(57)【要約】【課題】原盤露光装置内または設置の温度等の環境の影響をできるだけ少なくして、露光記録品質をほぼ一定にすることが可能な原盤露光装置を提供することにある。【解決手段】原盤露光装置内に設置されている露光用レーザ光源１等の発熱源３０を断熱し、原盤露光装置上に設置されたＨＥＰＡ等のフィルタ４１には温度、湿度、クリーン度を管理した空気を供給することで、原盤露光装置の設置環境に影響されず安定した露光記録を行なう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用レーザ光源と、該露光用レーザ光源から出射された露光用レーザ光を原盤上に配置された感光剤に露光記録する露光用光学系とを定盤上に設置し、少なくとも内部に前記露光用レーザ光源および前記光学系が設置されるクリーンな雰囲気のクリーンルームを設け、該クリーンルーム内の少なくとも温度環境をほぼ一定に保つ手段を備えたことを特徴とする原盤露光装置。
【請求項２】
前記手段として、前記露光用レーザ光源等の発熱源から発生する熱が前記クリーンルーム内に放出されるのを防止して前記クリーンルーム内の温度上昇を防止する温度上昇防止手段を有することを特徴とする請求項１記載の原盤露光装置。
【請求項３】
露光用レーザ光源と、該露光用レーザ光源から出射された露光用レーザ光を原盤上に配置された感光剤に露光記録する露光用光学系とを定盤上に設置し、少なくとも内部に前記露光用レーザ光源および前記光学系が設置されるクリーンな雰囲気のクリーンルームを設け、前記露光用レーザ光源等の発熱源から発生する熱を熱伝導によって前記クリーンルーム外または露光記録に影響しない箇所に逃がす手段を有することを特徴とする原盤露光装置。
【請求項４】
露光用レーザ光源と、該露光用レーザ光源から出射された露光用レーザ光を原盤上に配置された感光剤に露光記録する露光用光学系とを定盤上に設置し、少なくとも内部に前記露光用レーザ光源および前記露光用光学系が設置されるクリーンな雰囲気のクリーンルームを設け、該クリーンルームに設けたエアフィルタを介して前記クリーンルーム内に少なくとも温度または湿度または清浄度が制御された空気を供給する空気供給手段を備えたことを特徴とする原盤露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスク原盤露光装置としては、装置内上に配置されたレーザ発振器より発振されたレーザ光が、同装置内上に規則正しく配置されたそれぞれの光学素子により、ノイズ除去、偏光、拡大、集光を繰り返し、高密度かつ出力が安定したレーザ光で極めて小さいピットにして原盤に照射し、露光を行なうように構成される。さらに、装置内にはそれ自体が発熱する電源等の部品が多数設置され、装置内の温度上昇を防止するため装置内を対流させるためのファンが数ヶ所取付けてある。さらに、装置内に供給される空気は、空気中の埃を除去するＨＥＰＡフィルタや、空気中のアンモニヤ等の成分を除去するケミカルフィルタを介し、露光装置内に供給される。露光装置そのものは、空気中の埃の量や温度、湿度がある一定の数値で管理されているクリーンルーム内に設置されて運転されている。
【０００３】
また、従来の光ディスク原盤露光装置としては、特開平７−９８８９１号公報（従来技術１）および特開平９−１１３５１号公報（従来技術２）において知られている。従来技術１には、ダイオードレーザ励起により発光されるレーザ光を第１の共振器内部、外部共振形の第２の共振器でそれぞれ順次に波長変換されたレーザ光を出射する紫外レーザ光源と、光強度変調器と、変調された光を回折限界のスポットサイズに集光する光学系とを有し、上記変調器および光学系おける光学部品に遠紫外線透過光学材料を使用した光ディスク原盤露光装置が記載されている。従来技術２には、波長４００ｎｍ以下で出力５０ｍＷ以上の連続発振レーザ光を出力する光源と、光源からのレーザ光を原盤上に集光する集光光学系と、信号に応じてレーザ光の強度を変調するビーム変調系を備え、光源のレーザ光の出射口から、集光光学系およびビーム変調系を経てレーザ光が原盤に至るレーザ光光路部分は不活性ガスあるいは窒素ガスの雰囲気で密閉構造にした光ディスク原盤露光装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−９８８９１号公報
【特許文献２】
