JPH10312583A - 情報記録媒体のディスク原盤の研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク原盤の内外周の研磨量の差を少なく
して、良好なディスク原盤を研磨することができる情報
記録媒体のディスク原盤の研磨装置を提供する。 【解決手段】 情報記録媒体のディスク原盤４０を研磨
する研磨装置１０であり、ディスク原盤４０を配置して
回転する原盤回転手段１２と、研磨帯５０を移動するこ
とで、原盤回転手段１２に配置されたディスク原盤４０
を研磨する研磨手段１４と、原盤回転手段１２に配置さ
れたディスク原盤４０の半径方向に関する研磨位置に応
じて、ディスク原盤４０の回転速度と研磨帯５０の移動
速度とを変化させて、ディスク原盤４０の半径方向に関
するどの研磨位置においても研磨帯５０がディスク原盤
４０に接する時間を同じにする制御手段１６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体のデ
ィスク原盤を研磨するための研磨装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディスク状の情報記録媒体、たと
えば光ディスクが普及してきている。この種の光ディス
クとしては、たとえばコンパクトディスク（ＣＤ）等が
あるが、このようなディスク状の情報記録媒体は、ディ
スク状の原盤を基に用いて作られる。この種のディスク
原盤は、よく研磨したガラスを用いる。この理由として
は、ディスク原盤の平面度や面粗度が非常に厳しく管理
されているからである。

【０００３】このディスク原盤には感光する物質であ
る、たとえばフォトレジストが塗布され、そのフォトレ
ジストが塗布されたディスク原盤には、レーザ光が照射
されることで、その必要な部分が感光される。レーザ光
はたとえばコンパクトディスクの信号方式に従ってオン
オフすることにより、フォトレジストのうちの光が当っ
た部分が感光することになり、これによりコンパクトデ
ィスク用の信号を記録することができる。このようなデ
ィスク原盤が出来上がると現像処理されて、たとえば光
が当ったところが溶け出すようにして、その後ディスク
原盤を基にメッキ処理を行って一つのマスター原盤が作
られる。そしてこのマスター原盤から数枚のマザーを作
り、このマザーから数枚のスタンパを作ることができ
る。

【０００４】ところで、従来ディスク原盤はガラス製で
あるから、ディスク原盤を研磨する研磨機としては、自
動化の容易さや、低価格化の要求のために研磨機を使用
されている。この研磨機は研磨布を移動するタイプのも
のであるが、この方式の研磨機を用いてからディスク原
盤を研磨する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方式の
研磨機には次のような問題がある。研磨機によるディス
ク原盤を研磨する際にはディスク原盤を回転させるので
あるが、ディスク原盤の内外周速の違いは、たとえば１
２ｃｍの直径のディスク原盤の場合には、約３倍異な
る。このために、ディスク原盤の外周部は、ディスク原
盤の内周部に比べて計測結果では約２．３倍の研磨量の
違いが発生してしまう。

【０００６】上述したように、光ディスクを大量に複製
するための母形を作るためのディスク原盤は、現在ガラ
ス原盤を主に用い、このディスク原盤に対してフォトレ
ジストを塗布して、上述したようにレーザ光を照射して
このディスク原盤を露光し、現像し、そしてメタライズ
処理を行って電子メッキを施すことで、光ディスクの成
形の母形となるスタンパが得られるのである。

【０００７】このディスク原盤の表面は、最終製品の光
ディスクのピット面に相当し、基準面となるものである
ために、新品のディスク原盤の仕様を厳しく指定してい
る。この新品のディスク原盤は高価なもので、通常では
ディスク原盤は５００回前後リサイクルして活用してい
る。このリサイクルの方法としては、あらかじめディス
ク原盤の表面に付着した金属を化学処理した後に、酸化
セリウム等の研磨材で研磨して再使用するのである。

【０００８】最近の光ディスクのマスタリング自動化装
置は、このディスク原盤のリサイクルを前提として作ら
れている。一方、光ディスクは、高密度情報記録ディス
クであるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ
Ｄｉｓｃ）等のディスクが世の中に出始めており、デ
ィスク原盤に求められる要求品質は一段と高くなってい
る。

【０００９】従来用いられている研磨機を用いると、デ
ィスク原盤の内周部の研磨量がたとえば０．３μｍ〜
１．０μｍ／１回に対して、ディスク原盤の外周部では
０．８μｍ〜２．０μｍ／１回と約２．３倍に達し、デ
ィスク原盤のライフが１００回とすると、５０μｍ〜１
００μｍの内外周での研磨量の差が生じてくる。

