(57)【要約】【課題】同一面内ピットパターンとグルーブパターンの二領域が露光される光記録媒体用原盤において、ピットパターン形成を容易にすることができ、露光装置の使用環境を厳しくしないことによりコストアップを抑制することができる光記録媒体用原盤ならびに光記録媒体用原盤の露光方法を提供すること。【解決手段】基盤上に第一のフォトレジスト層、酸化膜からなる中間層、および第二のフォトレジスト層が順次積層されている二層フォトレジスト原盤を使用した光記録媒体用原盤において、該フォトレジスト原盤の露光工程で、同一面内で露光線速を変更させ、線速が異なる各領域で異なったパターンが露光されたものであることを特徴とする光記録媒体用原盤。【選択図】図１
2007242200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤上に第一のフォトレジスト層、酸化膜からなる中間層、および第二のフォトレジスト層が順次積層されている二層フォトレジスト原盤を使用した光記録媒体用原盤において、該フォトレジスト原盤の露光工程で、同一面内で露光線速を変更させ、線速が異なる各領域で異なったパターンが露光されたものであることを特徴とする光記録媒体用原盤。
【請求項２】
前記露光線速が異なる二領域のうち、線速が遅い領域にピットパターンが露光されたものであることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体用原盤。
【請求項３】
前記露光線速が異なる二領域のうち、線速が速い領域にグルーブパターンが露光されたものであることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体用原盤。
【請求項４】
基盤上に第一のフォトレジスト層、酸化膜からなる中間層、および第二のフォトレジスト層が順次積層されている二層フォトレジスト原盤を使用した露光方法において、該フォトレジスト原盤へ露光するパターンを変更する際に露光線速を変更することを特徴とするフォトレジスト原盤の露光方法。
【請求項５】
前記露光線速が異なる二領域のうち、線速の遅い領域にピットパターンを露光することを特徴とする請求項４に記載のフォトレジスト原盤の露光方法。
【請求項６】
前記露光線速が異なる二領域のうち、線速の速い領域にグルーブパターンを露光することを特徴とする請求項４に記載のフォトレジスト原盤の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光記録媒体用原盤、特にハイブリッドディスク用原盤とこれを作製するためのフォトレジスト原盤の露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今における情報量の増大により、アプリケーションソフトウェアや音楽、画像（静止画、動画）、各種データなどの大容量の情報は、光記録媒体で配布・販売されるのが一般的となっている。
これらの情報を記録する光記録媒体としては、ＣＤやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の再生専用領域からなる光記録媒体が広く普及しており、これらの光記録媒体は記録情報が予めピットとして基板上に形成され、当該成形基板上に反射層と保護層を積層させている構造になっている。これに対して、記録可能領域からなるＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の記録用光記録媒体も広く普及している。この記録用光記録媒体は全面に時間情報が記録されたグルーブ（案内溝）が形成されており、前記グルーブが形成された成形基板上に記録層（ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−Ｒでは有機色素等、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷでは無機相変化膜）、反射層、保護層を積層させ、光記録装置でピットを書き込むことにより、時間情報とデータが記録される構造の光記録媒体が得られる。
【０００３】
近年では、再生専用領域と記録可能領域の両方を同一媒体上に有する光記録媒体、いわゆるハイブリッドディスクが実用化されている。この媒体では、再生専用領域として存在する既存の情報に、新たな情報を記録可能領域に付加することができる。たとえばコンピューターソフトの古いコンテンツを、新しいバージョンにアップグレードさせることができる等、当該光記録媒体の使い勝手を向上させることができる。
【０００４】
