(57)【要約】【課題】本発明は、情報記録用原盤を回転描画する電子ビームマスタリング装置において、原盤の円周方向の描画位置精度を向上させることを課題とする。【解決手段】電子ビームマスタリング装置１０は、回転駆動機構３６により回転される原盤４０に露光ビームを照射して原盤４０を露光させる。回転角度検出器５６は回転駆動機構３６の回転角度位置を検出する。モータ制御回路７０は、回転角度検出器５６の検出値に基づいて回転駆動機構３６の回転速度を制御する。回転ムラ補正回路９０は、回転角度検出器５６の検出値に基づいて回転駆動機構３６の回転角度位置の誤差を検出し、検出した誤差に基づいて、露光ビームを原盤４０の円周方向に偏向させて誤差を補正する。【選択図】図１２
2008140419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動機構により回転される原盤に露光ビームを照射して該原盤を露光させる電子ビームマスタリング装置であって、
前記回転駆動機構の回転角度位置を検出する回転角度検出器と、
該回転角度検出器の検出値に基づいて前記回転駆動機構の回転速度を制御するモータ制御回路と、
回転角度検出器の検出値に基づいて前記回転駆動機構の回転角度位置の誤差を検出し、検出した誤差に基づいて、前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて該誤差を補正する回転ムラ補正回路と
を有し、
前記モータ制御回路の位相差検出回路と、前記回転ムラ補正回路の位相差検出回路を共通化して一つの位相差検出回路としたことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子ビームマスタリング装置であって、
前記位相差検出回路の測定レンジを−π〜＋πより狭く設定したことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電子ビームマスタリング装置であって、
前記回転ムラ補正回路は、前記位相差検出回路の出力を前記回転駆動機構による複数回の回転に渡って平均化して求めた定常誤差を検出する定常誤差検出回路を含むことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の電子ビームマスタリング装置であって、
前記回転ムラ補正回路は、回転位置検出器に起因して発生する回転角度位置の検出誤差を検出するスケール誤差計測回路を含むことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【請求項５】
回転駆動機構により回転される原盤に露光ビームを照射して該原盤を露光させる電子ビームマスタリング装置における回転ムラ補正方法であって、
前記回転駆動機構の回転角度位置を回転角度検出器により検出し、
該回転角度検出器の検出値と回転基準クロックとを単一の位相差検出回路に供給し、
該位相差検出回路から出力される位相差に基づいて、前記回転駆動機構の回転速度を制御すると共に前記回転駆動機構の回転角度位置の誤差を検出し、検出した誤差に基づいて前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて該誤差を補正する
ことを特徴とする回転ムラ補正方法。
【請求項６】
請求項５記載の回転ムラ補正方法であって、
前記位相差検出回路の測定レンジを−π〜＋πより狭く設定することを特徴とする回転ムラ補正方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載の回転ムラ補正方法であって、
前記位相差検出回路の出力を前記回転駆動機構による複数回の回転に渡って平均化して求めた定常誤差を検出し、
前記位相差検出回路の出力から該定常誤差を除去した値に基づいて前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて補正する
ことを特徴とする回転ムラ補正方法。
【請求項８】
請求項５又は６記載の回転ムラ補正方法であって、
前記回転位置検出器に起因して発生する回転角度位置の検出誤差を検出し、
前記位相差検出回路の出力から該検出誤差を除去した値に基づいて前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて補正する
