JP2002163845A - マスタリング装置及び記憶媒体基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決め精度がそれほど高くない直動ステー
ジを使用しつつ、原盤上にナノメータオーダのピット列
を形成する。 【解決手段】 位置決め精度がミクロンオーダの直動ス
テージ１２を使用しつつ、これにディスク原盤１２の半
径方向の電子銃の偏向機能を併用して、直動ステージ１
２を断続的に移動させて停止させ、回転ステージを軸ぶ
れが一定の値以下の回転速度で回転させた状態で、電子
ビームカラム３から照射する電子ビーム４の描画位置調
整をこの直動ステージ１２の移動距離の範囲内で行うよ
うにし、ディスク原盤１４上に超高密度でピットを露光
するマスタリング装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームによっ
て情報記録用のディスク原盤を描画するマスタリング装
置及び記憶媒体基板の製造方法に関し、特に、直動ステ
ージの位置決め精度を高品位にすることなく、高い記録
密度でディスク原盤に描画を行うことができるマスタリ
ング装置、及びこのマスタリング装置を使用した記憶媒
体基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子ビームやレーザによって情報
記録用のディスク原盤を描画するマスタリング装置が知
られている。このマスタリング装置は、レジストが塗布
されて回転している原盤に、直接レーザ光や電子ビーム
を照射し、原盤を半径方向に移動させることで、原盤上
に螺旋状にグルーブやピットの列を形成し、その後、現
像、メッキ、射出整形等の工程を経てディスク原盤を完
成させるものである。

【０００３】光磁気や相変化等を利用した書き込み可
能、書換え可能な光ディスクでは、ランドまたはグルー
ブが形成されると共に、アドレス情報やセクタマーク、
コントロール情報はピットで形成される。ＣＤ−ＲＯＭ
やＤＶＤ−ＲＯＭのような光ディスクでは、アドレス情
報だけでなく、データもピットで形成される。ランド／
グルーブ記録の場合、トラック溝を形成して凹凸を作る
ことにより、ランド／グルーブのトラックを形成するこ
とができる。

【０００４】ディスク原盤上に同心円状ではなく、螺旋
状に配列させてトラック溝、ピット列を描画するために
は、高速でディスク原盤を回転させる回転ステージと、
超低速で滑らかにディスク原盤を半径方向に連続移動さ
せる直動ステージとを備えたステージ機構が必要であ
る。これまで、光ディスク等の原盤製作はレーザ光を用
いたマスタリング装置によって行われてきた。ところ
が、近年、ディスクの記録密度は急激に向上しており、
レーザ光を使用したマスタリング装置による原盤製作で
は、ディスクの記録密度に限界が出てきた。

【０００５】現在、ＤＶＤの記録密度は１平方インチあ
たり３．３Ｇｂｉｔ程度であり、トラックピッチは７４
０ｎｍである。これを例えば、ＤＶＤの３０倍の記録密
度である１平方インチあたり１００Ｇｂｉｔにするに
は、ディスクのトラックピッチを１４０ｎｍにしなけれ
ばならない。一方、レーザ光によるビームスポット径の
限界は２５０ｎｍ（半値幅）程度であるので、１平方イ
ンチあたり１００Ｇｂｉｔの密度のパターンを描画する
のに必要な７０ｎｍ（トラックピッチの半分）を得るこ
とは不可能である。これが、レーザ光を利用したマスタ
リング装置によるディスクの記録密度に限界がある理由
である。

【０００６】そこで、近年、記録密度を大幅に向上させ
るために、レーザ光に代わって電子ビームを用いたマス
タリング装置が試作されるようになってきている。そし
て、この電子ビームを用いたマスタリング装置により、
例えば、１平方インチあたり１００Ｇｂｉｔの記録密度
にするために、ディスクのトラックピッチを１４０ｎｍ
にするという条件の下で、ディスク原盤の半径５８ｍｍ
の地点での描画線速度を８ｍ／秒とすると、直動ステー
ジの送り速度は３μｍ／ｓとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、直動ステー
ジの位置決め精度はｎｍオーダのものも存在するが、送
り速度を一定にして、毎秒ミクロンオーダ、またはサブ
ミクロンオーダで正確に制御することは現状では困難で
ある。そして、直動ステージの送りが正確に行われない
と、描画されたパターンにもこの影響が現れ、高密度か
つ高品位の原盤が製作できないという問題点があった。

【０００８】すなわち、トラックピッチを高密度にする
と、超低速で直動ステージを等速移動させる必要がある
が、駆動系の摩擦領域の問題があり、現状では更なるト
ラックピッチの高密度化は不可能である。一方、マスタ
リング装置における回転ステージについては、軸ぶれが
大きくなりやすい回転速度や、軸ぶれが生じにくい回転
速度が存在する。一般に、回転ステージの軸ぶれは計測
され、電子ビームの偏向により補正が行われるが、ディ
スクの記録密度が向上するにつれ、電子ビームの偏向量
の高分解能化を図らなければならない。これは電子ビー
ムの偏向補正量を狭める方向であり、直動ステージの送
りの誤差を補正しにくくなる方向である。