【００１０】このために、レーザ光が高い開口率（Ｎ
Ａ）の対物レンズを用いてディスク原盤をカッティング
するような高密度用のカッティングマシンでは、ディス
ク原盤の外周部では対物レンズのフォーカスがとれない
事故の発生が生じ、うまく信号をディスク原盤に対して
カッティングできないという問題がある。また、このデ
ィスク原盤を用いて最終製品の光ディスクを作った場合
に、光ディスクの外周部の溝は、ディスク表面に対し内
向きに成形され、このため、原盤からディスクを外す
際、溝にダメージが生じ、この最終製品の光ディスクの
品質の低下につながってしまう。そこで上記課題を解消
し、ディスク原盤の内外周の研磨量の差を少なくして、
良好なディスク原盤を研磨することができる情報記録媒
体のディスク原盤の研磨装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明は情報記録媒体のディスク原盤を研磨する研
磨装置であり、ディスク原盤を配置して回転する原盤回
転手段と、研磨帯を移動することで、原盤回転手段に配
置されたディスク原盤を研磨する研磨手段と、原盤回転
手段に配置されたディスク原盤の半径方向に関する研磨
位置に応じて、ディスク原盤の回転速度と研磨帯の移動
速度とを変化させて、ディスク原盤の半径方向に関する
どの研磨位置においても研磨帯がディスク原盤に接する
時間を同じにする制御手段とを備えることを特徴とする
情報記録媒体のディスク原盤の研磨装置により、達成さ
れる。

【００１２】本発明では、情報記録媒体のディスク原盤
を研磨する際に、原盤回転手段はディスク原盤を配置し
て回転する。研磨手段は、研磨帯を移動することで原盤
回転手段に配置されたディスク原盤を研磨する。制御手
段は、原盤回転手段のディスク原盤の半径方向に関する
研磨位置に応じて、ディスク原盤の回転速度と研磨帯の
移動速度とを変化させて、ディスク原盤の半径方向に関
するどの研磨位置においても研磨帯がディスク原盤に接
する時間を同じにする。これにより、ディスク原盤の内
外周における研磨量の差を少なく、あるいは無くすこと
ができ、良好なディスク原盤を作ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１４】図１〜図３は、本発明のディスク原盤の研
磨装置の好ましい実施の形態を示している。図１〜図３
において、この研磨装置１０は、原盤回転手段１２、研
磨手段１４、制御手段１６および研磨液供給部１８等を
有している。原盤回転手段１２は、回転型のアクチュエ
ータであるスピンドルモータ２０と、ターンテーブル２
２を有しており、ターンテーブル２２は、スピンドルモ
ータ２０の出力軸２４に連結されている。このスピンド
ルモータ２０が、制御手段１６の指令により作動する
と、ターンテーブル２２はＲ方向に回転するようになっ
ている。

【００１５】研磨手段１４は、研磨ヘッド３０、移動部
材３２、送りねじ３４、横送りモータ３６を有してい
る。横送りモータ３６の出力軸が送りねじ３４側に取り
付けられており、横送りモータ３６が制御手段１６の指
令により作動すると、移動部材３２と共に研磨ヘッド３
０がＸ方向（左右方向）に移動して位置決めすることが
できる。このＸ方向は、ターンテーブル２２の上に固定
されるガラス原盤（ディスク原盤）４０の半径方向に相
当する。

【００１６】研磨ヘッド３０の構造例は図４に示してい
る。研磨ヘッド３０は、エンドレス型の研磨布（研磨
帯）５０と、この研磨布５０を回転移動するための回転
移動手段５２を有している。回転移動手段５２は、プー
リ５４，５６とモータ５８を有しており、モータ５８の
出力軸のプーリ５４に連結されている。モータ５８が制
御手段１６の指令により駆動すると、プーリ５４とプー
リ５６に取り付けられたエンドレス状の研磨布５０がた
とえばＡ方向に回転移動するようになっている。

【００１７】図４の移動部材３２は、アクチュエータ６
０を有している。このアクチュエータ６０は、研磨ヘッ
ド３０をＺ方向に上下動できるものである。アクチュエ
ータ６０が作動すると、研磨ヘッド３０の研磨布５０が
ガラス原盤４０の表面に接し、アクチュエータ６０が逆
作動すると、研磨ヘッド３０の研磨布５０はガラス原盤
４０から上方にＺ方向に沿って退避するようになってい
る。