ことを特徴とする回転ムラ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ビームマスタリング装置に係り、特に回転駆動機構により回転する原盤に電子ビームを照射することによって磁気ディスク等の情報記録用原盤を作成する電子ビームマスタリング装置及びそのような電子ビームマスタリング装置における回転ムラ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームにより情報記録用原盤を描画する電子ビーム（ＥＢ）マスタリング装置(以下、ＥＢＲと記す場合もある）は、主面にレジストが塗布された原盤を回転させ、主面に電子ビームを照射しながら電子ビームの照射位置を主面に沿って移動させることで、螺旋状もしくは同心円状にピット列を形成する。このようなディスク状原盤への描画装置として、光ディスクを対象に、レーザ光を光学レンズで集光・照射する光学マスタリング装置（以下、ＬＢＲと記す場合もある）が広く用いられてきたが、記録密度を向上させるために、より微細な電子ビームで描画するＥＢＲが開発されつつある。
【０００３】
さらに、磁気ディスクのサーボ情報を露光原盤から転写する方法が開発されつつあり、その原盤描画にはＬＢＲでは実現が困難な微細ビームが必要なことからＥＢＲの適用が考えられている。
【０００４】
このようなＥＢマスタリング装置での描画対象は、光ディスクと磁気ディスクの原盤である。光ディスクのなかでも一般的なＣＤやＤＶＤの情報ピットは、図１（ａ）に示すようにビット長に情報を対応させ、ディスク全面に渡って長短ピットがスパイラル状に続く構成になっており、左右の隣接した情報トラックと相対的な位置関係はない。
【０００５】
一方、磁気ディスクのサーボパターンは、図１（ｂ）に示すように、半径方向に直線となる放射パターンが基本となっている。これら放射パターンを基本としたアドレス部と無記録部(後から記憶データを書くための白紙部分）が一組となって１周あたり数十〜数百組配置される。１周当たりのアドレス部の数は全面に渡って一定のため、ディスク全体をマクロ的に見ると、アドレス部が放射状の筋になって観察される。
【０００６】
さらに、現在の磁気ディスク装置はスイングアームヘッドを用いていることが多く、装置組み立て後１台１台自身のヘッドでアドレスを書き込むため、放射状ではなく円弧状に整列しており、ＥＢＲで描画する場合でもこのような円弧状に描画出来ることが望まれる。このような円弧状のアドレス部をＥＢＲで描画するためには、図２に示すように１回転当たりの半径方向送りをビーム径と同程度に狭くして隣接トラックのピットとの未露光部を無くし、さらに露光タイミングを正確に制御して隣接トラックのピットエッジとの円周方向の相対位置ずれを限りなく小さくする必要がある。
【０００７】
このような円周方向のピットエッジ位置が揃ったピットを整列ピットと称し、ＥＢＲのように高精度なスピンドルモータを使用できる場合には、図３に示すように、スピンドルモータに与える基準クロック（スピンドルクロック）とフォーマッタにおいて作成される描画信号の基準となるクロック（ライトクロック）を同一信号源から作って同期させることにより、比較的簡単に整列ピットを描画することができる。この方法は図３から明らかなようにスピンドルクロックとエンコーダ信号が完全に同期している場合のみ整列し、同期が崩れている（すなわちモータに回転ムラがある）場合は整列精度が悪くなる。
【０００８】
整列精度には、図４（ａ）に示すような隣接ピットとの相対的な位置精度のみを問題とする相対精度と、図４（ｂ）に示すような絶対的な角度位置を問題とする絶対精度がある。エアスピンドルモータのような高精度なモータにＰＬＬ制御のような高精度な制御方式を適用すると、１回転中に速度変動はあるものの、繰り返し精度は高く、同じ回転位置の速度変動は１回転中の速度変動より三桁以上良く、相対精度は比較的良いことが知られている。しかしながら、より高精度な整列ピットを実現するために、図３に示すように、エンコーダを用いてスピンドルモータの回転ムラを検出し、回転ムラ検出結果をＥＢRの偏向補正系に送って回転ムラを補正する、回転ムラ補正回路が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００９】
