(57)【要約】      （修正有）【課題】製造効率を下げることなく、記録信号に符号間干渉が生じ得るか否かを高精度に評価することが可能な露光状態評価装置を提供する。【解決手段】光ディスクの記録信号に対応させてレーザ光を照射したレジスト層１０１に、感光しないレーザ光を照射して反射光を検出するディテクタ１４と、検出信号から、記録信号の各符号長を判定する符号長判定部と、判定結果に基づいて、スライスレベルと交差する検出信号の傾き角度の累積分布を算出する算出部と、算出された傾き角度の累積分布に対して、複数の凸部を有するように変化する第１の条件、分布幅が所定の幅以上である第２の条件、ピーク値が所定値未満である第３の条件を満たすか否かを判定する判定部と、少なくとも１の条件を満たすと判定したとき、微細加工されて得られる凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する評価出力部とを備える。【選択図】図３
2011175694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に成膜されたレジスト層が露光されて感光した感光領域が現像処理されることで微細加工される基板のレジスト層に、光ディスクの記録信号を示す凹凸パターンに対応させて選択的に第１のレーザ光を該レジスト層に照射した基板上に対して、該レジスト層が感光しない第２のレーザ光を照射し、該第２のレーザ光の反射光を検出する検出部と、
上記検出部により検出した検出信号を、所定のスライスレベルで２値化して、上記記録信号の各符号長を判定する符号長判定部と、
上記符号長判定部による判定結果に基づいて、上記記録信号の各符号長に対応する検出信号が上記スライスレベルと交差する該検出信号の傾き角度の累積分布を算出する傾き角度累積分布算出部と、
上記傾き角度累積分布算出部により算出された傾き角度の累積分布に対して、該累積分布が複数の凸部を有するように変化する第１の条件、該累積分布の分布幅が所定の幅以上である第２の条件、該累積分布のピーク値が所定値未満である第３の条件のうち、少なくとも１の条件を満たすか否かを判定する傾き角度累積分布判定部と、
上記判定部により、少なくとも１の条件を満たすと判定したとき、上記第１のレーザ光を上記レジスト層に照射した基板が現像処理されることで微細加工されて得られる上記記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する評価部とを備える露光状態評価装置。
【請求項２】
上記レジスト層は、上記感光領域が熱変形により厚み方向に膨張する材料であり、
上記検出部は、上記第１のレーザ光が上記レジスト層に照射された基板上に対して、該レジスト層が感光しない第２のレーザ光を照射し、該第２のレーザ光の反射光を検出する請求項１記載の露光状態評価装置。
【請求項３】
上記検出部による検出結果から、上記記録信号の最小符号長を示す上記第１の凹凸パターン幅の感光領域に対応した反射光の信号波形の中心軸と、該記録信号の最大符号長を示す上記第２の凹凸パターン幅の感光領域に対応した反射光の信号波形の中心軸のずれ量を示すアシンメトリ値を算出するアシンメトリ値算出部を更に備え、
上記判定部は、上記アシンメトリ値算出部により算出されたアシンメトリ値が所定の変動領域内であるときのみ、上記第１乃至第３の条件のうち、少なくとも１の条件を満たすか否かを判定する請求項１又は２記載の露光状態評価装置。
【請求項４】
基板上に成膜されたレジスト層が露光されて感光した感光領域が現像処理されることで微細加工される基板のレジスト層に、光ディスクの記録信号を示す凹凸パターンに対応させて選択的に第１のレーザ光を該レジスト層に照射した基板上に対して、該レジスト層が露光しない第２のレーザ光を照射し、該第２のレーザ光の反射光を検出する検出ステップと、
上記検出ステップにより検出した検出信号を、所定のスライスレベルで２値化して、上記記録信号の各符号長を判定する判定ステップと、
上記判定部による判定結果に基づいて、上記記録信号の各符号長に対応する検出信号が上記スライスレベルと交差する該検出信号の傾き角度の累積分布の累積分布を算出する傾き角度累積分布算出ステップと、
上記傾き角度累積分布算出ステップにより算出された累積分布に対して、該累積分布が複数の凸部を有するように変化する第１の条件、該累積分布の分布幅が所定の幅以上である第２の条件、該累積分布のピーク値が所定値未満である第３の条件のうち、少なくとも１の条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
