JPH06223528A

JPH06223528A - 光ディスク原盤の欠陥検出方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06223528A
Application number: JP10748593A
Authority: JP
Inventors: Kuniyasu Taketomi; 邦靖武富; Hiroshi Fukuda; 浩福田; Manabu Sato; 学佐藤; Yoshihiro Akimoto; 義浩秋元
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【構成】カッティングを行っている間にも、フォーカス
エラー信号からマスター40上の異物等の欠陥によって生
じるエラー信号を抜き出して欠陥を検出する光ディスク
原盤の欠陥検出方法とその装置。【効果】カッティング時（若しくはその直後）に欠陥の
あるマスターを選別でき、工程や材料費等の無駄を減ら
すことができる。また、位置情報が上記エラー信号の取
込みと同時に供給されるようにすると、エラー成分だけ
でなく、その欠陥位置も保存できることになり、エラー
の原因と共にその位置の解明も容易に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク原盤の欠陥検
出方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームを用いて情報の書込み、
読出、或いは消去を行うことができる光ディスクが知ら
れている。

【０００３】こうした光ディスクにおいて、例えば5.25
インチや 3.5インチのＩＳＯフォーマットとして、１セ
クタ内にプリフォーマット部（アドレス部）、ミラーマ
ーク部（フラグ部）、データエリア部、更にはバッファ
部を設けることがある。

【０００４】この場合、プリフォーマット部にはプリフ
ォーマット化されたアドレスピット（プリピット）が設
けられ、またデータエリア部にはレーザービームによる
光磁気記録を行う領域が設けられている。そして、いわ
ゆるＣＳ方式（連続溝サーボ方式）用として、プリフォ
ーマット部とデータエリア部ではプリグルーブ（案内
溝）が設けられ、このプリグルーブに沿ってレーザービ
ームを照射することにより、連続的にトラッキングサー
ボをかけながら記録、再生等の操作を行い得るようにな
っている。

【０００５】ところで、上記のプリピットは、カッティ
ングと称される記録方式によってディスク原盤を予め凹
凸加工することによって形成するものである。このカッ
ティング工程を含めた光ディスク原盤の製造方法（マス
タリング）の一例を図５について説明する。

【０００６】まず、ガラス原板（ガラスマスター）40を
用意し、この表面にフォトレジスト41をスピンコート法
等で一様に塗布する。

【０００７】次いで、図６に示したカッティングシステ
ムを使用してカッティングを行う。即ち、フォトレジス
ト41が塗布されたガラス原板40をフォーマッタ12で制御
されるスピンドルモータ２で回転させながら、He−Cdレ
ーザー３からのカッティングビーム４をＥＯＭ（電気光
学変調器）５、ビームスプリッタ６、ＡＯＭ（音響光学
変調器）７、ミラー（又はビームスプリッタ）８、９、
10、更には対物レンズ11からなる集光レンズを経てガラ
ス原板40上に導く。

【０００８】この場合、He−Cdレーザー３からのカッテ
ィングビーム４をＥＯＭ５及びＡＯＭ７で変調し、変調
されたビーム４Ａ、４Ｂをフォトレジスト41に選択的に
照射、露光する。そして、現像処理にて、ビーム４Ａ、
４Ｂの照射部分41ａ、41ｂのみをエッチング除去する。
このように、露光部分のみを除去すること（フォトレジ
スト41はポジ型）としたのは、エッチング量をコントロ
ールしてピット又はグルーブの深さを決め易いからであ
る。

【０００９】ここで、除去された部分41ａが上記したプ
リピットに、41ｂが上記したプリグルーブに対応してい
る。このプリピットのカッティングに用いる変調レーザ
ー光４Ａは、マイクロコンピュータからなるフォーマッ
タ12によって予めプログラムされた周期で変調されたも
のである。また、プリグルーブについては別の変調レー
ザー光４Ｂを一点鎖線のように照射してカッティングす
ればよい。

【００１０】そして、このカッティング時に、レーザー
ビーム４Ａと同一光路上に、He−Neレーザー13からのサ
ーボ用ビーム14をミラー９、10、更にはレンズ11を介し
てガラス原板40上に導き、このガラス原板40からの反射
ビーム14Ａを逆方向へ戻し、ビームスプリッタ16を経て
フォトディテクタ15上に入射させる。そして、このフォ
トディテクタ15による検出結果に基いて、フォーカスサ
ーボ等を行っている。

