JP4560968B2 - 露光方法及び露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを露光記録する露光方法及び露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
社会の高度な情報化が進む中で、光ディスクメディアの高記録密度化への要求は益々強まるばかりである。この要求に応えるため、光ディスク上に形成されるグルーブ（溝）の両壁をそれぞれ独立にウォブリング（蛇行）させてトラック幅方向の変位として情報を記録したものが提案されている。このような両壁が独立にウォブリングするグルーブに対応するグルーブパターンを複製用のガラス原盤に記録するべく、図８（Ａ）に示すように、２ビーム光学系を使用して、２つのレーザビーム各々の露光スポット１０１ａ，１０１ｂを独立にウォブリングさせてグルーブパターン１００を記録する露光方法が考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この２ビーム光学系を用いる露光方法においては、各々の露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径をできるだけ小さくして細かくウォブリングさせてグルーブパターン１００を原盤に記録することにより、原盤の径方向の変位としてより多くの情報を記録できるようにして、記録密度を高める必要がある。すなわち、露光記録の分解能を向上させる必要がある。
【０００４】
しかしながら、露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径が小さいと、図８（Ａ）に示すように、露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径に対して２つの露光スポット１０１ａ，１０１ｂの間隔が相対的に広がりすぎてしまう。これにより、グルーブパターン１００の中央における露光強度が不足し、未露光部分が生じてしまい、この原盤を現像するとグルーブパターン１００の中央に中州状の盛り上がりが発生してしまう。このグルーブパターン１００がスタンパを介してディスク基板に転写されたグルーブにも中州状の盛り上がりが発生し、これが深刻なノイズ源になってしまい、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
一方、このようなグルーブパターン１００中央部の中州状の盛り上がりの発生を回避するために、図８（Ｂ）に示すように、露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径を大きくすると、露光記録の分解能が低下してしまう。この結果、所望のグルーブパターンの形状を得ることができなくなってしまい、このグルーブパターン１００がスタンパを介してディスク基板に転写されたグルーブでは、十分な精度よい信号を得ることができず、やはりＳ／Ｎが低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、別の露光方法として、図８（Ｃ）に示すように、グルーブパターン１００の原盤の径方向の変位に合わせて１本のレーザビームを図８（Ｃ）中の矢印Ａで示す方向に高速でウォブリングさせてガラス原盤にグルーブパターン１００を記録する方法が考えられる。この場合には、１つの露光スポット１０１ｃによる塗りつぶし露光であるため、露光スポット１０１ｃをウォブリングさせる周波数は、記録信号の周波数（グルーブパターン１００の壁面の蛇行周波数）に比して十分に高い必要がある。通常、光ディスクで使用される信号帯域で考えると、記録信号の周波数は数ＭＨｚオーダーであるから、露光スポット１０１ｃをウォブリングさせる周波数は少なくとも数十ＭＨｚオーダーである必要がある。しかしながら、現段階で十分な振幅をもち、かつこれほどの高周波数でレーザビームをウォブリングさせることができるデバイスの実現は大変困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、グルーブパターン内に未露光部分が生じることなく、かつ、原盤の径方向の変位としての情報の記録密度を高く維持しつつ、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを露光記録することができる露光方法及び露光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による露光方法は、少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光方法であって、少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように集光手段により集光させ、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させることによって独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録し、少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光して、感光材料層を露光するものである。
【０００９】
本発明による露光装置は、少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光装置であって、少なくとも１つのレーザ光源と、少なくとも１つのレーザ光源から出射されたレーザビームを少なくとも３本のレーザビームに分割する光分割手段と、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させる光偏向手段と、少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように感光材料層上に集光させる集光手段と、少なくとも３本のレーザビームの感光材料層上でのそれぞれの集光位置を相対的に調整する集光位置調整手段とを備え、光偏向手段によりそれぞれ光偏向された２本のレーザビームによって独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に露光記録するとともに、集光位置調整手段により、少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光するものである。
【００１０】
本発明による他の露光装置は、少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光装置であって、少なくとも３本のレーザビームをそれぞれ出射する複数のレーザ光源と、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させる光偏向手段と、少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように感光材料層上に集光させる集光手段と、少なくとも３本のレーザビームの感光材料層上でのそれぞれの集光位置を相対的に調整する集光位置調整手段とを備え、光偏向手段によりそれぞれ光偏向された２本のレーザビームによって独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に露光記録するとともに、集光位置調整手段により、少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光するものである。
【００１３】
本発明による露光方法では、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを感光材料層上に露光記録するのに、少なくとも３本のレーザビームによって露光を行い、この露光においては、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームにそれぞれ光偏向が施され、独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録できるとともに、光偏向が施されない残りのレーザビームを、２本のレーザビームの各照射軌跡の隙間を埋めるような位置に集光して、グルーブパターン内に未露光部分が生じないように、感光材料層上を露光させることができる。
【００１４】
本発明による露光装置では、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを感光材料層上に露光記録するのに、光分割手段により分割された少なくとも３本のレーザビームを、集光手段により感光材料層上に集光させて露光を行い、この露光においては、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームに光偏向手段によりそれぞれ光偏向が施され、独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録できるとともに、光偏向が施されない残りのレーザビームは、集光位置調整手段により２本のレーザビームの各照射軌跡の隙間を埋めるような集光位置に調整して、グルーブパターン内に未露光部分が生じないように、感光材料層上を露光させることができる。
【００１５】
本発明による他の露光装置では、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されたレーザビームが分割されることなくそのまま露光記録に用いられるので、分割されることによるレーザビームの光強度の損失を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
[第１の実施の形態]
図１は本発明の第１の実施の形態に係る露光装置の構成の一例を表したものであり、図２は図１に示した露光装置により記録されるグルーブパターン及びこの露光装置による３本のレーザビームの照射軌跡を表したものである。
【００２０】
この露光装置１０は、光記録媒体製造用原盤（スタンパ）を複製する際にその原盤となるスタンパ複製用原盤を作製するために用いられる。この露光装置１０は、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の３本のレーザビームを用いてガラス原盤１１上に塗布された感光材料層であるフォトレジスト１２を露光することにより、図２に示すように、両壁が独立にウォブリングするグルーブパターン１３を記録する。
【００２１】
第１のレーザビームＬ１の露光スポットＳ１，第２のレーザビームＬ２の露光スポットＳ２及び第３のレーザビームＬ３の露光スポットＳ３は、露光スポットＳ１が、露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との隙間を埋めるように、すなわち、ガラス原盤１１の径方向において、露光スポットＳ１が必ず露光スポットＳ２と露光スポットＳ３の中央の位置になるように、各々の中心間距離が調整される。なお、各々の露光スポットＳ１，Ｓ２の径をできるだけ小さくして細かくウォブリングさせてグルーブパターン１３を原盤に記録することにより、ガラス原盤１１の径方向の変位としてより多くの情報を記録できるようにして、記録密度を高める必要がある。すなわち、露光記録の分解能を向上させる必要がある。この露光記録の分解能を向上させるためや、グルーブパターン１３の両壁での互いの干渉をさけるために、グルーブパターン１３の平均幅は、露光スポットＳ２の径と露光スポットＳ３の径との和以上の広さになっている。
【００２２】
そして、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、グルーブパターン１３の両壁の形状それぞれに対応するようにウォブリングさせて、すなわちガラス原盤１１の径方向に変位させて、フォトレジスト１２上を露光する。第１のレーザビームＬ１は、その露光スポットＳ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡との間を走査してグルーブパターン１３内に未露光部分が生じないようにフォトレジスト１２を露光する。なお、フォトレジスト１２は、ガラス原盤１１上に読み取り光の干渉条件を満たす厚みである１００ｎｍ程度に塗布されている。
【００２３】
この露光装置１０は、レーザビームＬを出射するレーザ光源１４と、レーザ光源１４から出射されたレーザビームＬの光強度を調整するオートパワーコントローラ（ＡＰＣ：Auto Power Controller）１５と、オートパワーコントローラ１５から出射されたレーザビームＬを第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３にそれぞれ分割する光分割手段であるビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８とを備えている。
【００２４】
レーザ光源１４は、任意のものが使用可能であるが、発振波長が短波長であるものが好ましく、通常光ディスクの露光記録に用いられるガスレーザでも、フォトレジスト１２が感度を有している４００ｎｍ付近の発振波長を有する半導体レーザでもよい。具体的には、例えば、発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザや、発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザ等のガスレーザや、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザ等がレーザ光源１４として好適である。なお、半導体レーザを用いる場合には、図１に示すような外付けのオートパワーコントローラ１５は必ずしも必要なく、オートパワーコントローラはレーザパッケージ内に設ければよくなり、また、半導体レーザはガスレーザと比較して、その体積が大変小さいため、露光装置１０全体を大幅に小型化できるメリットもある。
【００２５】
このレーザ光源１４から出射されたレーザビームＬは、オートパワーコントローラ１５により光強度が一定に保持される。このオートパワーコントローラ１５は、レーザ光源１４からのレーザビームＬが入射する電気光学変調素子（ＥＯＭ:Electro Optical Modulator）（図示せず）の出射口に偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）（図示せず）を配置し、この偏光ビームスプリッタを透過したレーザビームＬの光強度の一部をフォトディテクタ（ＰＤ）（図示せず）でモニタすることにより構成される。電気光学変調素子は、印加電圧に依存して入射したレーザビームＬの偏光状態を変化させる。このレーザビームＬの偏光状態に依存して、偏光ビームスプリッタでの透過率が変化し、この透過率の変化をフォトディテクタでモニタしてその出力電圧を参照電圧と比較する。この出力電圧と参照電圧の差分を電気光学変調素子の印加電圧にフィードバックすることにより、レーザ光源１４の電源のスイッチング等に起因するレーザビームＬに重畳されたノイズ分が低減され、オートパワーコントローラ１５から出力されるレーザビームＬの光強度は一定に保たれ安定する。また参照電圧を変化させることにより、オートパワーコントローラ１５から出力されるレーザビームＬの光強度を変化させることもできる。
【００２６】
オートパワーコントローラ１５から出射されたレーザビームＬは、ビームスプリッタ１６により、反射光である第１のレーザビームＬ１と透過光に分離される。この透過光は、ビームスプリッタ１７により反射光である第２のレーザビームＬ２と透過光である第３のレーザビームＬ３に分離される。この第３のレーザビームＬ３は、ミラー１８で反射される。これにより、レーザビームＬは、第１のレーザビームＬ１、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の３本に分割され、かつ、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８によって各々の光路をほぼ９０°曲げられる。
