专利名称：过程控制的方法和设备的制作方法
发明的领域发明的背景本发明涉及对光学母盘所进行工艺过程的检查，所说的母盘可用于生产例如密纹盘或激光盘。本发明涉及检查光学母盘的设备和检查光学母盘的方法两个方面。
先有技术概要光盘为密纹盘或激光盘一般是用进行若干道制作母盘和复制的过程来制造的。这些过程大致如下首先，在一张扁平的、抛光玻璃母盘上(通常直径是240mm，厚度是5-6mm)涂覆一层薄的、均匀的正光敏剂(通常厚度为130nm)。
其次，使一束蓝激光通过一个具有高数值孔径的物镜型显微透镜从而使该激光束聚焦于有覆层的玻璃表面上的一个小点。激光是按电信号来加以调制的，而电信号则源于并表示要录制的视频、音频或其他数据信号。通过使玻璃盘旋转并同时在激光聚焦点和盘的旋转轴线之间作径向运动，从而，调制的光点会在有覆层的玻璃表面上刻出一条螺旋形的轨迹，它在一小的半径处开头并逐渐向外。因此，在光敏剂层上便会形成潜象，它由螺旋轨迹上的一系列曝光和未曝光的部分组成。所述螺旋螺距通常为1.6μm。曝光区域的边缘界限是不分明的，因为，聚焦的光点周围有相当大的衍射区，并且具有圆形的光照度轮廓。
下一步是对潜象加以显象。方法是将有覆层的表面与显象液(例如显象水溶液)相接触，通常是将玻璃在水平面内旋转(有覆层的表面朝上)，同时将显象液注于其上，于是显象液会布满表面并最终从盘的边缘甩出。显象液将光敏剂覆层的曝光区域溶解，而对未曝光区域的影响则要小得多，这样，曝光的区域便变为覆层中的凹坑。当显象液逐渐侵蚀光敏剂时，凹坑的截面开始变圆，直至光敏剂层中每一个凹坑的曝光最甚部位(中心)的整个厚度都被溶解掉。这时，凹坑底部(由3玻璃表面所限定)的扁平中央部分会扩大，同时凹坑的周壁向后倾斜并变得陡峭起来。
显象过程并非无限制地继续下去，而是恰到好处地在凹坑是有适当的尺寸时结束。凹坑尺寸的控制是十分重要的，因为这会影响最终由这种工艺过程所制出的光盘的可演放性，特别是影响所复制的信号波形的幅度和对称性。按这种方式停止显象的另一目的是保证凹坑周壁不至于太陡峭，否则在接下去的电镀和模铸过程中就难以进行复制了。
制作母盘过程的许多方面，包括显象中凹坑形状的变化，在G.Bouwhui所编辑的《光盘系统原理》(《Principles of OpticalDisc System》)(Adam Hilger，1985)一书中有所论述。
凹坑的宽度通常是0.5μm，而凹坑的长度以及它们在轨迹上的间距均是可变的，所录下的信息就包含在这些变动的长度中。
制作母盘最后一个重要步骤是将母盘业经显象的表面镀以金属，一般是镀银或镀镍。这使得光盘表面具有导电性并可将相当厚度(可达0.3mm)的镍层镀于其上。然后将该镍层完整无缺地从玻璃上揭下来，从而形成一金属母盘或父盘。
在后继的电镀和分离步骤中，可以制出金属母盘的复制品。然后，这些复制品(称为模子)用来作为注射(或注射/压制)成型机中模具的一个面。另一个办法是就使用金属母盘本身。无论是哪种情况，都是用铸模机来生产由塑料构成的盘，盘的表面是经显象的、有覆层的玻璃母盘之带有凹坑表面的复制品。
最后，在模制出的盘带有信息的、有凹坑的表面上镀以金属(一般是镀铝)，在镀有金属的表面上涂漆加以保护并在漆层上印以标签信息。
通过使激光经由透镜穿过塑料的厚度而聚焦到金属层的内表面上，可以演放模制的盘。从光束方面来看，金属内表面带有与原凹坑相反的复制形状，即“凸点”。演放的信号来自反射回来进入透镜的光线，并且，在确定所得到的信号的性质方面，凸点的衍射性质量至关重要的。凸点的高度、宽度和形状也都是十分重要的。
凸点的高度主要取决于原光敏剂覆层的厚度。凸点的宽度和形状则不是那么容易明显确定的，它们要受到曝光和显象过程中多种参数的影响，这些参数包括激光的光照度、聚焦点的尺寸和轮廓、环境温度和湿度、光敏剂的敏感度、显象液的组成以及显象时间。
