专利名称：衍射级测量的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造光学介质的母盘且特别涉及控制所生产的母盘 的品质.
背景技术：
目前，通常在一体化母盘制作系统中生产光学介质的母盘. 一体 化母盘制作系统在单个壳体中包括用于清理衬底、将光致抗蚀层涂覆 到衬底、使用激光束记录器在光致抗蚀剂中记录信息、显影所记录的 母盘以及涂敷金属层的设备，并且还包括将待处理的衬底从这些处理
站中的一个移至下一个的输送装置。处理站可以例如EP-A-0 594 255 中所公开的那样成排地布置，或者例如WO 1997/39449中所描述的 那样以环形方式布置。
代替使用光敏层，例如光致抗蚀剂，母盘制作也可以通过使用例 如WO 2006/072895所公开的相变母盘制作工艺来执行。在这种情况 中，通过溅射将介电层被涂敷在衬底上。通过应用激光脉冲，在介电 层的待形成凹部的区域中引起热诱导相变，介电层的经受相变的区域 然后可以通过蚀刻工艺被移除，通常，ZnS-SiOx层用作对相变敏感 的层。
监测在一体化母盘制作系统中生产的母盘的品质对于用母盘生 产的盘的品质有决定性的。US-A-4 469 424描述了一种使用作记录介 质的光致抗蚀材料显影的方法和系统，其中，在显影过程中形成的凹 部的大小被精确地控制且记录介质彼此之间的偏差被减小.为此，监 测束在显影过程中被施加在记录介质上以便监测化学反应的进度。具 有预定波长且入射角大于或小于90°的监测束被供应到覆盖被显影 基底的敏感层上，并且检测经过凹部的监测束的衍射束的强度。根据 衍射束的强度产生衍射强度信号并且根据衍射强度信号控制显影液 的供应。JP-A-04-311 837公开了一种类似的使用第一和笫二衍射级 的方法。在US-A-2002/022192和WO 94/23343中公开了其它现有技 术。可以从多个供应商获得测量监测、控制和优化母盘制作系统所需
的全部物理参数的检查系统，该检查系统利用衍射级测量(DOM) 来测量母盘的平均间距或凹槽尺寸。该测量基于下述事实，即以具 有恒定轨道间距的凹槽的规则图案的形式写在母盘上的信息用作周 期光栅，在被某一波长的激光束照射时，所述周期光栅将入射束分成 多个反射束或透射束。第一和第二衍射级束的强度取决于凹槽尺寸，
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的一体化母盘制作系统和更有效 地生产高品质母盘的方法。
该目的通过权利要求的特征来实现.
根据本发明的一体化母盘制作系统包括用于确定所显影的层的 品质的装置。这利用衍射级测量通过将光束引导到所显影的层并且测 量由记录在母盘上的图案所衍射的光束的衍射角和/或强度来完成。 在一体化母盘制作系统中，来自 一个站的测量可以用于其它站的工序 优化。在本发明的情况中，用作所显影的层的品质测量的衍射级测量 被用于通过控制例如材料层向母盘的涂敷或在激光束记录器中写入 信息来优化对后续母盘的记录。
具体地，在使盘显影后，衍射级测量指示记录过程是否成功以及 凹部/凸部是否均匀地形成在母盘上。与凹部形成过程有很强相互作 用的两个站是用于涂敷材料层的装置和激光束记录器。
在记录期间，控制激光束记录器的强度和焦点以便改善母盘的品 质。强度控制可以通过提供二极管来有效地执行，例如提供EOE二 极管，通过例如使用分束器将光引导远离主光路来点亮二极管.具体 而言，在恒定线速度(CLV)模式中，强度不太可能在母盘的半径内 变化，因为沿着待记录的螺线的线速度是恒定的且受伺服系统控制。
控制焦点是更为困难的.因为，焦点通常通过测量从盘反射的光 来控制，当衬底上存在偏差时可能发生错误的焦点偏移。因此，利用 本发明通过使用对所显影的盘的衍射级测量来检测焦点偏移变化并 且在随后记录其它母盘时相应地控制激光束记录器，对焦点的控制可 被极大地改善。为了进一步改善对优选焦点设置的确定，可以在盘的 区域中写入具有预定焦点偏移量的带，所述区域不用于在盘上记录信息，即，在盘的内部和外部远离VCI、程序数据和显影带.根据显示
使用衍射级测量所生产的母盘的半径内的衍射束强度的图示，可以自 动地检测和补偿焦点偏移偏差。该检测和补偿实现了在整个盘上和各 个盘之间的稳定的焦点和强度的性能。
所显影的层的结构的变化也可能由涂敷到母盘的材料层的不均 匀性所引起。例如，当通过旋涂方式将光致蚀刻剂涂敷到母盘时，涂 敷到母盘的材料量的变化或旋涂机转速的变化可能例如通过使所涂 敷材料层的厚度产生变化而影响所涂敷的层。根据衍射级测量，这些 参数可以在涂敷材料层的步骤中得到控制。
也可以使用溅射单元将材料层涂敷到母盘。具体而言，当使用相 变母盘制作工艺执行母盘制作时，介电层通常被溅射到母盘上，在介 电层中诱导相变。在溅射过程中涂敷的层也可以根据衍射级测量中确
