(57)【要約】      （修正有）【課題】狭トラック化に有利な細いピットを形成することができ、高記録密度の光情報記録媒体の製造に好適な原盤露光装置を提供する。【解決手段】  ネガ型レジストからなるフォトレジスト層が形成された光ディスク原盤における第１のレーザスポットと第１のレーザスポットの両側に第２及び第３のレーザスポットとをそれぞれ照射するレーザ照射手段を備えた原盤露光装置において、所定の露光信号に従い、フォトレジスト層上にピットを形成するときの第１のレーザスポットのレーザ強度を、第２又は第３のレーザスポットのレーザ強度以下に調整して露光することによって、幅の狭いピットを形成する。【選択図】図３
2005251311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトレジスト層が形成された原盤における第１のレーザスポットと当該第１のレーザスポットの両側に第２及び第３のレーザスポットとをそれぞれ照射するレーザ照射手段と、
前記原盤との相対的位置を変動させる変動手段と、を備え、
前記レーザ照射手段は、
所定の露光信号に従い、前記フォトレジスト層上にピットを形成するときの前記第１のレーザスポットのレーザ強度を、前記第２又は第３のレーザスポットのレーザ強度以下に調整することを特徴とする原盤露光装置。
【請求項２】
前記フォトレジスト層上にピットを形成しないときの前記第１のレーザスポットのレーザ強度が、前記第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度の合計の１／２より大きく、且つ、２倍未満に調整され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】
前記第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度を、前記第１のレーザスポットのレーザ強度以下に調整するアッテネータをさらに備えることを特徴とする請求項２記載の原盤露光装置。
【請求項４】
前記レーザ照射手段は、
レーザ光源より出射されたレーザビームを第１のレーザビームと第２のレーザビームとに分割する第１のビーム分割手段と、
前記第２のレーザビームをさらに分割する第２のビーム分割手段と、
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５】
前記第２のビーム分割手段は、
前記第２のレーザビームの光路上に設けられ、
前記第２のレーザビームを０次回折光及び±１次回折光に分割し、且つ、前記０次回折光の強度が前記±１次回折光の強度の１／５以下である回折格子を、備えることを特徴とする請求項４記載の原盤露光装置。
【請求項６】
前記第２のレーザビームの光路上に設けられ、当該第２のレーザビームの偏光軸を９０度傾ける１／２波長板と、
前記第１のレーザビームと前記第２のビーム分割手段によって分割された前記レーザビームとを合成する偏光ビームスプリッターと、
をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の原盤露光装置。
【請求項７】
前記レーザ照射手段は、
前記第２のビーム分割手段によって分割された前記レーザビームの光路を変更する集光位置調整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８】
前記原盤が、情報記録媒体用原盤であ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９】
原盤の表面に塗布されたフォトレジスト層に所定のピットを形成する原盤露光方法であって、
レーザ光源より出射されたレーザビームを第１のレーザビームと第２のレーザビームとに分割する第１のビーム分割ステップと、
分割された前記第２のレーザビームをさらに分割する第２のビーム分割ステップと、
前記第１のレーザビームのレーザ強度が、前記第２のビーム分割ステップによって分割された前記レーザビームのレーザ強度以下に調整するレーザ強度調整ステップと、
前記第１のレーザビームを、前記フォトレジスト層上に照射し、且つ、前記第２のビーム分割ステップにおいて分割されたレーザビームを、当該第１のレーザビームの当該フォトレジスト層上の照射位置の両側部分に照射する露光ステップと、
を有することを特徴とする原盤露光方法。
【請求項１０】
ピットを有する情報記録媒体用原盤を形成する原盤形成工程と、
形成された前記情報記録媒体用原盤の前記ピットの形状が転写された金属鋳型を形成する鋳型形成工程と、を有し、
前記原盤形成工程が、原盤表面に塗布されたフォトレジスト層に照射する第１のレーザスポットと当該第１のレーザスポットの両側に照射する第２及び第３のレーザスポットとを形成し、前記ピットを形成する部分における当該第１のレーザスポットのレーザ強度を、当該第２又は第３のレーザスポットのレーザ強度以下に調整することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