如果全部有关参数都得到很好的控制，就可以使上述过程进行稳定的操作。通过观察演放镀金属的玻璃母盘所得到的信号，甚至等到有了模制的复制盘并将它们演放后，可以反过来进行微调。
但最好还是在早期阶段进行直接的控制，控制可以在显象过程中进行。在对凹坑显象时，可以用光学方法对凹坑的形成进程进行监控，一俟检测到凹坑有了适当的几何形状，即可停止显象处理(例如用淋洗水流替代显象液流)。很明显，用这种方法只能控制一个过程变量(显象时间)。然而，这却是一个重要的变量，它影响凹坑的尺寸，从而影响盘最终演放时带有信息的信号的强度和对称性。如果在这个阶段可以控制凹坑的尺寸，那么上述过程对其他过程中参数变化的敏感度便会大大减小。
业已发现，没有必要对凹坑进行显微观察或进行相当于演放所录信息的操作以控制凹坑的尺寸。用相对粗略的观察就可以取得实际控制所需的足够信息。如果使一平行光束如直径达数毫米的光束向上穿过玻璃射到覆层表面上的在覆层中存在有凹坑的区域，光线会被凹坑所衍射。这种衍射效应在径向上最为明显，这是因为，由于录制轨迹的间隔是固定的，多数从盘上射出的衍射光在径向平面上会汇集成离散的光束，它们代表着不同的衍射阶(即使上述轨迹螺旋经过光束的各个相邻螺旋线是不同的但在切线方向上具有微小的准随机凹坑结构，也可以观察到所说的衍射现象)。即使在没有凹坑的情况下也可以看到的射出光束(通常的透射的光束)称为零阶光束。
另外，除通常的反射光束(称为零阶反射光束)之外，还可以看到有另一组光束回过来经过玻璃。这种衍射光束与“透射”相反是“反射”的。
在观察光敏剂层的周知方法中，使一激光束向上通过玻璃母盘并在盘的上方设置一个探测器，以便在显象过程中遮敝所透射的衍射光束之一，通常是第一阶衍射光束。当所测得的光照度超过一预定的阈值时，显象过程就会自动停止。
这种周知的方法有一些显著的问题。在显象过程中，有一层显象液流布母盘的表面。如果这层液体是均匀和平整的，它不会改变不同光束在最终射入空气中时的方向。然而，实际上在显象液的表面存在有起伏的波纹形态。射出的光束在不平的液体表面上会被折射，因此它们的方向是变动的。其结果之一是，探测第一阶光束光照度的传感器所要包括的范围比液体表面是均匀和平整时所需的要大。更重要的是，零阶(直接)光束也被随机折射，这会偶而使其进入第一阶光束的传感器。由于零阶光束的强度比衍射光束要大好些倍，因此会严重地破坏测量的一致性。
因此有必要改进周知方法的可靠性。
本发明概要根据本发明的第一方面，在光学母盘的显象过程中，在把一束光投射到光学母盘表面的一定区域上并且检测至少一束衍射光从而监控凹坑的形成时，有一个刚性体和显象液层相接触，此刚性体离光学母盘的表面有一定间距，并至少设置在光学母盘表面上投射有光束的区域附近。这样，该刚性体便能防止显象液层在光束所投射的区域处的厚度产生波动或其他的变化，从而减少或消除显象液层的这类变化对光学母盘显象过程的检查产生影响的风险。
刚性体最好是透明的，以便能起一窗口的作用，该窗口可用于射向光学母盘的光束和从光学母盘衍射的光束两者或两者之一。这样，由于至少有一部分从光束源到衍射光束探测器的光径必须经过显象液层，所以，可以看出，为了能一致地测定出衍射光束的光照度，精确控制其表面是很重要的。
然而，本发明也可用于这样的结构，在该结构中从光源到光学母盘以及从光学母盘到探测器的光束不经过显象液层。初一看，不再需要以本发明所必需的方式对显象液层进行控制。但实际情况并非如此，因为至少有某些来自光源的光束会进入显象液层，并且存在着这样的光线，它是从显象剂层远离光盘的表面上反射出来的。特别是，会有直接的或零阶光束反射，如果显象液层表面有波纹或其他起伏，反射光线在方向上会有变动，并会进入探测器中，从而妨碍测量的一致性。因此，在这种情况下，控制显象液层的表面也是很重要的。