【００１８】図１の研磨液供給部１８は、研磨液吐出し
ノズル７０に接続されており、制御手段１６の指令によ
り研磨液供給部１８が作動すると、研磨液吐出しノズル
７０は、ガラス原盤４０の上であって、研磨ヘッド３０
の付近に研磨液を供給することができる。なお、上述し
たアクチュエータ６０の作動も制御手段１６の指令によ
り行う。

【００１９】図３は、原盤回転手段１２、研磨手段１
４、研磨液供給部１８の他に制御手段１６のさらに細か
い構成をも示している。この制御手段１６は、コンピュ
ータ８０、送りモータドライバ８２、ターンテーブルド
ライバ８４、位置センサ８６、位置センサ８８等を有し
ている。この位置センサ８８は、研磨ヘッド３０が、ガ
ラス原盤４０のＸ方向（半径方向）に沿ってどの位置に
いるかどうかを検出する位置検出手段であり、位置検出
センサ８８が検出した位置は、位置センサアンプ８６に
送られて増幅されてコンピュータ８０に送られる。

【００２０】コンピュータ８０は、この位置センサ８８
により検出された研磨ヘッド３０のガラス原盤４０にお
ける半径方向の位置を半径方向に関する研磨位置の信号
に基づいて、送りモータドライバ８２にドライブ信号Ｄ
Ｓ１と、ターンテーブルドライバ８４にドライブ信号Ｄ
Ｓ２を送ることで、ガラス原盤４０の回転速度と研磨布
５０の移動速度とを変化させて、ガラス原盤４０の半径
方向（Ｘ方向）に関するどの研磨位置においても、研磨
布５０がガラス原盤４０の表面に接する時間を同じにす
るようになっている。図３の位置センサ８８は、センサ
ヘッド８９とこのセンサヘッド８９の移動位置を検知す
るポジションスケール８７から構成されている。この位
置センサ８８は通常用いられているものを採用すること
ができるが、この位置センサ８８のセンサヘッド８９
は、研磨ヘッド８０と一体となって、図１のＸ方向に移
動するようになっている。従って、センサヘッド８９と
研磨ヘッド３０の中心部の位置は常に一致している。

【００２１】次に、図５を参照しながら、上述したディ
スク原盤の研磨装置１０の動作について説明する。研磨
装置１０の制御手段１６が、ステップＳ１において、ガ
ラス原盤４０を研磨するためのデータのプリセットを行
う。すなわち図１と図２における研磨のスタートポイン
トＳＰ、研磨の終了ポイントであるエンドポイントＥ
Ｐ、研磨スタート時のガラス原盤４０の初速と研磨ヘッ
ド３０における研磨布５０のスタート時の初速、および
研磨ヘッド３０のＸ方向における送りピッチ等の値をプ
リセットする。

【００２２】このように各種データのプリセットが終り
演算を行うと、研磨をスタートする。ステップＳ２にお
いて、図１と図２に示すように研磨ヘッド３０が研磨ス
タートポイントＳＰに移動する。ステップＳ３では、図
４のアクチュエータ６０を作動することで、研磨ヘッド
３０の研磨布５０がガラス原盤４０の表面に接する。ス
テップＳ４において、制御手段１６がターンテーブルモ
ータ２２の回転を開始し、ステップＳ５において制御手
段１６の指令により送りモータ３６の送り動作を開始す
る。

【００２３】ステップＳ６においては、一定の間隔で位
置センサ８８からの情報をコンピュータ８０がチェック
をして、この情報を基にしてコンピュータ８０は、ター
ンテーブルモータ２０と送りモータ３６の回転数を算出
して、コンピュータ８０は送りモータドライバ８０に対
してドライブ信号ＤＳ１を送ると共に、コンピュータ８
０はターンテーブルドライバ８４に対してドライブ信号
ＤＳ２を送る。ステップＳ７において、図１と図２に示
す研磨ヘッド３０が移動してエンドポイントＥＰに達し
たかどうかを判断し、エンドポイントＥＰに達した場合
には、ステップＳ８において、制御手段１６が送りモー
タ３６とターンテーブルモータ２０を停止する。

【００２４】ステップＳ９においては、図４のアクチュ
エータ６０が駆動して、研磨ヘッド３０をＺ方向に沿っ
て上昇させて研磨布５０をガラス原盤４０の表面から離
す。ステップＳ１０では、送りモータ３６が作動して研
磨ヘッド３０は原点ポイントに移動される。

