JP2001236662A - 光ディスク原盤の露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、微細溝を形成するために露光光と
して紫外レーザ光を用いる場合であっても、露光光学系
の光軸調整を容易かつ安全に行うことが可能であると共
に、正確かつ高精度にフォーカスずれを検出することが
可能な光ディスク原盤の露光装置を提供することを目的
とする。 【解決手段】 光ディスク原盤の露光装置の露光光学系
において、露光光源として波長２００〜４００ｎｍの紫
外レーザ光を発振するＵＶレーザ１０の後方直後に、光
軸調整用光源として可視レーザ光を発振するＨｅ−Ｎｅ
レーザ１２が直列に配置され、露光光学系の光軸調整を
行う際には、ＵＶレーザ１０の共振ミラーを取り外し、
Ｈｅ−Ｎｅレーザ１２からの可視レーザ光がＵＶレーザ
１０のチューブ内を通過し、ＵＶレーザ１０からの紫外
レーザ光が通過する光路と同一の光路をＨｅ−Ｎｅレー
ザ１２からの可視レーザ光が通過するようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの製造
に使用される光ディスク原盤の露光装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク原盤の露光装置の露光光学系
は、一般に、ガラス基板上にレジスト膜が形成されてい
るレジスト板に潜像を形成するための光学系の他に、対
物レンズにより回転するレジスト板上に回折限界まで集
光させる際のフォーカスずれを検出するためのフォーカ
ス光学系を備えている。そして、このフォーカス光学系
により検出したフォーカスずれに基づいて、対物レンズ
の位置を調整するフォーカスサーボ制御を行っている。
なお、このフォーカス光学系においては、通常、可視領
域のレーザ光を発振するＨｅ−ＮｅレーザやＬＤ（レー
ザダイオード）等が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
て、光ディスクの高密度化の進展に伴い、今まで以上に
微細な溝を形成することが要求されるようになってき
た。このため、光ディスク原盤の露光装置としては、対
物レンズの高ＮＡ（Numerical Aperture；開口数）化や
露光光の短波長化により、微細溝を形成する試みが行な
われている。しかし、対物レンズの高ＮＡ化について
は、既にＮＡ０．９程度の対物レンズが使用されてお
り、これ以上の高ＮＡ化は不可能に近い。

【０００４】他方、露光光の短波長化については、現状
のＣＤ、ＤＶＤ等のディスク原盤を作製する際の露光装
置において、ＡｒレーザやＫｒレーザによる波長４１３
ｎｍや波長４５７．９ｎｍのレーザ光を使用している
が、最近、２００〜４００ｎｍの紫外領域の波長の露光
光の使用が検討されている。

【０００５】しかし、このような紫外領域の波長のレー
ザ光（以下、単に「紫外レーザ光」という）を露光光と
して使用した場合、前述のフォーカス光学系に使用して
いるＨｅ−ＮｅレーザやＬＤ等の可視領域の波長のレー
ザ光（以下、単に「可視レーザ光」という）を用いてフ
ォーカスサーボを行なうと、紫外レーザ光による焦点位
置と可視レーザ光による焦点位置とに差異が生じ、正確
なフォーカスずれを高精度に検出することができないた
め、露光光としての紫外レーザ光をレジスト板上に正確
かつ高精度に集光することができないという不具合が生
じる。

【０００６】このような不具合を解消するため、露光光
としての紫外レーザ光そのものを用いてフォーカスサー
ボ制御を行なう試みもなされている。例えば、特開平７
−１０６２１号公報の「露光装置、光ディスク原盤露光
装置及び半導体露光装置」においては、紫外レーザ光源
出射部からダイオードレーザ励起による固体レーザの第
２の共振器で波長変換されたレーザ光を取り出すと共
に、第１の共振器からのレーザ光を同時に出射させるこ
とにより、露光及びモニタ用の光学系の共用化を行い、
第１の共振器からのレーザ光によりフォーカス検出制御
系でフォーカスの位置ずれ量を検出している。

【０００７】しかし、紫外レーザ光を出射する光源とし
て、例えばガスレーザを使用する場合には、そのチュー
ブ寿命等によってガスレーザを定期的に交換する必要が
生じるが、その際にフォーカス光学系の調整を行なうこ
とは非常に困難で、長時間を要するという不具合が生じ
る。