【０００９】この問題点について更に詳しく説明する。
直動ステージの超低速等速運動は、慣性力による安定性
が期待できず、かつ、駆動機構の非線形摩擦力の影響が
大きく、「微視的にスムーズな移動」が難しくなる。描
画時には直動ステージ位置を検出して電子ビームの偏向
作用によりビーム照射位置を補正するが、その補正が１
０ｎｍオーダ、若しくはそれ以下、かつ、高速となる
と、その補正量にも限界が生じてくる。また、回転ステ
ージについては、その回転に同期したぶれと、非同期の
ランダムなぶれが生じる。これらは回転ステージの回転
速度に依存してそれぞれが大きくなったり、小さくなっ
たりすることが観察できる。

【００１０】更に、高密度光ディスクの原盤への描画は
電子ビームによって行われるが、このようにして大量に
製作されたデータディスクは、レーザビームにより再生
される。この際の読み出し方法として２つの隣接するト
ラック上のデータを同時に読むという方法が取られる。
このため、トラックピッチは正確に保持されなければな
らず、更なるトラックピッチの高密度化が望まれてい
る。

【００１１】そこで、本発明の目的は前記従来の電子ビ
ームを使用したマスタリング装置の問題点を解消し、位
置決め精度がミクロンオーダの直動ステージを使用しつ
つ、これにディスクの半径方向の電子銃の偏向機能を併
用して描画位置調整をこの直動ステージの移動範囲内で
行うようにし、回転ステージについては軸ぶれが一定の
値以下の回転速度を選択することにより、原盤上に超高
密度でピットを露光することができるマスタリング装置
及び記憶媒体基板の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のマスタリング装置は、直動ステージとこの直動ステ
ージ上に設けられた回転ステージとからなるステージ機
構、及び、回転ステージ上に描画用ビーム源からの電子
ビームを照射する電子ビーム照射装置とを備え、回転ス
テージ上にレジスト塗布された基盤を載置して回転させ
た状態で、電子ビーム照射装置から電子ビームをこの基
盤上に照射して露光することにより、ディスク原盤の製
作を行うマスタリング装置において、ディスク原盤の製
作時に、直動ステージを駆動する駆動装置により、直動
ステージが予め定められた所定距離ずつ断続的に移動さ
せるように構成したことを特徴としている。

【００１３】この電子ビーム照射装置では、直動ステー
ジが停止状態、かつ回転ステージが動作状態の時に、基
盤上に電子ビームの照射を行わせ、直動ステージの移動
方向の電子ビームの照射位置の調整を、電子ビーム照射
装置に設けられた偏光器により行わせ ことができる。
また、電子ビーム照射装置が基盤上に電子ビームの照射
を行う時、回転ステージを駆動する駆動装置により、回
転ステージの回転速度を軸ぶれが生じにくい一定速度に
保持させることができる。回転ステージの回転速度に軸
ぶれが生じにくい速度はシステムによって異なる。

【００１４】更に、電子ビーム照射装置による基盤上へ
の一度の電子ビームの照射では露光が不足することが予
め分かっている場合には、電子ビーム照射装置により基
盤上の同一箇所に、所定回数の同一の電子ビーム照射を
繰り返し行わせ、その間、直動ステージの動作を保留さ
せることができる。一方、前記目的を達成する本発明の
記憶媒体基板の製造方法は、直動ステージとこの直動ス
テージ上に設けられた回転ステージとからなるステージ
機構、及び、回転ステージ上に描画用ビーム源からの電
子ビームを照射する電子ビーム照射装置とを備えたマス
タリング装置を使用する記憶媒体基板の製造方法であっ
て、回転ステージの上にレジスト塗布されたディスク原
盤を載置し、直動ステージの動作が停止している状態
で、回転ステージによってディスク原盤を一定の回転速
度で回転させ、電子ビーム照射装置から電子ビームを、
電子ビームの偏向範囲内でこのディスク原盤上に照射し
て露光することによりディスク原盤上に凹凸を形成し、
電子ビーム照射装置による電子ビームの偏向範囲内での
露光が終了した時点で、直動ステージを予め定められた
所定距離移動させて停止させ、以後、電子ビーム照射装
置から電子ビームの偏向範囲内での照射と、直動ステー
ジの断続的な所定距離の移動とを繰り返してディスク原
盤からスタンパを作成し、このスタンパを用いて透明材
料の射出成形を行って記憶媒体基板を得ることを特徴と
している。

