JPH06101150B2

JPH06101150B2 - デイスクブランク製造方法及び装置

Info

Publication number: JPH06101150B2
Application number: JP61059988A
Authority: JP
Inventors: 克三水ノ江; 秀機赤坂; 暁安西
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS62217443A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明はディスク状記憶媒体、例えば光ディスクや光磁
気ディスクの基板面にスパイラル状或いは同心円状の凹
凸によるガイド溝（以下単にガイド溝と称する）の如き
微細パターンが形成されたディスクブランクの形成方法
及びその形成装置に関する。

ディスクブランクの素材としては種々のものがあり、例
えば光磁気ディスクではディスク状ガラスの一方の面に
直接ガイド溝やプレピットが設けられたもの、光ディス
クではディスク状アルミニウム基板やディスク状ガラス
基板に、一方の面にガイド溝やピットを刻設したプラス
チックディスクを刻設面とは反対側の面を接着剤で貼り
合わせたもの等がある。

（発明の背景）ディスク状記憶媒体、例えば光ディスクや光磁気ディス
クにはラジアル方向への情報の記録密度を高める為スパ
イラル状或いは同心円状のガイド溝が形成され、該ガイ
ド溝によってトラッキングを行っている。第２図はディ
スクブランクの平面図、第３図はディスクブランクの部
分断面図で第２図に於けるＡ−Ａ矢視断面図である。

以下の説明ではディスクブランクは透明なディスク状ガ
ラスの一方の面に直接ガイド溝が刻設されているものに
ついて述べる。

第2,3図に於いて６は透明なガラスよりなるディスクブ
ランクで、Ｇはガイド溝である。従来この様なディスク
ブランクを製造する場合は、スパイラル状のガイド溝の
場合は、第４図に示す様にディスク状ガラス基板（ディ
スクブランク原板）60の一方の面上にフォトレジスト11
をスピンコート等により塗布した後これを定速回転さ
せ、該フォトレジスト11面にレーザー光源の光ビームを
スポット状に照射し、該スポットをラジアル方向に定速
移動しながら露光する。又、同心円状のガイド溝の場合
は、第４図に示す様にディスクブランク原板60の一方の
面上にフォトレジスト11をスピンコート等により塗布し
た後これを定速回転させ、該フォトレジスト11面にレー
ザー光源の光ビームをスポット状に照射して露光し、一
周照射する毎にレーザービームの照射を停止してレーザ
ービームの照射位置を１ピッチ分ラジアル方向に移動さ
せた後、再び前記同様のレーザービームの照射をし、こ
れをトラック数分繰り返し露光を完了する。この様にし
て露光の終わったものを現像し、第５図に示す様な原板
を作成する。第５図に於いて11aは前記現像により残っ
たフォトレジストである。この後ドライエッチング等の
公知のエッチング法によって斜線で示す除去部分61を除
去し、その後公知のアッシャー等の工程によって残った
フォトレジスト11aを除去して第３図に示す様なスパイ
ラル状或いは同心円状のガイド溝Ｇを備えたディスクブ
ランク６を製造する。

従来は上述の様にしてディスクブランクを製造していた
ので、例えばガイド溝Ｇの幅Ｗが１μｍ、ピッチＰが1.
6μｍ、深さＨが700Å、ディスク径Ｄが130mmでガイド
溝形成範囲Ｌが42mm、ディスク回転数が1800rpmの場合
の露光時間はスパイラル状のガイド溝の場合約15分、同
心円状のガイド溝の場合は約30〜40分という極めて長時
間が必要であった。この欠点はガイド溝その他の微細パ
ターンにとって共通のものである。

（発明の目的）本発明は上記欠点を解決し、ディスクブランクの製造工
程に於ける微細パターン形成の為の露光工程の短縮を可
能とするディスクブランク製造方法及び装置を得る事を
目的とする。

（発明の概要）本発明は微細パターンを透光部と非透光部とで形成した
微細パターンマスクのパターンを、予めフォトレジスト
を塗布したディスクブランク原板の部分的領域に投影露
光を行いつつ、該領域を連続的或いは不連続的に相対移
動し、一回転する事によって微細パターン形成の為の露
光工程を行う事を技術的要点としている。

