(57)【要約】      （修正有）【課題】  原盤のレジストを露光する際の初期設定として、対物レンズの焦点付近に原盤の表面が位置するように制御する。【解決手段】  対物レンズ６２をＺ方向において振幅１０μｍ、周波数２００Hzの正弦波で振動させる。１mm／secの速度で原盤６１が移動したとすると、原盤６１の変位を表す１次直線と正弦波状の変位とが複数箇所で交叉することになる。フォトディテクタの和信号をモニタすることによって、交叉している期間で和信号が発生し、対物レンズ６２を振動させない方法と比して位置決め検出の可能性を高めることができる。フォトディテクタの和信号が検出されると、原盤６１のＺ方向の移動が停止され、位置決めシーケンスが終了する。この後、フォーカスサーボがオンされる。【選択図】  図８
2007018687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを光軸と平行な方向に振動させながら、上記対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、上記対物レンズと上記原盤の表面との間の距離を変化させる移動ステップと、
上記対物レンズを透過し、上記原盤の表面で反射された戻りレーザ光をフォトディテクタによって検出する検出ステップと、
上記対物レンズの焦点付近に上記原盤が位置する時に、上記フォトディテクタによって上記戻りレーザ光が検出され、上記戻りレーザ光の検出時に、上記対物レンズと上記原盤の一方の移動を停止させるステップとからなるレンズ位置決め方法。
【請求項２】
原盤をレーザ光によってカッティングするカッティング方法において、
対物レンズを光軸と平行な方向に振動させながら、上記対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、上記対物レンズと上記原盤の表面との間の距離を変化させる移動ステップと、
上記対物レンズを透過し、上記原盤の表面で反射された戻りレーザ光をフォトディテクタによって検出する検出ステップと、
上記対物レンズの焦点付近に上記原盤が位置する時に、上記フォトディテクタによって上記戻りレーザ光が検出され、上記戻りレーザ光の検出時に、上記対物レンズと上記原盤の一方の移動を停止させるステップと、
上記対物レンズのフォーカスを制御しながら、上記対物レンズを介されたレーザ光によって上記原盤にグルーブまたはピットの形状に対応して潜像を形成するステップとからなるカッティング方法。
【請求項３】
請求項２において、
上記レジスト材料が無機レジストであるカッティング方法。
【請求項４】
請求項２において、
上記対物レンズがフォーカスサーボ用のアクチュエータによって振動されるカッティング方法。
【請求項５】
請求項２において、
上記レーザ光の波長が約４０５ｎｍであり、上記対物レンズの開口数が約０．８５以上であるカッティング方法。
【請求項６】
対物レンズを光軸と平行な方向に振動させるアクチュエータと、
上記対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、上記対物レンズと上記原盤の表面との間の距離を変化させる駆動手段と、
上記対物レンズを透過し、上記原盤の表面で反射された戻りレーザ光を検出するフォトディテクタとを有し、
上記対物レンズの焦点付近に上記原盤が位置する時に、上記フォトディテクタによって上記戻りレーザ光が検出され、上記戻りレーザ光の検出時に、上記対物レンズと上記原盤の一方の移動を停止させるようにしたレンズ位置決め装置。
【請求項７】
原盤をレーザ光によってカッティングするカッティング装置において、
上記対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、上記対物レンズと上記原盤の表面との間の距離を変化させる駆動手段と、
上記対物レンズを透過し、上記原盤の表面で反射された戻りレーザ光を検出するフォトディテクタと、
