(57)【要約】本発明は、ＣＤ又はＤＶＤのような光情報担体の製造に用いられる原盤金型（１）を製造する方法に関する。本発明によれば、基板（３）には、放射ビーム（７）によって照射される感光性層（５）が備えられる。感光性層とレンズ系の当該層に対向する補正レンズ（５９）との間に存在するギャップ（５３）に、水のような液体が供給される。この結果、走査スポットの寸法は小さくされ、製造されるべき情報ディスクの情報密度が増加する。本発明によれば、液体は、補正レンズ（５９）に直に隣接して位置する供給口（６９）を経由して供給される。従って、供給口を経由して供給される液体は直に且つ専らギャップ（５３）に輸送され、この結果、ギャップを満たすために供給すべき液体の量を少なくすることができる。この結果、ギャップ内に、空気の包含の無い均一な液体のクエットの流れが得られる。このクエットの流れはレンズ系の望ましくない如何なる機械的振動をも生じさせない。
2004506290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に走査可能な情報担体を製造する方法であって、前記方法は、原盤金型が製造される第１の工程と、前記原盤金型によって又は前記原盤金型により製造されたドータ金型によって前記情報担体が複製プロセスによって製造される第２の工程とを有し、前記第１の工程において、基板に備えられる感光性層が、光学レンズ系によって前記感光性層上の走査スポットに合焦される変調放射ビームによって照射され、前記基板及び前記レンズ系は互いに相対的に移動し、前記感光性層と前記レンズ系の前記感光性層に対向するレンズとの間に存在するギャップに液体が供給され、前記液体が流出口を経由して供給され、前記流出口は、前記走査スポットの位置における前記レンズ系に対する前記基板の移動方向に見て、前記走査スポットの上流に且つ前記レンズに直に隣接して位置し、前記流出口は、前記レンズの前記感光性層に対向する面が延在する仮想面内に実質的に延在する壁面に設けられることを特徴とする方法。
【請求項２】
光学的に走査可能な情報担体の製造に使用される原盤金型を製造する方法であって、前記方法では、基板上に備えられる感光性層は、光学レンズ系によって前記感光性層上の走査スポットに合焦される変調放射ビームによって照射され、前記基板及び前記レンズ系は互いに相対的に移動し、前記感光性層と前記レンズ系の前記感光性層に対向するレンズとの間に存在するギャップに液体が供給され、前記液体が流出口を経由して供給され、前記流出口は、前記走査スポットの位置における前記レンズ系に対する前記基板の移動方向に見て、前記走査スポットの上流に且つ前記レンズに直に隣接して位置し、前記流出口は、前記レンズの前記感光性層に対向する面が延在する仮想面内に実質的に延在する壁面に設けられることを特徴とする方法。
【請求項３】
前記基板は、円盤形であって且つ前記基板に垂直に延在する回転軸を中心に回転し、前記レンズ系は前記回転軸に対して半径方向に実質的に移動し、前記液体が、前記回転軸に関する接線方向に見て、前記走査スポットの上流の流出口を経由して供給されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記液体は、流量φ＝０，５＊Ｖ＊Ｈ＊Ｗ（ここで、Ｗは少なくとも２＊Ｈ＊ＮＡ／√（ｎ２−ＮＡ２）に等しく、Ｖは、前記走査スポットの位置における前記レンズ系に対する前記基板の移動の速度、Ｈは前記ギャップの高さ、Ｗは、前記移動方向に垂直な方向に見たときの前記ギャップに広がる前記液体の幅、ＮＡは前記レンズ系の開口数及びｎは前記液体の光屈折率）で前記流出口を経由して供給されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記幅Ｗは、大きくても約１０＊Ｈであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記高さＨは、小さくても約４μｍ且つ大きくても約１００μｍであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記高さＨは、小さくても約７μｍ且つ大きくても約１０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記流出口は丸く、前記流出口の直径は大きくても約０，５＊Ｗであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記液体は、前記移動方向から見たときに、前記レンズ系の下流において前記感光性層から採取されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１０】
光学的に走査可能な情報担体の製造に使用される原盤金型の製造のための装置であって、前記装置が、感光性層を伴う基板を置くことができる回転軸を中心に回転可能なテーブルと、線源と、動作しているとき前記線源によって発生する放射ビームを前記感光性層上の走査スポットに合焦するための光学レンズ系と、前記光学レンズ系が前記回転軸に対して主に半径方向に移動できるようにするための移動装置と、前記感光性層と前記レンズ系の前記感光性層に対向するレンズとの間のギャップに液体を供給するための液体供給手段とを備え、前記液体供給手段は流出口を有し、前記流出口は、回転軸に関する接線方向に見て、前記光軸の上流に且つ前記レンズに直に隣接して位置し、前記流出口は、前記レンズの前記感光性層に対向する面が延在する仮想面内に実質的に延在する壁面に位置することを特徴とする装置。