図５は特許文献１に開示されたモータ制御回路と回転ムラ補正回路のブロック図である。また、図６は特許文献２に開示されたモータ制御回路と回転ムラ補正回路のブロック図である。図５に示す回転ムラ補正回路は図４（ａ）に示すような相対精度の更なる向上を図ったものであり、図６に示すモータ制御回路は図４（ｂ）に示すような絶対精度の向上を図ったものである。
【００１０】
スピンドルモータの回転角度位置を検出するエンコーダは、回転軸と同軸に取り付けられた円盤に、放射状に等角度で多数設けられたスリットの通過を光学的もしくは磁気的に検出するもので、スリットの角度ムラや取り付け時の偏心に起因したスケール誤差が存在する。すなわち、図５及び６における位相差検出回路の出力は、真の回転ムラとスケール誤差が加算されたものとなる。
【００１１】
位相差検出出力＝非定常回転ムラ＋定常回転ムラ＋スケール誤差  ・・・（１）
式（１）において、第１項＋第２項が真の回転ムラである。スケール誤差を除去することは不可能ではないが非常に手間が掛かる。
【００１２】
そこで、図５に示す回路では、位相差検出出力をN回転に渡って平均化して定常誤差を求める。これは、式（１）の第２項＋第３項に相当するため、これを差し引いた第１項の非定常回転ムラだけを偏向器に送っている。したがって、式（１）の第２項に相当する定常回転ムラは補正されないため相対精度のみの改善となる。
【００１３】
一方、マルチヘッド法／等分割平均法など簡単ではないが（マルチヘッド法では１つのエンコーダスケールに複数の検出器を設ける）スケール誤差を検出する方法も提案されている。図６に示す回路では、これらの方法を適用することで式（１）からスケール誤差のみを差し引いて真の回転ムラを検出し、絶対精度の改善を図っている。
【特許文献１】特開２０００−２０９６４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述の従来例ではスピンドルモータのモータ制御回路と偏向器の偏向制御回路は互いに独立した回路となっている。実際はモータ制御回路も基本的にはＰＬＬ制御であるため、図７に示すように位相差検出回路、位相補償回路、巻線駆動回路等から構成され、少なくとも位相差検出回路を有している。このため、エンコーダ信号とスピンドルクロックを、スピンドルクロックでトリガを掛けてオシロスコープで観察すると、例えば図８に示す波形が見える。
【００１５】
すなわち、スピンドルクロックの立ち上りから定常偏差Ｔ離れたところを中心にΔＴの幅をもってコンコーダ信号が変動して見える。本来、ΔＴが式（１）で示したスケール誤差を含んだ回転ムラであって、ΔＴから定常回転ムラやスケール誤差を差し引いたものがＥＢ偏向補正系に送られる。上述のように非定常回転ムラは定常回転ムラより３桁近く小さいため、非定常回転ムラをノイズに埋もれることなく一定の精度で抽出するために偏向補正側の位相差検出器を低ノイズ化する必要があるが、一定の測定レンジを維持したまま低ノイズ化する（すなわちダイナミックレンジを拡大する）には回路技術的に限界がある。
【００１６】
検出器の測定レンジを狭くすれば、ダイナミックレンジ一定で比較的容易に低ノイズ化できる。図８に示す状態であれば、ΔＴをカバーする測定レンジは最小限必要のはずである。しかし、実際にはそれ以上に、図９に示すように測定レンジＬとして−π〜+πが必要であった。図８に示す定常偏差Ｔはモータ制御回路によって決まり、回転数によっても変わるため、偏向補正側の位相差検出器から見るとどのような値であるかは不明である。したがって、Ｔがどのような値であっても位相差検出が可能な−π〜+πの測定レンジＬが偏向補正用位相差検出器に必要であった。−π〜+πより狭い検出範囲の位相差検出器が採用できれば、それだけ低ノイズ化が容易であるが、測定レンジLの中にΔＴが収まる保証はないため、狭い検出範囲の位相差検出器を用いることはできなかった。