特開平９−１１３５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、クリーンルーム中または露光装置内の温度、湿度等の環境は微妙に変化することになる。そのため、例えば微妙な温度変化による部品の膨張、収縮で、規則正しく配置された光学素子等の寸法が変化し、安定した露光ができないことになる。その結果、露光密度が高くなるにつれ露光品質が低下することになる。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、原盤露光装置内または設置の温度等の環境の影響をできるだけ少なくして、露光記録品質をほぼ一定にすることが可能な原盤露光装置を提供することにある。
【０００７】
また本発明の他の目的は、露光用レーザ光源等の発熱源から発生する熱の影響をできるだけ少なくして、露光記録品質をほぼ一定にすることが可能な原盤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】
上記目的を達成するために、本発明は、露光用レーザ光源と、該露光用レーザ光源から出射された露光用レーザ光を原盤上に配置された感光剤に露光記録する露光用光学系とを定盤上に設置し、少なくとも内部に前記露光用レーザ光源および前記光学系が設置されるクリーンな雰囲気のクリーンルームを設け、該クリーンルーム内の少なくとも温度環境をほぼ一定に保つ手段を備えたことを特徴とする原盤露光装置である。
【０００９】
また、本発明は、前記原盤露光装置において、前記手段として、前記露光用レーザ光源等の発熱源から発生する熱が前記クリーンルーム内に放出されて温度上昇するのを防止する温度上昇防止手段（例えば発熱源を囲む断熱部材）を有することを特徴とする。また、本発明は、前記原盤露光装置において、前記発熱源の温度上昇を防止するために、前記温度上昇防止手段（例えば発熱源を囲む断熱部材）の内側に高熱伝導部材を設けて発熱源からの熱をクリーンルーム内に入らないように逃がすことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、露光用レーザ光源と、該露光用レーザ光源から出射された露光用レーザ光を原盤上に配置された感光剤に露光記録する露光用光学系とを定盤上に設置し、少なくとも内部に前記露光用レーザ光源および前記光学系が設置されるクリーンな雰囲気のクリーンルームを設け、前記露光用レーザ光源等の発熱源から発生する熱を熱伝導によって前記クリーンルーム外または露光記録に影響しない箇所（例えば定盤）に逃がす手段（例えば熱伝導部材）を有することを特徴とする原盤露光装置である。
【００１１】
また、本発明は、露光用レーザ光源と、該露光用レーザ光源から出射された露光用レーザ光を原盤上に配置された感光剤に露光記録する露光用光学系とを定盤上に設置し、少なくとも内部に前記露光用レーザ光源および前記露光用光学系が設置されるクリーンな雰囲気のクリーンルームを設け、該クリーンルームに設けたエアフィルタを介して前記クリーンルーム内に少なくとも温度または湿度または清浄度が制御された空気を供給する空気供給手段を備えたことを特徴とする原盤露光装置である。
【００１２】
このように、本発明は、原盤露光装置の熱源となる部分と光学系の部分とをそれぞれ独立した雰囲気の空間内に配置し、少なくとも光学系の部分が配置された空間の雰囲気をほぼ一定に保つ構成とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光ディスク原盤露光装置の実施の形態を図１、図２、図３および図４を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る光ディスク原盤露光装置の一実施の形態を示す全体斜視図で、図２は平面図である。図３は光ディスク原盤露光装置内に設置された発熱部品の断熱構造を示す断面図である。図４は光ディスク原盤露光装置のＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタやケミカルフィルタ等に、温度、湿度および／または清浄度を管理した空気を供給する空気供給システム構成を示す構成図である。
【００１５】
