(57)【要約】  【課題】  特殊な脱気装置を用いることなく、ガラス原盤上に塗布されるフォトレジスト液中の溶存気体が低減されるレジスト塗布装置を提供すること。  【解決手段】  ガラス原盤１上に塗布されるフォトレジスト液５が貯留され、所定の減圧状態に保持されるレジストタンク６と、ガラス原盤１上に塗布されるフォトレジスト液５が移送される送液配管３と、レジストタンク６を所定の内圧に調整する内圧調整手段と、送液配管３の途中に設けられ、フォトレジスト液５の逆流を妨げる逆止弁１９と、を備えるレジスト塗布装置１００によれば、大掛かりな脱気装置を設けることなく、フォトレジスト液５中に気体が溶け込むことが防止され、その結果、フォトレジスト液５がガラス原盤１上に塗布された後に、溶存気体が発泡することにより生じる欠陥が大幅に低減される。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原盤上に塗布されるフォトレジスト液が貯留され、所定の減圧状態に保持されるレジストタンクと、
前記ガラス原盤上に塗布される前記フォトレジスト液が移送される送液配管と、
前記レジストタンクを所定の内圧に調整する内圧調整手段と、
前記送液配管の途中に設けられ、前記フォトレジスト液の逆流を妨げる逆止弁と、を備えることを特徴とするレジスト塗布装置。
【請求項２】
前記レジストタンクは、前記ガラス原盤上に前記フォトレジスト液が塗布されるとき以外は、所定の減圧状態に保持され、当該ガラス原盤上に当該フォトレジスト液が塗布されるときに、所定の加圧状態に保持されることを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布装置。
【請求項３】
内圧Ｐ１において、前記フォトレジスト液が前記ガラス原盤上に塗布される塗布室をさらに備え、前記レジストタンクが、前記内圧Ｐ１より低い所定の内圧Ｐ２に保持されることを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布装置。
【請求項４】
前記内圧Ｐ１が大気圧であることを特徴とする請求項３記載のレジスト塗布装置。
【請求項５】
前記内圧調整手段は、前記レジストタンク内の減圧状態若しくは加圧状態が切り替えられる切り替え弁と、当該レジストタンクの内圧が検出されるセンサと、前記切り替え弁の動作に応じて、当該レジストタンクが減圧若しくは加圧されるポンプと、を備えることを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布装置。
【請求項６】
前記送液配管の前記逆止弁の上流に、機械的にフォトレジスト液が移送される移送手段がさらに設けられていることを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布装置。
【請求項７】
前記送液配管は、前記レジストタンクの、前記フォトレジスト液の液面から最も離れた位置に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布装置。
【請求項８】
ガラス原盤上にフォトレジスト液を塗布する塗布方法であって、
前記フォトレジスト液を所定の減圧状態に保持し、
前記減圧状態に保持された所定量の前記フォトレジスト液を、所定の圧力により、当該フォトレジスト液の逆流が妨げられる逆止弁が設けられた送液配管を通して移送し、
前記移送された所定量の前記フォトレジスト液を前記ガラス原盤上に塗布することを特徴とするフォトレジストの塗布方法。
【請求項９】
ガラス原盤上にフォトレジスト液を塗布する光ディスク用マスタ原盤の調製工程を有する光ディスクの製造方法であって、
前記光ディスク用マスタ原盤の調製工程は、
前記フォトレジスト液を貯留しつつ所定の減圧状態に保持する減圧工程と、
前記減圧保持された所定量の前記フォトレジスト液を、所定の圧力により、当該フォトレジスト液の逆流が妨げられる逆止弁が設けられている送液配管を通して移送する移送工程と、
前記移送工程により移送された所定量の前記フォトレジスト液を前記ガラス原盤上に塗布する塗布工程と、
を有することを特徴とする光ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト塗布装置等に関し、より詳しくは、光ディスクのマスタ原盤作製工程におけるレジスト塗布装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ等の光ディスクの基板は、スタンパと呼ばれる微細なパターンを有する金属製の鋳型を用いて製造されている。スタンパは、通常、平滑に研磨されたガラス原盤上に塗布されたフォトレジストがレーザ光により露光され、現像により形成された微細なパターンを有するマスタ原盤上に、スパッタ等の方法により導電膜が成膜され、電鋳処理の後、ガラス原盤から剥離されて調製される。