定的品质来控制。例如，如EP-A-0 946 965所述，賊射单元可包括 布置在真空腔中且包括极靴的溅射阴极；目标体；以及相对于溅射阴 极的中心轴线同心布置的至少一个磁体或环形磁体。分开的磁轭相对 于賊射阴极的中心轴线轴对称地布置。通过使用可以例如布置在目标 体下方或布置在任何其它位置的磁性线圏，目标体空间中的磁场可以 被有目的地影响或改变，使得等离子体可从内部径向移置到外部。使 用这种装置，在賊射后续母盘的材料层时可以补偿由衍射级测量确定 的任何变化。
通过连续地确定一体化母盘制作系统中的记录品质，可以改善所 生产母盘的品质并且可以避免系统的任何偏差，
现在将参照附图更详细地描述本发明，在附图中 图1示意地示出了用于执行根据本发明的一体化母盘制作系统 中的衍射级测量的单元；
图2示意地示出图1所示单元的细节；和 图3示出了衍射级测量图示的示例，
具体实施例方式
在图1中，示出了用于根据本发明的一体化母盘制作系统中的衍射级测量的单元.为了执行衍射级测量，激光束被引向所显影母盘的 已被记录信息的区域。由记录到母盘的轨道所衍射的光束可以以透射 束或反射束的形式被观察到.在图l所示的单元中，臂l设置在母盘
2的上方。臂1包括用于将激光束引导到所显影母盘2的激光器，以 及用于检测从母盘2反射的和以一定角度衍射的光的一个或多个检 测器。图1所示的装置有利地组合了适于在一体化母盘制作系统中执 行不同方法步骤的单元.所述装置可以例如适于执行清理步骤和/或 在激光束记录器中记录后使母盘显影的步骤，在清理步骤中待涂敷材 料层的衬底被清理，
图2更详细地示出了包含在图l所示单元的臂1中的装置。在图 2所示的实施例中，所述臂包括激光器11和用于检测第0级衍射光 的检测器12,所述臂还包括用于在三个不同角度下检测第1级衍射 光的三个检测器13、 14和15,从而能够检测具有不同间距尺寸的母 盘所衍射的光。具体地，检测器13用于DVD，检测器14用于HD DVD, 检测器15用于蓝光光盘。
图3示意地示出通过测量笫一级衍射束的强度I!所产生的衍射级 测量图。强度测量根据距母盘中心的距离r而定。
图3 (a)示意地示出由已经用激光束记录器的激光束正确地记 录在母盘材料层的焦点上的母盘所得到的结果。在信息已被记录在母 盘上的区域22中，第一级衍射束的强度基本上恒定。附加的焦点信 息已被进一步记录在盘的内部21和外部21，上的区域中。在这些区域 中，具有预定焦点偏移量的带已被写入.这些带被写成使得强度测量 在某些预定区域中产生所测量强度的预定曲线。具体地，在图3(a) 所示的示例中，区域21和21，中的焦点偏移产生对应于对称结构的强 度测量，所述对称结构具有随距离r而变的阶梯式增加量和减少量。
图3 (b)示出了在照射母盘期间激光束记录器中的激光束散焦 的情形。在信息区域22中，只有强度绝对值由于错误的聚焦而偏移， 而随距离r而变的强度形状保持恒定，如图3(a)所示的激光束记 录器的激光束正确聚焦的情况那样。然而，这种相对强度偏移是难以 确定的。与此相反，在对应于图3(a)的区域21和21，的区域中， 激光束记录器的不正确聚焦被清楚地显示，从图3 (a)和3 (b)的 相应区域的对比可以看出，不正确的聚焦由于强度偏移而产生不对称的结构，因此，不仅可以检测不正确聚焦的存在，而且可以由强度测
量确定实现正确聚焦的所需偏移。从而图3 (b)所示的衍射级测量 图可用于确定激光束记录器中的任何聚焦偏移误差并且补偿该误差， 在图3(c)中，示出了衍射级测量图指示激光束记录器的性能最 佳的情形，这是因为区域21和21，的专用的带中的强度显示出预期的 对称结构并从而反映了激光束记录器的正确聚焦。因此，图3(c) 示意性所示的衍射级测量偏差很可能由不同原因引起，例如用于涂敷 材料层的装置所引入的变化。例如，图3(c)中所示的第一级衍射 束的强度总体上随着距母盘中心的距离而增加的情形表明所涂敷的 层的厚度随距离r而增加。因此，涂敷材料层的装置也可以根据衍射 级测量来控制，例如，通过控制旋涂机的转速或者通过改变溅射单元 中的磁场。
如上所述的其它偏差可以根据写入的焦点带来检测，所述焦点带 然后可用于优化母盘制作工艺。
权利要求
1.一种制造光学介质的母盘的一体化母盘制作系统，包括在母盘上记录信息的装置，其包括用于将材料层涂敷到母盘的装置；用于根据待记录的信息按期望图案照射材料层的激光束记录器；和用于使材料层显影的装置；用于根据由记录在母盘上的图案所衍射的光束的测量来确定所显影的层的品质的装置；以及用于根据所确定的母盘品质来控制一体化母盘制作系统的工艺设置的装置。
2. 根据权利要求1所述的一体化母盘制作系统，其中，用于控 制的装置适于控制记录设置，例如焦点偏移。
3. 根据权利要求1或2所述的一体化母盘制作系统，其中，用 于控制的装置适于控制用于涂敷材料层的装置和/或激光束记录器.
