JP4383232B2 - 評価サンプルおよび記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体検査装置の位置決め精度を評価する評価サンプルと、この評価サンプルを用いた位置決め精度評価方法とに関する。

走査型プローブ顕微鏡（以下、ＳＰＭと呼ぶ。）は、機械的探針によって試料表面を走査し、プローブと試料表面との間に働く相互作用を検出することで、試料表面の物理量をｎｍ（１０−９ｍ）以下のオーダーで観察する装置である。この種のＳＰＭの代表例としては、プローブと試料表面との間に働く原子間力をプローブのたわみ量変化として検出し、この検出結果に基づいて試料の表面形状を観察する原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭと呼ぶ。）がある。なお、この種のＡＦＭと検査装置を組み合わせたものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

従来のＳＰＭは、試料をＸＹ方向にラスター走査させる走査手段を有し、この上に試料を置き、試料表面上にプローブを配置する構成が一般的である。前記走査手段は、Ｚ方向に動作する粗動手段上に設置され、試料表面をプローブに接近させることも可能となっている。例えばＡＦＭであれば、前記粗動手段によって試料表面をプローブ先端との間に原子間力が働く距離まで接近させ、その状態で試料をプローブに対してＸＹ方向に走査させることで、試料表面の形状などを観察することが可能となっている。

この種の従来のＳＰＭの一例を図９に示す。同図に示すＳＰＭは、中心軸線が鉛直方向を向くように固定配置された円筒型圧電素子１０１を有し、その自由端側に試料１０２を搭載するようになっている。そして、試料１０２の上部には、プローブ１０３が配置されている。円筒型圧電素子１０１は、試料１０２の表面とプローブ１０３とを接近させるためのＺ方向の粗動ステージ１０４の上に固定されている。プローブ１０３の上方には、フィードバック回路１０６が接続されたプローブ変位検出手段１０５が配置されている。フィードバック回路１０６は、円筒型圧電素子１０１に接続されている。さらに、この円筒型圧電素子１０１には、ＸＹ走査回路１０７が接続されている。

試料１０２は、円筒型圧電素子１０１によってＸＹ方向の走査およびＺ方向の微動が可能となっている。この駆動を可能とするために、円筒型圧電素子１０１の側面には複数分割された電極が設けられている。そして、これら電極のうちのどれに電圧を印加するかを制御することにより、円筒型圧電素子１０１を屈曲あるいは伸縮させる。一般には、屈曲がＸＹ方向の動作、伸縮がＺ方向の動作として利用される。試料１０２とプローブ１０３の距離は、プローブ変位検出手段１０５によって検出される。プローブ変位検出手段１０５としては、光てこや光千渉計を用いた方式のものがある。試料１０２をＸＹ走査回路１０７によりＸＹ方向に走査しつつ、円筒型圧電素子１０１をＺ方向に微動させるための駆動電圧をフィードバック回路１０６より印加し、試料１０２とプローブ１０３との距離が常に一定になるように制御する。この制御信号とＸＹ走査信号をモニター１０８に入力すれば、試料１０２の表面状態を画像として再現することができる。
特開平８−１５２４３０号公報（第４−５頁、第１０図）

ところで、この種のＳＰＭの先鞭であるＳＴＭ，ＡＦＭの登場初期は、その観察対象が、金属表面の原子像や単分子膜の分子配列などであり、試料表面の微細構造の観察及び研究が主たる用途とされていた。このような用途においては、試料を粉砕して小さい切片として用意できるため、ＳＰＭの装置構成は単純な構成で充分であった。
しかしながら、近年、ＳＰＭが計測装置として一般化／普及するにつれ、ＳＰＭの計測結果と他の計測機の計測結果を照合・比較検討したいという要求が高まっている。この傾向は、工業製品の開発試作工程において特に顕著なものとなっている。

例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される光ディスクの評価試験用途にＳＰＭを用いる場合、その記録面全面をＳＰＭのみで検査しようとすると、非現実的な測定時間が必要となってしまう。このため、まず、光ピックアップを備えた光学検査装置で記録面の信号読み出しを行ってエラー箇所の位置を特定し、その後、特定されたエラー箇所の物理形状をＳＰＭで重点的に検査する方法が検討されている。この場合、記録面上の座標におけるエラー箇所の位置情報が重要であるが、光ディスクを光学検査装置からＳＰＭに移し替える際に位置情報が失われてしまう虞がある。このような不具合を解決する手段として、光学検査装置とＳＰＭを１台の装置にまとめた複合化計測装置（図示略）の開発が進められている。この装置は、回転ステージ上に固定された光ディスク上に、光信号の読み出しが可能な光ピックアップと計測箇所の物理形状を測定するヘッドとを配置しており、光ピックアップでエラー箇所の位置が特定された場合に、回転ステージを回転させてエラー箇所をプローブの測定領域に移動させる構成を有している。これにより、光ディスクの取外し作業を入れることなく、エラー箇所の特定からその物理形状測定までを一貫して行えるものとなっている。
この装置では、エラー箇所を光ピックアップの読み出し位置からプローブの検査領域に移動させる際の位置決め精度が重要であるため、この位置決め精度を定量的に把握する手段が求められている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、記録媒体の記録情報を読み出すヘッドと記録パターンを読み出すプローブとを備えた記録媒体検査装置において、記録媒体の検査箇所をヘッドからプローブに移動させた際の位置決め精度を定量的に把握するための手段の提供を目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の評価サンプルは、記録媒体である光ディスクの記録情報を読み出すヘッドと前記記録情報を形成する記録パターンを読み出すプローブとを有し、前記ヘッドで前記記録媒体の記録面上のピットの信号読み出しを行って前記光ディスクの回転角センサおよび前記ヘッドの位置検出センサによりエラーピットの位置を特定し、特定された前記エラーピットを前記プローブで検査する記録媒体検査装置で、特定された前記エラーピットの位置と前記ヘッドおよび前記プローブの設計上の相対位置関係とに基づいて前記光ディスクの検査箇所を前記ヘッドの位置から前記プローブの位置に移動させた際の位置決め精度の評価に用いられる評価サンプルであり、記録面上の予め設定された位置に、前記ヘッドおよび前記プローブで読み込み可能なデータマークが記録されており、前記データマークは前記エラーピットで構成されていることを特徴とする。