なお、本発明により製造されたディスクブランクは型
（鋳型又はスタンパー）として使用することもできる。

（実施例）第１図は本発明のディスクブランク製造装置の実施例で
ある。

第１図に於いて、１は露光用光源で例えば水銀ランプ等
である。２は露光用光学系で一様な光強度分布の露光用
光束を得る為に設けられる。３はガイド溝パターンマス
クで透光部と非透光部とでガイド溝パターンが形成され
たもので例えば透明なガラス円板に蒸着等された不透明
の薄膜（例えばクロム薄膜の蒸着）でパターンが形成さ
れたものが用いられる。ここで溝幅Ｗ、ピッチＰを前記
のとおりとすると投影レンズ４はλ／NA²よりＮが大のものを用
いる必要がある。その場合の焦点深度は１μｍ程度で非
常に短く、デイスクブランク原板の面精度は非常な高精
度が要求される。この様な投影レンズとしては例えば半
導体製造装置の投影露光装置に用いられる投影レンズを
利用可能である。５は平行平面ガラスで投影レンズ４の
焦点面に下面が一致する様に固定されている。平面度は
投影レンズ４の焦点深度内即ち上面、下面共0.1μｍ程
度に研磨され、且つ平行度の良い厚いガラスである。６
は透明なガラス円板或いは不透明なアルミニューム円板
にSiO₂薄膜が蒸着されたもの等よりなるディスクブラン
ク原板であって、露光される面（第１図に於いて上面）
にはフォトレジストがスピンコート等の方法で均一な厚
み（例えば1.2μｍ厚）に塗布されておりフォトレジス
ト塗布面6aとなっている。通常ディスクブランク原板は
反りが２分程度、平面度が20〜30μｍ程度、平行度が10
μｍ程度である。従ってこのままでは投影レンズ４とし
て半導体製造装置の投影露光装置に用いられる投影レン
ズを利用する場合は平面度が低く、投影レンズ４の焦点
深度１μｍから外れる事になる。８はガイド溝付きディ
スクブランク製造装置の載置台で上下に移動制御可能で
あり、その上面は凹凸をなし、輪帯状の凸部（輪帯状載
置部）8aと円形の凸部（円形載置部）8bよりなる載置部
が設けられ、該輪帯状載置部8aと円形載置部8bとに挟ま
れた部分は輪帯状の凹部8cをなす。該載置部8a、8bの上
面にはそれぞれＯリング7a,7bが設けられる。９は該輪
帯状の凹部8cに開口する連通孔で該円形載置部8bの中心
部を縦に設けられる空気孔10に連通している。12は加工
孔で該連通孔９を穿孔する為に設けられるもので該連通
孔９を穿孔加工した後気密の為に螺子13が螺合される。

ここで一括露光方式は投影レンズの性能限界から周辺部
の解像度が低下し、周辺部のガイド溝のエッジ部がシャ
ープに形成されないという問題点がある。そこで本発明
ではディスクブランク原板に部分的に等倍あるいは縮小
投影露光を行い、該投影露光部分のディスクブランク原
板上での位置を相対的に移動せしめてディスクブランク
原板６全面に露光をする。

この際上記相対移動は、連続的でも或いは不連続的でも
良い。

ここで投影露光部とディスクブランク原板との相対的移
動はディスクブランク原板を回転する方法を採り得る。
その場合は部分的投影露光の形状は第２図に示す様な扇
型の部分的投影露光形状14が好ましい。

部分露光を連続的に移動してディスクブランク原板６全
面に露光をする為には、ガイド溝パターンマスク３とデ
ィスクブランク原板６との位置関係を固定したまま双方
を連続的に回転する様構成する。この方法を以下連続回
転露光法と称す。

一方部分露光を不連続的に移動してディスクブランク原
板６全面に露光をする為には、ガイド溝パターンマスク
３とディスクブランク原板６との位置関係を固定したま
ま双方を間欠的に回転する様構成する。この方法を以下
間欠回転露光法と称す。

