JP2003059120A - レジスト原盤の偏芯除去方法及びレジスト原盤露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジスト原盤の偏芯を除去して回転時の振動
を抑えると共に、ターンテーブルの軸ぶれを防止し、高
精度なトラックピッチ間隔を得ることができる原盤露光
装置を、比較的簡単な装置と単純な工程により実現す
る。 【解決手段】 レジスト原盤を回転させた時に発生する
振動変位が最小になるようにバランス調整重りをターン
テーブルの所定の位置に設置する事によって、レジスト
原盤を設置した状態でターンテーブルの重量バランスを
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレジスト原盤の偏芯
除去方法に関し、特に光ディスク原盤露光装置において
真円度の悪いレジスト原盤を回転させたときに発生する
偏芯を除去する方法及びその偏芯を除去することを可能
としたレジスト原盤露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの製造に一般的に使用される
円盤型のレジスト原盤を露光するレジスト原盤露光装置
において、レジスト原盤の中心がターンテーブルの回転
中心からずれていると、回転するレジスト原盤のダイナ
ミックアンバランスにより振動が発生する。これによ
り、レジスト原盤に露光されるトラックのピッチ間隔の
精度が低下してしまう。そのため、従来からこれらの偏
芯を除去又は調整するためにいくつかの提案がなされて
いる。

【０００３】その一つとして、特開平０５−０２８５４
１号公報には、円盤状の被駆動物体を回転するターンテ
ーブルを含んだ回転部分と独立して固定された指示テー
ブルと、少なくとも３個以上設けられた調整部材が、回
転テーブルが一定角回転する事によって同期して同一方
向に同一量動く構成を有する偏芯調整装置が開示されて
いる。このような構成のガラス円盤のセンタリング調整
装置により、ガラス円盤の外周加工精度のバラツキを無
視し、安定で十分に高いガラス円盤のセンタリングを行
なう事ができる。

【０００４】また、特開２００１−２８１５０号公報に
は、円盤状の被駆動物体の幾何学的な中心を設定する中
心設定手段と、円盤状の被駆動物体を所定の回転速度で
回転させて発生する振動を検出する振動検出手段と各手
段を制御する制御手段を具備した偏芯調整装置が開示さ
れている。このような構成の偏芯除去装置により、真円
度の悪いレジスト原盤の偏芯を除去して回転時の振動を
抑え、スライダー軸と非同期なターンテーブルの軸ぶれ
を防止することで、高精度なトラックピッチ間隔を得る
事ができるレジスト原盤露光装置を実現できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
０５−０２８５４１号公報の従来例の場合のように、レ
ジスト原盤の外径を基準にして単に芯出しする方式で
は、その外径の真円度が重要になり、位置決めされた場
所でのレジスト原盤の偏芯は除去されるが、レジスト原
盤の真円度が悪いとターンテーブル回転時にはターンテ
ーブルの重量にアンバランスが発生し、ターンテーブル
軸受に振動を与える事でスライダーに影響し、結果とし
て横送り精度を悪化させてしまう。一般的に真円度の悪
いレジスト原盤の場合は、ターンテーブルの重量にアン
バランスが発生し、エアスライダと同期しない振動（非
同期ぶれ）が発生してしまう。従って、エアスライダが
正常にフィードバックサーボを行っていてもターンテー
ブル自身が振動を起こしているため、露光されるスパイ
ラルまたは同心円の露光溝に影響を与える。将来、更な
る高密度化が予想される光ディスクではより挟トラック
ピッチになることは容易に予想されるため、この変動が
無視できないものとなる。

【０００６】また、特開２００１−２８１５０号公報の
場合は、レジスト原盤の幾何学的な中心を設定する中心
設定手段と、レジスト原盤を所定の回転速度で回転させ
て発生する振動を検出する振動検出手段と、各手段を制
御する制御手段とを具備している。まずはじめにレジス
ト原盤の中心設定手段によってレジスト原盤の幾何学的
な中心を設定する。次に幾何学的な中心でレジスト原盤
を所定の回転速度で回転させた際に発生する振動を振動
検出手段によって検出する。さらに検出された振動の値
が最小になるように中心設定手段によって回転中心の設
定を再調整する。このようにして対象となるレジスト原
盤の真円度が悪い場合でも、レジスト原盤の偏芯を除去
して回転時の振動を抑えると共に、ターンテーブル軸ぶ
れとスライダ軸の非同期ぶれを防止している。

