JPH09128818A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPH09128818A
JPH09128818A JP7309828A JP30982895A JPH09128818A JP H09128818 A JPH09128818 A JP H09128818A JP 7309828 A JP7309828 A JP 7309828A JP 30982895 A JP30982895 A JP 30982895A JP H09128818 A JPH09128818 A JP H09128818A
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JP
Japan
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light
resist layer
output
detecting
film thickness
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Application number
JP7309828A
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English (en)
Inventor
Yuichi Aki
祐一 安芸
Minoru Inagaki
稔 稲垣
Kanji Yokomizo
寛治 横溝
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to TW085113427A priority patent/TW307006B/zh
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Priority to KR1019960056608A priority patent/KR970029777A/ko
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • GPHYSICS
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    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、マスタリング工程を簡易かつ低コス
トで行うことのできる光デイスク原盤露光装置を実現す
る。 【解決手段】記録信号に応じて変調された第1のレーザ
光をレジスト層に照射してレジスト層を記録信号に応じ
たパターンで露光すると共に、レジスト層に感光しない
波長を有する第2のレーザ光を所定部材の所定面に照射
し、第2のレーザ光を所定部材の所定面に照射して得ら
れる第2の反射光の光量が一定となるように第2のレー
ザ光の出力光量を制御した状態での第2のレーザ光の出
力光量の変化に基づいてレジスト層の膜厚を測定し、第
2の反射光の光量変化に基づいて所定部材の所定面に存
在する欠陥を検査する。これにより、膜厚検査及び欠陥
検査を露光工程中に行うことができるので、膜厚検査工
程、欠陥検査工程及び露光工程を一本化し得、かくして
マスタリング工程を簡易かつ低コストで行うことのでき
る露光装置を実現し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態(図1及び図2) (1)全体構成(図1) (2)膜厚欠陥測定部の構成(図1及び図2) (3)実施例の動作及び効果(図1及び図2) (4)他の実施例(図1及び図2) 発明の効果
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は露光装置に関し、例
えば光デイスク成形時に金型として用いるデイスク原盤
を作成する際に用いる露光装置に適用して好適なもので
ある。
【0003】
【従来の技術】従来、プラスチツク材からなる光デイス
クの成形時に金型として用いるデイスク原盤(いわゆる
スタンパ)は、以下の手順により作成される。すなわ
ち、まずスピンコータ等を用いてガラス基盤の一面にフ
オトレジストを塗布してレジスト層を形成する。続いて
このレジスト層を光デイスク原盤露光装置を用いて露光
することにより信号を記録した後、これを現像すること
によりガラス原盤の一面上に残存するレジスト層によつ
て記録信号に応じた凹凸パターンを形成する。
【0004】次いでこの凹凸パターンの表面上に無電解
メツキ等により導電化膜層を形成し、さらにこの導電化
膜層上に電鋳により金属層を形成した後、当該金属層の
上部を研削することにより除去する。さらにこのように
して形成した導電化膜層及び金属層からなるスタンパ部
材をガラス原盤から剥離し、これを打ち抜き用シヤー等
を用いてドーナツ状の所定形状に打ち抜く。これにより
一面に記録信号に応じた凹凸パターンが形成されたスタ
ンパを得ることができる。
【0005】ところでこのようなマスタリング工程で
は、ガラス基盤の一面にフオトレジストを塗布してレジ
スト層を形成した後、形成されたレジスト層の膜厚が適
正な膜厚に形成されているかをエリプソメータ等を用い
て検査する(以下、これを膜厚検査工程と呼ぶ)と共
に、ガラス原盤上に存在する傷やゴミ等による欠陥の有
無を光学ピツクアツプ等を用いて反射光量の変動として
検出して検査する(以下これを欠陥検査工程と呼ぶ)こ
とにより品質を維持及び管理するようになされている。
【0006】すなわちこのマスタリング工程では、露光
工程の前に膜厚検査工程と欠陥検査工程の2つの工程が
必要であるため、その分全工程のサイクルタイムが長く
なると共に、この膜厚検査工程及び欠陥検査工程は、独
立した装置を用いて別個に行われているため、装置架体
2台分の設置スペースが必要となる問題があつた。この
ような問題を解決する1つの方法として、膜厚検査工程
及び欠陥検査工程を1つの装置で同時に行うのもが考案
されている(特願平2-4158585 )。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの場合、膜
厚検査工程及び欠陥検査工程を1つの装置で同時に行う
ようにしたことにより、2工程を1工程に減らすことが
できると共に装置架体の設置スペースを1台分減らすこ
とができるが、膜厚検査及び欠陥検査のために1工程分
の時間が必要となると共に装置架体1台分の設置スペー