【請求項１１】
作動しているときに前記流出口を経由して前記ギャップに供給される液体の流れは、流量φ＝０，５＊Ｖ＊Ｈ＊Ｗ（ここで、Ｗは少なくとも２＊Ｈ＊ＮＡ／√（ｎ２−ＮＡ２）に等しく、Ｖは、前記光軸の位置における前記レンズ系に対する前記基板の移動の速度、Ｈは前記ギャップの高さ、Ｗは、前記半径方向に見たときの前記液体の流れの幅、ＮＡは前記レンズ系の開口数及びｎは前記液体の光屈折率）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記幅Ｗは、大きくても約１０＊Ｈであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記高さＨは、小さくても約４μｍ且つ大きくても約１００μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記高さＨは、小さくても約７μｍ且つ大きくても約１０μｍであることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記流出口は丸く、大きくても約０，５＊Ｗの直径を有することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記レンズの前記感光性層に対向する側には、前記接線方向に見て前記光軸の上流に延在し且つ前記液体の流れの所定の幅Ｗに等しい幅を有するダムが備えられ、前記流出口は、前記幅と同じ幅を有し且つ前記接線方向に見て前記レンズの前記ダムに接続される他のダムに備えられていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、前記流出口及び前記レンズ系を基準に見て下流に配された採取装置を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記採取装置は、他の移動装置によって、前記レンズ系と同期して前記回転軸に関する他の半径方向に移動可能な採取口を有することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的に走査可能な情報担体を製造する方法に関する。この方法では、原盤金型が製造される第１の工程と、前記原盤金型によって又は前記原盤金型により製造されたドータ金型によって前記情報担体が複製プロセスによって製造される第２の工程とを有し、前記第１の工程において、基板に備えられる感光性層が、光学レンズ系によって前記感光性層上の走査スポットに合焦される変調放射ビームによって照射され、前記基板及び前記レンズ系は互いに相対的に移動し、前記感光性層と前記レンズ系の前記感光性層に対向するレンズとの間に存在するギャップに液体が供給される。
【０００２】
本発明は更に、光学的に走査可能な情報担体の製造に使用される原盤金型を製造する方法に関する。この方法では、基板上に備えられる感光性層は、光学レンズ系によって前記感光性層上の走査スポットに合焦される変調放射ビームによって照射され、前記基板及び前記レンズ系は互いに相対的に移動し、前記感光性層と前記レンズ系の前記感光性層に対向するレンズとの間に存在するギャップに液体が供給される。
【０００３】
本発明は、光学的に走査可能な情報担体の製造に使用される原盤金型の製造のための装置にも関する。この装置は、感光性層を伴う基板を置くことができる回転軸を中心に回転可能なテーブルと、線源と、動作しているとき前記線源によって発生する放射ビームを前記感光性層上の走査スポットに合焦するための光学レンズ系と、前記光学レンズ系が前記回転軸に対して主に半径方向に移動できるようにするための移動装置と、前記感光性層と前記レンズ系の前記感光性層に対向するレンズとの間のギャップに液体を供給するための液体供給手段とを備える。
【０００４】
【従来の技術】
原盤金型を製造するための冒頭に言及された型式の方法及び装置が日本特許出願公開公報１０２５５３１９号に開示されている。この既知の方法によれば、感光性層は、ガラスから作られる円盤形の基板に塗布される。この基板は既知の装置のテーブルに固定される。このテーブル及び基板は基板に垂直に延在する回転軸を中心に回転し、レンズ系は回転軸に対して半径方向に比較的低速で移動し、このため、感光性層上に形成される放射ビームの走査スポットは、感光性層上においてスパイラル状のトラックをたどる。放射ビーム（既知の装置においてはレーザビーム）は、一連の照射された元素及び照射されていない元素がスパイラル形状のトラック上に形成されるように変調される。上記の一連の元素は、製造されるべき情報担体上の所望の一連の情報エレメントに対応する。続いて感光性層が現像され、これによって照射された元素が溶解して一連の窪みが感光性層に形成される。次に、比較的に薄いアルミニウム層が感光性層上にスパッタされる。続いて、このアルミニウム層には電着プロセスによって比較的厚いニッケル層が設けられる。次に、このように形成されるニッケル層が基板から除去され、製造されるべき原盤金型が形成される。