在以上面的说明中，“衍射”光束包括透射和反射两者中的衍射。因此，射到光盘上的光束的光源，可以和探测衍射光束的探测器位于光学盘的同一侧，或位于相反的一侧。
实现本发明的第一方面可以用许多不同的方法，最简单的方法是，刚性体是一外壳上的透明窗口。该外壳是空心的，因此可以包容探测器，此探测器用于探测衍射光束和/或投射到光盘上的光束的光源。于是，远离光盘的窗口表面会保持干燥并且在窗口和光盘之间的空间内充满液体，以避免光束受到扰动。较好的是至少有衍射光束经过此窗口，而更好的是入射光束和衍射光束都经过该窗口，但也可以让入射光束经过窗口并在光盘的另一侧探测衍射光束。
也可以让入射光束和衍射光束两者沿它们到达或离开与液体接触的盘表面的路径经过光盘。在这种情况下，刚性体不一定是透明的。
为了保证有足够的显象液，一般在光盘附近设有供给显象液的适当设备。因而，在本发明的这个方面中，刚性体可以与供给显象液的设备成一体。例如，刚性体可以是上述供给设备的壁面。还可以用另一种方案，其中，供给设备包括一个喷嘴，显象液通过这个喷嘴达到光学母盘，在该喷嘴的壁面上可以设置一个窗口，以使衍射和/或入射的光束经过喷嘴内的显象液，并经过喷嘴壁面上的窗口射到探测器上，或者来自光源的光也是如此(视情况而定)。
在上述每一种结构中，衍射(或入射)的光束由显象液直接进入刚性的透明体(或相反)，因为，刚性透明体直接与显象液接触，这样就避免了显象液表面上波纹所引起的变动。如上文所述，即使探测器相对刚性体位于光学盘的另一侧，入射的光束也可以经过透明体。
按照本发明的第二方面，在一光学母盘的显象过程中，通过探测衍射光束的光照度来监控凹坑的形成，从母盘的同一侧来观察衍射光，而入射光则是从该侧照射到光盘上的，也就是说，以反射的形式观察衍射光。本发明的第二方面是独立的，但也可以和第一方面一起使用。
使用反射的光束而不是透射的光束具有某些实际的优点。所有的光学零件可以安置在盘的上方，可以使测量不受玻璃的状态例如玻璃下表面的状态的影响，并且可在不干扰光学测量的情况下将母盘装在一个不透明的转台上或星形结构上。
还有一个更为基本的优点。不管是在经过母盘有凹坑的表面的透射中测量诸如第一阶衍射光的强度，还是在从上述表面的反射中测量该衍射光的强度，该强度并无多大差别，这是周知的。然而，与透射相比，零阶或直接光束会在反射中大大地减弱。这说明，作为零阶光束若干分之一的第一阶光束的强度在反射中比在透射中大。因此，如果使用反射光束，从零阶光束进入第一阶光束探测器的散射光所产生的后果不太严重。
按照本发明的第三方面，周期性地调制光源的光照度。这就有至少可以监控一条衍射光束，同时排除环境光线的影响。这样，通过使诸如第一阶光束探测器的输出经过一个相位敏感探测器，从而产生一直流输出，所说的探测器的参考输入是用来调制激光的同一信号，而直流输出则和所测得的与上述信号同步变化的光照度的分量成正比，由此，可以基本上避免对除来自上述光源的光束以外的所探测到的光束的直流输出的影响。上述光源最好是一激光二极管，其光束输出是以电学方式加以调制的。本发明的第三方面也是独立的，或者可以与第一和/或第二方面一起使用。
对附图的简要说明以下参照附图以举列的方式详细说明本发明的实施例，在附图中
图1示出了在一个表面上衍射的光束形式；图2概略地示出一个光学传感装置，它说明了本发明的总的原理；图3示出了本发明一个实施例的光学传感装置；图4示出了一显象装置的概略图，该显象装置包括了图3中的光学传感器；图5示出了光学传感器和一相邻喷嘴的细部；图6示出了本发明第二实施例的组合在一起的光学传感器和喷嘴；图7示出了本发明第三实施例的组合在一起的光学传感器和喷嘴；图8示出了一个响应上述光学传感装置的输出来控制显象过程的电子系统的框图；图9示出了图8中电子系统的改进形式，它用于响应上述光学传感装置的输出而更精确地控制显象过程。