上記請求項１に記載の評価サンプルによれば、これを記録媒体検査装置に取り付けてヘッドによりデータマークを検出した後、このヘッドの位置からプローブの位置にデータマークを移動させてデータマークを検出する。そして、ヘッドが有する座標系におけるデータマークの位置と、プローブが有する座標系におけるデータマークの位置との相対的な位置ずれを求めることで、データマークをヘッドの位置からプローブの位置に移動させた際の位置ずれを定量的に求めることができる。

請求項２に記載の評価サンプルは、請求項１に記載の評価サンプルにおいて、前記記録媒体として光ディスクを検査する記録媒体検査装置の評価試験に用いられ、前記データマークが、前記光ディスクの半径方向に延びる直線状に形成された部分または前記光ディスクの周方向に延びる円弧状に形成された部分の何れか一方もしくは両方を有することを特徴とする。

上記請求項２に記載の評価サンプルによれば、光ディスクの検査箇所をヘッドからプローブの位置に移動させた際に生じる位置ずれを、光ディスクの半径方向位置または回転方向位置の何れか一方もしくは両方の位置情報として定量的に求めることができる。

請求項３に記載の評価サンプルは、請求項１または請求項２に記載の評価サンプルにおいて、前記データマークの近傍に、光学顕微鏡測定用の他のデータマークが記録されていることを特徴とする。

上記請求項３に記載の評価サンプルによれば、これを用いて記録媒体検査装置の検査を行う際に、プローブの位置に向かわせたデータマークがプローブの検出領域から大きく外れたとしても、光学顕微鏡で他のデータマークを検出することで、データマークの位置を捕捉することができる。

請求項４に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法は、記録媒体である光ディスクの記録情報を読み出すヘッドと前記記録情報を形成する記録パターンを読み出すプローブとを有し、前記ヘッドで前記記録媒体の記録面上のピットの信号読み出しを行って前記光ディスクの回転角センサおよび前記ヘッドの位置検出センサによりエラーピットの位置を特定し、特定された前記エラーピットを前記プローブで検査する記録媒体検査装置で、特定された前記エラーピットの位置と前記ヘッドおよび前記プローブの設計上の相対位置関係とに基づいて前記光ディスクの検査箇所を前記ヘッドの位置から前記プローブの位置に移動させた際の位置決め精度を評価する方法であり、記録面上の予め設定された位置に前記エラーピットで構成されたデータマークが記録されている評価サンプルの前記データマークを前記ヘッドで検出する第１検出工程と、該第１検出工程で検出された前記データマークが前記プローブの検査領域内に入るように前記評価サンプルを移動させる移動工程と、該移動工程後の前記データマークの記録パターンを前記プローブで検出する第２検出工程と、該第２検出工程における前記データマークの検出位置を前記第１検出工程における前記データマークの検出位置と比較することにより、前記位置決め精度を求める評価工程とを有することを特徴とする。

上記請求項４に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法によれば、評価工程において、第１検出工程及び第２検出工程間におけるデータマーク位置の差を比較することで、データマークを移動させた際の位置ずれを定量的に求めることができる。

請求項５に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法は、請求項４に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法において、前記記録媒体評価装置が、光ディスクの評価試験に用いられるものであり、前記評価工程で、前記データマークを参照することにより、前記光ディスクの半径方向または回転方向の何れか一方もしくは両方の位置決め精度を評価することを特徴とする。

上記請求項５に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法によれば、光ディスクの検査箇所をヘッドの位置からプローブの位置に移動させた際に生じる位置ずれを、光ディスクの半径方向位置または回転方向位置の何れか一方もしくは両方の位置情報として定量的に求めることができる。

請求項６に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法は、請求項４または請求項５に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法において、前記データマークの近傍に、光学顕微鏡測定用の他のデータマークが記録され、前記第２検出工程で、前記他のデータマークの位置を光学顕微鏡で確認することにより前記データマークの概略位置を求めることを特徴とする。

上記請求項６に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法によれば、プローブの位置に向かわせたデータマークがプローブの検出領域から大きく外れたとしても、光学顕微鏡を用いてデータマークの位置を捕捉することができる。