ＣＤフォーマットのハイブリッドＣＤ−Ｒ／ＲＷを例にとると、再生専用領域を形成するピットと記録可能領域を形成するグルーブでは、異なる深さで形成する必要があり、それぞれ深さがλ／４ｎおよびλ／８ｎ（λ：再生波長、ｎ：基盤の屈折率）であることが望ましい。このような光記録媒体を得るためには、光記録媒体原盤とするためのフォトレジスト原盤におけるフォトレジストのパターン形成において、ピットとグルーブ（案内溝）で深さを変える必要がある。前記光記録媒体用原盤を製造する場合、まずターンテーブルに固定されたガラス基盤を回転させながら、ガラス基盤上にフォトレジスト材料を塗布する。そしてピットパターンとグルーブの潜像の露光は、通常ガラス基盤上に形成されたフォトレジスト層へ、それぞれ高強度と低強度のレーザー光を照射することで行なっている。しかしフォトレジスト層が単層のため、ピットの深さはフォトレジスト層膜の厚さとして正確に管理することが可能であるが、グルーブの深さはレーザー光強度やフォトレジストの感度の誤差により変動してしまう。またグルーブ底部の形状がＶ字型となるため、この原盤より作製された光記録媒体の、記録可能領域における記録特性が悪化する。
【０００５】
このような課題を解決するため、例えば、特許文献１（特開平６−１５０３９１号公報）では、ガラス基盤の表面上にそれぞれ感度の異なるフォトレジストを回転させながら二回塗布し、第一のフォトレジスト層と第二のフォトレジスト層を積層させることで二層化し、上層のフォトレジスト層膜の厚さによりグルーブの深さを管理する方法が提案されている。しかし実際には、第二のフォトレジスト層に使用されるフォトレジスト材料の、原液に含まれる溶媒あるいは原液を希釈するための溶媒により、初めに積層された第一のフォトレジスト層が溶出されるため、上記の方法でフォトレジスト層を積層させることは不可能である。
【０００６】
そこで、特許文献２（特許第３４７６６２１号公報）、及び特許文献３（特許第３４７９４１３号公報）記載の発明では、前記のようなピットおよびグルーブ、二水準の深さを有する光記録媒体用原盤およびその製造方法が述べられている。
この従来技術を、便宜上、本発明における光記録媒体用原盤の層構成を説明する図１を借用して説明する。
すなわち該原盤では図１に、（本発明の場合と同様に）示されるように、ガラス基盤（１）上に積層される第一のフォトレジスト層（２）と第二のフォトレジスト層（４）の間に、電気抵抗の小さい導電性膜である中間層（３）を設けている。第一のフォトレジスト層（２）、中間層（３）、第二のフォトレジスト層（４）の膜の厚さはそれぞれ３００〜２０００Å、３０〜３００Å、３００〜２０００Åである。これはピット露光には第一のフォトレジスト層（２）および第二のフォトレジスト層（４）を、グルーブ露光には第二のフォトレジスト層（４）のみをそれぞれ露光できるように、二水準のレーザー光強度で潜像を行なっており、中間層（３）の膜厚によりピットを露光する露光ビームが中間層（３）を８５％以上透過するようにしているためである。また、第一のフォトレジスト層（２）の感度が、第二のフォトレジスト層（４）の感度より大きくなるような層構成の組み合わせとしている。これらにおいて、中間層（３）の熱拡散の効果により、底部の中心部分が盛り上がらないピットパターンの形成が可能となる。加えて第一のフォトレジスト層（２）が第二のフォトレジスト層（４）より高感度であることを利用することで、レジストの境界部分に段のないピットパターンを形成することができる。よって二水準のレーザー光強度で潜像することにより、深さの異なるピットパターンおよびグルーブ（案内溝）を同一盤面上へ形成することができる。
【０００７】
二水準のレーザー光強度で露光された前記の光記録媒体用フォトレジスト原盤は、特許文献４（特開平９−３２０１２４号公報）に開示されている発明の装置および方法によって現像が行なわれることにより、ピットやグルーブが形成される。
図２に、現像によるピットおよびグルーブのパターニング手順を示す。図２は、本発明における現像によるピットおよびグルーブのパターニング手順を示すものであるが、便宜上、これを借用して説明する。
レーザー露光（５）された原盤（図２（ａ）参照）に、まずアルカリ溶液を塗布して、第二のフォトレジスト層（４）の潜像部分を現像する（図２（ｂ）参照）。二水準のレーザー光強度のうち、強い強度で露光されたピットパターン（６）は現像が中間層（３）まで達し、弱い強度で露光されたグルーブ（７）は第二のフォトレジスト層（４）途中まで現像される。
次に、酸溶液を塗布することで、ピット（６）パターン露光部の中間層（３）を除去する（図２（ｃ）参照）。このとき、レジスト層は酸に不溶のため、グルーブ（７）露光部の形状は変化しない。
さらに再度アルカリ溶液による現像を行なう（図２（ｄ）参照）。これにより、ピット（６）露光部では第二のフォトレジスト層（４）と共に、第一のフォトレジスト層（２）の潜像部分にあるフォトレジストを除去し、ピット（６）パターンが形成される。同時にグルーブ（７）露光部は、一回目の現像にて除去できなかった第二のフォトレジスト層（４）中、残りの潜像部分のフォトレジストを除去する。
最後に再度、酸溶液を塗布することで、グルーブ（７）形成部底の中間層（３）を除去し、グルーブが形成される（図２（ｅ）参照）。
一連の工程ではフォトレジスト材料をガラス基盤上に塗布するときと同様に、ターンテーブル上に設置した原盤を回転させながら、スピンコート法により潜像部分のフォトレジスト材料を除去するための現像液、中間層を除去するための酸溶解液、およびリンス液となる純水の吐出を行なうので、現像および中間層除去の内外差が発生せず、それぞれ均一なピットおよびグルーブ形状を得ることができる。