即ち、本発明に係る光ディスク原盤露光装置４０は、図１および図２に示すように、露光用ビーム（記録用ビーム）を出射する光学系として、例えば、３００ｎｍ以下の波長を有する超紫外（ＤＵＶ）のレーザ光を出射する露光用レーザ光源（露光用レーザ発振器）１と、該出射された露光用レーザ光を反射するミラー２、パワー変動及びノイズを除去するノイズイータ３並びに該ノイズイータ３でパワー変動及びノイズが除去された露光用レーザ光を反射するミラー４からなる第１の固定光学系５と、上記ミラー４から得られる露光用レーザ光を光路７ａ、光路７ｂに分岐するビームスプリッタ６、上記光路７ａに設けられたピットを刻むためのオン・オフ信号を付加するレーザ変調器８、上記光路７ｂに設けられたウォーブル信号を付加するレーザ偏向素子９並びに上記レーザ変調器８で変調されたレーザ光と上記レーザ偏向素子９から偏向して得られるレーザ光とを光路７ｃに合流させるビームスプリッタ１０からなる第２の固定光学系１１とを設けて構成される。
【００１６】
図２に示す如く、矢印方向に直線運動させて原盤（円板状の被露光基板）１５上に露光するスライダ１２には、記録レンズ１３および自動焦点機構１５を搭載した光学ヘッドを前後（矢印方向）に移動できる移動機構１４上に備えて構成される。自動焦点機構１５は、光路７ｃを通過した露光用レーザ光（記録用レーザ光）を記録レンズ１３によって感光剤を塗布したガラスなどの原盤１６上で焦点をピットとして結ぶことを可能に制御するもので、記録レンズ１３と原盤１６の距離を計測するレーザ光源、光学素子およびセンサ等（図示せず）で構成される。
【００１７】
原盤１６は、回転運動制御可能なターンテーブル１８上に吸着されて載置され、芯出機構（図示せず）で芯出しされる。また、スライダ１２には、露光用レーザ光のプロファイルを同時に観察することができるＣＣＤカメラ１７が搭載されている。
【００１８】
以上説明したように、記録用のピットを刻むためのオン・オフ信号が付加された露光用レーザ光（記録用レーザ光）または記録用のウォーブル信号が付加された露光用レーザ光（記録用レーザ光）をスライダ１２上まで出射する露光用光学系（露光用レーザ光源１、第１の固定光学系５および第２の固定光学系１１よりなる。更に、後述するように光学ヘッドの記録レンズ１３まで含まれるものとする。）と、該露光用光学系から出射される露光用レーザ光を原盤１６上に集束照射して記録する記録レンズ１３、自動焦点機構１５およびレーザ光の記録プロファイルを観察するＣＣＤカメラ１７を搭載した光学ヘッドを備えた移動機構１４を取付けたスライダ１２と、原盤１６が吸着載置される回転運動制御可能なターンテーブル１８とが、防振フレーム２２で支持された石定盤（定盤）２１上に設置される。なお、露光用光学系としては、光学ヘッドの記録レンズ１３まで含まれるものとする。
【００１９】
そして、防振フレーム（防振台）２２で支持された石定盤２１上に設置された光学系並びに移動機構１４を取付けたスライダ１２およびターンテーブル１８等の機構全体が、クラス１０程度以下のクリーンな雰囲気（クリーンルーム２９）を作るために外フレーム２８で覆われている（密閉されている）。クリーンルーム２９を形成する外フレーム２８は、床上に設けても良いし、石定盤２１上に設けてもよい。外フレーム２８で囲まれたクリーンな雰囲気のクリーンルーム２９内には、少なくとも露光用レーザ光源１と、該露光用レーザ光源１から出射された露光用レーザ光を原盤１６上に配置された感光剤に露光記録する露光用光学系とが設置される。ただし、外フレーム２８には、原盤１６を出し入れするための開閉されるゲート（図示せず）が設けられ、またゲートには必要に応じてエアカーテンを設けて開閉させなくてもよい。さらに、外フレーム２８内の温度上昇を防止するために対流させるためのファンが数ヶ所取付けてある。
【００２０】
次に、本発明に係る光ディスク原盤露光装置４０の動作について説明する。露光記録前に、フォトレジスト塗布工程でフォトレジストが塗布されたガラス等の原盤１６は、搬送ロボット機構（図示せず）により収納ボックス（図示せず）から取り出されて外フレーム２８に設けられたゲートを通してターンテーブル（スピンドル）１８上に搬送されて例えば真空吸着される。その後、原盤１６は、吸着を解除して、芯出機構を用いて芯出しされ、吸着を作動させてターンテーブル１８上に芯出しされた状態で固定される。
【００２１】
次に、露光工程においては、露光用レーザ光源１から発振されたＤＵＶレーザ光は、ノイズイータ３でパワー変動及びノイズを除去した後、ブームスプリッタ５によって光路７ａと光路７ｂに分岐される。光路７ａのレーザ光はレーザ変調器８でピットを刻むためのオン・オフ信号を、光路７ｂのレーザ光はレーザ偏向素子９でウォーブル信号をそれぞれ付加され、ビームスプリッタ１０で２つに分かれていたレーザ光は光路６ｃに合流される。その後、このように記録情報が付加された記録用レーザ光は、原盤１６に対して相対的に直線運動するスライダ１２上に直線移動する移動機構１４に搭載された記録レンズ１３を通り、合焦点状態に制御された原盤１６に集束照射されて露光記録される。
