(57)【要約】【課題】  原盤露光後に現像したピットの長さ及びサイズの不均一を防止し、最短ピットと他のピットとのピット幅を均一にする。【解決手段】  原盤露光方法は、フォトレジスト層の感度以上の強度と所定位相を有するビーム１をフォトレジストの所定領域に照射する。フォトレジスト層の感度未満の強度と前記所定位相とは逆の位相を有するビーム２を、フォトレジストの前記定領域と異なる領域に照射する。さらに、最短マークＰ２２が形成される領域のディスク半径方向の両側Ｐ／Ｐ（２Ｔ）に前記フォトレジスト層の感度未満の強度を有するビーム２を照射する。ピット長さに拘わらず、ピット幅は均一になり、さらにピット長さよりも短い幅のピットを形成することができるので、高密度化が可能になる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にフォトレジスト層が形成されたディスク状情報記録媒体用の原盤を露光して所要のパターンを形成する原盤露光方法であって、
前記フォトレジスト層の感度以上の強度と所定位相を有する第１レーザビームを、フォトレジストの所定領域に照射することと、
前記フォトレジスト層の感度未満の強度と前記所定位相とは逆の位相を有する第２レーザビームを、フォトレジストの前記所定領域と異なる領域に照射することと、
前記所要のパターンのうち最短マークが形成される領域のディスク半径方向の両側に前記フォトレジスト層の感度未満の強度を有する第３レーザビームを照射することを含むことを特徴とする原盤露光方法。
【請求項２】
第１レーザビームを原盤のトラック中心に照射し、第２レーザビームをトラック中心の両側に照射することを特徴とする請求項１に記載の原盤露光方法。
【請求項３】
トラック中心の両側に照射される第２レーザビームの照射位置間隔がトラックピッチと同一であることを特徴とする請求項２に記載の原盤露光方法。
【請求項４】
第２レーザビームと第３レーザビームが同じ強度を有することを特徴とする請求項１に記載の原盤露光方法。
【請求項５】
最短マークに関して、第１レーザビームと第３レーザビームが同一の位相を有することを特徴とする請求項１に記載の原盤露光方法。
【請求項６】
請求項１に記載の原盤露光方法により原盤を露光し、
露光後の前記フォトレジスト層を現像して前記原盤の表面に所要の露光パターンに対応するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをマスクとして反応性イオンエッチングを行うことによりマスター原盤を作製する方法。
【請求項７】
請求項６に記載のマスター原盤を作製する方法により得られたマスター原盤から複製された光ディスクスタンパ。
【請求項８】
請求項７に記載のスタンパを鋳型として形成される情報記録ディスク用基板であって、前記トラックの方向の長さよりもそれと直交する方向の長さの方が長いプリピットが含まれていることを特徴とする情報記録ディスク用基板。
【請求項９】
フォトレジスト層が形成された情報記録媒体用の原盤にレーザ光を照射することによって前記フォトレジスト層に所要の露光パターンを形成する原盤露光装置であって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源より出射されたレーザビームを前記露光信号にしたがって強度変調すると共に前記レーザビームを互いに逆の位相の二つのビームに分離する光変調器と、
前記二つのビームの一方のビームを分割するビーム分割器と、
前記ビーム分割器によって分割された前記一方のビームが前記フォトレジスト層上の前記二つのビームの他方のビームの照射位置の両側に照射されるように照射位置を調整する集光照射位置調整器と、
前記一方のビームの強度を前記フォトレジスト層の感度より低く調整する強度調整器とを備える原盤露光装置。
【請求項１０】
前記光変調器が、レーザビームを０次回折光と１次回折光に分離する音響光学素子であることを特徴とする請求項９に記載の原盤露光装置。
【請求項１１】
前記強度調整器がアッテネータであることを特徴とする請求項９に記載の原盤露光装置。
【請求項１２】
さらに、前記一方のビームが通過する１／２波長板と、前記一方のビームと他方のビームを合成する偏光ビームスプリッタとを備えることを特徴とする請求項９に記載の原盤露光装置。
【請求項１３】
前記強度調整器が、前記一方のビームの強度を、前記フォトレジスト層の感度の１／２未満となるように調整することを特徴とする請求項９に記載の原盤露光装置。
【請求項１４】
前記ビーム分割器が回折格子であることを特徴とする請求項９に記載の原盤露光装置。
【請求項１５】
前記ビーム分割器が位相板であることを特徴とする請求項９に記載の原盤露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原盤露光装置及び原盤露光方法に係り、特に、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及び原盤露光方法、並びにそれらを用いて製造された情報記録媒体複製用スタンパ及び情報記録媒体用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
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になっており、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の両面から、かかる技術的課題の解決が図られている。
【０００３】
ところで、光ディスクなどの情報記録媒体に用いられる情報記録媒体用基板は、所定パターンが形成されたスタンパを鋳型として射出成形により製造される。スタンパは原盤露光装置を用いて形成された原盤から複製される。このような原盤露光装置において、レーザ光源より出射された一定強度のレーザビームを光変調器にてパルス状に強度変調し、このパルス状に強度変調されたレーザビームを対物レンズにて原盤のフォトレジスト層に集光する。フォトレジスト層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、図２０に示すように、レーザスポット１０１の中心部が最も高強度であり、周辺部分に至るに従って漸次低強度となるガウシアン分布である。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より小さ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より低い強度（パワー）のレーザビームで露光された低露光部１０３が生じる。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になるような露光強度とする。
【０００４】
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してゆくと、次のような問題が生じる。図２１に示すように、ピット１０２を形成するための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、ピット１０２と隣接するピット１０２’の間（スペース）の部分において、ピット１０２，１０２’の周辺部分に生じた低露光部１０３，１０３’同士が互いに重なり合う。この低露光部が重なり合う現象は「かぶり」と呼ばれる。図２１中、Ｘ方向はトラック方向を示す。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、図２１の上方に示したように、かぶりが生じない場合のフォトレジスト層の感度Ｌに相当する位置、すなわち、現像によりピット１０２のピットエッジが形成される位置Ｘ０がかぶりが生じることにより、位置Ｘ１にシフトする。隣接するピット１０２’についても同様にピットエッジがトラック方向においてピット１０２側に近づくようにシフトする。この結果、ピット１０２とピット１０２’との間に形成されるスペースの距離が短くなってしまう。それゆえ、低露光部１０３，１０３’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を厳密にコントロールすることが困難になる。この結果、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、ピット長の増大及びスペース長の減少を生じて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。一方で、隣接する位置にピットが形成されない領域では、低露光部同士によるかぶりが生じないために、ピットエッジの位置は、図２１においてフォトレジストの感度Ｌで決まる位置（位置Ｘ０）となる。すなわち、ピットの周囲の状況（ピットの有無）によって、ピットエッジの位置が設計値から変動したりしなかったりすることになり、同じ長さのピットを形成した場合でもその長さにばらつきが生じることになる。これもまたジッターを悪化させる原因である。