本発明の請求項１に記載の評価サンプルは、記録面上の予め設定された位置に、ヘッドおよびプローブで読み込み可能なデータマークが記録されている構成を採用した。この評価サンプルを記録媒体検査装置にかけてデータマークの位置ずれを実測することにより、記録媒体の検査箇所をヘッドからプローブに移動させた際の位置決め精度を定量的に把握することが可能となる。

また、請求項２に記載の評価サンプルは、光ディスクを検査する記録媒体検査装置の評価試験に用いられ、前記データマークが、光ディスクの半径方向位置または回転方向位置の何れか一方もしくは両方の位置情報を有する構成を採用した。この構成によれば、光ディスクの検査箇所をヘッドからプローブに移動させた際における、半径方向位置または回転方向位置の何れか一方の位置ずれを定量的に求めることができる。これにより、位置ずれがどの方向にどれだけ生じているかを正確に把握することが可能となる。

また、請求項３に記載の評価サンプルは、データマークの近傍に、光学顕微鏡測定用の他のデータマークが記録されている構成を採用した。この構成によれば、ヘッドからプローブの位置にデータマークを移動させた際に、データマークの位置がプローブの検出領域外に外れるような比較的大きな位置ずれが生じたとしても、前記他のデータマークの位置を光学顕微鏡で検出することができるので、データマークを見失うことがない。

また、請求項４に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法は、評価サンプルのデータマークをヘッドで検出する第１検出工程と、評価サンプルを移動させる移動工程と、データマークの記録パターンをプローブで検出する第２検出工程と、第１検出工程及び第２検出工程間におけるデータマークの検出位置の差を比較して位置決め精度を求める評価工程とを有する方法を採用した。この方法によれば、データマークの位置ずれを実測することにより、記録媒体の検査箇所をヘッドからプローブに移動させた際の位置決め精度を定量的に把握することが可能となる。

また、請求項５に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法は、記録媒体評価装置が光ディスクを評価試験するものであり、前記評価工程で、光ディスクの半径方向位置または回転方向位置の何れか一方もしくは両方を評価する方法を採用した。この方法によれば、光ディスクの検査箇所をヘッドからプローブに移動させた際における、半径方向位置または回転方向位置の何れか一方の位置ずれを定量的に求めることができる。これにより、位置ずれがどの方向にどれだけ生じているかを正確に把握することが可能となる。

また、請求項６に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法は、データマークの近傍に光学顕微鏡測定用の他のデータマークを記録しておき、前記第２検出工程で、前記他のデータマークの位置を光学顕微鏡で確認することによりデータマークの概略位置を求める方法を採用した。この方法によれば、ヘッドからプローブの位置にデータマークを移動させた際に、データマークの位置がプローブの検出領域外に外れるような比較的大きな位置ずれが生じたとしても、前記他のデータマークの位置を光学顕微鏡で検出することができるので、データマークを見失うことがない。

本発明の評価サンプルおよび記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法の各実施形態についての説明を、図面を参照しながら以下に行うが、本発明がこれらに限定解釈されるものでないことは勿論である。本発明の評価サンプルは、記録媒体の記録情報を読み出すヘッドと、前記記録情報を形成する記録パターンを読み出すプローブとを有する記録媒体検査装置で、前記記録媒体の検査箇所をヘッドの位置からプローブの位置に移動させた際の位置決め精度の評価に用いられるものである。そこで、まず評価対象となる記録媒体検査装置についての説明を行い、その後、評価サンプル及び位置決め精度評価方法についての説明を続けて行うものとする。

図１に示すように、本実施形態のＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置（記録媒体検査装置）は、ＤＶＤ−ＲＯＭ（記録媒体）１を固定するステージ１０と、このステージ１０上にセットされたＤＶＤ−ＲＯＭ１の信号読み出しを行う光ヘッド２０と、ＤＶＤ−ＲＯＭ１のデータピット形状（記録パターン）を読み出す走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）である原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭと呼ぶ。）３０と、ステージ１０上のＤＶＤ−ＲＯＭ１に対する光ヘッド２０及びＡＦＭ３０の検出領域を相対的に移動させる駆動部４０と、これら光ヘッド２０及びＡＦＭ３０及び駆動部４０を制御する制御部（図示略）と、図示されない光学顕微鏡とを備えて概略構成されている。

ステージ１０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ１が直接載置される回転ステージ１１と、この回転ステージ１１が載置されるＸステージ１２と、このＸステージ１２が載置されるＹステージ１３と、このＹステージ１３が載置される基台１４と、回転ステージ１１及びＸステージ１２及びＹステージ１３を駆動するモータ１５，１６，１７とを備えて構成されている。

Ｙステージ１３は、モータ１７の駆動により基台１４に対して同図に示すＹ方向にスライド動作できるように支持されている。また、Ｘステージ１２は、モータ１６の駆動により基台１４に対して同図に示すＸ方向にスライド動作できるように支持されている。また、回転ステージ１１は、ＤＶＤ−ＲＯＭ１の軸線回り（Ｚ方向に平行な軸線回り）に回転できるように支持されている。さらに、この回転ステージ１１には、その回転角度を検出する回転角センサ（図示略）が備えられており、前記光ヘッド２０及びＡＦＭ３０に対する回転ステージ１１の相対的な回転角度を一致させることが可能となっている。
したがって、モータ１５を駆動することによりＤＶＤ−ＲＯＭ１をその軸線回りに回転させ、また、モータ１６を駆動することによりＤＶＤ−ＲＯＭ１をＸ方向に直線的に微動させ、また、モータ１７を駆動させることによりＤＶＤ−ＲＯＭ１をＹ方向に直線的に微動させることが可能となっている。

