタディスクの現像の調査に影響する、現像液の層
におけるそのような変化のリスクを低減または除去する。
好ましくは、剛体は、光マスタディスクへの光線および光マスタディスクから
回折された光線の何れかまたは両方のためのウィンドウとして作用することがで
きるよう透明である。光線の光源から回折光線の検出器までの光路の少なくとも
一部は現像液の層を必ず通過しなければならないため、回折されるビームの強度
が一貫性を持って測定されるよう、その表面の正確な制御が重要であることがわ
かる。
しかしながら、この発明は、光源から光マスタディスクへの光線および光マス
タディスクから検出器への光線が現像液の層を通過しない構成にさらに適用され
てもよい。一見すると、これでは、この発明が要する方法での現像液の層の制御
はもはや不要であるように見える。しかしながら、実際には、光源からの光線の
少なくとも一部はその層に入り、ディスクから離れた、その層の表面から反射さ
れる光が存在するため、これは当てはまらない。特定的には、その表面が波紋ま
たはほかの変動を有することができる場合、
方向に関して変動し検出器に入って測定の一致性を妨げる直射のまたは零次のビ
ームの反射が存在する。ゆえに、この例においても液の層の表面が制御されるこ
とが重要である。
上の議論において、「回折される」ビームへの言及は透過および反射の両方に
おける回折を包含する。したがって、光ディスクに入射するビームの光源は、光
ディスクから見て、回折されたビームを検出する検出器と同じ側にあってもよく
、または対向する側にあってもよい。
この発明のこの局面を達成するであろう多くのさまざまな方法がある。最も単
純な方法では、剛体はハウジングにある透明なウィンドウである。ハウジングは
中空であり、したがって、回折されたビームを検出する検出器、および／または
光ディスクに入射するビームの光源を含んでもよい。次いで、光ディスクから離
れているウィンドウの表面は乾燥したままであり、ウィンドウと光ディスクとの
間の間隔は液で満たされ、それによって光線の外乱を防止する。好ましくは少な
くとも回折されたビームは、さらに好ましくは入射ビームと回折ビームとの両方
はウィンドウを通過するが、入射ビームがウィンドウを通過し回折ビームが光デ
ィスクの対向する側で検出されることも可能である。
入射ビームおよび回折ビームの両方が、液と接触しているディスクの表面への
およびそこからのそれらの経路で光ディスクを通過することも可能である。この
例においては、
剛体は必ずしも透明である必要はない。
確実に十分な現像液があるようにするために、その液を供給するための好適な
手段は光マスタディスクに隣接して通常は設けられる。ゆえに、この発明のこの
局面内において、剛体が現像液を供給するための手段と一体化されることが可能
である。たとえば、剛体は供給手段の壁部であってもよい。代替的には、現像液
が通って光マスタディスクに到達するノズルをこの供給手段が含む場合には、回
折および／または入射ビームが、ノズル中の液を通過しノズルの壁部にあるウィ
ンドウを通過して検出器に達するよう、または（場合によっては）光源からノズ
ルの壁部にあるウィンドウを通過しノズル中の液を通過するよう、ノズルの壁部
にウィンドウが設けられてもよい。
これらの構成の各々においては、透明の剛体は現像液と直接接触しているため
、回折（または入射）ビームは現像液から透明の剛体へ（またはその逆に）直接
通過し、ゆえに現像液の表面上の波紋による変化を防止する。上述したように、
検出器が光ディスクから見て透明体とは反対の側にある場合でも、入射光線は透
明体を通過することが可能である。
第１の局面からは独立しているがそれと関連して用いられてもよいこの発明の
第２の局面に従うと、光ディスクマスタの現像中におけるピットの形成は回折さ
れた光線の強度を感知することによってモニタされ、回折されたビーム
は入射ビームがディスクに衝突するのと同じマスタディスクの側で観測され、つ
まり回折されたビームは反射において観測される。
