光ディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去方法
【課題】溝付きレジスト原盤の偏芯を除去して溝内部の中央を露光し溝またはピットを形成する。
【解決手段】記録済み溝部を有するレジスト原盤１をターンテーブル上に設置してフォーカスサーボ制御する。この時はまだレジスト原盤の吸着を行わない。マイクロメータヘッド１１をレジスト原盤１の外周端部に接触させ、ターンテーブルをゆっくり回転してＴｅ信号検出器１２で得るトラッキングエラー信号から最も偏芯が少ないようにマイクロメータヘッド１１でレジスト原盤１を移動して偏芯を除去する。レジスト原盤１を回転させ、Ｔｅ信号検出器１２で得るトラッキングエラー信号から偏芯量を検知して、再度マイクロメータヘッド１１により微調整を行う。その後、レジスト原盤１を吸着してターンテーブルを回転させ、トラッキングサーボ制御をかけて露光することで、記録済み溝部をもつレジスト原盤１に対して偏芯除去し、溝内部の中央に露光することができる。
【解決手段】記録済み溝部を有するレジスト原盤１をターンテーブル上に設置してフォーカスサーボ制御する。この時はまだレジスト原盤の吸着を行わない。マイクロメータヘッド１１をレジスト原盤１の外周端部に接触させ、ターンテーブルをゆっくり回転してＴｅ信号検出器１２で得るトラッキングエラー信号から最も偏芯が少ないようにマイクロメータヘッド１１でレジスト原盤１を移動して偏芯を除去する。レジスト原盤１を回転させ、Ｔｅ信号検出器１２で得るトラッキングエラー信号から偏芯量を検知して、再度マイクロメータヘッド１１により微調整を行う。その後、レジスト原盤１を吸着してターンテーブルを回転させ、トラッキングサーボ制御をかけて露光することで、記録済み溝部をもつレジスト原盤１に対して偏芯除去し、溝内部の中央に露光することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏芯除去機構を有する光ディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク原盤露光装置では研磨されたガラス板上にレジストを塗布し、そのレジスト面に対して対物レンズにより集光したレーザ光を照射し溝形成を行っている。したがって、光ディスク原盤露光装置のレジスト面上でレーザ光を集光する対物レンズにはフォーカス方向のみ駆動する構造になっている。
【０００３】
また、特許文献１には、同心円状あるいはスパイラル状にパターンが形成された円盤状物体を保持回転する回転テーブルと、回転テーブルに固定され円盤状物体の外周に接するように配置された２個の位置決めストッパと、円盤状物体を２個の位置決めストッパの中心線方向に移動する移動調整機構と、円盤状物体に形成されたパターンの外周エッジまたは内周エッジを含む領域をモニタする映像モニタ部とを有し、円盤状物体の外径中心と回転テーブルの回転中心とのズレを補正することにより、円盤状物体の回転時のパターン偏芯を小さくして、光ディスク原盤等の信号検査装置においてプリフォーマット信号変調度などの測定を正確に行う偏芯調整装置が記載されている。
【０００４】
特許文献２にも、測定時、光ディスク原盤などの円盤状物体を保持し回転する回転機構部に装着して回転した状態で、レーザ発振器から円盤状物体に形成されたパターン上にレーザビームを照射する。そして円盤状物体に形成されたパターンによって回折する１次回折光を光位置センサ部で捕捉し、また偏芯量算出部は受光位置信号ａの変化量が小さくなるよう偏芯量補正信号ｂを出力し位置調整部は偏芯量補正信号ｂによって円盤状物体を移動し回転機構部の回転中心と円盤状物体上のパターン中心との偏芯を調整する偏芯調整装置が記載されている。
【０００５】
そして、特許文献３には、光ディスクのガラス板が載置されるべきターンテーブルの周囲に配設されたベースプレート上にてターンテーブルの回転中心に関して等角度間隔で配設された３つのピボット軸に連結されたリンクアームと、隣接するリンクアームを互いに揺動可能に連結する連接棒と、各リンクアーム上に取り付けられた案内駒と、各リンクアームのうち、少なくとも一つのリンクアームとベースプレートとの間に、ピボット軸を介して連結された、このリンクアームを揺動させるための駆動手段とを有しており、駆動手段により、各リンクアームをピボット軸の周りに揺動させることにより、各案内駒が、ターンテーブルの回転中心に対して、同一方向に等距離だけ移動して、ターンテーブル上に載置されたガラス板の外周に当接する構成としたガラス板のセンタリング装置が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２６６５８１号公報
【特許文献２】特開平６−４８９１号公報
【特許文献３】特開平７−２４００３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成の光ディスク原盤露光装置は、すでに記録済み溝部を有した光ディスク原盤であるレジスト原盤の溝内部に露光ピットを形成しようとする場合に、前述に提案されているフォーカス方向の機構だけでは、溝内部に露光ビームを照射することは困難である。