前述した光記録媒体用原盤を使用することにより、同一盤面上にピットからなる領域とグルーブからなる領域の両方が形成されている、所望の光記録媒体用原盤を得ることができる。
【０００８】
しかしながら、前述のプロセスにおいて、前記光記録媒体用原盤に使用されている第一および第二のフォトレジスト層材料の感度が、使用する露光機のレーザー波長に対して弱い場合、ピットパターン形成時に問題が発生する。前述の通りピットパターンを露光する際にはグルーブ露光用よりも高水準のレーザー光強度に設定する必要があるが、このピット露光用のレーザー光強度が、露光機が出力可能な光量（露光パワー）の上限を使用してもピット形状が所望よりも狭く形成される。場合によっては第二のフォトレジスト層（４）の現像が不十分になり、原盤の中間層を境に第一のフォトレジスト層の潜像部分が細く現像され二段ピットとなってしまう。前述の通り本光記録媒体用原盤は、第一のフォトレジスト層の感度が、第二のフォトレジスト層より大きくなるような層構成となっている。よって前記の場合において現像における条件の変更、すなわち現像時間あるいは現像液の濃度による対応では、第一のフォトレジスト層の現像が速く進行し潜像部分をはみ出て現像され第二のフォトレジスト層潜像部分の現像を逆転し、中間層を境に逆テーパーのピット形状が形成されたり、第一のフォトレジスト層が全て現像されピットのみならずグルーブパターンも流失したりする場合がある。
また前記の場合においてピット形成が可能であっても、レーザー光量が上限付近に設定されることにより、レーザー光源や露光機中のレンズ、光学素子（Ａ／Ｏ）の消耗が早くなる。よって光源や露光機部品の交換周期が早くなることによるコストアップが不可避である。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１５０３９１号公報
【特許文献２】特許第３４７６６２１号公報
【特許文献３】特許第３４７９４１３号公報
【特許文献４】特開平９−３２０１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明ではかかる問題に対し、同一面内ピットパターンとグルーブパターンの二領域が露光される光記録媒体用原盤において、ピットパターン形成を容易にすることができ、露光装置の使用環境を厳しくしないことによりコストアップを抑制することができる光記録媒体用原盤ならびに光記録媒体用原盤の露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の本発明によって解決される。
（１）「基盤上に第一のフォトレジスト層、酸化膜からなる中間層、および第二のフォトレジスト層が順次積層されている二層フォトレジスト原盤を使用した光記録媒体用原盤において、該フォトレジスト原盤の露光工程で、同一面内で露光線速を変更させ、線速が異なる各領域で異なったパターンが露光されたものであることを特徴とする光記録媒体用原盤」、
（２）「前記露光線速が異なる二領域のうち、線速が遅い領域にピットパターンが露光されたものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の光記録媒体用原盤」、
（３）「前記露光線速が異なる二領域のうち、線速が速い領域にグルーブパターンが露光されたものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の光記録媒体用原盤」、
（４）「基盤上に第一のフォトレジスト層、酸化膜からなる中間層、および第二のフォトレジスト層が順次積層されている二層フォトレジスト原盤を使用した露光方法において、該フォトレジスト原盤へ露光するパターンを変更する際に露光線速を変更することを特徴とするフォトレジスト原盤の露光方法」、
（５）「前記露光線速が異なる二領域のうち、線速の遅い領域にピットパターンを露光することを特徴とする前記第（４）項に記載のフォトレジスト原盤の露光方法」、
（６）「前記露光線速が異なる二領域のうち、線速の速い領域にグルーブパターンを露光することを特徴とする前記第（４）項に記載のフォトレジスト原盤の露光方法」
【発明の効果】
【００１２】
前記第（１）項により、同一面内にピットおよびグルーブからなる領域を容易に形成することができる。
前記第（２）項により、レーザー露光によるピットの潜像が確実になされ、現像時のピット形成を容易にすることができる。
前記第（３）項により、グルーブの形状を容易に形成することができる。
前記第（４）項により、二つのフォトレジスト層の現像速度バランスを保ちピットおよびグルーブ領域の形成を容易にすることができる。
前記第（５）項により、ピット潜像を確実にし、現像によるピット形成を容易にすることができる。加えて過剰なレーザー光量を出力する必要がないので、レーザー光源や露光機部品への負担を軽減することができる。