【００１１】次いで、全面に無電解めっき又はスパッタ
法によって金属膜42を被着する。この金属膜42は、レジ
スト41及びその除去部分41ａ、41ｂによる表面凹凸形状
に追随した凹凸形状を呈している。

【００１２】次いで、全面に電気めっきをかけ、例えば
ニッケルめっき層43を被着する。そして、このめっき層
43を剥離してスタンパー44を作製する。このスタンパー
44は、その凹凸面には、プリグルーブとなる凸部51とラ
ンドとなる凹部52とプリピットとなる凸部50とがそれぞ
れ形成されたものである。

【００１３】図示省略したが、このスタンパー44の凹凸
面上に所定の樹脂を接着後、剥離してディスク基板と
し、この基板の転写凹凸面に誘電体膜、磁性膜、誘電体
膜、反射膜、保護膜を順次積層し、光ディスクを完成す
る。

【００１４】本発明者は、上記したマスタリング工程に
おいては次に述べる如き問題点があることを見出した。

【００１５】即ち、上記したカッティング工程におい
て、ガラス原板40のフォトレジスト41の表面には例えば
数μｍもの大きさの異物が付着したり、或いはフォトレ
ジストの塗布ムラ等が存在することがあるが、こうした
状態ではフォトレジストに対して十分な精度で露光でき
ず、場合によっては露光されない部分が生じてしまう。

【００１６】この結果、図５に示した如きポジタイプの
フォトレジスト41の場合、露光不足によって目的とする
パターンにフォトレジストを除去できず、フォトレジス
トに大きな欠陥が生じて、得られたスタンパー44に形成
されたプリピット50やプリグルーブ51が変形したり、或
いはこれらを形成すること自体が不可能となることがあ
る。

【００１７】ところが、従来のマスタリング工程におい
ては、上記した如きスタンパーの欠陥を途中の工程で検
査する方法がなく、その欠陥の原因となる異物等が除去
されないままスタンパー44を作製してしまうことにな
る。従って、スタンパーが出来上がってみないと、欠陥
の有無を判別できないから、歩留りが悪く、工程や材料
費等に無駄が多くなる。しかも、そうした欠陥の原因を
解明すること自体、そのための情報が不足しているため
に極めて困難である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、マスタ
リング工程において途中でも欠陥を検出でき、工程や材
料費等の無駄が少なく、欠陥の原因の解明も容易であ
る、光ディスク原盤の欠陥検出方法及びその装置を提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１に記載の
発明は、光ディスク原盤を作製する工程において、マス
ターにカッティングを行う際に検出されるフォーカスエ
ラー信号から、前記マスター上の欠陥によって生じるエ
ラー信号を抜き出すようにした、光ディスク原盤の欠陥
検出方法に係るものである。

【００２０】また、請求項２に記載の発明は、光ディス
ク原盤の作製工程において、マスターにカッティングを
行う際にフォーカスエラー信号を検出する検出手段と、
前記フォーカスエラー信号から、前記マスター上の欠陥
によって生じるエラー信号を抜き出す手段とを有する、
光ディスク原盤の欠陥検出装置に係るものである。

【００２１】また、請求項３に記載の発明は、マスター
上の欠陥によって生じるエラー信号とその欠陥位置とを
記憶手段に記憶させる、請求項１又は２に記載した方法
又は装置に係るものである。

【００２２】更に、請求項４に記載の発明は、マスター
のカッティングと、このカッティングの際に行うフォー
カスサーボとに異なるレーザービームを使用する、請求
項１〜３のいずれかに記載した方法又はその装置に係る
ものである。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２４】図１〜図４は、本発明を書換え可能な光磁
気ディスクに適用した実施例を示すものである。但し、
図５及び図６に示した従来例と共通する部分には共通符
号を付し、その説明を省略することがある。