详细说明在说明本发明的实施例之前，先说明作为本发明基础的一般原理。
如上所述，本发明利用了从投射在光学母盘上的光束中所产生的衍射光束。在光束沿法线(即垂直地)投射到例如是光盘表面的表面100上，这样一种简单的情况下或给出法线和第m阶衍射光束之间的角度Qm＝sin-1(mλ/np)(等式1)式中，λ是光在真空中的波长，p是轨迹的螺距，n是在其中观察光束的介质的折射指数。然而，光束不一定是要沿法线入射。图1示出光盘(有覆层的)上表面100中的凹坑结构在入射光束101与法线成小角度的情况下所衍射的光束形式。
应该，虽然图1示出了经过光盘而到达表面100的入射光束101，但在入射光束101从盘的外面到达表面100时，也会产生相似的一组衍射光束。
不同衍射阶的强度取决于显象后的凹坑的尺寸和形状。因此，通过测量作为入射光束光照度的若干分之一的衍射光束的光照度(或者是射出零阶光束光照度的若干分之一)，可以获得显象进展情况的信息。
光的波长应足够长以便不会使光敏剂曝光，通常使用的是氦-氖激光(波长633nm)。在这情况下，等式1表明，在轨迹螺距为1.6μm的情况下进行法向入射时，会有两条衍射光束在零阶光束的两侧射入空气，这两条衍射光束与法线的交角为23°和52°。
实际上，用于过程控制最有效的信息是从第一阶乐束之一的光照度中获得的，因为这个光照度会在显象的最佳阶段范围内并在该最佳阶段范围之外平稳地增加。而第二阶光束的光照度则趋向于达到一定的极限，并于此后随进一步的显象而下降。
不必涉及理论上的细节就能确定所需的阈值调整；通过建立一个阈调整值与最终模制盘的演放性质之间的经验关系式，就可以标定所说的系统，以供应际使用。改变轨迹螺距或光敏剂覆层的厚度，会明显地影响所需的调整值，然而，对它们的结果也可以建立经验式来加以修正。轨迹螺距的变化会改变衍射光束的方向，光学传感器必须适应与所用轨迹螺距变化范围(就激光盘而言，标称值为1.5-1.7μm)相对应的光束方向的变化范围。
关于这一主题的理论论述是J.H.T.Pasman的文章，该文章载于《音响工程学报》(J.Audio Eng.Soc)，第41卷，1/2期(1993年1月)。
在说明了衍射光束的性质之后，以下对这种衍射光束经过与光学母盘相邻接的透明体的情况作一般说明。
图2示出了光学母盘3，其上有覆层2，覆层2用的材料是光敏剂。在光学母盘3的加工过程中，使覆层2暴露于调制的激光，以便在覆层2中产生一系列曝光和未曝光的部分，这些部分对应于要在光学母盘3上形成的凹坑应具有的形式。为了使覆层2显象以产生上述形式的凹坑，将覆层2暴露于显象液(显象剂)14。
本发明涉及到对显象过程的检查，图2表明，外壳1与光学母盘3相邻接，此外壳内有一窗口4。将外壳1设置成能使窗口4和显象液14接触并浸在其中。所以，虽然在其他区域有波纹15，但在窗口4处显象液14的表面却没有波纹。
为了能检查显象过程，有一束光6经过窗口4入射到光盘3的覆层2上。如上文参照图1所述的那样，在被光束6照射的覆层2区域有完全显象和部分显象的凹坑，它们会产生衍射的光束，包括第一阶光束8(在反射中衍射)和零阶反射光束10，图2中没有示出的是其它衍射光束，它们在透射中以及反射中衍射，这些衍射光束一般是按如以上参照图1所述那样产生的。
然后，为了确定显象液14对覆层2的显象进程，至少要监控衍射光束中的一条(最好是第一阶衍射光束8)。由于光束6和8的光径是稳定的，所以可以作精确的测量。
以下参照图3详细说明本发明的一个实施例。在图3中，和图2中部件相对应的部件用相同的标号表示。
