(57)【要約】【課題】ステージ駆動機構を処理槽の外部に配置しながらも、このステージ駆動機構の処理槽内外差圧負担を軽減することができる露光処理装置を提供する。【解決手段】この露光処理装置Ａ１は、第１の処理槽２Ａと、この第１の処理槽２Ａ内に配された露光ステージ３と、この露光ステージ３を一定方向に移動させるためのステージ駆動機構Ｂと、を備えた露光処理装置Ａ１であって、上記ステージ駆動機構Ｂは、上記露光ステージ３に一端部が連結され、他端部が上記第１の処理槽２Ａの外壁から外部に延出する連結シャフト４と、この連結シャフト４の他端部において、この連結シャフト４に軸方向の往復動を与えることができる駆動部６とを備えており、上記駆動部６を内包する第２の処理槽２Ｂが設けられているとともに、この第２の処理槽２Ｂと上記第１の処理槽２Ａとは、シール機構８によって隔離されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の処理槽と、この第１の処理槽内に配された露光ステージと、この露光ステージを一定方向に移動させるためのステージ駆動機構と、を備えた露光処理装置であって、
上記ステージ駆動機構は、上記露光ステージに一端部が連結され、他端部が上記第１の処理槽の外壁から外部に延出する連結シャフトと、この連結シャフトの他端部において、この連結シャフトに軸方向の往復動を与えることができる駆動部とを備えており、
上記駆動部を内包する第２の処理槽が設けられているとともに、この第２の処理槽と上記第１の処理槽とは、シール機構によって隔離されていることを特徴とする、露光処理装置。
【請求項２】
上記シール機構は、上記第１の処理槽の外壁と上記連結シャフトの他端部との間に、この連結シャフトの一部を取り囲むように介装された第１のベローズによって構成されている、請求項１に記載の露光処理装置。
【請求項３】
上記第２の処理槽は、上記第１の処理槽の外壁に対して一体的に連結されている、請求項２に記載の露光処理装置。
【請求項４】
上記第２の処理槽は、上記第１の処理槽の外壁に対して、上記第１のベローズを取り囲む第２のベローズを介して連結されている、請求項２に記載の露光処理装置。
【請求項５】
上記シール機構は、上記連結シャフトを摺動自由に貫通させるロッドシールによって構成されている、請求項１に記載の露光処理装置。
【請求項６】
上記ロッドシールは、上記連結シャフトの軸方向に離れて配置された複数のロッドシールによって構成されている、請求項５に記載の露光処理装置。
【請求項７】
上記第１の処理槽と上記第２の処理槽との間に上記連結シャフトを取り囲むようにして第３の処理槽が配置され、上記第１の処理槽と上記第３の処理槽との間、および、上記第３の処理槽と上記第２の処理槽との間は、それぞれ、上記連結シャフトを摺動自由に貫通させるロッドシールによって隔離されている、請求項１に記載の露光処理装置。
【請求項８】
上記第２の処理槽または上記第３の処理槽は、それらの真空圧に対して上記第１の処理槽の真空圧が１００倍以内となるように真空引きすることができる、請求項１ないし７のいずれかに記載の露光処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、電子ビームなどの露光ビームを回転する原盤材料に照射しつつ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクなどのディスク状情報記録媒体の原盤を作成するための露光処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスク状情報記録媒体の記録層には、たとえば、ランドとグルーブに区分けされた記録トラックが形成されたり、また、記録トラックはセクタに区分けされて各セクタの一部にはこのセクタに割り当てられたアドレスを示す情報ピット列が形成されたりする。このようなランドとグルーブ、あるいは情報ピット列は、記録層に形成された凹凸の形態をもつのであり、したがって、ディスクに形成するべき凹凸と対応する凹凸をもつ原盤ないしはこれに基づいて形成されたプレス原盤をディスク基板にプレスすることによって容易に形成することができる。
