JP2002319190A - 光ディスク原盤露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した光ディスク原盤の露光処理を効率よ
く行う。 【解決手段】 真空チャンバーには予備チャンバーとし
てロードロック室が真空チャンバー内のターンテーブル
８の延長上に配置される。レジスト板１３のターンテー
ブル８への固定手段として、３方向からのチャッキング
ピン１６により保持する構造としている。レジスト板１
３の中心部裏面にセンターボス１５が固定され、ターン
テーブル８内部にチャッキングピン１６，固定ピン１７
を備えている。ターンテーブル８とセンターボス１５と
の嵌合面のテーパー形状によりレジスト板１３に乗せる
だけで位置決め偏芯除去ができる。チャッキングピン１
６とセンターボス１５との噛合により、ターンテーブル
８上にレジスト板１３を圧着固定し、かつ固定ピン１７
のテーパー部でチャッキングピン１６は固定される。ま
たチャッキングピン１６は固定ピン１７を下げることで
センターボス１５を解放して、容易にロードロック室の
レジスト板１３と交換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク原盤に
記録用ビームを照射する露光装置において、安定した高
密度な露光を効率よく行う光ディスク原盤露光装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク原盤露光装置における
露光技術として、露光位置測定を行うために真空チャン
バー外からレーザ測長器等で計測してターンテーブル回
転による振動をフィードバックして電子ビームを偏向さ
せて補正する方式がある。

【０００３】また、特開２０００−２０９６４号公報に
記載される光ディスク原盤記録装置があり、回転シャフ
トの回転方向の角度位置と光ディスク原盤の記録面に平
行な方向の回転シャフトの基準位置から現在偏倚を算出
し照射スポット位置を調整し、記録用ビームの光ディス
ク原盤上の好ましい位置に照射を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の電子ビームを偏向させて補正する方式では、
測長レーザが外部大気内に設置してあることから大気中
の空気の揺らぎ、温度変化の影響を受けやすく、正確な
測長を行なうには露光装置設置環境を十分管理された所
に設置する必要があり、その維持管理も無視できないも
のであった。

【０００５】また、ワークであるレジスト板を真空チャ
ンバー内に設置するために真空チャンバーをいちいち大
気解放して行なっており、これによって、真空チャンバ
ー内に大気中のごみを含みやすく、かつ所定の真空圧に
到達するまでに多大な時間を要することから、作業効率
が低下するという問題があった。

【０００６】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、安定した光ディスク原盤の
露光処理を効率よく行う光ディスク原盤露光装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の光ディスク原盤露光装置における請求項１
に係る発明は、電子ビームを使用する露光源と、真空チ
ャンバー内に設置されターンテーブル上のレジスト板を
回転，移動させる駆動ユニットとを有する光ディスク原
盤露光装置において、レジスト板の裏面中心に装着され
るセンターボスを備え、センターボスを介してレジスト
板をターンテーブルに固定する構成によって、レジスト
板のターンテーブルへの位置決め、固定を容易に行うこ
とができる。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、前記センタ
ーボスに、ターンテーブルの嵌合部と嵌合するテーパー
部を設け、センターボスとターンテーブルを滑合状態に
嵌合する形状とした構成によって、レジスト板とターン
テーブルの偏芯を除去することができ、回転中に発生す
る振動を除去することができる。

【０００９】また、請求項３〜４に係る発明は、前記タ
ーンテーブルの内部に、センターボスと噛合するチャッ
キングピンと、チャッキングピンを固定する固定ピンと
を備え、ターンテーブル上にレジスト板を固定するこ
と、さらに、前記チャッキングピンを、センターボスの
中心に向かって３方向から均等に締め付け噛合してセン
ターボスを固定し、ターンテーブル面にレジスト板を圧
接する構成によって、レジスト板の固定を確実にでき、
中心部の変形を防止して安定した露光を行うことができ
る。

【００１０】また、請求項５に係る発明は、前記レジス
ト板に、回転バランスを取るためのバランサウエイトを
レジスト板の裏面に貼り付けた構成によって、レジスト
板の真円度による偏重心の影響をなくし回転による振動
を除くことができる。