【０００８】また、ガスレーザは環境温湿度等の影響に
より露光光学系の光軸変動が発生し易く、更にフォーカ
ス光学系も兼ねている場合には、光軸ずれによって検出
位置も変わってしまうという不具合が生じる。しかも、
露光光学系の光軸調整を行う場合には、目に見えない紫
外レーザ光を用いるため、その紫外レーザ光の予期しな
い反射による思わぬ事故が起きる危険性も大きい。

【０００９】そこで本発明は、以上の問題点に鑑みてな
されたものであり、微細溝を形成するために露光光とし
て紫外レーザ光を用いる場合であっても、露光光学系の
光軸調整を容易かつ安全に行うことが可能であると共
に、正確かつ高精度にフォーカスずれを検出することが
可能な光ディスク原盤の露光装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る光ディスク原盤の露光装置によって達成され
る。即ち、請求項１に係る光ディスク原盤の露光装置
は、露光光源から出射された紫外レーザ光を対物レンズ
を介してレジスト板上に集光する露光光学系を有する光
ディスク原盤の露光装置であって、可視レーザ光を発生
する光軸調整用光源を備え、この光軸調整用光源からの
可視レーザ光が、露光光源からの紫外レーザ光が通過す
る光路と同一の光路を通過するようにし、光軸調整用光
源からの可視レーザ光を用いて、露光光学系の光軸調整
を行うことを特徴とする。

【００１１】このように請求項１に係る光ディスク原盤
の露光装置においては、可視レーザ光を発生する光軸調
整用光源を備え、この光軸調整用光源からの可視レーザ
光が通過する光路を露光光源からの紫外レーザ光が通過
する光路と同一にすることにより、例えばチューブ寿命
等により露光光源を交換する際には、露光光源を取外
し、新たな露光光源を光軸調整用光源からの可視レーザ
光が遮断されないように再設置すればよく、また環境温
湿度等の影響により露光光学系の光軸が変動した際に
は、目に見えない紫外レーザ光を発振させることなく、
可視可能なレーザ光を用いればよいため、露光光学系に
おける光学部品の交換や光軸の調整が容易かつ正確に行
われ、目に見えない紫外レーザ光の予期しない反射によ
る思わぬ事故も未然に防止される。

【００１２】しかも、ここでは、露光光として例えば波
長２００〜４００ｎｍの紫外レーザ光を用いていること
により、従来の波長４１３ｎｍや４５８ｎｍのレーザ光
を用いる場合に比べて露光光の短波長化が実現される。
また、対レジスト感度も大幅に向上するため、少量の露
光光量による高線速の露光、例えば２倍速や３倍速の露
光が行われる。

【００１３】また、請求項２に係る光ディスク原盤の露
光装置は、上記請求項１に係る光ディスク原盤の露光装
置において、光軸調整用光源が露光光源の後方直後に配
置され、露光光源の共振器ミラーが取り外された場合
に、光軸調整用光源からの可視レーザ光が露光光源内を
通過するようになっていることを特徴とする。

【００１４】このように請求項２に係る光ディスク原盤
の露光装置においては、光軸調整用光源が露光光源の後
方直後に配置され、露光光源の共振器ミラーが取り外さ
れた場合に、光軸調整用光源からの可視レーザ光が露光
光源内を通過するようになっていることにより、露光光
学系の光軸調整を行う際に、露光光源の共振器ミラーを
取り外せば、露光光源からの紫外レーザ光が通過する光
路と同一の光路を光軸調整用光源からの可視レーザ光が
通過することになるため、上記請求項１に係る光ディス
ク原盤の露光装置の作用、即ち露光光学系における光学
部品の交換や光軸の調整が容易かつ正確に行われ、目に
見えない紫外レーザ光の予期しない反射による思わぬ事
故も未然に防止されるという作用が実現される。

【００１５】また、露光光学系の光軸調整が終了した
後、紫外レーザ光による露光を行う際には、光軸調整用
光源のレーザ発振を停止し、露光光源の共振器ミラーを
再び取り付けて、露光光源のレーザ発振を行えばよい。
このため、上記請求項１の場合と同様に、短波長化され
た露光光による高線速の露光が実現される。