上記対物レンズの焦点付近に上記原盤が位置する時に、上記対物レンズのフォーカスを合焦状態に制御し、上記対物レンズを介されたレーザ光によって上記原盤にグルーブまたはピットの形状に対応して潜像を形成するフォーカス制御手段とを有するカッティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば高密度光ディスクの製造時のカッティッグ工程の対物レンズの位置決めに適用されるレンズ位置決め方法、カッティング方法、位置決め方法およびカッティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度光ディスクとして、例えば片面単層で約２５Ｇバイト、片面２層で約５０Ｇバイトの記録容量を有するものが提案されている。かかる光ディスクでは、記録再生用ビームスポット径を小とするために、光源波長を４０５ｎｍとし、対物レンズの開口数ＮＡ(Numerical Aperture)を０．８５と大きくしている。高密度光ディスクでは、ビームスポットをＤＶＤと比して、約１／５とすることができる。さらに、対物レンズの開口数ＮＡを高めた結果、ディスク面とレーザ光の光軸がなす角度の９０°からの傾きに許される角度誤差（チルト・マージンと称される）が小さくなるので、情報層を覆うカバー層を０．１mmまで薄くしている。情報層は、読み取り専用のディスクの場合では、ピットが形成された反射層または半透過反射層であり、記録可能なディスクの場合では、グルーブが形成された相変化等の記録可能な層である。
【０００３】
図１Ａ、１Ｂは、この発明を適用できる高密度光ディスクの一例の構造を示す。図１Ａは、単層構造を示し、参照符号１が１．１mm厚みのポリカーボネイト（以下、ＰＣと適宜略す）からなる基板を示す。
【０００４】
基板１は、射出成形で原盤ピットが転写されたもので、基板１に対して反射膜２が被着されている。反射膜２に対して、０．１mmの光透過層であるカバー層３が貼り合わされている。カバー層３は、あらかじめ打ち抜かれたＰＣシート５をＵＶ（紫外線）硬化型接着剤４にて貼り合せ、表層部にハードコート６を施したものである。
【０００５】
図１Ｂは、２層構造を示す。単層構造と同様に、１．１mmの基材に全反射膜である反射膜２を形成し、その上に、中間層と呼ばれる光透過層７上に半透過反射膜８を形成し、更にカバー層３を貼り合せた情報層を２層有するディスクである。レーザ光の入射方向（ハードコート６側）から見て１００μｍの深さに反射膜２が形成され、７５μｍの深さに半透過反射膜８が形成される。
【０００６】
図１Ｂに示す片面２層ディスクの場合では、レーザ光の入射方向から見て１００μｍの深さにある反射膜２を基準層（第０記録層、Ｌ０層と呼ばれる）とし、７５μｍの深さに追加する記録層を第１記録層（Ｌ１層）と定義している。
【０００７】
上述した高密度光ディスクを製造する場合、基板上にレジストを塗布し、レーザ光によってピットまたはグルーブのパターンの露光を行い、現像によってレジストにピットまたはグルーブに対応する凹凸を有するディスク原盤を作成し、ディスク原盤から金属製のスタンパを作成し、スタンパを使用して射出成形によってディスク基板を作成し、ディスク基板上に記録層を成膜するようになされる。
【０００８】
図２は、スタンパの製造工程を示すものである。まず、基板１０上に、スピンコート法等によってごく薄くレジスト（感光剤）１１を塗布して原盤を作製する。原盤を回転させながらカッティング装置のレーザ光１２により露光する。レジスト１１には、露光によってグルーブまたはピットに対応したパターンの潜像が形成される。
【０００９】
その後、回転するガラス基板１０上のレジスト１１の表面上に現像液１３を滴下し、現像処理をすることで、光ディスクのグルーブまたはピットに対応した凹凸のレジストパターンを基板１０上に形成する。現像液としては、酸またはアルカリ等の液体を用い、現像に用いられるアルカリ溶液としてはテトラメチルアンモニウム、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、Ｎａ2ＣＯ3等の水溶液があり、酸性溶液としては塩酸、硝酸、硫酸、燐酸等が挙げられる。
【００１０】
次に、この基板１０上にメッキ処理によりニッケル等の金属１４を析出させ、これを剥離し、トリミングを行うことでスタンパ１５が得られる。このスタンパ１５を射出成型装置の金型に装着し、キャビティ内にＰＣ等の樹脂を注入することによって、スタンパの凹凸が転写されたディスク基板が作製される。このとき、ディスク基板に用いる樹脂は高速で金型に充填することができるよう、熱により可塑化されている。そして、射出成形されたディスク基板を３０度以下に冷却した後、スパッタ装置を用いて金属薄膜をピット面側に成膜することにより、反射膜が成膜される。
【００１１】
次に、反射層が成膜されたディスク基板上に、接着剤として紫外線硬化樹脂を滴下し、スピンコート法にて均一に塗布する。その後、ディスク基板上の紫外線硬化樹脂の塗布面とＰＣフィルムとを対向する位置に保持した後、貼り合わせを行う。なお、ＰＣフィルムの貼り合わせは真空中で行う。ディスク基板とＰＣフィルムの貼り合わせ面にしわや隙間が入り、読み取りエラーが起こることを防ぐためである。
【００１２】