光ヘッド２０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ１の記録情報を読み出す光ピックアップ（ヘッド）２１と、この光ピックアップ２１をＤＶＤ−ＲＯＭ１の半径方向に移動させる駆動機構２２と、光ピックアップ位置検出センサ２３とを備えている。
したがって、駆動機構２２により光ピックアップ２１を移動させることで、ＤＶＤ−ＲＯＭ１の半径方向に沿って読み出しポイントを移動させることが可能となっている。この時、光ピックアップ位置検出センサ２３の位置信号が前記制御部に逐次送信されることで、前記読み出しポイントの位置がリアルタイムに読み取られ、目標とする読み出しポイントから外れている場合には、前記制御部が駆動機構２２に位置補正を行わせるフィードバック制御が行われるものとなっている。

ＡＦＭ３０は、プローブ３１と、このプローブ３１が下端（自由端）に取り付けられる円筒型圧電素子３２と、これらプローブ３１及び円筒型圧電素子３２をＺ方向に粗動させるＺステージ３３と、このＺステージ３３を駆動するモータ３４と、プローブ３１の変位を検出するプローブ変位センサ（図示略）とを備えて構成されている。

プローブ３１は、先鋭化された先端部を有し、ＤＶＤ−ＲＯＭ１の表面を走査することにより、ＤＶＤ−ＲＯＭ１の記録面に形成されたデータピット形状を高分解能で取得することが可能となっている。なお、プローブ３１としては、例えばナノチューブ探針が用いられる。
また、円筒型圧電素子３２は、その中心軸線が鉛直方向（Ｚ方向）を向くように、Ｚステージ３３に対して固定配置されている。また、Ｚステージ３３は、モータ３４の駆動により基台１４に対して同図に示すＺ方向にスライド動作できるように支持されており、前記記録面に対してプローブ３１を接近離間させることが可能となっている。また、前記プローブ変位センサにより、前記記録面とプローブ３１の先端との間隔を検出することができるようになっている。

駆動部４０は、前記各モータ１５，１６，１７，３４で構成されており、これらにより、ＤＶＤ−ＲＯＭ１に対して光ピックアップ２１及びプローブ３２の位置を相対的に移動させることが可能となっている。
前記制御部は、駆動部４０の各構成要素の制御に加えて、光ピックアップ２１からの信号の記録や解析を行うことも可能となっている。すなわち、この制御部には、ＤＶＤ−ＲＯＭ１の回転速度、検出対象物の深さ、長さ、断面形状、個数、間隔等によって決まる電気信号の状態を、比較標準試料により予め解析した結果が標準データとして保存されている。そして、この標準データに対して、光ピックアップ２１で測定した測定データを対比させることにより、エラーピットの原因特定を行えることが可能となっている。

以上説明の構成を有する本実施形態のＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置によれば、検査対象であるＤＶＤ−ＲＯＭ１のエラー位置を高速に特定するとともに、そのエラーを引き起こしたデータピットの形状を観察することが可能となっている。これについて、図２〜図４を用いて説明する。

まず、これから検査するＤＶＤ−ＲＯＭ１を回転ステージ１１上に固定することでディスク読み出し開始となり、図２のステップＳ１に進む。このステップＳ１では、光ピックアップ２１がＤＶＤ−ＲＯＭ１の記録面の裏面（この面には保護膜がなく、反射膜コーティングが露出してデータピット形状が露出した面となっている。）に対してレーザ光を照射するとともに反射光を受光し、反射光の物理的変化を電気信号の変化として逐次検出していく。この時、前記光ピックアップ位置検出センサ２３からの位置信号が前記制御部に対して送信されることで、現測定箇所のアドレス情報を取得する。このアドレス情報としては、トラック番号や，図３に示すディスク上の回転中心からの半径寸法ｒや，ディスク上の基準角０度からの角度θがある。

続く図２のステップＳ２では、前記制御部が、ステップＳ１で読み込んだ電気信号を解析し、予め定められた基準よりも外れていると判断した場合にエラー箇所（エラーデータピット、傷など）が見つかったとしてそのアドレスを保存する（ステップＳ３）。そうでないと判断した場合には、ステップＳ４の読み出し終了が満足されるまでステップＳ１に戻って信号検査を繰り返す。このようにして、記録情報を読み込んでＤＶＤ−ＲＯＭ１内におけるエラー箇所の位置情報を求める走査工程としてステップＳ１〜Ｓ４を行うことで、ＤＶＤ−ＲＯＭ１の記録面上におけるエラー箇所のアドレス情報を特定することができる。この工程に要する時間は、実用途におけるディスクの読み出し時間と実質的に同じであり、極めて短時間に行うことができる。

続くステップＳ５では、上記ステップＳ３で保存されたエラー箇所のアドレス情報をＡＦＭ３０に送信するためのアドレス変換を行う。すなわち、前記各エラー箇所のトラック番号を、前記半径ｒと角度θで定められる位置座標に変換する。このようにして変換された各エラー箇所のアドレス情報が、ステップＳ６においてＡＦＭ３０へと送信される。
続くステップＳ７では、エラー箇所が複数ある場合、これらの中から、ＡＦＭ３０で測定する対象を選択する。この選択作業は、作業者に選択させるようにしても良いし、または、前記制御部側でエラーの度合いに応じて優先順位をつけさせるものとしても良い。