上記判定ステップにより、少なくとも１の条件を満たすと判定したとき、上記第１のレーザ光を上記レジスト層に照射した基板が現像処理されることで微細加工されて得られる上記記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する評価ステップとを有する露光状態評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録信号に対応した感光領域が現像処理されることで微細加工される光ディスク原盤のレジスト層に対して、感光可能なレーザ光を照射して露光した露光状態を評価する露光状態評価装置、及び、露光状態評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの高密度化が進み、例えば高密度光ディスクとしてブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）が普及しつつある。
【０００３】
既に広く普及しているＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が、１枚（１記録層）の記録容量が４．７ＧＢ（Giga Byte）であったところ、ブルーレイディスクではその記録容量が２５ＧＢと大きく増大している。
【０００４】
このような高密度化は、光ディスク製造用スタンパに凹凸パターンを転写する光ディスク原盤のマスタリング工程において、ピットパターンを微細化することで可能になっている。
【０００５】
例えば、ブルーレイディスクのマスタリング工程においては高密度化を図るため、遷移金属の不完全酸化物を含むレジスト層を選択的に露光し、現像して所定の形状にパターニングすることで、光ディスク原盤のピットパターンを形成している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１５９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、光ディスクでは、信号特性が、ジッター、アシンメトリなどの指標で評価され、正確な再生処理を行う観点から、これらの指標値がディスクの規格値の範囲内であることが要求される。
【０００８】
ジッターは、光ディスクを再生した再生信号の符号長の単位幅をＴとし、規定クロックからの時間軸方向のズレを標準偏差σとした場合に、σ／Ｔで表される評価値である。このジッターの値が大きいほど再生信号が劣化していると評価できる値である。
【０００９】
アシンメトリ値は、記録信号の最小符号長を示す凹凸パターンに対応した信号波形の中心軸と、記録信号の最大符号長を示す凹凸パターンに対応した信号波形の中心軸のずれ量であり、再生処理を正確に行うため所定の値以下であることが要求される。
【００１０】
光ディスクにおいてこれらの指標値を調整するには、光ディスク原盤作成時のレジスト感度、記録時の照度条件、現像条件等の要素に加え、光ディスク原盤を用いて作成される光ディスク製造用スタンパの製造条件等に左右されることが知られている。
【００１１】
このため、光ディスク原盤製造時の初期段階である現像処理を行う前のレジスト層の露光状態から、光ディスクに符号間干渉が生じ得るか否かを評価することが、上記のような指標を満たす光ディスクを高い製造効率で製造する観点から望まれる。
【００１２】
本発明は、この実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発明は、光ディスク原盤製造時の露光処理において、製造効率を下げることなく、記録信号に符号間干渉が生じ得るか否かを高精度に評価することが可能な露光状態評価装置、及び、露光状態評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するための手段として、本発明に係る露光状態評価装置は、基板上に成膜されたレジスト層が露光されて感光した感光領域が現像処理されることで微細加工される基板のレジスト層に、光ディスクの記録信号を示す凹凸パターンに対応させて選択的に第１のレーザ光をレジスト層に照射した基板上に対して、レジスト層が感光しない第２のレーザ光を照射し、第２のレーザ光の反射光を検出する検出部と、検出部により検出した検出信号を、所定のスライスレベルで２値化して、記録信号の各符号長を判定する判定部と、判定部による判定結果に基づいて、記録信号の各符号長に対応する検出信号がスライスレベルと交差する検出信号の傾き角度の累積分布を算出する傾き角度累積分布算出部と、傾き角度累積分布算出部により算出された傾き角度の累積分布に対して、累積分布が複数の凸部を有するように変化する第１の条件、累積分布の分布幅が所定の幅以上である第２の条件、累積分布のピーク値が所定値未満である第３の条件のうち、少なくとも１の条件を満たすか否かを判定する判定部と、判定部により、少なくとも１の条件を満たすと判定したとき、第１のレーザ光をレジスト層に照射した基板が現像処理されることで微細加工されて得られる記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する評価部とを備える。
【００１４】