【０００５】
かかる「かぶり」の影響を緩和するため、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の比を調整するなどの改善策が採られていた。例えば図２２（ａ），（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ビットデータを光ディスク原盤にカッティングする場合において、図２２（ｃ）に示すように露光信号の波形を調整した。この原盤カッティングの条件は、以下の通りであった。ＣＤサイズの光ディスクで２７ＧＢの記録容量を実現するため、Ｔの長さを６９．５ｎｍとし、また露光波形における先端及び後端のパルス幅Ｌ１をＬ１＝０．６Ｔ、削りＬ３をＬ３＝Ｔ−Ｌ１、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Ｐ１とウエスト部のレーザ強度Ｐ２の関係をＰ２＝Ｐ１×（Ｌ１／Ｔ）とした。Ｌ２を表す式中、ｎはマークの長さを示し、例えば、８Ｔマークではｎ＝８となる。光ディスク原盤には東京応化株式会社製のｉ線レジストを７５ｎｍの膜厚で塗布した。原盤露光装置では、レーザビームの波長を２５７μｍとし、開口数が０．９の対物レンズを用いた。光ディスク原盤を現像処理した後のピットの表面形状は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観測した。
【０００６】
しかしながら、図２２（ａ），（ｂ）に示すような露光信号パターンを調整した記録ストラテジを用いても、得られたピットのピット長のばらつきが大きいという問題があった。図１８は、図２２（ａ），（ｂ）のような記録ストラテジを用いて２Ｔ〜８Ｔのピットと形成した後、ＡＦＭでそれらの長さ及び幅を観測して、それらのピットの幅と長さの分布を表している。この結果からすれば、いずれの長さのピットも長さのばらつきがあり、特に２Ｔでは顕著であることがわかる。このため、この例ではピット長のばらつきの標準偏差σがσ＝１０％と悪化している。
【０００７】
さらに、上記のような線記録密度を向上する際に生じるかぶりの問題に加えて、トラックピッチの狭小化による面記録密度を向上しようとする場合もまたかぶりの問題が生じる。トラックピッチがフォトレジスト層上に集光されるレーザスポットの直径よりも小さくなると、フォトレジスト層上に形成すべきランド部分に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が互いに重なり合って低露光部にかぶりを生じる。この結果、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り、ピット幅の増大及びランド幅の減少を生じて、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】
かかる不都合を解消するため、出願人は先に、光ディスク原盤を回転駆動するディスク回転部と、前記原盤又は光情報記録媒体の情報記録面と対向に配置され、補正信号にてパルス状に強度変調されたエネルギービーム（レーザビーム）を前記情報記録面に照射する光学ヘッドと、当該光学ヘッドを前記原盤又は光情報記録媒体の半径方向に移送するキャリッジと、情報信号を出力するフォーマッタと、カッティングクロックの発生部と、前記フォーマッタから供給された情報信号より補正信号を生成して前記光学ヘッドに供給する信号補正部とを備えた光情報記録装置において、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を第１乃至第３のメモリに分けて記憶し、記録しようとするトラックへの情報記録に際して、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り、先行する隣接トラックに記録する情報信号及び／又は後行する隣接トラックに記録する情報信号とオーバーラップする情報信号についてそのレベル及び／又はパルス長を信号補正回路にて補正することを特徴とする光情報記録装置を提案した（特許文献１参照）。
【０００９】
このように、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と、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することができるので、信号補正回路にてオーバーラップする情報信号のレベル及び／又はパルス長を補正することによって、情報信号のオーバーラップ状態（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ことができる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１４８１３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかるに、本願出願人が先に提案した光情報記録装置は、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、本装置に備えられるＣＬＶ回路の誤差により１周後に露光す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。
【００１２】
本発明は、前記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、原盤露光における低露光部のかぶりに起因するジッターの低下を、複雑な回路構造を用いることなく防止し、高記録密度の光情報記録媒体の製造に好適な原盤露光方法及び原盤露光装置を提供することにある。さらに、本発明は、かかる原盤露光装置及び原盤露光方法を用いて高密度記録用情報記録媒体の製造に好適なスタンパ及び情報記録媒体用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様に従えば、表面にフォトレジスト層が形成されたディスク状情報記録媒体用の原盤を露光して所要のパターンを形成する原盤露光方法であって、
前記フォトレジスト層の感度以上の強度と所定位相を有する第１レーザビームを、フォトレジストの所定領域に照射することと、
前記フォトレジスト層の感度未満の強度と前記所定位相とは逆の位相を有する第２レーザビームを、フォトレジストの前記所定領域と異なる領域に照射することと、
前記所要のパターンのうち最短マークが形成される領域のディスク半径方向の両側に前記フォトレジスト層の感度未満の強度を有する第３レーザビームを照射することを含むことを特徴とする原盤露光方法が提供される。
【００１４】
本発明では、フォトレジスト層の感度以上の強度を有する第１レーザビーム（以下、適宜「高強度のレーザビーム」という）と、フォトレジスト層の感度未満の強度を有する第２レーザビーム（以下、適宜「低強度のレーザビーム」という）でフォトレジストを露光する。高強度のレーザビームは、マーク(ピット)から形成されるパターンを露光するために用いられる。低強度のレーザビームは、基本的にはフォトレジストに現像パターンを生じさせないが、前述のかぶりと同じ状況を生じるための補助露光（またダミー露光）に用いられる。フォトレジストに現像パターンを生じさせるには、フォトレジストの感度（Ｌ）以上の露光光を照射する必要があり、フォトレジスト層の感度とは、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になる露光光の強度とする。