続くステップＳ８では、選択されたエラー箇所をＡＦＭ３０の検査領域内に導き、データピット形状の計測を実施する。この時、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ＡＦＭ３０のプローブ３１は、平面視した場合に、光ピックアップ２１に対して所定角度（例えば９０度）離れているため、光ピックアップ２１の位置から前記所定角度分だけ離れてエラー箇所が位置するようにＤＶＤ−ＲＯＭ１を前記モータ１５で回転させる。これにより、プローブ３１の回転方向座標を、光ピックアップ２１が持っている回転方向座標に一致させることができ、ステップＳ５で変換されたアドレス情報をそのまま用いることが可能となる。続いて、プローブ３１をＤＶＤ−ＲＯＭ１の半径方向に移動させて半径方向位置を一致させる。このようにして、プローブ３１の位置を、前記半径ｒと角度θで定められる位置の真上に位置決めする。

この状態でプローブ３１がデータピット形状を測定し、前記標準データと比較して原因特定を行う。

以上のようにして、前記走査工程で特定された前記位置情報に基づいてエラー箇所の記録パターンをプローブ３１で読み取る記録パターン測定工程の後、この記録パターンを前記制御部で解析する解析工程をエラー箇所毎に繰り返し行うことで、それぞれのエラー原因特定が行われる。

続いて、以上説明のＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の位置決め精度を評価する評価サンプルと、これを用いた位置決め精度評価方法との第１実施形態について、図５を参照しながら以下に説明を行う。
同図に示すように、本実施形態の評価サンプル５０は、前記ＤＶＤ−ＲＯＭ１と同一の寸法を有するＤＶＤ−ＲＯＭディスクであり、記録面上の予め設定された位置に、光ピックアップ２１およびプローブ３１で読み出し可能な第１データマーク（データマーク）５１が記録されている。

この第１データマーク５１は、１トラックに、プローブ３１の走査範囲に収まる長さを有する数連続のピット列（疑似エラーピット。同図の例では、５連続のピット列を採用している。）を形成し、同様のピット列をディスクの中心から外周に向かって同一角度位置に１トラックずつ形成することで、ＡＦＭ３０で検出可能な１本の線として形成されたマークである。この第１データマーク５１によれば、ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置における半径方向の位置決め精度を評価することが可能であり、その詳細については後述で説明する。

さらに、この評価サンプル５０の記録面には、第１データマーク５１の近傍に、光学顕微鏡測定用の第２データマーク（他のデータマーク）５２が記録されている。この第２データマーク５２は、第１データマーク５１がなす半径方向の任意位置のトラックに隣接して、第１データマーク５１よりも多いピット数（同図の例では、１０００連続のピット列を採用している。）を、同一角度位置に数トラックずつ形成することで、光学顕微鏡で検出可能な一定面積を有する四角形領域を形成している。

そして、この第２データマーク５２を、第１データマーク５１に沿って等間隔に複数形成する（同図の場合には３カ所形成している。）ことで、半径方向の任意位置を光学顕微鏡で観察する際に、最も近い第２データマーク５２を確認することができるものとなっている。そして、これら第２データマーク５２を前記光学顕微鏡で確認することにより、隣接する第１データマーク５１の概略位置を求めることが可能となっている。この詳細については後述で説明する。

さらに、この評価サンプル５０の記録面の最内周位置には、ディスクを一周する周回ピット列を数トラックに渡って形成したリング状の第３データマーク５３が記録されている。この第３データマーク５３によれば、記録面の最内周位置を正確に確認することが可能となっている。この詳細については後述で説明する。

以上説明の構成を有する評価サンプル５０を用いた位置決め精度評価方法について、以下に説明を行う。
まず、評価される前記ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の回転ステージ１１上に、評価サンプル５０を載置して固定する。そして、光ピックアップ２１が評価サンプル５０の記録面に対してレーザ光を照射するとともに反射光を受光し、反射光の物理的変化を電気信号の変化として逐次検出していく。そして、第１データマーク５１を走査した際に、そのデータピットを検出すると同時に前記光ピックアップ位置検出センサ２３からの位置信号が前記制御部に送信される。このようにして評価サンプル５０の第１データマーク５１を検出する第１検出工程を行うことで、記録面上における第１データマーク５１の回転方向位置（基準角０度からの角度を示すアドレス情報）が確定される。

続いて、第１検出工程で検出された第１データマーク５１がプローブ３１の検査領域内に入るように評価サンプル５０を回転させる移動工程を行う。この時、図４（ａ），（ｂ）に示したように、ＡＦＭ３０のプローブ３１は、平面視した場合に、光ピックアップ２１に対して所定角度（例えば９０度）を有しているため、光ピックアップ２１の位置から前記所定角度分だけ離れて第１データマーク５１が位置するように評価サンプル５０を前記モータ１５で回転させるようにする。
この時、光ヘッド２０が持つ回転方向座標とＡＦＭ３０が持つ回転方向座標とが一致しており、なおかつモータ１５による回転／停止精度が十分であれば、プローブ３１の検出領域内（好ましくはプローブ３１の真下位置）に正しく第１データマーク５１が位置決めされることになる。