【００１５】本発明のマスタリング装置及び記憶媒体基
板の製造方法によれば、ディスク原盤に螺旋状に露光を
行う場合に、ディスク原盤上のピット列、グルーブ、又
はランドのトラックピッチよりも大きな距離を、直動ス
テージにより断続的に移動させ、ディスク原盤が一定速
度で回転している状態で、電子ビーム照射装置の電子銃
から出射される電子ビームの方向を、この直動ステージ
の１回の移動範囲内において偏向器により偏向すること
により、直動ステージと回転ステージの制御限界を補っ
てディスク原盤上に露光が行われるので、トラックピッ
チが１７０ｎｍ以下の高密度でかつ高品位のディスク原
盤、及び記憶媒体基板を製作することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に示される具体的な実施例に基づいて詳細に説明す
る。図１(a) は本発明を適用する電子ビームを使用した
マスタリング装置９の構成を示すものである。マスタリ
ング装置９には、ディスク原盤１４を収納する試料室１
と、ディスク原盤１４に照射する電子ビームを発生、制
御する電子ビームカラム３、及び、試料室１内のステー
ジ機構の制御とデンシビームカラム３の制御を行う制御
回路２が設けられている。

【００１７】試料室１には、そのベース１１上に、ディ
スク原盤１４をその半径方向に移動させる直動ステージ
１２と、ディスク原盤１４を回転させる回転ステージ１
３とがあり、ディスク原盤１４はこの回転ステージ１３
の上に載置される。直動ステージ１２にはベース１１の
上に固定される固定台１２Ｂと、この固定台１２Ｂの上
を移動する移動台１２Ａとがある。試料室１の内部は図
示しない真空ポンプによって高真空に保持されている。

【００１８】図１(b) に示すように、移動台１２Ａの底
面にはナット１２Ｃが突設されており、このナット１２
Ｃは固定台１２Ｂの中央部に長手方向に形成された溝１
２Ｄ内に収納されている。ナット１２Ｃにはボールねじ
１８が螺着されており、このボールねじ１８は試料室１
の真空チャンバ１０に取り付けられたモータ１９の回転
軸に接続されている。また、移動台１２Ａと固定台１２
Ｂとの間にはローラ１２Ｅが設けられており、移動台１
２Ａが固定台１２Ｂの上を滑らかに移動できるようにな
っている。

【００１９】一方、移動台１２Ａの上面には反射ミラー
１６が設けられている。この反射ミラー１６は、外部の
レーザ光源２１から出射され、干渉計２２と真空チャン
バ１０の距離測定窓１７を通じて入射されたレーザビー
ムを反射する。反射されたレーザビームは再び距離測定
窓１７を通じて干渉計２２に入り、ここで反射されてレ
シーバ２３に入射される。レシーバ２３は受光したレー
ザビームから移動台１２Ａの位置を示す干渉光を検出
し、レーザ干渉計制御ボード２４に出力する。レーザ干
渉計制御ボード２４は入力された移動台１２Ａからの干
渉光を処理して移動台１２Ａの移動距離を検出し、移動
台１２Ａの現在位置を示す位置信号を作る。この位置信
号は比較器２５の反転入力に送出される。

【００２０】また、回転ステージ１３の上に載置される
ディスク原盤１４を回転させた時の上下方向のうねりに
対応して、電子ビームの焦点を変化させる必要があるた
め、試料室１の真空チャンバ１０の上面にはディスク原
盤１４の高さを常時測定する原盤高さ検出器１５が設け
られている。電子ビームカラム３は、その鏡筒３０内
に、電子ビームを発生させる電子銃３１、ビームを拡大
集束するレンズ３２，３６，３７、電子ビームのオン／
オフを行うブランカ３３、電子ビーム径を絞って通過さ
せるアパーチャ（開口絞り）３４、ディスク原盤１４の
主面に照射されるビーム位置を補正する偏向器３５から
構成される。最終的にレンズ３７によって絞られた電子
ビームは、鏡筒３０の先端部に設けられた出射窓３８か
ら出射され、ディスク原盤１４の主面に照射される。

【００２１】ブランカ３３のオン／オフはコントローラ
２０の出力によって制御される。コントローラ２０では
移動台１２Ａの目標位置が演算され、この目標位置の信
号は比較器２５の非反転端子に出力される。比較器２５
には前述のように移動台１２Ａの現在の位置が入力され
ているので、この比較器２５では移動台１２Ａの目標位
置と現在位置の差が位置決め誤差として求められ、この
位置決め誤差が制御回路２６に出力される。制御回路２
６ではこの位置決め誤差信号に基づいて電子ビームの照
射位置を補正する信号が生成され、これが偏向アンプ２
７に入力される。偏向アンプ２７からは偏向器３５に補
正信号が出力され、偏向器３５の磁界が補正されること
によって電子ピームのビームスポット位置が目標位置に
制御される。

【００２２】また、コントローラ２０はモータ１９に回
転駆動信号を出力し、モータ１９の回転を制御する。こ
の制御により、移動台１２Ａの移動距離が制御される。
モータ１９には電磁モータ、パルスモータ、超音波モー
タの何れを使用しても良く、これらどのモータを用いて
もμｍオーダの位置決めが可能である。ディスク原盤１
４に描画するパターン密度がそれほど高くない場合に
は、直動ステージ１２をモータ１９で連続移動させ、回
転ステージ１３も一定速度で連続回転させれば良い。と
ころが、ディスク原盤１４に描画するパターン密度が高
くなってくると、直動ステージ１２の制御性能が不足し
てくる。すなわち、機械的な直動ステージ１２は、ディ
スク原盤１４をナノメータのオーダで位置決めするこ
と、及び、ミクロンのオーダで一定速度で移動すること
は難しい。