【００２２】
なお、スライダ１２の直線運動と移動機構１４の直線運動とターンテーブル１８の回転運動とを組み合わせることにより、記録レンズ１３の光軸の位置（記録用レーザ光の照射露光位置）は、原盤１６上を例えば螺旋状または同心円状（円周状）に露光軌跡をとることが可能となる。また、原盤１６に対してピットとしてオン・オフ信号を露光する場合にはレーザ変調器８を作動させ、原盤１６に対してウォーブル信号を露光する場合にはレーザ偏向素子９を作動させることになる。このように、露光記録する情報が、レーザ変調信号に変換されてレーザ変調器８またはレーザ偏向信号に変換されてレーザ偏向素子９に入力されることによって、原盤１６上に、例えば螺旋状または同心円状の露光軌跡を取ることによって露光記録されることになる。
【００２３】
即ち、外フレーム２８内の石定盤２１上に配置された露光用レーザ発振器１より発振されたレーザ光が、石定盤２１上に規則正しく配置された光学系により、ノイズ除去、偏光、拡大、集光を繰り返し、高密度かつ出力が安定したレーザ光で極めて小さいピットにして原盤１６に照射して露光記録が行われる。
【００２４】
次に、外フレーム２８（原盤露光装置４０）内（クリーンルーム２９）の発熱源とされる部品（例えばＤＵＶレーザ光を出射する露光用レーザ光源１）への対策を講じた第1の実施例について図３を用いて説明する。該第１の実施例は、露光用レーザ光源１などの発熱源を有するクリーンルーム２９内の少なくとも温度環境をほぼ一定に保つ手段を備えて構成される。該手段としては、上記露光用レーザ光源１等の発熱源３０から発生する熱が上記クリーンルーム２９内に放出されて温度上昇するのを防止する温度上昇防止手段（例えば上記発熱源を囲むように設けた断熱部材３２）を有して構成される。このように、上記発熱源を断熱部材３２で囲むことによって、発熱源は、断熱部材３２内に形成される独立した雰囲気の空間内に配置されることになる。さらに、上記露光用レーザ光源１等の発熱源３０が温度上昇しないように該発熱源３０から発生する熱を熱伝導によって前記クリーンルーム２９外または露光記録に影響しない箇所（例えば石定盤２１）に逃がす手段（例えば高熱伝導部材３１）を有して構成される。即ち、外フレーム２８（原盤露光装置４０）内の発熱源とされる部品（例えばＤＵＶレーザ光を出射する露光用レーザ光源１）３０は、その周りを高熱伝導部材３１で覆い、この高熱伝導部材３１の一端を例えば石定盤２１に埋め込んで上記部品３０の熱を上記石定盤２１に逃がすように構成する。即ち、高熱伝導部材３１としては、熱伝導率が高いアルミ、銅等の金属材料で形成する。また、高熱伝導部材３１の回りに配管を設けて冷却水等の冷媒を流すようにしても良い。さらに、この高熱伝導部材３１の周りを断熱部材３２で覆い、この断熱部材３２を固定用カバー３３で石定盤２１に固定する。断熱部材３２としては、樹脂、ガラス、石英、セラミックス等の材料で形成する。
【００２５】
外フレーム２８（原盤露光装置４０）内の発熱源の部品３０は長時間運転することで、部品そのものの内部温度が上昇する。例えば発熱源の部品３０が露光用レーザ発振器１の場合、発振器内で膨張等の変化が生じ、レーザ光の波長や出力に変化が生じる。その結果、露光用レーザ発振器１の直後では、わずかな変動であるが、露光直前では露光品質に大きく影響することになる。
【００２６】
しかしながら、長時間の運転により露光用レーザ発振器１等の発熱源の部品３０から発せられた熱を高熱伝導部材３１により外フレーム２８外（原盤露光装置外）または露光に影響されない箇所（例えば石定盤２１）に逃がす（放出する）ため、長時間運転による温度上昇を抑制することができる。さらに、断熱部材３２は、露光用レーザ発振器１等の発熱源の部品３０から発せられた熱を遮断するため、周囲に与える影響を抑制することができ、外フレーム２８内（クリーンルーム２９内）の温度をほぼ一定に保持することが可能となる。
【００２７】
なお、固定用カバー３３は、高熱伝導部材３１と断熱部材３２を発熱源の部品３０に密着させ固定する目的と、断熱部材３２が樹脂等で製作された場合の発塵を防止することの２つの役割を果たすことが可能となる。従って、断熱部材３２の材質は、発塵しないものが望ましい。
【００２８】