【００１１】また、請求項６〜７に係る発明は、前記タ
ーンテーブルの回転駆動ユニットを搭載する移動ベース
と、移動ベースを移動する移動駆動ユニットおよび移動
ベースを搭載する固定ベースと、移動ベースと固定ベー
ス間を連結する付勢手段と備え、付勢手段により移動ベ
ースに一定の付勢力を加える構成とし、さらに、前記付
勢手段を、固定ベースの長手方向に移動する移動ベース
上のターンテーブル回転軸を中心として、移動ベースを
移動する移動駆動ユニットの取付位置に対して対象に配
置した構成によって、移動駆動ユニットによるバックラ
ッシュを防止でき、かつ移動ベースの移動に伴う捩れを
防止し、安定した移動制御を行うことができる。

【００１２】また、請求項８〜９に係る発明は、前記移
動ベースと固定ベース間に、前記移動ベースの移動ガイ
ドとしてリニアガイドを備え、さらに、移動ベースの移
動距離測定を行うスケールおよびディテクタを備え、移
動ベースにスケールと固定ベースにディテクタを配置、
または移動ベースにディテクタと固定ベースにスケール
を配置した構成によって、真空チャンバー内にエアスラ
イダのような空気漏れ等による影響を防ぐと共に移動ベ
ースの移動量測定を大気の影響を受けることなく正確に
測定をすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】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光ディ
スク原盤露光装置の概略構成を示す側断面図である。図
１に示すように、本実施の形態における光ディスク原盤
露光装置は、電子ビーム発生系と、発生した電子ビーム
を収束させる電子ビームレンズ系とからなる電子ビーム
ユニットを光源としており、この電子ビームユニットは
真空チャンバー１１内に設置してある。真空チャンバー
１１には予備チャンバーとしてロードロック室１２が真
空チャンバー１１内のターンテーブル８の延長上に配置
された構成となっている。

【００１５】また、真空チャンバー１１内には露光する
レジスト板１３を回転，横移動するための駆動ユニット
が電子ビームユニットの直下に位置しており、レジスト
板１３上に収束した電子ビームを照射して回転移動する
ことでスパイラル，同心円状の溝を形成する。そしてこ
れらの筐体は振動を除去するための定盤１４に設置さ
れ、外乱振動の影響を防止している。

【００１６】まず、電子ビーム発生系は、電子銃１，コ
ンデンサレンズ２，電子ビーム変調部（電極）３，アパ
ーチャ４で構成されている。電子銃１から電子ビームが
出射されるとコンデンサレンズ２によって集光される。
一対の電極から構成される電子ビーム変調部３によって
電界を発生させ、この電磁場を通過することで変調を行
ない電子ビームを偏向させる。偏向した電子ビームはア
パーチャ４に照射される。この偏向が大きければアパー
チャ４による遮断効果で電子ビームを遮断してレジスト
板まで到達しないようにし、偏向しなければアパーチャ
４を通過しレジスト板１３に到達するので光変調と同様
の変調が可能となる。

【００１７】この電子ビームはアパーチャ４によりビー
ム整形も同時に行なわれ電子ビームレンズ系へと導入さ
れる。

【００１８】また、電子ビームレンズ系では、ウォブル
溝を形成するために再度電子ビーム偏向部（電極）５を
通過することで電子ビームに偏向角を与えることが可能
となる。もちろん、ウォブル溝を形成しないならここで
偏向は行なわない。その後、電子ビームをレジスト板１
３上に集光させて集光スポット径を調整するため、第
１，第２フォーカスレンズ６，７によって、フォーカ
ス，スポット径を調整するように、かつ回転するレジス
ト板の面ブレに追従するように駆動されレジスト板１３
上に集光される。

【００１９】また、駆動ユニットは装置の構成上真空チ
ャンバー１１内に設置する必要があり、コンパクトな構
造となっている。レジスト板１３をターンテーブル８に
固定する手段としては図２（ａ），（ｂ）に示すような
チャック構造となっており、３方向からのチャッキング
ピン１６により保持する構造としている。図２（ａ），
（ｂ）に示すように、レジスト板１３の中心部の裏面に
予めセンターボス１５が固定されており、ターンテーブ
ル８内部にあるチャッキングピン１６，固定ピン１７に
よってターンテーブル８上に固定される。