【０００７】しかしながら、特開２００１−２８１５０
号公報で開示された、はじめに行なうレジスト原盤の幾
何学的中心設定の工程は、後に行なうレジスト原盤を所
定の回転速度で回転させた際に発生する振動を振動検出
手段によって検出し、振動の値が最小になるように中心
設定手段によって回転中心の設定を再調整する工程があ
るため、結果として無駄な工程になる。また、中心設定
手段と振動検出手段及び各手段を制御する制御手段は構
成が大掛かりになり、例えば特開２００１−２８１５０
号公報にある構成のレジスト原盤の偏芯除去装置を、も
ともと偏芯除去の機能を持たない原盤露光装置に備えよ
うとした場合、原盤露光装置のレジスト原盤を設置する
ターンテーブル周辺のスペースが狭い場合には、設置が
困難な場合もあり現実的でない。

【０００８】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、比較的簡単な装置でより単純な工程によ
り、レジスト原盤の偏芯を除去して回転時の振動を抑え
ると共に、ターンテーブルの軸ぶれを防止することが可
能なレジスト原盤の偏芯除去方法、及びそれを用いるこ
とにより高精度なトラックピッチ間隔を得ることができ
るレジスト原盤露光装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため本発明者が鋭意検討を重ねた結果、レジスト原盤を
ターンテーブルに設置する際に、必要以上に精度よくレ
ジスト原盤のセンタリングを行なったり、レジスト原盤
のセンタリングを行なった後、ターンテーブルの軸ぶれ
による振動を最小に抑えるために、レジスト原盤の位置
を再度調整する事は不要であり、レジスト原盤の幾何学
的中心とターンテーブルの回転中心がおおよそ一致する
ように設置することができれば良く、本質的にレジスト
原盤を設置した状態のターンテーブルの重量バランスを
調整することにより、レジスト原盤を設置した状態で所
定の回転速度で回転させた時に発生するターンテーブル
の軸ぶれを防止する事ができ、結果として高精度なトラ
ックピッチ間隔を得ることが可能であることを見出すと
ともに、ターンテーブルの重量バランスの調整は、簡単
なターンテーブルの改造と市販の安価なバランサーを用
いる事で実現可能である事を見出し、本発明を完成する
に至った。

【００１０】すなわち、本発明のレジスト原盤の偏芯除
去方法は、回転するレジスト原盤に発生する偏芯を除去
する偏芯除去方法において、レジスト原盤を回転させた
時に発生する振動変位が最小になるようにバランス調整
重りをターンテーブルの所定の位置に設置することによ
って、レジスト原盤を設置した状態でターンテーブルの
重量バランスを調整することを特徴とするレジスト原盤
の偏芯除去方法である。ここで振動変位とは、レジスト
原盤を回転した時に生じる偏芯によりレジスト原盤が振
動した時の、レジスト原盤の中心や側面のある基準位置
からの変位の最大値と最小値との差を意味する。

【００１１】また、本発明のレジスト原盤の偏芯除去方
法は、レジスト原盤の幾何学的中心とターンテーブルの
回転中心がおおよそ一致するようにレジスト原盤をター
ンテーブルに設置した後、レジスト原盤を設置した状態
で回転するターンテーブルの重量バランスを調整するた
めのバランス調整重りを、ターンテーブルの外周近傍に
該外周に沿って円周状に設けられたバランス調整重り設
置部に設置することを特徴とする偏芯除去方法である。