【００２３】そこで、本発明では、機械的な直動ステー
ジ１２は、ミクロンオーダで一定速度で移動することは
難しいが、ミクロンオーダで位置決めを行うことは可能
であることに着目してなされたものである。即ち、本発
明では、直動ステージ１２によってディスク原盤１４を
ミクロンのオーダで位置決めし、直動ステージ１２を固
定した状態で、電子ビームカラム３からの電子ビームに
偏向器３５から磁界を印加することによって電子ビーム
の位置をナノメータのオーダで位置決めすることによ
り、ディスク原盤１４にナノメータのオーダで描画を行
うようにしている。

【００２４】図２は本発明のマスタリング装置における
１回の直動ステージ１２の移動で描画が可能な範囲と、
次回の直動ステージ１２の移動で描画が可能な範囲を比
較して示すものである。ディスク原盤１４の描画面は、
図１２に示すように、最初の描画領域Ｓ１，次回の描画
領域Ｓ２，その次の描画領域Ｓ３，……のように略同心
円状の描画領域に予め区切っておく。各描画領域のディ
スク原盤１４の半径方向の幅は、電子ビームカラム３か
らの電子ビーム４が偏向器３５（図１参照）により振れ
ることができる幅の範囲内の値に定める。

【００２５】直動ステージ１２にディスク原盤１４を載
置した後に、直動ステージ１２を最初の描画領域Ｓ１に
移動させた状態では、電子ピームカラム３から出射され
る電子ビーム４の中心位置（偏向されていない位置）
は、図３に示すように、描画領域Ｓ１の中央になるよう
に設定しておく。そして、ディスク原盤１４は一定の回
転速度ω１で回転させておき、描画領域Ｓ１に描画を行
う時は、直動ステージ１２は停止させておく。

【００２６】この状態で、描画データに従ってブランカ
をオンオフしながら、かつ、偏向器により電子ビームを
偏向させながら、電子ビームカラム３から電子ビーム４
を断続的に描画領域Ｓ１に照射し、図２の拡大図に示す
ようにディスク原盤１４の上を露光してピット列５を形
成する。このとき、偏向器により電子ビーム４は、図３
に示すように、ディスク原盤１４の外周側から内周側に
移動するように偏向され、ピット列５はディスク原盤１
４の外周側から螺旋状に形成される。

【００２７】最初の描画領域Ｓ１への描画が終了する
と、図２に示すように直動ステージ１２をＸ方向に距離
ｄＸだけ移動させ、電子ビームカラム３の直下に次の描
画領域Ｓ２を位置させる。この直動ステージ１２の移動
距離ｄＸは、例えば、図３に示すようにトラックピッチ
Ｐを１４０ｎｍ、電子ビーム４の偏向範囲を１μｍと決
めたとすると、７周分を１ステップとして、９８０ｎｍ
（＝１４０ｎｍ×７）と定めることができる。すなわ
ち、電子ビーム４によって７周ずつ描画を行い、描画が
終了した後に９８０ｎｍずつ直動ステージ１２を移動さ
せれば良い。

【００２８】また、各描画領域における回転ステージ１
３の回転速度は一定にしておく。但し、描画領域が異な
る場合には、それぞれの回転ステージ１３の回転速度は
異ならせても良い。図２の実施例では、描画領域Ｓ１の
回転ステージ１３の回転速度はω１、描画領域Ｓ２の回
転ステージ１３の回転速度はω２のように設定してあ
る。これは、回転ステージ１３の回転速度の変化による
複雑な回転むらの影響によるジッタの増大を抑えるとい
う働きがある。更に、回転ステージ１３の回転速度とし
て、回転非同期軸ぶれの振幅が小さな回転速度を選択す
ることにより、電子ビームの偏向量を小さくして、偏向
量の高分解能化を図ることができ、より高品位なディス
ク原盤１４の描画ができる。

【００２９】なお、直動ステージ１２の１ステップにお
ける移動距離ｄＸを、１μｍのような基準距離に設定す
ることもできる。この場合は、図４に示すように、ディ
スク原盤１４のある描画領域における電子ビームの描画
開始点Ａから、描画終了点Ｂまで、ディスク原盤１４は
７周（ビームの移動距離９８０μｍ）と１／７周（ビー
ムの移動距離２０μｍ）することになる。即ち、ディス
ク原盤１４が７周＋１／７周して、ディスク原盤１４の
上の描画終了点Ｂが点Ｃまで来た時の電子ビームの移動
距離が１μｍとなる。