上記のやり方により、この原盤金型には、製造されるべき情報担体上の所望の一連の情報エレメントに対応する一連の突出した部分を有する円盤形状の面が備えられる。このようにして製造される原盤金型は、所望の情報担体の製造に適切に用いることができるが、一般的には、複製プロセスにおいて、多数の複製物、いわゆるドーター金型が原盤金型によって作られる。これらのドーター金型は、他の複製プロセス、一般的には射出成形プロセスによって所望の情報担体を製造するために用いられる。このやり方によれば、比較的高価な原盤金型の必要数が抑えられる。原盤金型により又は当該原盤金型により製造されるドーター金型によりピット状の情報エレメントを有するＣＤ又はＤＶＤのような光学的に走査可能な情報担体を製造するこのような方法は一般に知られた通常の方法である。
【０００５】
この既知の方法によれば、感光性層と当該感光性層に対向するレンズ系のレンズとの間に存在するギャップは水で満たされる。この目的のため、既知の装置にはテーブルの回転軸の近くに流出口が備えられる。流出口を経由して供給される水は、遠心力の影響で感光性層の表面のほぼ全体に広がり、このため上記ギャップも水で満たされる。水は空気よりもかなり大きい光屈折率を有するため、上記ギャップ内への水の供給により、走査スポットの位置において放射ビームの光線とレンズ系の光軸との成す角度がかなり増加するという結果に至る。その結果として、感光性層上の放射ビームの走査スポットはかなり小さくなり、このため、より多くの照射された元素及び照射されていない元素を感光性層に形成することができ、製造されるべき情報担体はより高い情報密度を有する。
【０００６】
既知の方法及び既知の装置の欠点は、ギャップ内に形成される液体膜が空気を含むため、この液体膜が常に均一であるとは限らないという点である。その結果として、許容できない欠陥が感光性層に生じる。それに加えて、不均一な液体膜は、様々な力をレンズ系に作用させる。このレンズ系は、放射ビームを感光性層上に合焦し位置決めする目的でアクチュエータによって感光性層に垂直及び平行な方向に移動することができるとともに、このアクチュエータの上記の方向の硬さには限りがあるため、液体膜に作用する様々な力は、上記の方向にレンズ系の望ましくない振動を生じさせ、この振動により、感光性層に許容できない欠陥も生じる。既知の方法及び既知の装置の他の欠点は、比較的多くの量の液体が供給されなければならない点である。その結果として、既知の装置は、液体と装置の他の部分との間の望ましくない接触を避けるための大がかりな手段を備えなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、既知の方法及び既知の装置の上述した欠点をできるだけ排除するための、光学的に走査可能な情報担体を製造する方法、原盤金型を製造する方法、及び冒頭に記載した型式の原盤金型を製造するための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】
この目的の達成のため、本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法及び本発明による原盤金型の製造方法は、前記液体が流出口を経由して供給され、前記流出口は、前記走査スポットの位置における前記レンズ系に対する前記基板の移動方向に見て、前記走査スポットの上流に且つ前記レンズに直に隣接して位置し、前記流出口は、前記レンズの前記感光性層に対向する面が延在する仮想面内に実質的に延在する壁面に設けられることを特徴とする。
【０００９】
この目的を達成するため、本発明による原盤金型の製造のための装置は、前記液体供給手段が流出口を有し、前記流出口は、回転軸に関する接線方向に見て、前記光軸の上流に且つ前記レンズに直に隣接して位置し、前記流出口は、前記レンズの前記感光性層に対向する面が延在する仮想面内に実質的に延在する壁面に位置することを特徴とする。
【００１０】
流出口は、レンズ系に対する基板の移動方向に見て、走査スポットの上流に位置するため、液体は、レンズ系に対する基板の移動の結果として液体に作用する粘性力の影響を受けて、流出口から走査スポットに輸送される。本発明による装置では、レンズ系に対する基板の移動方向はテーブルの回転方向によって実質的に決まるため、液体供給手段は、テーブルの回転軸に関する接線方向に見て、レンズ系の光軸の上流に位置する。流出口は感光性層に対向するレンズ系のレンズに直に隣接して配されるため、供給される液体は、実質的に専ら感光性層とレンズとの間のギャップに直に輸送される。その結果として、感光性層の全体ではなく、レンズ系の真下に位置する非常に狭い部分にのみ、液体が供給されなければならない。このことは、供給すべき液体の量をかなり減少させる結果に至る。流出口が形成される上記の壁面は、レンズの感光性層に対向する面も延在する仮想面内に実質的に延在するため、この壁面はレンズの当該面に実質的に連続する。このことは、液体が十分な流量且つ十分な圧力で流出口を経由して供給される場合、感光性層とレンズとの間のギャップに、均一なクエットの流れ、即ち空気の包含が無く且つ線形速度特性を有する均一な液体膜を生じさせる。この均一なクエットの流れは、レンズ系にほぼ一定の力を作用させ、この結果、レンズ系の望ましくない振動がかなり阻止される。