【００２５】本実施例によるカッティングシステムは、
図１に示すように、ガラスマスター40に対するカッティ
ング時に、異物の付着等による既述した欠陥を同時に検
出でき、かつ、その欠陥位置等の検出情報を記録、表示
できるようにしたことが特徴的である。

【００２６】即ち、このカッティングシステムによれ
ば、図６のシステムにおいて、フォトディテクタ15の出
力をフォーカスエラー信号21として専用ボード20に入力
し、このフォーカスエラー信号から上記欠陥によるエラ
ー信号を抜き出し、専用ボード20のメモリに記憶させ
る。

【００２７】このエラー信号21は、フォーマッタ12から
供給される位置情報22に対応して記憶させることができ
るため、波形だけでなく欠陥位置も同時に保存すること
ができる。そして、その波形や欠陥位置は、パーソナル
コンピュータ23によって表示又は解析することができ
る。

【００２８】図２には、図１のシステムの一部分をより
詳細に示すものである。この場合、レーザービーム４
は、２つのビームスプリッタ６Ａ、６Ｂによってプリピ
ットカッティング用ビーム４Ａとプリグルーブカッティ
ング用ビーム４Ｂとに分け、それぞれのビームスプリッ
タ８Ａ及び８Ｃ、８Ｂを経てカッティングヘッドＣＨへ
と導く（但し、図中の17はＡＯＤ、18、19、24、25は増
幅器、26、27、28、29はフォトディテクタ）。

【００２９】また、ガラスマスター１からの反射光のう
ち、ビームスプリッタ９を通過した成分は、ミラー29、
30、31を経てモニタ用ビデオカメラ32に入射させること
により、ガラスマスター１上のカッティングビームのス
ポットを観察する。カッティングヘッドＣＨは仮想線Ｍ
Ｔで示す移動テーブルによってディスク半径方向へ移動
させる一方、その他の光学系は固定テーブルＦＴに設け
る。なお、図１に示した専用ボード20及びパソコン23は
図２では省略した。

【００３０】本実施例によれば、上記の欠陥の原因とな
る異物等に起因するエラー信号は、ボード20に設けた比
較増幅回路（又はゲート回路）素子によってフォーカス
エラー信号21から回路的に抜き出し、メモリに記憶させ
る。これを図３〜図４で説明する。

【００３１】図３においては、カッティング時に、ガラ
スマスター表面にレーザースポットの焦点が合ってお
り、反射光14Ａが正規の状態でフォトディテクタ15（こ
こでは２分割方式）に入射する場合を図３−ａで示す。
このときは、ナイフエッジ33によって各ディテクタＡ、
Ｂにはほぼ均等量の反射光が入射し、図４−ａに示すよ
うな出力波形35ａとなる。

【００３２】これに対し、図３−ｂのように、ガラスマ
スター表面に異物34が付着しているとき、破線のように
焦点は合っていても、実際には反射光14Ａが実線のよう
に異物34の表面からのものとなる。このため、正規の表
面以外からの反射光14Ａが生じることになり、これがナ
イフエッジ33で一部遮蔽され、両ディテクタＡとＢとで
入射光量差が大きくなり、図４−ｂに示すような出力波
形35ｂとなる。

【００３３】この出力波形35はフォーカスエラー信号21
としてフォトディテクタ15から得られるものである（換
言すれば、フォーカスエラー信号21に出力波形35ｂが包
含される）から、図４−ｃのように、増幅し、ボード20
に予め設定されたしきい値を超える成分を上記した欠陥
に対応したエラー成分として抜き出し、これをメモリに
記憶させる。図４−ｃにおいて、ａはエラー成分の抜き
出しタイミング、ｄは欠陥による波形変動期間である。

【００３４】このように、カッティングを行っている間
にも、ガラスマスター上の異物等の有無を上記エラー成
分の抜き出しによって回路的に検出し、これをメモリに
記憶させると同時にパソコン23で表示することができ
る。

【００３５】従って、カッティング時（若しくはその直
後）に欠陥のあるガラスマスターを選別でき、例えば基
準となる欠陥数以内であれば、次工程（現像工程）に移
せばよいが、その欠陥数以上の場合は次工程以降は中断
することができる。このため、従来のようにスタンパー
まで作製しなくても、途中の工程で次工程へ移すべきか
否かを早めに判断できることになり、工程や材料費の無
駄を減らすことができる。