【００１５】
低強度のレーザビームは、高強度のレーザビームと逆の位相（オンオフタイミング）を有するので、高強度のレーザビームが照射されているときには、基本的には低強度のレーザビームは照射されない。なお、本願において「逆の位相」とは、レーザービーム波形自体が完全に逆または対称の場合のみならず、ビットデータに基づいて一方のレーザービームの波形にレーザービームを照射するなんらかのオン信号を有し、他方のレーザービームの波形はレーザービームを照射しない波形を意味するものである。例えば、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すようにビットデータに従ってビーム（ｂｅａｍ）１がオンのときはビーム（ｂｅａｍ）２はオフであり、ビーム（ｂｅａｍ）１がオフのときはビーム（ｂｅａｍ）２はオンであり、オンの時の波形は種々の形状を取り得る。
【００１６】
ここで高強度のレーザビームは、図２０に示したように、ピット形成領域１０２の外側に低露光部１０３を形成するので、ピット形成領域がトラック方向またはそれと直交する方向（ディスク半径方向）に隣接する場合には、図２１に示したようなかぶりが生じ、かぶり領域には設計値よりも多い露光エネルギーが与えられる。かぶりによるピットのパターンの変形の様子を図１９（ａ）に示す。図１９（ａ）の右側には、左側のピットパターンの平面図で表されたピット形成領域Ｐ２１とＰ３２を横断する直線Ｘ−Ｘ上に与えられた光の強度分布を模式的に示している。ピット形成領域Ｐ２１とＰ３２は互いにトラックと直交する方向に隣接しているので、光強度の分布曲線の裾は互いに重複して、図１９（ａ）の右側の破線で表されるような光強度の光を受けることになる。それゆえ、レジストの感度Ｌを越える部分がピット形成領域Ｐ２１とＰ３２の中間に近づき、図１９（ａ）の左側の破線で表したようにピット形成領域Ｐ２１とＰ３２が変形する。すなわち、ピット形成領域の周囲に別のピット形成領域が存在することにより当該ピット形成領域の形状が変化する。
【００１７】
一方、本発明の原盤露光方法では、高強度のレーザビームが照射されていないときには、低強度のレーザビームは照射され、それらのビームがオンオフ逆となるように照射される。低強度のレーザビームは、例えば、図１９（ｂ）に領域ＬＰ２１とＲＰ２１で表されるように、ピット形成領域Ｐ２１を形成する高強度のレーザビームの照射位置に対してディスク半径方向両側に、特に、トラックピッチｐと同程度の間隔ｄを隔てた位置に２ビームで照射される。低強度のレーザビームの強度は、レジストの感度Ｌの１／２未満としておく。図１９（ｂ）の右側には、左側のピットパターンの平面図で表されたピット形成領域Ｐ３２と低強度のレーザビーム照射領域ＲＰ２２を横断する直線Ｙ−Ｙ上に与えられる光の強度分布を模式的に示している。ピット形成領域Ｐ３２を照射するビーム１は、低強度のレーザビーム照射領域ＲＰ２２を照射するビーム２と重複しているので、図１９（ｂ）の右側の破線で表したように、レジストの感度Ｌを越える部分が低強度のレーザビーム照射領域ＲＰ２２側にシフトする。同様にして、ピット形成領域Ｐ２１，Ｐ３１及びＰ３２の周囲にも低強度のレーザビーム照射領域ＬＰ２１，ＲＰ２１，ＬＰ２２及びＲＰ２２が存在するのでピット形成領域Ｐ２１，Ｐ３１及びＰ３２はいずれもその外周部の露光強度が一律に増大され、ピット形成領域間のかぶりが生じていない場所でも、そのようなかぶりと同様な現象が生じている。従って、図１９（ｂ）のピット形成領域Ｐ２１，Ｐ３１及びＰ３２の周囲に破線で示したように、ピット形成領域Ｐ２１，Ｐ３１及びＰ３２の周囲は一律に外側に広がる。この結果、現像によって形成されるマークやピットのサイズはトラック方向又はそれに直交する方向に隣接しているピットの有無に拘わらずに決まる。それゆえ、トラックピッチを狭小化しても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て、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。本発明の原盤露光方法は、かぶりにより生じるフォトレジストの現像の不均一性を解消しており、フォトレジストの露光における２次元な光学補償露光（Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）である。なお、領域ＬＰ２２では、トラックｔ１とｔ２に照射された低強度のレーザビームが重複しているが、前述のように低強度のレーザビームの強度はレジストの感度Ｌの１／２未満であるので、現像処理により領域ＬＰ２２にピットが形成されることはない。また、本発明をＣＬＶ方式の原盤露光装置に適用した場合にも、１周後に露光される隣接トラックの露光信号を正確に予測する必要がないので、複雑な信号補正回路を必要とせず、原盤露光装置の構成を簡略化できると共に、正確なピット列のカッティングが可能になる。
【００１８】
さらに、本発明の原盤露光方法に従えば、前記所要のパターンのうち最短マークが形成される領域のディスク半径方向の両側に前記フォトレジスト層の感度未満のレーザ強度を有する第３のレーザビームを照射する。本発明者の実験によると、図２２に示したような削りやウエストを有する記録ストラテジを用いてかぶりにより生ずる問題を解消しようとしても、図１８に示したように最短マークの幅が他の長さのマークより著しく短くなるとともに最短マークの長さ及び幅の変動量が大きくなり、これがジッターを悪化する主要な原因であることを突き止めた。本発明者は、最短マークが形成される領域のディスク半径方向の両側に前記フォトレジスト層の感度未満のレーザ強度を有する第３レーザビームを照射するという記録ストラテジを用いることで上記問題を解決することに成功した。すなわち、最短マークが露光されるときは、第１レーザビームと第３レーザビームが同時に照射される（最短マークに関して、第１レーザビームと第３レーザビームが同一の位相を有することになる）。また、第３レーザビームの強度は、強度変調の調整を単純にし且つ最短マークの幅が過度に大きくなってクロストークが発生することを防止するために、第２レーザビームの強度と同程度であることが望ましい。このようにすることで、第２レーザビームと第３レーザビームを単一の変調器を用いて変調することが可能となる（図６の符号Ｗ１で記された波形が第３レーザビームに相当する）。また、本発明に従う最短マークに関する記録ストラテジを用いるとマーク長よりも長い幅のマークを形成することが可能となり、記録密度を向上に貢献する。
【００１９】
更に本発明では、本発明の原盤露光方法により原盤を露光し、
露光後の前記フォトレジスト層を現像して前記原盤の表面に所要の露光パターンに対応するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをマスクとして反応性イオンエッチングを行うことによりマスター原盤を作製する方法が提供される。
【００２０】
フォトレジスト層上でのレーザビームの一部重複によりフォトレジストの感度Ｌにまでは達しないがそれに近い露光エネルギーが付与された結果、現像後にフォトレジスト膜が減厚することがある。このような場合でも、減厚したレジストパターンをマスクとして反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行うと、フォトレジスト層が残存している限りフォトレジスト層の残存部分は反応性イオンエッチングによりエッチングされない。従って、現像後に反応性イオンエッチングを行うことにより、高強度のレーザビームにて露光されたパターンに対応するピットパターンを正確に形成することができる。また、フォトレジスト層露光時の露光エネルギーのマージン及びフォトレジストの選択の自由度を高めることができる。
【００２１】
本発明の方法により得られたマスター原盤から複製されたスタンパも提供される。このレジストパターンが形成された原盤をマスター原盤として形成されるスタンパは、信号を高密度に記録することができ、かつ信号のジッター及びクロストークを低減することができる情報記録媒体用基板を複製することができる。