次に、ＰＣフィルムが貼り合わされたディスクに紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させ、ディスク基板とＰＣフィルムを接着する。さらに、ディスクに貼り合わせたＰＣフィルム上に紫外線硬化型のハードコート剤を滴下し、スピンコート法にて均一に塗布した上、再度紫外線を照射して硬化させることにより、ハードコート層を作製する。これにより、ディスクが完成する。
【００１３】
従来の有機レジストを使用する場合の問題点を解決して高密度光ディスクを製造することを可能する技術が下記の特許文献１に記載されている。特許文献１で開示される遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト材料では４０５ｎｍ程度の可視レーザによる露光によっても、熱記録の特性によりスポット径より小さいパターンの露光が可能であることが示されており、高記録密度化に対応した光ディスクのマスタリング技術に有用な技術として注目される。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−３１５９８８号公報
【００１５】
ここでいう遷移金属の不完全酸化物とは、遷移金属のとりうる価数に応じた化学量論組成より酸素含有量が少ない方向にずれた化合物のこと、すなわち遷移金属の不完全酸化物における酸素の含有量が遷移金属のとりうる価数に応じた化学量論組成の酸素含有量より小さい化合物のことである。遷移金属の不完全酸化物において、露光による潜像形成部が酸化変質しているために、アルカリ現像液に可溶となり、光ディスク用原盤の微細加工を実現することができる。
【００１６】
この発明は、かかる無機レジストを使用した場合のカッティング装置における対物レンズの位置決め方法に関するものである。カッティング装置においては、無機レジストがシリコンウェハー等の基板上に成膜された原盤の送り精度によって渦巻き状のトラックを形成するために、トラッキング制御がなされず、フォーカス方向の制御（フォーカスサーボ）のみがなされる。フォーカス制御は、非点収差法等の再生装置で使用されているのと同様の方法でなされる。
【００１７】
フォーカス制御の引き込み範囲は、限定されているので、最初に、対物レンズと原盤表面との距離をフォーカスサーボが引き込み可能な範囲まで持ちきたすことが必要とされる。このための制御が位置決め制御と称され、原盤の位置を対物レンズに近づけることでなされる。位置決めが完了した後にフォーカスサーボが動作する。フォーカスサーボでは、合焦状態となるように、対物レンズの上下方向の位置がフィードバック制御される。
【００１８】
特許文献１に記載のカッティング装置においては、民生用の小径の対物レンズを使用されるので、一般的に対物レンズのワーキングディスタンスが小さくなる傾向がある。ワーキングディスタンスは、焦点位置から最も近い対物レンズの物理的な頂部である。例えばワーキングディスタンスが１５０μｍとなる場合には、原盤をセッティングした後の初期調整において、対物レンズの位置決めを高精度に行わないと、対物レンズが原盤と衝突したり、フォーカスサーボに不具合が生じるそれがある。このため、初期調整時に対物レンズの焦点位置が原盤の記録面と同一にセットすることは重要である。
【００１９】
従来の位置決め方法について説明する。対物レンズの焦点深度は、光の波長λをレンズ開口数ＮＡの２乗で割った値：λ／（２ＮＡ）2で概算することができる。従来のカッテ
ィング装置では、露光用のレーザ光のスポットを絞るために、波長を短くし、開口数を大きくしていた。そのために、焦点深度が非常に小さいものとなっていた。
【００２０】
一方、特許文献１に記載の方法は、従来ほど、開口数の高いレンズと短波長光源を必要としないものである。例えばλ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５とされ、焦点深度が０．１４μｍと概算することができる。焦点深度は、光軸上で対物レンズが移動しても焦点が満足できる範囲のことである。光学ピックアップのフォトディテクタにおける光検出感度は、一般的に焦点深度の数倍までの検知が可能であり、検知が可能な範囲を検出可能範囲と称する。一例として、検出可能範囲を２．５μｍと想定する。
【００２１】
対物レンズまたは原盤の一方を移動させて対物レンズの位置決め制御を行う場合、両者の距離が上述した検出可能範囲に存在する時にのみ、フォトディテクタから検出出力を得ることができ、検出可能範囲外では、受光光量が減少するため検出出力が得られず、原盤の存在を感知することができない。
【００２２】