【００１７】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、情報記録用原盤を回転描画する電子ビームマスタリング装置において、原盤の円周方向の描画位置精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、回転駆動機構により回転される原盤に露光ビームを照射して該原盤を露光させる電子ビームマスタリング装置であって、前記回転駆動機構の回転角度位置を検出する回転角度検出器と、該回転角度検出器の検出値に基づいて前記回転駆動機構の回転速度を制御するモータ制御回路と、回転角度検出器の検出値に基づいて前記回転駆動機構の回転角度位置の誤差を検出し、検出した誤差に基づいて、前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて該誤差を補正する回転ムラ補正回路とを有し、前記モータ制御回路の位相差検出回路と、前記回転ムラ補正回路の位相差検出回路を共通化して一つの位相差検出回路としたことを特徴とする電子ビームマスタリング装置が提供される。
【００１９】
また、本発明によれば、回転駆動機構により回転される原盤に露光ビームを照射して該原盤を露光させる電子ビームマスタリング装置における回転ムラ補正方法であって、前記回転駆動機構の回転角度位置を回転角度検出器により検出し、該回転角度検出器の検出値と回転基準クロックとを単一の位相差検出回路に供給し、該位相差検出回路から出力される位相差に基づいて、前記回転駆動機構の回転速度を制御すると共に前記回転駆動機構の回転角度位置の誤差を検出し、検出した誤差に基づいて前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて該誤差を補正することを特徴とする回転ムラ補正方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回路的に実現が難しい低ノイズ回路を用いることなく、電子ビームマスタリング装置の回転駆動機構の回転ムラを補正することができ、高精度に原盤を描画することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
まず、本発明が適用されるＥＢマスタリング装置について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０はＥＢＲの一例であるＸθ型ＥＢマスタリング装置の全体構成を示す図であり、図１１は図１０に示すＸθ型ＥＢマスタリング装置に設けられたスピンドルモータの断面図である。
【００２３】
図１０に示すＥＢマスタリング装置１０は、電子光学系２０とステージ系３０を有する。電子光学系２０は、電子ビームを発生させる電子銃２２、電子ビームを原盤４０上に集束させるためのレンズ等よりなる電子光学レンズ系２４、電子ビームのＯＮ／ＯＦＦを行うブランカ２６、原盤４０の主面に照射される電子ビームの位置を変化させる偏向器２８などから構成される。一方、ステージ系３０は、電子光学系２０の下部に設けられた真空チャンバ３２内に設置され、直動ステージ３４上に回転モータとしてスピンドルモータ３６が搭載された構造を有している。スピンドルモータ３６の軸にターンテーブル３８が取り付けられ、原盤４０はターンテーブル３８に取り付けられて回転する。
【００２４】
スピンドルモータ３６に設けられたターンテーブル３８上にレジストを塗布した原盤４０を固定し、スピンドルモータ３６を回転させながら電子光学系２０で作成した微小に集束させた電子ビームを原盤４０の主面上に断続的に照射して円周状にピット列を形成する。同時に、スピンドルモータ３６全体を直動ステージ３４で半径方向に移動させスパイラルもしくは同心円状に記録域全面に描画する。
【００２５】
なお、ＥＢマスタリング装置の多くは半導体製造用のマスク描画を目的に開発され、ステージ系は直交２次元に移動するＸＹステージとなっている。図１１に示すようなディスク状原盤の描画を目的に開発されたものはＸＹ型と区別するため、しばしばＸθ型ＥＢマスタリング装置と称される。
【００２６】
また、ＥＢマスタリング装置に共通の特徴として、直動ステージの位置決め誤差やスピンドルモータの回転ムラなどの機械的な位置誤差を偏向補正制御系に送ってより高精度な描画を実現している。しかし、偏向制御はオープン制御であるため直動ステージの位置決めやスピンドルモータの回転精度を極力高める必要があり、このためスピンドルモータ３６は、図２に示す如く、エアや漏洩磁場を嫌う電子ビーム描画であっても、エアーベアリング５０によるエアスピンドル支持の電磁モータ５２を厳重な磁気シール／真空シール５４を施したうえで使用している。