また、本発明に係る露光状態評価方法は、基板上に成膜されたレジスト層が露光されて感光した感光領域が現像処理されることで微細加工される基板のレジスト層に、光ディスクの記録信号を示す凹凸パターンに対応させて選択的に第１のレーザ光をレジスト層に照射した基板上に対して、レジスト層が露光しない第２のレーザ光を照射し、第２のレーザ光の反射光を検出する検出ステップと、検出ステップにより検出した検出信号を、所定のスライスレベルで２値化して、記録信号の各符号長を判定する判定ステップと、判定部による判定結果に基づいて、記録信号の各符号長に対応する検出信号がスライスレベルと交差する検出信号の傾き角度の累積分布の累積分布を算出する傾き角度累積分布算出ステップと、傾き角度累積分布算出ステップにより算出された累積分布に対して、累積分布が複数の凸部を有するように変化する第１の条件、累積分布の分布幅が所定の幅以上である第２の条件、累積分布のピーク値が所定値未満である第３の条件のうち、少なくとも１の条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにより、少なくとも１の条件を満たすと判定したとき、第１のレーザ光をレジスト層に照射した基板が現像処理されることで微細加工されて得られる記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する評価ステップとを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、露光処理を施した基板のレジスト層に対して、レジスト層が感光しないレーザーパワーのレーザ光を照射してその反射光を検出し、各符号長に対応する検出信号がスライスレベルと交差するときの傾き角度の累積分布の形状を評価する。このようして、本発明は、記録信号に符号間干渉が生じ得るか否かを、光ディスク原盤の製造効率を下げることなく高精度に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用された光ディスク原盤及びスタンパの製造工程を示す図である。
【図２】光ディスク製造用のスタンパの製造方法について説明するための図である。
【図３】本発明が適用された露光装置の構成について説明するための図である。
【図４】露光状態評価装置の構成について説明するための図である。
【図５】ゼロクロスポイントの検出信号の傾き角度について説明するための図である。
【図６】ゼロクロスポイントの検出信号の傾き角度を横軸とし、測定数を縦軸とした傾き角度の累積分布を示す図である。
【図７】角度ヒストグラム判定部による判定条件を説明するための図である。
【図８】信号波形からアシンメトリ値の算出処理について説明するための図である。
【図９】ディテクタにより検出される反射光の時間応答について説明するための図である。
【図１０】フォトディテクタにより観測される符号長の信号波形について説明するための図である。
【図１１】符号長別のヒストグラムから、最小符号長、最大符号長に対応するトップレベル、ボトムレベルを抽出する処理について説明するための図である。
【図１２】適切なアシンメトリ値に調整された段階で、記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じるかどうかを評価する評価処理工程の説明に供するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００１８】
本発明が適用された露光状態評価装置は、記録信号に対応した感光領域が現像処理されることで微細加工される光ディスク原盤のレジスト層に対して、レーザ光を照射して露光した露光状態を評価するものである。
【００１９】
まず、本発明が適用された露光状態評価装置の具体的な構成の説明に先立ち、例えば、この露光状態評価装置が組み込まれて使用される露光装置を用いた光ディスク原盤の製造方法について、図１を参照して説明する。すなわち、説明は以下の順序で行う。
１．光ディスク原盤の製造方法
２．露光装置
【００２０】
＜１．光ディスク原盤の製造方法＞
光ディスク原盤の製造方法は、上述したように、本発明が適用された露光状態評価装置が組み込まれる露光装置を用いた微細加工処理の具体例である、図１に示すような、成膜工程と、露光工程と、現像工程とから構成される。
【００２１】
＜成膜工程＞
成膜工程では、遷移金属の不完全酸化物を含むレジスト層１０１を、基板１００上に成膜する。
【００２２】
具体的に、成膜工程では、図１（Ａ）に示すように、ガラス又はシリコンウエハなどの絶縁材料からなる基板１００の上に、スパッタリング法により、無機系のレジスト材料からなるレジスト層１０１を均一に成膜する。
【００２３】
レジスト層１０１に適用されるレジスト材料は、上述したように、遷移金属の不完全酸化物であって、例えば、タングステン(Ｗ)やモリブデン(Ｍｏ)などの酸化物を使用し、酸化比率は所望の感光度やピット形状、非感光領域の現像液耐性が得られる条件を選択する。