【０００３】
ディスク状情報記録媒体の原盤に対する描画は、ガラス原盤上に塗布された露光レジストに露光ビームを照射しつつ行なう。このような処理を行なうための露光装置の一例を図５に示す。
【０００４】
この露光処理装置ＡＸは、処理槽２Ａ内に、ディスク状情報記録媒体のための原盤Ｄがセットされるステージ３が設けられている。このステージ３の上部には、原盤Ｄを保持して回転させるターンテーブル３０が設けられている。このターンテーブル３０は、スピンドルモータＭ１によって回転させられる。このステージ３はまた、処理槽２Ａ内において、水平状態で直線往復移動させられるようになっている。すなわち、このステージ３それ自体は、処理槽２Ａにおいて、所定の直線状の移動トラック上を往復移動可能に支持されている一方、このステージ３から上記の移動トラック方向に延出する連結シャフト４を、処理槽２Ａの外部に設置したステージ駆動機構Ｂによって軸方向に往復駆動するように構成されている。
【０００５】
ステージ駆動機構Ｂは、基本的には、上記の連結シャフト４の先端に連結された駆動ステージ５０を、ねじ送り機構によって往復駆動するように構成されている。より詳しくは、上記駆動ステージ５０は、処理槽２Ａの外壁２１からさらに外部に延出する上記連結シャフト４の先端部が連結される連結部４２と、雌ねじ６０ｃが形成された被駆動部６０ｄとを備えており、雌ねじ６０ｃには、駆動モータＭ２によって軸転させられるねじ軸６０ａが螺合させられている。このねじ軸６０ａは、上記の連結シャフト４と同一軸線上に配置されるか、または、平行に配置される。また、処理槽２Ａの外壁２１からさらに延出する連結シャフト４の軸方向の往復移動を許容しつつ、処理槽の気密性を確保するために、駆動ステージ５０の連結部４２と処理槽２Ａの外壁２１との間には、連結シャフト４を取り囲むようにしてベローズ８０Ａが介装されている。
【０００６】
上記の構成において、原盤Ｄへの露光は、処理槽２Ａを高真空状態とした上で、ターンテーブル３０を回転させつつ、同時にステージ３を移動させながら行なう。電子ビーム照射装置が発する電子ビームは、相対的に、原盤Ｄ上をらせん状に移動しながら、露光処理を行なう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の露光処理装置ＡＸは、ステージ駆動機構Ｂが処理槽２Ａの外部に配置されている。したがって、ステージ駆動機構Ｂは、これを処理槽２Ａの内部に配置する場合に比較し、駆動系を真空に対応した仕様とする必要がないことから、比較的安価に構成することができ、また、処理層２Ａを高い真空度に維持することも比較的容易である。
【０００８】
しかしながら、図５から容易に理解できるように、ベローズ８０Ａの先端が連結される連結部４２には、真空と大気圧との差圧が作用する。この差圧は、連結シャフト４を処理層２Ａ内に押し戻そうとする大きな力として作用するから、ねじ送り機構６０は、このような差圧に対抗して連結シャフト４を軸方向に移動できるように構成されねばならない。しかも、この露光処理装置ＡＸは、原盤に微細な描画を行なうものであるから、連結シャフト４の軸方向移動は、きわめて精密な動きが要求される。このようなことから、ステージ駆動機構Ｂは、その駆動モータとして高出力かつ精密駆動が可能な高価なものを採用せざるをえず、また、ねじ送り機構６０、駆動ステージ５０等の動力伝達機構は、高い剛性をもつように構成する必要があり、このことも、装置全体のコストを押し上げる要因となる。さらには、ベローズの両端部のシールには、真空と大気圧との差圧に対応した性能が要求され、このことも装置のコストを押し上げる要因となる。
【０００９】
本願発明は、上記のような事情のもとで考え出されたものであって、ステージ駆動機構を処理槽の外部に配置しながらも、このステージ駆動機構の処理槽内外差圧負担を軽減することができる露光処理装置を提供することをその課題とする。