前記原盤が、所定のトラックピッチでスパイラル状又は同心円状に形成されたトラックを有し、前記第２及び第３のレーザスポットの間隔が、前記トラックピッチと同一に設定されることを特徴とする請求項１０記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記フォトレジスト層は、ネガ型フォトレジストから構成され、前記金属鋳型は、前記情報記録媒体用原盤の前記ピットの形状が奇数回転写されることを特徴とする請求項１０記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記フォトレジスト層は、ポジ型フォトレジストから構成され、前記金属鋳型は、前記情報記録媒体用原盤の前記ピットの形状が偶数回転写されることを特徴とする請求項１０記載の情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原盤露光装置等に関し、より詳しくは、高記録密度の情報記録媒体の製造に好適な原盤露光装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク等の情報記録媒体の技術分野においては、記録密度の向上がますます重要な技術的課題となり、これを解決する手法として、従来より、情報トラックに沿った線記録密度の改善と、トラックピッチの狭小化による面記録密度の改善と、の両面からの検討が行われている。
一般に、情報記録媒体の基板の元になる原盤は、レーザ光源より出射され、光変調器によりパルス状に強度変調されたレーザビームが、通常、光分解型のポジ型レジストからなるフォトレジスト層に対物レンズを経て集光される原盤露光装置を用いてカッティングされ、ピットが形成される。
図８は、レーザスポット内のレーザの強度分布を説明する図である。図８に示すように、フォトレジスト層（図示せず）に照射されるレーザスポット１０１内のレーザの強度分布は、中心部が最も高強度で、周辺部分に至るに従い漸次低強度となるガウシアン分布になっている。一方、フォトレジスト層の感度Ｌは、レーザスポット１０１内におけるレーザ強度の最高値Ｌｍａｘより低い所定の値に設定されているので、カッティングされたピット１０２の周辺には、フォトレジスト層の感度Ｌ以下のレーザビームで露光された低露光部１０３を生じる。なお、ここでフォトレジスト層の感度Ｌとは、現像プロセスを実施した後の未露光部のフォトレジスト層の層厚をＨとしたときに、現像プロセスを実施した後のフォトレジスト層の層厚が０．９Ｈになる露光強度とする。
【０００３】
次に、図９は、カッティングされたピットの周辺を説明する図である。即ち、図９に示すように、線記録密度を改善するために露光信号のパルス幅を狭小化すると、露光信号のパルス幅がフォトレジスト層上に集光されるレーザスポット１０１の直径よりも小さくなった段階で、隣接するピット１０２の間のスペース部分において、各ピット１０２の周辺部分に生じた低露光部１０３が互いに重なり合い、いわゆる「かぶり」という現象を生じる。この場合、フォトレジストの露光強度は、フォトレジスト層上に照射されるレーザビームの強度とレーザスポットの照射時間との積算値であるから、低露光部１０３のかぶりを生じると、ピット形成部分のフォトレジスト層の露光強度とスペース形成部分のフォトレジスト層の露光強度とを厳密にコントロールすることが困難になる。そのため、フォトレジスト層の現像工程及び基板へのピットパターンの転写工程並びに基板への薄膜形成工程を経て情報記録媒体を作製したときに、ピット長が大型化し、及び、スペース長が小型化することから、その結果、ピットエッジ位置がトラック方向へシフトし、再生信号のジッターが大きくなる。
【０００４】
従来、このような「かぶり」の影響を緩和する方法としては、例えば、レーザスポット１０１の直径を考慮して、露光信号にいわゆる「削り」を入れたり、或いはピット１０２の前端及び後端における露光不足とピット１０２のウエスト部における過剰露光とを解消するため、特に信号長の長い露光信号に関して、その立上がり及び立下がりのレーザ強度と中間部分のレーザ強度との比を調整する等の改善策が採られている。しかし、再生信号のジッターを低減するには、以下に述べるように不十分である。
【０００５】
例えば、図１０は、従来の「かぶり」の影響を緩和する方法を説明する図である。図１０（ａ）は、光ディスク原盤の露光状態を示し、図１０（ｂ）は、レーザビームの露光波形を示し、図１０（ｃ）は、「かぶり」の影響が補正された露光波形を示す。ここでは、レーザビームの波長が２５７μｍで対物レンズの開口数が０．９の原盤露光装置により、ｉ線レジスト（東京応化工業株式会社製）が７５ｎｍの膜厚で塗布された光ディスク原盤に、ＣＤサイズで２７ＧＢの記録容量を実現するようにピットデータのカッティングが行われている。カッティングは、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、（１，７）ＲＬＬ波形で最短が２Ｔ、最長が８Ｔのランダム波形よりなるピットデータが光ディスク原盤にカッティングされている。具体的には、図１０（ｃ）に示すように、Ｔの長さを６９．５ｎｍとし、露光波形における先端及び後瑞のパルス幅Ｌ１をＬｌ＝０．６Ｔ、削りＬ３をＬ３＝Ｔ−Ｌｌ、３Ｔマーク以上のウエスト長Ｌ２をＬ２＝（ｎ−２）Ｔ、先端及び後瑞のレーザ強度Ｐｌとウエスト部のレーザ強度Ｐ２の関係をＰ２＝Ｐｌ×（Ｌｌ／Ｔ）として、露光信号の波形が調整されている。