【００１１】
本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法の特定実施例及び本発明による原盤金型の製造方法の特定実施例は、前記基板が、円盤形であって且つ前記基板に垂直に延在する回転軸を中心に回転し、前記レンズ系は前記回転軸に対して半径方向に実質的に移動し、前記液体が、前記回転軸に関する接線方向に見て、前記走査スポットの上流の流出口を経由して供給されることを特徴とする。これらの特定実施例では、基板は回転軸を中心にかなり高速で回転し、レンズ系は半径方向にかなり低速で移動するため、感光性層上には、照射された元素と照射されていない元素とのスパイラル形状のトラックが形成される。走査スポットの位置におけるレンズ系に対する基板の移動方向は、基板の移動方向によって実質的に決まる。回転軸に関して接線方向に見て、流出口は走査スポットの上流にあるため、液体は、基板の回転の影響を受けて、流出口から上記接線方向に見て下流に位置する走査スポットに輸送される。
【００１２】
本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法の特定実施例及び本発明による原盤金型の製造方法の特定実施例は、前記液体が、流量φ＝０，５＊Ｖ＊Ｈ＊Ｗで前記流出口を経由して供給されることを特徴とする。ここで、Ｗは少なくとも２＊Ｈ＊ＮＡ／√（ｎ２−ＮＡ２）に等しく、Ｖは、前記走査スポットの位置における前記レンズ系に対する前記基板の移動の速度、Ｈは前記ギャップの高さ、Ｗは、前記移動方向に垂直な方向に見たときの前記ギャップに広がる前記液体の幅、ＮＡは前記レンズ系の開口数及びｎは前記液体の光屈折率である。
【００１３】
本発明による装置の特定実施例は、作動しているときに前記流出口を経由して前記ギャップに供給される液体の流れは、流量φ＝０，５＊Ｖ＊Ｈ＊Ｗを有することを特徴とする。ここで、Ｗは少なくとも２＊Ｈ＊ＮＡ／√（ｎ２−ＮＡ２）に等しく、Ｖは、前記光軸の位置における前記レンズ系に対する前記基板の速度、Ｈは前記ギャップの高さ、Ｗは、前記半径方向に見たときの前記液体の流れの幅、ＮＡは前記レンズ系の開口数及びｎは前記液体の光屈折率である。
【００１４】
上記の流量は、空気を包含せず且つ線形の速度特性を有する幅Ｗの均一のクエットの流れをギャップに得るために必要である。ギャップ内の液体の流れの幅Ｗは少なくとも上記の値を有するという事実によって、光軸の周りに存在するレンズの光学的に有効な部分が液体で完全に覆われる。
【００１５】
本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法の特定実施例、本発明による原盤金型の製造方法の特定実施例及び本発明による装置の特定実施例は、幅Ｗが大きくても約１０＊Ｈであることを特徴とする。Ｗが約１０＊Ｈである場合、ギャップにおける液体の流れの幅は、レンズ系の開口数が通常値であり且つ液体として水が用いられるとき、上記の最低必要となる幅の２倍乃至３倍である。このやり方によれば、液体の流れの幅はマージンを持ち、このため、作動しているとき液体の流れの流量又は方向にわずかなズレが生じた場合でも、レンズの光学的に有効な部分の全体は液体で覆われたままとなる。
【００１６】
本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法の特定実施例、本発明による原盤金型の製造方法の特定実施例及び本発明による装置の特定実施例は、高さＨが小さくても約４μｍ且つ大きくても約１００μｍであることを特徴とする。高さＨが上記の範囲内の値を持つ場合、本発明による方法及び装置は満足な結果を得ることが分かった。高さＨが４μｍ以下である場合、レンズ系と基板との間に機械的な接触が生じる危険がかなり大きい。高さＨが１００μｍを超える場合、ギャップ内の液体の流れに必要な流量は非常に大きいため、レンズ系及び／又は基板の機械的振動が生じる危険がかなり大きい。
【００１７】
本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法の特定実施例、本発明による原盤金型の製造方法の特定実施例及び本発明による装置の特定実施例は、高さＨが小さくても約７μｍ且つ大きくても約１０μｍであることを特徴とする。高さＨが上記の範囲内の値を持つ場合、本発明による方法及び装置が最適の結果を得ることが分かった。
【００１８】
本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法の特定実施例、本発明による原盤金型の製造方法の特定実施例及び本発明による装置の特定実施例は、前記流出口は丸く、前記流出口の直径は大きくても約０，５＊Ｗであることを特徴とする。ギャップ内の液体の流れが空気を包含することを防止するために、流出口での液体の流れは所定の最小の流出圧力が要求される。液体の流れが所定の流量である場合、流出口が大きくなるにつれて流出圧力が減少するため、流出口が大きくなるにつれて空気の包含という危険が増加する。流出口が丸く且つ直径が大きくても約０，５＊Ｗに等しい場合、空気の包含という危険は無視できる程度に小さいことがわかった。
【００１９】