【００２７】
これらのビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８は、集光位置調整手段として、鉛直方向（図１では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。これらのビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８のあおりを調整することによって、図２に示すように、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３のフォトレジスト１２上のそれぞれの集光位置、すなわち、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の位置を相対的に調整することができる。例えば、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８を鉛直方向（図１では紙面と垂直方向）において上側に振ると、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３はそれぞれガラス原盤１１の径方向においてガラス原盤１１の外周側に移動する。また、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８を鉛直方向（図１では紙面と垂直方向）において下側に振ると、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３はガラス原盤１１の径方向においてガラス原盤１１の内周側に移動する。なお、ビームスプリッタ２２を、鉛直方向のあおりが調整できるように可動自在としてもよい。
【００２８】
また、露光装置１０は、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８により反射された第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ入射する光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃにより光強度変調が施された３本のレーザビームのうち、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ入射する光偏向手段である光偏向器２０ｂ，２０ｃと、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと光偏向器２０ｂ，２０ｃとが接続され、光変調信号や光偏向信号を出力する信号発生器２１とを備えている。
【００２９】
光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃは、例えば音響光学偏光素子（ＡＯＭ：Acousto Optical Ｍodulator）により構成される。これらの光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃに入射した第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、信号発生器２１からの所望するフォトレジスト１２の露光パターンに対応した光変調信号に応じて、それぞれ独立に所望の光強度変調がなされる。具体的には、両壁を蛇行させた均一の深さのグルーブに対応したグルーブパターン１３をフォトレジスト１２に記録する場合には、例えば、信号発生器２１から出力された一定レベルのＤＣ（直流）信号に応じて、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃが駆動される。これにより、所望するグルーブパターン１３に対応するように、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３に対して単純なＤＣ変調が施される。すなわち、一定の光強度で第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がフォトレジスト１２に照射される。
【００３０】
光強度変調がされた３本のレーザビームのうち、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の２本が、光偏向器２０ｂ，２０ｃにそれぞれ入射され、光偏向が施される。これらの光偏向器２０ｂ，２０ｃは、例えば音響光学偏向素子（ＡＯＤ：Acousto Optical Deflector）により構成される。これらの光偏向器２０ｂ，２０ｃは、信号発生器２１から出力された所望するグルーブパターン１３の両壁それぞれのウォブリングに対応した光偏向信号に応じて駆動される。これにより、図２に示すように、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３に対して、それぞれ独立に所望のウォブリングがなされ、互いに独立してガラス原盤１１の径方向に変位される。
【００３１】
また、露光装置１０は、集光手段として、光偏向器２０ｃで光偏向がなされた第３のレーザビームＬ３を反射するビームスプリッタ２２と、ビームスプリッタ２２で反射された第３のレーザビームＬ３の偏光方向を９０°回転させる半波長板（λ／２波長板）２３と、λ／２波長板２３により偏光方向が９０°回転した第３のレーザビームＬ３が透過するとともに、光偏向器２０ｂで光偏向がなされた第２のレーザビームＬ２を反射する偏光ビームスプリッタ２４と、偏光ビームスプリッタ２４からの第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３が透過するとともに、光変調器１９ａにより光強度変調された第１のレーザビームＬ１を反射するビームスプリッタ２５と、ビームスプリッタ２５により反射された第１のレーザビームＬ１，ビームスプリッタ２５を透過した第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３を球面波に変換し、所定のビーム径とする凸レンズ２６と、凸レンズ２６を介した第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３を反射するミラー２７と、ミラー２７により反射された第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３をフォトレジスト１２上に集光する対物レンズ２８と、対物レンズ２８の位置を常にその焦点位置がフォトレジスト１２上に存在するように調整する対物レンズアクチュエータ２９と、この対物レンズアクチュエータ２９を制御するフォーカスエラー検出器３０とを備えている。
【００３２】
光偏向器２０ｃにより光偏向が施された第３のレーザビームＬ３はビームスプリッタ２２によって反射され、光路をほぼ９０°曲げられる。このビームスプリッタ２２で反射された第３のレーザビームＬ３は、λ／２波長板２３により偏光方向が９０°回転させられる。このλ／２波長板２３により偏光方向が９０°回転された第３のレーザビームＬ３は、偏光ビームスプリッタ２４を透過するとともに、光偏向器２０ｂで光偏向がなされた第２のレーザビームＬ２は偏光ビームスプリッタ２４により反射される。すなわち、例えば、第２のレーザビームＬ２が図１において紙面に対して垂直方向の直線偏光を有している場合に、第３のレーザビームＬ３は図１において紙面に対して平行方向の直線偏光となるようにλ／２波長板２３により調整されているために、第２のレーザビームＬ２は偏光ビームスプリッタ２４によってほぼ１００％反射され、光路をほぼ９０°曲げられるとともに、第３のレーザビームＬ３は偏光ビームスプリッタ２４をほぼ１００％透過する。これにより、第２のレーザビームＬ２と第３のレーザビームＬ３とは光路が同一方向となる。
【００３３】
光軸が互いに同一線上となるようにビームスプリッタ２２、偏光ビームスプリッタ２４で各々光路が折り曲げられた第２のレーザビームＬ２と第３のレーザビームＬ３とはビームスプリッタ２５を透過し、光変調器１９ａにより光強度変調が施された第１のレーザビームＬ１はビームスプリッタ２５で反射される。これにより、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の光軸が同一線上となる。
【００３４】
これらの第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、凸レンズ２６により球面波に変換され、所定のビーム径とされる。すなわち、凸レンズ２６の焦点距離を変化させることにより、凸レンズ２６を介して対物レンズ２８に入射するレーザビームのビーム径が変化する。これにより、対物レンズ２８に対する有効開口数が調整され、フォトレジスト１２の表面に集光される第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の径を変化させ調整することができる。なお、図１に示すように、対物レンズ２８に入射するレーザビームの波面が球面である場合、すなわち、対物レンズ２８が有限補正対物レンズである場合には、凸レンズ２６ではなく凹レンズを用いることもできる。また、対物レンズ２８に入射するレーザビームの波面が平面である場合、すなわち、対物レンズ２８が無限補正対物レンズである場合には、凸レンズ２６の代わりに、少なくともレンズ２枚の組み合わせよりなるビームエキスパンダが挿入される。
【００３５】
凸レンズ２６を介した第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、ミラー２７によって反射され、９０°光路が折り曲げられ、対物レンズ２８に入射して、この対物レンズ２８によりフォトレジスト１２上に集光される。対物レンズ２８の位置は、常にその焦点位置がフォトレジスト１２上に存在するように対物レンズアクチュエータ２９とフォーカスエラー検出器３０によって調整される。フォーカスエラー検出器３０は、例えば、いわゆる非点収差法に基づいて、フォトディテクタ（図示せず）より供給されるサーボ用信号からフォーカスエラー信号を算出し、フォーカスサーボ回路（図示せず）に出力する。フォーカスサーボ回路（図示せず）は、フォーカスエラー検出器３０より供給されるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズアクチュエータ２９を制御し、これにより、対物レンズ２８のフォトレジスト１２上における焦点位置の調整が行われる。
【００３６】
フォトレジスト１２が塗布されたガラス原盤１１は、ターンテーブル３１上に固定されており、角速度一定又は線速度一定の所望の速度で回転されると同時に、対物レンズ２８を有する光ヘッドはガラス原盤１１の径方向に並進運動する。
これにより、フォトレジスト１２上の全面にわたって、一定ピッチでスパイラル状の露光記録が実現され、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の照射軌跡に応じたグルーブパターン１３が記録される。
【００３７】
また、この露光装置１０は、集光位置調整手段として、ビームスプリッタ２２等を通してガラス原盤１１上のフォトレジスト１２から戻り光が入射されるレンズ３２と、このレンズ３２によって戻り光が集光されるＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ３３と、ＣＣＤカメラ３３からの出力が供給されるモニタ３４とを備えている。モニタ３４には、ＣＣＤカメラ３３により撮像されるフォトレジスト１２上の露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３が映し出される。露光装置１０の使用者は、モニタ３４に映し出されたフォトレジスト１２上の各レーザビームの露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の位置、大きさ、強さ等を観察して、上述したようにビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８のあおりを調整することにより、各露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の相互の中心間距離を調整することができる。この調整により、露光スポットＳ１が、ガラス原盤１１の径方向において露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との中央に位置するように、すなわち、第１のレーザビームＬ１の露光スポットＳ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるようにして、記録するグルーブパターン１３内に未露光部が生じないようにする。
【００３８】
なお、ビームスプリッタ１６，１７，２２及び２５の境界面の反射率又は透過率とミラー１８の反射率を適当に組み合わせることにより、対物レンズ２８によってフォトレジスト１２上に集光される３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率を各々所望の値に調整することができる。また、各々の光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率を独立に調整することによっても、３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率を各々所望の値に調整することは可能である。例えば、ビームスプリッタ１６，１７，２２及び２５の境界面の反射率とミラー１８の反射率をこの順に５０％、５０％、９５％、５０％、１００％とし、偏光ビームスプリッタ２４での損失が全くなく、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃの透過率をそれぞれ１４.２５％、５７％、６０％とし、光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率をそれぞれ５０％、５０％であると仮定すると、ビームスプリッタ２５以降の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率はどれも等しく、オートパワーコントローラ１５から出射された直後の３.５６％の強度となる。
【００３９】
また、ミラー１８、ビームスプリッタ２２やミラー２７は、光路を折り曲げることにより露光装置１０の光学系の全長を短縮するためにも用いられている。
【００４０】