スが必要であり、依然、サイクルタイム、装置のコスト
及び装置の設置スペースに対する問題を解決できない。
【0008】またガラス原盤をクリーントンネル内で自
動搬送して工程を1つのラインで構成するようになされ
たインライン型マスタリングシステムにおいては、搬送
系、架体などが工程数分必要となり、サイクルタイム、
装置のコスト及び装置の設置スペースが増加するという
問題があつた。
【0009】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、マスタリング工程を簡易かつ低コストで行うことの
できる露光装置を提案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め第1の発明においては、所定部材の所定面にフオトレ
ジストを塗布することにより形成されたレジスト層に記
録信号に応じて変調された第1のレーザ光を照射するこ
とにより、レジスト層に所望の露光パターンを形成する
露光装置において、レジスト層が感光しない波長を有す
る第2のレーザ光を射出する光源と、光源から射出され
た第2のレーザ光をレジスト層に導く光学系と、第2の
レーザ光を所定部材の所定面に集光させる集光手段と、
第1のレーザ光又は第2のレーザ光を所定部材の所定面
に照射して得られる第1の反射光又は第2の反射光に基
づいて所定部材及び集光手段間の相対距離の誤差を検出
する焦点用光学系と、焦点用光学系の出力に基づいて集
光手段を駆動制御することにより所定部材及び集光手段
間の相対距離を一定に保持する駆動手段と、第2の反射
光の光量が一定となるように光源から射出される第2の
レーザ光の出力光量を制御する光量制御手段と、光源か
ら射出される第2のレーザ光の光量を検出する第1の光
量検出手段と、第1の光量検出手段の出力に基づいてレ
ジスト層の膜厚を測定する測定手段とを設ける。
【0011】また第2の発明においては、所定部材の所
定面にフオトレジストを塗布することにより形成された
レジスト層に記録信号に応じて変調された第1のレーザ
光を照射することにより、レジスト層に所望の露光パタ
ーンを形成する露光装置において、レジスト層が感光し
ない波長を有する第2のレーザ光を射出する光源と、光
源から射出された第2のレーザ光をレジスト層に導く光
学系と、第2のレーザ光を所定部材の所定面に集光させ
る集光手段と、第1のレーザ光又は第2のレーザ光を所
定部材の所定面に照射して得られる第1の反射光又は第
2の反射光に基づいて所定部材及び集光手段間の相対距
離の誤差を検出する焦点用光学系と、焦点用光学系の出
力に基づいて集光手段を駆動制御することにより所定部
材及び集光手段間の相対距離を一定に保持する駆動手段
と、第2の反射光の光量が一定となるように光源から射
出される第2のレーザ光の出力光量を制御する光量制御
手段と、第2の反射光の光量を検出する第2の光量検出
手段と、第2の光量検出手段の出力に基づいてレジスト
層に存在する欠陥を検出する測定手段とを設ける。
【0012】第1の発明においては、記録信号に応じて
変調された第1のレーザ光をレジスト層に照射してレジ
スト層に露光パターンを形成すると共に、当該レジスト
層が感光しない波長を有する第2のレーザ光を所定部材
の所定面に焦点を合わせて照射し、第2の反射光の光量
が一定となるように光源の出力光量を制御した状態での
第2のレーザ光の出力光量の変化に基づいてレジスト層
の膜厚を測定するようにしたことにより、膜厚検査を露
光工程中に行うことができるので、膜厚検査工程及び露
光工程を一本化し得る。
【0013】第2の発明においては、記録信号に応じて
変調された第1のレーザ光をレジスト層に照射してレジ
スト層に露光パターンを形成すると共に、当該レジスト
層が感光しない波長を有する第2のレーザ光を所定部材
の所定面に焦点を合わせて照射し、第2の反射光の光量
が一定となるように光源の出力光量を制御した状態での
第2の反射光の光量変化に基づいて所定部材の所定面の
欠陥を検出するようにしたことにより、欠陥検査を露光
工程中に行うことができるので、欠陥検査工程及び露光
工程を一本化し得る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0015】(1)全体構成 図1において、1は全体として本発明を適用した光デイ
スク原盤露光装置を示し、レーザ光源2から射出された
検査用の光ビームLA は偏光ビームスプリツタ3に入射
する。レーザ光源2は、単一直線偏光を出射し、当該レ
ーザ光源2の波長がレジスト層を感光しない可視光を出
射する可視光半導体レーザで構成されており、これによ
り光ビームLA の光軸調整及び光量の調整を容易に行う
ことができるようになされている。
【0016】偏光ビームスプリツタ3に入射した検査用
光ビームLA は、その単一直線偏光成分が反射して1/
4波長板4に光ビームLA1として入射すると共に、当該
単一直線偏光成分と直交する直線偏光成分は透過して光
ビームLA2としてフオトダイオード及びアンプで構成さ
れ、S/N比が高く直線性に優れた高精度の光量検出素
子でなる入射光量検出部5に入射する。ここで偏光ビー
ムスプリツタ3における反射と透過の光量比(すなわち
光ビームLA1と光ビームLA2との光量比)は、光量を高
精度に検出するのに適正な比率に設定されている。この
場合、レーザヘツド(図示せず)を偏光ビームスプリツ
タ3に対して光軸中心に回転させることにより光量比を
変えることができる。光ビームLA1は1/4波長板4に
よつて円偏光ビームLA3に変換された後、ダイクロイツ
クミラー6に入射する。
【0017】一方、レジスト層が感光する波長を有し、
適正な光量を射出するレーザ光源(図示せず)と、記録
信号を変調する変調器(図示せず)とを有する露光光学
系7から記録信号に応じて変調された光強度変調光が露
光用の光ビームLB として射出されて偏光ビームスプリ
ツタ8に入射する。この偏光ビームスプリツタ8は露光
用光ビームLB のほぼ全光量が偏光ビームスプリツタ8
を透過するようにその単一直線偏光面が配置されてい
る。偏光ビームスプリツタ8を透過した単一直線偏光ビ
ームLB1は、1/4波長板9によつて円偏光ビームLB2
に変換された後、ダイクロイツクミラー6に入射され
る。
【0018】ダイクロイツクミラー6は、円偏光ビーム
A3と円偏光ビームLB2とを合成する。合成された光ビ