透過されたビームではなく反射されたビームを利用することにはある実際的な
利点がある。すべての光学パーツはディスクの上に置かれることができ、測定は
たとえばガラスの下の面の状態に影響されないようにすることができ、ディスク
マスタは光学測定を妨害することなく不透過のターンテーブルまたはスパイダー
構造の上に載せることができる。
さらに、より根本的な利点がある。たとえば一次の回折ビームの強さは、それ
がピットのあるマスタ表面を通った透過において測定されるかまたはそれからの
反射におてい測定されるかでは大きく異ならないことがわかっている。しかしな
がら、零次または直射ビームは、透過と比較すると反射において大きく減衰され
る。これは、零次のビームの強さの分数で測定される一次のビームの強さが透過
においてよりも反射においての方がより強いことを意味する。ゆえに、一次のビ
ーム検出器に入る零次のビームからの迷光のもたらす結果は、反射ビームが用い
られる場合にはそれほど深刻ではない。
この発明の第３の局面に従うと、光源は強度を定期的に変調される。これは、
少なくとも１つの回折ビームがモニタされる一方で周辺光の影響を弁別すること
が可能となる。
したがって、基準入力がレーザ光を変調するのに用いられるのと同じ信号である
位相検波器を通してたとえば一次のビーム検出器の出力を送り、それによって、
前記信号と同期して変化する検出された光の強度の成分に比例してＤＣ出力を発
生することによって、前記光源で生起する光以外の検出される光のＤＣ出力への
影響は実質的に除去されるだろう。好ましくは光源はレーザダイオードであり、
その光出力は電子工学的に変調される。同様に、この第３の局面も、独立であっ
てもよいし、または第１および／または第２の局面と関連して用いられてもよい
。図面の簡単な説明
この発明の実施例を、添付の図面を参照して、例の形で詳細に説明し、
図１は表面で回折されるビームのパターンを図示し、
図２はこの発明の一般的原理を説明する光感知構成を概略的に図示し、
図３はこの発明の実施例に従う光感知構成を示し、
図４は図３の光センサを組込む現像用装置の一般的な図を示し、
図５は光センサおよび隣接するディスペンサノズルの詳細を図示し、
図６はこの発明の第２の実施例に従う、組合された光センサおよびディスペン
サノズルを図示し、
図７はこの発明の第３の実施例に従う、組合された光セ
ンサおよびディスペンサノズルを図示し、
図８は、光感知構成の出力に応答して現像プロセスを制御するための電子工学
的システムのブロック図であり、
図９は、光感知構成の出力に応答して現像プロセスをより正確に制御するため
の、図８の電子工学的システムの微細な図を示す。詳細な説明
この発明の実施例を記載する前に、この発明の基礎となる一般的原理について
論じる。
前に述べたように、この発明は、光マスタディスクに入射する光線から発生さ
れる回折されたビームを利用する。光線がたとえば光マスタディスクの表面であ
る表面１００に普通に（つまり垂直に）入射する単純な例では、法線とｍ次の回
折されるビームとの間の角は
θm＝ｓｉｎ-1（ｍλ／ｎＰ）…（等式１）
で与えられ、ここで、λは真空での光の波長であり、Ｐはトラックピッチであり
、ｎはビームが観測される媒体の屈折率である。しかしながら、光線は法線入射
である必要はない。図１は、入射ビーム１０１が法線に対してわずかな角度で到
達する例における、ディスクの上（被覆される）表面１００のピット構造により
回折されるビームのパターンを図示する。
図１は入射ビーム１０１がディスクを通って表面１００に到達するのが図示さ
れているが、入射ビーム１０１がデ
ィスクの外側から表面１００に到達する際に回折ビームの同様の組が発生される
ことに注目すべきである。
さまざまな回折されるオーダの強さは、現像されるピットのサイズおよび形状
に依存する。現像の過程についての情報は、したがって、回折ビームの強度を入
射ビームの強度の分数として（または代替的には射出の零次のビームの強度の分
数として）、測定することによって得られてもよい。
