(57)【要約】【課題】ディスク原盤の中心と回転中心がズレていても、ディスク原盤の中心に対して螺旋状にピット列やグループを描画できるようにすること。【解決手段】ターンテーブル３によりディスク原盤５を回転させながら、Ｘステージ駆動機構６によりターンテーブル３をＸ方向（左右方向）に移動させ、電子検出器９、もしくは高さ検出器７により、ディスク原盤の有無を検出し、電子検出器９もしくは高さ検出器７がディスク面を検出しはじめたときのＸ座標値と、ディスク面のみを検出しはじめるときのＸ座標の値に基づき、回転中心に対するディスク原盤の中心位置のズレ量を求める。そして、ターンテーブル３の回転中心に対するディスク原盤５の中心位置のズレ量と、ターンテーブル３の回転角度に応じて、電子ビーム照射位置を補正して、上記ディスク原盤の中心に対して、螺旋状にデジタル情報を描画する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１軸方向に移動可能に構成されスピンドルモータにより回転する、ディスク原盤が載置されるターンテーブルと、
上記ディスク原盤に電子ビームを照射して、ディスク原盤にデジタル情報を描画する電子ビーム照射手段とを備えたディスク原盤露光装置であって、
上記電子ビームの照射位置を補正する電子ビーム照射位置偏向補正手段を備え、
上記電子ビーム照射位置偏向補正手段は、ターンテーブルの回転中心に対してディスク原盤の中心位置がずれているとき、電子ビーム照射位置を補正して、上記ディスク原盤の中心に対して、螺旋状にデジタル情報を描画する
ことを特徴とするディスク原盤露光装置。
【請求項２】
上記ディスク原盤の中心を検出する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１のディスク原盤露光装置。
【請求項３】
上記ディスク原盤の中心を検出する手段として電子検出器を用いる
ことを特徴とする請求項２のディスク原盤露光装置。
【請求項４】
上記ディスク原盤の中心を検出する手段として高さ検出器を用いる
ことを特徴とする請求項２のディスク原盤露光装置。
【請求項５】
ターンテーブルの回転角度を検出する回転角度検出機構を備え、
上記電子ビーム照射位置偏向補正手段は、ターンテーブルの回転中心と、ディスク原盤の中心とのズレ量と、上記回転角度検出機構により検出されたターンテーブルの回転角度に基づき、電子ビームの照射位置を補正して、上記ディスク原盤の中心に対して、螺旋状にデジタル情報を描画する
ことを特徴とする請求項１，２，３または請求項４のディスク原盤露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤を作製する場合に使用されるディスク原盤露光装置に関し、特に、原盤中心を検知し、中心位置に応じて描画位置補正を行うディスク原盤露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ、ＤＶＤ等に代表される光ディスクは、可搬性の大容量記録媒体であることを特徴としており、広く使用されている。
光ディスクを製造するためには、たとえば、ガラス基板にレジスト層を形成してなる光ディスク原盤作製用ディスクを用意し、この光ディスク原盤作製用ディスクを使用して光ディスク原盤を作成し、さらに、この光ディスク原盤を使用して光ディスク原盤作製用金型を作製する必要がある。
従来、上記光ディスク原盤はレーザビームを光ディスク原盤作製用ディスクのレジスト層に照射し、デジタル情報に対応したピットを形成することにより作製されていた。
しかし、光ディスクの記録密度は急激に上がってきており、レーザ光を使用した原盤作製では、記録密度の限界が考えられるようになった。そのため、電子ビームを用いた光ディスク原盤の作製が検討されるようになってきた。
【０００３】
光、電子、イオン等のマイクロビームを用いて、回転円板に描画する技術として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。
上記特許文献１に記載されるものは、回転円板の中心軸のふらつきによる描画位置精度の低下を改善するため、回転軸の位置ズレをモニタし、それズレ量に応じて描画ビーム位置を補正することで、高精度な描画を行うようにしたものである。
また、特許文献２には、光ディスク原盤作製用ディスクの電子ビーム照射装置において、ピット形成部分の単位面積当たりのドーズ量が光ディスク原盤作製用ディスクの半径方向の位置によらず一定になるようにするとともに、光ディスク原盤作製用ディスクの回転中心の偏心を補正するようにした技術が開示されている。
上記特許文献２に記載の偏心補正も、特許文献１に記載されるものと同様、ディスク原盤作製用ディスクを回転させるモータの機械的振動により、光ディスク原盤作成用ディスクの回転中心が偏心してしまうことを補正し、高精度なピットを形成できるようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６０−２２４１６０号公報