前記第（６）項により、グルーブ形成を容易にすることができる。また、露光工程中ピットパターンからグルーブパターンへのレーザー切り換え時にレーザー光量の変動を小さくでき、レーザー光源や露光機部品への負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を詳細に述べる。
まず図１に、本発明で作製される光記録媒体用原盤の断面構成図を示す。図中ガラス基板（１）の上に第一のフォトレジスト層（２）、中間層（３）、第二のフォトレジスト層（４）の順に積層されており、フォトレジスト層中でレーザー光の照射により露光された潜像部分は、アルカリ水溶液に可溶となる。第一および第二のフォトレジスト層で使用されるフォトレジスト材料はポジ型と呼ばれており、感光材料やノボラック樹脂等の固体をアルキル系やアセテート系の溶媒に溶解させた状態となっているのが一般的である。フォトレジスト材料の原液は高粘性・高濃度であるため、光記録媒体用原盤を作製する場合には通常、原液を前記の溶媒等によって希釈した後に使用される。
【００１４】
次に、図２により、図１に示した光記録媒体用原盤の製造プロセスについて説明する。
フォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料の塗布には、一般的にスピンコート法が用いられる。まず円形のガラス基盤を研磨、洗浄した後、塗れ性向上のためガラス基板表面上をシランカップリング剤（密着剤）によるトリメチルシリル化処理により疎水化する。
【００１５】
スピナー塗布装置は、例えば図３に示すように、スピンドルモータにより回転されるターンテーブルと、可動アーム部の先端に設けられた塗布液の吐出ノズルと、ノズル位置検出器と、前記モータのＣＬＶサーボ機構と、アーム（ノズル）移動速度制御部と、ノズル吐出圧制御部とを有する構成からなる。この塗布装置においては、アーム位置検出器により塗布液を吐出するノズル部（＝ディスペンサ）を有するアームの位置を検出し、その信号をＣＬＶサーボにフィードバックすることによりノズル部の吐出位置に合わせて被塗布体を線速度一定で回転させるものである。更にアーム位置検出器の信号をアームの移動制御部に、あるいは塗布液の吐出圧制御部にフィードバックさせることにより、アーム（ノズル）の塗布液吐出位置を制御することができ、また同時に、ノズルの塗布液吐出量を制御することができる。
この研磨・疎水化処理されたガラス基盤（１）をターンテーブルに設置し、ターンテーブルによりガラス基盤（１）を回転させながら、スピナー装置のディスペンサにてフォトレジスト材料を滴下する。当該フォトレジスト材料が盤面上に行き渡った後は滴下を終了し、ターンテーブルによる回転の回転数を滴下時よりも大きくして、遠心力により余分なフォトレジスト材料をガラス基盤（１）の外方に飛散させる。このフォトレジスト材料の飛散時における振り切り回転数を調整することにより第一のフォトレジスト層の膜厚を調整することが可能で、通常３００〜２０００Åの厚さになるよう設定する。
【００１６】
このように、フォトレジスト材料が塗布されたガラス基盤（１）をオーブンにてプリベークすることにより、第一のフォトレジスト層が形成される。第一のフォトレジスト層のプリベーク温度は、後述する第二のフォトレジスト層のプリベーク温度および露光・現像後のポストベーク温度より高く設定することが好ましい。これは第二のフォトレジスト層のプリベーク時および露光・現像後のポストベーク時に、第一のフォトレジスト層からの溶媒の蒸発によるガスの発生を防ぐためで、ガスが集中する部分の盛り上がりによる欠陥の発生がなく、良好な信号品質を得られるためである。また第一のフォトレジスト層が第二のフォトレジスト層より高感度にすることが、露光時にレジストの境界部分に段のないピットパターンを形成することができるため好適である。
【００１７】
次に、第一のフォトレジスト層上に導電性膜である中間層を形成する。この中間層には電気抵抗の小さいＩｎ２Ｏ３やＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３９５ｗｔ％−ＳｎＯ２５ｗｔ％）を使用すると、露光時、熱拡散効果により中間層膜質の変化を抑制できるため、ピット底部の中心が盛り上がらない平らなピット形状を形成することができる。また中間層の熱伝導率は４０Ｗ／ｍＫ以上であることが望ましい。中間層の積層には一般的にスパッタ法が用いられ、膜厚は１０〜３００Åの範囲で設定される。
【００１８】
最後に、中間層上に第二のフォトレジスト層を形成する。形成方法は第一のフォトレジスト層を形成するフォトレジスト材料を塗布したときと同様で、第一のフォトレジスト材料および中間層が形成されたガラス基盤（１）をターンテーブルに設置し、ガラス基盤（１）を回転させながらスピナー装置のディスペンサにてフォトレジスト材料を滴下する。フォトレジスト材料が盤面上に行き渡った後はフォトレジスト材料の滴下を終了し、ターンテーブルによる回転の回転数を滴下時よりも大きくすることで、遠心力により余分なフォトレジスト材料をガラス基盤（１）の外方に飛散させることができる。このフォトレジスト材料の飛散時における回転数を調整することにより第二のフォトレジスト層膜の厚さを調整することが可能で、通常３００〜２０００Åの厚さになるよう設定する。