【０００６】
図１１は、図１０に示された条件でカッティングされたピットデータのピット長の長さ分散を説明する図である。図１１は、横軸がピット長であり、縦軸がピット幅である。図１１に示すように、最短ピット（２Ｔ）におけるピット長（２×６９．５ｎｍ）の長さ分散、即ち、ジッターが１０％に達することが分かる。尚、光ディスク原盤を現像処理した後のピットの表面形状の計測は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により行われている。
【０００７】
また、トラックピッチを狭小化することにより、面記録密度を改善する方法の場合も同様である。即ち、トラックピッチがレーザスポット１０１の直径よりも小さくなると、ポジ型レジストからなるフォトレジスト層上に形成すべきランド部分に、フォトレジスト層上に集光されるレーザスポット１０１と、隣接トラックのピットをカッティングするためのレーザスポットとが互いに重なり合った低露光部１０３のかぶりが生じる。このため、ピット形成部分のフォトレジスト層の露光強度とランド形成部分のフォトレジスト層の露光強度を厳密にコントロールすることが困難になる。その結果、ピット幅の大型化及びランド幅の小型化を生じて、隣接トラック間で信号のクロストークを生じやすくなる。
【０００８】
このような不都合を解消するため、本願出願人は先に、先行する隣接トラックに記録する情報信号と、記録しようとするトラックに記録する情報信号と、後行する隣接トラックに記録する情報信号とを、第１乃至第３のメモリに取り込んで論理回路により各メモリに記憶された情報信号の論理積をとることにより、原盤又は光情報記録媒体の半径方向に関する各トラックに記録される情報信号のオーバーラップ状態を検出し、レーザビームのかぶりの状態に関わりなく、同一の情報信号に対応するマーク（ピット）を光ディスク原盤に記録する方法について報告した（特許文献１参照）。
【０００９】
また、トラックピッチを狭小化することにより、面記録密度を改善する手段として、２つのレーザビームを、ディスク回転中心からの距離の差が概略２分の１トラック上に重ならないように配置し、強度変調された第１レーザビームにより断続する露光部（マーク）を形成した後、強度一定の第２レーザビームを照射することにより、マークの縁に重ねて連続的に露光させ、原盤のフォトレジストの未露光部を光ディスク基板面に情報ピットとして成形する方式が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１４８１３９
【特許文献２】特開２００１−１８４７３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１に記載された光情報記録装置を用いる場合は、フォーマッタに蓄えられた情報信号を、各情報信号ごとに、前後の隣接トラックに記録される情報信号を参照して補正する方法を採用しているので、複雑な構成の信号補正回路が必要になるという問題がある。特に、ＤＶＤ−ＲＯＭ等に採用されているＣＬＶフォーマットの光ディスク原盤をカッティングする露光装置においては、光ディスク原盤の１回転当たりのチャンネルビット数が各トラックごとに変化するため、さらに複雑な構成の信号補正回路が必要になる。また、ＣＬＶフォーマットの光ディスク原盤をカッティングする露光装置においては、装置内に備えられるＣＬＶ回路の誤差により、１周後に露光される隣接トラックの情報信号を正確に予測することは困難であり、したがって、隣接トラック間で信号のクロストークを生じない光ディスク原盤をカッティングすることは事実上困難である。
【００１１】
また、特許文献２に示された方式は、狭トラック化に有利な細いピットを形成することはある程度可能であるが、前述したように、露光信号のパルス幅がレーザスポットの直径よりも小さくなることにより、ピットの周辺部分に生じた低露光部が互いに重なり合う「かぶり」の影響により、プリピットの形状がばらつくという不具合が充分には解消されない。
【００１２】
このように、従来、記録密度の向上のために進められている狭トラック化に有利な細いピットを形成する方法としては、未だに充分な技術が開発されていないのが現状である。