【００１２】なお、本発明のレジスト原盤の偏芯除去方
法においては、レジスト原盤を露光する光学ヘッドの移
動方向に振動する振動変位を最小にすることが好まし
い。

【００１３】本発明のレジスト原盤露光装置は、ターン
テーブル上に設置されたレジスト原盤を回転させなが
ら、該レジスト原盤の表面にレーザ光を照射して所定の
パターンを露光するレジスト原盤露光装置において、レ
ジスト原盤をターンテーブルに設置する際に、レジスト
原盤の幾何学的中心とターンテーブルの回転中心がおお
よそ一致するように設置できる機構と、レジスト原盤を
設置した状態で回転するターンテーブルの重量バランス
を調整するためのバランス調整重りを、ターンテーブル
の外周近傍であって、基準位置から任意の角度離れた位
置に設置することができる機構を有することを特徴とす
るレジスト原盤露光装置である。

【００１４】更に、本発明のレジスト原盤露光装置は、
レジスト原盤を設置した状態のターンテーブルを所定の
回転速度で回転させた時に発生する振動変位を検出する
ための振動変位検出手段と、該振動変位検出手段により
検出した振動変位が最小になるようにするためのバラン
ス調整重りの重量と設置位置の計算を行なうバランサー
をさらに具備したことを特徴とするレジスト原盤露光装
置である。

【００１５】なお、本発明のレジスト原盤露光装置に具
備されるバランサーが、バランス調整重りの設置位置
を、ターンテーブルの外周近傍に該外周に沿って円周状
に設けられたバランス調整重り設置部における基準位置
からの角度として計算するものであることが好ましい。
また、本発明のレジスト原盤露光装置に具備される振動
変位検出手段が、レジスト原盤を露光する光学ヘッドの
移動方向に振動する振動変位を測定できる位置に振動セ
ンサを有することが好ましい。

【００１６】本発明のレジスト原盤の偏芯除去方法及び
レジスト原盤の露光装置では、レジスト原盤を露光する
光学ヘッドの移動方向に振動する振動変位を検出するこ
とで、光学ヘッドの移動ムラに影響がある方向のみの振
動変位を検知して調整することができ、より効果的に高
精度なトラックピッチ間隔を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施の形態
について、図を参照しながら詳細に説明する。なお、本
発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であること
は言うまでもない。

【００１８】図１に本発明のレジスト原盤露光装置の構
成の一例を示す。本実施例のレジスト原盤露光装置は、
レジスト原盤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駆動系と、ターンテーブル上に
位置する露光用光学ヘッドを移動させるエアスライダ駆
動系と、露光用固定光学系を有する構成になっている。
エアスピンドルモータ駆動系は、パソコンで制御したス
ピンドルドライバからの駆動信号によってエアスピンド
ルモータを回転駆動する。また、エアスライダ駆動系
は、パソコンで制御したスライダサーボドライバからの
駆動信号によってエアスライダを駆動させて、露光用光
学ヘッドをレジスト原盤の半径方向に回転数に応じて移
動してレーザ光をレジスト原盤上に照射して露光する。
その際、露光用光学ヘッドに取付けられているスケール
も露光用光学ヘッドとともに移動し、その移動量又は位
置情報をスケールデータ信号としてスライダサーボドラ
イバに出力する。

【００１９】このようなレジスト原盤露光装置が露光動
作を行なう場合、レジスト原盤をターンテーブルに吸着
させて所定の速度で回転させる。次に、露光用光学ヘッ
ドがその半径、回転数に応じてレジスト原盤の半径方向
に移動して露光用レーザ光をレジスト原盤上に照射す
る。例えばＣＡＶ露光の場合は、ターンテーブル及びエ
アスライダを一定速度で駆動し、一定のトラックピッチ
で露光動作を行う。設定したトラックピッチになるよう
にエアスライダを送るためには、エアスライダ移動体に
設置したレーザ測長器などのスケールにより位置情報を
得、その位置情報によりフィードバックサーボを行な
い、精度の良い送りを実現する。

【００２０】本実施例のレジスト原盤露光装置には、本
発明のレジスト原盤の偏芯除去方法を実施するために、
接触式の圧電型加速度ピックアップとタコメーター、Ｆ
ＦＴアナライザーが設けられている。