【００２７】
スピンドルモータ３６の回転制御には、いわゆるＰＬＬ制御が用いられている。すなわち、スピンドルモータ３６には1回転あたり数百〜数千パルスを発生させるロータリーエンコーダ５６が取り付けられており、エンコーダ用ディテクタ５８はロータリーエンコーダ５６のスケールを読み取ってモータ回転位置に応じたパルス列よりなるエンコーダ信号を生成する。生成したエンコーダ信号はＰＬＬ制御回路６０に供給される。
【００２８】
一方、基準クロック発生部（図示せず）からは回転速度の基準となるスピンドルクロックが供給され、ＰＬＬ制御回路６０においてエンコーダ信号とスピンドルクロックが一致するようにモータ駆動回路にフィードバック制御が掛けられる。従ってスピンドルクロックの周波数を上げるとスピンドルモータ３６の回転数は上がり、周波数を下げるとスピンドルモータ３６の回転数も下がる。
【００２９】
本発明は上述のようなＥＢマスタリング装置の駆動制御方法に関するものであり、より詳細には、スピンドルモータの回転ムラに起因する誤差を補正するための回転ムラ補正回路に関するものである。
【００３０】
次に、本発明の第１実施例による回転ムラ補正回路について、図１２を参照しながら説明する。図１２は本発明の第１実施例による回転ムラ補正回路とモータ制御回路のブロック図である。
【００３１】
図１２において、モータ制御回路７０は、位相差検出回路８０と位相差補償回路及び巻線駆動回路７２とを有し、位相差検出回路８０により検出したスピンドルクロックとエンコーダ信号との位相差に基づいてスピンドルモータ３６の回転を制御する。一方、回転ムラ補正回路９０は、位相差検出回路８０と定常誤差検出回路９２と減算器９４とを有し、位相差検出回路８０により検出したスピンドルクロックとエンコーダ信号との位相差に基づいて定常誤差を検出し、定常誤差を補正する偏向信号をＥＢ偏向器２８に供給する。定常誤差検出回路９２は、位相差検出回路８０の出力をスピンドルモータ３６のｎ回転（ｎは整数）に渡って平均化して求めた定常誤差を検出する。
【００３２】
ここで、図１０に示すようなＥＢマスタリング装置の駆動を制御するＰＬＬ制御回路６０は、図３に示す従来のＰＬＬ制御回路と同様に、モータ制御回路と回転ムラ補正回路を有する。図３に示す従来のＰＬＬ制御回路では、モータ制御回路と回転ムラ補正回路の各々に、スピンドルクロックとエンコーダ信号が別々に供給され、モータ制御回路と回転ムラ補正回路の各々において位相差の検出が行われる。すなわち、図３に示す従来のＰＬＬ制御回路では、モータ制御回路と回転ムラ補正回路の各々が個別に位相差検出回路を有している。したがって、図８に示すように、回転ムラ補正回路におけるエンコーダ信号の位相ロック位置は、モータ制御回路におけるスピンドルクロックの位相ロック位置とは関係なく決定されることとなり、エンコーダ信号とスピンドルクロックとの位相差の値は３６０度の範囲となる。このため、従来は図９に示すように、位相差を検出するための測定レンジLを−π〜＋πとしていた。
【００３３】
ところが、スケール誤差を含む回転ムラによる位相差が検出される範囲ΔTは、図８に示すようにスピンドルクロックの一周期（２π）よりは遙かに狭い範囲である。したがって、従来は、狭い範囲ΔTにおける変動に対応する位相差を検出するために、ΔTより遙かに広い範囲となる−π〜＋π（２π）の中で検出していた。このような位相差検出方法であると、実際には測定レンジL全体の中の極一部しか位相差の検出が行われないにもかかわらず、測定レンジL全体にわたって検出しなければならないので、検出感度を広い測定レンジLに合わせなければならない。このため、狭い範囲ΔTにおける検出感度を大きくとることができず、ノイズ等の外乱により検出誤差が生じたり、検出ができなくなるといった問題が生じるおそれがあった。例えば、測定レンジL（−π〜＋π）での検出値を１６ビットでデジタル化した場合、狭い範囲ΔTにおける検出値としては１６ビットのうちの２〜３ビット分しか与えられないため、検出感度が低くなっていた。
【００３４】