【００１９】
この第二のフォトレジスト層形成プロセスにおいて、中間層の膜厚が第一のフォトレジスト層および第二のフォトレジスト層と比較して極端に薄く形成されている場合、特に中間層の膜厚が５０Å以下である場合、中間層膜面内に０．０５ｍｍ径程度のピンホールが多数生じるときがある。このときは、中間層まで積層した光記録媒体原盤上に第二のフォトレジスト層を形成させるためのフォトレジスト材料を塗布すると、前記のピンホールに塗布したフォトレジスト材料が浸透する場合がある。この浸透が第一のフォトレジスト層に達すると、第一のフォトレジスト層の界面上で第二のフォトレジスト材料を希釈している溶媒により、二種類のフォトレジスト材料が混合あるいは溶出し、第二のフォトレジスト層を形成するためのプリベーク中に溶媒が蒸発することに伴いピンホール開口部から膨張、破裂するため、第二のフォトレジスト層上に０．１５ｍｍ径程度の大きさ、１００Å〜３００Å程度の高さを持つ欠陥が生じる。このため光記録媒体の再生専用領域や記録後の記録可能領域の欠陥率が悪化し、再生時のエラーが多く発生してしまう原因となる。
【００２０】
これを防止するために、第二のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料を塗布する際に、フォトレジスト材料の吐出時間を短くする（１０秒以内）、飛散時における振り切り回転数を高速（３０００ｒｐｍ以上）にする、吐出位置を原盤の中心部（スタンパ加工時に切断する内径部分）とすることが好適である。
このように塗布されたガラス基盤（１）は、再度オーブンにてプリベークすることにより第二のフォトレジスト層が形成され、第一のフォトレジスト層、中間層および第二のフォトレジスト層が積層している光記録媒体用原盤となり、露光機にてレーザー光によるピットおよびグルーブ露光が可能な状態となる。
【００２１】
この光記録媒体用原盤は、露光装置を用いてピットパターンおよびグルーブパターンを露光する。
図４は、本発明で用いられるサーボ制御装置を用いる光ディスク原盤露光装置の機械系の概略構成を示すブロック図である。図４に示すように、光ディスク原盤露光装置には図示しない除振機構（例えば、空気圧によるサーボマウンタ）上の基台（３４）に取り付けられた装置である。基台（３４）上に固定ステージ（２７ａ）が固着されており、移動ステージ（２７ｂ）は、外部より供給される圧縮空気により固定ステージ（２７ａ）から静圧浮上しており、移動ステージ（２７ｂ）上にはＡｒレーザ（２４）の光源からレーザ光を光学ヘッド（３６）に導く移動光学系（３５）が搭載されている。移動ステージ（２７ｂ）はスライドモータ（２８）で駆動されるボールネジ（２８ａ）により左右に移動する。光学ヘッド（３６）は移動ステージ（２７ｂ）端に圧電素子（３７）を介して取り付けられ移動ステージ（２７ｂ）と同じ方向に微動できるようになっている。光学ヘッド（３６）側面には反射ミラー（３２ａ）があり、基台（３４）上のレーザ測長器（３２ｂ）からのレーザ光を反射し光学ヘッド（３６）の位置を計測することができる。
また、光学ヘッド（３６）の下方には回転機構があり、回転機構は、ターンテーブル（２２）、外部より供給される圧縮空気によりスラスト方向及びラジアル方向に静圧浮上して回転自在なエアースピンドル（２１ａ）、回転モータ（２１ｂ）及び回転角度を検出する光学式のロータリエンコーダ（３１）を備えて、基台（３４）に固定台（３４ａ）を介して取り付けられている。ターンテーブル（２２）上には、露光対象の光ディスク原盤（２３）が載置され、ターンテーブル（２２）は、光ディスク原盤（２３）を前記光学ヘッド（３６）に対向させる状態で吸着して、エアースピンドル（２１ａ）により回転される。光ディスク原盤（２３）にはＡｒレーザ（２４）のレーザ光が照射される。このレーザ光はＡｒレーザ（２４）から出た光が移動光学系（３５）を介し光学ヘッド（３６）内の対物レンズで極微小なスポットに絞られた光である。回転モータ（２１ｂ）はロータリエンコーダ（３１）の出力パルスを利用したスピンドルサーボ装置で帰還制御が行われる。スライドモータ（２８）はレーザ測長器（３２ｂ）の出力パルスを利用した位置決めサーボ装置（３０ａ）により帰還制御が行われる。システム制御装置（３３）からは回転モータ（２１ｂ）、スライドモータ（２８）を駆動する指令パルス信号が出力される。したがって、この指令パルス信号を制御することで光ディスク原盤（２３）上にスパイラル状のトラック溝を形成することができる。
スパイラル状のトラック溝形成の方法は、システム制御装置（３３）の指令パルス信号の発生方法によってＣＡＶ（Constant Angular Velocity）制御とＣＬＶ（Constant Linear Velocity）制御に分けることができる。ＣＡＶ制御で回転モータ（２１ｂ）の回転数はスパイラル状のトラック溝形成の最初から最後まで一定であるが、ＣＬＶ制御では回転モータ（２１ｂ）の回転数が、光学ヘッド（３６）の位置が移動するにしたがって変化する。