【００２１】本実施例のレジスト原盤露光装置のターン
テーブルを図２に示す。本ターンテーブルには、レジス
ト原盤をターンテーブルに設置する際に、レジスト原盤
の幾何学的中心とターンテーブルの回転中心がおおよそ
一致するように設置できるようにするための機構とし
て、使用するレジスト原盤の外周に沿って１２０度づつ
３個所にボールプランジャーを設置し、レジスト原盤を
ターンテーブルに設置する時に、ターンテーブルの回転
中心に向けて３箇所から同時にレジスト原盤を押し出す
機構を設けた。このときのセンタリング精度は、１０μ
ｍ〜１００μｍ程度であった。なお、本発明におけるこ
の機構は、この例に限定されるものではなく、上記セン
タリング精度前後でレジスト原盤の幾何学的中心とター
ンテーブルの回転中心がおおよそ一致するように設置で
きる機構であれば他の機構でも良いし、本機構よりもさ
らに精度よく設置できる機構であっても良い。また、レ
ジスト原盤を設置した状態で回転するターンテーブルの
重量バランスを調整するためのバランス調整重りを設置
するための機構として、ターンテーブル上に置いたレジ
スト原盤の外周よりさらに外側に、直径２ｍｍの太さの
線状の金属製（錫と鉛の比が６：４の合金）の重りをの
せる事ができる幅２ｍｍ、深さ２ｍｍの溝を、図２に太
い線の円として示したように、ターンテーブルの外周に
沿って全周に渡って設けた。また、上記レジスト原盤の
幾何学的中心とターンテーブルの回転中心がおおよそ一
致するように設置できるようにするための機構として３
個所に設置したボールプランジャーのうちの１つのボー
ルプランジャーの位置を基準（０度）にして、周方向に
沿って角度の目盛りを５度間隔に記した。

【００２２】圧電型加速度ピックアップはレジスト原盤
を設置したターンテーブルの振動変位を検出するため
に、レジスト原盤にできるだけ近接したスピンドルモー
ター本体の固定部に、レジスト原盤を露光する光学ヘッ
ドの移動方向と同一方向の振動変位を測定できる向きに
設置した。タコメーターはターンテーブルの回転数を検
出するためのものであり、圧電型加速度ピックアップで
検出したターンテーブルの振動変位とタコメーターで検
出したターンテーブルの回転数は、ＦＦＴアナライザー
に送られ、搭載したバランシングソフトウエアにより、
ターンテーブルの振動変位を最小にするように、バラン
ス調整重りの重量と、そのバランス調整重りをターンテ
ーブルの外周に設けた溝に取付ける角度の計算を行な
う。本バランサーシステムは、市販のハンディーバラン
サー計測システム（（株）小野測器製、商品名ＣＦ１２
００）を用いる事で簡単に構成することができた。

【００２３】次に、本実施例におけるレジスト原盤の偏
芯除去方法について説明する。まずはじめにレジスト原
盤をターンテーブルに設置し吸着する。次にバランサー
を用いて、レジスト原盤を設置した状態でターンテーブ
ルを実際に使用する回転数で回転させ、バランス調整重
りの重量とその重りを設置する角度を計算する。この計
算結果に従って、所定の重量のバランス重りを計算で得
られた角度の位置に相当するターンテーブルの外周に設
けた溝に載せる。本実施例の場合、バランス重りの重量
は直径２ｍｍの線状の金属片（錫と鉛の比が６：４の合
金）の長さで調整したので、その長さの半分の位置が、
計算された角度の位置にくるようにバランス重りを載せ
た。

【００２４】図３はレジスト原盤を設置したターンテー
ブルの重量バランス調整を行なった回数による振動変位
の変化である。レジスト原盤は９００ｒｐｍで回転させ
た。この結果から、１回の重量バランス調整で、重量バ
ランス調整を行なう前の１／３以下に振動変位を抑える
事ができ、その後、重量バランス調整の回数を重ねて
も、もとの振動変位の１０％程度の範囲で振動変位が上
下し、本調整は１回行なうだけで十分効果が得られる事
を確認した。