光の波長は、光がフォトレジストを露光しないほど十分長くあるべきである。
ヘリウム−ネオン・レーザの光（波長６３３ｎｍ）が広く用いられる。この例に
おいて、上の等式１は、１．６μｍのトラックピッチを有する法線入射で、２つ
の回折ビームが法線から２３度と５２度との角度で零次ビームの両側で大気中に
射出することを示す。
実際には、一次のビームのうちの１つの強度は現像の最適段階までおよびそれ
を超えて滑らかに増大する一方で、二次のビームの強度は限界に達してそれ以降
はさらなる現像とともに減少する結果となるため、プロセス制御に最も有用な情
報は一次のビームのうちの１つの強度から得られる。
必要なしきい値設定を定義するために詳細な理論に入る必要はなく、システム
はしきい値設定と最終的に成形されたディスクの再生特性との間における経験的
な関係を確立することによって実用向けに較正されるだろう。必要とさ
れる設定はトラックピッチの変化またはフォトレジスト被覆の厚みの変化のいず
れによってもはっきりと影響されるが、これらの影響も経験的に確立され考慮さ
れ得る。トラックピッチの変化は回折ビームの向きを変更し、光センサは用いら
れるトラックピッチの範囲（コンパクトディスクの例では名目上は１．５〜１．
７μｍ）に対応する向きの範囲を許容できなければなない。
問題の理論的処理は、ジェイ・エイチ・ティ・パスマン（J．H．T．Pasman）
によって、ジェイ・オーディオ・エンジニアリング・ソサエティ（J．Audio．En
g．Soc．）、第４１巻、１／２号（１９９３年１月）に述べられている。
回折ビームの動きをこれまで論じてきたが、次に、光マスタディスクに隣接す
る透明体を通るそのような回折ビームの通過について一般的に説明する。
図２は被覆層２を上に有する光マスタディスク３を示し、被覆層２はフォトレ
ジスト材料からなる。光マスタディスク３の処理中において、光マスタディスク
３上に形成されるべきピットの意図されるパターンに対応する層２の一連の露光
および露光されない部分を作り出すために、層２は変調されるレーザ光に露光さ
れる。層２を現像し、したがってそのピットへのパターンを作り出すために、層
２は現像液（現像剤）１４にさらされる。
この発明はその現像プロセスを調査することに関連し、図２は、ハウジング１
は光マスタディスク３に隣接するよ
うにされ、そのハウジングはそこにウィンドウ４を有することを示す。ハウジン
グ１は、ウィンドウ４が現像液１４と接触しそれに浸されるように配置される。
ゆえに、ウィンドウ４では、現像液１４の表面に波紋は全くないが、ほかの領域
は波紋１５がある。
現像プロセスを調査するために、光線６はウィンドウ４を通って光ディスク３
の被覆層２に入射する。図１を参照して論じたように、ビーム６により照明され
る被覆層２の領域にある全体的にまたは部分的に現像されたピットの存在によっ
て、一次の回折ビーム８（反射において回折される）と零次の反射ビーム１０と
を含む回折ビームが発生される。一般には図１を参照して上に論じたように発生
される、透過および反射において回折されるさらなる回析ビームは図２には示さ
れない。
次いで、現像液１４による被覆層２の現像の過程を判断するために、回折ビー
ムの少なくとも１つ（好ましくは一次の回折ビーム８）がモニタされる。ビーム
６およびビーム８の光路は安定しているため、正確な測定がなされる。
この発明の実施例を次に図３を参照して詳細に記載する。図３において、図２
の成分に対応する成分は同じ参照番号で示される。
図３に示される実施例において、防水性の金属ハウジング１は現像プロセス中
において水平なガラス製マスタディスク３の被覆層２の上に位置される。ハウジ
ング１の底部
に取付けられるのは合成サファイア製ウィンドウ４である。カプセルに入れられ
た固体レーザダイオードは光源５を形成し、それは波長６７０ｎｍの視準光線６
を発する。円形マスク７は光線６の直径を約１ｍｍまで制限する。レーザダイオ
ード光源５は、反射光がそこに戻るのを避けるために、垂直線に対して約５〜１