そこで、本発明の第１実施例よるＰＬＬ制御回路では、図１２に示すように、位相差検出回路８０を共通化することにより、スピンドルクロックの位相とエンコーダ信号の位相差が現れる範囲、すなわち図８に示す位相差検出範囲ΔＴが、位相差の一周期中の所定の範囲となるように位相ロックを行うことで、図１３に示すように位相差の測定レンジＬを位相差検出範囲ΔＴとほぼ同じ幅としている。測定レンジＬを狭めることにより、その分検出感度を高めることができ、ノイズの影響が排除されて高感度で位相差を検出することができる。例えば、上述のように位相差検出値を１６ビットでデジタル化した場合、図１３に示す狭い測定レンジＬの場合は、その狭い測定レンジＬのみに１６ビットを割り当てることができるため、１６ビット分の分解能をそのまま用いることができ、高感度の位相差検出を行うことができる。これにより、定常誤差検出回路９２を低ノイズ回路で構成しなくても定常誤差を確実に検出することができることとなり、回路の低コスト化を図ることができる。
【００３５】
以上のように、本発明の第１実施例は、図５に示す相対精度補正に対応し、モータ制御用と回転ムラ補正用とで、一つの位相差検出回路８０を共通化して使用し、かつその測定レンジＬを図１２に示す−π〜+πより狭く図１３に示すような測定レンジＬとしたものである。モータ制御回路７０と回転ムラ補正回路９０とが位相差検出回路８０を共用することで、この狭い測定レンジＬに位相差検出範囲ΔTが収まるようにモータ制御回路７０がモータ回転位相を制御するため、測定結果が狭い測定レンジＬを越えることがなく偏向補正が可能となる。どの程度測定レンジを狭くできるかは、モータ回転数／制御帯域／エンコーダ精度、等によって決まるものであるが、本発明者等の検討によれば、実用的な装置において少なくとも−π〜+πの範囲の１／５以下に狭めることが可能であることがわかった。換言すれば、本実施例によれば従来に比べて５倍以上の低ノイズ化が可能となり、より高精度な補正を行うことができる。
【００３６】
次に、本発明の第２実施例による回転ムラ補正回路について、図１４を参照しながら説明する。図１４は本発明の第２実施例による回転ムラ補正回路とモータ制御回路のブロック図である。なお、図１４において、図１３に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３７】
図１４において、モータ制御回路７０は、位相差検出回路８０と位相差補償回路及び巻線駆動回路７２とを有し、位相差検出回路８０により検出したスピンドルクロックとエンコーダ信号との位相差に基づいてスピンドルモータ３６の回転を制御する。一方、回転ムラ補正回路９０は、位相差検出回路８０とスケール誤差計測回路９６と減算器９４とを有し、位相差検出回路８０により検出したスピンドルクロックとエンコーダ信号との位相差に基づいてスケール誤差を検出し、スケール誤差を補正する偏向信号をＥＢ偏向器２８に供給する。スケール誤差は、ロータリーエンコーダのスリットの角度誤差や取り付け時の偏心に起因した誤差である。
【００３８】
本発明の第２実施例による回転ムラ補正回路９０は、絶対精度の向上を図ったものであり、上述の第１実施例による回転ムラ補正回路９０と同様に、位相差検出回路８０をモータ制御回路７０と共有し、かつその測定レンジＬを図１２に示す−π〜+πより狭く図１３に示すような測定レンジＬとしたものである。モータ制御回路７０と回転ムラ補正回路９０とが位相差検出回路８０を共用することで、この狭い測定レンジＬに位相差検出範囲ΔTが収まるようにモータ制御回路７０がモータ回転位相を制御するため、測定結果が狭い測定レンジＬを越えることがなく、高感度で検出したスケール誤差に基づいて偏向補正が可能となる。
【００３９】
図１５は本発明の第２実施例の変形例による回転ムラ補正回路及びモータ制御回路を示すブロック図である。
【００４０】
すなわち、図６に示す従来例では、スケール誤差を差し引いて得られた"真の回転ムラ"は、ＥＢ偏向器２８にしか送られない。一方、図１５に示す例では、スケール誤差を差し引いて（除去して）得られた"真の回転ムラ"は、ＥＢ偏向器２８とモータ制御回路７０の両方に送られる。従来は、スケール誤差を含んだ信号に基づきモータ制御回路７０による回転制御が行われていたため、特に低回転領域で、見かけの誤差を小さくするため真の回転ムラが大きくなっていた。図１５に示す例では、真の回転ムラに基づいて回転制御が行われるため、真の回転ムラの絶対量が小さくなり、より高精度な描画が可能となる。