在图3中所示的实施列中，将一个防水金属外壳1在显象过程中放在一水平的玻璃母盘3的覆层2上方。在外壳1的底部装有一合成的蓝宝石窗4。用囊状物包起来的固态激光二极管构成了光源5，它发出平行的光束6，波长为670nm。一圆形罩7将光束6的直径限制为约1mm。按与垂直线成5-10°的小角度来设置激光二极管光源5以免反射光线反过来进入该光源。外壳1相对母盘3在径向上定位，以使(在覆层2中有显象后的凹坑时)第一阶衍射光束8位于图3的平面之内，并能到达光电二极管传感器9。对录在盘3上轨迹螺距的任何允许值来说，传感器9大得足以截获光束8(1.5-1.7μm的轨迹螺距范围对应于3.5°的角度范围，或者在探测器距离为50mm时只有3mm)。
反射的零阶光束10被一内部为黑色的吸收杯11所截获，以使能到达探浊器9的散射光最少。一零阶光束探测顺16可选择地装在杯11内，因此，可以按零阶读数的若干分之一来测量第一阶光束。然而，一般是用一个局部反馈回路来稳定激光二极管5的输出，因此，在无需直接测量零阶光束10的情况下，就过程控制言，该输出是足够稳定的。
最好在窗口4的近处装一个光圈12，以防从母盘3的下表面13散射回来的光到达探测器9。
窗口4应充分地接近覆层2，以保证显象液14能将窗4弄湿，并充满该窗口与覆层2之间的空间。0.5mm的距离从机械角度来讲是可以做到的。为使显象液充入上述空间，传感器应靠近显象剂喷嘴安置并位于该喷嘴的“下游”(沿盘的旋转方向)处。传感器最好是安装在支承喷嘴的同一个臂上。在所述的最佳实施列中，喷嘴将显象剂喷布于盘上的若干范围内，以便至少盖住盘上录有节目的区域(就密纹盘而言，为23-58mm)，光学传感器将光束6朝着所述范围的下端(可能是30mm)射向盘上的一定范围，因此，即使为了节省制母盘的时间而使录制区域限于一个小的范围，也能获得有效的读取操作。
选择合成蓝宝石来做窗口4是同时由其抗化学侵蚀性以及抗刮伤性所决定的。显象溶液一般是碱性的，使用一段时间后，会发现它对玻璃窗有侵蚀作用，使玻璃窗变得模糊。应选用具有高抛光标准的窗口，并且最好使窗口的上表面带有防反射覆层，以减少光线从入射光束6散射回探测器9。由于蓝宝石具有高折射指数，所以，有1/4波长的简单氟化镁镀层适用于此目的。
图4示出了装有图3中传感器的显象装置的概略正视图。母盘3放置在一个三脚架30上，后者可在毂31上转动。两条臂32和33在装载盘3时是收缩的，但在显象时则处于所示的位置。臂32可以通过一扇状喷嘴3 4喷布显象剂，臂33可通过一相似的喷嘴35喷布淋洗用的水。传感器外壳1装在喷嘴34的后面，而蓝宝石窗口4则靠近盘3上表面上的覆层2。在所示的装置中，从上方观看时，盘3的旋转方向是逆时针的，因此，会从喷嘴34将显象剂带向传感器。
加工过程的顺序可以始于从喷嘴35喷布淋洗水，接着是从喷嘴34喷布显象液，然后再回到从喷嘴35中喷布淋洗水。在进行最后的淋洗时，喷嘴34会缩回。在彻底淋洗之后，盘3高速旋转甩干。根据第一阶光束探测器9的输出以电学的方式来确定淋洗水替代显象液流的时间，如以下所述。
图5示出了一靠近喷嘴34的传感器外壳1的剖面图。从图5可以看到，外壳1和喷嘴34形成了一个整体的装置，装置34的形状设计成其输出口41靠近含有窗口4的外壳1的端部。探测器(在图5中未示出)和光源5包括在外壳1中，这在上文参照图3已提到过。
图6示出了第二实施例，在这个实施例中，光学传感器与喷嘴34结合在一起。激光二极管5、开孔板7、探测器9和吸收器11和布局也和图3中的布局相似，相对应的部件用同一标号指示。
在图6的第二实施例中，来自激光二极管5的入射光束6、零阶反射光束10和第一阶衍射光束8均经过一个构成喷嘴34壁面的透明体35，而不是经过空气，透明体35是用丙烯酸塑料制成的。代替窗口4，喷嘴34有一扁平的抛光下表面40。下表面40在槽缝42的两侧是等长的，显象液是经由槽缝42喷布的，因此，显象液会在下表面40和覆层2之间流出，这样就会形成进出覆层2的在光学上是匀质的光径部分。下表面40和覆层2之间的间隙约为2mm左右。