従来のカッティング装置における位置決め方法としては、カッティングに使用するレーザ光（波長が例えば２６６ｎｍ）とは別に、波長のより長い検出用のレーザ光を使用する方法が提案されている。図３に示すように、原盤２１に対してカッティング用のレーザ光ＬＢと検出用のレーザ光ＬＢ’とが対物レンズ２２を介して照射され、レーザ光ＬＢ’の原盤２１で反射された戻り光がピックアップのフォトディテクタによって検出される。対物レンズ２２は、Ｚ軸方向に位置が変位可能とされている。
【００２３】
検出用のレーザ光ＬＢ’は、波長がより長いために、焦点深度が深くなり、検出可能範囲がレーザ光ＬＢに比して拡大される。レーザ光ＬＢを使用して原盤２１を検出するのと比較してレーザ光ＬＢ’を使用した方が原盤２１を容易に検出することが可能となる。また、レーザ光ＬＢ’を透過させる対物レンズ２２で使用するレンズ径を小さくして見かけのＮＡを下げて焦点深度を深くすることも提案されている。
【００２４】
従来のカッティング装置における位置決め方法の他の例として、対物レンズ２２と一体に移動する距離センサー２３を設け、例えば光学式の距離センサー２３の出力信号から位置決めを行う方法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
図３に示す方法は、異なる波長のレーザ発生源および光路を光ピックアップに対して追加する必要があり、光ピックアップの複雑化とコストの上昇を招く問題がある。また、図４に示す距離センサー２３を設ける方法は、対物レンズ２２の焦点位置と距離センサー２３の設定位置とを一致させることが必要であり、対物レンズ２２と距離センサー２３の相対距離（位置ズレ）がワーキングディスタンス以上に変化した場合には、位置合わせ動作時に対物レンズ２２と原盤２１とが衝突する危険があり、また、フォーカスサーボに不具合が生じるおそれがある。さらに、距離センサー２３を追加することによるコストの上昇の問題がある。
【００２６】
したがって、検出用のレーザ光ＬＢ’を使用したり、距離センサー２３を別に設けることなく、露光用のレーザ光ＬＢを使用して原盤２１の存在を検出することが望ましい。しかしながら、上述したように、焦点深度が浅いために検出可能範囲が狭いために、原盤２１の検出が難しい問題があった。
【００２７】
図５は、対物レンズと原盤の一方例えば原盤をＺ軸方向で１mm／secの速度で遠方から
対物レンズに近付けた場合の時間（横軸）対変位（縦軸）のグラフである。なお、実際の装置では、後述するように、対物レンズ側を移動させているが、ここでは、説明が容易であるため、原盤側を移動させる方式を例として動作を説明する。変位は、合焦位置を０としている。１msecで１μｍの割合で発生する変位が１次直線で示されている。上述したように、検出可能範囲は、図５において斜線を付した帯で示すように、変位が０の位置を中心とする所定範囲例えば２．５μｍである。したがって、１次直線と帯とが交叉する期間内でのみ、フォトディテクタから検出信号を得ることができる。帯の幅は、上述したように、２．５μｍと小さいので、１次直線と帯とが交叉する期間が短時間となり、検出のための信号処理回路の構成が複雑となったり、検出ミスを生じるおそれがあった。
【００２８】
したがって、この発明の目的は、露光用のレーザ光を使用し、距離センサーを別に使用
しないことによって、位置決めを良好に行うことが可能なレンズ位置決め方法、カッティング方法、位置決め方法およびカッティング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上述した課題を解決するために、この発明は、対物レンズを光軸と平行な方向に振動させながら、対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、対物レンズと原盤の表面との間の距離を変化させる移動ステップと、
対物レンズを透過し、原盤の表面で反射された戻りレーザ光をフォトディテクタによって検出する検出ステップと、
対物レンズの焦点付近に原盤が位置する時に、フォトディテクタによって戻りレーザ光が検出され、戻りレーザ光の検出時に、対物レンズと原盤の一方の移動を停止させるステップとからなるレンズ位置決め方法である。
【００３０】
この発明は、原盤をレーザ光によってカッティングするカッティング方法において、
対物レンズを光軸と平行な方向に振動させながら、対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、対物レンズと原盤の表面との間の距離を変化させる移動ステップと、
対物レンズを透過し、原盤の表面で反射された戻りレーザ光をフォトディテクタによって検出する検出ステップと、