０度の小さい角度でセットされる。（被覆層２に現像されたピットが存在する状
態で）一次の回折ビーム８が図面の平面内にありフォトダイオードセンサ９に到
達するように、ハウジング１はマスタディスク３に対して半径方向に配向される
。センサ９は、ディスク３に記録されるトラックピッチの任意の許容値に対して
ビーム８を十分に遮断できるほど大きい。（１．５〜１．７μｍのトラックピッ
チ範囲は、３．５度の角範囲、または５０ｍｍの検出器距離でわずか３ｍｍに対
応する。）
検出器９に到達するかもしれない散乱された光を最小限にするために、反射さ
れた零次のビーム１０は内部を黒くした吸収カップ１１によって遮断される。一
次のビームが零次の示数の分数として測定されるよう、オプションとして零次の
ビーム検出器１６がカップ１１内に含まれてもよい。しかしながら、通常は、レ
ーザダイオード５の出力が、零次のビーム１０を直接測定することなくプロセス
制御の目的において十分一定であるように、局所的フィードバックループによっ
て安定化される。
マスタディスク３の下面１３から散乱し返した光が検出
器９に到達するのを防ぐよう、好ましくはウィンドウ４に接近して開口１２が位
置される。
現像液１４がウィンドウ４を濡らし、それと被覆層２との間の間隔を確実に満
たすよう、ウィンドウ４は被覆層２に十分接近しているべきである。０．５ｍｍ
の間隔が機械的に実行可能である。液が間隔を確実に満たすようにするために、
センサは、現像剤ディスペンサノズルに接近しかつそれから（ディスク回転の方
向から見て）「下流」に置かれるべきである。好ましくはセンサはノズルを支持
するのと同じアームに取りつけられる。好ましい実施例において、マスタリング
時間を短縮するために記録された領域が小さな半径で終了する場合でも有効示数
が得られるよう、ノズルはディスクの少なくとも記録されるプログラム領域を包
含するディスク上の半径の範囲（コンパクトディスクの例では２３〜５８ｍｍ）
にわたって現像剤を与え、光センサは光線６をディスク上の半径に向かってこの
範囲の下位端（おそらく３０ｍｍ）の方に向ける。
ウィンドウ４のための合成サファイアの選択は、その化学的浸食に対する抵抗
と、その耐引っかき性との両方によって決定される。現像液は通常アルカリ性で
あり、使用期間にわたってガラス製ウィンドウを浸食し曇らせることがわかって
いる。十分な基準の研磨を有するウィンドウが選択されるべきであり、入射ビー
ム６から検出器９に散乱し返される光を低減するために、窓の上表面は反射防止
膜を
有利に与えられてもよい。サファイアの高い屈折率のため、フッ化マグネシウム
のわずか４分の１波長の被覆がこの目的に好適である。
図４は、図３のセンサを組込む現像装置の一般的な立面図である。マスタディ
スク３は、ボス３１上で回転する三脚３０上に載る。２つのアーム３２および３
３は、ディスク３を載せる間は引っ込むが、現像中は図示される位置にある。ア
ーム３２はファン形状のノズル３４を通して現像剤を与えることができる。アー
ム３３は同様のノズル３５を通して濯ぎ水を与えることができる。センサハウジ
ング１は、そのサファイア製ウィンドウ４がディスク３の上表面上の被覆層２に
接近する状態で、ノズル３４の後に取付けられる。図示される装置では、現像剤
がノズル３４からセンサユニットの方向へ運ばれる結果となるように、ディスク
３の回転の向きは上から見ると反時計回りである。
プロセス手順は、ノズル３５からの濯ぎ水で始まり、ノズル３４からの現像液
がその後に続き、ついでノズル３５からの濯ぎ水に再び切換わる。ノズル３４は
最終的な濯ぎの間は引っ込められる。通しのリンスの後、ディスク３は高速で回
転されて乾燥させられる。現像液の流れが濯ぎ水の流れに置き換えられる時間は
、以下に説明されるように、一次の光線検出器９の出力に基づいて電子的に決定
される。
図５は、ディスペンサノズル３４に隣接するセンサハウジング１の断面図を示
す。図５からわかるように、ハウジ