その理由としては、溝付きレジスト原盤の回転中心とターンテーブル回転中心を一致させなければならず、このため対物レンズにトラッキング方向へ駆動する機構を設けてトラッキングサーボ制御による追従を実施しても偏芯が大きいとサーボ残差によって溝中心に露光ができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、溝付きレジスト原盤の偏芯を除去し溝内部の中央に露光溝またはピットを形成するため、溝付きレジスト原盤の回転中心とターンテーブル中心を一致させて、溝付きレジスト原盤の円周方向中心に露光ビームを照射して溝内部の中央に露光溝またはピットを露光形成する光ディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去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】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載される光ディスク原盤露光装置は、光ディスク原盤露光装置において、光ディスク原盤の回転中心を装置内に有する回転軸受の回転中心に一致させる偏芯除去手段と、偏芯除去手段を含めこの光ディスク原盤露光装置の各部を制御する制御手段とを備えた構成によって、偏芯除去手段により、対象の光ディスク原盤の外径真円度の影響に関係なく露光装置のターンテーブル中心を一致させて、記録済み溝部を有する光ディスク原盤を露光することができる。
【０００９】
また、請求項２，３に記載される光ディスク原盤露光装置は、偏芯除去手段として、光ディスク原盤の外周端部に接触して偏芯量を検知し補正するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドを備えたこと、さらに、偏芯除去時のみ光ディスク原盤に接触し、偏芯除去後は前記光ディスク原盤から離れるよう動作する駆動機構を備えた構成によって、偏芯除去手段により、対象となる溝付き光ディスク原盤とターンテーブル中心を一致させ、光ディスク原盤の記録済み溝内部の中心を露光することができる。
【００１０】
また、請求項４，５に記載される光ディスク原盤露光装置は、偏芯除去手段として、光ディスク原盤の露光に用いる対物レンズのフォーカス信号，トラッキング信号により偏芯量を検知する偏芯量検知機構を備えたこと、さらに、対物レンズの駆動手段として、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する構成によって、露光装置の対物レンズを光ディスク原盤の記録済み溝部に位置決めすることができる。
【００１１】
また、請求項６に記載される光ディスク原盤露光装置の偏芯除去方法は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスク原盤露光装置の偏芯除去手段による偏芯除去方法であって、光ディスク原盤の外周端部に接触するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドによって偏芯除去を行い、その後、対物レンズを光ディスク原盤の記録済み溝部にフォーカスサーボ制御させ光ディスク原盤を回転することで得られるトラッキングエラー信号から偏芯量を検知し、再度、マイクロメータヘッドにより偏芯除去の微調整を行って、記録済み溝部に対して偏芯量の少ない光ディスク原盤の中心を求める方法によって、溝付き光ディスク原盤における溝内部に露光ビームを照射することができ、溝内部の中央に溝またはピットを露光形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去方法によれば、偏芯除去手段により対象の光ディスク原盤の外径真円度の影響に関係なく露光装置のターンテーブル中心を一致させて、光ディスク原盤の記録済み溝内部の中央を露光可能として、その溝内部の中央に溝またはピットを露光形成できることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態における偏芯除去手段を備えた光ディスク原盤露光装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本露光装置の構成はレジスト原盤１を吸着して回転させるターンテーブル付きのエアスピンドルモータ（以下、ターンテーブル２という）、ターンテーブル２上に位置して対物レンズ３を含む移動光学系４からなる記録ヘッドを移動させるエアスライダ（図示せず）、記録するための露光光学系の一部である固定光学系５により構成されている。
【００１６】
この固定光学系５においては、露光光源として、紫外レーザ光（λ＝２５０〜４６０ｎｍ）を発振するＵＶレーザ５１が設置されている。ＵＶレーザ５１から出射された紫外レーザ光は、Ｅ／Ｏ（電気光学効果）素子またはＡ／Ｏ（音響光学効果）素子を用いた光変調器５２に入射され、所望のフォーマットに変調されるようになっている。光変調器５２によって変調された紫外レーザ光は、反射ミラー５３を介して、ビームエキスパンダ５４に入射され、紫外レーザ光を拡大し、ビーム成形するようになっている。ビームエキスパンダ５４によってビーム成形された紫外レーザ光は、分離ミラー５５を介して、移動光学系４に導かれるようになっている。
【００１７】
さらに、この分離ミラー５５を介して、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ；固体撮像素子）５６が配置されている。このＣＣＤ５６には、紫外レーザ光の集光ビームスポットを表示するモニタ５７が接続されている。
【００１８】
また、移動光学系４においては、回動可能な平行平面板からなるビームシフタ４１が配置され、固定光学系５の分離ミラー５５から導かれた紫外レーザ光の光軸を平行に移動して調整するようになっている。ビームシフタ４１の後段には、回動可能な部分反射ミラー４２が配置され、ビームシフタ４１によって光軸調整された紫外レーザ光を反射して、対物レンズ３に入射すると共に、この対物レンズ３に入射する紫外レーザ光の入射角を調整するようになっている。そして、対物レンズ３を用いて、回転するターンテーブル２上に搭載されたレジスト原盤１上に紫外レーザ光をその回折限界まで集光する。
【００１９】