図３は、ガラス原盤上にフォトレジストを塗布する方法を説明する図である。図３に示されたレジスト塗布装置３００は、フォトレジスト液５が貯留されるレジストタンク３６と、内部に載置されたガラス原盤１にフォトレジスト液５が塗布される塗布室２と、レジストタンク３６内のフォトレジスト液５が塗布室２へ送液される送液配管３３と、レジストタンク３６内を加圧するポンプ１３と、レジストタンク３６とポンプ１３とが接続される加圧用ノズル３７と、が備えられている。
図３に示されるように、レジストタンク３６内のフォトレジスト液５は、加圧用ノズル３７を介してポンプ１３により加圧され、レジスト吸引口３３ｂから送液配管３３に送られる。送液配管３３内で加圧状態に置かれたフォトレジスト液５は、バルブ３３ｃが開けられることにより、塗付室２内に送られ、塗布ノズル３３ａからガラス原盤１上に吐出される。
このようなレジスト塗布装置３００では、加圧されたフオトレジスト液５中の溶存気体が、ガラス原盤１上に塗布された後に発泡する現象が見られ、その結果、作製されたスタンパの欠陥として検出されることが多い。通常、光ディスクは、同一のスタンパを用いる射出成形法により、数万枚の基板が成型されるので、このような欠陥を有するスタンパを用いると、これらの光ディスクの総ての基板に欠陥が転写されることになる。
尤も、ＣＤ−ＲＯＭ等の従来の光ディスクでは、トラックピッチがある程度大きいことから、スタンパの欠陥はそれほど問題ではなかった。しかし、近年の光ディスクの高容量化に対応するトラックピッチの狭小化、さらに、光情報の記録・再生に使用されるレーザ光の短波長化に伴う対物レンズの高ＮＡ（開口数）化により、スタンパの欠陥が重要視されている。
このような従来のレジスト塗布装置におけるフォトレジスト液５中の溶存気体を除去する方法が報告されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２６７１４９号公報
【特許文献２】特開平０８−０５１０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の溶存気体の除去方法は、特殊な脱気装置を設ける必要があり、装置全体が大型になるという問題がある。例えば、特許文献１に記載された方法では、フォトレジスト液の送液路中に、メンブレンチューブと真空容器とを備えた脱気装置が設けられ、フォトレジスト液中の溶存気体は、フォトレジスト液が脱気装置内を通過する際に、真空ポンプ等により減圧されて除去される。また、特許文献２に記載された方法では、吸引ラインを介して接続される真空ポンプを備えた脱気塔が設けられ、フォトレジスト液中の溶存気体は、脱気塔中に移送された後に、減圧処理されて除去される。
本発明は、このようなレジスト塗布装置における課題を解決すべくなされたものである。
即ち、本発明の目的は、特殊な脱気装置を用いることなく、ガラス原盤上に塗布されたフォトレジスト液中の溶存気体が低減されるレジスト塗布装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、溶存気体が発泡することにより発生していたレジスト中の微小な泡や塗布むらが低減されたフォトレジストの塗布方法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、ガラス原盤上に塗布されたフォトレジストの欠陥が低減されたマスタ原盤の調製工程を有する光ディスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決すべく、本発明においては、ガラス原盤上に塗布されるフォトレジスト液が常時減圧状態に保持されている。即ち、本発明が適用されるレジスト塗布装置は、ガラス原盤上に塗布されるフォトレジスト液が貯留され、所定の減圧状態に保持されるレジストタンクと、ガラス原盤上に塗布されるフォトレジスト液が移送される送液配管と、レジストタンクを所定の内圧に調整する内圧調整手段と、送液配管の途中に設けられ、フォトレジスト液の逆流を妨げる逆止弁と、を備えることを特徴とするものである。
本発明が適用されるレジスト塗布装置において、レジストタンク中に貯留されるフォトレジスト液が減圧状態に保持されることにより、大掛かりな脱気装置を設けることなく、フォトレジスト液中に気体が溶け込むことが防止され、その結果、フォトレジスト液がガラス原盤上に塗布された後に、溶存気体が発泡することにより生じる欠陥が大幅に低減される。
【０００６】