【特許文献２】
特開２０００−１１４６４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電子ビームを用いた露光装置は、従来のレーザを用いたものと異なり真空雰囲気中での光ディスク原盤作製用ディスク（以下では単にディスク原盤という）への描画となる。このため、ディスク原盤の出し入れ、および、ターンテーブルへの設置は、真空雰囲気を守るために、ロードロック機構が用いられる。
しかし、ロードロック機構を用いてディスク原盤などの試料をターンテーブル上に簡単かつ精度良く設置する機構は難しく、多少の位置ズレが生じることがある。特に、試料によってはあらかじめ決められた中心を持っているものもあり、取り付け段階でこれらをターンテーブルの回転中心と精度よく一致させるのは手間がかかる場合がある。
ターンテーブルに搭載されたディスク原盤の中心とターンテーブルの回転中心のズレが大きい場合には、（１）  描画後の工程で描画結果（軌跡）の描画中心を新たに計測して決める必要があり、また、（２）  描画結果（軌跡）が全体的に楕円のようにつぶれる。さらに、（３）  描画時のドーズ量が原盤の角度位置により変化し、線幅やピット長が変化する、など品位が落ちてしまうことがある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、ターンテーブルに搭載されたディスク原盤の中心とターンテーブルの回転中心がズレていても、ディスク原盤の中心に対して、螺旋状にピット列やグループを描画できるようにし、高品位なディスク原盤の描画を行えるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、ターンテーブルに載ったディスク原盤の回転中心をあらかじめ検知し、ディスク原盤の中心と回転中心のズレ量に基づき、電子ビーム照射位置補正を加えながら、ディスク原盤の中心に対応したピット列等の描画を行う。
すなわち、本発明においては、以下のようにして、電子ビーム照射位置を補正する。
（１）少なくとも１軸方向に移動可能に構成されスピンドルモータにより回転するディスク原盤が載置されるターンテーブルと、上記ディスク原盤に電子ビームを照射して、ディスク原盤にデジタル情報を描画する電子ビーム照射手段とを備えたディスク原盤露光装置において、上記電子ビームの照射位置を補正する電子ビーム照射位置偏向補正手段を設け、ターンテーブルの回転中心に対してディスク原盤の中心位置がズレているとき、電子ビーム照射位置を補正して、上記ディスク原盤の中心に対して、螺旋状にデジタル情報を描画する。
（２）上記（１）において、ディスク原盤中心を検出する手段を設ける。
（３）上記（２）において、ディスク原盤の中心を検出する手段として電子ビームとそれが物体にあたったときの反射電子または２次電子信号を検出する電子検出器を用いる。
（４）上記（２）において、ディスク原盤の中心を検出する手段として高さ検出器を用いる。
上記電子検出器あるいは高さ検出器の出力によるディスク原盤の中心位置の検出は、例えば以下のように行われる。
ディスク原盤を回転させながら、ターンテーブルをＸ方向に移動させ、電子検出器、もしくは高さ検出器により、ターンテーブル上の所定の位置におけるディスク原盤の有無を検出する。そして、上記電子検出器、もしくは高さ検出器がディスク面を検出しはじめたときのＸ座標値と、上記電子検出器もしくは高さ検出器がディスク面のみを検出しはじめるときのＸ座標の値に基づき、回転中心に対するディスクの中心位置を求める。
（５）上記（１）〜（４）において、ターンテーブルの回転角度を検出するロータリーエンコーダ等の回転角度検出機構を設け、上記電子ビーム照射位置偏向補正手段が、ターンテーブルの回転中心と、ディスク原盤の中心とのズレ量と、上記回転角度検出機構により検出されたターンテーブルの回転角度に基づき、電子ビームの照射位置を補正して、上記ディスク原盤の中心に対して、螺旋状にデジタル情報を描画する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の装置の実施形態について説明する。
図１は本発明が適用される電子ビーム露光装置の概要図である。真空チャンバ１内にＸステージ２が設置され、その上にスピンドルモータ３ａにより回転するターンテーブル３が搭載されている。Ｘステージ２はＸステージ駆動装置６により駆動され、同図の左右方向に移動する。これにより、ターンテーブル３も同図の左右方向に移動する。
試料５（ディスク原盤）は、試料ホルダ４に収納され、そのホルダ４がターンテーブル３に固定されるような構造となっている。
露光装置には、電子ビームを照射する電子銃８が設けられている。また、電子ビームのフォーカス調整補正を行うために高さ検出器７が取り付けられ、高さ検出器７の測定スポット内に電子ビーム落下（照射）位置があるように調整されている。