【００１６】また、請求項３に係る光ディスク原盤の露
光装置は、上記請求項１又は２に係る光ディスク原盤の
露光装置において、露光光源からの紫外レーザ光が対物
レンズによってレジスト板上に集光される際のフォーカ
スずれを検出するために、露光光源からの紫外レーザ光
がレジスト板によって反射された反射光を受光するフォ
ーカス光学系が設けられていることを特徴とする。

【００１７】このように請求項３に係る光ディスク原盤
の露光装置においては、対物レンズによってレジスト板
上に集光される際のフォーカスずれを検出するためのフ
ォーカス光学系に露光光源からの紫外レーザ光を用いる
ことにより、従来のフォーカス光学系に可視レーザ光を
用いる場合のように焦点位置ずれを生じることなく、フ
ォーカス光学系によるフォーカスずれの正確かつ高精度
の検出が行われるために、紫外レーザ光がレジスト板上
に正確かつ高精度にフォーカスされ、良好な集光ビーム
形状が得られる。

【００１８】また、請求項４に係る光ディスク原盤の露
光装置は、上記請求項３に係る光ディスク原盤の露光装
置において、露光光源からの紫外レーザ光を対物レンズ
に入射させる回動可能なミラー部を備え、このミラー部
の回動により、対物レンズとフォーカス光学系との光軸
調整を行うことを特徴とする。

【００１９】このように請求項４に係る光ディスク原盤
の露光装置においては、露光光源からの紫外レーザ光を
対物レンズに入射させる回動可能なミラー部を設けるこ
とにより、たとえ露光光源からの紫外レーザ光の光軸が
傾いても、このミラー部を回動させて対物レンズへの入
射角を調整することが可能になるため、対物レンズとフ
ォーカス光学系との光軸調整が容易かつ正確に行われ、
フォーカス光学系によるフォーカスずれの正確かつ高精
度の検出が行われる。

【００２０】また、請求項５に係る光ディスク原盤の露
光装置は、上記請求項４に係る光ディスク原盤の露光装
置において、ミラー部の前段にビームシフタが設けら
れ、このビームシフタにより、対物レンズとフォーカス
光学系との光軸調整を行うことを特徴とする。

【００２１】このように請求項５に係る光ディスク原盤
の露光装置においては、露光光源からの紫外レーザ光を
対物レンズに入射させる回動可能なミラー部の前段にビ
ームシフタを設けることにより、たとえ露光光源からの
紫外レーザ光の光軸位置が変化しても、このビームシフ
タによって対物レンズへの入射するレーザ光の光軸位置
を調整することが可能になるため、対物レンズとフォー
カス光学系との光軸調整が容易かつ正確に行われ、フォ
ーカス光学系によるフォーカスずれの正確かつ高精度の
検出が行われる。しかも、その際に、このビームシフタ
はミラー部の前段に設けるため、ビームシフタがミラー
部によって調整された対物レンズ及びフォーカス光学系
の光軸に影響を与えることはない。

【００２２】また、請求項６に係る光ディスク原盤の露
光装置は、上記請求項１〜５のいずれかに係る光ディス
ク原盤の露光装置において、露光光源からの紫外レーザ
光の入射ビームスポットと、露光光源からの紫外レーザ
光が対物レンズによってレジスト板上に集光され、反射
された戻り光の集光ビームスポットとを表示するモニタ
を備えていることを特徴とする。

【００２３】このように請求項６に係る光ディスク原盤
の露光装置においては、露光光源からの紫外レーザ光の
入射ビームスポットと、露光光源からの紫外レーザ光が
対物レンズによってレジスト板上に集光され、反射され
た戻り光の集光ビームスポットとの２つのビームスポッ
トを表示するモニタを設けることにより、本来不可視の
紫外レーザ光の入射ビームスポットと集光ビームスポッ
トとが目視によって容易かつ明瞭に観察されるため、２
つのビームスポットの相対位置や、各ビームスポットの
強度や形状などから、入射ビームの角度ずれや位置ず
れ、フォーカスずれ、光学素子の損傷などが明瞭に検知
される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施
形態に係る光ディスク原盤の露光装置を説明するための
概略図であり、図２は図１に示される光ディスク原盤の
露光装置のフォーカス光学系を説明するための説明図で
あり、図３は図２に示されるフォーカス光学系により露
光軸の最適位置を求めるための露光軸Ｘと反射光量Ｒｆ
との関係を示すグラフであり、図４は図２に示されるフ
ォーカス光学系により露光軸の最適位置を求めるための
露光軸Ｙと反射光量Ｒｆとの関係を示すグラフであり、
図４は図２に示されるフォーカス光学系により対物レン
ズの最適位置を求めるための対物レンズ位置とフォーカ
スエラーＦｅとの関係を示すフォーカス制御信号のグラ
フである。