本発明が適用されるレジスト塗布装置において、レジストタンクは、ガラス原盤上にフォトレジスト液が塗布されるとき以外は、所定の減圧状態に保持され、ガラス原盤上にフォトレジスト液が塗布されるときに、所定の加圧状態に保持されることを特徴とすれば、フォトレジスト液中に気体が溶け込む機会を大幅に低減することができる。
また、本発明が適用されるレジスト塗布装置において、内圧Ｐ１において、フォトレジスト液がガラス原盤上に塗布される塗布室をさらに備え、レジストタンクが、内圧Ｐ１より低い所定の内圧Ｐ２に保持されることを特徴とすれば、例えば、レジスト塗布装置全体を所定の加圧状態に保持し、レジストタンク内を減圧状態に保持することが可能である。
尚、内圧Ｐ１が大気圧であることが好ましい。
【０００７】
次に、本発明が適用されるレジスト塗布装置において、レジストタンクの内圧調整手段は、レジストタンク内の減圧状態若しくは加圧状態が切り替えられる切り替え弁と、レジストタンクの内圧が検出されるセンサと、切り替え弁の動作に応じて、レジストタンクが減圧若しくは加圧されるポンプと、を備えることを特徴とすれば、フォトレジスト液の脱気処理及び移送を制御することができる。
また、本発明が適用されるレジスト塗布装置において、送液配管の逆止弁の上流に、機械的にフォトレジスト液が移送される移送手段がさらに設けられていることを特徴とすれば、レジストタンク内を常に減圧状態に保持しつつ、フォトレジスト液を移送することが可能になる。
さらに、送液配管は、レジストタンクの、フォトレジスト液の液面から最も離れた位置に取り付けられることが好ましく、フォトレジスト液中に気体が溶け込む機会をさらに低減することができる。
【０００８】
次に、本発明は、ガラス原盤上にフォトレジスト液を塗布する塗布方法であって、フォトレジスト液を所定の減圧状態に保持し、減圧状態に保持された所定量のフォトレジスト液を、所定の圧力により、フォトレジスト液の逆流が妨げられる逆止弁が設けられた送液配管を通して移送し、移送された所定量のフォトレジスト液をガラス原盤上に塗布することを特徴とするフォトレジストの塗布方法として把握される。
さらに、本発明は、ガラス原盤上にフォトレジスト液を塗布する光ディスク用マスタ原盤の調製工程を有する光ディスクの製造方法であって、この光ディスク用マスタ原盤の調製工程は、フォトレジスト液を貯留しつつ所定の減圧状態に保持する減圧工程と、減圧保持された所定量のフォトレジスト液を、所定の圧力により、フォトレジスト液の逆流が妨げられる逆止弁が設けられている送液配管を通して移送する移送工程と、移送工程により移送された所定量のフォトレジスト液をガラス原盤上に塗布する塗布工程と、を有することを特徴とする光ディスクの製造方法として捉えられる。本発明によれば、溶存気体の発泡が原因とされる欠陥が大幅に低減された光ディスクが製造される。
【発明の効果】
【０００９】
かくして本発明によれば、特殊な脱気装置を用いることなく、ガラス原盤上に塗布されるフォトレジスト液中の溶存気体が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、発明の実施の形態という。）について詳述する。
図１は、本実施の形態が適用されるレジスト塗布装置を説明する図である。図１（ａ）は、フォトレジストが塗布される前の状態であり、図１（ｂ）は、フォトレジストが塗布される状態である。図１に示されたレジスト塗布装置１００は、フォトレジスト液５が貯留されるレジストタンク６と、内部に載置されたガラス原盤１にフォトレジスト液５が塗布される塗布室２と、レジストタンク６の底部に接続され、レジストタンク６内のフォトレジスト液５が塗布室２へ送液される送液配管３と、後述するように、レジストタンク６の内圧調整手段として、レジストタンク６内を減圧又は加圧するポンプ１３と、レジストタンク６とポンプ１３とが接続される吸引・加圧ノズル８と、吸引・加圧ノズル８に設けられた排気弁１１及び吸気弁１２と、レジストタンク６内の減圧又は加圧に応じて、ポンプ１３によるレジストタンク６の吸気と排気とを切り替える切り替え弁１０と、が設けられ、さらに、送液配管３の途中に設けられ、フォトレジスト液５が、レジストタンク６から塗布室２へ送られる一方向にのみ開口する逆止弁１９と、が備えられている。
レジスト塗布装置１００において、送液配管３のレジスト吸引口３ｂは、フォトレジスト液５の界面から最も遠い位置であるレジストタンク６の底部に接続され、塗布室２に送られるフォトレジスト液５中に気体が溶け込みにくい構造とされている。また、送液配管３の途中に、１／１以下のテーパ角を有し、送液配管３の流路がなだらかに拡げられた緩衝部１４が設けられている。さらに、レジストタンク６内の圧力を検出する圧力センサ１５がレジストタンク６の上部に取り付けられ、この圧力センサ１５とポンプ１３とが回線１６により接続されている。