さらに、部分反射ミラー４２を挟んで、対物レンズ３に対向する側に、フォーカス用ＬＤ４５、シリンドリカルレンズ４３および４分割ＰＤ（４分割受光素子）４４から構成されるフォーカス光学系が設けられている。フォーカス用ＬＤ４５から出射されたＬＤ光は対物レンズ３によってレジスト原盤１上に回折限界まで集光、反射し再び対物レンズ３および部分反射ミラー４２，４６を介してシリンドリカルレンズ４３を通過し、さらに４分割ＰＤ４４に入射するようになっている。
【００２０】
なお、対物レンズ３はボイスコイルアクチュエータ（図示せず）が接続されており、４分割ＰＤ４４によって得られたフォーカスエラー信号に基づき、回転するレジスト原盤１の面ぶれに対応しつつ、レジスト原盤１からの距離が常に対物レンズ３の焦点深度内に保持されるように対物レンズ３の位置をフォーカスサーボ制御するようになっている。
【００２１】
本露光装置の露光光学系の光軸調整を行った後、露光光源としてのＵＶレーザ５１に紫外レーザ光を発振させ、光変調器５２に入射させて所望のフォーマットに変調する。この光変調器５２によって変調された紫外レーザ光を、反射ミラー５３、ビームエキスパンダ５４、分離ミラー５５を介して移動光学系４に導く。移動光学系４では、固定光学系５からの紫外レーザ光がビームシフタ４１に入射、通過し部分反射ミラー４２により対物レンズ３方向に反射し、この対物レンズ３に入射する。そして、対物レンズ３を用いて、回転するターンテーブル２上に搭載されたレジスト原盤１上に紫外レーザ光をその回折限界まで集光する。
【００２２】
紫外レーザ光を回転するレジスト原盤１上に常に集光（フォーカス）させる手段としてのフォーカス光学系はＬＤ４５、シリンドリカルレンズ４３、４分割ＰＤ４４で構成される。ＬＤ４５から出射したレーザ光は部分反射ミラー４２，４６によって対物レンズ３を通過しレジスト原盤１上に集光し、その反射光が再度部分反射ミラー４２，４６を通過しシリンドリカルレンズ４３で非点収差を加えて４分割ＰＤ４４に入射する。
【００２３】
そして、図２（ｂ）に示す４分割ＰＤ４４によって検出した各検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから、下記の（数１）によってフォーカスエラーＦｅ、反射光量Ｒｆ、トラッキングエラーＴｅの各信号を得る。
（数１）
Ｆｅ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
Ｒｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
Ｔｅ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
ここで、光ディスク原盤であるレジスト原盤１の作成工程について説明する。図３に示すように、ガラス板１ａの基板洗浄を行って（Ｓ１）、レジスト膜１ｂをガラス板１ａ上に塗布して、レジスト原盤１’を作成する（Ｓ２）。作成したレジスト原盤１’を露光装置のターンテーブル上に設置し偏芯除去を行い（Ｓ３）、ＵＶレーザ５１，光変調器５２からの紫外レーザ光を対物レンズ３介してレジスト原盤１’に溝部１ｃを露光して（Ｓ４）、これを現像することで溝部１ｃを形成する（Ｓ５）。
【００２４】
さらに、レジスト原盤１’上にレジスト膜１ｂを塗布して、記録済み溝部を有するレジスト原盤１を作成する（Ｓ６）。このレジスト原盤１を露光装置のターンテーブル上に設置し本実施の形態の偏芯除去を行って（Ｓ７）、処理Ｓ４と同様に露光し（Ｓ８）、現像することにより光ディスク原盤を得る（Ｓ９）。
【００２５】
また、本露光装置が露光動作を行う場合、レジスト原盤１’をターンテーブル２に吸着させて一定速度（ＣＡＶ，ＣＬＶ）で回転させる。次に記録ヘッドがその半径、回転数に応じてレジスト原盤１’の半径方向に移動して紫外レーザ光をレジスト原盤１’に照射して潜像を形成する。通常この場合はレジスト原盤（図３に示すレジスト原盤１’）に溝はなく、平滑なレジスト面に対して露光が行われるためトラッキングサーボ制御は行わずフォーカスサーボ制御のみで露光が行われる。なお、このときのレジスト原盤１’とターンテーブル２との回転中心の偏芯除去はマイクロメータヘッドより検知し補正される。
【００２６】
例えば、ＣＡＶ（角速度一定）露光の場合はターンテーブル２およびエアスライダは一定速度で駆動し、ＣＬＶ（線速度一定）露光の場合は線速が一定になるようにターンテーブル２の回転、エアスライダの送り速度を送りピッチに合うように駆動することで一定ピッチの露光動作を行う。エアスライダを設定した送りピッチになるように駆動するためには、エアスライダ移動体（記録ヘッド）に設置したスケール（レーザスケール，マグネスケール，レーザ測長器等）により位置情報を得て、その位置情報にフィードバックサーボ制御を行い精度のよい送りを実現する。
【００２７】
図４は本実施の形態における偏芯除去手段の概略構成を示すブロック図であり、図４を参照しながら偏芯除去の動作について説明する。
【００２８】
図４に示すように、レジスト原盤１を吸着回転させるターンテーブル駆動系と、ターンテーブル上の記録ヘッド１０を移動するエアスライダ駆動系と、記録するための露光光学系（図示せず）、およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）１３からなる制御系で構成され、詳細には、ターンテーブル駆動系では、ＰＣ１３からの駆動信号に基づいてスピンドル・スライダサーボドライバ１４からのスピンドル駆動信号によってエアスピンドルモータ（図示せず）が回転駆動される。
【００２９】