【００２２】
図５に示されるように、この種の光ディスク原盤露光装置に用いられるサーボ制御を行う装置は、以下のように構成されている。位置指令生成部（１）、位置制御部（２）、速度制御部（３）、リニアエンコーダから出力する位置フィードバック信号を微分して速度を算出する速度検出部（４）、電流制御部（５）、例えば電力増幅回路等からなるパワーアンプ（６）、機械系を駆動するモータ（７）、機械系の位置を検出するリニアエンコーダ（８）、直動ステージ上に回転機構を有する機械系（９）から構成される。
このサーボ制御装置は、位置指令生成部（１）により出力される位置指令信号（１０）にリニアエンコーダ（８）より検出された機械系（９）の位置を示す位置フィードバック信号（１１）が追従するように、モータ（７）の制御を行う構成である。また、この動作を高速安定に行うために位置指令信号（１０）と位置フィードバック信号（１１）との位置偏差信号（１２）に基づき位置制御部（２）が速度指令信号（１３）を生成する。さらに、位置フィードバック信号（１１）に基づいて速度検出部（４）により生成された速度フィードバック信号（１４）が、速度指令信号（１３）に追従するように、速度制御部（３）がモータ（７）への電流指令信号（１６）を出力している。そして、モータ（７）に流れる電流値を示す電流フィードバック信号（１７）が電流指令信号（１６）に追従するように、電流制御部（５）及びパワーアンプ（６）がモータ（７）に流す電流を制御する。図中、符号（１５）は速度指令信号（１３）と速度フィードバック信号（１４）との差分である速度偏差信号を表わす。
【００２３】
露光された光記録媒体用原盤は、図２に示すようなプロセスにより現像される。すなわちレーザー光（５）によりピット（６）パターン及びグルーブ（７）パターンが潜像された原盤（図２（ａ）参照）は、一回目のアルカリ溶液塗布による第二のフォトレジスト層（４）現像（図２（ｂ）参照）、一回目の酸溶液によるピット形成部の中間層（３）エッチング（図２（ｃ）参照）、二回目のアルカリ溶液塗布による第一のフォトレジスト層（２）、第二のフォトレジスト層（４）現像（図２（ｄ）参照）、二回目の酸溶液によるグルーブ形成部の中間層（３）エッチング（図２（ｅ）参照）を経ることで、同一面内に深さの異なるピット（６）パターン及びグルーブ（７）パターンをそれぞれ形成することができる。
【００２４】
一連の光記録媒体用原盤のプロセスにおいて、露光工程では露光原盤の回転線速を一定にし、照射するレーザー光およびピット／グルーブ信号パターンを切り換えるのが一般的である。しかし、露光機が搭載する発光レーザーの波長と、光記録媒体用原盤のフォトレジスト層感度との関係から、露光機の最大出力可能光量（パワー）でピットパターンを露光しても潜像が細くなり、現像により形成されたピット形状が所望の幅よりも狭くなる。場合によっては原盤の中間層を境に第一のフォトレジスト層の潜像部分よりも細く現像され二段ピットが形成されてしまう。この対応を現像時における現像時間延長あるいは現像液濃度増加で試みると、先に説明したように、第二のフォトレジスト層より感度が高く、ピットの潜像が形成されている第一のフォトレジスト層の現像が潜像をはみ出し、中間層を境に逆テーパー型のピット形状となるパターン崩れや、ピット領域に隣接するグルーブパターンの流出を生じる。即ち双方のフォトレジスト層の現像速度バランスが保てなくなる。
【００２５】
本発明では、前述のような第一のフォトレジスト層、中間層および第二のフォトレジスト層が積層している光記録媒体用二層フォトレジスト原盤を使用した露光工程において、同一面内で露光線速を変更させ、線速が異なる各領域で異なったパターンを露光することが、ピット／グルーブを所望の形状に形成するのに有効であることが判明した。
【００２６】
光記録媒体用原盤にパターン露光する際に露光線速を速く、すなわち露光中の原盤の回転数を上げた場合、低い線速で露光する時と同等の形状のピットあるいはグルーブ形状を得るためには、露光で照射するレーザー光量を低線速露光時よりも増加させなければならない。逆に光記録媒体用原盤にパターン露光する際に露光線速を遅く、すなわち露光中の原盤の回転数を下げると、速い線速で露光する時と同等の形状のピットあるいはグルーブ形状を得るためには、露光で照射するレーザー光量を高線速露光時より減少させればよい。これにより露光機レーザーの出力能力に対し過剰なレーザー光量を使用する必要がなくなる。また第一のフォトレジスト層と第二のフォトレジスト層、それぞれの潜像部分の現像速度バランスが保たれ、露光後は原盤の現像条件の極端な変更をする必要がなく、パターン崩れや流出を防止し所望のピット／グルーブ形状を容易に形成することができる。
【００２７】
加えて上記の原盤の露光方法では、レーザー光量が露光機の許容能力の上限付近に設定されることがないため、レーザー光源や露光機中の光学素子（Ａ／Ｏ）やレンズへ対するダメージを減らすことで交換周期が長くなり、コストダウンとなり好適である。