このように本実施の形態に係る露光方法及び露光装置では、両壁が独立にウォブリングしたグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をフォトレジスト１２上に形成するのに、３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３を用いてガラス原盤１１上のフォトレジスト１２の露光を行う。この本実施の形態による露光においては、３本のレーザビームのうち、２本の第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３には、光偏向器２０ｂ，２０ｃにより光偏向が施され、グルーブパターン１３の両壁の形状それぞれに対応するように独立にウォブリングさせること、すなわちガラス原盤１１の径方向に変位させることができる。また、集光位置調整手段により、光偏向が施されない第１のレーザビームＬ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を集光するように、すなわち露光スポットＳ１が、露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との間を走査し隙間を埋めるような位置になるように、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の相互の中心間距離を調整することができる。これにより、ウォブリングにより露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との中心間距離が最も遠ざかったときでも、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３による合成光強度が感光材料層であるフォトレジスト１２の感光閾値を下回ることを防止することができる。したがって、ガラス原盤１１の径方向の変位としての情報の記録密度の向上のためにグルーブパターン１３の両壁をウォブリングする露光スポットＳ２及びＳ３の径をできるだけ小さくしなければならない等の理由により、各露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の径に比して平均幅が広いグルーブパターン１３であっても、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００４１】
上記のようにフォトレジスト１２上に両壁がウォブリングするグルーブパターン１３を記録した後、このフォトレジスト１２が塗布されたガラス原盤１１をターンテーブルによって回転させながら、フォトレジスト１２上に現像液を滴下して現像することにより、両壁がウォブリングしたグルーブパターン１３が形成される。これにより、スタンパ製造用原盤が完成する。
【００４２】
そして、図３（Ａ）に示すように、グルーブパターン１３が形成されたスタンパ製造用原盤４０上に無電界メッキ法によりＮi等からなる導電化膜（図示せず）を形成し、その後、電気メッキ法により導電化膜上にＮi等からなるメッキ層５０を形成する。そして、図３（Ｂ）に示すように、スタンパ製造用原盤４０からメッキ層５０を剥離し、この剥離したメッキ層５０をアセトン等を用いて洗浄すると、グルーブパターン１３が転写され両壁がウォブリングしたグルーブパターン５３が形成されたスタンパ５１が完成する。
【００４３】
本実施の形態に係るスタンパは、露光記録分解能を維持しつつ、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることなく、正確に、安定に露光記録された、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３が転写される。よって、本実施の形態によるスタンパは、スタンパ原盤の径方向の変位としての情報が正確に密度高く記録され、中抜けすることなく均一の深さのグルーブパターン５３が形成されており、このようなグルーブパターン５３を光記録媒体に転写することができる。
【００４４】
図４は、本実施の形態により作製されたスタンパのグルーブパターンと、従来の２ビーム露光光学系により露光され、作製されたスタンパのグルーブパターンとを比較した、走査型電子顕微鏡（SEM）写真を模式的に示したものである。図４（Ａ）は本実施の形態により作製されたスタンパのグルーブパターンを示し、図４（Ｂ）は比較例として従来の２ビーム露光光学系により露光され作製されたスタンパのグルーブパターンを示している。
【００４５】
この本実施の形態及び比較例における露光記録では、レーザ光源には発振波長が３５１ｎｍのAr＋レーザを用いており、対物レンズの開口数は０.９である。また、トラックピッチは１.３umであり、平均グルーブ幅はトラックピッチの半分である０.６５umを狙っている。露光スポット径φは、次式（１）のように表される。
【００４６】
φ＝ｋ×露光波長（um）／対物レンズ開口数 …（１）
ここでｋはフォトレジストの種類やフォトレジストの塗布条件、及びベーク条件等によって決まる比例定数である。この比較における露光記録ではｋ＝０.７５程度であることがわかっている。したがって、（１）式より、露光スポット径φは、次式（２）のように計算される。
【００４７】
φ＝０.７５×０.３５１／０.９０＝０.２９um …（２）
となる。したがって、平均グルーブ幅である０.６５umは個々の露光スポット径φの２倍以上となる。従来の２ビーム露光光学系により露光した後にスタンパを作製した場合には、図４（Ｂ）に示すように、露光スポットが互いに遠ざかるようにウォブリングして露光記録された部分に対応するグルーブパターンの部分では、中央で未露光部分が中抜けしてしまう。このような中抜けされたグルーブパターンがディスク基板に転写されると、深刻なノイズ源になってしまい、深刻な問題となる。また、対物レンズに入射するレーザビームの径を小さくすることにより、個々の露光スポット径φを増大させることはできるが、そうすると、露光記録の分解能が低下してしまい、正確にグルーブパターンの蛇行を記録することができない。そこで、本実施の形態による３ビーム露光記録を行った後にスタンパを作製すれば、図４（Ａ）に示すように、両壁がウォブルされた比較的幅が広いグルーブパターンが中抜けすることなく均一の深さで形成されたスタンパを作製することができることがわかる。また、このことから、本実施の形態に係る３ビーム露光記録は、露光記録の分解能を保ちながら露光スポット径φに比して平均幅が広く、両壁がウォブリングしたグルーブパターンの露光記録をする際に大変有効であることがわかる。
【００４８】
上記のようにグルーブパターン５３が形成されたスタンパ５１を用いて、例えば２Ｐ（フォトポリマリゼーション）法により、グルーブパターン５３が転写されたディスク基板を作製する。まず、図５（Ａ）に示すように、グルーブパターン５３が形成されたスタンパ５１にフォトポリマー層（図示せず）を塗布し、このフォトポリマー層上に、例えばポリメチルメタクリレート等の透明樹脂よりなるベースプレート６０を密着させる。その後、紫外線を照射してフォトポリマー層を硬化させ、図５（Ｂ）に示すように、スタンパ５１を剥離することにより、グルーブパターン５３が転写され両壁がウォブリングしたグルーブ６３が形成されたディスク基板６１が完成する。なお、射出成形機にスタンパ５１を取り付け、ポリカーボネート等の光透過性を有する合成樹脂を射出成形機のキャビティ内に充填することにより、上述したディスク基板６１と同様にスタンパ５１のグルーブパターン５３が転写されたディスク基板を得ることができる。
【００４９】
そして、図５（Ｃ）に示すように、このグルーブ６３が形成されたディスク基板６１上に、例えばAl等の金属材料からなる反射層６４と、この反射層６４の上に例えば紫外線硬化樹脂等からなる保護層６５とを形成すれば、再生専用の光記録媒体７０が完成する。なお、この光記録媒体７０は、再生専用の光ディスクに限られず、例えば光磁気ディスク、相変化型光ディスク、更には光ディスク以外の光カード等他のものであってもよいことはいうまでもない。光磁気ディスクや相変化型光ディスクの場合には、ディスク基板６１上に、磁性膜や相変化膜等による記録膜を形成し、この記録層の上に光反射層や保護層を形成すればよい。
【００５０】
両壁が独立にウォブリングしたグルーブ６３にトラック幅方向の変位として信号を記録するにあたり、記録する情報は任意であり、例えば、８−１４変調、８−１６変調又は１−７変調等の所定の変調処理が施された信号を記録することが可能である。そして、トラック幅方向の変位を多段階に変化させることにより、多値情報記録が可能となる。また、ＴOC情報、アドレス情報、セクターマーク、ＶFO等を記録することも可能である。
【００５１】
本実施の形態に係る光記録媒体は、露光記録分解能を維持しつつ、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることなく、正確に、安定に露光記録された、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３が転写されて形成されたグルーブパターン５３を備えたスタンパにより作製される。このグルーブパターン５３は、正確に密度高くスタンパ原盤の径方向の変位としての情報が記録され、中抜けすることなく均一の深さを有しているので、このグルーブパターン５３が転写されグルーブ６３が形成された本実施の形態による光記録媒体には、正確に密度高くトラック幅方向の変位としての情報が記録され、グルーブ６３の平均幅が広いものであっても、グルーブ６３内に中州状の盛り上がりが生じてノイズの発生源となることを防止することができ、Ｓ／Ｎを向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る露光方法及び露光装置が、このような多値記録光記録媒体の実現を可能にし、従来なかった光ディスク記録フォーマット開発を可能にしたといえる。
【００５３】
[第２の実施の形態]
図６は本発明の第２の実施の形態に係る露光装置の構成の一例を表したものである。この露光装置８０は、レーザビームＬａ，Ｌｂをそれぞれ出射する２つのレーザ光源１４ａ，１４ｂと、２つのレーザ光源１４ａ，１４ｂそれぞれから出射されたレーザビームＬａ，Ｌｂの光強度を調整する２つのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂと、オートパワーコントローラ１５ａから出射されたレーザビームLａを反射するミラー８１とを有している。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、以下、第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は第１の実施の形態の説明を援用する。
【００５４】
本実施の形態において、レーザ光源１４ａから出射されたレーザビームＬａは、オートパワーコントローラ１５ａに入射して光強度が一定に保たれた後、ミラー８１により反射されて、第１のレーザビームＬ１とされる。また、レーザ光源１４ｂから出射されたレーザビームＬｂは、オートパワーコントローラ１５ｂに入射する。オートパワーコントローラ１５ｂで一定の光強度に調整され出射されたレーザビームＬｂは、ビームスプリッタ１７により反射光である第２のレーザビームＬ２と透過光である第３のレーザビームＬ３に分離される。そして、第３のレーザビームＬ３はミラー１８に反射される。なお、集光位置調整手段として、これらのミラー８１，ビームスプリッタ１７及びミラー１８は、第１の実施の形態と同様に、鉛直方向（図６では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。そして、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃに入射される以降は第１の実施の形態と同様である。
【００５５】
本実施の形態では、２つのレーザ光源１４ａ，１４ｂを用いることにより、レーザ光源１４ａにより分割されることのない第１のレーザビームＬ１と、レーザ光源１４ｂにより２本にのみ分割される第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３とによりフォトレジスト１２を露光することができるようにしたので、レーザビームを分割することによる光強度の損失が低減できる。よって、より強い光強度による露光記録により、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００５６】
また、レーザビームＬａを反射して第１のレーザビームＬ１とし、第２のレーザビームＬ２や第３のレーザビームＬ３とは関与しないミラー８１が、集光位置調整手段として、鉛直方向（図６では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっているので、このミラー８１により、第１のレーザビームＬ１のフォトレジスト１２上の集光位置、すなわち、露光スポットＳ１の位置を、露光スポットＳ２，Ｓ３の位置とは独立に調整することができる。よって、露光スポットＳ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるように、すなわち、第１のレーザビームＬ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間に集光するように、より調整しやすくなる。
【００５７】
なお、ビームスプリッタ１７，２２及び２５の境界面の反射率又は透過率とミラー１８，８１の反射率を適当に組み合わせたり、各々の光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率を独立に調整することによって、対物レンズ２８によってフォトレジスト１２上に集光される３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率を所望の値に調整することができることは第１の実施の態様と同様である。例えば、ビームスプリッタ１７，２２及び２５の境界面の反射率とミラー１８，８１の反射率をこの順に５０％、５０％、５０％、１００％、１００％とし、偏光ビームスプリッタ２４での損失が全くなく、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃの透過率をそれぞれ１４.２５％、５７％、６０％とし、光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率をそれぞれ５０％、５０％であると仮定すると、ビームスプリッタ２５以降の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率はどれも等しく、オートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂを出射した直後の７.１３％の強度となる。
【００５８】
レーザ光源１４ａ，１４ｂには、第１の実施の形態と同様に、例えば、発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザや、発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザ等のガスレーザや、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザ等、任意のものが使用可能であるが、本実施の形態では、２つのレーザ光源を用いるので、ガスレーザに比べて体積が大変小さく、外付けのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂを必ずしも必要としない半導体レーザを用いることにより、露光装置８０の小型化を図ることができる。
【００５９】
また、レーザ光源１４ａとレーザ光源１４ｂに、それぞれ発振波長が異なるレーザ光源を用いると、ビームスプリッタ２５の代わりに集光手段として波長選択性ミラー（ダイクロイックミラー）を使用することができる。これにより、波長選択性ミラーにおいて、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の高透過率と、第１のレーザビームＬ１の高反射率とを両立することができるので、さらに強い光強度による露光記録を実現できる。例えば、レーザ光源１４ａに発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザを使用し、レーザ光源１４ｂに発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザを使用する場合や、レーザ光源１４ａに発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザを使用し、レーザ光源１４ｂに発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザを使用する場合が考えられる。