【００２２】
さらに、本発明のスタンパを鋳型として形成される情報記録ディスク用基板であって、前記トラックの方向の長さよりもそれと直交する方向の長さの方が長いプリピットが含まれていることを特徴とする情報記録ディスク用基板もまた提供される。このように、プリピット列中にプリピット列の配列方向の長さよりもそれと直交する方向の幅の方が大きいプリピットが含まれていると、情報記録媒体の線記録密度を著しく改善することができ、情報記録媒体の記録容量の向上を図ることができる。
【００２３】
本発明の第２の態様に従えば、フォトレジスト層が形成された情報記録媒体用の原盤にレーザ光を照射することによって前記フォトレジスト層に所要の露光パターンを形成する原盤露光装置であって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源より出射されたレーザビームを前記露光信号にしたがって強度変調すると共に前記レーザビームを互いに逆位相の二つのビーム（５１，５２）に分離する光変調器（５３）と、
前記二つのビーム（５１，５２）の一方のビームを分割するビーム分割器（３２）と、
前記ビーム分割器によって分割された前記一方のビームが前記フォトレジスト層上の前記二つのビーム（５１，５２）の他方のビームの照射位置の両側に照射されるように照射位置を調整する集光照射位置調整器と、
前記一方のビームの強度を前記フォトレジスト層の感度より低く調整する強度調整器とを備える原盤露光装置が提供される。
【００２４】
本発明の原盤露光装置を用いることにより、本発明の原盤露光方法を実施して、かぶりの発生による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、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。特に、本発明の原盤露光装置の光変調器は、露光信号にしたがってレーザビームの強度変調を行うと同時にレーザビームを互いに逆位相の二つのビームに分離することができる。すなわち、単一の光変調器で、本発明で用いる高強度のレーザビームと低強度のレーザビームを発生させることができる。それゆえ、複数の変調器を不要とし、原盤露光装置を低コストで且つコンパクトに製造することができる。
【００２５】
前記光変調器は音響光学素子にし得る。音響光学素子の粗密進行波に光入射して回折させることにより入射光を容易に二つのビームである０次回折光と１次回折光に二分割することができる。前記レーザ強度調整器はアッテネータにし得る。さらに、原盤露光装置は、前記一方のビームが通過する１／２波長板と、前記一方のビームと他方のビームを合成する偏光ビームスプリッタとを備え得る。１／２波長板と偏光ビームスプリッタを用いることにより、一方のビーム（分割されたビーム）と他方のビームの３ビームを簡単な構成で合成することができる。
【００２６】
前記レーザ強度調整器が、前記一方のビームのレーザ強度を、前記フォトレジスト層の感度の１／２未満となるように調整することが望ましい。一方のビーム、すなわち、低強度のレーザビームは、そのビームスポットの外縁がピット領域に照射される高強度のレーザビームのスポットの外縁と重複するように照射される。この際、重複部分に照射されるビームのエネルギーは、高強度のレーザビームのスポットの外縁同士が重なる程度のエネルギー、すなわち、かぶりが生じる程度のエネルギーが与えられる必要がある。一方で、形成しようとするピットパターンによっては、低強度のレーザビームのスポット同士が重なることもあり得る。この場合、フォトレジストの感度Ｌを超えるようなエネルギーがスポットの重複部分に与えられると、現像により意図しないエリアにピットが形成されることになる。従って、低強度のレーザビームの強度は、その２倍値がフォトレジストの感度Ｌを超えないように、すなわち、フォトレジストの感度Ｌの１／２未満であることが望ましい。
【００２７】
前記ビーム分割器は回折格子または位相板にし得る。位相板は回折格子よりもビームを狭い間隔で分離することができるので、高密度記録用の原盤露光に好適である。さらに回折格子が発生する０次光を発生しないので、０次光対策も不要となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の原盤露光方法は、現像によって形成されるマークやピットのサイズがピットがトラック方向又はそれに直交する方向に隣接しているか否かに拘わらずに定まる。それゆえ、トラックピッチを狭小化しても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、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。また、ＣＬＶ方式の原盤露光装置に適用した場合にも、１周後に露光される隣接トラックの露光信号を正確に予測する必要がないので、複雑な信号補正回路を必要とせず、原盤露光装置の構成を簡略化できると共に、正確なピット列のカッティングが可能になる。さらに、本発明の原盤露光方法では、最短マークが形成される領域のディスク半径方向の両側に前記フォトレジスト層の感度未満のレーザ強度を有するレーザビームを照射するので、最短マークの幅を他の長さのマークと同程度にすることができ、また、マーク長よりも長い幅のマークを形成することが可能となる。それゆえ、本発明の原盤露光方法を用いることで情報記録媒体の超高密度記録を実現することができる。
【００２９】
本発明の光ディスクスタンパは、ピットサイズ及びピット形状の変動が著しく抑制された原盤から形成されるので、信号を高密度に記録することができ、かつ信号のジッター及びクロストークを低減することができる光ディスク等の情報記録媒体用基板を複製することができる。
【００３０】
本発明の情報記録媒体用基板は、本発明のスタンパを鋳型として形成されるので、信号を高密度に記録することができ、かつ信号のジッター及びクロストークを低減することができる情報記録媒体を提供することができる。また、プリピット列中にプリピット列の配列方向の長さよりもそれと直交する方向の幅の方が大きいプリピットが含むので、光ディスク等の情報記録媒体の線記録密度を改善することができ、情報記録媒体の記録容量の向上を図ることができる。
【００３１】
本発明の原盤露光装置は、かぶりの発生による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、ジッター及びクロストークが低減された光ディスクなどの高記録密度情報記録媒体の原盤を形成することができる。特に、本発明の原盤露光装置は、単一の光変調器により、露光信号にしたがってレーザビームの強度変調を行うと同時にレーザビームを二つのビームに分離することができるので、複数の変調器を不要とし、原盤露光装置を低コストで且つコンパクトに製造することができる。また、ＣＬＶ方式の原盤露光装置に適用した場合にも、１周後に露光される隣接トラックの露光信号を正確に予測する必要がないので、複雑な信号補正回路を必要とせず、原盤露光装置の構成を簡略化できると共に、正確なピット列のカッティングが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
＜具体例１−１＞
以下、本発明の原盤露光装置、原盤露光方法及び情報記録媒体用基板等を、光ディスク原盤露光装置、光ディスク原盤露光方法及び光ディスク基板を例にとって図１〜図５を参照しながら説明する。
【００３３】
図１に示すように、本例の光ディスク原盤露光装置は、光ディスク原盤１と、当該光ディスク原盤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、前記ターンテーブル２と前記固定テーブル３との間に配置された移動テーブル４とから主に構成されている。
【００３４】
光ディスク原盤１は、例えばガラス製の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を形成してなる。
【００３５】