以下連続回転露光法及び間欠回転露光法について詳細に
説明する。

〔連続回転露光法〕載置台８にディスクブランク原板６をフォトレジスト
塗布面6aが上になる様に載置する。

載置台を上昇せしめて投影レンズ４の焦点面に下面が
一致する様に予め位置決めされた平行平面ガラス５の下
面に一定の圧力で押圧する。

その後空気孔10より空気を一定圧で圧入する。この時
ディスクブランク原板６の上面であるフォトレジスト塗
布面6aは該平行平面ガラス５の下面に倣い、該下面と同
程度の平面度となる。

これによりディスクブランク原板６の上面は投影レンズ
の焦点深度内となって、シャープな投影像が得られる。

第２図に示す様な扇型の露光範囲14にガイド溝パター
ンマスク３のパターンを投影露光しながらガイド溝パタ
ーンマスク３とディスクブランク原板６との位置関係を
固定したまま双方を一定速度で回転し、（同期回転）一
回転する事によりディスクブランク原板６のフォトレジ
スト塗布面6a全面への一様の露光が完了する。

露光の完了したディスクブランク原板６は以下公知の
エッチング工程を経て、ガイド溝が形成されてディスク
ブランクが完成する。

以上の方法によればスパイラル状・同心円状何れのガイ
ド溝パターンであっても露光可能である。

〔間欠回転露光法〕〜は上記連続回転露光法における〜と全く同様
である。

第２図に示す様な扇型の露光範囲14にガイド溝パター
ンマスク３のパターンを投影露光する。

露光が完了したらガイド溝パターンマスク３とディス
クブランク原板６との位置関係を固定したまま双方を所
定角度回転して停止し、上記露光済みの扇型の露光範囲
に続けてガイド溝パターンマスク３のパターンを投影露
光する。

今例えば扇型の露光範囲14の角度を７〜８度にすれば、
上記露光と移動の工程を50回程度繰り返す事によりディ
スクブランク原板６のフォトレジスト塗布面6a全面への
露光が完了する。一回の露光と移動の時間が0.2sec.程
度とすれば一回転で10sec.程度である。

以上の方法によればスパイラル状・円心円状何れのガイ
ド溝パターンであっても露光可能である。特に同心円状
ガイド溝パターンの場合はパターンマスク３はディスク
ブランク全体のもので無くても部分的なもの、即ち扇型
の露光範囲14を賄うに充分な最低限のパターンマスクを
使用し得る。この場合パターンマスクは露光用光束との
位置関係を固定したままディスクブランク原板６とを相
対的に移動する様にして上記露光と移動を繰り返す事に
よりディスクブランク原板６のフォトレジスト塗布面6a
全面への露光が完了する。

ここで間欠回転露光法によれば各露光範囲の境目を二重
露光するのでその部分が露光オーバーとなり、形成され
るガイド溝形状が崩れることになる。しかしこの部分は
トラックをセクターに分けてフォーマッティングして使
用する場合は、ギャップに対応する様にしておけば不都
合は無い。

この事を以下更に詳しく説明する。

第６図は間欠回転露光法によって製造されたディスクブ
ランクであり、14aは各露光の重複部分でありこの二重
露光部分ではガイド溝形状が崩れている。

ここで現在使用されている光ディスクでは１周を50セク
ター程度に分割しており、各セクターは第７図に示す如
く分割している。

第７図に於いて、20はセクターの同期信号記録領域、12
はデータ記録領域、13はギャップ領域、21、23は同期信
号記録領域、22はアドレス等記録領域である。

上記ギャップ13は光ディスクドライバーの回転誤差によ
るデータの重複記録を回避する等の為に設けられるもの
で、ギャップ領域13ではガイド溝形状が崩れていても一
向に差支えが無い。