また、電子ビーム調整時のモニタのため電子検出器９が取付けられ、電子ビームを電子銃８内でスキャンさせることにより電子顕微鏡としての像も得られるようになっている。
実際の描画はディスク原盤５を回転させながら、Ｘステージ２をゆっくり移動させることにより、螺旋状にディスク原盤５に信号データを書き込むことにより行う。
【０００８】
上記Ｘステージ２の位置制御、ターンテーブル３の回転制御、電子銃８による照射位置の制御を行うため、制御部１０が設けられており、制御部１０から、スピンドルモータ３ａの駆動信号、Ｘステージ６への駆動信号、電子銃８への駆動信号が出力され、また、高さ検出器７、電子検出器９の出力、スピンドルモータ３ａに設けられたエンコーダの出力、Ｘステージ位置信号が制御部１０に送られる。
上記ディスク原盤５上への描画を制御するため、制御部１０には、描画制御手段１１が設けられている。
描画制御手段１１は、例えば前記特許文献２に記載されるような描画制御を行うための手段であり、照射位置制御手段１２により電子ビームの照射位置を制御し、前記したようにディスク原盤５を回転させながら、Ｘステージ２をゆっくり移動させ、ディスク原盤５に螺旋状に信号データを書き込むための制御を行う。また、高さ検出器７の出力により、電子銃８から照射される電子ビームのフォーカス調整を行ったり、電子ビーム調整時等に、電子検出器９の出力に基づき、電子ビームの照射位置をモニタしたり、ターンテーブル面の電子顕微鏡像をモニタ１３に表示させる。なお、特許文献１，２に記載されるように、上記描画制御手段１１に、スピンドルモータ３ａの機械的振動によるディスク原盤の回転中心の偏心を補正する機能を設けてもよい。
さらに本実施例においては、制御部１０に、回転中心とディスク原盤の中心とのズレ量を検出するズレ量検出手段１４と、このズレ量に基づきビーム照射位置を補正するビーム位置偏向補正手段１５が設けられている。
【０００９】
図２はターンテーブル上に設置された、ディスク原盤の様子を示す図である。同図に示すように、試料ホルダ４にディスク原盤５が搭載され、試料ホルダ４がターンテーブル３上に載置されている。
ここでは、説明のため、同図に示すように、ディスク原盤５の中心には直径３０ｍｍで精度よくあけられた穴５ａがあらかじめ設けられており、ターンテーブル３の回転中心と原盤の中心がｈズレていると仮定する。描画はこの穴と同心円状に近い形状になることが要求される。
【００１０】
次に本実施例による、ディスク原盤への描画について説明する。
まず、ディスク原盤５の回転中心近辺に電子ビーム照射位置がくるようにＸステージ２を移動させておく。
ターンテーブル３を適当な回転速度で回転させながら、電子銃８から電子ビームを照射し、ディスク原盤５の下のホルダまたはターンテーブル面を電子顕微鏡像として観察する。このとき観察画像の中心部分がターンテーブル３の回転中心となるように、Ｘ方向については、Ｘステージ駆動手段６により、Ｘステージ２を移動させ、Ｙ方向（図１の紙面に垂直方向）については照射位置制御手段１２により電子銃８から照射されるビームを偏向させる。
このときＹ方向の偏向補正分が必要精度に比べ大きい場合は、Ｙ方向の偏向補正後の電子ビーム落下（照射）位置に、高さ検出器７の測定点が一致するように再調整を行っておく。以上の操作により、ターンテーブル３の回転中心と電子ビーム落下（照射）位置および高さ検出器７の測定点のＹ座標成分が一致する。
【００１１】
次に、図３、図４および図５により、電子ビームと電子検出器９を用いて、ターンテーブル３の回転中心とディスク原盤５の中心とのズレ量を計測する方法について説明する。なお、図３、図４はターンテーブル２を回転させながらＸステージ２を移動させたときの電子検出器９の出力の変化を示し、図５は、ディスク原盤５の穴の位置の変化を示す。
ここで、ここまでの操作で、決められたＸステージ２の座標値をＸ０とする。このとき、ディスク原盤５の中心の軌跡は、同図の実線に示すようになり、ディスク原盤の中心のＸ座標値がＸ０のときの穴の位置は同図の太実線に示すようになる。また、ディスク原盤５を回転させながらＸステージ２を移動させると、ディスク原盤５の穴の位置は、同図の点線のように変化する。
Ｘステージ２の座標値がＸ０のとき、電子検出器９の検出点はディスク原盤５の穴部分である。なお、電子ビームが穴部分と原盤部分に照射されているときはその材質の帯電状況の違いから、電子検出器９のレベルに差が生じる。
【００１２】
ターンテーブル３を回転させた状態のまま、ゆっくりＸステージ２を（例えば図１の右方向に）移動させていくと、電子検出器９の出力は、図３、図４の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を順にたどるように変化していく。
すなわち、（ａ）に示すように原盤面非検出の状態から、（ｂ）に示すように原盤面の検出が始まり、（ｃ）に示すように原盤面と穴部を検出する状態になり、さらに、（ｄ）に示すように原盤面のみを検出するように変化する。