4. 根据权利要求l、 2或3所述的一体化母盘制作系统，其中， 所述用于涂敷材料层的装置包括用于将光致抗蚀层旋涂到母盘的装 置。
5. 根据权利要求l、 2或3所述的一体化母盘制作系统，其中， 所述用于涂敷材料层的装置包括溅射单元。
6. 根据权利要求5所述的一体化母盘制作系统，其中，材料层 包含介电材料且激光束记录器适于通过按期望图案用激光脉冲照射 介电层来诱导介电材料的相变。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的一体化母盘制作系统，其 中，用于控制的装置还适于根据母盘的品质来控制用于显影的装置。
8. —种特别是使用根据前述权利要求中任一项所述的 一体化母 盘制作系统来制造光学介质的母盘的方法，所述方法包括步骤通过以下方式在母盘上记录信息 将材料层涂敷到母盘；根据待记录的信息按期望图案照射材料层；和 使材料层显影；通过测量由记录在母盘上的图案所衍射的光束来确定所显影的层的品质；以及根据所确定的品质控制后续母盘的工艺设置.
9. 根据权利要求8所述方法，其中，用于控制工艺设置的步骤 包括控制记录设置，例如焦点偏移.
10. 根据权利要求8或9所述的方法，其中，用于控制记录的步 艰包括控制涂敷材料层的步骤和/或照射材料层的步骤。
11. 根据权利要求8、 9或10所述的方法，其中，通过旋涂将光 致抗蚀层涂敷到母盘。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，控制工艺设置的步骤 包括控制旋涂期间的转速。
13. 根据权利要求8、 9或10所述的方法，其中，涂敷材料的步 骤包括将介电层涂敷到母盘，照射材料层的步骤包括使用激光脉冲按 所述期望图案诱导介电层的相变。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，控制记录的步骤包括 控制溅射阴极和待溅射的母盘表面之间产生的磁场。
15. 根据权利要求8-14中任一项所述的方法，其中，控制记录 的步骤包括控制用于照射材料层的激光束的焦点.
16. 根据权利要求8-15中任一项所述的方法，其中，记录信息 的步骤还包括照射待制造母盘的不用于在母盘上记录信息的区域以 产生多个带，所述多个带彼此之间具有预定焦点偏移，测量品质的步 骤包括测量具有预定焦点偏移的带所衍射的光束强度的步骤。
17. 根据权利要求8-16中任一项所述的方法，其中，控制工艺 设置的步骤包括控制涂敷到母盘的材料量。
18. 根据权利要求10-17中任一项所述的方法，其中，控制工艺 设置的步骤还包括通过控制使材料层显影的持续时间来控制使材料 层显影的步骤。
19. 根据权利要求8-18中任一项所述的方法，其中，测量品质 的步骤包括照射母盘的已记录信息的区域以及测量强度和/或第0级、 第1级和/或第2级衍射束的位置。
全文摘要
本发明涉及一体化母盘制作系统及制造光学介质的母盘的方法。根据本发明的系统包括在母盘上记录信息的装置，其包括用于将材料层涂敷到母盘的装置、用于根据待记录的信息按期望图案照射材料层的激光束记录器、用于使材料层显影的装置；用于根据由记录在母盘上的图案所衍射的光束的测量来确定所显影的层的品质的装置；以及，用于根据母盘的品质控制记录装置的装置。根据本发明的方法，母盘的所显影的层的品质被确定且后续母盘的母盘制造工艺设置得到控制。
文档编号G11B7/26GK101647069SQ200880006898
公开日2010年2月10日 申请日期2008年1月28日 优先权日2007年3月2日
发明者J·M·威恩, J·弗兰斯 申请人:单一控制股份有限公司