エアスライダ駆動系では、ＰＣ１３からの制御信号および後述するスケールデータ信号に基づいてスピンドル・スライダサーボドライバ１４からのスライダ駆動信号によってエアスライダ６を駆動させて、記録ヘッド１０をレジスト原盤１の半径方向で回転数に応じて移動し紫外レーザ光をレジスト原盤１上に照射して潜像を形成する。その際、記録ヘッド１０に取り付けられているスケール７も記録ヘッド１０の移動に従って移動し、その移動量または位置情報をスケールデータ信号としてスピンドル・スライダサーボドライバ１４に出力する。
【００３０】
さらに、偏芯除去手段は、エンコーダモータ付きのマイクロメータヘッド１１、Ｔｅ信号検出器（トラッキングエラー信号検出器）１２、ＰＣ１３から構成されている。マイクロメータヘッド１１は、ターンテーブル中心に対向するように設置され、使用時以外はレジスト原盤１から離れるように移動軸をもっている。また、マイクロメータヘッド１１は、エアスライダ６の移動軸に平行に位置している。
【００３１】
本実施の形態における偏芯除去の処理として、まず、前述の図４に示すように記録済み溝部を有するレジスト原盤１をターンテーブル２上に設置してフォーカスサーボ制御を行う、この時はまだレジスト原盤の吸着を行わない。
【００３２】
そして、マイクロメータヘッド１１をレジスト原盤１の外周端部に接触させてターンテーブルをゆっくり回転しＴｅ信号検出器１２より得るトラッキングエラー信号から最も偏芯が少ないように（１周内においてゼロクロスする波形１周期が少ない）マイクロメータヘッド１１でレジスト原盤１を移動してレジスト原盤１の偏芯を除去する（図５参照）。なお、このレジスト原盤１の中心位置を設定する際に、ターンテーブルを所定の角度として、例えば９０度ずつ回動させてもよい。
【００３３】
なお、Ｔｅ信号検出器１２として、図２（ｂ）において説明した４分割ＰＤの受光面から得られるトラッキングエラー信号（Ｔｅ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））を用いる。
【００３４】
さらに、レジスト原盤１を回転させ、Ｔｅ信号検出器１２より得られるトラッキングエラー信号から偏芯量を検知して、再度マイクロメータヘッド１１により検知した偏芯量に基づき偏芯除去の微調整を行う。その後、レジスト原盤１を吸着してターンテーブルを回転させ、トラッキングサーボ制御をかけて露光を行う。
【００３５】
このように、すでに形成されている記録済み溝部をもつレジスト原盤１に対して偏芯除去して、トラッキングサーボ制御をかけて露光を行うことで、すでに形成されている溝内部の中央を露光しピットやグルーブの形成を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る光ディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去方法は、偏芯除去手段により対象の光ディスク原盤とターンテーブルの回転中心を一致させて、光ディスク原盤の記録済み溝内部の中央部分を露光して溝またはピットを形成することができ、露光装置等の偏芯除去に用いて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態における偏芯除去手段を備えた光ディスク原盤露光装置の概略構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態の光ディスク原盤露光装置における（ａ）はフォーカス光学系の概略構成、（ｂ）はフォーカス光学系の４分割ＰＤの受光面を示す図
【図３】光ディスク原盤であるレジスト原盤の作成工程を示す図
【図４】本実施の形態における偏芯除去手段の概略構成を示すブロック図
【図５】光ディスク原盤の回転に伴う偏芯の測定波形を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１，１’ レジスト原盤
２ ターンテーブル
３ 対物レンズ
４ 移動光学系
５ 固定光学系
６ エアスライダ
７ スケール
１０ 記録ヘッド
１１ マイクロメータヘッド
１２ Ｔｅ信号検出器
１３ ＰＣ
１４ スピンドル・スライダサーボドライバ
４１ ビームシフタ
４２，４６ 部分反射ミラー
４３ シリンドリカルレンズ
４４ ４分割ＰＤ
４５ ＬＤ
５１ ＵＶレーザ
５２ 光変調器
５３ 反射ミラー
５４ ビームエキスパンダ
５５ 分離ミラー
５６ ＣＣＤ
５７ モニタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏芯除去機構を有する光ディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク原盤露光装置では研磨されたガラス板上にレジストを塗布し、そのレジスト面に対して対物レンズにより集光したレーザ光を照射し溝形成を行っている。したがって、光ディスク原盤露光装置のレジスト面上でレーザ光を集光する対物レンズにはフォーカス方向のみ駆動する構造になっている。
【０００３】
また、特許文献１には、同心円状あるいはスパイラル状にパターンが形成された円盤状物体を保持回転する回転テーブルと、回転テーブルに固定され円盤状物体の外周に接するように配置された２個の位置決めストッパと、円盤状物体を２個の位置決めストッパの中心線方向に移動する移動調整機構と、円盤状物体に形成されたパターンの外周エッジまたは内周エッジを含む領域をモニタする映像モニタ部とを有し、円盤状物体の外径中心と回転テーブルの回転中心とのズレを補正することにより、円盤状物体の回転時のパターン偏芯を小さくして、光ディスク原盤等の信号検査装置においてプリフォーマット信号変調度などの測定を正確に行う偏芯調整装置が記載されている。
【０００４】
特許文献２にも、測定時、光ディスク原盤などの円盤状物体を保持し回転する回転機構部に装着して回転した状態で、レーザ発振器から円盤状物体に形成されたパターン上にレーザビームを照射する。そして円盤状物体に形成されたパターンによって回折する１次回折光を光位置センサ部で捕捉し、また偏芯量算出部は受光位置信号ａの変化量が小さくなるよう偏芯量補正信号ｂを出力し位置調整部は偏芯量補正信号ｂによって円盤状物体を移動し回転機構部の回転中心と円盤状物体上のパターン中心との偏芯を調整する偏芯調整装置が記載されている。