ターンテーブル２は、図２に示すように、前記光ディスク原盤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、製造しようとする光ディスクの回転駆動方式に応じて選択される。
【００３６】
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分割するハーフミラー（第１のビーム分割器）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の音響光学効果の光変調器（以下、第１光変調器と略する）１７と、第１光変調器１７への第１のレーザビーム１６の入射角度を規制する第１のレンズ１８と、第１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を備える。さらに、固定テーブル３上には、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を前記露光信号とはほぼ逆の位相信号にしたがって強度変調する第２の音響光学効果の光変調器（以下、第２光変調器と略する）２１と、第２光変調器２１への第２のレーザビーム２０の入射角度を規制する第３のレンズ２２と、第２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度回転する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とが搭載される。また、第１光変調器１７及び第２光変調器２１を駆動するための制御系（ＣＯＮＴ）も固定テーブル３上に設けられている。
【００３７】
図１に模式的に示すように、第１のレンズ１８は、第１光変調器１７における粗密進行波の進行方向に向かって第１のレーザビーム１６を入射し、第３のレンズ２２は、第２光変調器２１における粗密進行波の進行方向と反対に第２のレーザビーム２０を入射する。これにより、第１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の周波数がそれぞれドップラーシフトし、そのシフトする周波数成分は互いに逆の符号を有する。この結果、それらの光変調器１７，２１で発生する光の周波数差が生じるので、二つの光変調器１７，２１で変調された光が互いに干渉することが防止される。
【００３８】
移動テーブル４上には、図１及び図２に示すように、前記第２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次回折光とに分割する回折格子（第２のビーム分割器）３２と、回折格子３２にて得られた±１次回折光３３の光路を変更する第４のミラー（集光位置調整手段）３４と、第１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±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からの反射光をフォーカス検出器３８に導く第２の偏光ビームスプリッタ３９とからなる移動光学系が搭載される。この移動テーブル４は、前記対物レンズ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光ディスク原盤１に対して移動する。なお、対物レンズ３７、フォーカス検出器３８及び第２の偏光ビームスプリッタ３９と光ディスク原盤１の配置関係を図２に表した。
【００３９】
光ディスク原盤１上に照射される第１のレーザビーム１６及び第２のレーザビーム２０の波形を図３（ｃ）及び（ｄ）にそれぞれ示す。図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように、光ディスク原盤１上に照射される第１のレーザビーム１６及び第２のレーザビーム２０が逆位相（オンオフタイミング）であり、第２のレーザビーム２０は、基本的には第１のレーザビーム１６のオン期間でオフに反転し、第１のレーザビーム１６のオフ期間でオンに反転する。これらの反転タイミングは、第１光変調器１７及び第２光変調器２１に制御系（ＣＯＮＴ）から送られるそれらの変調器の駆動信号により制御されている。より詳細には、第１光変調器１７は、図３（ｃ）に例示するように、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、先端及び後瑞のレーザ強度Ｐ１とウエスト部のレーザ強度Ｐ２とを調整し、かつ、レーザ強度Ｐ１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。また、第２光変調器２１は、図３（ｄ）に示すように、露光波形における先端及び後端にパルス幅にＬ４の削りを入れるように第２のレーザビーム２０を強度変調する。
【００４０】
前記アッテネータ３１としては、減衰フィルタや波長板などを用いることができる。このアッテネータ３１は、第２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、図３（ｄ）に示すように、フォトレジスト層の感度Ｌより低く、特に感度Ｌの１／２未満に調整する。
【００４１】
前述のように回折格子３２は、アッテネータ３１を通過した第２のレーザビームを０次回折光と±１次回折光とに分割するが、０次回折光は偏光ビームスプリッタ３５にて第１レーザビーム１６と重なり、光ディスク原盤に照射される第１レーザビーム１６の強度の制御を困難にする可能性がある。このため、前記回折格子３２としては、０次回折光の悪影響を回避するため、０次回折光の強度を±１次回折光の強度より低くなるように、特に０次回折光の強度が±１次回折光の強度の１／５以下になるような回折格子を用いることが好ましい。
【００４２】
第４のミラー３４は、回折格子３２にて得られた±１次回折光３３（ビーム（Ｂｅａｍ）２）を、第１の偏光ビームスプリッタ３５、第２の偏光ビームスプリッタ３９及び対物レンズ３７を介して、第１光変調器１７にて強度変調されたレーザビーム１６（ビーム（Ｂｅａｍ）１）の照射位置の両側部分に照射する。図３（ａ）に、ビーム１及びビーム２により露光されたピットパターンをパターン長さ（２Ｔ、８Ｔなど）とともに示す。このとき、ピットの非形成部におけるレーザビーム１６，３３の露光量を均一化するため、図３（ａ）に示すように、±１次回折光３３の光ディスク原盤１上における照射間隔ｄ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（トラックピッチ）ｐと等しくなるように調整され、また、±１次回折光３３の光ディスク原盤１上における照射位置は、前記ピット列の中心（トラック中心）からそれぞれ等距離の位置になるように±１次回折光３３が照射される。すなわち、ビーム２は隣接するトラックの境界上に照射される。このように±１次回折光の照射位置を調整することにより、隣接するトラックピッチ形成領域の外周部に、かぶりが生じた場合と同等の光エネルギーを与えることができる。
【００４３】
図３（ａ）中、ハッチングされたエリアは、ビーム２により露光されたエリアを示す。図３（ａ）に示したトラックｔ１〜ｔ３のうち、トラックｔ２のピットパターンは図３（ｂ）に示した波形（０又は１）に従って露光されている。ビットデータが存在しない場合（０信号）には、図３（ｃ）及び（ｄ）に示したように、ビーム１は照射されずにその代わりにビーム２がトラック中心の両側に照射される。この結果、ピット（露光マーク）が形成されていないエリアは低パワーのビーム２で露光されることになる。ビーム２のパワーは、ビーム１のピークパワーＰ１のパワーの１０％程度であり、フォトレジストの感度Ｌに対して５０％未満、特に５〜１２％が好ましい。
【００４４】
トラックｔ１のピットＰ１１とトラックｔ２のピットＰ２１とに挟まれたエリアＰ／Ｐでは、ピットＰ１１とピットＰ２１を露光するための高パワーのビーム１の外延部（ビームスポットの外周部）が重なり合うためにかぶりが生じている。すなわち、エリアＰ／Ｐにはかぶりによる光エネルギーが与えられていることになる。従って、図３（ａ）に示した原盤上のフォトレジストは、全ての領域がいずれかの光（ビーム１、ビーム２またはかぶりに基づく光）で露光されていることになる。