【００１１】
次に、レジスト塗布装置１００の作用を説明する。図１（ａ）に示されるように、フォトレジストが塗布される前の状態のレジスト塗布装置１００は、吸引・加圧ノズル８に設けられた吸気弁１２が閉じられると共に排気弁１１が開けられ、切り替え弁１０により、レジストタンク６とポンプ１３の吸気側とが連通状態になるように接続され、駆動されたポンプ１３により、レジストタンク６内の圧力Ｐ２が、塗布室２内の圧力Ｐ１より低い減圧状態にされている（圧力Ｐ２＜圧力Ｐ１）。レジストタンク６内の圧力Ｐ２は、圧力センサ１５により検出され、所定の圧力になるようにポンプ１３の運転が制御されている。一方、送液配管３の途中に挿入されている逆止弁１９が閉じられた状態なので、塗布室２からの空気等の気体の流入が遮断されている。
塗布室２内と比べて減圧状態になっているレジストタンク６内の圧力Ｐ２は、特に限定されないが、例えば、塗布室２内の圧力Ｐ１が大気圧（０．１０１３２５ＭＰａ）の場合、通常、０．１ＭＰａ以下、好ましくは０．０５ＭＰａ以下、より好ましくは０．００１ＭＰａ以下である。レジストタンク６内の圧力Ｐ２が、塗布室２内の圧力Ｐ１より低い減圧状態になっていることにより、レジストタンク６内に貯留されているフォトレジスト液５が脱気され、フォトレジスト液５中の溶存気体が除去される。
【００１２】
続いて、図１（ｂ）に示されるように、吸引・加圧ノズル８に設けられた吸気弁１２が開けられると共に排気弁１１が閉じられ、切り替え弁１０により、レジストタンク６とポンプ１３の排気側とが連通状態になるように接続され、駆動されたポンプ１３により、レジストタンク６内の圧力Ｐ３が、塗布室２内の圧力Ｐ１より高い加圧状態にされる（圧力Ｐ１＜圧力Ｐ３）。一方、レジストタンク６内が加圧状態になることにより、送液配管３の途中に挿入されている逆止弁１９が、レジストタンク６→塗布室２にフォトレジスト液５が送液される方向に開口し、溶存気体が除去されたフォトレジスト液５は、送液配管３を通って塗布室２側に送られ、塗布ノズル３ａから吐出されてガラス原盤１上に所定量塗布される。また、送液配管３の途中に流路がなだらかに拡げられた緩衝部１４が設けられていることにより、加圧されたフォトレジスト液５は、緩やかに体積膨張する。尚、図示しないが、塗布室２に送液されるフォトレジスト液５の所定量は、制御器を介して制御される。
所定量のフォトレジスト液５が吐出されると、逆止弁１９が閉じられ、レジストタンク６と塗布室２とが遮断される。一方、吸引・加圧ノズル８に設けられた吸気弁１２が再び閉じられると共に排気弁１１が開けられ、切り替え弁１０により、レジストタンク６とポンプ１３の吸気側とが連通状態になり、ポンプ１３により吸引されたレジストタンク６内の圧力Ｐ２が、塗布室２内の圧力Ｐ１より低い状態にされ、フォトレジスト液５中の溶存気体が脱気される。
【００１３】
次に、図２は、本実施の形態が適用されるレジスト塗布装置の第２の実施の形態を説明する図である。前述したレジスト塗布装置１００と共通する部分については同じ符号を使用し、説明を省略する。図２に示されたレジスト塗布装置２００は、レジストタンク６と塗布室２とが接続される送液配管３の途中に、送液配管３中のフォトレジスト液５を機械的に塗布室２側に送液するチューブポンプ１７が取り付けられている。チューブポンプ１７は、逆止弁１９よりレジストタンク６に近い位置に設けられている。
図２に示されるように、チューブポンプ１７によりフォトレジスト液５が加圧されることにより逆止弁１９が開口され、所定量のフォトレジスト液５が塗布室２に送液された後、逆止弁１９は再び閉じられ、フォトレジスト液５が送液配管３中を逆流することが防止される。また、レジストタンク６の気相部とポンプ１３の吸気側とが連通状態とされ、レジストタンク６内が、常時減圧状態に置かれていることにより、フォトレジスト液５中の溶存気体が脱気されている。
【実施例】
【００１４】
以下に実施例に基づき、本実施の形態をより具体的に説明する。尚、本実施の形態は実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