そして、この移動工程後の第１データマーク５１のデータピット形状（記録パターン）をプローブ３１で検出する第２検出工程を行う。この時、位置決め精度にかなりの狂いが生じて第１データマーク５１をプローブ３１が見つけられない場合には、前記光学顕微鏡を用いて第２データマーク５２の位置を視覚的に確認する。これにより、第１データマーク５１がプローブ３１の検出領域から外れたとしても、その概略位置を特定することが可能となっている。

続いて、第２検出工程における第１データマーク５１の検出位置を、第１検出工程における第１データマークの検出位置と比較することにより、位置決め精度を求める評価工程が行われる。すなわち、第１検出工程で測定した時の第１データマーク５１の回転方向位置が例えば基準角に対してθ１度であり、また第２検出工程で測定した時にこれがθ２度となった場合には、これらの角度差＝θ１−θ２が、このＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置における回転方向の位置決め誤差として求められる。したがって、この位置決め誤差に基づいてモータ１５の回転量を補正するフィードバックを行うことで、装置を高精度に較正することが可能となる。
同様に、第１検出工程及び第２検出工程において第３データマーク５３の測定を行うことで、ディスク半径方向における基準位置の位置決め精度確認を行うことも可能となる。

以上説明の本実施形態の評価サンプル５０を用いて、第１検出工程と移動工程と第２検出工程と評価工程とを行うことで、ＤＶＤ−ＲＯＭの検査箇所を光ピックアップ２１からプローブ３１に移動させた際の位置決め精度を定量的に把握することが可能となる。さらには、この位置決め精度に基づいて装置の較正を行うことも可能となる。

また、本実施形態の評価サンプル５０によれば、光学顕微鏡測定用の第２データマーク５２を記録したことにより、第１データマーク５１の位置がプローブ３１の検出領域外に外れるような比較的大きな位置ずれが生じたとしても、第２データマーク５２の位置を光学顕微鏡で検出することができるので、第１データマークを見失うことがない。これにより、位置決め精度の測定を確実に行うことが可能となっている。
なお、第１データマーク５１は１本に限らず、複数本形成するものとしても良い。この場合には、位置決め精度をより高精度に求めることが可能となる。

次に、図６を参照しながら、前記ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の位置決め精度を評価する評価サンプルと、これを用いた位置決め精度評価方法との第２実施形態について以下に説明する。
同図に示すように、本実施形態の評価サンプル６０は、前記ＤＶＤ−ＲＯＭ１と同一の外径寸法を有するＤＶＤ−ＲＯＭディスクであり、記録面上の予め設定された位置に、光ピックアップ２１およびプローブ３１で読み出し可能な第４データマーク６１及び第５データマーク６２と、前記光学顕微鏡で観察可能な第６データマーク６３とが記録されている。

第４データマーク６１は、評価サンプル６０の記録面の最内周位置に、ディスクを一周する周回ピット列を数トラックに渡って形成したリング状マークである。この第４データマーク６１を確認することにより、記録面の最内周位置を正確に確認することが可能となっている。

第５データマーク６２は、１トラックに、プローブ３１の走査範囲に収まる長さを有する数連続のピット列（疑似エラーピット。同図の例では、５連続のピット列を採用している。）を形成し、同様のピット列をディスクの中心から外周に向かって同一角度位置に１トラックずつ形成することで、ＡＦＭ３０で検出可能な１本の線として形成されたマークである。この第５データマーク６２は、第４データマーク６１が記録されている最終トラックの次のトラックより、半径方向に向かって所定長さを有するように形成された１本線マークと、この１本線マークが記録されている最終トラックの次のトラックでかつ、所定角度（同図の場合では９０度）だけずれた位置より、半径方向に向かって前記所定長さと同寸法を有するように形成された他の１本線マークと、さらにこの１本線マークが記録されている最終トラックの次のトラックでかつ、所定角度（同図の場合では９０度）だけずれた位置より、半径方向に向かって前記所定長さと同寸法を有するように形成された他の１本線マークとで構成されている。
これら３本の第５データマーク６２によれば、ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置における半径方向の位置決め精度と、回転方向の位置決め精度との両方を評価することが可能であり、その詳細については後述で説明する。

第６データマーク６３は、各第５データマーク６２の最外周部分に隣接して、これら第５データマーク６２よりも多い数のピット列（同図の例では、１０００連続のピット列を採用している。）を同一角度位置に数トラックずつ形成することで、光学顕微鏡で検出可能な一定面積を有する四角形領域を形成している。
これら第６データマーク６３は、それぞれに隣接する第５データマーク６２と一体化して見た場合に旗状のマークをなすものとなっている。そして、これら第６データマーク６３によれば、これらを光学顕微鏡で確認することにより、隣接する第５データマーク６２の概略位置を求めることが可能となっている。この詳細については後述で説明する。

以上説明の構成を有する評価サンプル６０を用いた位置決め精度評価方法について、以下に説明を行う。
まず、評価される前記ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の回転ステージ１１上に、評価サンプル６０を載置して固定する。そして、光ピックアップ２１が評価サンプル６０の記録面に対してレーザ光を照射するとともに反射光を受光し、反射光の物理的変化を電気信号の変化として逐次検出していく。そして、第５データマーク６２を走査した際に、そのデータピットを検出すると同時に前記光ピックアップ位置検出センサ２３からの位置信号が前記制御部に送信される。このようにして評価サンプル６０の全ての第５データマーク６２を検出する第１検出工程を行うことで、記録面上における第５データマーク６２の回転方向位置（基準角０度からの角度を示すアドレス情報）と、半径方向位置（第４データマーク６１からの距離を示すアドレス情報）とが確定される。