【００４５】
上記のような原盤露光装置を用いて光ディスク原盤にカッティング（露光及び現像）を実施した。カッティング条件は、図２２に示した従来例と同じであり、以下のとおりである。図３（ａ），（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ビットデータを光ディスク原盤にカッティングした。ＣＤサイズで２７ＧＢの記録容量を実現するため、以下のような記録ストラテジを用いた。Ｔの長さを６９．５ｎｍとし、また露光波形における先端及び後瑞のパルス幅Ｌ１をＬ１＝０．６Ｔ、削りＬ３をＬ３＝Ｔ−Ｌ１，３Ｔマーク以上のウエスト長Ｌ２をＬ２＝（ｎ−２）Ｔ、先端及び後端のレーザ強度Ｐ１とウエスト部のレーザ強度Ｐ２の関係をＰ２＝Ｐ１×（Ｌ１／Ｔ）とした。また、東京応化株式会社製のｉ線レジストが７５ｎｍの膜厚で塗布された光ディスク原盤を用い、レーザビームの波長が２５７μｍで対物レンズの開口数が０．９の原盤露光装置でビットデータのカッティングを行った。さらに、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については、ＡＦＭにて行った。
【００４６】
カッティングされたプリピットの長さと幅との関係を図５に示す。図５は、２Ｔ〜８Ｔのピットを形成した後、ＡＦＭでそれらの長さ及び幅を観測して、それらのピットの幅と長さの分布を表している。この結果からすれば、従来例（図１８参照）に比べて、いずれの長さのピットも長さのばらつきが抑制されていることが分る。ピット長のばらつきの標準偏差は７％であることが分った。この結果からすれば、本実施形態に係る原盤露光装置を用いることで、高強度のレーザビーム１６が照射されないタイミングでは、その代わりに低強度のレーザビーム３３を所定エリアに照射することで高強度のレーザビームの照射部分の周囲に生じるかぶりと同じ状況を作り出すことで、かぶりの有無によるピットまたはスペースの大きさの変動を防止することができることが分る。すなわち、本発明の方法では、かぶりと同じ露光状態を原盤上のフォトレジスト全域に渡って強制的に生じさせているので、高強度のレーザビーム１６が隣接した二つのエリアに照射されたときにのみ生じるかぶりのピット寸法への影響を均一化している。
【００４７】
上記原盤露光装置において、回折格子３２に代えて、第２のビーム分割器として、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などを用いることができる。またこれらの光学部品のほか、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，ｆ２が入力される音響光学偏向素子４２を用いることもできる。音響光学偏向素子４２に、２周波の信号ｆ１，ｆ２を入力することによりそれらの周波数に応じて入射レーザビームを２ビームに分割することができる。音響光学偏向素子４２を用いると、回折格子やウェッジプリズムなどの光学部品を用いた場合とは異なり、入力信号ｆ１，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ので、ランド部における露光強度及び音響光学偏向素子４２によって分割されたレーザビーム３３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正確に制御することができる。
【００４８】
＜具体例１−２＞
図６に、具体例１−１で説明した原盤露光装置を用いた原盤露光方法の別の具体例を示す。この例では、原盤露光装置の制御装置（ＣＯＮＴ）により第２光変調器に供給する駆動信号を変更した以外は、具体例１−１と同様にしてピットの露光パターンを形成した。図６（ａ）に示したように、トラックｔ１〜ｔ３には、それぞれ、具体例１−１と同様なピットパターンが形成されており、トラックｔ２を露光するビットデータ（図６（ｂ））及びその露光ビーム波形（図６（ｃ））もまたは具体例１−１と同様である。但し、ビーム２については、具体例１−１では、ビーム１と反転するパターンとしたが、この例では、図６（ａ）のトラックｔ２に示すように、ビーム１で最短ピットＰ２２（長さ２Ｔ）が照射されたときにもその両側のエリアＰ／Ｐ（２Ｔ）に、ビーム２が照射されるようにした。すなわち、図６（ｄ）の波形ｗ１及びｗ２からも分るように、２Ｔの長さの最短ピットが形成がされる場合に、そのピット（記録マーク）の両側に低露光パワーのビームを照射し、それ以外の場合には、ピットが形成されない場合にのみ低露光パワーのビームを照射している。二つのビーム２の照射間隔ｄは、トラックピッチｐと同じである。
【００４９】
本例の原盤露光方法によると、低強度のレーザビーム３３を最短ピットの隣接部に照射したので、他の長さのピットに比べて幅が狭くなる傾向のある最短ピットの幅を広げ、それにより、ピット幅をピット長さに拘わらず一層均一にすることができる。特に、最短ピットについて長さ（平均値が約１４０ｎｍ）よりも幅（平均値が約１７０ｎｍ）の方を大きくすることができる。従って、本例の原盤露光方法を用いれば、ピット長に拘わらず、幅の長いピットを確実に形成することができるので、線方向（トラック方向）に一層高密度な記録が可能な記録媒体を提供することができる。
【００５０】
具体例１−１と同様の条件及び記録ストラテジでカッティングされたピットの表面形状を具体例１−１と同様の方法で計測した。計測結果を図７に示す。図７に示すように、最短ピット（２Ｔ）におけるピット幅が他のピット長のピットとほぼ同レベルであり、従来例（図１８）及び具体例１−１（図５）に比べてピット幅の均一性かなり向上していることが分る。さらに、各ピット長のばらつきの標準偏差を６％に抑制することができた。
【００５１】
なお、この具体例において、図６（ｄ）の波形ｗ１及びｗ２は、第３のレーザビームと捉えることもできる。さらに、実際に、第３のレーザビームを発生する変調器または光源を第１及び第２のレーザビームを発生する変調器または光源と別に設けても良い。
【００５２】
＜具体例１−３＞
図８に、具体例１−１で説明した原盤露光装置を用いた原盤露光方法のさらに別の具体例を示す。この例では、レーザビームのパワーを高強度と低強度に切り換えることによって、具体例１−１及び１−２におけるビーム１及びビーム２による照射を単一のレーザビームのみで実行する。具体的には、図１に示した原盤露光装置において、第２光変調器２１の駆動を停止し、第１光変調器１７における変調波形を制御器（ＣＯＮＴ）により制御することにより、図８（ｃ）に示すような高強度と低強度の２種類のパワー波形を有するビーム２を照射する。従って、ビームの軌跡は高強度パワーのビームと低強度のパワーのビームはいずれもトラック中心上である（トラックｔ２参照）。なお、本例においては、最短ピット露光時のレーザ強度Ｐ３をその他のピット露光時のレーザ強度Ｐ１に対して相対的に５％程度強くした。また、低強度のレーザビームの露光強度Ｐ１を具体例１−１及び１−２の原盤露光方法に比べて大きくした。その他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、具体例１−１と同一にした。
【００５３】
具体例１−１と同様の条件及び記録ストラテジでカッティングされたピットの表面形状を具体例１−１と同様の方法で計測した。計測結果を図９に示す。図９に示すように、各長さのピットのピット長の分散度はやや改善されている。また、最短ピットにおけるピット幅が他のピットのピット長とほぼ同レベルであり、特に、従来例（図１８）及び具体例１−１（図５）に比べてかなり向上していることが分る。さらに、最短ピットのピット長のばらつきの標準偏差を８％に抑制することができた。なお、本例の原盤露光方法にてカッティングされた光ディスク原盤１のフォトレジスト層には、現像した状態で低強度のレーザビームの照射部分に浅い窪みが形成された。これは、低強度のレーザビームの露光強度Ｐ１を具体例１−１及び１−２の原盤露光方法に比べて大きくしたことによると考えられる。
【００５４】
＜具体例２＞
次に、本発明に係る原盤露光装置及び露光方法の第２具体例を図１０を参照しながら説明する。
【００５５】