【００４１】
なお、実際のＥＢマスタリング装置はモータのロータイナーシャが大きく、したがって制御帯域は約１０Ｈｚ程度と低い。一方、スピンドルモータ３６に要求される回転数域は６０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍと広く、位相差検出器８０の測定レンジが狭い回路では、図７に示すような回路構成だけでは実用化が難しい。起動時の安定したＰＬＬロックが難しいためで、従来のモータ制御回路と回転ムラ補正回路（偏向制御回路の検出回路）が独立していた理由でもある。しかし、例えば図７における位相補償回路をフィルタ演算に適したマイクロプロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｒｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に置き換え、エンコーダ周期を測定する補助回路等を設けて、起動時は周期測定に基づく速度制御を行い、ほぼ目標速度に達しさらにある程度小さな位相差が検出できた時点でＰＬＬ制御に切り替える、といったプログラムを組むことで実現可能となる。一方、偏向補正量の計算も平均化やメモリに記憶したスケール誤差を差し引くなどマイクロプロセッサに演算させると好都合な要素は多く、位相差を偏向量に換算する際にはエンコーダ周期の測定も必要となる。したがって、実用的には、図１６に示すように位相差検出回路８０の出力をデジタル化してＤＳＰ１００に取り込み、モータ制御もＥＢ偏向補正量も１つのＤＳＰ１００のソフトで計算させる方法が望ましく、位相差検出回路８０のみならずプロセッサ部も共用できる簡単なハード構成とすることができる。
【００４２】
以上の如く、本願明細書は以下の発明を開示する。
【００４３】
（付記１）回転駆動機構により回転される原盤に露光ビームを照射して該原盤を露光させる電子ビームマスタリング装置であって、
前記回転駆動機構の回転角度位置を検出する回転角度検出器と、
該回転角度検出器の検出値に基づいて前記回転駆動機構の回転速度を制御するモータ制御回路と、
回転角度検出器の検出値に基づいて前記回転駆動機構の回転角度位置の誤差を検出し、検出した誤差に基づいて、前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて該誤差を補正する回転ムラ補正回路と
を有し、
前記モータ制御回路の位相差検出回路と、前記回転ムラ補正回路の位相差検出回路を共通化して一つの位相差検出回路としたことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【００４４】
（付記２）付記１記載の電子ビームマスタリング装置であって、
前記位相差検出回路の測定レンジを−π〜＋πより狭く設定したことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【００４５】
（付記３）付記１又は２記載の電子ビームマスタリング装置であって、
前記回転ムラ補正回路は、前記位相差検出回路の出力を前記回転駆動機構による複数回の回転に渡って平均化して求めた定常誤差を検出する定常誤差検出回路を含むことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【００４６】
（付記４）付記１又は２記載の電子ビームマスタリング装置であって、
前記回転ムラ補正回路は、回転位置検出器に起因して発生する回転角度位置の検出誤差を検出するスケール誤差計測回路を含むことを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【００４７】
（付記５）付記４記載の電子ビームマスタリング装置であって、
前記モータ制御回路は、前記スケール誤差計測回路により前記回転位置検出器出力から該検出誤差を除去した値に基づいて前記回転駆動機構の回転速度を制御することを特徴とする電子ビームマスタリング装置。
【００４８】