従ってギャップ領域13の周方向の長さ以内に露光の重複
部14aの周方向の長さが納まる様にフォーマットを設定
すれば重複露光による支障は全く無い。

第８図はディスクブランク製造方法及び装置の他の実施
例の主要部を示す図である。第８図ではディスクブラン
ク原板６が透明材料よりなる場合について説明する。

第８図に於いて、第１図と同符号は同効部材を表すもの
とする。

本実施例は第１図に示す実施例と異なる点はディスクブ
ランク原板を載置する台であり他は同様の構成である。
本実施例に於いて17は金属等の不透明材料よりなる上面
が平坦な載置台であり、該平坦な上面には溝16が設けら
れる。該溝16は空気孔10に連通している。

次に本実施例による工程を詳述する。

載置台17にディスクブランク原板６をフォトレジスト
塗布面6aが下になる様に載置する。

空気孔10から真空ポンプで空気を引く。この時ディス
クブランク原板６の下面即ちフォトレジスト塗布面6aは
載置台17の該溝16により吸引されて載置台17の上面に倣
い、該載置台17の上面と同程度の平面度となる。

以下の工程は前記連続回転露光法による工程の説明の
以降の工程によっても、或いは前記間欠回転露光法に
よる工程の説明の以降の工程によっても何方を適用し
ても良い。

尚、本実施例ではディスクブランク原板６が透明の場合
について適用出来る旨説明したが、ディスクブランンク
原板６の上下面の平行度が確保されている場合（例えば
１μｍ以下の精度のもの）は、フォトレジスト塗布面6a
が上面になる様に載置台17に載置して該フォトレジスト
塗布面6aに露光する事も可能である。

（発明の効果）以上の様に本発明の方法及び装置によればデイスクブラ
ンク原板を基準となる平坦面に静圧により押しつけ又は
吸引してディスクブランク原板のフォトレジスト塗布面
が該平坦面に倣う様にして非常に高い平面精度を達成
し、更にディスクブランク原板のフォトレジスト塗布面
の一部の領域にマスクのパターンを露光し、ディスクブ
ランク原板上の該部分的露光箇所を相対的に移動するこ
とによってディスクブランク全面に露光をするので、デ
ィスクブランクの製造工程に於けるガイド溝形成の為の
露光工程の飛躍的短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるディスクブランク製造
装置の構成を示す断面図、第２図はダィスクブランクの
平面図、第３図はディスクブランクの部分断面図、第４
図，第５図はディスクブランク製造工程を示す部分断面
図、第６図は間欠露光法によって製造されたディスクブ
ランクの平面図、第７図は１セクター内の分割状態を示
す図、第８図は本発明の他の実施例によるディスクブラ
ンク製造装置の構成の主要部を示す断面図である。（主要部分の符号の説明）１……露光用光源２……証明用光学系３……ガイド溝パターンマスク４……投影レンズ５……平行平面ガラス６……ディスクブランク原板 6a……フォトレジスト塗布面 7a,7b……Ｏリング 8a……輪帯状載置部 8b……円形載置部 8c……輪帯状凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微細パターンを透光部と非透光部とで形成
した微細パターンマスクのパターンを、予め感光剤を塗
布したディスクブランク原板の感光剤塗布面の一部分の
領域に投影露光し、該投影露光とディスクとの相対的移
動によりディスク全面に該微細パターンを投影露光し、
その後フォトエッチング処理することを特徴とするディ
スクブランク製造方法。
【請求項２】微細パターンを透光部と非透光部とで形成
した微細パターンマスクのパターンをディスクブランク
原板の一部分に投影露光する投影光学系と、該投影光学
系による投影面に設けられる基準平面を備える基準平面
部材と、該基準平面部材にディスクブランク原板を空気
の圧力により倣わせる空圧手段を含むディスクブランク
原板保持部材と、該投影光学系による投影露光部分を前
記保持部材で保持されたディスクブランク原板上で相対
的に移動可能とする移動手段とを備えることを特徴とす
るディスクブランク製造装置。
【請求項３】上記移動は連続的移動である事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のディスクブランク製造方
法。
【請求項４】上記移動は間欠的移動である事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のディスクブランク製造方
法。
【請求項５】上記移動は連続的移動である事を特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載のディスクブランク製造装
置。
【請求項６】上記移動は間欠的移動である事を特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載のディスクブランク製造装
置。