【００１０】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を採用した。
【００１１】
すなわち、本願発明によって提供される露光処理装置は、第１の処理槽と、この第１の処理槽内に配された露光ステージと、この露光ステージを一定方向に移動させるためのステージ駆動機構と、を備えた露光処理装置であって、
上記ステージ駆動機構は、上記露光ステージに一端部が連結され、他端部が上記第１の処理槽の外壁から外部に延出する連結シャフトと、この連結シャフトの他端部において、この連結シャフトに軸方向の往復動を与えることができる駆動部とを備えており、
上記駆動部を内包する第２の処理槽が設けられているとともに、この第２の処理槽と上記第１の処理槽とは、シール機構によって隔離されていることを特徴としている。
【００１２】
本願発明においては、ステージ駆動機構のとくに駆動部は、第１の処理槽と隔離された第２の処理槽に包摂されている。たとえば、この第２の処理槽の内部圧力を１０Ｅ４Ｐａ（大気圧の１／１０）とすることができれば、従来の技術で説明したような連結シャフトに働く第１の処理槽の内外差圧を１／１０とすることができるし、第２の処理槽の内部圧力を１０Ｅ３Ｐａ（大気圧の１／１００）とすることができれば、連結シャフトに働く第１の処理槽の内外差圧を実に１／１００とすることができる。したがって、ステージ駆動機構の負担、あるいは摩擦力をそれだけ減じることができ、また、駆動力伝達機構の剛性もそれだけ減じることができる。その結果、ステージ駆動機構のコスト上昇の要因を大幅に抑制しつつも、露光ステージを精密に移動させることができ、露光対象に対する描画の精細度を高く維持することができる。しかも、このような低真空圧は、露光処理が行なわれる第１の処理槽に要求される高真空（１０Ｅ−４Ｐａ〜１０Ｅ−５Ｐａ）に比較すれば容易に達成可能であるし、その内部に配置されるステージ駆動機構についても、かならずしも、高真空に対応した高価なものを採用する必要がない。また、基本的には、第２の処理槽は第１の処理槽に対してシール機構を介して隔離されているので、真空雰囲気に包摂されるが故にステージ駆動機構から生じる蒸発油分等が第１の処理槽を汚染するといった心配もない。
【００１３】
好ましい実施の形態においては、上記シール機構は、上記第１の処理槽の外壁と上記連結シャフトの他端部との間に、この連結シャフトの一部を取り囲むように介装された第１のベローズによって構成されている。
【００１４】
このように構成すれば、連結シャフトの軸方向の移動を許容しつつも、第１の処理槽と第２の処理槽とを適正に隔離することができる。
【００１５】
この場合、上記第２の処理槽は、上記第１の処理槽の外壁に対して一体的に連結されていてもよいし、上記第１のベローズを取り囲む第２のベローズを介して連結されていてもよい。
【００１６】
このように、第２の処理槽を第１の処理槽に対して第１のベローズを取り囲む第２のベローズを介して連結すると、第１の処理槽と第２の処理槽とを適正に隔離することができながらも、第２の処理槽の配置位置に自由度が生まれ、この露光装置の設置がより簡便に行なえるようになる。
【００１７】
さらに他の実施の形態においては、上記シール機構は、上記連結シャフトを摺動自由に貫通させるロッドシールによって構成されている。この場合において、上記ロッドシールは、上記連結シャフトの軸方向に離れて配置された複数のロッドシールによって構成してもよい。
【００１８】
ロッドシールは、連結シャフトに摺接するシールであるが故に、連結シャフトに対する摺接を伴わないベローズに対してそのシール機能は劣る。しかしながら、たとえば、第２の処理槽の真空圧を、この第２の処理槽の真空圧に対して第１の処理槽の真空圧（たとえば１０Ｅ−５Ｐａ）が１００倍以内となるような真空圧（たとえば１０Ｅ−３Ｐａ）とすることができれば、ロッドシールによっても、十分に第１の処理槽と第２の処理槽とを隔離することができる。そして、第２の処理槽に包摂されるステージ駆動機構の負担をさらに減じることができる。すなわち、第２の処理槽の圧力が１０Ｅ−３Ｐａであることは、大気圧の１０Ｅ−８倍となるのであり、ステージ駆動機構の差圧による負荷は、従来に比して実に１０Ｅ−８倍に低減されるのであり、より精度のよいステージ駆動が可能となるのである。