【００６０】
[第３の実施の形態]
図７は本発明の第３の実施の形態に係る露光装置の構成の一例を表したものである。この露光装置８０は、レーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃをそれぞれ出射する３つのレーザ光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、３つのレーザ光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃそれぞれから出射されたレーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃの光強度を調整する３つのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、オートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂから出射されたレーザビームＬａ，Ｌｂを反射するミラー８１，８２とを有している。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、以下、第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は第１の実施の形態の説明を援用する。
【００６１】
本実施の形態において、レーザ光源１４a，１４ｂ及び１４ｃからそれぞれ出射されたレーザビームＬa，Ｌb及びＬcは、オートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃにそれぞれ入射して光強度が一定に保たれた後、ミラー８１，８２及び１８によりそれぞれ反射されて、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３とされる。なお、集光位置調整手段として、これらのミラー８１，８２及び１８は、第１の実施の形態と同様に、鉛直方向（図７では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。そして、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃに入射される以降は第１の実施の形態と同様である。
【００６２】
本実施の形態では、３つのレーザ光源１４ａ，１４ｂ及び１４ｃを用いることにより、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の３本の分割されることのないレーザビームによりフォトレジスト１２を露光することができるようにしたので、レーザビームを分割することによる光強度の損失を防止できる。よって、さらにより強い光強度による露光記録により、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００６３】
また、独立のレーザビームＬa，Ｌb及びＬcをそれぞれ反射して独立の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３とするミラー８１，８２及び１８は、集光位置調整手段として、鉛直方向（図７では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。よって、ミラー８１，８２及び１８のあおりを調整することにより、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３のフォトレジスト１２上の集光位置、すなわち、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の位置をそれぞれ独立に調整することができる。この結果、露光スポットＳ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるように、すなわち、第１のレーザビームＬ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間に集光するように、さらに調整しやすくなる。
【００６４】
レーザ光源１４ａ，１４ｂ及び１４ｃには、第１の実施の形態と同様に、例えば、発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザや、発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザ等のガスレーザや、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザ等、任意のものが使用可能であるが、本実施の形態では、３つのレーザ光源を用いるので、ガスレーザに比べて体積が大変小さく、外付けのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂおおび１５ｃを必ずしも必要としない半導体レーザを用いることにより、露光装置８０の小型化を図ることができる。
【００６５】
また、レーザ光源１４ａとレーザ光源１４ｂ，１４ｃとの間で、それぞれ発振波長が異なるレーザ光源を用いると、ビームスプリッタ２５の代わりに波長選択性ミラー（ダイクロイックミラー）を使用することができる。これにより、波長選択性ミラーにおいて、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の高透過率と、第１のレーザビームＬ１の高反射率とを両立することができるので、さらにより一層強い光強度による露光記録を実現できる。
【００６６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形態では、グルーブパターン１３の平均幅が露光スポットＳ２の径と露光スポットＳ３の径との和以上の広さになっている例について説明したが、グルーブパターン１３のいずれかの部分が露光スポットＳ２の径と露光スポットＳ３の径との和以上の大きさになっている場合にも本発明を適用することはできる。
【００６７】
また、上記各実施の形態では、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３がグルーブパターン１３のトラックと垂直方向（ガラス原盤１１の径方向）に並ぶようにしたが、露光スポットＳ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるように、すなわち、ガラス原盤１１の径方向において、露光スポットＳ１が露光スポットＳ２及びＳ３の中央に位置すればよい。例えば、各レーザビームＬ１，Ｌ２及びＬ３は、露光スポットＳ１が露光スポットＳ２及びＳ３と接する状態で必ずしもフォトレジスト１２上を照射させる必要はなく、各露光スポットがトラック方向において前後に離れるように照射してもよく、また、各露光スポットがトラック方向において斜めに並ぶように照射するようにしてもよい。
【００６８】
更に、上記各実施の形態では、３つの露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３を用いることによりフォトレジスト１２の露光を行うようにしたが、４つ以上の露光スポットを用いることにより、露光記録を行うようにしてもよい。例えば、ウォブリングする各レーザビームの照射軌跡の隙間を、２つ以上の露光スポットにより埋めるようにしてもよい。これにより、ガラス原盤１１の径方向の変位としての情報の記録密度のさらなる向上のためにグルーブパターン１３の両壁をウォブルする露光スポットの径をできるだけ小さくしなければならない等の理由により、各露光スポットの径に比してより平均幅が広いグルーブパターン１３であっても、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００６９】
更にまた、上記各実施の形態では、光ディスクの露光記録装置により露光記録を行う例について説明したが、もちろん本発明の適用はこの分野に限定されるものではない。例えば、液晶ディスプレイの配向パネル作製に用いられる２次元レーザ描画装置や、その他一般のレーザ加工機等にも本発明は適用でき、記録分解能を維持しつつ、かつ露光スポットに比して幅が広い構造を記録したい場合に、本発明は広く有効に適用できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る露光方法及び露光装置によれば、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを感光材料層上に露光記録するのに、少なくとも３本のレーザビームによって露光を行い、この露光においては、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームにそれぞれ光偏向が施され、独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録できるとともに、光偏向が施されない残りのレーザビームを、２本のレーザビームの各照射軌跡の隙間を埋めるような位置に集光して、感光材料層上を露光させるようにしたので、グルーブパターン内に未露光部分が生じることなく、かつ、原盤の径方向の変位としての情報の記録密度を高く維持しつつ、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを露光記録することができる。
【００７１】
また、本発明に係る露光装置によれば、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されるレーザビームのうち少なくとも１本のレーザビームは分割させることなくそのまま露光に用いることができるようにしたので、レーザビームの光強度の損失を低減することができ、強い光強度による露光記録が可能になる。
【００７２】
更に、本発明に係る露光装置によれば、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されるレーザビームのうち、少なくとも１本のレーザビームの発振波長が他のレーザビームの発振波長と異なり、また、集光手段が波長選択性ミラーを備えるようにしたので、発振波長が異なるレーザビームが、波長選択性ミラーにおいて高透過率で透過あるいは高反射率で反射されて、感光材料層上に集光されるようになる。よって、より強い光強度による露光記録が可能になる。
【００７３】
更にまた、本発明に係る露光装置によれば、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されるレーザビームはすべて分割されることなくそのまま露光記録に用いられるようにしたので、分割されることによるレーザビームの光強度の損失を防止することができ、さらに強い光強度による露光記録が可能になる。
【００７４】
また、本発明に係る露光装置によれば、体積が大変小さい半導体レーザを用いるようにしているので、露光装置全体を大幅に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る露光装置の概略構成図である。
【図２】図１に示した露光装置による３本のレーザビームの照射軌跡及び図１に示した露光装置を用いて露光記録されたグルーブパターンを表した説明図である。
【図３】図１に示した露光装置により露光記録されたグルーブパターンを転写してスタンパを作製する工程図である。
【図４】図４（Ａ）は、図１に示した露光装置により露光記録されたグルーブパターンが転写されたスタンパのグルーブパターンを表した電子顕微鏡写真を模式的に示したものであり、図４（Ｂ）は、比較例として従来の２ビーム露光光学系により露光記録されたグルーブパターンが転写されたスタンパのグルーブパターンを表した電子顕微鏡写真を模式的示す図である。
【図５】図３に示したスタンパにより光記録媒体を作製する工程図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る露光装置の概略構成図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る露光装置の概略構成図である。
【図８】従来の露光方法により露光記録されたグルーブパターンを表したパターン図である。
【符号の説明】
１０，８０ 露光装置、 Ｌ レーザビーム、 Ｌ１ 第１のレーザビーム、Ｌ２ 第２のレーザビーム、 Ｌ３ 第３のレーザビーム、 １１ ガラス原盤、１２ フォトレジスト、 １３ グルーブパターン、 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 露光スポット、 １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ レーザ光源、 １５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ オートパワーコントローラ、 １６，１７，２２，２５ ビームスプリッタ、 １８，２７，８１，８２ ミラー、 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ光変調器、 ２０ｂ，２０ｃ 光偏向器、 ２１ 信号発生器、 ２３ λ／２波長板、 ２４ 偏向ビームスプリッタ、 ２６ 凸レンズ、 ２８ 対物レンズ、 ２９ 対物レンズアクチュエータ、 ３０ フォーカスエラー検出器、３１ ターンテーブル、 ３２ レンズ、 ３３ ＣＣＤカメラ、 ３４ モニタ、 ４０ スタンパ製造用原盤、 ５０ メッキ層、 ５１ 光記録媒体製造用原盤（スタンパ）、 ５３ グルーブパターン、 ６０ ベースプレート、６１ ディスク基板、 ６３ グルーブ、 ６４ 反射層、 ６５ 保護層
【発明の属する技術分野】
本発明は、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを露光記録する露光方法及び露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
社会の高度な情報化が進む中で、光ディスクメディアの高記録密度化への要求は益々強まるばかりである。この要求に応えるため、光ディスク上に形成されるグルーブ（溝）の両壁をそれぞれ独立にウォブリング（蛇行）させてトラック幅方向の変位として情報を記録したものが提案されている。このような両壁が独立にウォブリングするグルーブに対応するグルーブパターンを複製用のガラス原盤に記録するべく、図８（Ａ）に示すように、２ビーム光学系を使用して、２つのレーザビーム各々の露光スポット１０１ａ，１０１ｂを独立にウォブリングさせてグルーブパターン１００を記録する露光方法が考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この２ビーム光学系を用いる露光方法においては、各々の露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径をできるだけ小さくして細かくウォブリングさせてグルーブパターン１００を原盤に記録することにより、原盤の径方向の変位としてより多くの情報を記録できるようにして、記録密度を高める必要がある。すなわち、露光記録の分解能を向上させる必要がある。
【０００４】