本発明による装置の特定実施例は、前記レンズの前記感光性層に対向する側に、前記接線方向に見て前記光軸の上流に延在し且つ前記液体の流れの所定の幅Ｗに等しい幅を有するダムが備えられ、前記流出口は、前記幅と同じ幅を有し且つ前記接線方向に見て前記レンズの前記ダムに接続される他のダムに備えられていることを特徴とする。本発明による装置の当該特定実施例では、流出口を有する壁が、他のダムの感光性層に対向する側により形成される。ダム及び他のダムと感光性層との間のギャップに存在する液体の流れは、毛管液力の影響によって、その流れの方向に直角に見てギャップ内に留まる。結果として、液体の流れの流量が十分に大きい場合において、ダム及び他のダムが高精度で液体の流れの幅及び位置を決定し、このため、作動しているとき、レンズの光学的に有効な部分を液体で常に覆うためには、液体の流れに最低限要求される幅に対して比較的小さいマージンが必要となるだけで済む。加えて、この特定実施例では、液体の流れによってレンズ系に働く様々な力が更に緩和される。
【００２０】
本発明による光学的に走査可能な情報担体の製造方法の特定実施例及び本発明による原盤金型の製造方法の特定実施例は、前記液体が、前記移動方向から見たときに、前記レンズ系の下流において前記感光性層から採取されることを特徴とする。
【００２１】
本発明による装置の特定実施例は、前記流出口及び前記レンズ系を基準に見て下流に配された採取装置を有することを特徴とする。液体はレンズ系の下流において感光性層から採取されるため、使用済みの液体がギャップに再度導入され、流出口を経由してギャップに供給される液体の流れを乱すというこが実質的に防止される。
【００２２】
本発明による装置の特定実施例は、前記採取装置が、他の移動装置によって、前記レンズ系と同期して前記回転軸に関する他の半径方向に移動可能な採取口を有することを特徴とする。採取口は、他の移動装置によって、作動しているとき採取口が回転軸からレンズ系と回転軸との間の距離に対応する距離だけ離れて常に位置するように、移動する。このやり方によれば、実用的な構造の採取装置が得られ、採取口は最小寸法を有する。
【００２３】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載される実施例を基準にして明白となり、その実施例を基準にして説明されるだろう。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１ａ乃至１ｅは、ＣＤ又はＤＶＤのような光学的に走査可能な情報担体の製造に用いられる原盤金型１を製造する本発明による方法の複数の工程を示す。従って、図１ａ乃至１ｅに示す工程は、本発明による光学的に走査可能な情報担体を製造する方法の複数の工程である。図１ａは、円盤状のガラスの基板３の一部分を示す。これらの方法によれば、先ず、基板３の一方の側に、薄い感光性層５が備えられる。図１ｂに示すように、感光性層５は、変調された放射ビーム７により連続的に照射される。本例では、約２６０ｎｍの波長のＤＵＶレーザービームが示されている。感光性層５に照射するため、図２乃至図７を基準にして以下に記載される本発明に係る装置が利用される。放射ビーム７は、図１ｂに線図的に示される装置の光学レンズ系９によって、感光性層５上の走査スポット１１に合焦される。基板３及びレンズ系９はこの装置によって互いに移動し、この結果、感光性層５上の変調された光ビーム７が一連の照射された元素１３及び照射されていない元素１５を形成する。上記の一連の元素は、製造される情報担体上に形成される一連の情報エレメントに対応する。この例による方法は、図１ｂに示す照射された元素１３が所望のピット状の情報エレメントに対応しており、ピット状の情報エレメントを有する情報層が備えられた情報担体を製造するために適切に用いることができる。照射された感光性層５は続いて現像液によって現像される。この現像液により、基板３上の照射された元素１３は溶解し、照射されていない元素１５は残る。このやり方によって、情報担体上の所望のピット状の情報エレメントに対応する図１ｃに示す一連のピット１７が、感光性層５に形成される。続いて、スパッタリングプロセスによって、図１ｄに示すように、感光性層５が比較的薄いアルミニウムの層１９で覆われ、その後、電着プロセスにおいて、アルミニウム層が比較的厚いニッケル層２１で覆われる。このように形成されるニッケル層２１が製造されるべき原盤金型１である。この金型１は、最終的に、図１ｅに示すように基板３から除去される。原盤金型１は製造される情報担体のネガである。つまり、原盤金型１は一連の一段高くなった部分２３を有し、この部分２３は情報担体上の一連のピット状の所望の情報エレメントに対応する。このようにして、所望の情報担体を射出成形するための射出成形機において金型として用いられるのに適した原盤金型１が提供される。しかしながら、通常は、原盤金型１の代わりに、原盤金型１の複製が射出成形用の金型として用いられる。この原盤金型の複製は一般にドーター金型と呼ばれる。このドーター金型は、それ自体既知の通常の複製プロセスを用いて原盤金型１によって製造される。原盤金型１によって多数のドーター金型を製造することにより、多数の一連の同一の情報担体の製造に必要である比較的高価な原盤金型の数はかなり削減される。
【００２５】