入射光束6从激光二极管5进入塑料体35，第一阶光束8经过塑料体35中另外的抛光表面离开该塑料体。最好将塑料体35的材料切去，留下一段，将其粗糙的外表面漆成黑色，从而形成一个和图3中吸收器11相似的吸收器。
图7示出了另外一个实施例，在该实施例中，光学传感器与喷嘴34结合在一起。激光二极管5、开孔7、探测器9和吸收器11的布局也和图3中的布局相似，但光束6、10和8会通过喷嘴34内的显象液，再经过喷嘴34中的槽缝43到达盘的表面2，显象液也是从上述槽缝中流出来的。槽缝43比图6所示实施例中的槽缝42要宽一些(可以是2mm)，光束6经过仔细对准，以从中间通过槽缝43。至少设置有一个抛光的窗口50以使光束6进入喷嘴34的内腔并使光束8离开所说的内腔。可以为光束6和8提供分开的窗口50，但一个窗口就足够了。在喷嘴34中有形成泡2的可能性，因此，必须这样引导液流，以便在有泡2的情况下，使泡泡停在不会遮断光束6、10或8中任一束的地方。
图3、5、6和7所示的传感器结构中的任何一种都可用于透射系统。在这种情况下，激光二极管光源5不一定要在传感器组件之内。相反，来自该激光二极管的入射光束从下面经由玻璃盘3进入窗口4、表面40或开孔板43，这要视情况而定。如果用一个三脚架30夹持住盘3，那么，可在探测电子装置内修正三脚架30的腿所引起的周期性光束中断。另外，如果盘3带有一附加的中心毂，则可以不用三脚架，盘可以直接装到毂31上。
图8示出了本发明的第三方面的电子系统的框图，该电子系统用于从探测器9的输出中产生一使显象过程终止的信号。激光二极管光源5具有一调制输入，它可响应外加的信号而使光的功率在低值和高值之间变换。振荡器110产生方波信号111，其频率在10KHz左右，该信号同时传给激光二极管光源5的上述调制输入和一相位敏感探测器或倍增器112的参考输入。与此同时，使探测器9的输出经过前置放大器113、交流耦合顺114和另一个放大器115，以产生一个交流耦合信号，此信号则被输给倍增器112的信号输入。倍增器112的输出116由一低通滤波器117滤波，以除去与振荡信号111相关的高频部分。经过滤波的输出118由放大器119加以适当放大，放大器119的输出输加给比较器121的一个输入，比较器121的另一个输入是来自电位计123的参考电压122。比较器121的输出124是这样一种信号当探测器9测到的第一阶光束功率超过校准电压122所确定的阈值时，此信号便进行转换以使显象过程停止。
电位计126还将调零电压125输给放大器119，就就能在覆层2中没有显象的凹坑时将输出120调到零，以便对任何例如从窗口4表面散射到组件1中的探测器9的光线进行补偿。
信号111不必将激光二极管的输出完全接通或断开。只要长时间内它是稳定的、适中的调制度就足够了。
图9示出了电子系统最后部分的改进形式，其中，微分电路127将加到比较器121的参考电压降代，降低值和电压120的增大率成比例。造这种方法，该电路可以对响应信号124而使显象过程停止的各种阀的操作滞后性以较好的近似性予以补偿。电压120上升愈快，阈值电压128愈低，因此，比较器121以按基本上固定的时间间隔在电压120达到电压122的时刻之前进行操作。电路127的微分性能主要是由C1和R1确定的，额外的部件R2和C2用于限制高频增益。
权利要求
1.一种检查光学母盘(3)的方法，它包括提供一层显象液(14)，该液层的表面与光学母盘(3)的一个表面相接触，以将这个表面显象；将一光束入射到光学母盘(3)的上述表面的一个区域上；以及检查因光束(6)在上述表面的上述区域处进行衍射而产生的至少一条衍射光束(8，10)。上述方法的特征在于显象液(14)层的另一表面与一刚性体(4，35，50)相接触，此刚性体与上述光学母盘相间隔，上述显象液(14)层在至少是光学母盘(3)的上述表面的上述区域处的厚度是由光学母盘(3)和刚性体(4，35，50)之间的间距所决定的。