対物レンズの焦点付近に原盤が位置する時に、フォトディテクタによって戻りレーザ光が検出され、戻りレーザ光の検出時に、対物レンズと原盤の一方の移動を停止させるステップと、
対物レンズのフォーカスを制御しながら、対物レンズを介されたレーザ光によって原盤にグルーブまたはピットの形状に対応して潜像を形成するステップとからなるカッティング方法である。
【００３１】
この発明は、対物レンズを光軸と平行な方向に振動させるアクチュエータと、
対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、対物レンズと原盤の表面との間の距離を変化させる駆動手段と、
対物レンズを透過し、原盤の表面で反射された戻りレーザ光を検出するフォトディテクタとを有し、
対物レンズの焦点付近に原盤が位置する時に、フォトディテクタによって戻りレーザ光が検出され、戻りレーザ光の検出時に、対物レンズと原盤の一方の移動を停止させるようにしたレンズ位置決め装置である。
【００３２】
この発明は、原盤をレーザ光によってカッティングするカッティング装置において、
対物レンズとレジスト材料が基板上に成膜された原盤の一方を移動させ、対物レンズと原盤の表面との間の距離を変化させる駆動手段と、
対物レンズを透過し、原盤の表面で反射された戻りレーザ光を検出するフォトディテクタと、
対物レンズの焦点付近に原盤が位置する時に、対物レンズのフォーカスを合焦状態に制御し、対物レンズを介されたレーザ光によって原盤にグルーブまたはピットの形状に対応して潜像を形成するフォーカス制御手段とを有するカッティング装置である。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によれば、異なる波長のレーザ光を使用しないで、また、距離センサーを使用せずに、対物レンズの焦点距離に原盤を位置させることが可能となる。したがって、光学ピックアップの構成が複雑化することを防止できる。また、距離センサーと対物レンズとの間の相対的位置合わせを不要とでき、初期設定が容易となる。さらに、距離センサーを設けることによるコストの上昇を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の一実施形態によるカッティング装置の外観を概略的に示す。箱状のキャビネット上にカッティング装置が構成されている。スピンドル５１によって回転する円盤状のカッティングテーブル５２に対して無機レジストが基板例えばシリコンウェハー上に成膜された原盤が載置される。無機レジストは、遷移金属の不完全酸化物であり、遷移金属としては、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などが使用される。一例として、組成割合Ｍｏ1-xＯxにおいて、（０＜ｘ＜０．７５）とされた不完全酸化物が使用される。カッティングテーブル５２がスピンドル５１を回転軸とするモータによって回転される。
【００３５】
これらのスピンドル５１、カッティングテーブル５２およびスピンドルモータが支持台５３上に構成され、支持台５３が原盤の径方向に水平に移動することが可能とされている。カッティングテーブル５２による原盤の送り精度によって渦巻き状のトラックが形成される。なお、参照符号５６は、カッティング装置の操作用のスイッチ部を示す。
【００３６】
カッティングテーブル５２の上方に光学ピックアップブロック５４が設けられている。光学ピックアップブロック５４の下方に対物レンズ６２が位置し、対物レンズ６２で集光された露光用のレーザ光が原盤上に照射される。光学ピックアップブロック５４は、Ｚ軸モータ５５によって原盤の表面に対して垂直方向であるＺ軸方向に変位可能とされている。Ｚ軸モータ５５としては、ステッピングモータ、リニアモータ等を使用できる。
【００３７】
図７は、光学ピックアップブロック５４の部分のみを示し、Ｚ軸モータ５５が支持部５７に固定され、破線で囲んで示す光学ピックアップブロック５４を含む部分がＺ軸モータ５５によって昇降される。このように、一実施形態では、カッティングテーブル５２が水平方向に移動可能とされ、光学ピックアップブロック５４が昇降可能とされている。
【００３８】
図８は、この発明を適用できる光学ピックアップブロック５４の一例を示す。カッティングテーブル５２上に載置された原盤６１の表面の無機レジストに対して例えば（開口数ＮＡ＝０．８５）であって二群構成の対物レンズ６２によって集光された例えば波長が４０５ｎｍのレーザ光が照射される。対物レンズ６２は、フォーカス方向（光軸と平行な方向）に変位可能な１軸アクチュエータ６３に組み込まれている。
【００３９】