【００３０】なお、ここでは電子ビームの偏向量とディ
スク原盤１４の上のトラックピッチとの関係で、１ステ
ップあたりの直動ステージ１２の移動量を決め、一定量
ずつ移動させているが、直動ステージ１２の移動量を一
定量とせず、変動制御しても良い。この直動ステージ１
２の移動量を変動制御する技術は、例えば、トラックピ
ッチをディスク原盤１４の内周部と外周部で変更する場
合に応用できる。

【００３１】図５は以上説明したように直動ステージ１
２が断続的に移動移動した時の、直動ステージ１２の位
置を時間と共に示す線図である。この図から分かるよう
に、直動ステージ１２は、描画領域Ｓ１、Ｓ２，Ｓ３…
…に描画が行われている時は位置が変わらない、即ち移
動していないことが分かる。ところで、前述のように各
領域で一定に定めた回転速度で移動ステージ１３を回転
させた状態で、電子ビームカラム３から電子ビーム４を
ディスク原盤１４の上に照射して露光を行った場合、電
子ビームの電荷量の不足によって所望のピットパターン
が得られない場合がある。これは、予めテスト原盤に電
子ビームを照射した時に分かるものである。このような
場合は、同じ描画領域内において、ディスク原盤１４の
同一箇所に複数回、同一パターンを電子ビームによって
描画することにより、電子ビームの電荷量の不足を補う
ことができる。

【００３２】図６(a) ，(b) は電子ビームによるディス
ク原盤１４上への複数の描画手順を示している。図６
(a) は第１回目のピットの描画状態を説明する部分拡大
図であり、図６(b) は一度描画を行ったディスク原盤上
の部位に２回目の描画を行う状態を説明している。同一
描画領域において、ディスク原盤１４の同一箇所に複数
回、同一パターンを電子ビームによって描画する方法に
は次の３種類の方法がある。(1) 描画領域の全トラック
に対して電子ビームの照射を行った後に、再度、描画領
域の全トラックに対して電子ビームの照射を行う動作を
必要回数だけ繰り返す方法。(2) ディスク原盤の描画領
域に、１周分だけ電子ビームによって描画を行い、描画
の終わった１周分のトラックに対して再度、必要回数だ
け繰り返して描画を行う方法。(3) ディスク原盤の描画
領域に、所定の複数周分だけ電子ビームによって描画を
行い、描画の終わった複数周分のトラックに対して再
度、必要回数だけ繰り返して描画を行う方法。

【００３３】この何れかの方法によれば、電子ビーカラ
ム３によるディスク基板１４上への一度の電子ビームの
照射では露光が不足することが予め分かっている場合で
も、同一の電子ビームをディスク基盤１４上の一周分の
同一箇所に順次、所定回数のだけ照射を繰り返すことに
より、ピットを形成することができる。図７は本発明の
別の実施例のマスタリング装置９Ａの構成を示すもので
あり、図１で説明したマスタリング装置９とは、主に試
料室１の構成が異なるものである。よって、図１で説明
したマスタリング装置９と同じ構成部材については同じ
符号を付し、電子ビームカラム３と制御回路２の構成に
ついてはその説明を省略する。

【００３４】マスタリング装置９Ａの試料室１は、図示
しない真空ポンプによって高真空に保持された真空チャ
ンパ１０を備えている。真空チャンパ１０の内部には、
そのベース１１上に、ディスク原盤１４をその半径方向
に移動させる直動ステージ４２と、ディスク原盤１４を
回転させる回転ステージとしてのエアスピンドルモータ
４０があり、ディスク原盤１４はエアスピンドルモータ
４０の回転台４３の上に載置される。

【００３５】直動ステージ４２は、エアスピンドルモー
タ４０が取り付けられる移動台４２Ａ、移動台４２Ａを
移動させる車輪４２Ｂ、ナット４２Ｃが固着されたロッ
ド４２Ｄを備えて構成される。ナット４２Ｃにはボール
ねじ４８が螺着されており、このボールねじ１８は真空
チャンバ１０内のベース１１の上に固定されたモータ１
９の回転軸に接続されている。移動台４２Ａは車輪４２
Ｂにより、ベース１１の上を滑らかに移動できるように
なっている。

【００３６】エアスピンドルモータ４０にはパイプ４１
が貫通して取り付けられており、このパイプ４１の両端
は真空チャンバ１０の外側まで延長されて支柱４６に支
持されている。そして、真空チャンバ１０内のパイプ４
１の外側はベローズ４４で気密に覆われており、真空チ
ャンバ１０内の負圧が外気で上昇しないようになってい
る。パイプ４１内にはチューブ４７が通っており、この
チューブ４７を用いてコンプレッサ（図示せず）により
圧縮空気が送り込まれる。この圧縮空気はエアスピンド
ルモータ４０を回転させた後にチューブ４７の他方側か
ら外部に排出される。更に、差動排気を用いて、エアス
ピンドルモータ４０の真空シールを積極的に行うため、
図示されていない真空ポンプにつながれたチューブによ
りシール部の排気動作が行われる。また、パイプ４１内
には信号ケーブル４５が配線されている。