【００２５】また、トラックピッチ精度を確認した結果
を図４、図５に示す。ターンテーブルの回転数は重量バ
ランス調整時及びレジスト原盤露光動作時に６００ｒｐ
ｍに設定し、トラックピッチは０．８５μｍに設定し
た。レジスト原盤を露光した後現像を行ない、任意の位
置のトラック間隔を５０ポイント測定し、その時のトラ
ック間隔の最大値と最小値との差を確認した。図４は、
バランス調整を行なわない時の結果であり、図５はバラ
ンス調整を行なった場合の結果である。重量のバランス
調整を行なわない場合、トラック間隔の最大値と最小値
との差は４０ｎｍであったのに対し、重量のバランス調
整を行なった場合、トラック間隔の最大値と最小値との
差は３０ｎｍとなり、レジスト原盤を設置したターンテ
ーブルの重量バランス調整を行なう事で、トラックピッ
チ精度が向上した。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のレジスト原盤の偏芯除去方法を用いることにより、レ
ジスト原盤の偏芯を除去して回転時の振動を抑えると共
に、ターンテーブルの軸ぶれを防止し、高精度なトラッ
クピッチ間隔を得ることができるレジスト原盤露光装置
を、比較的簡単な装置と単純な工程により実現すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレジスト原盤露光装置の構成の一例を
示す図である。

【図２】本発明のレジスト原盤露光装置のターンテーブ
ルの一例を示す図である。

【図３】レジスト原盤を設置したターンテーブルの重量
バランスの調整を行なった回数による振動変位の変化の
一例を示す図である。

【図４】バランス調整を行なわない時のトラックピッチ
の一例を示す図である。

【図５】バランス調整を行なった時のトラックピッチの
一例を示す図である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するレジスト原盤に発生する偏芯を
   除去する偏芯除去方法において、レジスト原盤を回転さ
   せた時に発生する振動変位が最小になるようにバランス
   調整重りをターンテーブルの所定の位置に設置すること
   によって、レジスト原盤を設置した状態でターンテーブ
   ルの重量バランスを調整することを特徴とするレジスト
   原盤の偏芯除去方法。
2. 【請求項２】 レジスト原盤の幾何学的中心とターンテ
   ーブルの回転中心がおおよそ一致するようにレジスト原
   盤をターンテーブルに設置した後、レジスト原盤を設置
   した状態で回転するターンテーブルの重量バランスを調
   整するためのバランス調整重りを、振動変位が最小とな
   るように、ターンテーブルの外周近傍に該外周に沿って
   円周状に設けられたバランス調整重り設置部に設置する
   ことを特徴とする請求項１記載のレジスト原盤の偏芯除
   去方法。
3. 【請求項３】 レジスト原盤を露光する光学ヘッドの移
   動方向に振動する振動変位を最小にすることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載のレジスト原盤の偏芯除去
   方法。
4. 【請求項４】 ターンテーブル上に設置されたレジスト
   原盤を回転させながら、該レジスト原盤の表面にレーザ
   光を照射して所定のパターンを露光するレジスト原盤露
   光装置において、レジスト原盤をターンテーブルに設置
   する際に、レジスト原盤の幾何学的中心とターンテーブ
   ルの回転中心がおおよそ一致するように設置できる機構
   と、レジスト原盤を設置した状態で回転するターンテー
   ブルの重量バランスを調整するためのバランス調整重り
   を、ターンテーブルの外周近傍であって、基準位置から
   任意の角度離れた位置に設置することができる機構を有
   することを特徴とするレジスト原盤露光装置。
5. 【請求項５】 レジスト原盤を設置した状態のターンテ
   ーブルを所定の回転速度で回転させた時に発生する振動
   変位を検出するための振動変位検出手段と、該振動変位
   検出手段により検出した振動変位が最小になるようにす
   るためのバランス調整重りの重量と設置位置の計算を行
   なうバランサーを具備したことを特徴とする請求項４記
   載のレジスト原盤露光装置。
6. 【請求項６】 バランサーが、バランス調整重りの設置
   位置を、ターンテーブルの外周近傍に該外周に沿って円
   周状に設けられたバランス調整重り設置部における基準
   位置からの角度として計算することを特徴とする請求項
   ５記載のレジスト原盤露光装置。
7. 【請求項７】 振動変位検出手段が、レジスト原盤を露
   光する光学ヘッドの移動方向に振動する振動変位を検出
   できる位置に振動センサを有することを特徴とする請求
   項５〜６のいずれか１項に記載のレジスト原盤露光装
   置。