前述した図１（ａ）に示されたレジスト塗布装置１００を用いて、ガラス原盤１上にフォトレジスト液５を塗布した。塗布室２内の圧力Ｐ１を大気圧（０．１０１３２５ＭＰａ）とし、レジストタンク６内の圧力Ｐ２は、（１ａ）０．１ＭＰａ、（１ｂ）０．０５ＭＰａ及び（１ｃ）０．０１ＭＰａの３通りの条件を採用し、レジストタンク６とポンプ１３の吸気側とを連通状態にして、それぞれの条件で所定時間フォトレジスト液５を脱気した。次に、切り替え弁１０を調整してレジストタンク６とポンプ１３の排気側とを連通状態にし、レジストタンク６の圧力Ｐ３を０．２ＭＰａに上昇させ、逆止弁１９を開口させてフォトレジスト液５を３０ｍｌ吐出させ、ガラス原盤１（φ２００ｍｍ）上に塗布した。同様な操作により、全部で１０枚のガラス原盤上にフオトレジスト液５を塗布した。
次に、フォトレジスト液５が塗布されたガラス原盤１を露光装置に取り付け、ガラス原盤の半径方向に０．５μｍごとに露光した。このとき、フォーカスエラーが生じた箇所を座標から検出し、発生した気泡の数を顕微鏡で観察してカウントした。結果を表１に示す。
【００１５】
（実施例２）
前述した図２に示されたレジスト塗布装置２００を用いて、ガラス原盤１上にフォトレジスト液５を塗布した。塗布室２内の圧力Ｐ１を大気圧（０．１０１３２５ＭＰａ）とし、レジストタンク６内の圧力Ｐ２は、（１ａ）０．１ＭＰａ、（１ｂ）０．０５ＭＰａ及び（１ｃ）０．０１ＭＰａの３通りの条件を採用し、レジストタンク６とポンプ１３の吸気側とを連通状態にして、それぞれの条件で所定時間フォトレジスト液５を脱気した。次に、チューブポンプ１７を駆動し、送液配管３内の圧力を上昇させ、逆止弁１９を開口させてフォトレジスト液５を３０ｍｌ吐出させ、ガラス原盤１上に塗布し、実施例１と同様な手順で、ガラス原盤上に発生した気泡の数を顕微鏡で観察してカウントした。結果を表１に示す。
【００１６】
（比較例）
前述した図３に示されたレジスト塗布装置３００を用いて、ガラス原盤１上にフォトレジスト液５を塗布した。塗布室２内の圧力を大気圧（０．１０１３２５ＭＰａ）とし、レジストタンク６内の圧力を０．２ＭＰａになるように加圧し、逆止弁１９を開口させてフォトレジスト液５を３０ｍｌ吐出させ、ガラス原盤１上に塗布し、実施例１と同様な手順で、ガラス原盤上に発生した気泡の数を顕微鏡で観察してカウントした。結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
2005209778.tif 000003
【００１８】
表１の結果から、本実施の形態が適用されるレジスト塗布装置１００，２００によりフォトレジストが塗布されたガラス原盤上（実施例１及び実施例２）には、フォトレジスト液中の溶存気体が発泡して生ずる気泡がほとんど見られず、ガラス原盤製造工程が大幅に改善されることが分かる。これに対して、従来のレジスト装置３００を用いてフォトレジストが塗布されたガラス原盤上（比較例）には、フォトレジスト液中の溶存気体の発泡による多数の気泡が見られた。特に、比較例において観察された気泡数の最小値（６個）は、実施例１又は実施例２において観察された気泡数の最大値（３個）を大幅に上回ることが分かる。
【００１９】
このように、本実施の形態によれば、フォトレジスト液中の溶存気体が大幅に低減された結果、ガラス原盤上に塗布されたフォトレジスト表面に出現していた発泡が消失し、製造されたガラス原盤上の欠陥が大幅に低減される。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のフォトレジスト塗布方法によれば、Ｓｉ基板上にフォトレジストが塗布される半導体製造工程において、フォトレジスト中の溶存気体を除去することが可能である
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態が適用されるレジスト塗布装置を説明する図である。図１（ａ）は、フォトレジストが塗布される前の状態であり、図１（ｂ）は、フォトレジストが塗布される状態である。
【図２】本実施の形態が適用されるレジスト塗布装置の第２の実施の形態を説明する図である。
【図３】従来のレジスト塗布装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…ガラス原盤、２…塗布室、３，３３…送液配管、３ａ，３３ａ…塗布ノズル、３ｂ，３３ｂ…レジスト吸引口、３ｃ，３３ｃ…バルブ、５…フォトレジスト液、６，３６…レジストタンク、８…吸引・加圧ノズル、１０…切り替え弁、１１…排気弁、１２…吸気弁、１３…ポンプ、１４…緩衝部、１５…圧力センサ、１６…回線、１７…チューブポンプ、１９…逆止弁、３７…加圧用ノズル、１００，２００，３００…レジスト塗布装置
【図１】
2005209778.tif 000004
【図２】
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【図３】
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