【００２５】図１に示されるように、本実施形態に係る
光ディスク原盤の露光装置は、その露光光学系が固定光
学系と移動光学系とに大きく分かれた光学移動方式をな
している。

【００２６】この固定光学系においては、露光光源とし
て、例えば波長２００〜４００ｎｍの紫外レーザ光を発
振するＵＶ（Ultra Violet Rays ；紫外線）レーザ１０
が設置されている。また、このＵＶレーザ１０の後方直
後に、光軸調整用光源として、可視レーザ光を発振する
Ｈｅ−Ｎｅレーザ１２が直列に配置されており、このＨ
ｅ−Ｎｅレーザ１２から出射された可視レーザ光がＵＶ
レーザ１０に入射するようになっている。なお、このＨ
ｅ−Ｎｅレーザ１２の代わりに、同じく可視レーザ光を
発振するＬＤを用いてもよい。

【００２７】また、ＵＶレーザ１０の前方から出射され
た紫外レーザ光は、Ｅ／Ｏ（電気光学効果）素子又はＡ
／Ｏ（音響光学効果）素子を用いた光変調器１４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。また、光変調器１４によって変調された紫外レーザ
光は、反射ミラー１６を介して、ビームエキスパンダ１
８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。また、ビームエキスパンダ１８によ
ってビーム成形された紫外レーザ光は、分離ミラー２０
を介して、移動光学系に導かれるようになっている。

【００２８】また、この分離ミラー２０によってＵＶレ
ーザ１０からの紫外レーザ光が反射される方向に、全反
射ミラー２２が配置されている。また、分離ミラー２０
を介して、この全反射ミラー２２の反対側にＣＣＤ（Ch
arge Coupled Device ；固体撮像素子）２４が配置され
ている。また、このＣＣＤ２４には、レーザ光のビーム
スポットを表示するモニタ２６が接続されている。そし
て、これらＣＣＤ２４及びモニタ２６により、ＣＣＤモ
ニタ光学系が構成されている。

【００２９】また、移動光学系においては、回動可能な
平行平面板からなるビームシフタ２８が配置され、固定
光学系の分離ミラー２０から導かれた紫外レーザ光の光
軸を平行に移動し、調整するようになっている。また、
ビームシフタ２８の後段には、回動可能な部分反射ミラ
ー３０が配置され、ビームシフタ２８によって光軸調整
された紫外レーザ光を反射して、例えばＮＡ０．９程度
の対物レンズ３２に入射すると共に、この対物レンズ３
２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３２を用いて、回転する
ターンテーブル（図示せず）上に搭載されたレジスト板
３４上に紫外レーザ光をその回折限界まで集光するよう
になっている。

【００３０】また、部分反射ミラー３０を挟んで、対物
レンズ３２に対向する側に、シリンドリカルレンズ３６
及び４ＰＤ（４分割受光素子）３８から構成されるフォ
ーカス光学系が設けられ、レジスト板３４上に回折限界
まで集光され、反射されたＵＶレーザ光の反射光を対物
レンズ３２及び部分反射ミラー３０を介してシリンドリ
カルレンズ３６に入射し、更に４ＰＤ３８に入射するよ
うになっている。

【００３１】なお、このフォーカス光学系の４ＰＤ３８
には、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、４ＰＤ３８によって得られたフォーカス制
御信号に基づき、回転するレジスト板３４の面ぶれに対
応しつつ、レジスト板３４からの距離が常に対物レンズ
３２の焦点深度内に保持されるように対物レンズ３２の
位置をサーボ制御するようになっている。