【００２０】ターンテーブル８とセンターボス１５との
嵌合面はテーパー状になっているのでターンテーブル８
上にレジスト板１３に乗せるだけで偏芯除去が可能であ
る。この方式によれば、レジスト板１３の偏芯除去機構
が必要なく真空チャンバー１１内をコンパクトにするこ
とができる。

【００２１】次に、チャッキングピン１６とセンターボ
ス１５との噛合によって、ターンテーブル８上にレジス
ト板１３を圧着固定されるように引き込み、固定ピン１
７のテーパー部によりさらにチャッキングピン１６と嵌
め合い固定することでレジスト板１３はターンテーブル
８上に固定され（図２（ａ）参照）、回転中にも外れる
ことはなくなる。

【００２２】さらに、３方向からのチャッキングによっ
てその求心効果による均等な力でセンターボス１５を固
定するため、センターボス１５を傾いて固定することを
防ぎセンターボス１５の固定されたレジスト板１３に変
形を与えることがない。なお、チャッキングピン１６は
スプリング（図示せず）によって固定ピン１７が下がっ
ている時は開放する構成（図２（ｂ）参照）になってい
るので固定ピン１７を下げることによりセンターボス１
５を解放して、容易にレジスト板１３を取り出すことが
できる。

【００２３】また、レジスト板１３はセンターボス１５
を基準として予め回転バランスを調整しており、レジス
ト板裏面にバランサウエイト２６を貼ることでガラス真
円度の影響による偏重心の発生を除去しているため、セ
ンターボス１５によりターンテーブル８に固定されたレ
ジスト板１３は回転しても振動が発生することはなく、
横送り系による影響を与えない。

【００２４】図３（ａ）は駆動ユニットを示す正面図、
図３（ｂ）は側面図である。図３（ａ），（ｂ）に示す
ようにターンテーブル８を回転駆動するためのスピンド
ルモータ９をスライドユニット１０（図１参照）上に設
置しておりスライドユニット１０により横移動すること
でスパイラル，同心円の駆動が可能となる。

【００２５】このレジスト板１３を回転駆動する回転駆
動ユニットにおいては、通常の光ディスク原盤露光装置
と基本的には同様の構造であるが、電子ビーム露光特有
の構成となって極力電子ビームに与える電磁場の影響を
無くすためスピンドルモータ９には磁気シールドを施し
ておりモータ回転によって発生する電磁場の影響が電子
ビームに影響を与えないようにしている。

【００２６】また、スライドユニットにおいても移動ガ
イドとしてベアリングレール等により構成されるリニア
ガイド１９を用いることで、真空チャンバー内にエアス
ライダのような空気圧により浮上させ移動ベースを移動
する機構のエアスライダを使用した場合の空気漏れ等に
よる真空破壊を防ぎ、高剛性化を図っている。移動手段
としては、送りネジ２３，スプリング２５を用いて移動
駆動ユニットを構成して、送りネジ２３で発生するバッ
クラッシュを除去するためにスプリング２５を送りネジ
２３と対称の位置でテンションを与えて移動ベース１８
の傾きを防止している。またこのスプリング２５につい
てはスピンドルモータ９等の回転駆動ユニットへの微妙
な振動も低減する効果もある。

【００２７】露光半径位置制御には、スケール２２およ
びディテクタ２１により移動距離をリアルタイムで測定
し送りモータ２４，スピンドルモータ９と同期制御を行
なう。また、半径位置を測定するスケール（例えば、レ
ーザスケール等）は移動ベース１８，固定ベース２０に
設置しており、ターンテーブル８の設置環境と同じ真空
チャンバー１１内にあるため大気による空気の揺らぎ等
の影響がなく、安定して正確な測定が可能となる。

【００２８】ロードロック室１２はワークであるレジス
ト板１３を真空チャンバー１１内に入れるための予備室
である。通常、露光時真空チャンバー１１内は１Ｅ−６
Ｔｏｒｒ以下にする必要があり、レジスト板１３の設
置，取り出し毎に真空チャンバー１１を大気開放してい
ると所定の真空圧に到達させるために多大な時間を要す
ることになる。