【００２８】
また本発明では、前記の露光工程において露光線速が異なる二領域のうち、線速が遅い領域にピットパターンが、線速の速い領域にグルーブパターンが露光されることが、光記録媒体用原盤上にピットおよびグルーブパターンを容易に形成させるのに有効であった。通常、同一の光記録媒体用原盤上に深さの異なるピットおよびグルーブパターンを露光する際には、前述の通り、光量の異なる二水準のレーザー光が用いられ、グルーブよりも深いピットを露光する際には、ピット露光用レーザーの光量をグルーブ露光用よりも大きく設定する。このピット露光用レーザーの光量が露光機の出力能力上限である場合、レーザー光波長と光記録媒体用原盤のフォトレジスト層感度との関係から潜像が不十分となり、所望のピット形状が得られない、あるいはレーザー光源や露光機中の光学素子、レンズの消耗が激しくなるといった不都合が発生する。しかし、ピット露光時の露光線速をグルーブ露光時より遅くすることにより、テーパーな形状で所望の幅を持つピットを得るために必要なレーザー光量を小さくすることができる。これにより第一のフォトレジスト層（ピット）と第二のフォトレジスト層（グルーブ、ピット）の現像速度バランスが保たれ、露光後の現像条件を極端に変更すること無く、ピット／グルーブ形状の形成が容易になる。
【００２９】
ピット／グルーブパターンを露光する際の線速の決定は、露光機が搭載しているレーザーの出力光量能力に依存されるが、グルーブパターンを露光する際の線速がピットパターン露光時線速の２倍近傍、好ましくは１．５〜３倍程度に設定することが、パターン形成や露光機の制御の面で容易となるため有効である。
【００３０】
加えて、前述の原盤の露光方法により、ピット露光用のレーザー光量とグルーブパターン露光用のレーザー光量との差を小さくすることができ、ピットからグルーブへ露光パターンが切り替わる際の光量差、すなわち露光機の出力電圧差が小さくなることにより露光機への負担が軽減される。よってレーザー光源や露光機中の光学素子、レンズの寿命が延び交換周期が長くなるため、コストダウンとなり好適である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１、比較例１）
２５０ｍｍ径の円形ガラス基盤を研磨、洗浄した後、ヘキサメチレンジシラサン（ＨＭＤＳ）によるトリメチルシリル化処理により研磨面を疎水化した。この後ガラス基盤はスピナー装置のターンテーブルに設置し、このターンテーブルによりガラス基盤を回転させながら、スピナー装置のディスペンサにより、第一のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料（シプレイ製ＳＰＲ６８０９原液を溶媒により希釈したもの）をスピンコート法にて塗布した。このフォトレジスト材料が塗布されたガラス基盤をオーブン中にて１３５℃で３０分間プリベークし、膜厚が１１５０Åである第一のフォトレジスト層を形成した。続いてスパッタ法にて中間層となるＩｎ２Ｏ３を１０Å積層した。最後に第一のフォトレジスト層と同様にスピンコート法にて、第二のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料（シプレイ製Ｕｌｔｒａ−ｉ１２３原液を溶媒により希釈したもの）を塗布した。このフォトレジスト材料が塗布されたガラス基盤はオーブンにて９０℃で３０分間プリベークすることで、膜厚の合計が１５００Å（第二のフォトレジスト層膜厚３４０Å）になるような第二のフォトレジスト層を形成し、二つのフォトレジスト層および中間層からなる光記録媒体用原盤を作製した。
【００３２】
得られた原盤は図４に示すような露光装置にて、レーザー光によりトラックピッチ０．７４μｍのＤＶＤフォーマットに従い、波長λ＝４１３ｎｍのレーザー光を使用して露光を実施した。内周側より半径位置２３ｍｍ〜３５ｍｍの領域には線速１．７５ｍ／ｓ（０．５倍速）、レーザー光強度３．１ｍＷにてピットパターンを、半径位置３５〜５８ｍｍの領域には線速３．４９ｍ／ｓ（等倍速）、レーザー光強度２．３ｍＷにてグルーブ（案内溝）パターンをそれぞれ順に露光し潜像を実施した。
【００３３】
また比較例１として、ピット露光領域での露光線速をグルーブ露光領域と同じ３．４９ｍ／ｓ、ピット用レーザー光強度を露光機の上限である４．０ｍＷとし、同様に作製した光記録媒体用原盤へ同様の半径領域にピットおよびグルーブパターンを露光により潜像した（図２（ａ）参照）。
【００３４】
露光後、５０％希釈アルカリ現像液による現像および０．１６％硝酸水溶液による中間層の除去を組み合わせることにより（図２（ｂ）〜（ｅ）参照）、ピットおよびグルーブのパターニングを行ない、最後に１３０℃で４５分間ポストベークを実施し、光記録媒体用原盤上にピット／グルーブ両領域を作製した。
【００３５】
これらの光記録媒体用原盤のピットパターン露光領域をそれぞれＡＦＭ（原子間力顕微鏡）およびＳＥＭ（走査電子顕微鏡）による観察を実施した。