【００３２】次に、図１に示される光ディスク原盤の露
光装置の動作について説明する。先ず、この光ディスク
原盤の露光装置の露光光学系の光軸調整を行う際には、
露光光源としてのＵＶレーザ１０の共振ミラー（図示せ
ず）を取り外して、その後方直後に直列配置した光軸調
整用光源としてのＨｅ−Ｎｅレーザ１２において可視レ
ーザ光を発振させ、このＨｅ−Ｎｅレーザ１２から出射
された可視レーザ光をＵＶレーザ１０に入射し、そのチ
ューブ内を通過させる。そして、このＵＶレーザ１０の
チューブ内を通過したＨｅ−Ｎｅレーザ１２からの可視
レーザ光を、光変調器１４、反射ミラー１６、ビームエ
キスパンダ１８、及び分離ミラー２０を介して、移動光
学系に導く。

【００３３】また、このＨｅ−Ｎｅレーザ１２からの可
視レーザ光を、分離ミラー２０によって反射して全反射
ミラー２２に入射し、この全反射ミラー２２によって反
射した可視レーザ光を、分離ミラー２０を介してＣＣＤ
２４に入射する。

【００３４】また、移動光学系に導かれたＨｅ−Ｎｅレ
ーザ１２からの可視レーザ光を、ビームシフタ２８、部
分反射ミラー３０、対物レンズ３２を介して、ターンテ
ーブル上のレジスト板３４上に照射する。

【００３５】このため、このＨｅ−Ｎｅレーザ１２から
の可視レーザ光を用い、この可視レーザ光が遮断されな
いように各光学部品の配置位置を調整することにより、
光ディスク原盤の露光装置の露光光学系の光軸調整、具
体的にいえば、固定光学系の光軸調整、分離ミラー２０
と全反射ミラー２２とＣＣＤモニタ光学系との光軸調
整、移動光学系のビームシフタ２８と部分反射ミラー３
０と対物レンズ３２との光軸調整を行うことができる。

【００３６】また、ＵＶレーザ１０のチューブ寿命等に
よる定期交換を行う際には、やはり前述の場合と同様
に、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１２において可視レーザ光を発振
させた状態において、ＵＶレーザ１０の共振器ミラーを
取り外し、古いＵＶレーザ１０の代わりに新たなＵＶレ
ーザ１０を設置し、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１２からの可視レ
ーザ光が遮断されることなく新たなＵＶレーザ１０のチ
ューブ内を通過するように設置位置を調整すれば、古い
ＵＶレーザ１０の交換前と同様の露光光学系の光軸を再
現することができる。

【００３７】次いで、光ディスク原盤の露光装置の露光
光学系の光軸調整を行った後には、光軸調整用光源とし
てのＨｅ−Ｎｅレーザ１２のレーザ発振を停止する一
方、露光光源としてのＵＶレーザ１０に共振ミラー（図
示せず）を再度取り付けて、紫外レーザ光を発振させ
る。なお、このＵＶレーザ１０のレーザ発振はＣＷ（Co
ntinuos Wave）の連続発振であるため、このＵＶレーザ
１０からのＣＷ紫外レーザ光を光変調器１４に入射さ
せ、所望のフォーマットに変調する。

【００３８】続いて、この光変調器１４によって変調さ
れた紫外レーザ光を、反射ミラー１６によって反射して
ビームエキスパンダ１８に入射し、このビームエキスパ
ンダ１８において紫外レーザ光の拡大とビーム整形を行
った後、分離ミラー２０を介して移動光学系に導く。

【００３９】続いて、移動光学系においては、固定光学
系からの紫外レーザ光をビームシフタ２８に入射し、こ
のビームシフタ２８を通過した紫外レーザ光を部分反射
ミラー３０によって対物レンズ３２の方向に反射して、
このＮＡ０．９程度の対物レンズ３２に入射する。そし
て、この対物レンズ３２を用いて、回転するターンテー
ブル（図示せず）上に搭載されたレジスト板３４上に紫
外レーザ光をその回折限界まで集光する。

【００４０】また、このレジスト板３４上に集光され反
射された紫外レーザ光を、再び対物レンズ３２及び部分
反射ミラー３０を通過させて、フォーカス光学系に導
き、そのフォーカス光学系のシリンドリカルレンズ３６
に入射し、更にこのシリンドリカルレンズ３６を介して
４ＰＤ３８に入射する。