本発明は、このような従来技術の不備を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、高記録密度の光情報記録媒体の製造に好適な原盤露光装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高記録密度の光情報記録媒体用の原盤の原盤露光方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高記録密度の光情報記録媒体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するため、本発明者は鋭意検討の結果、従来から使用されているポジ型レジストのフォトレジスト層を有する原盤とは異なり、光硬化型のネガ型レジストからなるフォトレジスト層を有する原盤の露光に適した原盤露光方法を開発したところ、狭トラック化に有利な細いピットを形成することが可能であることを見出し、この知見に基づき本発明を完成した。
即ち、本発明によれば、フォトレジスト層が形成された原盤における第１のレーザスポットと第１のレーザスポットの両側に第２及び第３のレーザスポットとをそれぞれ照射するレーザ照射手段と、原盤との相対的位置を変動させる変動手段と、を備え、レーザ照射手段は、所定の露光信号に従い、フォトレジスト層上にピットを形成するときの第１のレーザスポットのレーザ強度を、第２又は第３のレーザスポットのレーザ強度以下に調整することを特徴とする原盤露光装置が提供される。
このように、第１のレーザスポットの両側に第２及び第３のレーザスポットを形成する露光ビームを配置してフォトレジスト層の露光を行い、且つ、それらの中央に形成される幅の狭い未露光部を選択的に第１のレーザスポットにより露光することにより、幅の狭いピットを形成することができる。
【００１４】
さらに、本発明が適用される原盤露光装置において、フォトレジスト層上にピットを形成しないときの第１のレーザスポットのレーザ強度が、第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度の合計の１／２より大きく、且つ、２倍未満に調整されることを特徴とするものである。
即ち、第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度を同期させ、第１のレーザスポットのレーザ強度と第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度とを、第１のレーザスポットを露光しないときは、第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度を相対的に大きくし、第１のレーザスポットを露光するときは、第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度を相対的に小さく調整することにより、第１のレーザスポットの露光のありなしによって生じる隣接記録マークあるいは隣接トラックのかぶりの不均一性を低減でき、高密度で高精度のピット形成が可能となる。
また、第２及び第３のレーザスポットのレーザ強度を、第１のレーザスポットのレーザ強度以下に調整するアッテネータをさらに備えることが好ましい。
【００１５】
次に、本発明が適用される原盤露光装置におけるレーザ照射手段は、レーザ光源より出射されたレーザビームを第１のレーザビームと第２のレーザビームとに分割する第１のビーム分割手段と、第２のレーザビームをさらに分割する第２のビーム分割手段と、を有することが好ましい。
さらに、第２のビーム分割手段は、第２のレーザビームの光路上に設けられ、第２のレーザビームを０次回折光及び±１次回折光に分割し、且つ、０次回折光の強度が前記±１次回折光の強度の１／５以下である回折格子を、備えることが好ましい。
また、第２のレーザビームの光路上に設けられ、第２のレーザビームの偏光軸を９０度傾ける１／２波長板と、第１のレーザビームと第２のビーム分割手段によって分割されたレーザビームとを合成する偏光ビームスプリッターと、をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
このように、１個のレーザ光源より出射されたレーザビームの分割手段を有し、これを簡単な装置により合成する構成を有することにより、原盤露光装置の構成の簡略化を図ることができる。
また、０次回折光の強度が±１次回折光の強度の１／５以下になる回折格子を備えることにより、０次回折光による影響が除去され、ピットサイズ及びピット形状の変動を抑制することができるので、高記録密度情報記録媒体のジッター及びクロストークを低減することができる。
【００１７】
また、レーザ照射手段は、第２のビーム分割手段によって分割されたレーザビームの光路を変更する集光位置調整手段を有するものである。
【００１８】
また、本発明が適用される原盤露光装置によりレーザビームが照射されるフォトレジスト層は、ネガ型フォトレジストから構成されることが好ましい。光硬化性のネガ型フォトレジストからなるフォトレジスト層にレーザビームを照射した後、現像された原盤には、凹部のピットが形成されるので、その後のプロセスは、従来の情報記録媒体製造プロセスと共通化でき、設備の簡素化が図れる。また、このように凹部のピットが形成された原盤から奇数回転写した金属鋳型を使用して情報記録媒体を調製することが可能である。この方式では、１枚の原盤から多数の金属鋳型を作製することができ、その結果、多量の情報記録媒体を製造することができる。