ームLABは対物レンズ10によつて集光された後、ター
ンテーブル11上に載置されたガラス原盤12に合焦点
状態で照射され、その露光用光ビーム成分によつてガラ
ス原盤12の所定面に形成されたレジスト層(図示せ
ず)を露光する。ここで円偏光ビームLA3は、その光軸
が対物レンズ10の光軸に対して若干オフセツトされて
対物レンズ10に入射する。
【0019】ガラス原盤12に入射した光ビームLAB
ガラス原盤12の反射率に応じた光量がガラス原盤12
で反射して対物レンズ10を介してダイクロイツクミラ
ー6に入射し、当該ダイクロイツクミラー6で円偏光ビ
ームLA4及び円偏光ビームL B3とに分離される。円偏光
光LA4は、1/4波長板4に入射して元の単一直線偏光
光LA1と直交する偏光面を有する直線偏光光LA5に変換
された後、偏光ビームスプリツタ3を透過して1/2波
長板13でその偏光面が適正な角度に回転されて偏光光
A6として偏光ビームスプリツタ14に入射する。
【0020】ここで直線偏光光LA5は、その偏光面があ
る角度をもつて偏光ビームスプリツタ14に入射するの
で、偏光ビームスプリツタ14で透過と反射の2つの直
線偏光成分に分離され、偏光ビームスプリツタ14を透
過した直線偏光光LA7は、焦点位置誤差検出用光ビーム
ポジシヨンデイテクタ(以下、これを単にポジシヨンデ
イテクタと呼ぶ)15に入射し、偏光ビームスプリツタ
14で反射した直線偏光光LA8は、反射光量検出部16
に入射する。
【0021】偏光ビームスプリツタ14における偏光光
A7及びLA8の光量比は、ポジシヨンデイテクタ15及
び反射光量検出部16においてそれぞれ偏光光LA7及び
A8を高精度に検出し得るような光量比となるように、
直線偏光光LA5の偏光面を適切な角度に回転させるよう
に1/2波長板13が調整されている。
【0022】ポジシヨンデイテクタ15は無分割のポジ
シヨンセンシングデイテクタでなり、検出した偏光光L
A7の光量に応じた電圧を演算回路17の反転入力端子
(−)及び演算回路18の入力端子(+)に与える。演
算回路17は与えられた電圧と基準電圧(+)との差分
を演算し、当該差分に応じた差信号S1を算出して駆動
回路19に送出する。演算回路18は、与えられた電圧
と基準電圧(+)とを加算し、当該加算結果としての和
信号S2を光量制御回路20に送出する。
【0023】駆動回路19は、差信号S1に基づいてフ
オーカスアクチユエータ21を介して対物レンズ10を
駆動し、光ビームLABがガラス原盤12に対して焦点を
合わせて照射するように(すなわち差信号S1が「0」
になるように)制御する。光量制御回路20は、和信号
S2に基づいて当該和信号S2がその制限された周波数
応答の範囲内でガラス原盤12上での反射率にかかわら
ず一定となるように(すなわちガラス原盤12からの反
射光の光量が一定となるように)、レーザ光源2から射
出されるレーザ光LA の出力光量を制御するようになさ
れている。これにより、レジスト層の膜厚の変化により
反射率が変動しても常に一定のフオーカスゲインを得る
ことができるので、高精度かつ高安定な焦点位置制御を
行うことができる。
【0024】反射光量検出部16はS/N比が高く直線
性に優れ、高周波数応答の光量検出素子でなり、直線偏
光光LA8の光量を検出してこの光量を電圧に変換して検
出信号S3として膜厚欠陥測定部22に送出する。ここ
で反射光量検出部16により検出される反射光量は、集
光ビームスポツトがガラス原盤12上の表面の傷やゴミ
などに照射された場合には、その大きさや形状に応じて
減少する。すなわち反射光量検出部16で得られる光量
は、ガラス原盤12上にゴミや傷があつた場合、急峻な
光量変化として現れ、膜厚欠陥測定部22はこの光量変
化が見られる範囲をドロツプアウト(DO)幅としてこ
の長さを測定する。
【0025】入射光量検出部5は、ビームスプリツタ3
を透過した光ビームLA2の光量を検出し、この光量を電
圧に変換して検出信号S4として膜厚欠陥測定部22に
送出する。ここでガラス原盤12での反射光強度はレジ
スト層薄膜の多重干渉反射によりレジスト層の膜厚によ
つて変化し、上述のようにガラス原盤12からの反射光
の光量が一定になるようにレーザ光源2の出力光量が制
御されているので、レジスト層の膜厚の変化による反射
率変化(すなわち反射光の光量変化)をレーザ光源2の
出力光量の変化として検出することができ、従つて膜厚
欠陥測定部22はレーザ光源2の出力光量の変化に基づ
いて膜厚を測定するようになされている。
【0026】ダイクロイツクミラー6で反射された円偏
光光LB3は、1/4波長板9で元の単一直線偏光ビーム
B1と直交する偏光面を有する単一直線偏光ビームLB4
に変換された後、そのほぼ全光量が偏光ビームスプリツ
タ8で反射してハーフミラー型ビームスプリツタ23に
入射してフオトデイテクタでなる反射光量検出素子24
に入射する光LB5と、対物レンズ25を介して集光され
てCCD(Charge Coupled Device )カメラ26に入射
する光LB6とに分離される。
【0027】ここでハーフミラー型ビームスプリツタ2
3での透過と反射の光量比(すなわち光LB5と光LB6
の光量比)は、CCDカメラ26が非常に微弱な光量に
対しても感度をもつため、 100対1以下程度の光量比に
対しても十分な光量となり、従つてCCDカメラ26か
らの出力信号によつてガラス原盤12上の露光ビームス
ポツトの合焦点状態をフアーフイールドで観察すること
ができる。反射光量検出素子24は入射した光LB5をそ
の光量に応じた電気信号S5に変換して復調回路25に
送出し、復調回路25は電気信号S5を復調する。
【0028】(2)膜厚欠陥測定部の構成 図1との対応部分に同一符号を付して示す図2におい
て、22は全体として実施例による膜厚欠陥測定部を示
し、膜厚欠陥測定部22は膜厚測定部27及び欠陥測定
部28によつて構成されている。膜厚測定部27におい
て、入射光光量検出部5から送出される検出信号S4は
ローパスフイルタ(LPF)29に入力され、反射光量
検出部16から送出される検出信号S3はローパスフイ
ルタ(LPF)30に入力される。LPF29及び30
はそれぞれ検出信号S4及びS3の例えば10〔Hz〕以上
の成分を減衰することにより、ガラス原盤12上のゴミ
や傷に起因し、膜厚測定に不要な高周波成分を除去して
デバイダ31に送出する。
【0029】回転量検出部32はエンコーダ、検出素子