【００２５】このようにして研磨ヘッド３０が、ターン
テーブル２２の上のガラス原盤４０を内周側から外周側
に沿って研磨する側に、ガラス原盤４０の上の研磨布５
０の位置によって、ガラス原盤４０の回転スピードと、
研磨布５０の移動スピードを、制御手段１６が変化させ
て、研磨布５０のラインスピードが高速になるように研
磨してしていく。これにより、ガラス原盤４０の全面に
おいて、研磨布５０がガラス原盤の表面に接する時間が
同じになるので、研磨布移動タイプの利点を損ねずに、
すなわち自動化の容易さと低価格化の追及を損ねずに、
ガラス原盤４０の研磨量の内外周差を最小限に抑えるこ
とができる。すなわち、研磨布５０の移動スピードおよ
びガラス原盤４０の回転スピードは、ガラス原盤４０用
の研磨布５０の位置情報をベースにして、研磨布５０の
移動スピードおよびガラス原盤４０の回転スピードを一
定ラインスピード（ＣＬＶ）でコントロールすることに
より、研磨布５０のラインスピードがガラス原盤４０の
どの位置においても同一の速度でかつ研磨布５０の接す
る時間も同じになるようにしている。

【００２６】これにより、ガラス原盤４０における内外
周部における研磨量に差がなくなり、レーザ光が高ＮＡ
の対物レンズを用いてガラス原盤に照射されて信号を高
密度でカッティングする場合であっても、レーザ光のフ
ォーカスがガラス原盤の外周部で外れてしまうような事
故の発生がなくなり、しかも、このガラス原盤から作ら
れる光ディスクの製品におけるスキューを防ぐことがで
きる。

【００２７】ところが本発明は上記実施の形態に限定さ
れない。上述した実施の形態では、研磨ヘッド３０は研
磨布を用いているが研磨紙を用いることもできる。ま
た、研磨ヘッド３０は、送りねじ３４を用いて、ガラス
原盤４０の半径方向に沿って移動するようにしている
が、他の方式を採用することも勿論可能である。また、
ディスク原盤は本発明の実施の形態ではガラス製のもの
を用いているが、これに限らずプラスチック等の他の材
質のものを採用することもできる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ディスク原盤の内外周
の研磨量の差を少なくして、良好なディスク原盤を研磨
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録媒体のディスク原盤の研磨装
置の好ましい実施の形態を示す断面部分を示す側面図。

【図２】図１の研磨装置の一部を示す平面図。

【図３】図１の研磨装置をより詳しく示す図。

【図４】研磨装置の研磨ヘッドを示す斜視図。

【図５】研磨装置の動作例を示す図。

【符号の説明】 １０…研磨装置、１２…原盤回転手段、１４…研磨手
段、１６…制御手段、２０…スピンドルモータ（回転型
のアクチュエータ）、２２…ターンテーブル、５０…エ
ンドレス型の研磨布、５２…回転移動手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体のディスク原盤を研磨する
   研磨装置であり、 ディスク原盤を配置して回転する原盤回転手段と、 研磨帯を移動することで、原盤回転手段に配置されたデ
   ィスク原盤を研磨する研磨手段と、 原盤回転手段に配置されたディスク原盤の半径方向に関
   する研磨位置に応じて、ディスク原盤の回転速度と研磨
   帯の移動速度とを変化させて、ディスク原盤の半径方向
   に関するどの研磨位置においても研磨帯がディスク原盤
   に接する時間を同じにする制御手段と、を備えることを
   特徴とする情報記録媒体のディスク原盤の研磨装置。
2. 【請求項２】 研磨手段がディスク原盤の半径方向に関
   する位置を検出して制御手段に知らせる位置検出手段を
   備える請求項１に記載の情報記録媒体のディスク原盤の
   研磨装置。
3. 【請求項３】 原盤回転手段は、 ディスク原盤を載せてアクチュエータにより連続回転さ
   れるテーブルと、 を備える請求項１に記載の情報記録媒体のディスク原盤
   の研磨装置。
4. 【請求項４】 ディスク原盤はガラス製であり、 研磨手段は、 エンドレス型の研磨布と、 研磨布を回転移動する回転移動手段と、を備える請求項
   １に記載の情報記録媒体のディスク原盤の研磨装置。