ング１およびノズル３４は、ユニット３４の出口４１がウィンドウ４を含むハウ
ジング１の端部に隣接するようにユニット３４が成形される状態で一体化したユ
ニットを形成する。検出器（図５では図示せず）および光源５は、図３を参照し
て前に述べたように、ハウジング１内に含まれる。
図６は、光センサがディスペンサノズル３４と組合せられる第２の実施例を示
す。レーザダイオード５と開口７と検出器９と吸収器１１とのレイアウトはすべ
て図３に示されるものと同様であり、対応のパーツは同じ参照番号で示される。
図６の第２の実施例では、レーザダイオード５からの入射ビーム６と、零次の
反射ビーム１０と、一次の回折ビーム８とはすべて、大気中ではなく、アクリル
合成樹脂製の、ノズル３４の壁部を形成する透明体３５を通過する。ウィンドウ
４の代わりに、ノズル３４への平坦な研磨された下面４０がある。現像液が下面
４０と被覆層２との間に押し出されて、被覆層２へのおよびそこからの光路の光
学的に均質な部分を形成するよう、下面４０は現像液が与えられるスロット４２
の両側に等しく延びる。下面４０と被覆層２との間のクリアランスは約２ｍｍで
あってもよい。
入射ビーム６はレーザダイオード５から合成樹脂体３５に入り、一次のビーム
８は合成樹脂体３５のさらなる研磨された面を通ってそこを出る。好ましくは、
図３の吸収器１１１と同様の吸収器は、その粗い外側表面が黒く塗られ
るスタブを残すように合成樹脂体３５の材料を切り取ることにより形成される。
図７は、光センサユニットがディスペンサノズルと組合せられるさらなる実施
例を示す。レーザダイオード５と開口７と検出器９と吸収器１１とのレイアウト
はここでも図３のそれと同様であるが、光線６、１０、および８はノズル３４自
体のうちにある現像液を通過し、現像液がさらに射出するノズル３４にあるスロ
ット４３を通してディスク表面２に達する。スロット４３は図６の実施例のスロ
ット４２よりも幾分広く（おそらく２ｍｍ）作られ、ビーム６はその中央を通過
するように慎重に整列される。ビーム６がノズル３４のキャビティに入りビーム
８がそこを出るように、少なくとも１つの研磨されたウィンドウ５０が設けられ
る。ビーム６および８のために別個のウィンドウ５０を設けることも可能である
が、１つの窓５０で十分であろう。ノズル３４内では泡が形成される傾向があり
、泡がもしある場合にはそれがビーム６、１０または８のいずれも遮らない点で
消えるように液体の流れが向けられなければならない。
図３、図５、図６および図７に示されるセンサ構成のいずれもが透過性システ
ムにおいてさらに用いられてもよい。そのような例では、レーザダイオード光源
５はセンサアセンブリ内にある必要はない。代わりに、レーザダイオードからの
入射光線は下からガラス製ディスク３を通ってウィ
ンドウ４、面４０、または開口４３に入るよう適当に向けられる。ディスク３を
保持するために三脚３０が用いられる場合には、検出エレクトロニクスにおいて
三脚３０の脚によるビームの定期的遮断が酌量され得、代替的には、ディスク３
が、ボス３１上に直接載せられ得るように、取付けられたセンターボスを有する
場合には、三脚をなしですませてもよい。
図８は、この発明の第３の局面にしたがって、現像を終了させるための信号を
検出器９の出力から発生するための電子システムのブロック図である。レーザダ
イオード光源５は、外部から与えられる信号に応答して光出力をハイの値とロー
の値との間で切換えさせる変調入力を備える。発振器１１０は１０ｋＨｚのオー
ダでの周波数で方形波信号１１１を発生し、それは、レーザダイオード光源５の
前記変調入力と、位相検波器または乗算器１１２の基準入力との両方に与えられ
る。その一方で、検出器９の出力は前置増幅器１１３とＡＣカプリング１４とさ
らなる増幅器１１５とを通過して、乗算器１１２の信号入力に与えられるＡＣ結
合された信号を生じる。発振器信号１１１に関連する高周波成分を除去するよう
、乗算器１１２の出力１１６は低域フィルタ１１７によってフィルタリングされ