【００１９】
また、本発明が適用される原盤露光装置によりレーザビームが照射されるフォトレジスト層は、ポジ型フォトレジストから構成されることも可能である。この方式を用いると、前述したネガ型フォトレジストの場合と同様に、１枚の原盤から多数の金属鋳型を作製することができ、その結果、多量の情報記録媒体を製造することができる。ポジ型フォトレジスト上に形成されたパターンを偶数回転写した金属鋳型を使用して情報記録媒体を調製することにより、ネガ型フォトレジストの場合と同様の形状を得ることができる。その他のプロセスは、従来から使用されているフォトレジスト層を露光するプロセスと共通化できる。
【００２０】
尚、本発明が適用される原盤露光装置によりピットが形成される原盤は、情報記録媒体用原盤であることが好ましい。
【００２１】
次に、本発明は、原盤の表面に塗布されたフォトレジスト層に所定のピットを形成する原盤露光方法であって、レーザ光源より出射されたレーザビームを第１のレーザビームと第２のレーザビームとに分割する第１のビーム分割ステップと、分割された第２のレーザビームをさらに分割する第２のビーム分割ステップと、第１のレーザビームのレーザ強度が、第２のビーム分割ステップによって分割されたレーザビームのレーザ強度以下に調整するレーザ強度調整ステップと、第１のレーザビームを、フォトレジスト層上に照射し、且つ、第２のビーム分割ステップにおいて分割されたレーザビームを、第１のレーザビームのフォトレジスト層上の照射位置の両側部分に照射する露光ステップと、を有することを特徴とする原盤露光方法として把握されるものである。
【００２２】
さらに、本発明は、ピットを有する情報記録媒体用原盤を形成する原盤形成工程と、形成された情報記録媒体用原盤上のピットの形状が転写された金属鋳型を形成する鋳型形成工程と、を有し、原盤形成工程が、原盤表面に塗布されたフォトレジスト層に照射する第１のレーザスポットと、第１のレーザスポットの両側に照射する第２及び第３のレーザスポットとを形成し、ピットを形成する部分における第１のレーザスポットのレーザ強度を、第２又は第３のレーザスポットのレーザ強度以下に調整することを特徴とする情報記録媒体の製造方法として把握されるものである。
【００２３】
また、本発明が適用される情報記録媒体の製造方法において、原盤が、所定のトラックピッチでスパイラル状又は同心円状に形成されたトラックを有し、第２及び第３のレーザスポットの間隔が、トラックピッチと同一に設定されることを特徴とすれば、連続してトラックを露光する場合、１トラック以前の露光における第３のレーザスポットの露光エリアと、現在露光している第２レーザスポットの露光エリアが重なり、露光の程度が均一化されるので、平坦な側壁を有するピットの形成が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
かくして本発明によれば、高記録密度の光情報記録媒体の製造に好適な原盤露光装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づき、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）について説明する。
図１は、本実施の形態が適用される原盤露光装置を説明する図である。図１に示された原盤露光装置１００は、フォトレジスト層（図示せず）を有する光ディスク原盤１を回転駆動するターンテーブル２と、所定の位置に固定された固定テーブル３と、ターンテーブル２と固定テーブル３との間に配置された移動テーブル４とから構成されている。
【００２６】
固定テーブル３上には、レーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射されたレーザビーム１２の光路を変更する第１のミラー１３と、レーザビーム１２中に含まれるノイズを除去するノイズイータ１４と、レーザビーム１２を２分割する第１のビーム分割手段としてのハーフミラー１５と、ハーフミラー１５によって分割された第１のレーザビーム１６を光ディスク原盤１にカッティングしようとするピット列の露光信号にしたがって強度変調する第１の光変調器としての第１の音響光学効果光変調器１７と、第１の音響光学効果光変調器１７への第１のレーザビーム１６の入射角度を制御する第１のレンズ１８と、第１の音響光学効果光変調器１７を通過した第１のレーザビーム１６の光路を調整する第２のレンズ１９と、ハーフミラー１５によって分割された第２のレーザビーム２０を、露光信号にしたがって強度変調する第２の光変調器としての第２の音響光学効果光変調器２１と、第２の音響光学効果光変調器２１への第２のレーザビーム２０の入射角度を制御する第３のレンズ２２と、第２の音響光学効果光変調器２１を通過した第２のレーザビーム２０の光路を調整する第４のレンズ２３と、第４のレンズ２３を通過した第２のレーザビーム２０の偏光軸を９０度傾ける１／２波長板２４と、第１のレーザビーム１６の光路を移動テーブル４側に変更する第２のミラー２５と、第２のレーザビーム２０の光路を移動テーブル４側に変更する第３のミラー２６とからなる固定光学系が搭載される。また、第１の光変調器としての第１の音響光学効果光変調器１７及び第２の光変調器としての第２の音響光学効果光変調器２１を、ピット列の露光信号に従い制御する制御部２７を有している。