【００４１】このフォーカス光学系においては、図２に
示されるように、非点収差法を用いて、シリンドリカル
レンズ３６により意図的に発生させた大きな非点収差を
４ＰＤ３８において検出する。そして、この４ＰＤ３８
によって検出した各検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから、下記
の式によってフォーカスエラーＦｅ、反射光量Ｒｆ、光
軸Ｘ、光軸Ｙの各信号を得る。

【００４２】Ｆｅ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） Ｒｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ Ｘ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） Ｙ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）

【００４３】このようにして得られる反射光量Ｒｆと光
軸Ｘ、光軸Ｙとの関係は、図３及び図４のグラフに示さ
れるようになる。

【００４４】なお、このとき、移動光学系におけるビー
ムシフタ２８及び部分反射ミラー３０を用いて、シリン
ドリカルレンズ３６及び４ＰＤ３８から構成されるフォ
ーカス光学系の光軸を対物レンズ３２の光軸と合致する
ように調整する。具体的には、ビームシフタ２８をなす
平行平面板を回動させて、固定光学系の分離ミラー２０
から導かれた紫外レーザ光の光軸を平行に移動し、調整
する。また、部分反射ミラー３０を回動させて、対物レ
ンズ３２に入射する紫外レーザ光の入射角を調整する。

【００４５】このような光軸調整にあたっては、図３及
び図４のグラフに示されるように、４ＰＤ３８が検出し
た各検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから得られたフォーカスエ
ラーＦｅが最大になる光軸Ｘ、光軸Ｙの最適位置内に入
るように調整する。この光軸調整により、紫外レーザ光
は常にフォーカス光学系の光軸と対物レンズ３２の光軸
に合致したレーザ光に調整される。

【００４６】そして、図５のグラフに示されるように、
４ＰＤ３８から得られたフォーカスエラーＦｅと対物レ
ンズ３２の位置との関係を示すフォーカス制御信号に基
づき、ボイスコイルアクチュエータを用いて、回転する
レジスト板３４の面ぶれに対応しつつ、レジスト板３４
からの距離が常に対物レンズ３２の焦点深度内に保持さ
れるように対物レンズ３２を最適レンズ位置内にサーボ
制御する。

【００４７】なお、ここでは、フォーカス光学系とし
て、非点収差法を用いる場合について説明したが、この
方法に限定する必要はない。例えば、この非点収差法の
代わりに、紫外レーザ光のレジスト板３４からの反射光
の光路中に遮光用ナイフエッジを配置し、このナイフエ
ッジによって生じた非合焦状態における光軸に非対称な
光量分布を利用してフォーカスエラーＦｅ等の信号を得
る、いわゆるナイフエッジ法などを用いてもよい。

【００４８】実際に紫外レーザ光をレジスト板３４上に
集光する際の集光ビームスポットの調整は、図１に示さ
れるように、固定光学系内に設置してあるＣＣＤ２４等
からなるＣＣＤモニタ光学系を用いて行う。即ち、モニ
タ２６上においてレジスト板３４からの戻り光による集
光ビームスポットを観察し、それに基づいて対物レンズ
３２を最適フォーカス位置にサーボ制御する。

【００４９】また、このＣＣＤモニタ光学系において
は、ＵＶレーザ１０からの紫外レーザ光が分離ミラー２
０によって反射される方向に全反射ミラー２２が配置さ
れ、ＣＣＤモニタ光学系の光軸と一致するように調整さ
れているため、レジスト板３４からの戻り光による集光
ビームスポットと同時に、ＵＶレーザ１０からの紫外レ
ーザ光の入射ビームスポットを観察することが可能にな
る。