以上説明した第１の実施例によれば、原盤露光装置内の発熱する部品から放出される熱を抑制、断熱することにより、原盤露光装置の長時間の運転において外フレーム（クリーンルーム）内の温度環境をほぼ一定に保持でき、安定した露光記録が可能となる。また、第１の実施例によれば、露光用レーザ光源等の発熱源の温度上昇を防止してレーザ光の波長や出力に変化を生じないようにして露光記録品質を向上させることが可能となる。
【００２９】
次に、本発明に係る、原盤露光装置４０をカバーする（囲む）外フレーム２８に設置されたＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタやケミカルフィルタ４１に、クリーン空気供給ユニット４２から温度、湿度、清浄度（特に温度）を管理した空気を供給する第２の実施例について図４を用いて説明する。即ち、第２の実施例（空気供給手段）は、原盤露光装置４０の外フレーム２８上に設置された空気中の埃を除去するＨＥＰＡフィルタや空気中のアンモニヤ等の成分を除去するケミカルフィルタ４１と、ＨＥＰＡフィルタやケミカルフィルタ４１に温度、湿度及び清浄度を管理した空気を供給するクリーン空気供給ユニット４２と、フィルタ４１とクリーン空気供給ユニット４２を接続する配管４３とを備えた空気供給システムで構成される。ＮＥＰＡフィルタは、定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が一般に３００Ｐａ以下の性能をもつエアフィルタである。さらに粒子捕集率の高いものとしてはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタがある。また、ケミカルフィルタは、空気中のガス状汚染物を除去することを目的としたエアフィルタである。クリーン空気供給ユニット４２は、供給する空気の温度、湿度、清浄度がほぼ一定にコントロールし、送風機などの清浄空気供給源を内蔵したものである。なお、配管４３は、クリーン空気供給ユニット４２から発せられる空気をＨＥＰＡ等のフィルタ４１に供給するためのもので、気密性と、保温性があると同時に、それ自体が発塵しないものが望ましい。
【００３０】
以上説明した第２の実施例によれば、原盤露光装置４０の外フレーム２８（クリーンルーム２９）内に供給する空気も原盤露光装置の設置環境に影響されないように、温度、湿度および／または清浄度を管理された空気を外フレーム（クリーンルーム）２８に設けたＨＥＰＡ等のエアフィルタ４１に供給することで、長時間の運転において、原盤露光装置内の環境（温度、湿度および／または浮遊物の量を示す清浄度）をほぼ一定に保持でき、安定した露光記録が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、原盤搬送装置内または設置環境の影響をできるだけ少なくして、露光記録品質をほぼ一定にすることが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク原盤露光装置の一実施の形態である全体概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光ディスク原盤露光装置の平面図である。
【図３】本発明に係る第１の実施例である光ディスク原盤露光装置内に設置された発熱部品の断熱構造を示す断面図である。
【図４】本発明に係る第２の実施例である光ディスク原盤露光装置のＨＥＰＡフィルタやケミカルフィルタ等に、温度、湿度および／または清浄度を管理した空気を供給する空気供給システム構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１…露光用レーザ光源、３…ノイズイータ、２、４…ミラー、５…第１の固定光学系、６…ビームスプリッタ、８…レーザ変調器、９…レーザ偏向素子、１０…ビームスプリッタ、１１…第２の固定光学系、１２…スライダ、１３…記録レンズ、１４…移動機構、１５…自動焦点機構、１６…原盤、１７…ＣＣＤカメラ、１８…ターンテーブル、２１…石定盤（定盤）、２２…防振フレーム（防振台）、２８…外フレーム、２９…クリーンルーム、４０…原盤露光装置、３０…発熱源、３１…高熱伝導部材、３２…断熱部材、４１…ＨＥＰＡフィルタやケミカルフィルタ、４２…クリーン空気供給ユニット、４３…配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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