しかしながら、露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径が小さいと、図８（Ａ）に示すように、露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径に対して２つの露光スポット１０１ａ，１０１ｂの間隔が相対的に広がりすぎてしまう。これにより、グルーブパターン１００の中央における露光強度が不足し、未露光部分が生じてしまい、この原盤を現像するとグルーブパターン１００の中央に中州状の盛り上がりが発生してしまう。このグルーブパターン１００がスタンパを介してディスク基板に転写されたグルーブにも中州状の盛り上がりが発生し、これが深刻なノイズ源になってしまい、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
一方、このようなグルーブパターン１００中央部の中州状の盛り上がりの発生を回避するために、図８（Ｂ）に示すように、露光スポット１０１ａ，１０１ｂの径を大きくすると、露光記録の分解能が低下してしまう。この結果、所望のグルーブパターンの形状を得ることができなくなってしまい、このグルーブパターン１００がスタンパを介してディスク基板に転写されたグルーブでは、十分な精度よい信号を得ることができず、やはりＳ／Ｎが低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、別の露光方法として、図８（Ｃ）に示すように、グルーブパターン１００の原盤の径方向の変位に合わせて１本のレーザビームを図８（Ｃ）中の矢印Ａで示す方向に高速でウォブリングさせてガラス原盤にグルーブパターン１００を記録する方法が考えられる。この場合には、１つの露光スポット１０１ｃによる塗りつぶし露光であるため、露光スポット１０１ｃをウォブリングさせる周波数は、記録信号の周波数（グルーブパターン１００の壁面の蛇行周波数）に比して十分に高い必要がある。通常、光ディスクで使用される信号帯域で考えると、記録信号の周波数は数ＭＨｚオーダーであるから、露光スポット１０１ｃをウォブリングさせる周波数は少なくとも数十ＭＨｚオーダーである必要がある。しかしながら、現段階で十分な振幅をもち、かつこれほどの高周波数でレーザビームをウォブリングさせることができるデバイスの実現は大変困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、グルーブパターン内に未露光部分が生じることなく、かつ、原盤の径方向の変位としての情報の記録密度を高く維持しつつ、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを露光記録することができる露光方法及び露光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による露光方法は、少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光方法であって、少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように集光手段により集光させ、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させることによって独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録し、少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光して、感光材料層を露光するものである。
【０００９】
本発明による露光装置は、少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光装置であって、少なくとも１つのレーザ光源と、少なくとも１つのレーザ光源から出射されたレーザビームを少なくとも３本のレーザビームに分割する光分割手段と、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させる光偏向手段と、少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように感光材料層上に集光させる集光手段と、少なくとも３本のレーザビームの感光材料層上でのそれぞれの集光位置を相対的に調整する集光位置調整手段とを備え、光偏向手段によりそれぞれ光偏向された２本のレーザビームによって独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に露光記録するとともに、集光位置調整手段により、少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光するものである。
【００１０】
本発明による他の露光装置は、少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光装置であって、少なくとも３本のレーザビームをそれぞれ出射する複数のレーザ光源と、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させる光偏向手段と、少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように感光材料層上に集光させる集光手段と、少なくとも３本のレーザビームの感光材料層上でのそれぞれの集光位置を相対的に調整する集光位置調整手段とを備え、光偏向手段によりそれぞれ光偏向された２本のレーザビームによって独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に露光記録するとともに、集光位置調整手段により、少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光するものである。
【００１３】
本発明による露光方法では、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを感光材料層上に露光記録するのに、少なくとも３本のレーザビームによって露光を行い、この露光においては、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームにそれぞれ光偏向が施され、独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録できるとともに、光偏向が施されない残りのレーザビームを、２本のレーザビームの各照射軌跡の隙間を埋めるような位置に集光して、グルーブパターン内に未露光部分が生じないように、感光材料層上を露光させることができる。
【００１４】
本発明による露光装置では、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを感光材料層上に露光記録するのに、光分割手段により分割された少なくとも３本のレーザビームを、集光手段により感光材料層上に集光させて露光を行い、この露光においては、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームに光偏向手段によりそれぞれ光偏向が施され、独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録できるとともに、光偏向が施されない残りのレーザビームは、集光位置調整手段により２本のレーザビームの各照射軌跡の隙間を埋めるような集光位置に調整して、グルーブパターン内に未露光部分が生じないように、感光材料層上を露光させることができる。
【００１５】
本発明による他の露光装置では、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されたレーザビームが分割されることなくそのまま露光記録に用いられるので、分割されることによるレーザビームの光強度の損失を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
[第１の実施の形態]
図１は本発明の第１の実施の形態に係る露光装置の構成の一例を表したものであり、図２は図１に示した露光装置により記録されるグルーブパターン及びこの露光装置による３本のレーザビームの照射軌跡を表したものである。
【００２０】
この露光装置１０は、光記録媒体製造用原盤（スタンパ）を複製する際にその原盤となるスタンパ複製用原盤を作製するために用いられる。この露光装置１０は、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の３本のレーザビームを用いてガラス原盤１１上に塗布された感光材料層であるフォトレジスト１２を露光することにより、図２に示すように、両壁が独立にウォブリングするグルーブパターン１３を記録する。
【００２１】
第１のレーザビームＬ１の露光スポットＳ１，第２のレーザビームＬ２の露光スポットＳ２及び第３のレーザビームＬ３の露光スポットＳ３は、露光スポットＳ１が、露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との隙間を埋めるように、すなわち、ガラス原盤１１の径方向において、露光スポットＳ１が必ず露光スポットＳ２と露光スポットＳ３の中央の位置になるように、各々の中心間距離が調整される。なお、各々の露光スポットＳ１，Ｓ２の径をできるだけ小さくして細かくウォブリングさせてグルーブパターン１３を原盤に記録することにより、ガラス原盤１１の径方向の変位としてより多くの情報を記録できるようにして、記録密度を高める必要がある。すなわち、露光記録の分解能を向上させる必要がある。この露光記録の分解能を向上させるためや、グルーブパターン１３の両壁での互いの干渉をさけるために、グルーブパターン１３の平均幅は、露光スポットＳ２の径と露光スポットＳ３の径との和以上の広さになっている。
【００２２】
そして、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、グルーブパターン１３の両壁の形状それぞれに対応するようにウォブリングさせて、すなわちガラス原盤１１の径方向に変位させて、フォトレジスト１２上を露光する。第１のレーザビームＬ１は、その露光スポットＳ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡との間を走査してグルーブパターン１３内に未露光部分が生じないようにフォトレジスト１２を露光する。なお、フォトレジスト１２は、ガラス原盤１１上に読み取り光の干渉条件を満たす厚みである１００ｎｍ程度に塗布されている。
【００２３】
この露光装置１０は、レーザビームＬを出射するレーザ光源１４と、レーザ光源１４から出射されたレーザビームＬの光強度を調整するオートパワーコントローラ（ＡＰＣ：Auto Power Controller）１５と、オートパワーコントローラ１５から出射されたレーザビームＬを第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３にそれぞれ分割する光分割手段であるビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８とを備えている。
【００２４】
レーザ光源１４は、任意のものが使用可能であるが、発振波長が短波長であるものが好ましく、通常光ディスクの露光記録に用いられるガスレーザでも、フォトレジスト１２が感度を有している４００ｎｍ付近の発振波長を有する半導体レーザでもよい。具体的には、例えば、発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザや、発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザ等のガスレーザや、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザ等がレーザ光源１４として好適である。なお、半導体レーザを用いる場合には、図１に示すような外付けのオートパワーコントローラ１５は必ずしも必要なく、オートパワーコントローラはレーザパッケージ内に設ければよくなり、また、半導体レーザはガスレーザと比較して、その体積が大変小さいため、露光装置１０全体を大幅に小型化できるメリットもある。
【００２５】
このレーザ光源１４から出射されたレーザビームＬは、オートパワーコントローラ１５により光強度が一定に保持される。このオートパワーコントローラ１５は、レーザ光源１４からのレーザビームＬが入射する電気光学変調素子（ＥＯＭ:Electro Optical Modulator）（図示せず）の出射口に偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）（図示せず）を配置し、この偏光ビームスプリッタを透過したレーザビームＬの光強度の一部をフォトディテクタ（ＰＤ）（図示せず）でモニタすることにより構成される。電気光学変調素子は、印加電圧に依存して入射したレーザビームＬの偏光状態を変化させる。このレーザビームＬの偏光状態に依存して、偏光ビームスプリッタでの透過率が変化し、この透過率の変化をフォトディテクタでモニタしてその出力電圧を参照電圧と比較する。この出力電圧と参照電圧の差分を電気光学変調素子の印加電圧にフィードバックすることにより、レーザ光源１４の電源のスイッチング等に起因するレーザビームＬに重畳されたノイズ分が低減され、オートパワーコントローラ１５から出力されるレーザビームＬの光強度は一定に保たれ安定する。また参照電圧を変化させることにより、オートパワーコントローラ１５から出力されるレーザビームＬの光強度を変化させることもできる。
【００２６】
オートパワーコントローラ１５から出射されたレーザビームＬは、ビームスプリッタ１６により、反射光である第１のレーザビームＬ１と透過光に分離される。この透過光は、ビームスプリッタ１７により反射光である第２のレーザビームＬ２と透過光である第３のレーザビームＬ３に分離される。この第３のレーザビームＬ３は、ミラー１８で反射される。これにより、レーザビームＬは、第１のレーザビームＬ１、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の３本に分割され、かつ、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８によって各々の光路をほぼ９０°曲げられる。
【００２７】
これらのビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８は、集光位置調整手段として、鉛直方向（図１では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。これらのビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８のあおりを調整することによって、図２に示すように、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３のフォトレジスト１２上のそれぞれの集光位置、すなわち、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の位置を相対的に調整することができる。例えば、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８を鉛直方向（図１では紙面と垂直方向）において上側に振ると、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３はそれぞれガラス原盤１１の径方向においてガラス原盤１１の外周側に移動する。また、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８を鉛直方向（図１では紙面と垂直方向）において下側に振ると、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３はガラス原盤１１の径方向においてガラス原盤１１の内周側に移動する。なお、ビームスプリッタ２２を、鉛直方向のあおりが調整できるように可動自在としてもよい。