【００１９】
さらに他の実施の形態においては、上記第１の処理槽と上記第２の処理槽との間に上記連結シャフトを取り囲むようにして第３の処理槽が配置され、上記第１の処理槽と上記第３の処理槽との間、および、上記第３の処理槽と上記第２の処理槽との間は、それぞれ、上記連結シャフトを摺動自由に貫通させるロッドシールによって隔離されている。
【００２０】
このようにすれば、最も高真空の第１の処理槽、この第１の処理槽に隣接する第３の処理槽、そしてこの第３の処理槽に隣接する第２の処理槽の順に真空度を下げるといった構成をとることにより、第２の処理槽の真空度をそれほど高めることができなくとも、ロッドシールといった簡便な構造を採用することにより、実質的に、第１の処理槽と第２の処理槽との間を効果的に隔離することができる。
【００２１】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行なう詳細な説明から、より明らかとなろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図１〜図４を参照しつつ、具体的に説明する。なお、これらの図において、図５に示す従来例と同一または同等の部材あるいは部分には、同一の符号を付してある。
【００２３】
図１は、本願発明に係る露光処理装置Ａ１の第１の実施形態の模式的構成図である。この露光処理装置Ａ１は、ディスク状情報記録媒体の原盤を作成するための装置であり、高真空が達成される第１の処理槽２Ａ内に、原盤材料をセットされる露光ステージ３が配置された基本構成を備える。この第１の処理槽２Ａの上部には、たとえば、電子銃１１と、ブランカ１２と、偏向器１３と、電子光学系１４とを含んで構成される電子ビーム照射装置１が設けられる。この電子ビーム照射装置１は、上記の露光ステージ３上にセットされた原盤材料のレジスト表面に電子ビームスポットを形成する。露光ステージ３には、スピンドルモータＭ１によって鉛直軸周りに回転制御されるターンテーブル３０が設けられており、このターンテーブル上に上記原盤材料がセットされる。
【００２４】
上記露光ステージ３は、第１の処理槽２Ａ内において、一定方向に往復移動可能となっている。すなわち、この露光ステージ３上にセットされた原盤材料に対し、上記の電子ビームスポットが相対的に半径方向に移動できる方向に、この露光ステージ３は移動可能となっている。この露光ステージ３は、次のようなステージ駆動機構によって駆動される。
【００２５】
すなわち、このステージ駆動機構Ｂは、露光ステージ３に一端部が連結され、他端部が第１の処理槽２Ａの外壁からさらに外部に延出する連結シャフト４を、その他端部において駆動部６により軸方向に往復駆動できるようになっている。より具体的には、上記連結シャフト４の他端部には、フランジ部４１が形成されているとともに、このフランジ部４１を介して駆動ステージ５０が連結されている。この駆動ステージ５０は、上記フランジ部に接合される縦壁部５１と、この縦壁部５１の上端部から水平方向外方に延びる中間部５２と、この中間部の外端に固定された雌ねじ部６０ｂとを備える。そして、この雌ねじ部６０ｂには、駆動モータＭ２によって軸転駆動されるねじ軸６０ａが螺合させられている。ねじ軸６０ａは、ベース５５に設けられたブラケット５６，５７に対して軸転可能に支持されている。このねじ軸６０ａはまた、上記の連結シャフト４と同一軸線上または平行状に配されている。すなわち、連結シャフト４は、ねじ送り機構６０によって、軸方向に往復駆動させられる。
【００２６】
たとえば１０Ｅ−４Ｐａ〜１０Ｅ−５Ｐａ程度の高真空まで真空引きされる第１の処理槽２Ａは、上記のようにこの処理槽２Ａの外壁２１からさらに外部に延出する連結シャフト４の軸方向往復動を許容しつつ、外部に対して気密性を保持する必要がある。この第１の実施形態では、そのためのシール機構８として、ベローズを用いた機構を採用している。すなわち、図１に表れているように、連結シャフト４の先端部に設けたフランジ部４１と、連結シャフトが貫通する第１の処理槽２Ａの外壁との間に、連結シャフトを取り囲むようにしてベローズ８０Ａが介装されている。