【００３６】また、フォーマッタ12からの位置情報が上
記エラー成分の取込みと同時にボード20に供給されるか
ら、エラー成分だけでなく、その欠陥位置も保存できる
ことになり、エラーの原因と共にその位置の解明も容易
に行うことができる。

【００３７】この場合、フォーマッタ12からはＡＯＭ７
へカッティング時のレーザー変調信号が供給されるが、
この変調信号はカッティング位置（例えばピット位置）
と正確に対応したものであるから、上記のエラー信号の
検出によって、上記した異物の有無の判別のみならず、
ピット自体の欠陥も検出でき、欠陥ピットの有無も判別
可能となる。

【００３８】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変
形が可能である。

【００３９】例えば、上述したエラー信号の抜き出し、
記憶、表示等に使用する回路手段は種々のものを採用で
きるし、上述したカッティングに使用するレーザービー
ムをはじめ、光学系の構成や、ガラスマスターのフォト
レジストの種類も変更（上述とは逆のネガタイプを採
用）してもよい。

【００４０】また、本発明は上述した異物のみならず、
例えばフォトレジストの塗布ムラによっても上述と同様
にフォーカスエラー信号が得られるので、これから塗布
ムラによるエラー成分のみを抜き出すこと（即ち、塗布
ムラの有無の判別）が可能である。

【００４１】なお、本発明は、光磁気ディスクとしてＭ
ＯやＭＤと称されるものをはじめ、ＣＤ等のディスクに
も適用可能である。

【００４２】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、カッティン
グを行っている間にも、フォーカスエラー信号からマス
ター上の異物等の欠陥によって生じるエラー信号を抜き
出して欠陥を検出しているので、カッティング時（若し
くはその直後）に欠陥のあるマスターを選別でき、途中
の工程で次工程へ移すべきか否かを早めに判断できるこ
とになり、工程や材料費の無駄を減らすことができる。

【００４３】また、位置情報が上記エラー信号の取込み
と同時に供給されるようにすると、エラー成分だけでな
く、その欠陥位置も保存できることになり、エラーの原
因と共にその位置の解明も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を書換え可能な光磁気ディスクに適用し
た実施例によるカッティングシステムの光学系の概略図
である。

【図２】同システムの一部詳細図である。

【図３】同ディスクのカッティング工程でのフォーカス
サーボ時の反射光の検出状況を比較して示す概略図であ
る。

【図４】同ディスクのカッティング工程でのフォーカス
エラー信号を比較して説明するための出力波形図であ
る。

【図５】従来の光磁気ディスク原盤の製造方法を工程順
に示す要部断面図である。

【図６】同ディスクのカッティングシステムの光学系の
概略図である。

【符号の説明】

３・・・（カッティング）レーザービーム４Ａ・・・（カッティング）ビームスポット 12・・・フォーマッタ 13・・・（サーボ用）レーザー 14・・・サーボ用ビーム 14Ａ・・・反射ビーム 15・・・フォトディテクタ 20・・・専用ボード 21・・・フォーカスエラー信号 22・・・位置情報 23・・・パーソナルコンピュータ 40・・・ガラスマスター（ガラス原板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋元義浩東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク原盤を作製する工程におい
て、マスターにカッティングを行う際に検出されるフォ
ーカスエラー信号から、前記マスター上の欠陥によって
生じるエラー信号を抜き出すようにした、光ディスク原
盤の欠陥検出方法。
【請求項２】光ディスク原盤の作製工程において、マ
スターにカッティングを行う際にフォーカスエラー信号
を検出する検出手段と、前記フォーカスエラー信号か
ら、前記マスター上の欠陥によって生じるエラー信号を
抜き出す手段とを有する、光ディスク原盤の欠陥検出装
置。
【請求項３】マスター上の欠陥によって生じるエラー
信号とその欠陥位置とを記憶手段に記憶させる、請求項
１又は２に記載した方法又は装置。
【請求項４】マスターのカッティングと、このカッテ
ィングの際に行うフォーカスサーボとに異なるレーザー
ビームを使用する、請求項１〜３のいずれかに記載した
方法又はその装置。