【００２８】
また、露光装置１０は、ビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８により反射された第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ入射する光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃにより光強度変調が施された３本のレーザビームのうち、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ入射する光偏向手段である光偏向器２０ｂ，２０ｃと、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと光偏向器２０ｂ，２０ｃとが接続され、光変調信号や光偏向信号を出力する信号発生器２１とを備えている。
【００２９】
光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃは、例えば音響光学偏光素子（ＡＯＭ：Acousto Optical Ｍodulator）により構成される。これらの光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃに入射した第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、信号発生器２１からの所望するフォトレジスト１２の露光パターンに対応した光変調信号に応じて、それぞれ独立に所望の光強度変調がなされる。具体的には、両壁を蛇行させた均一の深さのグルーブに対応したグルーブパターン１３をフォトレジスト１２に記録する場合には、例えば、信号発生器２１から出力された一定レベルのＤＣ（直流）信号に応じて、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃが駆動される。これにより、所望するグルーブパターン１３に対応するように、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３に対して単純なＤＣ変調が施される。すなわち、一定の光強度で第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がフォトレジスト１２に照射される。
【００３０】
光強度変調がされた３本のレーザビームのうち、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の２本が、光偏向器２０ｂ，２０ｃにそれぞれ入射され、光偏向が施される。これらの光偏向器２０ｂ，２０ｃは、例えば音響光学偏向素子（ＡＯＤ：Acousto Optical Deflector）により構成される。これらの光偏向器２０ｂ，２０ｃは、信号発生器２１から出力された所望するグルーブパターン１３の両壁それぞれのウォブリングに対応した光偏向信号に応じて駆動される。これにより、図２に示すように、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３に対して、それぞれ独立に所望のウォブリングがなされ、互いに独立してガラス原盤１１の径方向に変位される。
【００３１】
また、露光装置１０は、集光手段として、光偏向器２０ｃで光偏向がなされた第３のレーザビームＬ３を反射するビームスプリッタ２２と、ビームスプリッタ２２で反射された第３のレーザビームＬ３の偏光方向を９０°回転させる半波長板（λ／２波長板）２３と、λ／２波長板２３により偏光方向が９０°回転した第３のレーザビームＬ３が透過するとともに、光偏向器２０ｂで光偏向がなされた第２のレーザビームＬ２を反射する偏光ビームスプリッタ２４と、偏光ビームスプリッタ２４からの第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３が透過するとともに、光変調器１９ａにより光強度変調された第１のレーザビームＬ１を反射するビームスプリッタ２５と、ビームスプリッタ２５により反射された第１のレーザビームＬ１，ビームスプリッタ２５を透過した第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３を球面波に変換し、所定のビーム径とする凸レンズ２６と、凸レンズ２６を介した第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３を反射するミラー２７と、ミラー２７により反射された第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３をフォトレジスト１２上に集光する対物レンズ２８と、対物レンズ２８の位置を常にその焦点位置がフォトレジスト１２上に存在するように調整する対物レンズアクチュエータ２９と、この対物レンズアクチュエータ２９を制御するフォーカスエラー検出器３０とを備えている。
【００３２】
光偏向器２０ｃにより光偏向が施された第３のレーザビームＬ３はビームスプリッタ２２によって反射され、光路をほぼ９０°曲げられる。このビームスプリッタ２２で反射された第３のレーザビームＬ３は、λ／２波長板２３により偏光方向が９０°回転させられる。このλ／２波長板２３により偏光方向が９０°回転された第３のレーザビームＬ３は、偏光ビームスプリッタ２４を透過するとともに、光偏向器２０ｂで光偏向がなされた第２のレーザビームＬ２は偏光ビームスプリッタ２４により反射される。すなわち、例えば、第２のレーザビームＬ２が図１において紙面に対して垂直方向の直線偏光を有している場合に、第３のレーザビームＬ３は図１において紙面に対して平行方向の直線偏光となるようにλ／２波長板２３により調整されているために、第２のレーザビームＬ２は偏光ビームスプリッタ２４によってほぼ１００％反射され、光路をほぼ９０°曲げられるとともに、第３のレーザビームＬ３は偏光ビームスプリッタ２４をほぼ１００％透過する。これにより、第２のレーザビームＬ２と第３のレーザビームＬ３とは光路が同一方向となる。
【００３３】
光軸が互いに同一線上となるようにビームスプリッタ２２、偏光ビームスプリッタ２４で各々光路が折り曲げられた第２のレーザビームＬ２と第３のレーザビームＬ３とはビームスプリッタ２５を透過し、光変調器１９ａにより光強度変調が施された第１のレーザビームＬ１はビームスプリッタ２５で反射される。これにより、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の光軸が同一線上となる。
【００３４】
これらの第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、凸レンズ２６により球面波に変換され、所定のビーム径とされる。すなわち、凸レンズ２６の焦点距離を変化させることにより、凸レンズ２６を介して対物レンズ２８に入射するレーザビームのビーム径が変化する。これにより、対物レンズ２８に対する有効開口数が調整され、フォトレジスト１２の表面に集光される第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の径を変化させ調整することができる。なお、図１に示すように、対物レンズ２８に入射するレーザビームの波面が球面である場合、すなわち、対物レンズ２８が有限補正対物レンズである場合には、凸レンズ２６ではなく凹レンズを用いることもできる。また、対物レンズ２８に入射するレーザビームの波面が平面である場合、すなわち、対物レンズ２８が無限補正対物レンズである場合には、凸レンズ２６の代わりに、少なくともレンズ２枚の組み合わせよりなるビームエキスパンダが挿入される。
【００３５】
凸レンズ２６を介した第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３は、ミラー２７によって反射され、９０°光路が折り曲げられ、対物レンズ２８に入射して、この対物レンズ２８によりフォトレジスト１２上に集光される。対物レンズ２８の位置は、常にその焦点位置がフォトレジスト１２上に存在するように対物レンズアクチュエータ２９とフォーカスエラー検出器３０によって調整される。フォーカスエラー検出器３０は、例えば、いわゆる非点収差法に基づいて、フォトディテクタ（図示せず）より供給されるサーボ用信号からフォーカスエラー信号を算出し、フォーカスサーボ回路（図示せず）に出力する。フォーカスサーボ回路（図示せず）は、フォーカスエラー検出器３０より供給されるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズアクチュエータ２９を制御し、これにより、対物レンズ２８のフォトレジスト１２上における焦点位置の調整が行われる。
【００３６】
フォトレジスト１２が塗布されたガラス原盤１１は、ターンテーブル３１上に固定されており、角速度一定又は線速度一定の所望の速度で回転されると同時に、対物レンズ２８を有する光ヘッドはガラス原盤１１の径方向に並進運動する。
これにより、フォトレジスト１２上の全面にわたって、一定ピッチでスパイラル状の露光記録が実現され、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の照射軌跡に応じたグルーブパターン１３が記録される。
【００３７】
また、この露光装置１０は、集光位置調整手段として、ビームスプリッタ２２等を通してガラス原盤１１上のフォトレジスト１２から戻り光が入射されるレンズ３２と、このレンズ３２によって戻り光が集光されるＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ３３と、ＣＣＤカメラ３３からの出力が供給されるモニタ３４とを備えている。モニタ３４には、ＣＣＤカメラ３３により撮像されるフォトレジスト１２上の露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３が映し出される。露光装置１０の使用者は、モニタ３４に映し出されたフォトレジスト１２上の各レーザビームの露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の位置、大きさ、強さ等を観察して、上述したようにビームスプリッタ１６，１７及びミラー１８のあおりを調整することにより、各露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の相互の中心間距離を調整することができる。この調整により、露光スポットＳ１が、ガラス原盤１１の径方向において露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との中央に位置するように、すなわち、第１のレーザビームＬ１の露光スポットＳ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるようにして、記録するグルーブパターン１３内に未露光部が生じないようにする。
【００３８】
なお、ビームスプリッタ１６，１７，２２及び２５の境界面の反射率又は透過率とミラー１８の反射率を適当に組み合わせることにより、対物レンズ２８によってフォトレジスト１２上に集光される３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率を各々所望の値に調整することができる。また、各々の光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率を独立に調整することによっても、３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率を各々所望の値に調整することは可能である。例えば、ビームスプリッタ１６，１７，２２及び２５の境界面の反射率とミラー１８の反射率をこの順に５０％、５０％、９５％、５０％、１００％とし、偏光ビームスプリッタ２４での損失が全くなく、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃの透過率をそれぞれ１４.２５％、５７％、６０％とし、光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率をそれぞれ５０％、５０％であると仮定すると、ビームスプリッタ２５以降の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率はどれも等しく、オートパワーコントローラ１５から出射された直後の３.５６％の強度となる。
【００３９】
また、ミラー１８、ビームスプリッタ２２やミラー２７は、光路を折り曲げることにより露光装置１０の光学系の全長を短縮するためにも用いられている。
【００４０】
このように本実施の形態に係る露光方法及び露光装置では、両壁が独立にウォブリングしたグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をフォトレジスト１２上に形成するのに、３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３を用いてガラス原盤１１上のフォトレジスト１２の露光を行う。この本実施の形態による露光においては、３本のレーザビームのうち、２本の第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３には、光偏向器２０ｂ，２０ｃにより光偏向が施され、グルーブパターン１３の両壁の形状それぞれに対応するように独立にウォブリングさせること、すなわちガラス原盤１１の径方向に変位させることができる。また、集光位置調整手段により、光偏向が施されない第１のレーザビームＬ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を集光するように、すなわち露光スポットＳ１が、露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との間を走査し隙間を埋めるような位置になるように、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の相互の中心間距離を調整することができる。これにより、ウォブリングにより露光スポットＳ２と露光スポットＳ３との中心間距離が最も遠ざかったときでも、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３による合成光強度が感光材料層であるフォトレジスト１２の感光閾値を下回ることを防止することができる。したがって、ガラス原盤１１の径方向の変位としての情報の記録密度の向上のためにグルーブパターン１３の両壁をウォブリングする露光スポットＳ２及びＳ３の径をできるだけ小さくしなければならない等の理由により、各露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の径に比して平均幅が広いグルーブパターン１３であっても、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００４１】
上記のようにフォトレジスト１２上に両壁がウォブリングするグルーブパターン１３を記録した後、このフォトレジスト１２が塗布されたガラス原盤１１をターンテーブルによって回転させながら、フォトレジスト１２上に現像液を滴下して現像することにより、両壁がウォブリングしたグルーブパターン１３が形成される。これにより、スタンパ製造用原盤が完成する。
【００４２】