【００２７】
さて、本願発明では、上記の連結シャフト４を軸方向往復移動させるべく第１の処理槽２Ａの外部に設置した駆動部６を、第１の処理槽２Ａおよび大気に対して気密性をもった第２の処理槽２Ｂ内に収容している。図１に示す第１の実施形態では、この第２の処理槽２Ｂは、第１の処理槽２Ａの外壁に連結するようにして、上記ベローズ８０Ａ、駆動ステージ５０、ないしねじ送り機構６０を取り囲むように形成されている。そして、この第２の処理槽２Ｂは、第１の処理槽２Ａとは別個に、所定の真空圧まで真空引きできるようになっている。
【００２８】
以上の構成において、たとえば、この第２の処理槽２Ｂの内部圧力を１０Ｅ４Ｐａ（大気圧の１／１０）とすることができれば、第１の処理槽２Ａの内外差圧によって連結シャフト４を第１の処理槽２Ａ内に押し込もうとする力を、従来に比較して１／１０とすることができるし、第２の処理槽２Ｂの内部圧力を１０Ｅ３Ｐａ（大気圧の１／１００）とすることができれば、連結シャフト４に働く押し込み力を従来に比較して実に１／１００とすることができる。したがって、ステージ駆動機構Ｂの負担、あるいは摩擦力をそれだけ減じることができ、また、駆動力伝達機構の剛性もそれだけ減じることができる。その結果、ステージ駆動機構Ｂのコスト上昇の要因を大幅に抑制しつつも、露光ステージ３を精密に移動させることができ、露光対象に対する描画の精細度を高く維持することができる。しかも、このような低真空圧は、露光処理が行なわれる第１の処理槽２Ａに要求される高真空（１０Ｅ−４Ｐａ〜１０Ｅ−５Ｐａ）に比較すれば容易に達成可能であるし、第２の処理槽２Ｂの内部に配置されるステージ駆動機構Ｂについても、かならずしも、高真空に対応した高価なものを採用する必要がない。また、基本的には、第２の処理槽２Ｂは第１の処理槽２Ａに対してシール機構８を介して隔離されているので、真空雰囲気に包摂されるが故にステージ駆動機構Ｂから生じる蒸発油分等が第１の処理槽２Ａを汚染するといった心配もない。
【００２９】
図２は、本願発明に係る露光処理装置Ａ２の第２の実施形態の模式的構成図である。この第２の実施形態では、ステージ駆動機構Ｂを取り囲む第２の処理槽２Ｂを、第１の処理槽２Ａの外壁に直結するのではなく、上記連結シャフト４を取り囲むベローズのさらに外側を取り囲む第２のベローズ８０Ｂを介して第２の処理槽２Ｂを第１の処理槽２Ａに連結している。このように構成することにより、第２の処理装置２Ｂの設置位置に自由度が生じるので、この露光処理装置Ａ２の全体の設置が比較的簡便に行なえるようになる。その余の構成は図１の第１の実施形態と同様であるので、図１に示される構成と同一または同等の部材あるいは部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図３は、本願発明に係る露光処理装置Ａ３の第３の実施形態の模式的構成図である。この第３の実施形態では、第１の処理槽２Ａを貫通する連結シャフト４の軸方向移動を許容しつつ第１の処理槽２Ａと第２の処理槽２Ｂとを隔離するためのシール機構として、ロッドシール８１Ａを用いた機構を採用している。すなわち、第１の処理槽２Ａの外壁における連結シャフト４が貫通する開口部２２に、内周シール部８１ａが連結シャフト４の外周に摺接するロッドシール８１Ａを設けている。その余の構成は、図１に示した第１の実施形態と同様であるので、図１に示される構成と同一または同等の部材あるいは部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
