JP3676936B2

JP3676936B2 - Backing plate joining device to master stamper

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Publication number: JP3676936B2
Application number: JP37658598A
Authority: JP
Inventors: 滋藤田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2018-12-24
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク製造用マスタースタンパへの裏打ち板接合装置に関し、詳しくは、マスタースタンパの裏面に、補強材として高剛性の裏打ち板を接着するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスクスタンパ作製用のマスタースタンパの製造方法について説明すると、フォトレジストの回転塗布・露光・現像工程により所定の微細凹凸を形成したガラス原盤の当該凹凸面上に導電膜を形成し、この導電膜を電極としてＮｉ電鋳を行うことにより、ガラス原盤上にマスタースタンパを作製し、これをガラス原盤から剥離する。
【０００３】
上記マスタースタンパを用いて最終的に光ディスクを製造するには、マスタースタンパからマザースタンパを作製し、これをもとに、通常光ディスクスタンパと呼ばれるサンスタンパを作製する。そして、このサンスクスタンパを例えば射出成形機の金型にセットし、その表面の微細な凹凸パターンを、射出成形品としてのプラスチック基板に転写した後、記録膜・反射膜・保護層などを積層形成することにより光ディスクを完成させる。
【０００４】
以上のように、ガラス原盤上のフォトレジスト層に形成された微細凹凸（信号溝）は、マスタースタンパ等のスタンパを介して、最終的に光ディスクの信号溝として転写されるものであるから、マスタースタンパがガラス原盤上の微細凹凸を高精度に転写されたものであることは、高品質の光ディスクを製造するための必須条件である。しかし、マスタースタンパに要求される品質としては、その他に機械的耐久性および、スタンパ裏面（微細凹凸転写面と反対側の面）の清浄性が挙げられ、マザースタンパにおいても同様に機械的耐久性および清浄性が要求される。
【０００５】
本発明者は、上記した機械的耐久性向上のために、スタンパ裏面に金属板を接着剤で接合する装置について種々検討してきた。高密度記録が要求されるＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷなどを作製する場合、ガラス原盤に係る上記露光工程及びその検査工程、並びにマザースタンパでは、いずれも従来の２〜４倍の高速回転が必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、本発明者が検討してきた上記接合装置では、上記スタンパの裏面に裏打ち板（金属板）を単に、反りを矯正した状態で接合するものであったため、以下に説明するように、裏打ち板がスタンパに対し微小ではあるが偏心したままスタンパ裏面に接合されてしまうため、露光装置のスタンパ回転用ターンテーブルや、上記検査機構のターンテーブルでスタンパを高速回転させたときに、ターンテーブルが振動する。このため、露光工程や検査を正確に行うのが困難になるという問題点があった。
【０００７】
以下、この問題点について更に具体的に説明する。マスタースタンパおよびマザースタンパを検査するためのスタンパ検査機では最近、回転数３０００ｒｐｍで検査することが要求されている。これらのスタンパは通常、厚みが約６ｍｍで、裏打ち板との接合物の重量は約１ｋｇである。このような裏打ち構造のスタンパ（ワーク）では、上記偏心状態のまま検査機のターンテーブルに載せて高速回転させると、ワークに重量の不均衡があるため、ターンテーブルがかなりの大きさで振動する。
【０００８】
ターンテーブル上のワーク重量が１ｋｇ、回転半径が１２５ｍｍ、回転速度が３０００ｒｐｍの条件では、ターンテーブルの振動を抑えてその空気軸受の正常運転を維持するためには、ワーク回転時の偏心度の仕様を０．１ｍｍとする必要がある。つまり、ターンテーブルを支持するエアースピンドルの中心と、裏打ちスタンパの中心との偏心度を０．１ｍｍ以下に調整する必要がある。この芯出し仕様は、ワーク高速回転時の遠心力と、光ピックアップのトラッキング追従性とから算出することができる。
【０００９】