及び検出回路によつて構成されており、ターンテーブル
11の回転数に応じたパルス列信号S5をタイミングジ
エネレータ33に送出する。例えば分解能2000のエンコ
ーダを用いた場合には、1回転でA相出力として2000パ
ルス、Z相出力として1パルスを出力する。
【0030】タイミングジエネレータ33はカウンタ及
びロジツク回路によつて構成されており、回転量検出部
32から送出されるパルス列信号S5(A、Z相のパル
ス列)と、CPU34から送出される測定角度設定用の
エンコーダパルス数信号S6とに基づいて膜厚測定用の
タイミングパルス信号S7をデバイダ31に送出する。
例えばレジスト層の半径 1.6〔mm〕毎及び角度45°毎
に測定を行う場合、CPU34から 250(D)が入力さ
れ、Z相信号1000パルス(ターンテーブル1回転でスレ
ツド 1.6〔μm〕送る場合)をカウントした後に、A相
信号 250パルスをカウントした時点でタイミングパルス
信号S7を発生する。
【0031】デバイダ31はタイミングパルス信号S7
に基づいて、例えばLPF30の出力電圧をLPF29
の出力電圧でアナログ除算(すなわち反射光の光量/入
射光の光量)してデイジタル値に変換し、データ送信部
35の出力に応じた膜厚データを有する膜厚変換用ルツ
クアツプテーブル36を参照するためのバイナリデータ
S8を作成し、これをデータ送信部35に送出する。
【0032】データ送信部35はバツフアであり、デバ
イダ31から送出されるバイナリデータS8をラツチし
てCPU34とタイミングをとつてCPU34に送出す
る。データ設定部37はスイツチ及びロジツク回路によ
つて構成されており、膜厚中央値、膜厚変動幅許容値、
膜厚エラー回数、ドロツプアウト幅、ドロツプエラー検
出回数を設定し、CPU34に転送するようになされて
いる。CPU34はデータ送信部35から送出されるデ
ータS8に応じた膜厚値を膜厚変換用ルツクアツプテー
ブル36より求め、求めた膜厚値と、データ設定部37
で設定された膜厚中央値、膜厚変動幅許容値及び膜厚エ
ラー回数とを比較処理し、測定結果をCPU34を介し
て装置制御部38に送出する。装置制御部38はこの測
定結果に基づいて装置を停止させる等の制御を行う。
【0033】ここで膜厚変換用ルツクアツプテーブル3
6はROM(Read Only Memory)で構成されており、所
定のガラス原盤について予めエリプソメータ等で膜厚を
測定して反射光の光量と膜厚との関係についての複数の
データを格納している。従つてCPU34はデータ送信
部35から送出されたデータS8に基づいて、当該デー
タS8に対応する膜厚値(膜厚データ)を膜厚変換用ル
ツクアツプテーブル36より求めることができるように
なされている。またCPU34による膜厚変換用ルツク
アツプテーブル36からの膜厚データの取り込みは、レ
ジスト層の特性上、半径数ミリ毎に角度成分をもたせて
測定すれば十分であるので、この実施例においては上述
のように 1.6〔mm〕+45°毎に測定を行つている。
【0034】欠陥測定部28において、ウインドウコン
パレータで構成されたドロツプアウト検出器39は、L
PF30からの出力電圧の±10〔%〕を基準値として、
LPF30への入力電圧と比較し、比較結果に応じたド
ロツプアウト検出信号S9をタイミングジエネレータ4
0に送出する。すなわちLPF30に印加される入力電
圧は、ガラス原盤12上にゴミや傷が存在した場合、高
周波領域での光量成分をもつているのに対して、LPF
30からの出力電圧はこの高周波成分が除去されたもの
であり、ドロツプアウト検出器39はこの2つの信号を
比較して、ドロツプアウト検出信号S9を出力するよう
になされている。
【0035】タイミングジエネレータ40はロジツク回
路で構成されており、ドロツプアウト検出信号S9のエ
ツジを利用してタイミング信号としてのカウントイネー
ブル信号S10をドロツプアウト幅検出カウンタ41に
送出する。デイジタル/周波数(D/F)変換部42は
水晶発振部及びフルアダーによつて構成されており、入
力される線速バイナリ値を全加算したときのキヤリのパ
ルス列信号S11をドロツプアウト幅検出回路41に送
出する。このパルス列の周波数は線速度に応じた周波数
である。また線速バイナリ値は、線速度に応じて変化す
るデータであり、回転量検出部32の出力と送り機構
(図示せず)の出力とに基づいて得ることができる。
【0036】ここで、作成した1パルスがドロツプアウ
ト幅検出の最小分解能となり、例えば16ビツト全加算器
のクロツクを16〔MHz〕とし、バイナリ値を7FFF
(線速度8m/S)とすると、8〔MHz〕の周波数が出
力され、最小分解能は1〔μm〕となる。この信号は、
1クロツク分のジツタをもつためにクロツク周波数はロ
ジツク動作範囲内で高い方がよい。
【0037】ドロツプアウト幅検出カウンタ41はカウ
ンタ回路で構成されており、カウントイネーブル信号S
10に基づいてパルス列信号S11をカウントし、バイ
ナリ値S12をデータ送信部43に送出する。すなわち
ドロツプアウト幅検出カウンタ41は、ドロツプアウト
発生中に最小分解能パルスをカウントし、求められたド
ロツプアウト幅に応じたバイナリ値S12をデータ送信
部43に送出する。従つて線速度バイナリ値を線速度に
応じた周波数に変換して最小分解能パルスを作りこのパ
ルス列を光量変化のある間、カウントすることによりド
ロツプアウト幅を検出することができる。
【0038】データ送信部43はロジツク回路で構成さ
れており、バイナリ値S12としてのドロツプアウト幅
と、CPU34を介してデータ設定部37から転送され
る基準ドロツプアウト幅とを比較し、ドロツプアウト幅
が基準ドロツプアウト幅を越える場合にはその都度ドロ
ツプアウト有り信号S13をCPU34に送出するよう
になされている。CPU34はデータ送信部43から送
出されるドロツプアウト有り信号S13をカウントし、
データ設定部37で設定されたドロツプアウトエラー許
容回数と比較し、この許容回数を上回る場合にこの比較
結果に応じた信号を装置制御部38に送出する。装置制
御部38はCPU34から送出される信号に基づいて装
置の制御の中断等を行うようになされている。
【0039】(3)実施例の動作及び効果 以上の構成において、この光デイスク原盤露光装置1で
は、記録信号に応じて変調された露光用のレーザ光LB