【００５０】こうして１個のモニタ２６上において、紫
外レーザ光による入射ビーム形状及び露光ビーム形状を
同時に観察する。この観察法において、集光ビームスポ
ット及び入射ビームスポットの２個のビームスポットの
相対位置を目視で観察することにより入射ビームの角度
ずれを容易に検知し、スポット強度を観察することによ
り位置ずれを容易に検知し、集光ビームスポットの形状
を観察することによりフォーカス最適位置を容易に設定
することが可能となる。また、露光ビーム及び入射ビー
ムのビーム形状を観察することにより、露光光学系にお
ける光学素子のヤケや剥離などの損傷を容易に検知する
ことが可能となる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光ディスク原盤の露光装置および製造装置によれば、
以下のような効果を奏することができる。即ち、請求項
１に係る光ディスク原盤の露光装置によれば、可視レー
ザ光を発生する光軸調整用光源を備え、この光軸調整用
光源からの可視レーザ光が通過する光路を露光光源から
の紫外レーザ光が通過する光路と同一にすることによ
り、例えば露光光源を交換する際には、露光光源を取外
し、新たな露光光源を光軸調整用光源からの可視レーザ
光が遮断されないように再設置すればよく、また露光光
学系の光軸が変動した際には、目に見えない紫外レーザ
光を発振させることなく可視可能なレーザ光を用いれば
よいため、露光光学系における光学部品の交換や光軸の
調整を容易かつ正確に行い、目に見えない紫外レーザ光
の予期しない反射による思わぬ事故も未然に防止するこ
とができる。しかも、ここでは、露光光として例えば波
長２００〜４００ｎｍの紫外レーザ光を用いていること
により、従来の波長４１３ｎｍや４５８ｎｍのレーザ光
を用いる場合に比べて露光光の短波長化を実現すること
ができると共に、対レジスト感度も大幅に向上するた
め、少量の露光光量による高線速の露光を行うことがで
きる。従って、従来以上の微細な溝を安全に高いスルー
プットをもって再現性よく形成することができる。

【００５２】また、請求項２に係る光ディスク原盤の露
光装置によれば、光軸調整用光源が露光光源の後方直後
に配置され、露光光源の共振器ミラーが取り外された場
合に光軸調整用光源からの可視レーザ光が露光光源内を
通過するようになっていることにより、露光光学系の光
軸調整を行う際に、露光光源の共振器ミラーを取り外せ
ば、光軸調整用光源からの可視レーザ光が通過する光路
が露光光源からの紫外レーザ光が通過する光路と同一に
なるため、上記請求項１の場合と同様に、目に見えない
紫外レーザ光を発振させることなく、可視可能なレーザ
光を用いて、露光光学系における光学部品の交換や光軸
の調整を容易かつ正確に行い、目に見えない紫外レーザ
光の予期しない反射による思わぬ事故も未然に防止する
ことができる。また、露光光学系の光軸調整が終了した
後、紫外レーザ光による露光を行う際には、光軸調整用
光源のレーザ発振を停止し、露光光源の共振器ミラーを
再び取り付けて、露光光源のレーザ発振を行えばよいた
め、上記請求項１の場合と同様に、短波長化された露光
光による高線速の露光を実現することができる。従っ
て、従来以上の微細な溝を安全に高いスループットをも
って再現性よく形成することができる。

【００５３】また、請求項３に係る光ディスク原盤の露
光装置によれば、対物レンズによってレジスト板上に集
光される際のフォーカスずれを検出するためのフォーカ
ス光学系に露光光源からの紫外レーザ光を用いることに
より、従来のフォーカス光学系に可視レーザ光を用いる
場合のように焦点位置ずれを生じることなく、フォーカ
ス光学系によるフォーカスずれの正確かつ高精度の検出
を行うことが可能になるため、紫外レーザ光をレジスト
板上に正確かつ高精度にフォーカスし、良好な集光ビー
ム形状を得ることができる。

【００５４】また、請求項４に係る光ディスク原盤の露
光装置によれば、露光光源からの紫外レーザ光を対物レ
ンズに入射させる回動可能なミラー部を設けることによ
り、たとえ露光光源からの紫外レーザ光の光軸が傾いて
も、このミラー部を回動させることにより対物レンズへ
の入射角を調整することが可能になるため、対物レンズ
とフォーカス光学系との光軸調整を容易かつ正確に行
い、フォーカス光学系によるフォーカスずれの正確かつ
高精度の検出を行うことができる。

【００５５】また、請求項５に係る光ディスク原盤の露
光装置によれば、露光光源からの紫外レーザ光を対物レ
ンズに入射させる回動可能なミラー部の前段にビームシ
フタを設けることにより、たとえ露光光源からの紫外レ
ーザ光の光軸位置が変化しても、このビームシフタによ
って対物レンズへの入射するレーザ光の光軸位置を調整
することが可能になるため、対物レンズとフォーカス光
学系との光軸調整を容易かつ正確に行い、フォーカス光
学系によるフォーカスずれの正確かつ高精度の検出を行
うことができる。