【００３７】そして、ディスク原盤１４の上方のエアチ
ャンバ１０には、ディスク原盤１４に電子ビーム４を照
射する電子ビームカラム３が取り付けられている。この
電子ビームカラム３の内部構成は図１において既に説明
したものと同じであるので、この実施例ではその外形を
示すのみに留めてある。なお、この実施例でも、移動台
４２Ａの位置はレーザを使用して検出されるが、この検
出装置については図１において既に説明されているの
で、この実施例における図示、及び説明を省略する。回
転ステージ４３の上に載置されるディスク原盤１４を回
転させた時の上下方向のうねりに対応して、電子ビーム
の焦点を変化させるためにディスク原盤１４の高さを測
定する検出器についても、その図示及び説明を省略す
る。

【００３８】真空チャンバ１０内で直動ステージ４２を
移動させ、圧縮空気によって駆動されるエアスピンドル
モータ４０を使用することにより、真空チャンバ１０内
におけるディスク原盤１４の上下方向のうねりを低減す
ることができる。なお、以上説明した実施例では、ディ
スク原盤１４への描画をディスク原盤１４の外周側から
行う例を説明したが、描画を行う方向はディスク原盤１
４の内周側からでも良い。また、ディスク原盤１４に形
成する螺旋の旋回方向についても特に限定されるもので
はない。

【００３９】このようにして製作されたディスク原盤
は、記憶媒体を作成するスタンパとして使用され、射出
成形により記憶媒体基板が作成される。この後、記録膜
や保護膜等をピットやトラック溝が形成された表面にス
パッタリングにより形成されることで、記憶媒体が完成
する。記憶媒体がＣＤの場合はＡｌ等の反射膜の上に保
護膜が形成される。また、記憶媒体がＭＯの場合は記録
膜としてＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ等の磁性膜、ＤＶ
Ｄ−ＲＡＭ等の相変化媒体の場合は記録膜としてＧｅＳ
ｂＴｂ等の相変化膜、が形成された上に保護膜としてＳ
ｉＮ等の透明材料が積層される。なお、基板はポリカー
ボネート等の透明材料である。

【００４０】前述の実施例では、ピットパターンのみを
形成する場合を説明したが、トラック溝のみやトラック
溝とピットパターンの組み合わせで描画することも可能
である。また、荷電ビームとして電子ビームを例にとっ
て実施例を説明したが、電子ビームの他に、フォーカス
ドイオンビームのようなビームを使用することもでき
る。