図９は、ワーク検査機のターンテーブルにワークをセットして高速回転させた場合の、ターンテーブル回転数とターンテーブル振動量との関係を示すグラフであって、ワークとしてのガラス原盤／Ｎｉスタンパ〔ガラス原盤付きのＮｉスタンパ（このＮｉスタンパはマスタースタンパである）〕と、裏打ち板との偏心量をパラメータとして示したものである。図９から明らかなように、ターンテーブル回転数の増大、および上記偏心量の増大とともにその振動量が大きくなる。
【００１０】
また、図１０はワーク検査機のターンテーブルにワークをセットして高速回転させた場合の、ターンテーブル回転数とターンテーブル振動加速度との関係を示すグラフであって、ワークを構成するガラス原盤／Ｎｉスタンパと裏打ち板との偏心量をパラメータとして示したものである。図１０から、ターンテーブル回転数の増大、および上記偏心量の増大とともにその振動加速度が大きくなることが分かる。
【００１１】
下記［表１］および［表２］は、ワーク重量が１ｋｇで上記「ワーク回転時の裏打ち偏心」が０．１ｍｍである場合の、検査機の回転テーブルを支持するエアースピンドルの諸元を示すものである。また、［表１］中のラジル剛性４．２（ｋｇｆ／μｍ以下）は、ワークの回転数・重量・偏心量で決まる値である。上記３０００ｒｐｍ＝５０Ｈｚを前提にすると、ピックアップ系に対して図９の縦軸で振動量０．０４μｍ以下を満足することが要求される。また、図１０では遠心力Ｆ＝Ｍｒω²の関係から許容振動加速度を想定することができる。以上の背景をもとに「ワーク回転時の裏打ち偏心」の仕様：０．１ｍｍ以下が決まる。
【００１２】
【表１】

【００１３】
【表２】

【００１４】
本発明では、光ディスクを製造するに際し、以下の工程を採用することを前提にしている。すなわち、ガラス原盤から剥離する前の、ガラス原盤付きマスタースタンパの裏面に裏打ち板を接合し、このガラス原盤から裏打ち板付きのマスタースタンパを剥離した後、このマスタースタンパによりマザースタンパを作製する。ついで、マスタースタンパ付きのまま、このマザースタンパの裏面に裏打ち板を接合する。このマザースタンパからマスタースタンパを剥離した後、このマザースタンパを用いてサンスタンパを作製する。
【００１５】
裏打ち板付きのマザースタンパの偏心度δｍは、裏打ち板付きのマスタースタンパの偏心度δ₁と、マザースタンの裏面に裏打ち板を接合する際の偏心度δ₂との和になる。また、これらのスタンパを検査機のターンテーブル上にセットする際にも、ターンテーブルの中心とスタンパの中心との偏心量δ₃（通常、約２０μｍ）が生じるため、マザースタンの検査を行う際のターンテーブルの中心と、マザースタンパの中心との偏心度は、δｔ＝δ₁＋δ₂＋δ₃となる。したがって、上記偏心度δ₁，δ₂をそれぞれ例えば４０μｍ以下とすることで、δｔを１００μｍ以下として、正常なスタンパ検査を行うことが可能となる。
【００１６】
本発明は、上記問題点および検討結果に鑑みなされたもので、ガラス原盤付きのマスタースタンパ裏面に剛性の裏打ち板を接着剤で接合する場合において、裏打ち板に対するこのワークの高精度芯出しを行った後、芯出し状態を維持しながらワークの反りを矯正し、この芯出し・反り矯正後のスタンパ裏面に裏打ち板を接着剤で接合することができるように構成した裏打ち板接合装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の裏打ち板接合装置（図２、図３を参照。請求項２，３についても同じ）は、ワークとしてのガラス原盤付きマスタースタンパ４のマスタースタンパ４ｂ裏面に剛性の裏打ち板１０を芯出し状態で、かつマスタースタンパ４ｂの反りを矯正した状態で接着剤５により接合する装置であって、ワーク４を水平方向に載置する支持部材３と、この支持部材３上のワーク４について半径方向の位置決めを行う位置決め部材と、支持部材３上のワーク４の中心部を上方から加圧してその反りを矯正する加圧機構１と、上面に接着剤５を塗布した裏打ち板１０をワーク４と平行に載置した状態で裏打ち板１０を上昇させてマスタースタンパ４ｂの裏面に圧接させる支持・上昇部材８，９と、観察により基準マークを確認しうる顕微鏡であってマスタースタンパ４ｂの信号溝の外周端を観察しうるものとを備えてなり、上記位置決め部材は、ワーク４を同心状に包囲する位置に互いに適宜角度間隔をあけて３つ以上配備され、前記支持・上昇部材８，９は、先端部を丸めたテーパ状または球状に形成され、これらの支持・上昇部材に係合する前記裏打ち板１０の凹部は球面状に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の裏打ち板接合装置は、ワークとしてのガラス原盤付きマスタースタンパ４のマスタースタンパ４ｂ裏面に剛性の裏打ち板１０を芯出し状態で、かつマスタースタンパ４ｂの反りを矯正した状態で接着剤５により接合する装置であって、所定の角度間隔で割り出されて回転し、３か所以上の位置で停止しうる間欠回転自在の回転テーブル６と、該回転テーブル６の外周部に設けられた複数の係合部材７と、回転テーブル６の回転中心に設けられ、裏打ち板１０の中心部を支持するための中心部支持部材８と、回転テーブル６の内周部に設けられ、裏打ち板１０の外周部を支持するための複数の外周部支持部材９と、ワーク４を載置する円環状部３ｂと該円環状部３ｂの直上に上下方向に形成された貫通孔とを備え、係合部材７上に係合載置されて回転テーブル６と一体で間欠回転自在とされた支持アーム３と、該支持アーム３の中央部に設けられた加圧機構１と、回転テーブル６の複数の割り出し停止位置のいずれか一つに対応して配備され、支持アーム３の上方から前記貫通孔およびガラス原盤４ａを介してマスタースタンパ４ｂの信号溝の外周端を観察しうる顕微鏡であって、観察により基準マークを確認しうるものとを備えてなり、支持アーム３の円環状部３ｂには、ワークの外周部を押圧してその半径方向の位置決めを行う位置決め部材が設けられ、中心部支持部材８および外周部支持部材９は、上下方向の位置を微調整しうるものであり、裏打ち板１０の中心部を支持するための中心部支持部材８と、裏打ち板１０の外周部を支持するための外周部支持部材９とは、先端部を丸めたテーパ状または球状に形成され、これらの支持部材８，９に係合する裏打ち板１０の凹部は球面状に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載の裏打ち板接合装置は、請求項２において、支持アーム３はボスと、該ボスから放射状に延びるアームと、該アームに連なるリムと、該リムの直下に連なる上記円環状部３ｂとからなり、上記ボスには上記加圧機構１が設けられ、この加圧機構１は、中心部にねじ孔が貫通形成され且つ上記ボスに固着されたボルト支持部材１ａと、回転操作用ハンドル１ｂと、このハンドル１ｂの直下に連結されて上記ねじ孔に螺合され且つ先端部１ｄが上記中心部支持部材８と同心とされた加圧ボルト１ｃと、変位検出用の針体がこの加圧ボルト１ｃの中心孔に挿入された接触式高さ変位計とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
請求項４に記載の裏打ち板接合装置は、請求項３において、上記位置決め部材は、ワーク外周端を押圧する調整ネジであって、スプリングを同軸状に備えたものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の裏打ち板接合装置は、請求項２，３または４において、上記裏打ち板１０の中心部を支持する中心部支持部材８および、裏打ち板１０の外周部を支持する外周部支持部材９は、精密ジャッキにより常時裏打ち板１０をワーク４に押圧させうるものであることを特徴とする。
【００２３】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
実施例１
図１は、ガラス原盤／Ｎｉスタンパ（ワーク）への裏打ち板接合の意味を説明する斜視図である。図２は、芯出し・裏打ち機（裏打ち板接合装置）の概略断面図であって、裏打ち板１０に対するワーク、すなわちガラス原盤／Ｎｉスタンパ４の裏打ち板に対するワーク芯出し工程および平行度調整工程、ならびにワークの反り矯正工程を示すものである。図３は、この芯出し・裏打ち機による、ワーク４への裏打ち板１０の接着工程を示す概略断面図である。図４は、この芯出し・裏打ち機によるワーク芯出し方法を説明する模式的斜視図である。
【００２４】
この芯出し・裏打ち機は、ワーク４のＮｉスタンパ（マスタスタンパ）のＮｉ裏面（信号溝形成面と反対側）に裏打ち板を１０芯出し状態で、かつワーク４に反りのない状態で接着剤５により接着するための装置である。この芯出し・裏打ち機は以下のように構成する。
【００２５】
定盤（台座）１２上に、回転軸受ケース１１ａなどからなる割り出し回転機構（間欠回転機構）１１を設ける。この間欠回転機構１１は、９０°ピッチで割り出されて回転し、４か所の位置で停止しうるものとする。回転軸受ケース１１ａの上端部に回転テーブル６を水平方向に設ける。この回転テーブル６の中心に第２の芯出しガイドピン８と、その外周側に複数の裏打ち板レベラー９と、さらにその外周側に複数の第１の芯出しガイドピン７とを設ける。芯出しガイドピン７および裏打ち板レベラー９を、芯出しガイドピン８と同心の円上に設ける。芯出しガイドピン８および裏打ち板レベラー９は、μｍオーダで上下方向の位置を微調整できるように精密ジャッキに連結する。また、ガイドピン８および裏打ち板レベラー９は、上端部を丸めたテーパ状、または球状に形成する。