続いて、第１検出工程で検出された第５データマーク６２がプローブ３１の検査領域内に入るように評価サンプル６０を回転させる移動工程を行う。この時、図４（ａ），（ｂ）で示したように、ＡＦＭ３０のプローブ３１は、平面視した場合に、光ピックアップ２１に対して所定角度（例えば９０度）を有しているため、光ピックアップ２１の位置から前記所定角度分だけ離れて第５データマーク６２が位置するように評価サンプル６０を前記モータ１５で回転させるようにする。
この時、光ヘッド２０が持つ回転方向座標とＡＦＭ３０が持つ回転方向座標とが一致しており、なおかつモータ１５による回転／停止精度が十分であれば、プローブ３１の検出領域内（好ましくはプローブ３１の真下位置）に正しく第５データマーク６２が位置決めされることになる。

そして、この移動工程後の第５データマーク６２のデータピット形状（記録パターン）をプローブ３１で検出する第２検出工程を行う。この時、位置決め精度にかなりの狂いが生じて第５データマーク６２をプローブ３１が見つけられない場合には、前記光学顕微鏡を用いて第６データマーク６３の位置を視覚的に確認する。これにより、第５データマーク６２がプローブ３１の検出領域から外れたとしても、その概略位置を特定することが可能となっている。

続いて、第２検出工程における第５データマーク６２の検出位置を、第１検出工程における第５データマーク６２の検出位置と比較することにより、回転方向及び半径方向の位置決め精度を求める評価工程が行われる。
すなわち、回転方向の位置決め精度については、第１検出工程で測定した時の第５データマーク６２の回転方向位置が例えば基準角に対してθ１度であり、また第２検出工程で測定した時にこれがθ２度となった場合には、これらの角度差＝θ１−θ２が、このＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置における回転方向の位置決め誤差として求められる。
また、半径方向の位置決め精度については、第１検出工程で測定した時の第５データマーク６２の最内周端位置が第４データマーク６１からｒ１の距離にあり、また第２検出工程で測定した時にこれがｒ２の距離となった場合には、これらの寸法差＝ｒ１−ｒ２が、このＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置における半径方向の位置決め誤差として求められる。

以上説明の本実施形態の評価サンプル６０を用いて、第１検出工程と移動工程と第２検出工程と評価工程とを行うことで、ＤＶＤ−ＲＯＭの検査箇所を光ピックアップ２１からプローブ３１に移動させた際の、回転方向及び半径方向の位置決め精度を定量的に把握することが可能となる。さらには、この位置決め精度に基づいて装置の較正を行うことも可能となる。具体的には、光ピックアップ２１およびプローブ３１の設計上の相対位置関係を、把握した位置決め精度で補正することにより、ＤＶＤ−ＲＯＭの検査箇所を光ピックアップ２１からプローブ３１に移動させる際の移動量を修正すればよい。

また、本実施形態の評価サンプル６０によれば、光学顕微鏡測定用の第６データマーク６３を記録したことにより、第５データマーク６２の位置がプローブ３１の検出領域外に外れるような比較的大きな位置ずれが生じたとしても、第６データマーク６３の位置を光学顕微鏡で検出することができるので、第５データマーク６２を見失うことがない。これにより、位置決め精度の測定を確実に行うことが可能となっている。
なお、第５データマーク６２及び第６データマーク６３からなる旗状のマークは、３カ所に限らず、２カ所、または４カ所以上形成するものとしても良い。

（実施例）
第１実施形態で説明した前記評価サンプル５０と、第２実施形態で説明した前記評価サンプル６０とを製作し、実際に、上記第１実施形態で説明した前記ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置（記録媒体検査装置）の位置決め精度評価と、この位置決め精度評価の結果に基づく位置決め調整を行った。
その後、再度、これら評価サンプル５０，６０のそれぞれを用いて前記ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の位置決め精度を評価した。
図７（ａ）〜（ｄ）は、半径方向調整用試料である前記評価サンプル５０を用いた場合の結果を示す。同図７（ａ）〜（ｄ）は、前記光ヘッド２０で位置確認された前記第１データマーク５１及び前記第２データマーク間の接続部分である角部を目標とし、この角部を、前記駆動部４０の駆動によって光ヘッド２０の走査範囲からＡＦＭ３０の走査範囲まで移動させ、さらにこの走査範囲をＡＦＭ３０で走査した際の映像を示している。これらの図に示されているように、前記角部の全てがＡＦＭ３０の走査範囲内に収まっており、評価サンプル５０が、ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の位置決め調整及び位置決め精度評価に極めて有効であることが実際に確認された。