レーザダイオード６９で発生したレーザ光がグレーティング６８、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）６７を介してコリメートレンズ６６に入射される。グレーティング６８によって±１次回折光が発生する。コリメートレンズ６６によって平行光とされたレーザ光がビームエキスパンダ等の球面収差補正デバイス６５に入射される。
【００４０】
さらに、１／４波長板６４および対物レンズ６２を介して原盤６１に入射され、原盤６１が露光される。１／４波長板６４によって、直線偏光のレーザ光が円偏光となる。
【００４１】
原盤６１で反射した光が対物レンズ６２を透過し、１／４波長板６４によって円偏光から直線偏光に戻る。このとき、偏光方向がレーザダイオード６９から発生した光（行きの光）に対して９０°傾くために、偏光ビームスプリッタ６７の貼り合わせ面で反射が生じる。
【００４２】
偏光ビームスプリッタ６７による反射の前にコリメートレンズ６６によって集光されつつある戻り光がマルチレンズ７０を透過した後にＩＣ構成のフォトディテクタ７１上に集光され、電気信号に変換される。マルチレンズ７０は、スポットを結ぶ位置の違いを利用してフォーカスエラーを検出する非点収差法に使用するための収差を発生する。
【００４３】
フォトディテクタ７１は，例えば４分割ディテクタである。フォトディテクタ７１の受光面に戻り光によって形成されるスポットの形状が合焦状態では、ほぼ真円となり、対物レンズ６２が原盤６１に近すぎるときと、原盤６１に遠すぎるときとで、それぞれスポットの形状が長軸方向および短軸方向が互いに入れ替わった楕円となる。このスポットの形状の相違をフォトディテクタ７１の出力信号から求めることによって、フォーカスエラーを検出できる。フォーカスエラーに基づいて１軸アクチュエータ６３が駆動され、フォーカスエラーが補正される。
【００４４】
さらに、位置決め時では、レーザ光の強度が所定のものとされるが、データを記録する露光時には、原盤上にピット、グルーブ等のパターンに対応した潜像を形成するために、レーザダイオード６９を直接駆動する直接変調方法、または音響光学変調器（ＡＯＭ：Acousto Optical Modulator)等を用いた外部変調方法によってレーザ光の強度が変調される。
【００４５】
上述した光学ピックアップブロック５４がＺ軸モータ５５によってＺ軸方向に変位可能とされている。フォーカス位置検出時には、光学ピックアップブロック５４がＺ軸モータ５５を回転させることによって光軸方向に原盤６１に対して接近するように移動させる。光学ピックアップブロック５４の移動中は、フォトディテクタ７１の出力信号を使用して焦点位置の検知を行う。この場合、後述するように、対物レンズ６２を微小振幅振動させてフォーカス位置の検出確率を上げている。
【００４６】
対物レンズ６２の焦点位置が原盤６１とほぼ一致した場合には、フォトディテクタ７１に原盤６１からの反射光が入射され、フォトディテクタ７１から電気信号出力が得られる。このフォトディテクタ７１の出力信号によってＺ軸モータ５５に対する駆動を停止させる。
【００４７】
以上の位置決め方法によって、光ディスクで通常使用されているフォーカスサーボを用いるにあたって必要とされる位置決め条件が満たされ、フォーカスサーボを動作させて光記録を行うことが可能となる。
【００４８】
この発明の一実施形態は、対物レンズ６２をＺ方向において高速で微小振幅で振動させる。振動の振幅は、原盤６１と対物レンズ６２とが衝突しないことが十分に保証され、且つ原盤６１の存在の検出の可能性を高くする効果を生じる程度、微小なものである。
【００４９】
理論的には、原盤６１と対物レンズ６２との間の距離を変化させるには、少なくとも一方を移動させれば良い。一実施形態では、上述したように、原盤６１の位置を静止させた状態で、Ｚ軸モータ５５によって光学ピックアップブロック５４の全体を移動させている。さらに、対物レンズ６２を１軸アクチュエータ６３を駆動することによって微小振幅で振動させている。但し、Ｚ軸モータ５５を設けないで、１軸アクチュエータ６３に対する駆動のみで、原盤６１に対して対物レンズ６２を徐々に近付けると共に、対物レンズ６２を振動させても良い。さらに、対物レンズ６２は、振動するのみで、原盤６１の位置を対物レンズ６２に近付けるように変位させても良い。
【００５０】
以下の説明では、説明が容易であるため、原盤側を移動させる方式を例として動作を説明する。位置決め時には、基板上に無機レジストが成膜された原盤６１が上昇して対物レンズ６２に対して接近する。
【００５１】
一例として対物レンズ６２を振幅１０μｍ、周波数２００Hzの正弦波で振動させる場合には、駆動波形を図９に示す波形として表すことができる。１mm／secの速度で原盤６１