【０００５】
そして、特許文献３には、光ディスクのガラス板が載置されるべきターンテーブルの周囲に配設されたベースプレート上にてターンテーブルの回転中心に関して等角度間隔で配設された３つのピボット軸に連結されたリンクアームと、隣接するリンクアームを互いに揺動可能に連結する連接棒と、各リンクアーム上に取り付けられた案内駒と、各リンクアームのうち、少なくとも一つのリンクアームとベースプレートとの間に、ピボット軸を介して連結された、このリンクアームを揺動させるための駆動手段とを有しており、駆動手段により、各リンクアームをピボット軸の周りに揺動させることにより、各案内駒が、ターンテーブルの回転中心に対して、同一方向に等距離だけ移動して、ターンテーブル上に載置されたガラス板の外周に当接する構成としたガラス板のセンタリング装置が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２６６５８１号公報
【特許文献２】特開平６−４８９１号公報
【特許文献３】特開平７−２４００３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成の光ディスク原盤露光装置は、すでに記録済み溝部を有した光ディスク原盤であるレジスト原盤の溝内部に露光ピットを形成しようとする場合に、前述に提案されているフォーカス方向の機構だけでは、溝内部に露光ビームを照射することは困難である。その理由としては、溝付きレジスト原盤の回転中心とターンテーブル回転中心を一致させなければならず、このため対物レンズにトラッキング方向へ駆動する機構を設けてトラッキングサーボ制御による追従を実施しても偏芯が大きいとサーボ残差によって溝中心に露光ができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、溝付きレジスト原盤の偏芯を除去し溝内部の中央に露光溝またはピットを形成するため、溝付きレジスト原盤の回転中心とターンテーブル中心を一致させて、溝付きレジスト原盤の円周方向中心に露光ビームを照射して溝内部の中央に露光溝またはピットを露光形成する光ディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去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】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載される光ディスク原盤露光装置は、光ディスク原盤露光装置において、光ディスク原盤の回転中心を装置内に有する回転軸受の回転中心に一致させる偏芯除去手段と、偏芯除去手段を含めこの光ディスク原盤露光装置の各部を制御する制御手段とを備えた構成によって、偏芯除去手段により、対象の光ディスク原盤の外径真円度の影響に関係なく露光装置のターンテーブル中心を一致させて、記録済み溝部を有する光ディスク原盤を露光することができる。
【０００９】
また、請求項２，３に記載される光ディスク原盤露光装置は、偏芯除去手段として、光ディスク原盤の外周端部に接触して偏芯量を検知し補正するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドを備えたこと、さらに、偏芯除去時のみ光ディスク原盤に接触し、偏芯除去後は前記光ディスク原盤から離れるよう動作する駆動機構を備えた構成によって、偏芯除去手段により、対象となる溝付き光ディスク原盤とターンテーブル中心を一致させ、光ディスク原盤の記録済み溝内部の中心を露光することができる。
【００１０】
また、請求項４，５に記載される光ディスク原盤露光装置は、偏芯除去手段として、光ディスク原盤の露光に用いる対物レンズのフォーカス信号，トラッキング信号により偏芯量を検知する偏芯量検知機構を備えたこと、さらに、対物レンズの駆動手段として、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する構成によって、露光装置の対物レンズを光ディスク原盤の記録済み溝部に位置決めすることができる。
【００１１】
また、請求項６に記載される光ディスク原盤露光装置の偏芯除去方法は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスク原盤露光装置の偏芯除去手段による偏芯除去方法であって、光ディスク原盤の外周端部に接触するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドによって偏芯除去を行い、その後、対物レンズを光ディスク原盤の記録済み溝部にフォーカスサーボ制御させ光ディスク原盤を回転することで得られるトラッキングエラー信号から偏芯量を検知し、再度、マイクロメータヘッドにより偏芯除去の微調整を行って、記録済み溝部に対して偏芯量の少ない光ディスク原盤の中心を求める方法によって、溝付き光ディスク原盤における溝内部に露光ビームを照射することができ、溝内部の中央に溝またはピットを露光形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去方法によれば、偏芯除去手段により対象の光ディスク原盤の外径真円度の影響に関係なく露光装置のターンテーブル中心を一致させて、光ディスク原盤の記録済み溝内部の中央を露光可能として、その溝内部の中央に溝またはピットを露光形成できることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態における偏芯除去手段を備えた光ディスク原盤露光装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本露光装置の構成はレジスト原盤１を吸着して回転させるターンテーブル付きのエアスピンドルモータ（以下、ターンテーブル２という）、ターンテーブル２上に位置して対物レンズ３を含む移動光学系４からなる記録ヘッドを移動させるエアスライダ（図示せず）、記録するための露光光学系の一部である固定光学系５により構成されている。