図１０に示すように、この具体例の原盤露光装置は、光源及び光変調器等を搭載した固定テーブル３と、検出器やビーム分割器などを搭載した移動テーブル４及びフォトレジストが表面に塗布された原盤１を回転可能に支持するターンテーブル２（図２参照）を主に備える。固定テーブル３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、入射されたレーザビーム１２を１次回折光５１と０次回折光５２とに分離する音響光学効果光変調器（以下、単に「光変調器」と略する）５３と、光変調器５３へのレーザビーム１２の入射角度を規制する第１のレンズ５４と、光変調器５３にて分離された１次回折光５１と０次回折光５２とを平行光線として取り出す第２のレンズ５５と、当該第２のレンズ５５に付設された遮光部材５６と、０次回折光５２の偏光軸を９０度回転する１／２波長板２４と、１次回折光５１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、０次回折光５２の光路を移動テーブル４側に変更する第３のミラー２６を備える。また、移動テーブル４上には、具体例１−１と同様に光学系（３１，３２，３４，３５，３７，３９）及び検出器３８を備える。具体例１−１で説明したのと同じ素子には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
レーザビーム１２は、光変調器５３が発生する粗密進行波に入射して回折により１次回折光５１と０次回折光５２に分割される。ここで、それらの回折光は、回折により、図１１に示すように互いに逆位相となる。１次回折光５１は、０次回折光５２のオン期間でオフに反転し、０次回折光５２のオフ期間でオンに反転している。すなわち、光変調器５３は、レーザビーム１２を２つのビームに分離すると共に、それらの２つのビームが互いに逆位相となるように強度変調を行う。第２のレンズ５５に遮光部材５６を付設しているので、遮光部材５６がない場合（図１１の破線部）に比べて、１次回折光５１及び０次回折光５２の立上がりと立下がりとをよりシャープにすることができる（図１１の実線部）。これは、遮光部材５６が、０次光と１次光以外の迷光を遮断しているからである。従って、遮光部材５６により１次回折光５１と０次回折光５２との分離を一層明瞭にすることができる。
【００５７】
分離された０次回折光５２は、具体例１−１と同様にアッテネ−タ３１で強度調整され、回折格子３２にて±１次回折光３３に再分割される。再分割された±１次回折光３３は、偏光ビームスプリッター３５で、最初に分割された１次回折光５１と合成される。そして、具体例１−１と同様に、１次回折光５１はピットを露光するための高強度のレーザビームとして使用され、再分割された±１次回折光３３はトラック境界部を露光するための強度のレーザビームとして使用される。それらの露光タイミングは、図３（ｃ）及び（ｄ）に示したような具体例１−１の場合と同様に制御することができる。
【００５８】
本例の原盤露光装置及び露光方法を用いると、具体例１−１及び１−２で使用した原盤露光装置と同様に高強度のレーザビームによるかぶりの影響を防止し、ジッターを抑制することができる。さらに、本例の原盤露光装置は、単一の光変調器で済み、かつ第２の光変調器用の信号源も不要となるので、原盤露光装置をコンパクトに且つ安価に製造することができる。
【００５９】
＜具体例３＞
具体例１−１で用いた原盤露光装置のアッテネータ３１及び回折格子３２の代わりに位相マスク５１を用いた以外は、具体例１−１と同様にして、図１２に示した原盤露光装置を組立てた。図１２に示した各要素については、既に図１との関係で説明したのでその説明を省略する。
【００６０】
レーザ光源１１からの波長２５７ｎｍのレーザビーム１２をノイズイータ１４に通してノイズを取り除いた後、ハーフミラー１５により二分割し、第１レーザビーム１６及び第２レーザビーム２０をそれぞれ第１光変調器１７及び第２光変調器２１に通す。第１光変調器１７は、第１レーザビーム１６がピットパターンを形成するための露光光に変調されるように制御回路ＣＯＮＴから送られる駆動信号に基づいて第１レーザビーム１６を変調する。第２光変調器２１は、基本的に第１レーザビーム１６がオンの時にはオフ、オフの時にはオンになるように制御回路ＣＯＮＴから送られる駆動信号に基づいて第２レーザビーム２０を変調する。ここで、２つのレーザビーム信号が重ならないように制御回路ＣＯＮＴ中に設けられた遅延回路及び削り回路により調整し、また、第２レーザビーム２０の強度が現像後にレジストが完全に除去されない程度の強度、より具体的にはフォトレジストの感度Ｌの１／２未満の強度に減衰する。
【００６１】
強度及びオン／オフタイミングが変調された第２レーザビーム２０は、１／２波長板２４に通って偏光方向が９０°回転した後、アッテネータ３１を経て、位相マスク５１に入射する。位相マスク５１は石英ガラス製であり、図１３に示すように、２１４ｎｍ（位相差πに相当）の高さの段差が設けられることで高半部５１ａと低半部５１ｂからなる。レーザビーム２０が段差部分を含むマスクの中心を通過すると、高半部５１ａと低半部５１ｂを通過したレーザビームは半波長だけ位相差が生じる。高半部５１ａと低半部５１ｂを通過した二つのビームは半波長だけ位相差が異なるのでビームの重なり部分が干渉により打ち消しあい、ビーム中央の強度が低下する。従って、図１４に示したようなレーザビーム断面の強度分布を有する第２レーザビーム２０は、位相マスク５１を通過することで図１５に示すような強度分布の光となる。図１４及び図１５において、Ｘ方向及びＹ方向は、それぞれ、原盤１の半径方向及び周方向を意味する。このような強度分布を有する第２レーザビーム２０（３３）は、偏光ビームスプリッター３５で第１レーザビーム１６と合体し、対物レンズ３７を通過して原盤１に照射される。なお、位相マスク５１を通過した第２レーザビーム２０（３３）は対物レンズ３７を通過することで２分割され、その分離幅は対物レンズの開口数（ＮＡ）とレーザ−波長に依存する。この例では、ＮＡ＝０．９の対物レンズを用いた。なお、原盤のトラックピッチは３２０ｎｍであり、ビットピッチは６９．０ｎｍとした。
【００６２】
この例では、第１具体例１−１で用いた回折格子３２の代わりに位相マスク５１を用いたので以下のような優位点を有する。第１に、回折格子では回折により１次光に加えて０次光が発生するので、この０次光を除去しなければならないが、位相マスクではその必要がない。第２に回折格子で分離できる二つのビーム間隔は回折格子の格子定数とレーザ波長で決まるので、狭い間隔が得難く、特に、回折格子を使ってビーム間隔を３００ｎｍ以下にするのは困難であるが、位相マスクでは３００ｎｍ以下の狭い間隔が得られるという利点がある。これにより、高密度記録のためにトラック幅が一層狭くなった場合であっても本発明に従い低露光ビームをトラックの両側に所定の間隔で低強度のビームを照射して、かぶりの問題を解決することができる。
【００６３】
本例では位相マスクを用いて、原盤のトラックピッチ３２０ｎｍに対してビーム間隔を２６０〜３００ｎｍにすることができた。一方、具体例１−１のように位相マスクの代わりに回折格子を用いた場合には、ビーム間隔は３００〜３２０ｎｍであった。
【００６４】
図１６に、この具体例の露光方法で用いた露光パターンを示すが、この露光パターン自体は、具体例１−１の場合と同様である。図１６（ｂ）はトラックｔ２上にピットを形成するためのビットデータであり、このビットデータに応じて第１光変調器１７で変調された高強度レーザビーム１６（ビーム１）の波形の変調パターンを図１６（ｃ）に、このビットデータとほぼ逆位相になるように第２光変調器２１で変調された低強度レーザビーム３３（ビーム２）の波形の変調パターンを図１６（ｄ）に示す。
【００６５】
露光波形における先端及び後端のパルス幅Ｌ１をＬ１＝０．６Ｔ、削りＬ３をＬ３＝Ｔ−Ｌ１、３Ｔマーク以上のウエスト長Ｌ２をＬ２＝（ｎ−２）Ｔ、先端及び後端のレーザ強度Ｐ１とウエスト部のレーザ強度Ｐ２の関係をＰ２＝Ｐ１×（Ｌ１／Ｔ）とした。ビーム２の強度はビーム１の強度の１０％とした。
【００６６】