図２は、原盤金型１の製造に用いられる本発明による装置２５を概略的に示す。上述したように、装置２５は感光性層５を照射するため、即ち感光性層５上に所望の一連の照射されたエレメント及び照射されていないエレメントを形成するために用いられる。装置２５は、感光性層５を有する基板３が置かれるテーブル２７を有する。テーブル２７は、テーブル２７及び基板３に垂直に延在する回転軸を中心に回転可能である。このテーブルは第１の電気モータ３１によって駆動することができる。装置２５は更に線源３３を有する。図示された例では、この線源３３は、装置２５のフレーム３５の固定位置に固定されたレーザ源である。装置２５の上記の光学レンズ系９は装置２５の第１の摺動体３７上に固定されている。この摺動体３７は、装置２５の第１の移動装置３９によって、回転軸２９に関して半径Ｘ方向に平行に移動することができる。この目的のために、第１の移動装置３９は第２の電気モータ４１を有する。このモータ４１によって、第１の摺動体３７は、Ｘ方向に平行に延在し且つフレーム３５に固定された直線ガイド４３上を移動することができる。ミラー４５も第１の摺動体３７に固定されている。作動しているとき、線源３３によって発生する放射ビーム７がＸ方向に平行に延在する放射ビーム経路４７をたどり、この放射ビームはミラー４５によってレンズ系９の光軸４９に平行な方向に偏向する。レンズ系９は焦点アクチュエータ５１によって、第１の摺動体３７に対して光軸４９に平行な方向に比較的小さい距離だけ移動することができる。焦点アクチュエータ５１によってレンズ系９を光軸４９に平行な方向に移動することにより、放射ビーム７を感光性層５に合焦することができる。作動しているとき、基板５が配されたテーブル２７は第１のモータ３１によって比較的高速で回転軸２９を中心に回転し、レンズ系９は第２のモータ４１によって比較的低速で半径Ｘ方向に平行な方向に移動し、この結果、放射ビーム７の走査スポット１１は感光性層５上をスパイラル状にたどり、このスパイラル状のトラックに従って一連の照射された元素と照射されていない元素とが感光性層５に設けられる。
【００２６】
装置２５は比較的高い情報密度を有する原盤金型を製造するのに最適に用いることができる。即ち、この装置２５によって、感光性層５の単位面積当たりにかなりの多くの照射されたエレメントを設けることができる。走査スポット１１が小さくなるにつれて、達成可能となる情報密度は増加する。走査スポット１１の寸法は、放射ビーム７の波長、及びレンズ系９と感光性層５との間に存在する媒体の光屈折率ｎに依存する開口数ＮＡを伴うレンズ系９の開口数ＮＡによって決定される。その屈折率が大きいほど、走査スポット１１は小さい。本発明による装置２５及び当該装置を用いて実行される本発明による方法では、空気より非常に大きい光屈折率を有する水がレンズ系９と感光性層５との間のギャップ５３に供給されるということから、かなり高い情報密度を達成することができる。この目的のため、図示された例では、使用されるＤＵＶ放射ビーム７を透過し且つ感光性層５を侵さないということから、水を最適に用いることができる。水以外の比較的に大きい光屈折率を有する液体であって、放射ビーム７を透過し且つ感光性層５を侵さない液体を代わりに用いることもできる。
【００２７】
図４は、レンズ系９、感光性層５を有する基板及び感光性層５とレンズ系９との間のギャップ５３の断面を詳細に示す。レンズ系９は対物レンズ５５を有しており、この対物レンズ５５はレンズホルダ５７内に固定されている。レンズ系９は比較的小さい補助レンズ５９を更に有し、この補助レンズ５９は、レンズ系９の基板３に対向する側に備えられている。この補助レンズ５９は板状の坦体６１に固定されており、基板３に対向する平らな面６３を有する。担体６１はレンズホルダ５７によって囲まれる空間を遮断しており、平らな壁面６５を有する。この壁面６５は基板３に対向し、補助レンズ５９の面６３も広がる仮想面内を実質的に広がる。担体６１内には、壁面６５に形成された流出口６９に通じている液体供給部６７が設けられている。本発明によれば、流出口６９は、光軸４９及び走査スポット１１から、この光軸４９及び走査スポット１１の位置においてレンズ系９に対し基板３が移動する方向である図４に示す移動方向Ｚとは反対の方向に見て、補助レンズ５９と直に隣り合う。従って、流出口６９を経由して供給される水は、レンズ系９に対する基板３の移動の影響によって、流出口６９から下流に位置する走査スポット１１に向かって移動方向Ｚに運ばれる。それ故に、流出口６９は、上記移動方向Ｚから見て、走査スポット１１及び光軸４９の上流に位置する。装置２５の場合、基板３の回転速度は、レンズ系９が半径Ｘ方向に移動する速度に対してかなり速いため、上記移動方向Ｚは基板３の回転方向によって実質的に決まる。この理由のため、流出口６９は、回転軸に接し且つ半径Ｘ方向に垂直のＹ方向から見て、光軸４９の上流に位置する。流出口６９が補助レンズ５９に直に隣接して備えられるため、流出口６９を経由して供給される水は、直に且つ実質的に専らギャップ５３に輸送される。従って、ギャップ５３を水で満たすために、水は、流出口６９からかなり低い流量で供給されなければならない。流出口６９が形成される壁面６５及び補助レンズ５９の基板３に対向する面６３は、互いに実質的に連続している。その結果として、水が流出口６９を経由して十分大きな流量及び圧力で更に供給される場合、均一なクエットの流れがギャップ５３に生じる（即ち、空気を含まない均一な水の膜であり、実質的に線形の速度特性である）。このようなクエットの流れによって、壁面６５及び補助レンズ５９の面６３に、ほぼ一定の力が働く。その結果として、ギャップ５３に存在する水は、レンズ系９に、変動する液体の力を実質的に作用させない。このような変化する液体力は、レンズ系９に望ましくない振動を生じさせ、従って感光性層５上において許容できない放射ビーム７の焦点誤差及び位置誤差を生じさせるだろう。クエットの流れは空気を含まないため、ギャップ５３に存在する放射ビーム７は空気の包含による乱れがない。このような空気の包含も、許容できない焦点誤差及び位置誤差を生じさせる。