る。フィルタリングされた出力１１８はコンパレータ１２１の一方の入力に出力
１２０が与えられる増幅器１１９によって好適に増幅され、その他方の入力はポ
テンショメータ１２３
から引き出される基準電圧１２２である。コンパレータ１２１の出力１２４は、
検出器９で検出された一次のビーム出力が設定電圧１２２により決定されるしき
い値を超えると現像を終了するよう切換わる信号である。
ゼロ調整電圧１２５はポテンショメータ１２６によって増幅器１１９にさらに
与えられ、これは被覆層２に現像されたピットがない場合に出力１２０がゼロに
セットされるようにし、したがって、たとえばウィンドウ４の表面からアセンブ
リ１内の検出器９に散乱して入るいかなる光をも補償する。
信号１１１はレーザダイオード出力を完全にオンおよびオフに切換える必要は
ない。時間にわたって安定している限り、変調の適度な深さで十分である。
図９は、微分回路１２７がコンパレータ１２１に与えられる基準電圧を電圧１
２０の増加の速度に比例する量だけ低下させる、電子システムの最後の部分を微
細化したものを示す。この手段によって、この回路は、信号１２４に応答して現
像を終了するさまざまなバルブの動作における遅延をかなりの近似に補償するこ
とができる。電圧１２０が速く上昇すればするほどしきい値電圧１２８はますま
す下がって、コンパレータ１２１は電圧１２０が電圧１２２に到達するであろう
時間を、実質的に固定された時間間隔によって予測する。回路１２７の微分動作
はＣ１およびＲ１によって主に決定され、追加要素Ｒ２およびＣ２は高周波
利得を制限するように働く。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年３月２２日
【補正内容】請求の範囲
１． 光マスタディスク（３）を調査する方法であって、
現像液（１４）の層の表面が前記光マスタディスク（３）の表面と接触するよ
うに前記層を与えて前記表面を現像するステップと、光線を前記光マスタディス
ク（３）の前記表面の領域に入射させるステップと、前記光線（６）から前記表
面の前記領域での回折によって発生される少なくとも１つの回折光線（８、１０
）を調査するステップとを含み、前記方法は、
前記光マスタディスク（３）の前記表面の少なくとも前記領域での現像液（１
４）の前記層の厚みは前記光マスタディスク（３）と前記剛体（４、３５、５０
）との間の間隔により決定されるよう、現像液（１４）の層の別の表面は前記光
マスタディスクから間隔をとった剛体（４、３５、５０）と接触することを特徴
とする、光マスタディスク（３）を調査する方法。
２． 前記少なくとも１つの回折光線（８、１０）は一次の回折光線（８）を含
む、請求項１に記載の方法。
３． 前記少なくとも１つの回折光線（８、１０）は一次の回折光線（８）と零
次のビーム（１０）とを含む、請求項１に記載の方法。
４． 前記剛体（４、３５、５０）は透明であり、前記光線（６）と前記少なく
とも１つの回折光線（８、１０）とのうちの少なくとも１つは前記剛体（４、３
５、５０）を
通過する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の方法。
５． 前記少なくとも１つの回折光線（８、１０）は、前記光線（６）から、前
記光マスタディスク（３）の前記表面の前記領域での反射によって発生される、
先行する請求項のいずれかに記載の方法。
６． 前記少なくとも１つの回折光線（８、１０）は、前記光線（６）から、光
マスタディスク（３）の前記表面を通る透過によって発生される、請求項１ない
し請求項４のいずれかに記載の方法。
７． ノズル（３４）を通して前記現像液（１４）を供給するステップを含み、
前記剛体は前記ノズル（３４）にあるウィンドウ（５０）である、先行する請求
項のいずれかに記載の方法。
８． 前記光線（６）は強度が定期的に変調される、先行する請求項のいずれか
に記載の方法。
９． 前記光マスタディスク（３）は前記光マスタディスク（３）の前記表面を
形成するためにフォトレジスト（２）で被覆され、前記光マスタディスクの前記