をレジスト層に照射して記録信号に応じたパターンでレ
ジスト層を露光すると共に、レジスト層が感光しない波
長を有する膜厚欠陥検査用のレーザ光LA をガラス原盤
12上に焦点を合わせて照射し、ガラス原盤12からの
反射光の光量(和信号S2)が一定となるようにレーザ
光源2の出力光量を制御した状態でのレーザ光LA2の光
量及びガラス原盤12からの反射光の光量をそれぞれ入
射光量検出部5及び反射光量検出部16で検出し、検出
信号S4及びS3を膜厚欠陥測定部22に送出する。膜
厚欠陥測定部22は、膜厚測定部27において入射光量
検出部5及び反射光量検出部16からの検出信号S4及
びS3に基づいてレジスト層の膜厚を測定し、欠陥測定
部28において反射光量検出部16からの検出信号S3
に基づいてガラス原盤12の欠陥を検出する。
【0040】従つてこの光デイスク原盤露光装置1で
は、レジスト層の膜厚検査及びガラス原盤の欠陥検査を
露光工程中に行うことができるので、露光工程、膜厚検
査工程及び欠陥検査工程を一本化し得、かくしてマスタ
リング工程のサイクルタイムを大幅に低減することがで
きる。またこの光デイスク原盤露光装置1では、膜厚検
査及び欠陥検査のための装置を別個に設ける必要がない
ので、膜厚検査及び欠陥検査に必要な装置のコスト及び
装置の設置スペースを大幅に低減し得る。さらにこの光
デイスク原盤露光装置1では、変調信号の記録中に異常
を検出することができるので、記録信号のどの位置にど
の程度の影響を記録信号に与えたかや、記録信号の再生
時にどの程度の影響を受けるかを精度良く検出すること
ができる。
【0041】さらにこの光デイスク原盤露光装置1で
は、ポジシヨンデイテクタ15の和信号S2がその制限
された周波数応答の範囲内でレジスト層の反射率にかか
わらず一定となるようにレーザ光源2のレーザ光LA
出力光量を一定に制御したことにより、フオーカスゲイ
ンを変化させることなくレジスト層の反射率の変化を測
定できるので、安定したフオーカス動作を確保しながら
レジスト層の膜厚を露光工程中に測定することができ
る。さらにこの光デイクス原盤露光装置1では、反射光
量検出部16に高周波数応答の光量検出素子を用いたこ
とにより、安定してフオーカス動作を行うことができる
と共に、ポジシヨンデイテクタ15の和信号S2の周波
数応答に制限されることなく露光工程中に非常に小さい
欠陥まで検出し得る。
【0042】以上の構成によれば、記録信号に応じて変
調され、露光光学系7から射出された露光用のレーザ光
B をレジスト層上に照射してレジスト層に露光パター
ンを形成すると共に、レジスト層が感光しない膜厚欠陥
検査用レーザ光LA をガラス原盤12上に照射し、検査
用レーザ光LA をガラス原盤12上に照射して得られる
反射光の光量が一定となるようにレーザ光源2の出力光
量を制御した状態でのレーザ光LA の出力光量の変化に
基づいてレジスト層の膜厚を測定し、検査用レーザ光L
A をガラス原盤12上に照射して得られる反射光LA8
光量変化に基づいてガラス原盤12上の欠陥を検出する
ようにしたことにより、レジスト層の膜厚検査及びガラ
ス原盤12の欠陥検査を露光工程中に行うことができる
ので、露光工程、膜厚検査工程及び欠陥検査工程を一本
化し得、かくしてマスタリング工程を簡易かつ低コスト
で行うことのできる光デイスク原盤露光装置を実現する
ことができる。
【0043】(4)他の実施例 なお上述の実施例においては、偏光ビームスプリツタ3
で透過させた光ビームLA2を光量検出部5に入射させ、
偏光ビームスプリツタ3で反射させた光ビームLA1を1
/4波長板4に入射させるようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、偏光ビームスプリツタ3
で透過させた光ビームLA2を1/4波長板4に入射さ
せ、偏光ビームスプリツタ3で反射させた光ビームLA1
を光量検出部5に入射させるようにしてもよい。また上
述の実施例においては、ポジシヨンデイテクタ15とし
て無分割フオトデイテクタを用いた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、2分割フオトデイテクタ等
を用いてもよい。
【0044】さらに上述の実施例においては、反射光量
検出部16で検出した直線偏光光LA8の光量に基づいて
ガラス原盤12上の欠陥を測定した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、演算回路18より出力され
る和信号S2に基づいてガラス原盤12上の欠陥を測定
するようにしてもよい。ここでポジシヨンデイテクタ1
5は、反射光量検出部16より周波数応答が低く、また
ガラス原盤12上のゴミや傷に過敏に反応して自動焦点
制御が不安定にならないように周波数応答を制限してい
ることが一般的であるので、より小さい欠陥を安定して
検出するために高周波数応答の反射光量検出素子でなる
反射光量検出部16を独立して設けるほうがよい。
【0045】さらに上述の実施例においては、偏光ビー
ムスプリツタ14で透過させた直線偏光光LA7をポジシ
ヨンデイテクタ15に入射させ、偏光ビームスプリツタ
14で反射させた直線偏光光LA8を反射光量検出部16
に入射させた場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、偏光ビームスプリツタ14で透過させた直線偏光
光LA7を反射光量検出部16に入射させ、偏光ビームス
プリタツ14で反射した直線偏光光LA8をポジシヨンデ
イテクタ15に入射させるような構成にしてもよい。さ
らに上述の実施例においては、レーザ光源2の光量を光
量検出部5で検出した場合について述べたが、本発明は
これに限らず、内部に光量検出素子を有するレーザ光源
2を用いて、当該レーザ光源2の光量検出素子でレーザ
光源2の光量を検出するようにしてもよい。
【0046】さらに上述の実施例においては、露光光学
系7から射出された光ビームLB を偏光ビームスプリツ
タ8で透過させてレジスト層上に照射させ、ガラス原盤
12からの円偏光光LB3を偏光ビームスプリツタ8で反
射させてダイクロイツクミラー23に入射させた場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、露光光学系7
と、ビームスプリツタ23、対物レンズ25、CCD2
6、反射光量検出素子24及び復調回路25とを入れ替