【００１６】
この固定光学系５においては、露光光源として、紫外レーザ光（λ＝２５０〜４６０ｎｍ）を発振するＵＶレーザ５１が設置されている。ＵＶレーザ５１から出射された紫外レーザ光は、Ｅ／Ｏ（電気光学効果）素子またはＡ／Ｏ（音響光学効果）素子を用いた光変調器５２に入射され、所望のフォーマットに変調されるようになっている。光変調器５２によって変調された紫外レーザ光は、反射ミラー５３を介して、ビームエキスパンダ５４に入射され、紫外レーザ光を拡大し、ビーム成形するようになっている。ビームエキスパンダ５４によってビーム成形された紫外レーザ光は、分離ミラー５５を介して、移動光学系４に導かれるようになっている。
【００１７】
さらに、この分離ミラー５５を介して、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ；固体撮像素子）５６が配置されている。このＣＣＤ５６には、紫外レーザ光の集光ビームスポットを表示するモニタ５７が接続されている。
【００１８】
また、移動光学系４においては、回動可能な平行平面板からなるビームシフタ４１が配置され、固定光学系５の分離ミラー５５から導かれた紫外レーザ光の光軸を平行に移動して調整するようになっている。ビームシフタ４１の後段には、回動可能な部分反射ミラー４２が配置され、ビームシフタ４１によって光軸調整された紫外レーザ光を反射して、対物レンズ３に入射すると共に、この対物レンズ３に入射する紫外レーザ光の入射角を調整するようになっている。そして、対物レンズ３を用いて、回転するターンテーブル２上に搭載されたレジスト原盤１上に紫外レーザ光をその回折限界まで集光する。
【００１９】
さらに、部分反射ミラー４２を挟んで、対物レンズ３に対向する側に、フォーカス用ＬＤ４５、シリンドリカルレンズ４３および４分割ＰＤ（４分割受光素子）４４から構成されるフォーカス光学系が設けられている。フォーカス用ＬＤ４５から出射されたＬＤ光は対物レンズ３によってレジスト原盤１上に回折限界まで集光、反射し再び対物レンズ３および部分反射ミラー４２，４６を介してシリンドリカルレンズ４３を通過し、さらに４分割ＰＤ４４に入射するようになっている。
【００２０】
なお、対物レンズ３はボイスコイルアクチュエータ（図示せず）が接続されており、４分割ＰＤ４４によって得られたフォーカスエラー信号に基づき、回転するレジスト原盤１の面ぶれに対応しつつ、レジスト原盤１からの距離が常に対物レンズ３の焦点深度内に保持されるように対物レンズ３の位置をフォーカスサーボ制御するようになっている。
【００２１】
本露光装置の露光光学系の光軸調整を行った後、露光光源としてのＵＶレーザ５１に紫外レーザ光を発振させ、光変調器５２に入射させて所望のフォーマットに変調する。この光変調器５２によって変調された紫外レーザ光を、反射ミラー５３、ビームエキスパンダ５４、分離ミラー５５を介して移動光学系４に導く。移動光学系４では、固定光学系５からの紫外レーザ光がビームシフタ４１に入射、通過し部分反射ミラー４２により対物レンズ３方向に反射し、この対物レンズ３に入射する。そして、対物レンズ３を用いて、回転するターンテーブル２上に搭載されたレジスト原盤１上に紫外レーザ光をその回折限界まで集光する。
【００２２】
紫外レーザ光を回転するレジスト原盤１上に常に集光（フォーカス）させる手段としてのフォーカス光学系はＬＤ４５、シリンドリカルレンズ４３、４分割ＰＤ４４で構成される。ＬＤ４５から出射したレーザ光は部分反射ミラー４２，４６によって対物レンズ３を通過しレジスト原盤１上に集光し、その反射光が再度部分反射ミラー４２，４６を通過しシリンドリカルレンズ４３で非点収差を加えて４分割ＰＤ４４に入射する。
【００２３】
そして、図２（ｂ）に示す４分割ＰＤ４４によって検出した各検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから、下記の（数１）によってフォーカスエラーＦｅ、反射光量Ｒｆ、トラッキングエラーＴｅの各信号を得る。
（数１）
Ｆｅ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
Ｒｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
Ｔｅ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
ここで、光ディスク原盤であるレジスト原盤１の作成工程について説明する。図３に示すように、ガラス板１ａの基板洗浄を行って（Ｓ１）、レジスト膜１ｂをガラス板１ａ上に塗布して、レジスト原盤１’を作成する（Ｓ２）。作成したレジスト原盤１’を露光装置のターンテーブル上に設置し偏芯除去を行い（Ｓ３）、ＵＶレーザ５１，光変調器５２からの紫外レーザ光を対物レンズ３介してレジスト原盤１’に溝部１ｃを露光して（Ｓ４）、これを現像することで溝部１ｃを形成する（Ｓ５）。
【００２４】
さらに、レジスト原盤１’上にレジスト膜１ｂを塗布して、記録済み溝部を有するレジスト原盤１を作成する（Ｓ６）。このレジスト原盤１を露光装置のターンテーブル上に設置し本実施の形態の偏芯除去を行って（Ｓ７）、処理Ｓ４と同様に露光し（Ｓ８）、現像することにより光ディスク原盤を得る（Ｓ９）。