ロッドシール８１Ａは、連結シャフト４に摺接するシールであるが故に、連結シャフト４に対する摺接を伴わないベローズに対してそのシール機能は劣る。しかしながら、たとえば、第２の処理槽２Ｂの真空圧を、この第２の処理槽２Ｂの真空圧に対して第１の処理槽２Ａの真空圧（たとえば１０Ｅ−５Ｐａ）が１００倍以内となるような真空圧（たとえば１０Ｅ−３Ｐａ）とすることができれば、ロッドシール８１Ａによっても、十分に第１の処理槽２Ａと第２の処理槽２Ｂとを隔離することができる。そして、第２の処理槽２Ｂに包摂されるステージ駆動機構Ｂの負担をさらに減じることができる。すなわち、第２の処理槽２Ｂの圧力が１０Ｅ−３Ｐａであることは、大気圧の１０Ｅ−８倍となるのであり、ステージ駆動機構Ｂの差圧による負荷は、従来に比して実に１０Ｅ−８倍に低減されるのであり、より精度のよいステージ駆動が可能となるのである。
【００３２】
図４は、本願発明に係る露光処理装置Ａ４の第４の実施形態の模式的構成図である。この第４の実施形態においても、第３の実施形態と同様、ロッドシールを用いてシール機構８を構成しているが、この第４の実施形態では、ロッドシールを複数用いることによってそのシール機能を高めている。より具体的には、第１の処理槽２Ａの外壁における連結シャフト４が貫通する開口部２２に、内周シール部８１ａが連結シャフト４の外周に摺接する第１のロッドシール８１Ａを設けるとともに、この第１のロッドシール８１Ａの外側において、第２の処理槽２Ｂの内壁に連結シャフト４を囲む内向フランジ２３を設け、この内向フランジ２３に、内周シール部８１ｂが連結シャフト４の外周に摺接する第２のロッドシール８１Ｂを設けている。
【００３３】
図４から判るように、この実施形態では、第１のロッドシール８１Ａによって第１の処理槽２Ａと隔離される第２の処理槽２Ｂは、さらに上記第２のロッドシール８１Ｂによって２つの領域に区画されている。すなわち、この実施形態では、実質的に、露光ステージ３を内包する第１の処理槽２Ａと、ステージ駆動機構Ｂを内包する第２の処理槽２Ｂと、これら第１の処理槽２Ａと第２の処理槽２Ｂとの間に介在する第３の処理槽２Ｃを備えた構成となる。
【００３４】
好ましくは、第３の処理槽２Ｃについても、第１の処理槽２Ａおよび第２の処理槽２Ｂとは別個に真空引きされるように構成する。そして、好ましくは、第３の処理槽２Ｃの真空度よりも第２の処理槽２Ｂの真空度を低くするのである。このようにすれば、ロッドシールを用いたシール機構８を採用しているにもかかわらず、高度なシール機能を達成することができ、しかも、第２の処理槽２Ｂの真空度を低くして、内部に包摂されるステージ駆動機構Ｂを高真空に対応していない比較的安価なものとすることができ、装置全体のコスト低減を図ることができる。
【００３５】
もちろん、この発明の範囲は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に包摂される。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本願発明に係る露光処理装置によれば、露光ステージを駆動するための連結シャフトに対して処理槽の内外差圧に起因して生じる押し込み力を軽減することができるので、ステージ駆動機構の負担を軽減し、より精密な露光ステージの駆動、ないしは、より適正な露光処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る露光処理装置の第１の実施形態の模式的構成図である。
【図２】本願発明に係る露光処理装置の第２の実施形態の模式的構成図である。
【図３】本願発明に係る露光処理装置の第３の実施形態の模式的構成図である。
【図４】本願発明に係る露光処理装置の第４の実施形態の模式的構成図である。
【図５】従来例の模式的構成図である。
【符号の説明】
Ａ１　　露光処理装置
Ｂ　　ステージ駆動機構
２Ａ　　第１の処理槽
２Ｂ　　第２の処理槽
３　　露光ステージ
４　　連結シャフト
６　　駆動部
８　　シール機構
【図１】
2004045806.tif 000003
【図２】
2004045806.tif 000004
【図３】
2004045806.tif 000005
【図４】
2004045806.tif 000006
【図５】
2004045806.tif 000007