え、露光光学系7からの光ビームLB の偏光方向を90°
回転させて当該光ビームLB を偏光ビームスプリツタ8
で反射させてレジスト層上に照射させ、ガラス原盤12
からの円偏光光LB3を偏光ビームスプリツタ8で透過さ
せるようにしてもよい。
【0047】さらに上述の実施例においては、反射光量
検出部16の出力に基づいてガラス原盤12上の欠陥を
測定する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、復調回路25で復調された復調信号と変調信号とを
比較することによりガラス原盤12の欠陥を検出するよ
うにしてもよい。この場合、反射光量検出素子24には
ダイクロイツクミラー6で反射した円偏光光LB3のほぼ
全光量を受光し得るので十分なS/N比を得ることがで
きるので、復調回路25で復調された復調信号と変調信
号とを比較することによりガラス原盤12上の欠陥を検
出することができる。また露光ビームスポツトの合焦点
状態をフアーフイールドで観察しながら復調信号と変調
信号とを比較してガラス原盤12上の欠陥を測定し得
る。
【0048】さらに上述の実施例においては、入射光量
検出部5の出力に基づいて膜厚欠陥測定部22において
レジスト層の膜厚を測定した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、反射光量検出素子24からの出力
信号のピークホールドを検出するピークホールド検出回
路を設け、当該ピークホールド検出回路の出力に基づい
てレジスト層の膜厚を測定してもよく、また反射光量検
出素子24の出力信号を平均化することによりレジスト
層の反射率を検出する平均化回路を設け、当該平均化回
路の出力に基づいてレジスト層の膜厚を測定するように
してもよい。この場合、反射光量検出部16の出力に基
づいて膜厚欠陥測定部22で得た測定結果と合わせて最
終的なレジスト層の膜厚値を決定することにより、一段
と精度良くレジスト層の膜厚を測定することができる。
【0049】さらに上述の実施例においては、レーザ光
源2から射出されるレーザ光LA をガラス原盤12上に
照射して得られる反射光(直線偏光光LA7)に基づいて
デイスク原盤12及び対物レンズ10間の相対距離の誤
差を検出する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、露光光学系7から射出されるレーザ光LB をレジ
スト層上に照射して得られる反射光(直線偏光光LA8
に基づいてデイスク原盤12及び対物レンズ10間の相
対距離の誤差を検出するようにしてもよい。
【0050】さらに上述の実施例においては、膜厚変換
用ルツクアツプテーブル36に反射光の光量と膜厚との
関係を示すデータを格納した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、この他にレーザ波長、光路、レジ
スト反射率等を基に膜圧測定の計算を行うようにしても
よい。さらに上述の実施例においては、膜厚変換用ルツ
クアツプテーブル36を別個に設けた場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、反射光の光量と膜厚との
関係を簡単な式で近似できる場合には、膜厚変換用ルツ
クアツプテーブル36に代えて、CPU34で当該式を
用いて膜厚値を算出するようにしてもよい。
【0051】さらに上述の実施例においては、露光装置
としてレーザ光源2から射出されるレーザ光の出力光量
を入射光量検出部5で検出してレジスト層の膜厚を測定
すると共に、レーザ光源2から射出されるレーザ光をガ
ラス原盤12上に焦点を合わせて照射して得られる反射
光の光量を反射光量検出部16で検出してガラス原盤1
2上の欠陥を検出するようになされた光デイクス原盤露
光装置1について述べたが、本発明はこれに限らず、露
光装置として膜厚測定又は欠陥測定のいずれか一方につ
いてだけ検査し得るようにしてもよく、また反射光量検
出素子24及び復調回路25がなくてもよい。
【0052】さらに上述の実施例においては、レーザ光
源2から照射されるレーザ光及び露光光学系7から照射
されるレーザ光をダイクロイツクミラー6で合成した
後、対物レンズ10で集光させてガラス原盤12上に照
射させた場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、レーザ光源2から照射されるレーザ光と、露光光学
系7から照射されるレーザ光とを合成せずに別々にガラ
ス原盤12上に照射させるように構成してもよい。
【0053】さらに上述の実施例においては、レジスト
層が感光しない波長を有する第2のレーザ光を射出する
光源としてレーザ光源2を用いた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、光源としてHe−Ne(ヘ
リウム−ネオン)レーザ等、この他種々の光源を用いて
もよい。光源としてHe−Neレーザを用いた場合、音
響光学変調器(AOM)及び電気光学変調器(EOM)
等の外部変調器及び光量調整器を通して出力光量を調整
する。さらに上述の実施例においては、光源から射出さ
れた第2のレーザ光をレジスト層に導く光学系を、偏光
ビームスプリツタ3、1/4波長板4ダイクロイツクミ
ラー6及び対物レンズ10により構成した場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、第2のレーザ光をレ
ジスト層に導く光学系としてこの他種々の光学系を適用
し得る。
【0054】さらに上述の実施例においては、第2のレ
ーザ光を所定部材の所定面に集光させる集光手段として
対物レンズ10を用いた場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、第2のレーザ光を所定部材の所定面に
集光させる集光手段としてこの他種々の集光手段を適用
し得る。さらに上述の実施例においては、第1のレーザ
光又は第2のレーザ光を所定部材の所定面に照射して得
られる第1の反射光又は第2の反射光に基づいて所定部
材及び集光手段間の相対距離の誤差を検出する焦点用光
学系を、レーザ光源2、偏光ビームスプリツタ3、1/
4波長板4、ダイクロイツクミラー6、対物レンズ1
0、1/2波長板13、偏光ビームスプリツタ14及び