（付記６）回転駆動機構により回転される原盤に露光ビームを照射して該原盤を露光させる電子ビームマスタリング装置における回転ムラ補正方法であって、
前記回転駆動機構の回転角度位置を回転角度検出器により検出し、
該回転角度検出器の検出値と回転基準クロックとを単一の位相差検出回路に供給し、
該位相差検出回路から出力される位相差に基づいて、前記回転駆動機構の回転速度を制御すると共に前記回転駆動機構の回転角度位置の誤差を検出し、検出した誤差に基づいて前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて該誤差を補正する
ことを特徴とする回転ムラ補正方法。
【００４９】
（付記７）付記６記載の回転ムラ補正方法であって、
前記位相差検出回路の測定レンジを−π〜＋πより狭く設定することを特徴とする回転ムラ補正方法。
【００５０】
（付記８）付記６又は７記載の回転ムラ補正方法であって、
前記位相差検出回路の出力を前記回転駆動機構による複数回の回転に渡って平均化して求めた定常誤差を検出し、
前記位相差検出回路の出力から該定常誤差を除去した値に基づいて前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて補正する
ことを特徴とする回転ムラ補正方法。
【００５１】
（付記９）付記６又は７記載の回転ムラ補正方法であって、
前記回転位置検出器に起因して発生する回転角度位置の検出誤差を検出し、
前記位相差検出回路の出力から該検出誤差を除去した値に基づいて前記露光ビームを前記原盤の円周方向に偏向させて補正する
ことを特徴とする回転ムラ補正方法。
【００５２】
（付記１０）付記９記載の回転ムラ補正方法であって、
前記位相差検出回路の出力から前記検出誤差を除去した値に基づいて前記回転駆動機構の回転速度を制御することを特徴とする回転ムラ補正方法。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】光ディスクの情報パターンと磁気ディスクのサーボパターンを示す図である。
【図２】整列ピットの描画原理を示す図である。
【図３】整列ピット描画回路と回転ムラ補正回路のブロック図である。
【図４】整列ピットの精度を説明するための図である。
【図５】従来のモータ制御回路と回転ムラ補正回路の一例のブロック図である。
【図６】従来のモータ制御回路と回転ムラ補正回路の他の例のブロック図である。
【図７】モータ制御回路のブロック図である。
【図８】エンコーダ信号とスピンドルクロックの関係を示す波形図である。
【図９】従来の位相差検出測定レンジを示す波形図である。
【図１０】本発明が適用されるＥＢＲの一例であるＸθ型ＥＢマスタリング装置の全体構成を示す図である。
【図１１】図１０に示すＸθ型ＥＢマスタリング装置に設けられたスピンドルモータの断面図である。
【図１２】本発明の第１実施例による回転ムラ補正回路とモータ制御回路のブロック図である。
【図１３】本発明の第１実施例における位相差の測定レンジを示す波形図である。
【図１４】本発明の第２実施例による回転ムラ補正回路とモータ補正回路のブロック図である。
【図１５】本発明の第２実施例の変形例による回転ムラ補正回路とモータ補正回路のブロック図である。
【図１６】本発明を適用するのに好適な制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  電子ビームマスタリング装置
２０  電子光学系
２２  電子銃
２４  電子光学レンズ系
２６  ブランか
２８  偏向器
３０  ステージ系
３２  真空チャンバ
３４  直動ステージ
３６  スピンドルモータ
４０  原盤
５０  エアーベアリング
５２  電磁モータ
５４  真空シール
５６  ロータリーエンコーダ
５８  エンコーダ用ディテクタ
６０  ＰＬＬ制御回路
７０  モータ制御回路
７２  位相補償回路及び巻線駆動回路
８０  位相差検出回路
９０  回転ムラ補正回路
９２  定常誤差検出回路
９４  減算器
９６  スケール誤差計測回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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