【００２９】そこで、本実施の形態の光ディスク原盤露
光装置では、予備のロードロック室１２を設けておき、
真空チャンバー１１内は常時１Ｅ−６Ｔｏｒｒ以下に制
御して、ワーク投入の際はロードロック室を大気開放し
てレジスト板１３をロードロック室１２に設置した後、
ロードロック室１２を真空チャンバー内の真空圧と同等
になるまで真空引きを実施してから隔壁（図示せず）を
開き、前述の機能によりレジスト板１３をターンテーブ
ル８上に設置するように搬送する。この予備のロードロ
ック室１２を設けることで露光時のレジスト板投入から
露光開始までの時間を大幅に低減することが可能とな
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ターンテーブル上のレジスト板の交換を簡単、かつ確実
にでき、回転，移動を安定させて、光ディスク原盤の露
光処理を効率よく実施することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光ディスク原盤露
光装置の概略構成を示す側断面図

【図２】（ａ）はレジスト板とターンテーブルの固定部
構造を示す噛合時、（ｂ）は開放時の側断面図

【図３】（ａ）は移動駆動ユニットの正面図、（ｂ）は
側面図

【符号の説明】

１ 電子銃 ２ コンデンサレンズ ３ 電子ビーム変調部（電極） ４ アパーチャ ５ 電子ビーム偏向部（電極） ６ 第１フォーカスレンズ ７ 第２フォーカスレンズ ８ ターンテーブル ９ スピンドルモータ １０ スライドユニット １１ 真空チャンバー １２ ロードロック室 １３ レジスト板 １４ 定盤 １５ センターボス １６ チャッキングピン １７ 固定ピン １８ 移動ベース １９ リニアガイド ２０ 固定ベース ２１ ディテクタ ２２ スケール ２３ 送りネジ ２４ 送りモータ ２５ スプリング（付勢手段） ２６ バランサウエイト

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームを使用する露光源と、真空チ
   ャンバー内に設置されターンテーブル上のレジスト板を
   回転，移動させる駆動ユニットとを有する光ディスク原
   盤露光装置において、 前記レジスト板の裏面中心に装着されるセンターボスを
   備え、前記センターボスを介して前記レジスト板を前記
   ターンテーブルに固定することを特徴とする光ディスク
   原盤露光装置。
2. 【請求項２】 前記センターボスに、ターンテーブルの
   嵌合部と嵌合するテーパー部を設け、前記センターボス
   と前記ターンテーブルを滑合状態に嵌合する形状とした
   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。
3. 【請求項３】 前記ターンテーブルの内部に、センター
   ボスと噛合するチャッキングピンと、前記チャッキング
   ピンを固定する固定ピンとを備え、前記ターンテーブル
   上にレジスト板を固定することを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の光ディスク原盤露光装置。
4. 【請求項４】 前記チャッキングピンを、センターボス
   の中心に向かって３方向から均等に締め付け噛合して前
   記センターボスを固定し、ターンテーブル面にレジスト
   板を圧接することを特徴とする請求項３記載の光ディス
   ク原盤露光装置。
5. 【請求項５】 前記レジスト板に、回転バランスを取る
   ためのバランサウエイトを前記レジスト板の裏面に貼り
   付けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
   記載の光ディスク原盤露光装置。
6. 【請求項６】 前記ターンテーブルの回転駆動ユニット
   を搭載する移動ベースと、前記移動ベースを移動する移
   動駆動ユニットおよび前記移動ベースを搭載する固定ベ
   ースと、前記移動ベースと前記固定ベース間を連結する
   付勢手段と備え、前記付勢手段により前記移動ベースに
   一定の付勢力を加える構成としたことを特徴とする請求
   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。
7. 【請求項７】 前記付勢手段を、固定ベースの長手方向
   に移動する移動ベース上のターンテーブル回転軸を中心
   として、前記移動ベースを移動する移動駆動ユニットの
   取付位置に対して対象に配置したことを特徴とする請求
   項６記載の光ディスク原盤露光装置。
8. 【請求項８】 前記移動ベースと固定ベース間に、前記
   移動ベースの移動ガイドとしてリニアガイドを備えたこ
   とを特徴とする請求項６または７記載の光ディスク原盤
   露光装置。
9. 【請求項９】 前記移動ベースの移動距離測定を行うス
   ケールおよびディテクタを備え、前記移動ベースに前記
   スケールと前記固定ベースに前記ディテクタを配置、ま
   たは前記移動ベースに前記ディテクタと前記固定ベース
   に前記スケールを配置したことを特徴とする請求項６〜
   ８のいずれか１項に記載の光ディスク原盤露光装置。