【００４１】なお、本実施例は記憶媒体を光ディスクに
より説明したが、記憶媒体は磁気ディスクであっても良
く、また、ディスク状のトラックを有する媒体であれ
ば、カード状、テープ状の媒体もディスクに含むもので
あると定義する。 （付記１） 直動ステージとこの直動ステージ上に設け
られた回転ステージとからなるステージ機構、及び、前
記回転ステージ上に描画用ビーム源からの電子ビームを
照射する電子ビーム照射装置とを備え、前記回転ステー
ジ上にレジスト塗布された基盤を載置して回転させた状
態で、前記電子ビーム照射装置から電子ビームをこの基
盤上に照射して露光することにより、ディスク原盤の製
作を行うマスタリング装置であって、前記直動ステージ
が予め定められた所定距離ずつ断続的に移動するよう
に、前記直動ステージを駆動する駆動装置を有すること
を特徴とするマスタリング装置。 （付記２） 前記電子ビーム照射装置は、前記直動ステ
ージが停止状態、かつ前記回転ステージが動作状態の時
に、前記基盤上に電子ビームの照射を行い、前記直動ス
テージの移動方向の前記電子ビームの照射位置の調整
は、前記電子ビーム照射装置に設けられた偏光器により
行うことを特徴とする付記１に記載のマスタリング装
置。 （付記３） 前記電子ビーム照射装置が前記基盤上に電
子ビームの照射を行う時、前記回転ステージを駆動する
駆動装置は、前記回転ステージの回転速度を、軸ぶれが
生じにくい一定速度に保持するように動作することを特
徴とする付記１又は２に記載のマスタリング装置。 （付記４） 前記電子ビーム照射装置による前記基盤上
への一度の電子ビームの照射では露光が不足することが
予め分かっている場合には、前記電子ビーム照射装置は
前記基盤上の同一箇所に、所定回数の同一の電子ビーム
照射を繰り返し、その間、前記直動ステージの動作を保
留することを特徴とする付記１から３の何れか１つに記
載のマスタリング装置。 （付記５） 直動ステージとこの直動ステージ上に設け
られた回転ステージとからなるステージ機構、及び、前
記回転ステージ上に描画用ビーム源からの電子ビームを
照射する電子ビーム照射装置とを備えたマスタリング装
置を使用する記憶媒体基板の製造方法であって、前記回
転ステージの上にレジスト塗布されたディスク原盤を載
置し、前記直動ステージの動作が停止している状態で、
前記回転ステージによって前記ディスク原盤を一定の回
転速度で回転させ、前記電子ビーム照射装置から電子ビ
ームを、電子ビームの偏向範囲内でこのディスク原盤上
に照射して露光することによりディスク原盤上に凹凸を
形成し、前記電子ビーム照射装置による電子ビームの偏
向範囲内での露光が終了した時点で、前記直動ステージ
を予め定められた所定距離移動させて停止させ、以後、
前記電子ビーム照射装置から電子ビームの偏向範囲内で
の照射と、前記直動ステージの断続的な所定距離の移動
とを繰り返して前記ディスク原盤からスタンパを作成
し、このスタンパを用いて透明材料の射出成形を行って
記憶媒体基板を得ることを特徴とする記憶媒体基板の製
造方法。 （付記６） 前記電子ビーム照射装置による前記基盤上
への電子ビームの照射が基盤に対して螺旋状であり、前
記直動ステージが一回の動作で移動する予め定められた
所定距離を基準距離とするために、前記電子ビームの前
記基盤に対する照射開始位置と照射終了位置を異なる半
径線上に位置させたことを特徴とする付記１から４の何
れか１つに記載のマスタリング装置。 （付記７） 前記電子ビーム照射装置による前記基盤上
への一度の電子ビームの照射では露光が不足することが
予め分かっている場合には、前記電子ビーム照射装置は
前記基盤上の一周分の同一箇所に順次、所定回数の同一
の電子ビーム照射を繰り返し、その間、前記直動ステー
ジの動作を保留することを特徴とする付記１から３の何
れか１つに記載のマスタリング装置。 （付記８） 前記電子ビーム照射装置による前記基盤上
への一度の電子ビームの照射では露光が不足することが
予め分かっている場合には、前記電子ビーム照射装置は
前記基盤上の複数周分の同一箇所に順次、所定回数の同
一の電子ビーム照射を繰り返し、その間、前記直動ステ
ージの動作を保留することを特徴とする付記１から３の
何れか１つに記載のマスタリング装置。 （付記９） 直動ステージとこの直動ステージ上に設け
られた回転ステージとからなるステージ機構、及び、前
記回転ステージ上に描画用ビーム源からの電子ビームを
照射する電子ビーム照射装置とを備えたマスタリング装
置を使用する記憶媒体基板の製造方法であって、前記回
転ステージの上にレジスト塗布されたディスク原盤を載
置し、前記直動ステージの動作が停止している状態で、
前記回転ステージによって前記ディスク原盤を一定の回
転速度で回転させ、前記電子ビーム照射装置から電子ビ
ームを、電子ビームの偏向範囲内でこのディスク原盤上
に照射して露光することによりディスク原盤上に凹凸を
形成し、前記電子ビーム照射装置による電子ビームの偏
向範囲内での露光が終了した時点で、前記直動ステージ
を予め定められた所定距離移動させて停止させ、以後、
前記電子ビーム照射装置から電子ビームの偏向範囲内で
の照射と、前記直動ステージの断続的な所定距離の移動
とを繰り返して前記ディスク原盤から記憶媒体基板を作
るためのスタンパを作成することを特徴とする記憶媒体
基板の製造方法。 （付記１０） 直動ステージとこの直動ステージ上に設
けられた回転ステージとからなるステージ機構、及び、
前記回転ステージ上に描画用ビーム源からの電子ビーム
を照射する電子ビーム照射装置とを備えたマスタリング
装置を使用する記憶媒体基板の製造方法であって、前記
回転ステージの上にレジスト塗布されたディスク原盤を
載置し、前記直動ステージの動作が停止している状態
で、前記回転ステージによって前記ディスク原盤を一定
の回転速度で回転させ、前記電子ビーム照射装置から電
子ビームを、電子ビームの偏向範囲内でこのディスク原
盤上に照射して露光することによりディスク原盤上に凹
凸を形成し、前記電子ビーム照射装置による電子ビーム
の偏向範囲内での露光が終了した時点で、前記直動ステ
ージを予め定められた所定距離移動させて停止させ、以
後、前記電子ビーム照射装置から電子ビームの偏向範囲
内での照射と、前記直動ステージの断続的な所定距離の
移動とを繰り返して前記ディスク原盤からスタンパを作
成し、このスタンパを用いて透明材料の射出成形を行
い、作成されたディスク基板の上に記録膜と保護膜を積
層して記憶媒体基板を製作することを特徴とする記憶媒
体基板の製造方法。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、マスタリング装置を用いてディスク原盤に螺旋状
に露光を行う場合に、ディスク原盤上のピット列のトラ
ックピッチよりも大きな距離を、直動ステージにより断
続的に移動させ、ディスク原盤が一定速度で回転してい
る状態で、電子ビーム照射装置の電子銃から出射される
電子ビームの方向を、この直動ステージの１回の移動範
囲内において偏向器により偏向することにより、直動ス
テージと回転ステージの制御限界を補ってディスク原盤
上に露光が行われるので、高密度でかつ高品位のディス
ク原盤が製作でき、高密度でかつ高品位の記憶媒体基板
を製造することができるという効果がある。従って、ト
ラックピッチが１７０ｎｍ以下の高密度記録媒体を製造
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するマスタリング装置の構成と制
御系のブロック構成を全体構成図である。