【００２５】
また、本露光装置が露光動作を行う場合、レジスト原盤１’をターンテーブル２に吸着させて一定速度（ＣＡＶ，ＣＬＶ）で回転させる。次に記録ヘッドがその半径、回転数に応じてレジスト原盤１’の半径方向に移動して紫外レーザ光をレジスト原盤１’に照射して潜像を形成する。通常この場合はレジスト原盤（図３に示すレジスト原盤１’）に溝はなく、平滑なレジスト面に対して露光が行われるためトラッキングサーボ制御は行わずフォーカスサーボ制御のみで露光が行われる。なお、このときのレジスト原盤１’とターンテーブル２との回転中心の偏芯除去はマイクロメータヘッドより検知し補正される。
【００２６】
例えば、ＣＡＶ（角速度一定）露光の場合はターンテーブル２およびエアスライダは一定速度で駆動し、ＣＬＶ（線速度一定）露光の場合は線速が一定になるようにターンテーブル２の回転、エアスライダの送り速度を送りピッチに合うように駆動することで一定ピッチの露光動作を行う。エアスライダを設定した送りピッチになるように駆動するためには、エアスライダ移動体（記録ヘッド）に設置したスケール（レーザスケール，マグネスケール，レーザ測長器等）により位置情報を得て、その位置情報にフィードバックサーボ制御を行い精度のよい送りを実現する。
【００２７】
図４は本実施の形態における偏芯除去手段の概略構成を示すブロック図であり、図４を参照しながら偏芯除去の動作について説明する。
【００２８】
図４に示すように、レジスト原盤１を吸着回転させるターンテーブル駆動系と、ターンテーブル上の記録ヘッド１０を移動するエアスライダ駆動系と、記録するための露光光学系（図示せず）、およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）１３からなる制御系で構成され、詳細には、ターンテーブル駆動系では、ＰＣ１３からの駆動信号に基づいてスピンドル・スライダサーボドライバ１４からのスピンドル駆動信号によってエアスピンドルモータ（図示せず）が回転駆動される。
【００２９】
エアスライダ駆動系では、ＰＣ１３からの制御信号および後述するスケールデータ信号に基づいてスピンドル・スライダサーボドライバ１４からのスライダ駆動信号によってエアスライダ６を駆動させて、記録ヘッド１０をレジスト原盤１の半径方向で回転数に応じて移動し紫外レーザ光をレジスト原盤１上に照射して潜像を形成する。その際、記録ヘッド１０に取り付けられているスケール７も記録ヘッド１０の移動に従って移動し、その移動量または位置情報をスケールデータ信号としてスピンドル・スライダサーボドライバ１４に出力する。
【００３０】
さらに、偏芯除去手段は、エンコーダモータ付きのマイクロメータヘッド１１、Ｔｅ信号検出器（トラッキングエラー信号検出器）１２、ＰＣ１３から構成されている。マイクロメータヘッド１１は、ターンテーブル中心に対向するように設置され、使用時以外はレジスト原盤１から離れるように移動軸をもっている。また、マイクロメータヘッド１１は、エアスライダ６の移動軸に平行に位置している。
【００３１】
本実施の形態における偏芯除去の処理として、まず、前述の図４に示すように記録済み溝部を有するレジスト原盤１をターンテーブル２上に設置してフォーカスサーボ制御を行う、この時はまだレジスト原盤の吸着を行わない。
【００３２】
そして、マイクロメータヘッド１１をレジスト原盤１の外周端部に接触させてターンテーブルをゆっくり回転しＴｅ信号検出器１２より得るトラッキングエラー信号から最も偏芯が少ないように（１周内においてゼロクロスする波形１周期が少ない）マイクロメータヘッド１１でレジスト原盤１を移動してレジスト原盤１の偏芯を除去する（図５参照）。なお、このレジスト原盤１の中心位置を設定する際に、ターンテーブルを所定の角度として、例えば９０度ずつ回動させてもよい。
【００３３】
なお、Ｔｅ信号検出器１２として、図２（ｂ）において説明した４分割ＰＤの受光面から得られるトラッキングエラー信号（Ｔｅ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））を用いる。
【００３４】
さらに、レジスト原盤１を回転させ、Ｔｅ信号検出器１２より得られるトラッキングエラー信号から偏芯量を検知して、再度マイクロメータヘッド１１により検知した偏芯量に基づき偏芯除去の微調整を行う。その後、レジスト原盤１を吸着してターンテーブルを回転させ、トラッキングサーボ制御をかけて露光を行う。
【００３５】
このように、すでに形成されている記録済み溝部をもつレジスト原盤１に対して偏芯除去して、トラッキングサーボ制御をかけて露光を行うことで、すでに形成されている溝内部の中央を露光しピットやグルーブの形成を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る光ディスク原盤露光装置およびこの偏芯除去方法は、偏芯除去手段により対象の光ディスク原盤とターンテーブルの回転中心を一致させて、光ディスク原盤の記録済み溝内部の中央部分を露光して溝またはピットを形成することができ、露光装置等の偏芯除去に用いて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態における偏芯除去手段を備えた光ディスク原盤露光装置の概略構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態の光ディスク原盤露光装置における（ａ）はフォーカス光学系の概略構成、（ｂ）はフォーカス光学系の４分割ＰＤの受光面を示す図
【図３】光ディスク原盤であるレジスト原盤の作成工程を示す図
【図４】本実施の形態における偏芯除去手段の概略構成を示すブロック図
【図５】光ディスク原盤の回転に伴う偏芯の測定波形を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１，１’ レジスト原盤