2.如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，至少一条衍射光束(8，10)包括第一阶衍射光束(8)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一条衍射光束(8，10)包括第一阶衍射光束(8)和零阶光束(10)。
4.如权利要求1至3中任何一条所述的方法，其特征在于，刚性体(4，35，50)是透明的，并且，至少光束(6)之一和至少一条衍射光束(8，10)会经过刚性体(4，35，50)。
5.如前面权利要求中任何一条所述的方法，其特征在于，至少一条衍射光束(8，10)是由光束(6)在光学母盘(3)的上述表面的上述区域处反射而产生的。
6.如权利要求1至4中任何一条所述的方法，其特征在于，至少一条衍射光束(8，10)是由光束(6)透射过光学母盘(3)的上述表面而产生的。
7.如前面权利要求中任何一条所述的方法，其特征在于，它包括通过一个喷嘴(34)来供给显象液(14)，上述刚性体是位于喷嘴(34)内的一个窗口(50)。
8.如前面权利要求中任何一条所述的方法，其特征在于，周期性地调制光束(6)的光照度。
9.如前面权利要求中任何一条所述的方法，其特征在于，光学母盘(3)覆有光敏剂(2)，从而形成了光学母盘(3)的上述表面，上述光敏剂在向光学母盘的上述表面供给一层显象液(14)之前被暴露于调制的光线之下。
10.如前面权利要求中任何一条的所述的方法，其特征在于，光学母盘(3)在向其供给显象液(14)层时是旋转的。
11.一种检查光学母盘(3)的方法，它包括供给一层显象液(14)，该层的表面与母盘(3)的表面相接触，以将这个表面显象；将一光束(6)入射到光学母盘(3)的上述表面的一个区域上；以及，至少检查一条因光束(6)在上述表面的上述区域处进行反射而产生的衍射光束(8，10)；上述方法的特征在于至少一条衍射光束(8，10)是由光束(6)在光学母盘(3)的上述表面处进行反射而产生的。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，光束(8)包括第一阶衍射光束(8)。
13.如权利要求11或权利要求12所述方法，其特征在于，周期性地调制光束(6)的光照度。
14.一种检查光学母盘(3)的方法，它包括供给一层显象液(14)，该液层的表面与光学母盘(3)的表面相接触，以将该表面显象；将一光束入射到光学母盘(3)的上述表面的一个区域上；以及，检查至少一条因光束(6)在上述表面的上述区域处进行衍射而产生的衍射光束(8，10)；上述方法的特征在于周期性地调制光束(6)的光照度。
15.一种检查光学母盘(3)的设备，它包括支承装置(30，31)，它用于支承光学母盘(3)；在光学母盘(3)被支承装置(30，31)支承时向光学母盘(3)的表面供给一层显象液(14)所用的装置(34)；光源(5)，它用来在光学母盘(3)被支承装置(30，31)支承时产生一条射向光学母盘(3)的上述表面的一个区域的光束(6)；以及光探测器(9)，它用来检查至少一条在光束(6)入射到光学母盘(3)的上述表面的上述区域时由光束(6)所产生的衍射光束(8)；所述设备的特征在于有一个刚性体(4，35，50)设置在支承装置(30，31)的附近，它要和显象液(14)相接触，以使显象液(14)导的厚度至少在光学盘(3)的上述表面的上述区域处是由光学盘(3)和刚性体(4，35，50)之间的间距所决定的。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，刚性体(4，35，50)是透明的。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，上述刚性体是含有探测器(9)的外壳(1)中的一个窗口(4)。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，上述窗口是用蓝宝石制成的。