【００２８】
図５は、補助レンズ５９及び壁面６５の底面、ギャップに存在する破線で示された液体の流れ７１を概略的に示す。図５は補助レンズ５９の光学的に有効な部分７３も示す。この部分７３は、直径ＤＥＦＦの円によって形成され、これにより、放射ビーム７の最も外側の光線が補助レンズ５９の面６３を横切る。直径ＤＥＦＦは図４にも示されている。直径ＤＥＦＦ＝２２＊Ｈ＊ＮＡ／√（ｎ２−ＮＡ２）である。ここで、Ｈは図４に示すギャップ５３の高さ、ＮＡはレンズ系９の開口数、及びｎはギャップ５３内の水の光屈折率である。補助レンズ５９の光学的に有効な部分７３を水が完全に覆うように、すなわちギャップ５３において放射ビーム７が完全に水を通過するように、ギャップ５３における液体の流れ７１は、少なくとも直径ＤＥＦＦに等しい幅Ｗを持たなければならない。所望の幅Ｗである均一なクエットの流れを達成するために、水は、流量φ＝０，５＊Ｖ＊Ｈ＊Ｗで流出口６９を経由して供給される。ここで、Ｈはギャップ５３の高さ、Ｖは光軸４９及び走査スポット１１の位置におけるレンズ系９に対する基板３の速度である。図５に示すように、図示される例での幅Ｗは、上記直径ＤＥＦＦより大きい。このようにして幅Ｗにマージンを持たせることによって、作動しているとき、液体の流れ７１の流量又は方向にわずかなズレが生じても、補助レンズ５９の光学的に有効な部分７３が水で全く覆われないことが起こらない。実際問題として、Ｗが大きくても直径ＤＥＦＦの約２倍乃至３倍である場合、有効なマージンが得られる。その場合、レンズ系９の開口数が通常の値において、Ｗは、大きくても高さＨの約１０倍である。
【００２９】
図４に示される例では、ギャップ５３の高さＨは約１０μｍである。高さＨは、レンズ系９と感光性層５との機械的接触が起きないようにするために、約４μｍ以下ではないことが好ましい。高さＨは、ギャップ５３における液体の流れ７１の流量が極端に大きくなることを防止するために、約１００μｍを越えないことも好ましい。このような流量の大きい液体の流れ７１においては、レンズ系９の機械的振動の危険がかなり増加する。本発明による方法及び装置を用いることによって、高さＨが小さくても約７μｍ且つ大きくても約１０μｍである場合、最適な結果が達成されることを発見した。加えて、水は、流出口６９から十分な流出圧力で供給されなければならない。流出圧力が低すぎる場合、液体の流れ７１に望ましくない空気の包含が生じる危険が大きい。流出口６９の寸法が増加するにつれて、液体の流れ７１の流量を所定の値にするのに必要な流出圧力は減少するため、流出口６９の寸法は十分に小さくなければならない。流出口６９が円形である図４及び図５に示す例では、空気の包含を防止するため、流出口６９の直径は０，５＊Ｗを越えてはならないということを発見した。ここで、Ｗはギャップ５３における液体の流れ７１の幅である。十分に高い流出圧力では、空気の包含は、流出口６９から出る水の一部が初めは移動方向Ｚの反対方向に流れるという事実により、防止される。図４及び図５において符号７５が付されている当該水の一部は、続いて移動方向Ｚに運ばれ、このため当該一部７５は流出口６９の周りに広がり、これによって空気の包含に対する水障壁が形成される。
【００３０】
図２に示すように、装置２５は、採取口７９が備えられた採取装置７７を更に有する。図示された例では、採取口７９は装置２５の第２の摺動体８１上に固定されている。この摺動体８１は、装置２５の第２の移動装置８３によって、回転軸２９に対して半径Ｘ’方向に平行な方向に移動することができる。この目的のために、第２の移動装置８３は第３の電気モータ８５を有する。このモータ８５によって、摺動体８１は、フレーム３５に取り付けられ且つＸ’方向に平行な方向に延在する直線案内手段８７上を移動することができる。図３の概略平面図は、採取口７９が、回転軸２９を基準にしてレンズ系９とは反対の位置に配されていることを示している。作動しているとき、採取口７９は第３のモータ８５によってレンズ系９と同期して移動し、レンズ系９及び採取口７９は回転軸２９からほぼ等しい距離Ｒに常時位置している。このやり方によれば、採取口７９はレンズ系９の下流に配され、このため、レンズ系９の位置に供給されて図３に示すように回転する基板３によって運ばれる液体の流れ７１は、採取口７９によって感光性層５から採取される。水はこのようにレンズ系９の下流において感光性層５から採取されるので、既に使用された水がギャップ５３に戻り、これによってギャップ５３に与えられる適正量の液体の流れ７１を乱すことが防止される。採取口７９は第３のモータ８５によってレンズ系９と同期して半径Ｘ’方向に移動するため、作動しているとき、この採取口７９は、回転軸２９から、レンズ系９の回転軸２９からの距離に対応する距離だけ常に離れており、既に使用された水を採取するために採取口７９の寸法及び採取力は比較的小さくなければならない。