ここで、図３（ｂ）のようにディスク原盤表面を検出し始める時のＸステージ座標をＸ１、また、図４（ｄ）に示すようにディスク原盤面のみを検出し始めたときのＸステージ座標をＸ２とすると、図５から明らかなように、原盤中心のＸ座標値はＸ０＝（Ｘ２＋Ｘ１−３０）／２となり、ディスク原盤中心と回転中心のズレ量ｈは、（Ｘ２−Ｘ１）／２となる。
前記図１に示したズレ量検出手段１４は、上記のように電子検出器９の出力とＸステージ２のＸ座標値から、ディスク原盤表面を検出し始める時のＸステージ座標をＸ１と、ディスク原盤面のみを検出し始めたときのＸステージ座標をＸ２を求め、これから、ディスク原盤中心のＸ座標値Ｘ０と、ディスク原盤中心と回転中心のズレ量ｈを算出する。
【００１３】
次に上記ズレ量ｈに基づくビーム照射位置の補正について説明する。
ターンテーブル３の回転角、ディスク原盤５の中心と回転中心のズレｈの関係が図６に示すようであると仮定する。
このとき、ターンテーブル３の回転角度θに応じて、ディスク原盤５の中心位置は回転中心に対して、図６に示すようにＹ方向にｈｃｏｓθ、Ｘ方向にｈｓｉｎθズレる。
したがって、電子ビームの位置補正をＹ方向のズレについてはｈｃｏｓθ、Ｘ方向のズレについてはｈｓｉｎθ分行えばよい。
図１に示すビーム位置偏向補正手段１５は、スピンドルモータ３ａに設けられたエンコーダの出力から、ターンテーブル３の回転角θを求め、この回転角θとズレ量検出手段１４により検出されたズレ量ｈとに基づき、上記のようにして電子ビームの位置補正量を求め、電子ビーム照射位置補正信号を照射位置制御手段１２に出力する。
これにより描画対象のディスク原盤中心に対して螺旋状のピット列の描画を行うことできる。
【００１４】
ところで、通常、ディスク原盤面には無用な電子ビームは照射したくない場合が多い。
そこで、ターンテーブル３の回転中心と電子ビーム照射位置および高さ検出器７の測定点のＹ座標成分が一致していることがわかっている場合には、高さ検出器７で上記と同様にして、ディスク原盤の中心位置のズレ量を求めことができる。
図７、図８に、ディスク原盤中心と回転中心のズレ量ｈを求める過程における、高さ検出器７の出力変化の様子を示す。
穴部検出時は、盤表面よりはるかに遠いため、検出器出力は飽和状態となっている。図７、図８の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）と順をたどるにつれ原盤面の検出量が増えてくる。すなわち、（ａ）に示すように原盤面非検出の状態から、（ｂ）に示すように原盤面の検出が始まり、（ｃ）に示すように原盤面と穴部を検出する状態になり、さらに、（ｄ）に示すように原盤面のみを検出するように変化する。なお、（ｄ）において出力が緩やかに変化しているのは原盤のもつうねりである。
上記高さ検出器７の変化から、前記電子検出器９を用いた場合と同様に、ディスク原盤中心と回転中心のズレ量ｈを求めることができ、これを用いて、描画時に前記と同様に電子ビーム位置の補正を行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディスク原盤の中心が、ターンテーブルの回転中心と一致していなくとも、原盤の中心に対して螺旋状にピット列やグルーブを描画することが可能となる。このため、後の工程にとって有利な高品位な原盤の描画を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される電子ビーム露光装置の概要を示す図である。
【図２】ターンテーブル上に設置されたディスク原盤の様子を示す図である。
【図３】ディスク原盤を回転させながらＸステージを移動させたときの電子検出器の出力の変化を示す図（１）である。
【図４】ディスク原盤を回転させながらＸステージを移動させたときの電子検出器の出力の変化を示す図（２）である。
【図５】ディスク原盤の中心の求め方を説明する図である。
【図６】回転中心とディスク原盤中心の関係を示す図である。
【図７】ディスク原盤を回転させながらＸステージを移動させたときの高さ検出器出力の変化を示す図（１）である。
【図８】ディスク原盤を回転させながらＸステージを移動させたときの高さ検出器出力の変化を示す図（２）である。
【符号の説明】
１    真空チャンバ
２    Ｘステージ
３    回転ステージ
３ａ  スピンドルモータ
４    試料ホルダ
５    試料（ディスク原盤）
６    Ｘステージ駆動装置
７    高さ検出器
８    電子銃
９    電子検出器
１０  制御部
１１  描画制御手段
１２  照射位置制御手段
１３  モニタ
１４  ズレ量検出手段
１５  ビーム位置偏向補正手段
【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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