表面上に前記現像液（１４）の前記層を与える前に前記フォトレジストは変調さ
れる光に露光される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
１０． 前記光マスタディスク（３）は前記現像液（１４）の前記層がその上に
与えられると回転させられる、先
行する請求項のいずれかに記載の方法。
１１． 光マスタディスク（３）を調査するための装置であって、
前記光マスタディスク（３）を支持するための支持手段（３０、３１）と、
前記光マスタディスク（３）が前記支持手段（３０、３１）により支持されて
いるときに、前記光マスタディスク（３）の表面に現像液（１４）の層を供給す
るための手段（３４）と、
前記光マスタディスク（３）が前記支持手段（３０、３１）により支持されて
いるとき、前記光マスタディスク（３）の前記表面の領域に入射するように光線
（６）を発生するための光源（５）と、
前記光線（６）が前記光マスタディスク（３）の前記表面の前記領域に入射す
ると、前記光線（６）から発生される少なくとも１つの回折光線（８）を検出す
るための光検出器（９）とを備え、前記装置は、
前記光マスタディスク（３）の前記表面の少なくとも前記領域での現像液（１
４）の前記層の厚みは前記光マスタディスク（３）と前記剛体（４、３５、５０
）との間の間隔によって決定されるように、前記剛体（４、３５、５０）は前記
現像液（１４）によって接触されるように前記支持手段（３０、３１）に近接し
て設けられることを特徴とする、光マスタディスク（３）を調査するための装置
。
１２． 前記剛体（４、３５、５０）は透明である、請求項１１に記載の装置。
１３． 前記剛体は前記検出器（９）を含むハウジング（１）にあるウィンドウ
（４）である、請求項１２に記載の装置。
１４． 前記ウィンドウはサファイア製である、請求項１３に記載の装置。
１５． 前記剛体（３５）は前記現像液（１４）を供給するための前記手段の壁
部を形成する、請求項１１に記載の装置。
１６． 前記現像液（１４）を供給するための前記手段は前記支持手段（３０、
３１）に向かって延びるノズル（３４）を有し、前記剛体は前記ノズル（３４）
の壁部にある透明なウィンドウ（５０）である、請求項１１に記載の装置。
１７． 前記光マスタディスク（３）が前記支持手段（３０、３１）上に支持さ
れるとき、前記光源（５）および前記検出器（９）は前記光マスタディスク（３
）の同じ側にある、請求項１１ないし請求項１６のいずれかに記載の装置。
１８． 前記検出器（９）と前記現像液を供給するための前記手段（３４）とは
一体である、請求項１１ないし請求項１７のいずれかに記載の装置。
１９． 前記検出器（９）の出力に基づいて前記現像液
（１４）による前記表面の現像の過程を制御するための制御手段（１１０〜１２
８）を有し、前記制御手段（１１０〜１２８）は前記光源（５）からの前記光線
の強度を定期的に変調するよう構成される、請求項１１ないし請求項１８のいず
れかに記載の装置。
２０． 前記支持手段（３０、３１）は回転可能であり、それによって前記光マ
スタディスク（３）を回転させる、請求項１１ないし請求項１９のいずれかに記
載の装置。
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，
ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ
，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，
ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ
Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ
(72)発明者 ハリデイ，ジョナサン
イギリス、エヌ・ピィ・５ ３・エス・ア
ール グウェント、モンマウス、ウヤスト
ーン・レイズ（番地なし)