【００２４】
このような遷移金属の不完全酸化物は、紫外線又は可視光に対して吸収を示し、紫外線又は可視光を照射されることでその化学的性質が変化する。また、遷移金属の不完全酸化物からなるレジスト材料は、膜材料の微粒子サイズが小さいために非感光領域と感光領域との境界部のパターンが明瞭なものとなり、分解能を高めることができる。
【００２５】
また、レジスト材料を構成する具体的な遷移金属としては、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ａｇ等が挙げられる。この中でも、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂを用いることが好ましく、紫外線又は可視光により大きな化学的変化を得られるといった観点から特にＭｏ、Ｗを用いることが好ましい。
【００２６】
なお、遷移金属の不完全酸化物としては、１種の遷移金属の不完全酸化物の他に、第２の遷移金属を添加したもの、さらに複数種類の遷移金属を添加したもの、遷移金属以外の他の元素が添加されたもの等のいずれも用いてよい。
【００２７】
＜露光工程＞
露光工程では、成膜工程により基板１００上に成膜されたレジスト層１０１を、光ディスクの記録用信号の凹凸パターンに対応させて選択的に露光する。
【００２８】
具体的には、露光工程では、図１（Ｂ）に示すように、露光装置１ａを用いて、レジスト層１０１に光ディスクに記録する信号パターンに対応した選択的な露光を施し、レジスト層１０１を感光させる。
【００２９】
露光装置１ａには、具体的には後述するように、レジスト層が露光される例えばレーザ光を発生するビーム発生源が設けられ、これよりのレーザ光が、コリメータレンズ、ビームスプリッタ及び対物レンズを通じて、レジスト層１０１にフォーカシングされて照射する構成を有する。露光用のレーザとしては、ピット形状に応じた波長の光が用いられるが、例えば、波長４０５ｎｍのレーザを出射する発光ダイオードのレーザ光が用いられる。
【００３０】
＜現像工程＞
現像工程では、露光工程により露光された基板１００を現像して、レジスト層１０１が成膜された基板１００上に、凹凸パターンを形成する微細加工処理を行う。
【００３１】
具体的に、現像工程では、図１（Ｃ）に示すように、レジスト層１０１を現像することによって、基板１００上に、所定の凹凸パターン１０２を形成する。
【００３２】
現像処理としては、酸又はアルカリ等の液体によるウェットプロセスによって選択比を得ることが可能であり、使用目的、用途、装置設備等によって適宜使い分けることが可能である。ウェットプロセスに用いられるアルカリ現像液としては水酸化テトラメチルアンモニウム溶液、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３等の無機アルカリ水溶液等を用いることができ、酸現像液としては、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸等を用いることができる。
【００３３】
また、ウェットプロセスの他、プラズマ又は反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）と呼ばれるドライプロセスによっても、ガス種及び複数のガスの混合比を調整することにより現像が可能である。
【００３４】
以上のようにして製造される光ディスク原盤１１０は、図２に示す電鋳工程と離型工程とにより、光ディスク製造用のスタンパ１２０に凹凸パターン１０２が反転した凹凸パターン１２１を転写するのに用いられる。
【００３５】
＜電鋳工程＞
電鋳工程では、基板１００上の凹凸パターン１０２に対して、電鋳処理を施してスタンパを形成する。具体的には、電鋳工程では、図２（Ａ）に示すように、光ディスク原盤１１０の凹凸パターン１０２上にスタンパ１２０として、例えば金属ニッケル膜を析出させる。
【００３６】
＜離型工程＞
離型工程では、電鋳工程により形成されたスタンパ１２０を光ディスク原盤１１０から離型する。すなわち、離型工程では、図２（Ｂ）に示すように、光ディスク原盤１１０から金属ニッケル膜からなるスタンパ１２０を剥離する。この離型工程により剥離されたスタンパ１２０には、光ディスク原盤１１０の凹凸パターン１０２の形状を反転した凹凸パターン１２１が転写されることとなる。
【００３７】
光ディスク製造用として製造されたスタンパ１２０を用いた光ディスクの製造工程は、次のとおりである。すなわち、光ディスクは、スタンパ１２０の凹凸パターン１２１上に、射出成型法によって熱可塑性樹脂であるポリカーボネートからなる樹脂製ディスク基板として成形されて、成型された樹脂製ディスク基板が剥離され、所定の加工処理が施されることで得られることとなる。
【００３８】
以上のようにして、露光装置１ａを用いた微細加工処理を適用することで、光ディスク製造用のスタンパ１２０に対して凹凸パターン１２１を転写する光ディスク原盤１１０を製造することができる。