表１に、実施例及び比較例におけるピット形状および形状断面の模式図示す。
表１に示すようにピットは深さ１５００Åでありながら、比較例１が第一のフォトレジスト層現像部分が細い二段ピットになった。その反面、実施例１では段差のない幅０．４８μｍのテーパーピットが形成され、ディスク化後に良好な信号特性を持つことができる所望のピット領域を作製できた。
【００３６】
（実施例２、比較例２）
実施例１と同様のプロセスを経て、光記録媒体用原盤を作製した。本実施例で使用したフォトレジスト材料は、第一のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料は東京応化製ＴＨＭＲ−ＧＰ８０００ＰＬ原液を溶媒により希釈したもの、第二のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料はシプレイ製ＳＰＲ６８０９原液を溶媒により希釈したもの（実施例１の第一のフォトレジスト層用材料と同一）である。原盤作製条件は実施例１と同様にし、狙いの膜厚は第一のフォトレジスト層１３２０Å、中間層３０Å、全ての層の膜厚合計２９５０Å（第二のフォトレジスト層１６００Å）とした。
【００３７】
得られた原盤は図４に示すような露光装置にて、レーザー光によりトラックピッチ１．６μｍのＣＤフォーマットに従い、波長λ＝４５３ｎｍのレーザー光を使用して露光を実施した。内周側より半径位置２３ｍｍ〜４０ｍｍの領域には線速１．２ｍ／ｓ（等倍速）、レーザー光強度３．０ｍＷにてピットパターンを、半径位置３５〜５８ｍｍの領域には線速２．４ｍ／ｓ（２倍速）、レーザー光強度２．９ｍＷにてグルーブ（案内溝）パターンをそれぞれ順に露光し潜像を実施した。
【００３８】
また比較例２として、ピット露光領域での露光線速をグルーブ露光領域と同じ２．４ｍ／ｓ、ピット用レーザー光強度を露光機の上限である３．７ｍＷとし、同様に作製した光記録媒体用原盤へ同様の半径領域にピットおよびグルーブパターンを露光により潜像した。
【００３９】
露光後、実施例１と同様の現像工程によりピットおよびグルーブのパターニングを行ない、ポストベーク前にピットパターンおよびグルーブパターン両露光領域をそれぞれＡＦＭおよびＳＥＭによる観察を実施した。
表１に、実施例及び比較例におけるピット形状および形状断面の模式図示す。
ピットは実施例２、比較例２ともに表１に示すようにピットは深さ２９５０Åのテーパー型となったが、比較例２のピット幅は０．４８μｍとなり所望の形状より狭かった。このため比較例２の原盤は現像をさらに１０秒間追加しピット幅の拡張を試みたが、グルーブ形状が広がったのみならず、ピット形状は第一のフォトレジスト層が潜像よりも現像が進行し、中間層部分より逆テーパーの形状になった。これに対し実施例２のピット幅は０．６５μｍとなり、一回の現像工程で所望の形状が得られた。
【００４０】
【表１】
2007242200.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明における光記録媒体用原盤の、層構成の一例を示す図である。
【図２】本発明における光記録媒体用原盤の、露光・現像・エッチング工程における潜像およびパターン形成の変遷を示す説明図である。
【図３】本発明におけるフォトレジスト原盤形成用のスピナー装置例を示す図である。
【図４】本発明における光記録媒体原盤用露光装置の模式図である。
【図５】本発明における光記録媒体原盤用露光装置のサーボ制御システム例の図である。
【符号の説明】
【００４２】
（図１、図２について）
１  ガラス原盤
２  第一のフォトレジスト層
３  中間層
４  第二のフォトレジスト層
５  露光用ビーム
６  ピット
７  グルーブ
（図４、図５について）
１    位置指令生成部
２    位置制御部
３    速度制御部
４    速度検出部
５    電流制御部
６    パワーアンプ
７    モータ
８    リニアエンコーダ
９    回転機構機械系
１０    位置指令信号
１１    位置フィードバック信号
１２    位置偏差信号
１３    速度指令信号
１４    速度フィードバック信号
１５    速度偏差信号
１６    電流指令信号
１７    電流フィードバック信号
２１ａ    エアースピンドル
２１ｂ    回転モータ
２２    ターンテーブル
２３    光ディスク原盤
２４    Ａｒレーザ
２７ａ    固定ステージ
２７ｂ    移動ステージ
２８    スライドモータ
２８ａ    ボールネジ
３１    光学式ロータリエンコーダ
３２ａ    反射ミラー
３２ｂ    レーザ測長器
３３    システム制御装置
３４    基台
３４ａ    固定台
３５    移動光学系
３６    光学ヘッド
３７    圧電素子
【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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