【００３１】
本発明による装置の他の実施例は、図６及び図７に概略的に示されているように、補助レンズ５９’の感光性層５に対向する側６３’にダム８９が設けられている点で、上記の装置２５とは異なる。図６及び図７には、他の実施例の装置の、装置２５の部分に対応する部分は、対応する符号によって示されている。以下には、他の実施例の装置と装置２５との違いのみが説明されている。ダム８９は、接線Ｙ方向に見て、補助レンズ５９’の光学的に有効な部分７３’から上流にその補助レンズ５９’のエッジまで延在している。流出口６９’は他のダム９１に備えられている。このダム９１は担体６１’の壁面６５’に備えられており、接線Ｙ方向に見て、ダム８９から流出口６９’を越えて延在している。ダム８９及び他のダム９１は、両方とも幅Ｗ’且つ高さｈ’であり、このため、接線Ｙ方向に見て、ダム８９及び他のダム９１は互いに連続している。作動しているとき、流出口６９’を経由して十分な流量の水が供給される場合、ダム８９，９１と感光性層５との間に存在するギャップ９３にクエットの流れが生じ、このクエットの流れは、Ｙ方向に対し直角から見て、毛管液力の影響により、ギャップ９３に維持される。従って、ダム８９、９１により、ギャップ９３内の液体の流れ７１’の位置及び幅が決まる。従って、ギャップ９３において補助レンズ５９’の光学的に有効な部分７３’の位置における液体の流れ７１’の位置及び幅が正確に決められるため、液体の流れ７１’の最低限必要な幅に対し必要とされる上記のマージンを小さくすることができる。この理由のために、本例では、ダム８９，９１の幅Ｗ’が補助レンズ５９’の光学的に有効な部分７３’の直径ＤＥＦＦをほんのわずか超える様子が図７に示されている。加えて、ダム８９の幅及び長さが小さいという結果、補助レンズ５９’に作用する液力は更に小さくなり、このため、望ましくないレンズ系９の機械的振動の危険が更に減少する。
【００３２】
流出口６９、６９’は、補助レンズ５９、５９’に近く且つその補助レンズの光学的に有効な部分に近いため、より良好な結果が得られることに注意されたい。本発明による装置では、理論的には、流出口を、補助レンズの感光性層に対向する面であって、且つその補助レンズの光学的に有効な部分の外側の面に備えてもよい。しかしながら、実際問題として、補助レンズに流出口を備えることは、非常に面倒なことがわかる。
【００３３】
上記の丸い流出口６９、６９’の代わりに、レンズ系に対する基板の移動方向に垂直に延在するスリット形状の流出口のような別の形状の流出口を用いてもよいことにも注意すべきである。
【００３４】
最後に、本発明は、図１ａ乃至図１ｅに示されるプロセス工程に従う方法に限定されないことに注意すべきである。本発明は、基板に備えられる感光性層が変調放射ビームにより照射される工程を少なくとも有するプロセスによって原盤金型が製造され、その原盤金型又は適切な複製プロセスを用いて当該原盤金型によって製造されたドータ金型によって光学的に走査可能な情報担体が製造される他の方法も包含する。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】光学的に走査可能な情報担体を製造するための本発明に係る方法及び光学的に走査可能な情報担体の製造に用いられる原盤金型を製造するための本発明に係る方法における一の工程を概略的に示す。
【図１ｂ】光学的に走査可能な情報担体を製造するための本発明に係る方法及び光学的に走査可能な情報担体の製造に用いられる原盤金型を製造するための本発明に係る方法における一の工程を概略的に示す。
【図１ｃ】光学的に走査可能な情報担体を製造するための本発明に係る方法及び光学的に走査可能な情報担体の製造に用いられる原盤金型を製造するための本発明に係る方法における一の工程を概略的に示す。
【図１ｄ】光学的に走査可能な情報担体を製造するための本発明に係る方法及び光学的に走査可能な情報担体の製造に用いられる原盤金型を製造するための本発明に係る方法における一の工程を概略的に示す。
【図１ｅ】光学的に走査可能な情報担体を製造するための本発明に係る方法及び光学的に走査可能な情報担体の製造に用いられる原盤金型を製造するための本発明に係る方法における一の工程を概略的に示す。
【図２】図１ａ乃至図１ｅに示す方法で用いられる、本発明による装置を概略的に示す。
【図３】図２に示す装置によって処理される基板の概略平面図である。
【図４】図２に示す装置のレンズ系及び当該レンズ系の下に位置する基板の概略断面図である。
【図５】図４に示すレンズ系及びレンズ系と基板との間に存在する液体の流れの底面図である。
【図６】図１ａ乃至図１ｅに示す方法において用いることができる本発明による装置の他の実施例の基板及びその基板の上に位置するレンズ系の概略断面図である。
【図７】図６に示すレンズ系及びレンズ系と基板との間に存在する液体の流れの概略底面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004506290.tif 000028