光ビームポジシヨンデイテクタ15により構成した場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、焦点用光学
手段としてこの他種々の焦点用光学手段を適用し得る。
【0055】さらに上述の実施例においては、焦点用光
学手段の出力に基づいて集光手段を駆動制御することに
より所定部材及び集光手段間の相対距離を一定に保持す
る駆動手段を、演算回路17、駆動回路19及びアクチ
ユエータ21により構成した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、駆動手段としてこの他種々の制御
手段を適用し得る。さらに上述の実施例においては、第
2の反射光の光量が一定となるように光源から射出され
る第2のレーザ光の出力光量を制御する光量制御手段
を、光ビームポジシヨンデイテクタ15、演算回路18
及び光量制御回路20により構成した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、光量制御手段としてこの
他種々の光量制御手段を適用し得る。
【0056】さらに上述の実施例においては、光源から
射出される第2のレーザ光の光量を検出する第1の光量
検出手段として入射光量検出部5を用いた場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、第1の光量検出手段
としてこの光種々の光量検出手段を適用し得る。さらに
上述の実施例においては、第2の反射光の光量を検出す
る第2の光量検出手段として反射光量検出部16を用い
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第2
の光量検出手段としてこの光種々の光量検出手段を適用
し得る。
【0057】さらに上述の実施例においては、第1及び
又は第2の光量検出手段の出力に基づいてレジスト層の
膜厚及び又は所定部材の所定面の欠陥を検出する測定手
段として膜厚欠陥測定部22を用いた場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、測定手段としてこの他種
々の測定手段を適用し得る。さらに上述の実施例におい
ては、第1の反射光の光量を検出する第3の光量検出手
段として反射光量検出素子24を用いた場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、第3の光量検出手段と
してこの他種々の光量検出手段を適用し得る。
【0058】さらに上述の実施例においては、第3の光
量検出手段の出力に基づいて記録信号を復調する復調手
段として復調回路25を用いた場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、復調手段としてこの他種々の復
調手段を適用し得る。さらに上述の実施例においては、
光デイスク成形時に金型として用いるデイスク原盤の所
定面上にフオトレジストを塗布することにより形成され
たレジスト層の膜厚測定及びガラス原盤12の欠陥検査
に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、ウエハの所定面上にフオトレジストを塗布
することにより形成されたレジスト層に所望の回路パタ
ーンを形成する際に用いる露光装置等、要は所定部材の
所定面にフオトレジストを塗布することにより形成され
たレジスト層に記録信号に応じて変調された第1のレー
ザ光を照射することにより、レジスト層に所望の露光パ
ターンを形成する露光装置に適用し得る。
【0059】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、記録信号
に応じて変調された第1のレーザ光をレジスト層に照射
してレジスト層に露光パターンを形成すると共に、当該
レジスト層が感光しない波長を有する第2のレーザ光を
所定部材の所定面に焦点を合わせて照射し、第2のレー
ザ光を所定部材の所定面に照射して得られる第2の反射
光の光量が一定となるように光源の出力光量を制御した
状態での第2のレーザ光の出力光量の変化に基づいてレ
ジスト層の膜厚を測定するようにしたことにより、レジ
スト層の膜厚検査を露光工程中に行うことができるの
で、露光工程及び膜厚検査工程を一本化し得、かくして
マスタリング工程を簡易かつ低コストで行うことのでき
る露光装置を実現することができる。
【0060】また本発明によれば、記録信号に応じて変
調された第1のレーザ光をレジスト層に照射してレジス
ト層に露光パターンを形成すると共に、当該レジスト層
が感光しない波長を有する第2のレーザ光を所定部材の
所定面に焦点を合わせて照射し、第2のレーザ光を所定
部材の所定面に照射して得られる第2の反射光の光量が
一定となるように光源の出力光量を制御した状態での第
2の反射光の光量変化に基づいて所定部材の所定面の欠
陥を検出するようにしたことにより、所定部材の欠陥検
査を露光工程中に行うことができるので、露光工程及び
欠陥検査工程を一本化し得、かくしてマスタリング工程
を簡易かつ低コストで行うことのできる露光装置を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による露光装置の構成を示すブ
ロツク図である。
【図2】膜厚欠陥測定部の構成を示すブロツク図であ
る。
【符号の説明】
1……光デイスク原盤露光装置、2……レーザ光源、
3、8、13、23……偏光ビームスプリツタ、4、9
……1/4波長板、5……入射光量検出部、6……ダイ
クロイツクミラー、7……露光光学系、10……対物レ
ンズ、11……ターンテーブル、12……ガラス原盤、
13……1/2波長板、15……焦点位置誤差検出用光
ビームポジシヨンデイテクタ、16……反射光量検出
部、17、18……演算回路、19……駆動回路、20
……光量制御部、21……アクチユエータ、22……膜
厚欠陥測定部、24……反射光量検出素子、25……復
調回路、26……CCDカメラ、27……膜厚測定部、
28……欠陥測定部、29、30……LPF、31……
デバイダ、32……回転量検出部、33、40……タイ
ミングジエネレータ、34……CPU、35、43……
データ送信部、36……膜厚変換用ルツクアツプテーブ
ル、37……データ設定部、38……装置制御部、39
……ドロツプアウト検出器、41……ドロツプアウト幅