そして、図３（Ａ）に示すように、グルーブパターン１３が形成されたスタンパ製造用原盤４０上に無電界メッキ法によりＮi等からなる導電化膜（図示せず）を形成し、その後、電気メッキ法により導電化膜上にＮi等からなるメッキ層５０を形成する。そして、図３（Ｂ）に示すように、スタンパ製造用原盤４０からメッキ層５０を剥離し、この剥離したメッキ層５０をアセトン等を用いて洗浄すると、グルーブパターン１３が転写され両壁がウォブリングしたグルーブパターン５３が形成されたスタンパ５１が完成する。
【００４３】
本実施の形態に係るスタンパは、露光記録分解能を維持しつつ、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることなく、正確に、安定に露光記録された、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３が転写される。よって、本実施の形態によるスタンパは、スタンパ原盤の径方向の変位としての情報が正確に密度高く記録され、中抜けすることなく均一の深さのグルーブパターン５３が形成されており、このようなグルーブパターン５３を光記録媒体に転写することができる。
【００４４】
図４は、本実施の形態により作製されたスタンパのグルーブパターンと、従来の２ビーム露光光学系により露光され、作製されたスタンパのグルーブパターンとを比較した、走査型電子顕微鏡（SEM）写真を模式的に示したものである。図４（Ａ）は本実施の形態により作製されたスタンパのグルーブパターンを示し、図４（Ｂ）は比較例として従来の２ビーム露光光学系により露光され作製されたスタンパのグルーブパターンを示している。
【００４５】
この本実施の形態及び比較例における露光記録では、レーザ光源には発振波長が３５１ｎｍのAr＋レーザを用いており、対物レンズの開口数は０.９である。また、トラックピッチは１.３umであり、平均グルーブ幅はトラックピッチの半分である０.６５umを狙っている。露光スポット径φは、次式（１）のように表される。
【００４６】
φ＝ｋ×露光波長（um）／対物レンズ開口数 …（１）
ここでｋはフォトレジストの種類やフォトレジストの塗布条件、及びベーク条件等によって決まる比例定数である。この比較における露光記録ではｋ＝０.７５程度であることがわかっている。したがって、（１）式より、露光スポット径φは、次式（２）のように計算される。
【００４７】
φ＝０.７５×０.３５１／０.９０＝０.２９um …（２）
となる。したがって、平均グルーブ幅である０.６５umは個々の露光スポット径φの２倍以上となる。従来の２ビーム露光光学系により露光した後にスタンパを作製した場合には、図４（Ｂ）に示すように、露光スポットが互いに遠ざかるようにウォブリングして露光記録された部分に対応するグルーブパターンの部分では、中央で未露光部分が中抜けしてしまう。このような中抜けされたグルーブパターンがディスク基板に転写されると、深刻なノイズ源になってしまい、深刻な問題となる。また、対物レンズに入射するレーザビームの径を小さくすることにより、個々の露光スポット径φを増大させることはできるが、そうすると、露光記録の分解能が低下してしまい、正確にグルーブパターンの蛇行を記録することができない。そこで、本実施の形態による３ビーム露光記録を行った後にスタンパを作製すれば、図４（Ａ）に示すように、両壁がウォブルされた比較的幅が広いグルーブパターンが中抜けすることなく均一の深さで形成されたスタンパを作製することができることがわかる。また、このことから、本実施の形態に係る３ビーム露光記録は、露光記録の分解能を保ちながら露光スポット径φに比して平均幅が広く、両壁がウォブリングしたグルーブパターンの露光記録をする際に大変有効であることがわかる。
【００４８】
上記のようにグルーブパターン５３が形成されたスタンパ５１を用いて、例えば２Ｐ（フォトポリマリゼーション）法により、グルーブパターン５３が転写されたディスク基板を作製する。まず、図５（Ａ）に示すように、グルーブパターン５３が形成されたスタンパ５１にフォトポリマー層（図示せず）を塗布し、このフォトポリマー層上に、例えばポリメチルメタクリレート等の透明樹脂よりなるベースプレート６０を密着させる。その後、紫外線を照射してフォトポリマー層を硬化させ、図５（Ｂ）に示すように、スタンパ５１を剥離することにより、グルーブパターン５３が転写され両壁がウォブリングしたグルーブ６３が形成されたディスク基板６１が完成する。なお、射出成形機にスタンパ５１を取り付け、ポリカーボネート等の光透過性を有する合成樹脂を射出成形機のキャビティ内に充填することにより、上述したディスク基板６１と同様にスタンパ５１のグルーブパターン５３が転写されたディスク基板を得ることができる。
【００４９】
そして、図５（Ｃ）に示すように、このグルーブ６３が形成されたディスク基板６１上に、例えばAl等の金属材料からなる反射層６４と、この反射層６４の上に例えば紫外線硬化樹脂等からなる保護層６５とを形成すれば、再生専用の光記録媒体７０が完成する。なお、この光記録媒体７０は、再生専用の光ディスクに限られず、例えば光磁気ディスク、相変化型光ディスク、更には光ディスク以外の光カード等他のものであってもよいことはいうまでもない。光磁気ディスクや相変化型光ディスクの場合には、ディスク基板６１上に、磁性膜や相変化膜等による記録膜を形成し、この記録層の上に光反射層や保護層を形成すればよい。
【００５０】
両壁が独立にウォブリングしたグルーブ６３にトラック幅方向の変位として信号を記録するにあたり、記録する情報は任意であり、例えば、８−１４変調、８−１６変調又は１−７変調等の所定の変調処理が施された信号を記録することが可能である。そして、トラック幅方向の変位を多段階に変化させることにより、多値情報記録が可能となる。また、ＴOC情報、アドレス情報、セクターマーク、ＶFO等を記録することも可能である。
【００５１】
本実施の形態に係る光記録媒体は、露光記録分解能を維持しつつ、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることなく、正確に、安定に露光記録された、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３が転写されて形成されたグルーブパターン５３を備えたスタンパにより作製される。このグルーブパターン５３は、正確に密度高くスタンパ原盤の径方向の変位としての情報が記録され、中抜けすることなく均一の深さを有しているので、このグルーブパターン５３が転写されグルーブ６３が形成された本実施の形態による光記録媒体には、正確に密度高くトラック幅方向の変位としての情報が記録され、グルーブ６３の平均幅が広いものであっても、グルーブ６３内に中州状の盛り上がりが生じてノイズの発生源となることを防止することができ、Ｓ／Ｎを向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る露光方法及び露光装置が、このような多値記録光記録媒体の実現を可能にし、従来なかった光ディスク記録フォーマット開発を可能にしたといえる。
【００５３】
[第２の実施の形態]
図６は本発明の第２の実施の形態に係る露光装置の構成の一例を表したものである。この露光装置８０は、レーザビームＬａ，Ｌｂをそれぞれ出射する２つのレーザ光源１４ａ，１４ｂと、２つのレーザ光源１４ａ，１４ｂそれぞれから出射されたレーザビームＬａ，Ｌｂの光強度を調整する２つのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂと、オートパワーコントローラ１５ａから出射されたレーザビームLａを反射するミラー８１とを有している。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、以下、第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は第１の実施の形態の説明を援用する。
【００５４】
本実施の形態において、レーザ光源１４ａから出射されたレーザビームＬａは、オートパワーコントローラ１５ａに入射して光強度が一定に保たれた後、ミラー８１により反射されて、第１のレーザビームＬ１とされる。また、レーザ光源１４ｂから出射されたレーザビームＬｂは、オートパワーコントローラ１５ｂに入射する。オートパワーコントローラ１５ｂで一定の光強度に調整され出射されたレーザビームＬｂは、ビームスプリッタ１７により反射光である第２のレーザビームＬ２と透過光である第３のレーザビームＬ３に分離される。そして、第３のレーザビームＬ３はミラー１８に反射される。なお、集光位置調整手段として、これらのミラー８１，ビームスプリッタ１７及びミラー１８は、第１の実施の形態と同様に、鉛直方向（図６では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。そして、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃに入射される以降は第１の実施の形態と同様である。
【００５５】
本実施の形態では、２つのレーザ光源１４ａ，１４ｂを用いることにより、レーザ光源１４ａにより分割されることのない第１のレーザビームＬ１と、レーザ光源１４ｂにより２本にのみ分割される第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３とによりフォトレジスト１２を露光することができるようにしたので、レーザビームを分割することによる光強度の損失が低減できる。よって、より強い光強度による露光記録により、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００５６】
また、レーザビームＬａを反射して第１のレーザビームＬ１とし、第２のレーザビームＬ２や第３のレーザビームＬ３とは関与しないミラー８１が、集光位置調整手段として、鉛直方向（図６では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっているので、このミラー８１により、第１のレーザビームＬ１のフォトレジスト１２上の集光位置、すなわち、露光スポットＳ１の位置を、露光スポットＳ２，Ｓ３の位置とは独立に調整することができる。よって、露光スポットＳ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるように、すなわち、第１のレーザビームＬ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間に集光するように、より調整しやすくなる。
【００５７】
なお、ビームスプリッタ１７，２２及び２５の境界面の反射率又は透過率とミラー１８，８１の反射率を適当に組み合わせたり、各々の光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃと光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率を独立に調整することによって、対物レンズ２８によってフォトレジスト１２上に集光される３本の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率を所望の値に調整することができることは第１の実施の態様と同様である。例えば、ビームスプリッタ１７，２２及び２５の境界面の反射率とミラー１８，８１の反射率をこの順に５０％、５０％、５０％、１００％、１００％とし、偏光ビームスプリッタ２４での損失が全くなく、光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃの透過率をそれぞれ１４.２５％、５７％、６０％とし、光偏向器２０ｂ，２０ｃの透過率をそれぞれ５０％、５０％であると仮定すると、ビームスプリッタ２５以降の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の強度比率はどれも等しく、オートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂを出射した直後の７.１３％の強度となる。
【００５８】
レーザ光源１４ａ，１４ｂには、第１の実施の形態と同様に、例えば、発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザや、発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザ等のガスレーザや、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザ等、任意のものが使用可能であるが、本実施の形態では、２つのレーザ光源を用いるので、ガスレーザに比べて体積が大変小さく、外付けのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂを必ずしも必要としない半導体レーザを用いることにより、露光装置８０の小型化を図ることができる。
【００５９】
また、レーザ光源１４ａとレーザ光源１４ｂに、それぞれ発振波長が異なるレーザ光源を用いると、ビームスプリッタ２５の代わりに集光手段として波長選択性ミラー（ダイクロイックミラー）を使用することができる。これにより、波長選択性ミラーにおいて、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の高透過率と、第１のレーザビームＬ１の高反射率とを両立することができるので、さらに強い光強度による露光記録を実現できる。例えば、レーザ光源１４ａに発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザを使用し、レーザ光源１４ｂに発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザを使用する場合や、レーザ光源１４ａに発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザを使用し、レーザ光源１４ｂに発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザを使用する場合が考えられる。
【００６０】
[第３の実施の形態]
図７は本発明の第３の実施の形態に係る露光装置の構成の一例を表したものである。この露光装置８０は、レーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃをそれぞれ出射する３つのレーザ光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、３つのレーザ光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃそれぞれから出射されたレーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃの光強度を調整する３つのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、オートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂから出射されたレーザビームＬａ，Ｌｂを反射するミラー８１，８２とを有している。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、以下、第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は第１の実施の形態の説明を援用する。
【００６１】