が移動したとすると、図９のグラフにおいて、原盤６１の移動を１次直線として表すことができる。対物レンズ６２の変位は、合焦位置（変位０）を中心として上（＋）下（−）に存在する、検出可能範囲例えば２．５μｍの幅でもって正弦波状に変化するものと表すことができる。
【００５２】
図９に示されるように、１次直線と正弦波状の変位とが複数箇所で交叉することになる。フォトディテクタ７１の和信号をモニタすることによって、交叉している期間で和信号が発生する。図５を参照して説明したように、対物レンズを振動させない場合には、１次直線と帯の交叉箇所が１箇所のみであるので、この交叉箇所で発生するフォトディテクタの出力信号を見逃すと、位置決めが不可能となる。
【００５３】
これに対して、この発明の一実施形態では、対物レンズ６２を振動させている。原盤６１のレジストの表面と対物レンズ６２との間の距離が対物レンズ６２の振動に伴って接近または離間することになる。したがって、振動させない場合の距離が検出可能範囲例えば２．５μｍに含まれていない場合でも、振動の結果、検出可能範囲に入り込む。例えば原盤６１の表面と対物レンズ６２とが合焦位置よりも１０μｍ上側に位置する場合でも、対物レンズ６２の負側のピーク付近でフォトディテクタから和信号が出力する。逆に、合焦位置を通りすぎ、対物レンズ６２が合焦位置よりも１０μｍ下側に位置する場合でも、対物レンズ６２の正側のピーク付近でフォトディテクタから和信号が出力する。
【００５４】
このように一実施形態では、対物レンズ６２に対して原盤６１を徐々に接近させた場合に、フォトディテクタから検出信号が発生することが可能な状態が複数回発生し、対物レンズ６２を振動させない方法と比して位置決めを検出する可能性を高くすることができる。この発明の一実施形態の動作は、対物レンズ６２を静止させて、原盤６１を微小振幅振動させながら対物レンズ６２に接近させる動作と等価である。但し、実際には、原盤６１を振動させる制御は困難であり、上述したように、Ｚ軸モータ５５を使用し、ピックアップブロック５４が元々備えているフォーカス方向のアクチュエータ６３を利用することができ、対物レンズ６２をＺ方向に容易に振動させることができる。
【００５５】
フォトディテクタの和信号が検出されると、原盤６１をＺ方向に移動させている駆動源の駆動が停止され、位置決めシーケンスが終了する。この後、フォーカスサーボがオンされる。フォトディテクタから出力される和信号は、増幅処理を受け、必要に応じて積分処理、またはサンプルホールド処理がなされ、さらに、検出信号がしきい値とレベル比較される。なお、位置決めが失敗した場合に、対物レンズ６２が原盤６１に衝突することを防止するための機械的または電気的な停止機構が設けられている。
【００５６】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えばこの発明は、正弦波に限らず、のこぎり波、パルス波等でアクチュエータを駆動して対物レンズを振動させても良い。また、この発明は、対物レンズと原盤の表面を近付ける制御に限らず、両者を最小限の距離で接近させてから両者が離間するように制御しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明を適用できる光ディスクの一例を示す略線図である。
【図２】スタンパの製造工程を示す略線図である。
【図３】従来の位置決め方法の一例を説明するための略線図である。
【図４】従来の位置決め方法の他の例を説明するための略線図である。
【図５】原盤を移動させた時に検出信号を得る動作を説明するためのグラフである。
【図６】この発明の一実施形態によるカッティング装置の外観を概略的に示す斜視図である。
【図７】この発明の一実施形態における光学ピックアップブロックの移動機構の一例を示す略線図である。
【図８】光学ピックアップブロックの一例を示す略線図である。
【図９】この発明の一実施形態において、原盤を移動させた時に検出信号を得る動作を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
５２・・・カッティングテーブル
５４・・・光学ピックアップブロック
５５・・・Ｚ軸モータ
６１・・・原盤
６２・・・対物レンズ
６３・・・アクチュエータ
６９・・・レーザダイオード
７１・・・フォトディテクタ
【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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