DE19537403A1

DE19537403A1 - Vorrichtung zum Laserstrahlbelichten eines Substrates und Verfahren zur Durchführung des Laserstrahlbelichtens

Info

Publication number: DE19537403A1
Application number: DE1995137403
Authority: DE
Inventors: Bernd Hensel; Friedrich Hofmann; Hermann Dr Koop; Paul Kaiser; Ralf Suess
Original assignee: Leybold AG; Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 1997-04-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Laserstrahl belichten eines kreisscheibenförmigen Substrates, welche einen in einem Tisch quer zu einem Laserstrahl-Objektiv mittels eines Radialantriebs verfahrbaren Schlitten mit einer Substrataufnahme hat und bei der zur gleichförmigen Umdrehung der Substrataufnahme ein Drehantrieb vorgesehen ist.

Für die Fertigung von Masterscheiben, mit denen optisch auslesbare Informationsträger, beispielsweise Compact- Disks erzeugt werden, ist es erforderlich, daß auf einer spiralförmig verlaufenden Spur der Masterscheibe entspre chend der digitalen Information mit Hilfe des Laser strahls Pits in genau festgelegten Positionen plaziert werden. Dazu hat man bislang die Drehzahl der Substrataufnahme möglichst genau gemessen und geregelt. Gleichzeitig wurde der erforderliche Radialvorschub mög lichst genau derart eingestellt, daß der Spurabstand pro Umdrehung der Substrataufnahme konstant blieb. Bei den bisherigen Systemen wurde also über eine gemeinsame Zeit basis die richtige Position von Dreh- und Radialantrieb eingestellt.

Die bisherigen Vorrichtungen müssen sehr aufwendig ge staltet sein, damit eine ausreichend genaue Plazierung der Pits möglich wird. Trotz aufwendiger Kompensations einrichtungen und äußerst hoher Fertigungsgenauigkeiten läßt die Güte der Masterscheiben jedoch oftmals zu wün schen übrig.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrich tung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Pits auf der Masterscheibe mit möglichst geringen Anfor derungen an die Präzision der Vorrichtung und möglichst geringem Steuerungsaufwand möglichst genau plaziert wer den können. Weiterhin soll ein Verfahren zum Laserstrahl belichten von kreisförmigen Substraten entwickelt werden, durch welches Pits möglichst genau plaziert werden kön nen.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß der Drehantrieb zur unmittelbaren Steuerung des Vorschubs des Radialantriebs in Abhängigkeit von der Win kelposition einen Drehimpulsgeber hat.

Bei einer solchen Vorrichtung setzt jeder Drehimpuls je nach Teilungsverhältnis den Radialantrieb um eine be stimmte Strecke weiter. Die Radialbewegung und Drehbewe gung sind deshalb nicht mehr wie beim Stand der Technik über die Zeit, sondern wie bei einem mechanischen Getrie be über den Ort starr miteinander gekoppelt. Dadurch ent spricht jede Winkeländerung des Drehantriebs einer be stimmten Radialbewegung. Hierdurch führen Schwankungen der Drehgeschwindigkeit nicht mehr zu einer ungenauen Plazierung der Pits. Die räumliche Zuordnung der Pits auf der Spur des Informationsträgers bleibt deshalb unabhän gig von Drehzahländerungen erhalten und im Endeffekt auf der CD "eingefroren". Schwankungen in der Aufzeichnungs drehzahl werden beim Abspielen einer CD dann zwar repro duziert, führen aber nicht zu einer Verschlechterung der Wiedergabequalität.

Die Vorrichtung ist besonders wartungsfreundlich gestal tet, wenn die Substrataufnahme eine in einem Luftlager gelagerte Spindel aufweist und der Drehantrieb einen un mittelbar am unteren Ende der Spindel angeflanschten Mo tor hat. Durch diese Gestaltung ist ein einfacher Aus tausch des Motors möglich.

Auch der Drehimpulsgeber kann leicht ausgetauscht und bei vorhandenen Anlagen nachträglich installiert werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Dreh impulsgeber am Motor vorgesehen ist.

Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines Verfahrens zum Laserstrahlbelichten eines kreisscheiben förmigen Substrates, bei dem das Substrat auf einer Substrataufnahme gleichförmig gedreht und gleichzeitig mittels eines Radialantriebs quer zu einem Laserstrahl- Objektiv bewegt wird, wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß ab einem bestimmten Startpunkt kontinuierlich die Winkelposition der Substrataufnahme gemessen und da nach der Radialantrieb unmittelbar gesteuert wird. Ein solches Verfahren ist mit einer besonders einfachen Vor richtung ausführbar und verlangt keine äußerst konstante Drehzahl der Scheibenaufnahme.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Ei ne davon ist stark schematisch in der Zeichnung darge stellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt einen Tisch 1, in welchem ein Schlitten 2 auf Luftlagern 3 quer zur Zeichnungsebene verfahrbar ist. Der Schlitten 2 hat eine Substrataufnahme 4, auf der ein als Masterscheibe dienendes Substrat 5 durch Unter druck gehalten ist. Die Substrataufnahme 4 ist am oberen Ende einer Spindel 6 vorgesehen, welche ihrerseits in ei nem nicht gezeigten Luftlager des Schlittens 2 drehbar gelagert ist. Zum Antrieb der Spindel 6 und damit der Substrataufnahme 4 dient ein Drehantrieb 7 mit einem Mo tor 8, der zusammen mit einem Drehimpulsgeber 9 am unte ren Ende der Spindel 6 angeflanscht ist.

Über den Tisch 1 führt eine Brücke 10, welche ein Laser strahl-Objektiv 11 haltert.

Zum Verfahren des Schlittens 2 dient ein in Fig. 2 ange deuteter Radialantrieb 12. Arbeitet dieser, dann bewegt sich das Substrat 5 quer zu dem Laserstrahl-Objektiv 11, so daß infolge der gleichzeitigen Drehung der Substrataufnahme 4 mit dem Substrat 5 Pits auf einer spi ralförmigen Spur auf dem Substrat 5 belichtet werden kön nen. Wichtig für die Erfindung ist, daß der Drehimpulsge ber 9 kontinuierlich Signale über die Winkelposition der Substrataufnahme 4 gibt und danach der Radialantrieb 12 gesteuert wird. Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit der Substrataufnahme 4 führen deshalb auch zu Schwankun gen des Radialvorschubs, so daß die Plazierung der Pits unabhängig von solchen Schwankungen präzise erfolgt.

Bezugszeichenliste

1 Tisch
2 Schlitten
3 Luftlager
4 Substrataufnahme
5 Substrat
6 Spindel
7 Drehantrieb
8 Motor
9 Drehimpulsgeber
10 Brücke
11 Laserstrahl-Objektiv
12 Radialantrieb

Claims

1. Vorrichtung zum Laserstrahlbelichten eines kreisschei benförmigen Substrates, welche einen in einem Tisch quer zu einem Laserstrahl-Objektiv mittels eines Radialan triebs verfahrbaren Schlitten mit einer Substrataufnahme hat und bei der zur gleichförmigen Umdrehung der Substrataufnahme ein Drehantrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (7) zur unmittelbaren Steuerung des Vorschubs des Radialantriebs (12) in Abhän gigkeit von der Winkelposition einen Drehimpulsgeber (9) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrataufnahme (4) eine in einem Luftlager ge lagerte Spindel (6) aufweist und der Drehantrieb (7) ei nen unmittelbar am unteren Ende der Spindel (6) an geflanschten Motor (8) hat.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Drehimpulsgeber (9) am Motor (8) vorgesehen ist.

4. Verfahren zum Laserstrahlbelichten eines kreisschei benförmigen Substrates, bei dem das Substrat auf einer Substrataufnahme gleichförmig gedreht und gleichzeitig mittels eines Radialantriebs quer zu einem Laserstrahl- Objektiv bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ab ei nem bestimmten Startpunkt kontinuierlich die Winkelpo sition der Substrataufnahme gemessen und danach der Ra dialantrieb unmittelbar gesteuert wird.