【００３９】
＜２．露光装置＞
次に、本発明が適用された露光状態評価装置１が組み込まれた露光装置１ａの構成について図３を参照して説明する。
【００４０】
露光装置１ａは、基板１００のレジスト層１０１に対して焦点距離が調整されたレーザ光を照射するフォーカスサーボ系の露光処理部１０として、レーザダイオード１１と、ビームスプリッタ１２と、レンズ系１３と、ディテクタ１４と、フォーカスサーボ制御部１５とを備える。
【００４１】
レーザダイオード１１は、微細加工の対象となる凹凸パターンの解像度に応じた波長のレーザ光を出射する。具体例として、レーザダイオード１１は、ブルーレイディスク（商標登録）で用いられる青紫色半導体レーザによる波長４０５ｎｍ程度の光ビームを出射するものとする。レーザダイオード１１は、レーザパワーを調整することで、レジスト層１０１が感光可能なレーザ光を出射する。
【００４２】
ビームスプリッタ１２は、レーザダイオード１１からの出射光の光路上に設けられており、レーザダイオード１１からの出射光がレンズ系１３の光軸方向に透過され、レーザ光が照射されたレジスト層１０１からの戻り光をディテクタ１４が検出可能に反射する。
【００４３】
レンズ系１３は、ビームスプリッタ１２を透過したレーザダイオード１１からの出射光を、基板１００上に成膜されたレジスト層１０１に集光する。このレンズ系１３には、集光位置までの焦点距離を調節するためのレンズ駆動部１３ａが設けられている。
【００４４】
ディテクタ１４は、例えば４つの独立した受光素子からなる４分割ディテクターが用いられ、ビームスプリッタ１２を介して、レーザ光が照射されたレジスト層１０１からの反射光を光電変換して、変換した電気信号を出力する。
【００４５】
フォーカスサーボ制御部１５は、ディテクタ１４により検出された検出信号に基づいて、レンズ系１３の焦点距離を調整するフォーカスドライブ信号を、レンズ駆動部１３ａに出力する。具体的に、フォーカスサーボ制御部１５は、予め最適な焦点距離となるように設定されたフォーカスオフセット値で示される焦点距離と、検出信号から得られる現実の焦点距離との誤差がなくなるような制御信号をフォーカスドライブ信号として出力する。
【００４６】
以上のような構成からなる露光装置１ａのフォーカスサーボ系では、フォーカスオフセット値で示される焦点距離に追従するように、レンズ系１３が制御される。
【００４７】
露光装置１ａに組み込まれた露光状態評価装置１は、試験露光を行った基板のレジスト層に対して、レジスト層が感光しないレーザーパワーのレーザ光を照射することで検出されるディテクタ１４からの検出信号を用いて、記録信号に符号間干渉が生じ得るか否かを評価する。具体的に、露光状態評価装置１は、図４に示すように、ディテクタ１４の検出信号から符号長別の信号を判定するため、入力バッファ２１と、スライサ２２と、クロック発振器２３と、符号長判定部２４とを備える。また、露光状態評価装置１は、デジタイザ２５と、角度ヒストグラム算出部２６と、角度ヒストグラム判定部２７と、評価出力部２８とを備える。
【００４８】
入力バッファ２１は、ディテクタ１４により検出された反射光を光電変換した検出信号を、スライサ２２とデジタイザ２５とに供給する。
【００４９】
スライサ２２は、入力バッファ２１から供給された信号波形に対して、所定のスライスレベルで２値化し、２値化した検出信号を符号長判定部２４に供給する。ここで、スライスレベルは、例えば、入力バッファ２１から供給された信号波形の上下限値の略中心の値が設定される。
【００５０】
クロック発振器２３は、必ずしもディテクタ１４の検出信号に同期している必要はないが、この検出信号の信号波形の情報をサンプリング定理を満たす十分高い周波数のクロック信号を発信して、符号長判定部２４とデジタイザ２５とにそれぞれ出力する。
【００５１】
符号長判定部２４は、スライサ２２から供給された２値化信号のパルス幅、クロック発振器２３で発信されるクロックでカウントして、カウントした数に基づいて、ディテクタ１４の検出信号の各時間における符号長を判別する。
【００５２】
デジタイザ２５は、入力バッファ２１から供給される信号を、クロック発振器２３で発信されるクロックでサンプリングして、サンプリングされた電圧データを角度ヒストグラム算出部２６に供給する。
【００５３】
角度ヒストグラム算出部２６は、符号長判定部２４による判定結果に基づいて、デジタイザ２５から供給される電圧データに対して、各符号長毎に図５に示すような、スライスレベルＳＬと交差するゼロクロスポイントの検出信号の傾き角度の累積分布を算出する。
【００５４】
具体的に、角度ヒストグラム算出部２６は、図６に示すように、符号長別に、傾き角度を横軸とし、測定数を縦軸とした傾き角度の累積分布を算出して、累積分布情報を角度ヒストグラム判定部２７に供給する。
【００５５】