本実施の形態において、レーザ光源１４a，１４ｂ及び１４ｃからそれぞれ出射されたレーザビームＬa，Ｌb及びＬcは、オートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃにそれぞれ入射して光強度が一定に保たれた後、ミラー８１，８２及び１８によりそれぞれ反射されて、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３とされる。なお、集光位置調整手段として、これらのミラー８１，８２及び１８は、第１の実施の形態と同様に、鉛直方向（図７では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。そして、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３がそれぞれ光変調器１９ａ，１９ｂ及び１９ｃに入射される以降は第１の実施の形態と同様である。
【００６２】
本実施の形態では、３つのレーザ光源１４ａ，１４ｂ及び１４ｃを用いることにより、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の３本の分割されることのないレーザビームによりフォトレジスト１２を露光することができるようにしたので、レーザビームを分割することによる光強度の損失を防止できる。よって、さらにより強い光強度による露光記録により、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００６３】
また、独立のレーザビームＬa，Ｌb及びＬcをそれぞれ反射して独立の第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３とするミラー８１，８２及び１８は、集光位置調整手段として、鉛直方向（図７では紙面と垂直方向）のあおりを調整できるように可動自在となっている。よって、ミラー８１，８２及び１８のあおりを調整することにより、第１のレーザビームＬ１，第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３のフォトレジスト１２上の集光位置、すなわち、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３の位置をそれぞれ独立に調整することができる。この結果、露光スポットＳ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるように、すなわち、第１のレーザビームＬ１を、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間に集光するように、さらに調整しやすくなる。
【００６４】
レーザ光源１４ａ，１４ｂ及び１４ｃには、第１の実施の形態と同様に、例えば、発振波長が３５１ｎｍのＡｒ＋レーザや、発振波長が４１３ｎｍのＫｒ＋レーザ等のガスレーザや、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザ等、任意のものが使用可能であるが、本実施の形態では、３つのレーザ光源を用いるので、ガスレーザに比べて体積が大変小さく、外付けのオートパワーコントローラ１５ａ，１５ｂおおび１５ｃを必ずしも必要としない半導体レーザを用いることにより、露光装置８０の小型化を図ることができる。
【００６５】
また、レーザ光源１４ａとレーザ光源１４ｂ，１４ｃとの間で、それぞれ発振波長が異なるレーザ光源を用いると、ビームスプリッタ２５の代わりに波長選択性ミラー（ダイクロイックミラー）を使用することができる。これにより、波長選択性ミラーにおいて、第２のレーザビームＬ２及び第３のレーザビームＬ３の高透過率と、第１のレーザビームＬ１の高反射率とを両立することができるので、さらにより一層強い光強度による露光記録を実現できる。
【００６６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形態では、グルーブパターン１３の平均幅が露光スポットＳ２の径と露光スポットＳ３の径との和以上の広さになっている例について説明したが、グルーブパターン１３のいずれかの部分が露光スポットＳ２の径と露光スポットＳ３の径との和以上の大きさになっている場合にも本発明を適用することはできる。
【００６７】
また、上記各実施の形態では、露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３がグルーブパターン１３のトラックと垂直方向（ガラス原盤１１の径方向）に並ぶようにしたが、露光スポットＳ１が、第２のレーザビームＬ２の照射軌跡と第３のレーザビームＬ３の照射軌跡の隙間を埋めるように、すなわち、ガラス原盤１１の径方向において、露光スポットＳ１が露光スポットＳ２及びＳ３の中央に位置すればよい。例えば、各レーザビームＬ１，Ｌ２及びＬ３は、露光スポットＳ１が露光スポットＳ２及びＳ３と接する状態で必ずしもフォトレジスト１２上を照射させる必要はなく、各露光スポットがトラック方向において前後に離れるように照射してもよく、また、各露光スポットがトラック方向において斜めに並ぶように照射するようにしてもよい。
【００６８】
更に、上記各実施の形態では、３つの露光スポットＳ１，Ｓ２及びＳ３を用いることによりフォトレジスト１２の露光を行うようにしたが、４つ以上の露光スポットを用いることにより、露光記録を行うようにしてもよい。例えば、ウォブリングする各レーザビームの照射軌跡の隙間を、２つ以上の露光スポットにより埋めるようにしてもよい。これにより、ガラス原盤１１の径方向の変位としての情報の記録密度のさらなる向上のためにグルーブパターン１３の両壁をウォブルする露光スポットの径をできるだけ小さくしなければならない等の理由により、各露光スポットの径に比してより平均幅が広いグルーブパターン１３であっても、グルーブパターン１３内に未露光部分が生じることを防止でき、露光記録の分解能を維持しつつ、正確に、安定に、両壁がウォブリングする均一の深さのグルーブパターン１３を記録、すなわちグルーブパターン１３の潜像をガラス原盤１１に形成することができる。
【００６９】
更にまた、上記各実施の形態では、光ディスクの露光記録装置により露光記録を行う例について説明したが、もちろん本発明の適用はこの分野に限定されるものではない。例えば、液晶ディスプレイの配向パネル作製に用いられる２次元レーザ描画装置や、その他一般のレーザ加工機等にも本発明は適用でき、記録分解能を維持しつつ、かつ露光スポットに比して幅が広い構造を記録したい場合に、本発明は広く有効に適用できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る露光方法及び露光装置によれば、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを感光材料層上に露光記録するのに、少なくとも３本のレーザビームによって露光を行い、この露光においては、少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームにそれぞれ光偏向が施され、独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に記録できるとともに、光偏向が施されない残りのレーザビームを、２本のレーザビームの各照射軌跡の隙間を埋めるような位置に集光して、感光材料層上を露光させるようにしたので、グルーブパターン内に未露光部分が生じることなく、かつ、原盤の径方向の変位としての情報の記録密度を高く維持しつつ、両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを露光記録することができる。
【００７１】
また、本発明に係る露光装置によれば、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されるレーザビームのうち少なくとも１本のレーザビームは分割させることなくそのまま露光に用いることができるようにしたので、レーザビームの光強度の損失を低減することができ、強い光強度による露光記録が可能になる。
【００７２】
更に、本発明に係る露光装置によれば、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されるレーザビームのうち、少なくとも１本のレーザビームの発振波長が他のレーザビームの発振波長と異なり、また、集光手段が波長選択性ミラーを備えるようにしたので、発振波長が異なるレーザビームが、波長選択性ミラーにおいて高透過率で透過あるいは高反射率で反射されて、感光材料層上に集光されるようになる。よって、より強い光強度による露光記録が可能になる。
【００７３】
更にまた、本発明に係る露光装置によれば、複数のレーザ光源からそれぞれ出射されるレーザビームはすべて分割されることなくそのまま露光記録に用いられるようにしたので、分割されることによるレーザビームの光強度の損失を防止することができ、さらに強い光強度による露光記録が可能になる。
【００７４】
また、本発明に係る露光装置によれば、体積が大変小さい半導体レーザを用いるようにしているので、露光装置全体を大幅に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る露光装置の概略構成図である。
【図２】図１に示した露光装置による３本のレーザビームの照射軌跡及び図１に示した露光装置を用いて露光記録されたグルーブパターンを表した説明図である。
【図３】図１に示した露光装置により露光記録されたグルーブパターンを転写してスタンパを作製する工程図である。
【図４】図４（Ａ）は、図１に示した露光装置により露光記録されたグルーブパターンが転写されたスタンパのグルーブパターンを表した電子顕微鏡写真を模式的に示したものであり、図４（Ｂ）は、比較例として従来の２ビーム露光光学系により露光記録されたグルーブパターンが転写されたスタンパのグルーブパターンを表した電子顕微鏡写真を模式的示す図である。
【図５】図３に示したスタンパにより光記録媒体を作製する工程図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る露光装置の概略構成図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る露光装置の概略構成図である。
【図８】従来の露光方法により露光記録されたグルーブパターンを表したパターン図である。
【符号の説明】
１０，８０ 露光装置、 Ｌ レーザビーム、 Ｌ１ 第１のレーザビーム、Ｌ２ 第２のレーザビーム、 Ｌ３ 第３のレーザビーム、 １１ ガラス原盤、１２ フォトレジスト、 １３ グルーブパターン、 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 露光スポット、 １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ レーザ光源、 １５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ オートパワーコントローラ、 １６，１７，２２，２５ ビームスプリッタ、 １８，２７，８１，８２ ミラー、 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ光変調器、 ２０ｂ，２０ｃ 光偏向器、 ２１ 信号発生器、 ２３ λ／２波長板、 ２４ 偏向ビームスプリッタ、 ２６ 凸レンズ、 ２８ 対物レンズ、 ２９ 対物レンズアクチュエータ、 ３０ フォーカスエラー検出器、３１ ターンテーブル、 ３２ レンズ、 ３３ ＣＣＤカメラ、 ３４ モニタ、 ４０ スタンパ製造用原盤、 ５０ メッキ層、 ５１ 光記録媒体製造用原盤（スタンパ）、 ５３ グルーブパターン、 ６０ ベースプレート、６１ ディスク基板、 ６３ グルーブ、 ６４ 反射層、 ６５ 保護層
Claims (8)
- 少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光方法であって、
少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように集光手段により集光させ、
前記少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向手段により光偏向させることによって前記独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を前記感光材料層上に記録し、
前記少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、前記２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光して、前記感光材料層を露光する露光方法。 - 少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光装置であって、
少なくとも１つのレーザ光源と、
前記少なくとも１つのレーザ光源から出射されたレーザビームを前記少なくとも３本のレーザビームに分割する光分割手段と、
前記少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させる光偏向手段と、
前記少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように前記感光材料層上に集光させる集光手段と、
前記少なくとも３本のレーザビームの前記感光材料層上でのそれぞれの集光位置を相対的に調整する集光位置調整手段とを備え、
前記光偏向手段によりそれぞれ光偏向された２本のレーザビームによって前記独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に露光記録するとともに、前記集光位置調整手段により、前記少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、前記２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光する露光装置。 - 前記少なくとも１つのレーザ光源が、半導体レーザである請求項２記載の露光装置。
- 前記少なくとも１つのレーザ光源が複数のレーザ光源であり、前記複数のレーザ光源それぞれから出射されるレーザビームのうち少なくとも１本のレーザビームがそのまま前記少なくとも３本のレーザビームのうち少なくとも１本のレーザビームを構成する請求項２記載の露光装置。
- 前記複数のレーザ光源それぞれから出射されるレーザビームのうち少なくとも１本のレーザビームの発振波長が他のレーザビームの発振波長と異なり、前記集光手段が波長選択性ミラーを備える請求項４記載の露光装置。
- 前記複数のレーザ光源のうち少なくとも１つが半導体レーザである請求項４記載の露光装置。
- 少なくとも３本のレーザビームによって両壁が独立に蛇行するグルーブパターンを原盤の感光材料層上に露光記録する露光装置であって、
前記少なくとも３本のレーザビームをそれぞれ出射する複数のレーザ光源と、
前記少なくとも３本のレーザビームのうち、２本のレーザビームをそれぞれ光偏向させる光偏向手段と、
前記少なくとも３本のレーザビームをスポット径がグルーブ幅の１／２以下となるように前記感光材料層上に集光させる集光手段と、
前記少なくとも３本のレーザビームの前記感光材料層上でのそれぞれの集光位置を相対的に調整する集光位置調整手段とを備え、
前記光偏向手段によりそれぞれ光偏向された２本のレーザビームによって前記独立に蛇行するグルーブパターンの両壁の形状を感光材料層上に露光記録するとともに、前記集光位置調整手段により、前記少なくとも３本のレーザビームのうち、残りのレーザビームを、前記２本のレーザビームそれぞれの照射軌跡の隙間の中抜け部分を埋めるような位置に集光する露光装置。 - 前記複数のレーザ光源のうち少なくとも１つが半導体レーザである請求項７記載の露光装置。
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