19.如权利要求15所述的设备，其特征在于，刚性体(35)构成了用于供给显象液(14)的装置的壁面。
20.如权利要求15所述的设备，其特征在于，用于供给显象液(14)的装置带有一个喷嘴(34)，它伸向支承装置(30，31)，并且上述刚性体是位于喷嘴(34)壁面中的透明窗口(50)。
21.如权利要求15到20中任何一条所述的设备，其特征在于，当光学母盘(3)支承在支承装置(30，31)上时，光源(5)和探测器(9)位于光学母盘(3)的同一侧。
22.如权利要求15到21中任何一条所述的设备，其特征在于，探测器(9)和供给显象液的装置(34)成一体。
23.如权利要求15至22中任何一条所述的设备，其特征在于，它具有控制装置(110-128)，该装置根据探测器(9)的输出控制上述表面被显象液(14)显象的进程，控制装置(110-128)设置成能周期性地调制来自从光源(5)的光束的光照度。
24.如权利要求15到23中任何一条所述的设备，其特征在于，支承装置(30，31)是可旋转的，从而能使光学母盘(3)旋转。
25.一种检查光学母盘(3)的设备，它包括支承装置(30，31)，它用于支承光学母盘(3)；用于在上述光学母盘(3)被上述支承装置(30，31)所支承时将一层显象液(14)供给光学母盘(3)的表面上的设备；光源(5)，它用于在光学母盘(3)被支承装置(30，31)所支承时产生一条入射到光学母盘(3)的上述表面的一个区域上的光束；以及光探测器(9)，它用于检查至少一条在光束(6)入射到光学母盘(3)的上述表面的上述区域上时由光束(6)所产生的衍射光束(8)；上述设备的特征在于当光学母盘(3)由上述支承装置(30，31)所支承时，光源(5)和探测器(9)位于光学母盘(3)的同一侧。
26.一种检查光学母盘(3)的设备，它包括支承装置(30，31)，它用于支承光学母盘(3)；用于在上述光学母盘(3)由上述支承装置(30，31)所支承，将显象液(14)供给光学母盘(3)的表面上的装置(34)；光源(5)，它用于在上述光学母盘(3)由上述支承装置(30，31)所支承时产生入射到光学母盘(3)的一个区域上的一条光束(6)；以及光探测器(9)，它用于检查至少一条在光束(6)入射到上述光学母盘(3)的上述表面的上述区域时光束(6)所产生的衍射光束(8)；上述设备的特征在于该设备还包括控制装置(110-128)，该装置用于根据探测器(9)的输出控制显象液(14)将上述表面显象的进程，控制装置(110-128)设置成能周期性地调制从光源(5)射出的光束(6)的光照度。
全文摘要
为了检查光学母盘上的光敏剂层被显像液显像的过程，使一透明体与显像液(14)相接触。然后，将来自光源的光束入射到光学母盘上，并且使衍射光束经过显像液和透明体射到探测器上。这样，衍射光束的光径是稳定的。最好是通过反射从入射光束中获得衍射光束，并且该衍射光束最好是第一阶衍射光束。入射光束还最好是经过调制的。然后，靠监控探测器(9)所探测到的衍射光束(8)的变化，来监控光敏剂层的显像过程。
文档编号G03F7/30GK1120866SQ9419172
公开日1996年4月17日 申请日期1994年4月5日 优先权日1993年4月7日
发明者杰拉尔德·A·J·雷诺兹, 乔纳森·哈利德 申请人:光轮通讯国际有限公司