角度ヒストグラム判定部２７は、角度ヒストグラム算出部２６により算出された傾き角度の累積分布に対して、次の第１乃至第３の判定条件を満たしているか否かを判定する。
【００５６】
具体的に、第１の判定条件として、角度ヒストグラム判定部２７は、図７（Ａ）に示すように、累積分布が複数の凸部を有するように変化するか否かを判定する。第２の判定条件として、角度ヒストグラム判定部２７は、図７（Ｂ）に示す累積分布のばらつき幅Ｒが所定の幅以上であるか否かを判定する。第３の判定条件として、角度ヒストグラム判定部２７は、図７（Ｂ）に示す累積分布のピーク値の高さＨが所定値未満であるか否かを判定する。そして、角度ヒストグラム判定部２７は、これらの判定結果を評価出力部２８に供給する。
【００５７】
評価出力部２８は、角度ヒストグラム判定部２７により、少なくとも１の条件を満たすと判定したとき、微細加工されて得られる記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する。このようにして、評価出力部２８は、第１乃至第３の条件により、ばらつきの度合いが大きいと判定された結果を符号間干渉が生じると判定することができる。
【００５８】
このような評価が可能なのは次のとおりである。まず、上述した図５に示すスライスレベルＳＬと交差するゼロクロスポイントの検出信号の傾き角度は、ピット形状のエッジ形状の特性を表している。そして、このようなエッジ形状の特性を上記の第１乃至第３の判定条件に基づき評価することで、光ディスクの信号の符号間干渉の程度の評価指標である信号波形の位相の揺らぎ、すなわちジッターの変化を類推することができるからである。
【００５９】
特に、評価出力部２８は、信号特性の評価指標であるアシンメトリ値が所定の変動領域内であるときのみ、角度ヒストグラム判定部２７の判定結果から評価処理を行うことが好ましい。これは、アシンメトリ値が所定の変動領域内でない場合には、正確な再生処理ができないからである。
【００６０】
アシンメトリ値は、記録信号の最小符号長を示す凹凸パターンに対応した反射光の信号波形の中心軸と、記録信号の最大符号長を示す凹凸パターンに対応した反射光の信号波形の中心軸のずれ量である。具体的に、アシンメトリ値は、図８に示すように、最長符号長信号のＴｏｐ値ＬＴ、Ｂｏｔｔｏｍ値ＬＢ、最小符号長信号のＴｏｐ値ＳＴ、Ｂｏｔｔｏｍ値ＬＢを独立に測定し、下記式による計算により得られる値Ａｍである。
【００６１】
Ａｍ＝｛（ＩＬＴ＋ＩＬＢ）−（ＩＳＴ＋ＩＳＢ）｝／｛２×（ＩＬＴ−ＩＬＢ）｝
ここで、ＩＬＴ、ＩＬＢは、それぞれ記録信号の最小符号長に対応した反射光の信号波形のトップレベルとボトムレベルである。
【００６２】
ＩＳＴ、ＩＳＬは、それぞれ記録信号の最大符号長に対応した反射光の信号波形のピークレベルとボトムレベルである。
【００６３】
本実施形態においては、最小符号長を２Ｔとし、最大符号長を８Ｔとして、２Ｔから８ＴまでＴ刻みの長さで割り当てた各符号長で、光ディスクに記録される記録信号を表現するものとする。また、便宜上、感光しないレーザーパワーのレーザ光が照射されたときに算出されるアシンメトリ値を「試験露光アシンメトリ値」と呼ぶ。また、試験露光アシンメトリ値が変化するのは、遷移金属の不完全酸化物を含んだレジスト層１０１が、感光可能なレーザ光の照射によって生じる熱変形により厚み方向に膨張する特性を有するからである。
【００６４】
このようなピークレベルＴとボトムレベルＢとは、図９に示すような、ディテクタ１４により検出される反射光の時間応答から測定可能であるが、しかし、図１０に示すようにして各符号長の波形が観測され、さらにＳＮ比が悪いと精度良く測定することができない。
【００６５】
このため露光状態評価装置１は、精度良く試験露光アシンメトリ値を算出するため、上記の構成に加えて次のような構成を備える。すなわち、露光状態評価装置１は、レベルヒストグラム算出部３１と、２Ｔヒストグラム記憶部３２と、平均値判定部３３と、８Ｔヒストグラム記憶部３４と、Ｔｏｐ値判定部３５と、Ｂｏｔｔｏｍ値判定部３６と、アシンメトリ算出部３７とを備える。
【００６６】
レベルヒストグラム算出部３１は、符号長判定部２４による判定結果に基づいて、デジタイザ２５から供給される電圧データに対して、各符号長毎に、電圧値を横軸として発生頻度を縦軸としたヒストグラムを作成する。
【００６７】
ここで、判別された符号長別のヒストグラムは、図１１（Ａ）に示すような分布が得られる。この図１１（Ａ）は最小符号長波形の電圧分布ヒストグラムＨＳと、最長符号長波形の電圧分布ヒストグラムＨＬを表しており、中央に高くピークを持つものが最小符号長、両端にピークを持つものが最長符号長のヒストグラムである。
【００６８】
レベルヒストグラム算出部３１は、最小符号長２Ｔに対応した電圧分布ヒストグラムを、２Ｔヒストグラム記憶部３２に記憶し、最大符号長８Ｔに対応した電圧分布ヒストグラムを、８Ｔヒストグラム記憶部３４に記憶する。
【００６９】