【図２】本発明のマスタリング装置における１回の直動
ステージの移動で描画が可能な範囲と次回の直動ステー
ジの移動で描画が可能な範囲を比較して示す説明図であ
る。

【図３】直動ステージが断続的に移動した時のディスク
媒体と電子ビームカラムとの位置関係、及び、電子ビー
ムカラムからの電子ビームにより描画が行われるディス
ク媒体上の範囲を示す説明図である。

【図４】直動ステージが基準距離移動した時の電子ビー
ムカラムからの電子ビームによる描画範囲を説明する、
ディスク原盤の平面図である。

【図５】本発明の直動ステージの断続的な移動による直
動ステージの位置を時間と共に示す線図である。

【図６】(a) は電子ビームによるディスク原盤上へのピ
ットの描画状態を説明する部分拡大図、(b) は一度描画
を行ったディスク原盤上の部位に複数回描画を行う状態
を説明する部分拡大図である。

【図７】本発明に使用するマスタリング装置の試料室の
構成の別の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…試料室 ２…制御回路 ３…電子ビームカラム ５…ピット列 ９，９Ａ…本発明のマスタリング装置 １０…真空チャンバ １２，４２…直動ステージ １２Ａ，４２Ａ…移動台 １２Ｂ…固定台 １３…回転ステージ １４…ディスク原盤 １６…反射ミラー １９…モータ ２０…コントローラ ２２…干渉計 ２７…偏向アンプ ３１…電子銃 ３３…ブランカ ３５…偏向器 ４０…エアスピンドルモータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直動ステージとこの直動ステージ上に設
   けられた回転ステージとからなるステージ機構、及び、
   前記回転ステージ上に描画用ビーム源からの電子ビーム
   を照射する電子ビーム照射装置とを備え、前記回転ステ
   ージ上にレジスト塗布された基盤を載置して回転させた
   状態で、前記電子ビーム照射装置から電子ビームをこの
   基盤上に照射して露光することにより、ディスク原盤の
   製作を行うマスタリング装置であって、 前記直動ステージが予め定められた所定距離ずつ断続的
   に移動するように、前記直動ステージを駆動する駆動装
   置を有することを特徴とするマスタリング装置。
2. 【請求項２】 前記電子ビーム照射装置は、前記直動ス
   テージが停止状態、かつ前記回転ステージが動作状態の
   時に、前記基盤上に電子ビームの照射を行い、前記直動
   ステージの移動方向の前記電子ビームの照射位置の調整
   は、前記電子ビーム照射装置に設けられた偏光器により
   行うことを特徴とする請求項１に記載のマスタリング装
   置。
3. 【請求項３】 前記電子ビーム照射装置が前記基盤上に
   電子ビームの照射を行う時、前記回転ステージを駆動す
   る駆動装置は、前記回転ステージの回転速度を、軸ぶれ
   が生じにくい一定速度に保持するように動作することを
   特徴とする請求項１又は２に記載のマスタリング装置。
4. 【請求項４】 前記電子ビーム照射装置による前記基盤
   上への一度の電子ビームの照射では露光が不足すること
   が予め分かっている場合には、前記電子ビーム照射装置
   は前記基盤上の同一箇所に、所定回数の同一の電子ビー
   ム照射を繰り返し、その間、前記直動ステージの動作を
   保留することを特徴とする請求項１から３の何れか１項
   に記載のマスタリング装置。
5. 【請求項５】 直動ステージとこの直動ステージ上に設
   けられた回転ステージとからなるステージ機構、及び、
   前記回転ステージ上に描画用ビーム源からの電子ビーム
   を照射する電子ビーム照射装置とを備えたマスタリング
   装置を使用する記憶媒体基板の製造方法であって、 前記回転ステージの上にレジスト塗布されたディスク原
   盤を載置し、 前記直動ステージの動作が停止している状態で、前記回
   転ステージによって前記ディスク原盤を一定の回転速度
   で回転させ、 前記電子ビーム照射装置から電子ビームを、電子ビーム
   の偏向範囲内でこのディスク原盤上に照射して露光する
   ことによりディスク原盤上に凹凸を形成し、 前記電子ビーム照射装置による電子ビームの偏向範囲内
   での露光が終了した時点で、前記直動ステージを予め定
   められた所定距離移動させて停止させ、 以後、前記電子ビーム照射装置から電子ビームの偏向範
   囲内での照射と、前記直動ステージの断続的な所定距離
   の移動とを繰り返して前記ディスク原盤からスタンパを
   作成し、 このスタンパを用いて透明材料の射出成形を行って記憶
   媒体基板を得ることを特徴とする記憶媒体基板の製造方
   法。