２ ターンテーブル
３ 対物レンズ
４ 移動光学系
５ 固定光学系
６ エアスライダ
７ スケール
１０ 記録ヘッド
１１ マイクロメータヘッド
１２ Ｔｅ信号検出器
１３ ＰＣ
１４ スピンドル・スライダサーボドライバ
４１ ビームシフタ
４２，４６ 部分反射ミラー
４３ シリンドリカルレンズ
４４ ４分割ＰＤ
４５ ＬＤ
５１ ＵＶレーザ
５２ 光変調器
５３ 反射ミラー
５４ ビームエキスパンダ
５５ 分離ミラー
５６ ＣＣＤ
５７ モニタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク原盤露光装置において、前記光ディスク原盤の回転中心を装置内に有する回転軸受の回転中心に一致させる偏芯除去手段と、前記偏芯除去手段を含め当該光ディスク原盤露光装置の各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
【請求項２】
前記偏芯除去手段として、光ディスク原盤の外周端部に接触して偏芯量を検知し補正するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドを備えたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項３】
前記偏芯除去手段として、偏芯除去時のみ光ディスク原盤に接触し、偏芯除去後は前記光ディスク原盤から離れるよう動作する駆動機構を備えたことを特徴とする請求項２記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項４】
前記偏芯除去手段として、光ディスク原盤の露光に用いる対物レンズのフォーカス信号，トラッキング信号により偏芯量を検知する偏芯量検知機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項５】
前記対物レンズの駆動手段として、前記対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動することを特徴とする請求項４記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスク原盤露光装置の偏芯除去手段による偏芯除去方法であって、光ディスク原盤の外周端部に接触するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドによって偏芯除去を行い、その後、対物レンズを前記光ディスク原盤の記録済み溝部にフォーカスサーボ制御させ光ディスク原盤を回転することで得られるトラッキングエラー信号から偏芯量を検知し、再度、前記マイクロメータヘッドによって前記検知した偏芯量で偏芯除去の微調整を行って、前記記録済み溝部に対して偏芯量の少ない前記光ディスク原盤の中心を求めることを特徴とする光ディスク原盤露光装置の偏芯除去方法。
【請求項１】
光ディスク原盤露光装置において、前記光ディスク原盤の回転中心を装置内に有する回転軸受の回転中心に一致させる偏芯除去手段と、前記偏芯除去手段を含め当該光ディスク原盤露光装置の各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
【請求項２】
前記偏芯除去手段として、光ディスク原盤の外周端部に接触して偏芯量を検知し補正するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドを備えたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項３】
前記偏芯除去手段として、偏芯除去時のみ光ディスク原盤に接触し、偏芯除去後は前記光ディスク原盤から離れるよう動作する駆動機構を備えたことを特徴とする請求項２記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項４】
前記偏芯除去手段として、光ディスク原盤の露光に用いる対物レンズのフォーカス信号，トラッキング信号により偏芯量を検知する偏芯量検知機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項５】
前記対物レンズの駆動手段として、前記対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動することを特徴とする請求項４記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスク原盤露光装置の偏芯除去手段による偏芯除去方法であって、光ディスク原盤の外周端部に接触するエンコーダモータ付きのマイクロメータヘッドによって偏芯除去を行い、その後、対物レンズを前記光ディスク原盤の記録済み溝部にフォーカスサーボ制御させ光ディスク原盤を回転することで得られるトラッキングエラー信号から偏芯量を検知し、再度、前記マイクロメータヘッドによって前記検知した偏芯量で偏芯除去の微調整を行って、前記記録済み溝部に対して偏芯量の少ない前記光ディスク原盤の中心を求めることを特徴とする光ディスク原盤露光装置の偏芯除去方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１２３７０（Ｐ２００６−１２３７０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９９０５４（Ｐ２００４−１９９０５４）
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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