平均値判定部３３は、２Ｔヒストグラム記憶部３２に記憶された電圧分布ヒストグラムＨＳから、試験露光アシンメトリ値の算出に必要な値として、記録信号の最小符号長に対応した信号波形のトップレベルＩＬＴとボトムレベルＩＬＢとの合計値を抽出する。
【００７０】
具体的には、平均値判定部３３は、図１１（Ｂ）に示すように、電圧分布ヒストグラムＨＳに表れる２つの凸部付近が正規分布に近似していると仮定する。そして、平均値判定部３３は、各凸部のピーク値からやや下の部分、たとえばピーク値からピーク値を３分の２にした図中Ｇ位置の値までの分布データを加重平均する。平均値判定部３３は、このように加重平均を算出することで、トップレベルＩＬＴとボトムレベルＩＬＢとの合計値、すなわち、最小符号長に対応した信号波形の平均値を判定する。
【００７１】
なお、平均値判定部３３は、電圧分布ヒストグラムＨＳに表れる２つの凸部から、トップレベルＩＬＴとボトムレベルＩＬＢとを表す代表点である図中のＥ、Ｆの位置の値を抽出する演算であれば、他の演算手法を用いてもよい。例えば、平均値判定部３３は、電圧分布ヒストグラムＨＳに表れる２つの凸部の分布領域から、最頻度値を使用する方法や中央値を用いる方法、ｎ次曲線近似をとってその極大値とする方法により、代表点を抽出してもよい。
【００７２】
Ｔｏｐ値判定部３５とＢｏｔｔｏｍ値判定部３６とは、８Ｔヒストグラム記憶部３４に記憶された電圧分布ヒストグラムＨＬから、記録信号の最大符号長に対応した信号波形のトップレベルＩＬＴとボトムレベルＩＬＢとをそれぞれ抽出する。
【００７３】
具体的に、Ｔｏｐ値判定部３５は、図１１（Ｃ）に示すように、スライスレベル値Ｄより左右に分け、電圧分布ヒストグラムＨＬに表れる凸部付近が正規分布に近似していると仮定し、ピーク位置Ｂよりやや下の部分までからやや下の部分、たとえばピーク値からピーク値を３分の２にした図中Ｃ位置の値までの分布データを加重平均する。Ｔｏｐ値判定部３５は、このように加重平均を算出することで、トップレベルＩＬＴを抽出する。
【００７４】
Ｂｏｔｔｏｍ値判定部３６は、図１１（Ｃ）に示すように、スライスレベル値Ｄより左右に分け、電圧分布ヒストグラムＨＳに表れる凸部付近が正規分布に近似していると仮定し、ピーク位置Ａよりやや下の部分までからやや下の部分、たとえばピーク値からピーク値を３分の２にした図中Ｃ位置の値までの分布データを加重平均する。Ｂｏｔｔｏｍ値判定部３５は、このように加重平均を算出することで、ボトムレベルＩＬＢを抽出する。
【００７５】
なお、Ｔｏｐ値判定部３５とＢｏｔｔｏｍ値判定部３６とは、電圧分布ヒストグラムＨＬに表れる２つの凸部から、トップレベルＩＬＴとボトムレベルＩＬＢとを表す代表点である図中のＥ、Ｆの位置の値を抽出する演算であれば、他の演算手法を用いてもよい。例えば、Ｔｏｐ値判定部３５とＢｏｔｔｏｍ値判定部３６とは、電圧分布ヒストグラムＨＬに表れる２つの凸部の分布領域から、最頻度値を使用する方法や中央値を用いる方法、ｎ次曲線近似をとってその極大値とする方法により、代表点を抽出してもよい。
【００７６】
アシンメトリ算出部３７は、平均値判定部３３で判定されたトップレベルＩＬＴとボトムレベルＩＬＢとの合計値、Ｔｏｐ値判定部３５で判定されたトップレベルＩＬＴ、及び、Ｂｏｔｔｏｍ値判定部３６で判定されたボトムレベルＩＬＢを用いて、試験露光アシンメトリ値を算出する。
【００７７】
このようにして、露光状態評価装置１は、ディテクタ１４からの検出信号のＳＮ比が悪くても、電圧分布ヒストグラムに表れる凸部から代表点を抽出することで、試験露光アシンメトリ値を精度良く算出することができる。
【００７８】
以上のような構成からなる露光状態評価装置１は、図１２のフローに従った処理を行うことで、試験露光処理を行うことで、適切な試験露光アシンメトリ値に調整された段階で、記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じるかどうかを評価することができる。
【００７９】
ステップＳ１において、露光状態評価装置１は、試験露光処理の露光条件を設定する。ここで、具体的な露光条件とは、レーザダイオード１１によりレジスト層１０１が感光可能に照射されるレーザパワーや、フォーカスオフセット値などである。
【００８０】
ステップＳ２において、露光状態評価装置１は、ステップＳ１で設定された露光条件の下に試験露光されたレジスト層から検出される検出信号を用いて、アシンメトリ算出部３７により算出される試験露光アシンメトリ値を取得する。
【００８１】
ステップＳ３において、露光状態評価装置１は、ステップＳ２により取得した試験露光アシンメトリ値が所定の適正範囲内であるか否かを判断し、適正範囲外であればステップＳ１に戻り、適正範囲内であればステップＳ４に進む。
【００８２】
ステップＳ４において、露光状態評価装置１は、ステップＳ１で設定された露光条件の下に試験露光されたレジスト層から検出される検出信号を用いて、角度ヒストグラム算出部２６により算出される角度の累積分布情報を取得する。