図１７に上記のような条件でカッティングされたプリピットの長さと幅との関係を示す。図１７は、２Ｔ〜８Ｔのピットを形成した後、ＡＦＭでそれらの長さ及び幅を観測して、それらのピットの幅と長さの分布を表している。ピット長さのばらつきの標準偏差σはσ＝７％であった。特に本具体例では位相マスクを用いて、低強度レ−ザービームをトラックピッチ未満の間隔でトラックの両側に照射しているので、一層高密度化された光ディスクにおいても本発明に基づいて同一サイズのピットの長さ及び幅のばらつきを抑制することができる。
【００６７】
＜光ディスクスタンパの製造方法＞
前記各具体例で露光された光ディスク原盤１のフォトレジスト層を現像処理し、現像された光ディスク原盤１のレジストパターンをニッケルメッキなどにより転写することにより光ディスクスタンパを作製することができる。
【００６８】
あるいは以下のようなＲＩＥ処理によるプロセスを実施しても良い。前記各具体例で露光された光ディスク原盤１のフォトレジスト層を現像処理し、所定のレジストパターンを有する光ディスク原盤１を得る。次いで、光ディスク原盤１に反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理を行う。この際、レジストパターンはマスクとして作用する。ＲＩＥ処理により、光ディスク原盤１の表面に形成されるレジストパターンに対応するピットパターンが得られる。このピットパターンをニッケルメッキなどにより転写することによって光ディスクスタンパを作製することができる。
【００６９】
このように、本発明の光ディスクスタンパは、前記具体例の原盤露光装置及び原盤露光方法にて露光された光ディスク原盤１を用い、転写技術を応用することにより作製することができるので、信号を高密度に記録することができ、かつ信号のジッター及びクロストークを低減することができる。特に、前記ＲＩＥ処理を通じて得られた光ディスクスタンパは、以下の理由から信頼性が高い。具体例１−３の原盤露光方法にてカッティングされた光ディスク原盤１のように、フォトレジスト層における低強度のレーザビームの照射部分に浅い窪みが形成される。しかし、その部分にフォトレジスト層が残存している限り、フォトレジスト層はマスクとして機能し、その部分のＲＩＥ処理時のエッチングを防止できる。この結果、原盤には高強度のレーザビームにて露光されたレジストパターンのみに対応するピットパターンを形成することができる。従って、窪みの形成に伴う不都合の発生を防止することができ、フォトレジスト層を露光する時のマージンを広げることができる。
【００７０】
さらに、本発明の光ディスク基板は、前記の光ディスクスタンパを鋳型として用い、複製技術を応用することにより複製される。この光ディスク基板を用いてＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＭＯなどの各種の光ディスクを製造することができる。このような光ディスクは、信号を高密度に記録することができ、かつ信号のジッター及びクロストークを低減することができる。特に、図７に示したように、長さよりも幅の方が長いピット（露光マーク）が形成された原盤を用いて作製した、長さよりも幅の方が長いピットが形成された基板を有する光ディスクは高い線記録密度を有することができるので、光ディスクの記録容量の向上を図ることができる。
【００７１】
なお、前記具体例において、特定の光ディスク原盤の露光装置、光ディスク原盤の露光方法、光ディスクスタンパ及び光ディスク基板を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の形状及び他の方式の情報記録媒体用の露光装置、露光方法、スタンパ及び基板にも適用できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明によれば、光感受層の異なるエリアにレーザ強度が光感受層の感度以上の高強度のレーザビームとレーザ強度が光感受層の感度以下の低強度のレーザビームとを照射することにより、高強度のレーザビームの照射部分の周囲に生じるかぶりの問題を解決し、高強度のレーザビームの照射パターンやピット長さに関わりなく、所望のピットパターンを形成することができ、特にピット長、ピット幅などのピットサイズ及びピット形状のばらつきを低減することができる。よって、トラックピッチを狭小化して高密度記録を行ってもジッター及びクロストークが低い情報記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】具体例１−１の原盤露光装置の平面図である。
【図２】具体例１−１の原盤露光装置の要部側面図である。
【図３】具体例１−１の原盤露光装置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示す説明図である。
【図４】図１に示した原盤露光装置に備えられる第２のビーム分割器の他の例を示す概念図である。
【図５】具体例１−２の原盤露光装置を用いてカッティングされたプリピットの長さと幅との関係を示すグラフ図である。
【図６】具体例１−２の原盤露光装置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の他の例を示す説明図である。
【図７】具体例１−２の原盤露光方法でカッティング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】具体例１−３の原盤露光装置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のさらに他の例を示す説明図である。
【図９】具体例１−３の原盤露光方法でカッティング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１０】具体例２の原盤露光装置の平面図である。
【図１１】具体例２の原盤露光装置に備えられた音響光学効果光変調器より得られる１次回折光及び０次回折光並びに露光信号の波形を示すグラフである。
【図１２】具体例３で用いた原盤露光装置の概略図である。
【図１３】具体例３の原盤露光装置で用いた位相マスクの斜視図である。
【図１４】位相マスクを通過する前のレーザビームのスポット断面の強度分布を示すグラフである。
【図１５】位相マスクを通過した後のレーザビームのスポット断面の強度分布を示すグラフである。
【図１６】具体例３の原盤露光装置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示す説明図である。
【図１７】具体例３の原盤露光方法でカッティング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１８】従来例に係る方法でカッティング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１９】本発明の原理を、従来の方法と比較して説明する概念図である。
【図２０】低露光部の発生原理を示す説明図である。
【図２１】かぶりの発生原理を示す説明図である。
【図２２】従来例に係る原盤露光装置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示す説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
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、  １５  ハーフミラー（第１のビーム分割器）、  １６  第１のレーザビーム（高強度のレーザビーム）、  １７  第１光変調器、  ２１  第２光変調器、  ３１  アッテネータ、  ３２  回折格子（第２のビーム分割器）、  ３３  ±１次回折光（低強度のレーザビーム）、  ３７  対物レンズ、  ５１  ０次回折光、  ５２  １次回折光、  ５３  光変調器、  ５６  遮光部材
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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