【００２７】
移動テーブル４上には、第２の音響光学効果光変調器２１によって強度変調された第２のレーザビーム２０のレーザ強度を調整するアッテネータ３１と、アッテネータ３１によってレーザ強度が調整された第２のレーザビーム２０を０次回折光と±１次回折光３３とに分割する第２のビーム分割手段としての回折格子３２と、回折格子３２にて得られた±１次回折光３３の光路を変更する集光位置調整器としての第４のミラー３４と、第１の音響光学効果光変調器１７によって強度変調された第１のレーザビーム１６と第２の音響光学効果光変調器２１によって強度変調された±１次回折光３３とを合成する第１の偏光ビームスプリッタ３５と、合成されたレーザビーム３６を光ディスク原盤１のフォトレジスト層に集光する対物レンズ３７と、対物レンズ３７のデフォーカスを検出するフォーカス検出器３８と、光ディスク原盤１からの反射光を選択的にフォーカス検出器３８に導くダイクロックミラー３９とからなる移動光学系が搭載される。
【００２８】
図２は、原盤露光装置１００と光ディスク原盤１との相対位置を変動させる変動手段を説明する図である。前述したように、ターンテーブル２上の光ディスク原盤１からの反射光は、ダイクロックミラー３９を介してフォーカス検出器３８に導かれ、対物レンズ３７のデフォーカスが検出される。回折格子３２を搭載した移動テーブル４は、所定のキャリッジ（図示せず）により、対物レンズ３７を光ディスク原盤１の半径方向に移送するように所定の範囲で往復駆動され、光ディスク原盤１と対物レンズ３７との相対位置の変動が行われる。
【００２９】
光ディスク原盤１は、例えば、ガラス板等をもって形成された平滑なディスク状基板の表面に、均一厚さのフォトレジスト層が形成されている。ターンテーブル２は、光ディスク原盤１を着脱可能に装着し、装着された光ディスク原盤１を所要の回転駆動方式で回転駆動する。光ディスク原盤１の回転駆動方式には、ＣＡＶ方式、ＺＣＡＶ方式又はＣＬＶ方式があり、製造される光ディスクの回転駆動方式に応じて選択される。
アッテネータ３１としては、減衰フィルタや波長板等を用いることができる。このアッテネータ３１は、第２の音響光学効果光変調器２１によって強度変調された第２のレーザビーム２０のレーザ強度を、第１のレーザビーム１６の強度に比較して、相対的に所定の強度に調整する。
【００３０】
回折格子３２としては、０次回折光の悪影響を回避するため、０次回折光の強度が±１次回折光の強度の１／５以下になる回折格子を用いることが特に好ましい。なお、第２のビーム分割手段としては、回折格子３２のほか、ウェッジプリズムや複数のハーフミラーとミラーの組合せ等を用いることができる。
【００３１】
例えば、図４は、音響光学偏向素子を用いた第２のビーム分割手段を説明する図である。図４に示す第２のビーム分割手段は、ドライバ回路４１と、前述したように、ハーフミラー１５（図１）等によって分割された第２のレーザビーム２０の光路を分割する音響光学偏向素子４２と、を備えている。図４に示すように、ドライバ回路４１の入力端に２周波の信号ｆ１及び信号ｆ２が入力された音響光学偏向素子４２により、第２のレーザビーム２０が分割される。
【００３２】
このように、第２のビーム分割手段として、２周波の入力信号ｆ１，入力信号ｆ２を入力することにより入射レーザビームを２ビームに分割する音響光学偏向素子４２を備える場合は、回折格子３２やウェッジプリズム等の光学部品を用いた場合とは異なり、入力信号ｆ１，入力信号ｆ２を変更することによって所定強度の分割レーザビームを任意に生成することができる。このため、ランド部における露光強度及び第２のビーム分割手段によって分割された２つのレーザビームの間隔を任意に調整することができ、ピット列に形成されるピットのピット長及びスペース長をより厳密に制御することができる。
【００３３】
次に、図１に示した原盤露光装置１００の作用について説明する。
図１に示すように、第１のレンズ１８に、第１の音響光学効果光変調器１７における粗密進行波の進行方向に関して前向きに第１のレーザビーム１６が入射し、第３のレンズ２２は、第２の音響光学効果光変調器２１における粗密進行波の進行方向に関して後向きに第２のレーザビーム２０が入射する。これにより、第１の音響光学効果光変調器１７によって回折される第１のレーザビーム１６の周波数と第２の音響光学効果光変調器２１によって回折される第２のレーザビーム２０の周波数とがドップラーシフトでそれぞれ逆方向にシフトし、周波数差が大きくなるように構成されている。