【００８３】
ステップＳ５において、露光状態評価装置１は、評価出力部２８により、累積分布が複数の凸部を有するように変化するか否かを判定し、この条件を満たすときステップＳ５１に進み、この条件を満たさないときステップＳ６に進む。
【００８４】
ステップＳ５１において、露光状態評価装置１は、評価出力部２８により、試験露光処理による露光条件では、記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する。ここで、評価出力部２８は、符号間干渉が生じるとの評価情報と、ステップＳ１以外の他の条件調整が必要であることを、表示装置などでユーザが認識可能に出力する。
【００８５】
ステップＳ６において、露光状態評価装置１は、評価出力部２８により、累積分布のばらつき幅Ｒが所定の幅以上であるか否かを判定し、この条件を満たすときステップＳ６１に進み、この条件を満たさないときステップＳ７に進む。
【００８６】
ステップＳ６１において、露光状態評価装置１は、評価出力部２８により、試験露光処理による露光条件では、記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する。ここで、評価出力部２８は、符号間干渉が生じるとの評価情報と、ステップＳ１以外の他の条件調整が必要であることを、表示装置などでユーザが認識可能に出力する。
【００８７】
ステップＳ７において、露光状態評価装置１は、評価出力部２８により、累積分布のばらつき幅Ｒが所定の幅以上であるか否かを判定し、この条件を満たすときステップＳ６１に進み、この条件を満たさないとき、本処理フローを終了する。
【００８８】
ステップＳ７１において、露光状態評価装置１は、評価出力部２８により、試験露光処理による露光条件では、記録信号を示す凹凸パターンには符号間干渉が生じると評価する。ここで、評価出力部２８は、符号間干渉が生じるとの評価情報と、ステップＳ１以外の他の条件調整が必要であることを、表示装置などでユーザが認識可能に出力する。
【００８９】
以上のようにして、本発明が適用された露光状態評価装置１は、露光処理を施した光ディスク原盤１１０のレジスト層１０１に対して、レジスト層１０１が感光しないレーザーパワーのレーザ光を照射してその反射光を検出する。そして、露光状態評価装置１は、この検出結果から得られるゼロクロスポイントの傾き角度の累積分布の形状を評価する。このようして、露光状態評価装置１は、光ディスク原盤の製造効率を下げることなく、記録信号に符号間干渉が生じ得るか否かを高精度に評価することができる。
【００９０】
この結果、露光状態評価装置１は、各符号長ごとの最適長を設定するための評価指標をユーザに提供できる。すなわち、露光状態評価装置１は、総合的により良いパラメータ設定し、安定した光ディスク原盤あるいは光ディスク作成を行うための評価指標をユーザに提供することができる。
【００９１】
特に、露光状態評価装置１は、評価出力部２８により、第１の条件、第２の条件、第３の条件を段階的に満たしているか評価することで、不要な評価を行うことなく、記録信号に符号間干渉が生じ得るか否かを高精度に評価することができる。
【００９２】
なお、露光装置１では、感光領域が他の領域に対して熱変形により厚み方向に膨張するレジスト層に対して露光処理を行っているが、例えば収縮したりなど、感光領域の特性が変化するレジスト層に対して露光工程を施すもの以外にも適用可能である。すなわち、露光評価装置は、露光工程により屈折率などの物性が変化するレジスト層が成膜された基板に対しても、露光しないパワーのレーザ光によりこの物性の変化を検出した検出信号を用いて、露光状態について評価してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  露光状態評価装置、１ａ  露光状態評価装置、１０  露光処理部、１１  レーザダイオード、１２  ビームスプリッタ、１３  レンズ系、１３ａ  レンズ駆動部、１４  ディテクタ、１５  フォーカスサーボ制御部、２１  入力バッファ、２２  スライサ、２３  クロック発振器、２４  符号長判定部、２５  デジタイザ、２６  角度ヒストグラム算出部、２７  角度ヒストグラム判定部、２８  評価出力部、３１  レベルヒストグラム算出部、３２  ２Ｔヒストグラム記憶部、３３  平均値判定部、３４  ８Ｔヒストグラム記憶部、３５  Ｔｏｐ値判定部、３６  Ｂｏｔｔｏｍ値判定部、３７  アシンメトリ算出部、１００  基板、１０１  レジスト層、１０２、１２１  凹凸パターン、１１０  光ディスク原盤、１２０  スタンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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