一方、図８（ａ）〜（ｄ）は、角度調整用試料である前記評価サンプル６０を用いた場合の結果を示す。同図８（ａ）〜（ｄ）は、前記光ヘッド２０で位置確認された前記第６データマーク６３の角部を目標とし、この角部を、前記駆動部４０の駆動によって光ヘッド２０の走査範囲から前記ＡＦＭ３０の走査範囲まで移動させ、さらにこの走査範囲をＡＦＭ３０で走査した際の映像を示している。これらの図に示されているように、前記角部の全てがＡＦＭ３０の走査範囲内に収まっており、この評価サンプル６０も、ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の位置決め精度調整及び位置決め精度評価に極めて有効であることが実際に確認された。

本発明の記録媒体検査装置の第１実施形態であるＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の要部を示す斜視図である。 同ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置の制御フローを示すフローチャートである。 同ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置に取り付けられたＤＶＤ−ＲＯＭ上における座標を説明するための説明図である。 同ＤＶＤ−ＲＯＭ検査装置における光ピックアップ及びプローブの配置を示す図であって、（ａ）が側面図、（ｂ）が平面図を示している。 本発明の評価サンプルの第１実施形態を示す正面図である。 本発明の評価サンプルの第２実施形態を示す正面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、上記第１実施形態の評価サンプルを実際に製作し、記録媒体検査装置の位置決め精度調整及び位置決め精度評価に適用した結果を示す図であって、ＡＦＭで評価サンプルを走査した映像を示す。 （ａ）〜（ｄ）は、上記第２実施形態の評価サンプルを実際に製作し、記録媒体検査装置の位置決め精度調整及び位置決め精度評価に適用した結果を示す図であって、ＡＦＭで評価サンプルを走査した映像を示す。 従来の走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）の一例を示す説明図である。

符号の説明

１・・・ＤＶＤ−ＲＯＭ（記録媒体）
２１・・・光ピックアップ（ヘッド）
３１・・・プローブ
５０，６０・・・評価サンプル
５１・・・第１データマーク（データマーク）
５２・・・第２データマーク（他のデータマーク）
５３・・・第３データマーク（データマーク）
６１・・・第４データマーク（データマーク）
６２・・・第５データマーク（データマーク）
６３・・・第６データマーク（他のデータマーク）

Claims (6)

1. 記録媒体である光ディスクの記録情報を読み出すヘッドと前記記録情報を形成する記録パターンを読み出すプローブとを有し、前記ヘッドで前記記録媒体の記録面上のピットの信号読み出しを行って前記光ディスクの回転角センサおよび前記ヘッドの位置検出センサによりエラーピットの位置を特定し、特定された前記エラーピットを前記プローブで検査する記録媒体検査装置で、特定された前記エラーピットの位置と前記ヘッドおよび前記プローブの設計上の相対位置関係とに基づいて前記光ディスクの検査箇所を前記ヘッドの位置から前記プローブの位置に移動させた際の位置決め精度の評価に用いられる評価サンプルであり、
   記録面上の予め設定された位置に、前記ヘッドおよび前記プローブで読み出し可能なデータマークが記録されており、
   前記データマークは前記エラーピットで構成されていることを特徴とする評価サンプル。
2. 請求項１に記載の評価サンプルにおいて、
   前記記録媒体として光ディスクを検査する記録媒体検査装置の評価試験に用いられ、
   前記データマークが、前記光ディスクの半径方向に延びる直線状に形成された部分または前記光ディスクの周方向に延びる円弧状に形成された部分の何れか一方もしくは両方を有することを特徴とする評価サンプル。
3. 請求項１または請求項２に記載の評価サンプルにおいて、
   前記データマークの近傍に、光学顕微鏡測定用の他のデータマークが記録されていることを特徴とする評価サンプル。
4. 記録媒体である光ディスクの記録情報を読み出すヘッドと前記記録情報を形成する記録パターンを読み出すプローブとを有し、前記ヘッドで前記記録媒体の記録面上のピットの信号読み出しを行って前記光ディスクの回転角センサおよび前記ヘッドの位置検出センサによりエラーピットの位置を特定し、特定された前記エラーピットを前記プローブで検査する記録媒体検査装置で、特定された前記エラーピットの位置と前記ヘッドおよび前記プローブの設計上の相対位置関係とに基づいて前記光ディスクの検査箇所を前記ヘッドの位置から前記プローブの位置に移動させた際の位置決め精度を評価する方法であり、
   記録面上の予め設定された位置に前記エラーピットで構成されたデータマークが記録されている評価サンプルの前記データマークを前記ヘッドで検出する第１検出工程と、
   該第１検出工程で検出された前記データマークが前記プローブの検査領域内に入るように前記評価サンプルを移動させる移動工程と、
   該移動工程後の前記データマークの記録パターンを前記プローブで検出する第２検出工程と、
   該第２検出工程における前記データマークの検出位置を前記第１検出工程における前記データマークの検出位置と比較することにより、前記位置決め精度を求める評価工程とを有することを特徴とする記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法。
5. 請求項４に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法において、
   前記記録媒体評価装置が、光ディスクの評価試験に用いられるものであり、
   前記評価工程で、前記データマークを参照することにより、前記光ディスクの半径方向または回転方向の何れか一方もしくは両方の位置決め精度を評価することを特徴とする記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法。
6. 請求項４または請求項５に記載の記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法において、
   前記データマークの近傍に、光学顕微鏡測定用の他のデータマークが記録され、
   前記第２検出工程で、前記他のデータマークの位置を光学顕微鏡で確認することにより前記データマークの概略位置を求めることを特徴とする記録媒体検査装置の位置決め精度評価方法。

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