【００３４】
次に、図３に基づき、第１の音響光学効果光変調器１７及び第２の音響光学効果光変調器２１の作用について説明する。図３は、原盤露光装置１００により照射されるレーザビームの露光波形と光ディスク原盤１の露光状態とを説明する図である。図３（ａ）は、光ディスク原盤１の露光状態を示し、図３（ｂ）は、ピットデータを示し、図３（ｃ）は、第１のレーザビーム１６（Ｂｅａｍ１）の露光波形を示し、図３（ｄ）は、第２のレーザビーム２０（Ｂｅａｍ２）の露光波形を示す。
第１の音響光学効果光変調器１７は、光ディスク原盤１にカッティングしようとするピットデータ（図３（ｂ））に基づき、ピットを形成する部分はオフとし、ピットを形成しない部分は、露光波形における先端及び後端のパルス幅Ｌ１、削りＬ３、３Ｔマーク以上のウエスト長Ｌ２、先端及び後端のレーザ強度Ｐｌとウエスト部のレーザ強度Ｐ２とが調整され、且つ、レーザ強度Ｐｌ及びＰ２が、フォトレジスト層の感度以上の所定の値になるように第１のレーザビーム１６を強度変調する（図３（ｃ））。また、第２の音響光学効果光変調器２１は、露光波形における先端及び後端にパルス幅がＬ４の削りを入れ、且つ、第１のレーザビーム１６がオンのときは、レジストの記録感度以上のレーザパワーＰ４で露光し、第１のレーザビーム１６がオフのときは、Ｐ４より相対的に強いパワーＰ３になるよう第２のレーザビーム２０を強度変調する（図３（ｄ））。
【００３５】
集光位置調整手段としての第４のミラー３４により、図３（ａ）に示すように、回折格子３２にて得られた±１次回折光３３は、第１の偏光ビームスプリッタ３５、ダイクロックミラー３９及び対物レンズ３７を介して、第１の音響光学効果光変調器１７にて強度変調された第１のレーザビーム１６の照射位置（第１のレーザスポット）の両側部分に照射される（第２のレーザスポット及び第３のレーザスポット）。
このとき、ピットの非形成部における露光量を均一化するため、±１次回折光３３を対物レンズ３７を介して光ディスク原盤１上に形成される第２のレーザポットと第３のレーザスポットとの照射間隔は、光ディスク原盤１にカッティングされるピット列のピッチｐと等しくなるように調整され、また、第２のレーザポット及び第３のレーザスポットの光ディスク原盤１上における照射位置は、ピット列を形成する第１のレーザスポットからそれぞれ等距離の位置に配置される。
【００３６】
尚、図３に示した原盤露光装置１００により照射されるレーザビーム１２の露光波形と光ディスク原盤１の露光状態が得られるカッティング条件は以下のとおりである。ここでは、レーザビーム１２の波長が２５７μｍで対物レンズ３７の開口数が０．９の原盤露光装置１００により、ネガ型レジスト（東京応化工業株式会社製：ネガ型レジストＴＤＵＲ−Ｎ９０８ＰＥ）７５ｇ及び添加剤（和光純薬株式会社製：ＢｉｓＴｒｉｓ）５６．２ｍｇからなる混合物が８０ｎｍの膜厚で塗布された光ディスク原盤１に、ＣＤサイズで２７ＧＢの記録容量を実現するようにピットデータのカッティングが行われている。
カッティングは、（１，７）ＲＬＬ波形で最短が２Ｔ、最長が８Ｔのランダム波形よりなるピットデータが光ディスク原盤１にカッティングされ、具体的には、Ｔの長さを６９．５ｎｍとし、露光波形における先端及び後瑞のパルス幅Ｌ１をＬｌ＝０．６Ｔ、削りＬ３をＬ３＝Ｔ−Ｌｌ、３Ｔマーク以上のウエスト長Ｌ２をＬ２＝（ｎ−２）Ｔ、先端及び後瑞のレーザ強度Ｐｌとウエスト部のレーザ強度Ｐ２の関係をＰ２＝Ｐｌ×（Ｌｌ／Ｔ）としている。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、フォトレジストとして光硬化性のネガ型レジストを用いることにより、第１のレーザスポットと第２のレーザスポット及び第３のレーザスポットとで露光されたエリアは、後工程の現像プロセス（図示せず）において難溶化された部分として残り、露光されなかった部分のみが溶解されて、ガラス原盤１上にプリピットが形成される。
【００３８】
図５は、原盤露光装置１００を用いてガラス原盤１上に形成されたプリピットの長さと幅との関係を示すグラフである。図５は、横軸がピット長であり、縦軸がピット幅である。図５に示すように、最短ピット（２Ｔ）におけるピット長（２×６９．５ｎｍ）の長さ分散、即ち、ジッターが７％に低減されていることが分かる。尚、光ディスク原盤１を現像処理した後のピットの表面形状の計測は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により行われている。
即ち、図３（ａ）において、第２のレーザスポットと第３のレーザスポットとで挟まれた未露光部の幅は、第１のレーザスポットのオフにより形成されるピット幅（１６０ｎｍ）に相当し、従来技術に比べて、幅の狭いピットが形成される。