【００５６】また、請求項６に係る光ディスク原盤の露
光装置によれば、露光光源からの紫外レーザ光の入射ビ
ームスポットと、露光光源からの紫外レーザ光が対物レ
ンズによってレジスト板上に集光され、反射された戻り
光の集光ビームスポットとの２つのビームスポットを表
示するモニタを設けることにより、本来不可視の紫外レ
ーザ光の入射ビームスポットと集光ビームスポットとを
目視によって容易かつ明瞭に観察することが可能になる
ため、２つのビームスポットの相対位置、各ビームスポ
ットの強度や形状などから、入射ビームの角度ずれや位
置ずれ、フォーカスずれ、光学素子の損傷などを明瞭に
検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の露
光装置を説明するための概略図である。

【図２】図１に示される光ディスク原盤の露光装置のフ
ォーカス光学系を説明するための説明図である。

【図３】図２に示されるフォーカス光学系により露光軸
の最適位置を求めるための露光軸Ｘと反射光量Ｒｆとの
関係を示すグラフである。

【図４】図２に示されるフォーカス光学系により露光軸
の最適位置を求めるための露光軸Ｙと反射光量Ｒｆとの
関係を示すグラフである。

【図５】図２に示されるフォーカス光学系により露であ
り、図４は図２に示されるフォーカス光学系により対物
レンズの最適位置を求めるための対物レンズ位置とフォ
ーカスエラーＦｅとの関係を示すフォーカス制御信号の
グラフである。

【符号の説明】

１０ ＵＶレーザ １２ Ｈｅ−Ｎｅレーザ １４ 光変調器 １６ 反射ミラー １８ ビームエキスパンダ ２０ 分離ミラー ２２ 全反射ミラー ２４ ＣＣＤ ２６ モニタ ２８ ビームシフタ ３０ 部分反射ミラー ３２ 対物レンズ ３４ レジスト板 ３６ シリンドリカルレンズ ３８ ４ＰＤ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光光源から出射された紫外領域の波長
   のレーザ光を対物レンズを介してレジスト板上に集光す
   る露光光学系を有する光ディスク原盤の露光装置であっ
   て、 可視領域の波長のレーザ光を発生する光軸調整用光源を
   備え、前記光軸調整用光源からの可視領域の波長のレー
   ザ光が、前記露光光源からの紫外領域の波長のレーザ光
   が通過する光路と同一の光路を通過するようにし、前記
   光軸調整用光源からの可視領域の波長のレーザ光を用い
   て、前記露光光学系の光軸調整を行うことを特徴とする
   光ディスク原盤の露光装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク原盤の露光装
   置において、 前記光軸調整用光源が、前記露光光源の後方直後に配置
   され、前記露光光源の共振器ミラーが取り外された場合
   に、前記光軸調整用光源からの可視領域の波長のレーザ
   光が、前記露光光源内を通過するようになっていること
   を特徴とする光ディスク原盤の露光装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の光ディスク原盤の
   露光装置において、 前記露光光源からの紫外領域の波長のレーザ光が前記対
   物レンズによって前記レジスト板上に集光される際のフ
   ォーカスずれを検出するために、前記露光光源からの紫
   外領域の波長のレーザ光が前記レジスト板によって反射
   された反射光を検出するフォーカス光学系が設けられて
   いることを特徴とする光ディスク原盤の露光装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の光ディスク原盤の露光装
   置において、 前記露光光源からの紫外領域の波長のレーザ光を前記対
   物レンズに入射させる回動可能なミラー部を備え、前記
   ミラー部の回動により、前記対物レンズと前記フォーカ
   ス光学系との光軸調整を行うことを特徴とする光ディス
   ク原盤の露光装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の光ディスク原盤の露光装
   置において、 前記ミラー部の前段にビームシフタが設けられ、前記ビ
   ームシフタにより、前記対物レンズと前記フォーカス光
   学系との光軸調整を行うことを特徴とする光ディスク原
   盤の露光装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の光デ
   ィスク原盤の露光装置において、 前記露光光源からの紫外領域の波長のレーザ光の入射ビ
   ームスポットと、前記露光光源からの紫外領域の波長の
   レーザ光が前記対物レンズによって前記レジスト板上に
   集光され反射された戻り光の集光ビームスポットとを表
   示するモニタを備えていることを特徴とする光ディスク
   原盤の露光装置。