検出カウンタ、42……D/F変換部。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定部材の所定面にフオトレジストを塗布
    することにより形成されたレジスト層に記録信号に応じ
    て変調された第1のレーザ光を照射することにより、上
    記レジスト層に所望の露光パターンを形成する露光装置
    において、 上記レジスト層が感光しない波長を有する第2のレーザ
    光を射出する光源と、 上記光源から射出された上記第2のレーザ光を上記レジ
    スト層に導く光学系と、 上記第2のレーザ光を上記所定部材の所定面に集光させ
    る集光手段と、 上記第1のレーザ光又は第2のレーザ光を上記所定部材
    の所定面に照射して得られる第1の反射光又は第2の反
    射光に基づいて上記所定部材及び上記集光手段間の相対
    距離の誤差を検出する焦点用光学系と、 上記焦点用光学系の出力に基づいて上記集光手段を駆動
    制御することにより上記所定部材及び上記集光手段間の
    相対距離を一定に保持する駆動手段と、 上記第2の反射光の光量が一定となるように上記光源か
    ら射出される上記第2のレーザ光の出力光量を制御する
    光量制御手段と、 上記光源から射出される上記第2のレーザ光の光量を検
    出する第1の光量検出手段と、 上記第1の光量検出手段の出力に基づいて上記レジスト
    層の膜厚を測定する測定手段とを具えることを特徴とす
    る露光装置。
  2. 【請求項2】上記第2の反射光の光量を検出する第2の
    光量検出手段を具え、上記測定手段は、上記第2の光量
    検出手段の出力に基づいて上記所定部材の所定面の欠陥
    を検出することを特徴とする請求項1に記載の露光装
    置。
  3. 【請求項3】上記第1の反射光の光量を検出する第3の
    光量検出手段と、 上記第3の光量検出手段から出力される出力信号を復調
    する復調手段とを具え、上記測定手段は、上記復調手段
    の出力に基づいて上記所定部材の所定面の欠陥を検出す
    ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光
    装置。
  4. 【請求項4】上記第1の反射光の光量を検出する第3の
    光量検出手段と、 上記第3の光量検出手段から出力される出力信号のピー
    クホールドを検出するピークホールド検出手段とを具
    え、上記測定手段は、上記ピークホールド検出手段の出
    力に基づいて上記レジスト層の膜厚を測定することを特
    徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光装置。
  5. 【請求項5】上記第1の反射光の光量を検出する第3の
    光量検出手段と、 上記第3の光量検出手段から出力される出力信号を平均
    化する平均化手段とを具え、上記測定手段は、上記平均
    化手段の出力に基づいて上記レジスト層の膜厚を測定す
    ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光
    装置。
  6. 【請求項6】上記集光手段は、 上記第1のレーザ光を上記レジスト層上に集光させると
    共に、上記第2のレーザ光を上記所定部材の所定面に集
    光させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
    の露光装置。
  7. 【請求項7】所定部材の所定面にフオトレジストを塗布
    することにより形成されたレジスト層に記録信号に応じ
    て変調された第1のレーザ光を照射することにより、上
    記レジスト層に所望の露光パターンを形成する露光装置
    において、 上記レジスト層が感光しない波長を有する第2のレーザ
    光を射出する光源と、 上記光源から射出された上記第2のレーザ光を上記レジ
    スト層に導く光学系と、 上記第2のレーザ光を上記所定部材の所定面に集光させ
    る集光手段と、 上記第1のレーザ光又は第2のレーザ光を上記所定部材
    の所定面に照射して得られる第1の反射光又は第2の反
    射光に基づいて上記所定部材及び上記集光手段間の相対
    距離の誤差を検出する焦点用光学系と、 上記焦点用光学系の出力に基づいて上記集光手段を駆動
    制御することにより上記所定部材及び上記集光手段間の
    相対距離を一定に保持する駆動手段と、 上記第2の反射光の光量が一定となるように上記光源か
    ら射出される上記第2のレーザ光の出力光量を制御する
    光量制御手段と、 上記第2の反射光の光量を検出する第2の光量検出手段
    と、 上記第2の光量検出手段の出力に基づいて上記所定部材
    の所定面の欠陥を検出する測定手段とを具えることを特
    徴とする露光装置。
  8. 【請求項8】上記第1の反射光の光量を検出する第3の
    光量検出手段と、 上記第3の光量検出手段から出力される出力信号を復調
    する復調手段とを具え、上記測定手段は、上記復調手段
    の出力に基づいて上記所定部材の所定面の欠陥を検出す
    ることを特徴とする請求項7に記載の露光装置。
  9. 【請求項9】上記第1の反射光の光量を検出する第3の
    光量検出手段と、 上記第3の光量検出手段から出力される出力信号のピー
    クホールドを検出するピークホールド検出手段とを具
    え、上記測定手段は、上記ピークホールド検出手段の出
    力に基づいて上記レジスト層の膜厚を測定することを特
    徴とする請求項7に記載の露光装置。
  10. 【請求項10】上記第1の反射光の光量を検出する第3
    の光量検出手段と、 上記第3の光量検出手段から出力される出力信号を平均
    化する平均化手段とを具え、上記測定手段は、上記平均
    化手段の出力に基づいて上記レジスト層の膜厚を測定す
    ることを特徴とする請求項7に記載の露光装置。
  11. 【請求項11】上記集光手段は、 上記第1のレーザ光を上記レジスト層上に集光させると
    共に、上記第2のレーザ光を上記所定部材の所定面に集
    光させることを特徴とする請求項7に記載の露光装置。
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