これは、光硬化性のネガ型レジストからなるフォトレジスト層に形成されるピット（記録マーク）は、第１のレーザスポットのオフによる未露光部分が、第２のレーザスポットと第３のレーザスポットとにより露光されて光硬化した部分に挟まれることにより、ピット幅が広がらない結果が得られることを示している。
【００３９】
また、第２のレーザスポット及び第３のレーザスポットの照射位置を調整する集光位置調整手段（第４のミラー３４）を備えた原盤露光装置１００を用いて、第１のレーザスポットを露光するときの第２レーザスポット及び第３のレーザスポットのパワーを、第１のレーザスポットを露光しないときの第２のレーザスポット及び第３のレーザスポットパワーより相対的に弱いパワーに制御することにより、第１のレーザスポットの露光の有無により生じる隣接マークまたは隣接トラックの露光かぶりを均一化することができる。また、トラックピッチを狭小化する場合、ピットサイズ及びピット形状の変動を低減することができ、その結果、最短ピットにおけるピット長のジッターを低減することができる。
【００４０】
さらに、連続してトラックを露光する場合、１トラック以前の露光における第３のレーザスポットの露光エリアと現在露光している第２のレーザスポットの露光エリアが重なり平均化されるので、露光量がより均一になり、ひいてはより平坦な側壁を有するピットの形成が可能となる。
【００４１】
図６は、原盤露光装置１００を用いた他の原盤露光方法を説明する図である。図６（ａ）は、光ディスク原盤の露光状態を示し、図６（ｂ）は、ピットデータを示し、図６（ｃ）は、第１のレーザビームの露光波形を示し、図６（ｄ）は、第２のレーザビームの露光波形を示す。図６（ｄ）に示すように、第２のレーザスポット及び第３のレーザスポットの強度を規定する第２のレーザビームの強度に対して、最短ピット（２Ｔ）の隣接部では、露光強度を下げる（Ｐ５）ように調整されている。尚、それ以外のカッティング条件及びピットの表面形状の計測条件については、前述した図３の態様と同様な条件である。
【００４２】
図７は、図６に示した条件でガラス原盤上に形成されたプリピットの長さと幅との関係を示すグラフである。図７は、横軸がピット長であり、縦軸がピット幅である。図７に示すように、最短ピット（２Ｔ）におけるピット長（２×６９．５ｎｍ）の長さ分散、即ち、ジッターが６％に低減されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施の形態が適用される原盤露光装置を説明する図である。
【図２】原盤露光装置と光ディスク原盤と相対位置を変動させる変動手段を説明する図である。
【図３】原盤露光装置により照射されるレーザビームの露光波形と光ディスク原盤の露光状態とを説明する図である。図３（ａ）は、光ディスク原盤の露光状態を示し、図３（ｂ）は、ピットデータを示し、図３（ｃ）は、第１のレーザビームの露光波形を示し、図３（ｄ）は、第２のレーザビームの露光波形を示す。
【図４】音響光学偏向素子を用いた第２のビーム分割手段を説明する図である。
【図５】原盤露光装置を用いてガラス原盤上に形成されたプリピットの長さと幅との関係を示すグラフである。
【図６】原盤露光装置を用いた他の原盤露光方法を説明する図である。
【図７】図６に示した条件でガラス原盤上に形成されたプリピットの長さと幅との関係を示すグラフである。
【図８】レーザスポット内のレーザの強度分布を説明する図である。
【図９】カッティングされたピットの周辺に生じる低露光部を説明する図である。
【図１０】従来の「かぶり」の影響を緩和する方法を説明する図である。図１０（ａ）は、光ディスク原盤の露光状態を示し、図１０（ｂ）は、レーザビームの露光波形を示し、図１０（ｃ）は、「かぶり」の影響が補正された露光波形を示す。
【図１１】図１０に示された条件でカッティングされたピットデータのピット長の長さ分散を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…光ディスク原盤、２…ターンテーブル、３…固定テーブル、４…移動テーブル、１１…レーザ光源、１２…レーザビーム、１３…第１のミラー、１４…ノイズイータ、１５…ハーフミラー、１６…第１のレーザビーム、１７…第１の音響光学効果光変調器、１８…第１のレンズ、１９…第２のレンズ、２０…第２のレーザビーム、２１…第２の音響光学効果光変調器、２２…第３のレンズ、２３…第４のレンズ、２４…１／２波長板、２５…第２のミラー、２６…第３のミラー、２７…制御部、３１…アッテネータ、３２…回折格子、３３…±１次回折光、３４…第４のミラー、３５…第１の偏光ビームスプリッタ、３６…合成されたレーザビーム、３７…対物レンズ、３８…フォーカス検出器、３９…ダイクロックミラー、４１…ドライバ回路、４２…音響光学偏向素子、１００…原盤露光装置、１０１…レーザスポット、１０２…ピット、１０３…低露光部
【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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