【００２６】
上記芯出しガイドピン７上に下記構成の支持アーム３を同心状に係合載置する。この支持アーム３はボスと、該ボスから放射状に延びるアームと、該アームに連なるリムと、該リムの直下に連なる円環状部３ｂとで構成する。この円環状部３ｂ上に載置されたワーク４の中心部を上方から加圧してその反りを矯正する加圧機構１を、支持アーム３を上記ボスに設ける。この加圧機構１は、中心部にねじ孔が貫通形成され且つ上記ボスに固着されたボルト支持部材１ａと、回転操作用ハンドル１ｂと、このハンドル１ｂの直下に連結されて上記ねじ孔に螺合され且つ先端部１ｄが上記中心部支持部材８と同心とされた加圧ボルト１ｃと、変位検出用の針体がこの加圧ボルト１ｃの中心孔に摺動自在に挿入された、μｍオーダの変位検出が可能な接触式高さ変位計とを備えたものとする。加圧ボルト１ｃは、先端部１ｄをボルト支持部材１ａの下面より下側に突出自在とする。
【００２７】
観察により基準マークを確認しうる芯出し用顕微鏡１３（図４を参照）を、回転テーブル６の複数の割り出し停止位置のいずれか一つに対応して固定配備し、支持アーム３の上方から前記貫通孔およびガラス原盤４ａを介してマスタースタンパ４ｂの信号溝の外周端を観察できるようにする。この芯出し用顕微鏡１３としては、ガラス原盤の厚みが例えば６ｍｍであるときには、Ｎｉスタンパ信号溝を正確に観察することができるように、焦点深度６ｍｍ以上のものを設ける。これは市販品では倍率５０倍の顕微鏡に該当する。上記基準マークは、顕微鏡で拡大観察したときの視野の中心部に表示されるマークを意味する。
【００２８】
支持アーム３の円環状部３ｂには、ワーク外周端を押圧してその半径方向の位置を微調整するための位置決め部材として、スプリングを同軸状に備えた調整ネジを、回転テーブル６の４箇所の割り出し停止位置のそれぞれに設ける。ワークの反りを矯正する際、図７に示すようにワーク下面の直径が増大しようとする。上記スプリングは、この増大分を吸収するための部材である。
【００２９】
つぎに、この芯出し・裏打ち機によって裏打ち板１０をワーク４に接着する方法、およびその作用について説明する。ワーク４を、ガラス原盤４ａを上側にして支持アーム３の円環状部３ｂ上に、かつ上記４つの調整ねじの外周側に載置する。この場合、ワーク４の中心を加圧ボルト１ｃの先端部１ｄ中心に一致させる。そのために、上記接触式高さ変位計を構成する上記変位検出用針体の先端部がガラス原盤４ａの中心に合致するようにワーク４の位置を微調整する。
【００３０】
ついで、上記調整ねじを操作してワーク４の外周端に近接させる。上面に接着剤５を塗布した裏打ち板１０を、上記芯出しガイドピン８および裏打ち板レベラー９の上に載置する。この場合、裏打ち板１０の接着剤５塗布側の面を上側にするとともに、上記精密ジャッキにより芯出しガイドピン８および裏打ち板レベラー９の高さを微調整することで、この接着剤塗布側の面と、ワーク４の下面（Ｎｉスタンパ４ａの裏面）との間隔（ギャップ）および、これら両面の平行度を調整する。こうすることによって、Ｎｉスタンパ信号面と検査機のターンテーブル上面との平行度が確保される。上記ギャップは約０．７ｍｍにすることが好ましい。
【００３１】
つぎに、支持アーム３を回転テーブル６と一体で９０°ピッチで、上記調整ねじ及びワーク４と一体的に間欠的に回転させ、図４に示すように、芯出し用顕微鏡１３により観察できる停止位置で回転を停止させる。そして、この芯出し用顕微鏡１３による観察を行い、その結果に基づいて、上記調整ねじによるワークの位置決め操作を行う。この場合、支持アーム３の円盤部３ａおよびガラス原盤４ａを通して上記基準マークを確認するともに、Ｎｉスタンパ４ｂの信号溝形成面の外周端が上記基準マークと合致しているか否かを観察し、外周端が上記基準マークより外側に位置しているときには（外周端が基準マークと合致していないときには）、芯出し用顕微鏡１３と対応する位置にある調整ねじを操作してワークの外周端をその中心側に適宜量押圧移動させる。
【００３２】
この操作を上記４つの調整ねじに対応して４回行うことで、Ｎｉスタンパ４ａの信号溝中心Ｃｓと回転テーブル６の中心Ｃｔとを一致させ（図２を参照）、芯出し作業を一旦終了させる。つまり、ワーク４を構成するＮｉスタンパに形成された信号溝の、互いに異なる４つの外周端の全てが、芯出し用顕微鏡１３基準マークの位置と合致すれば、このＮｉスタンパ信号溝の中心と回転テーブル６の中心とが合致したことになり、これにより、ワーク４の中心と裏打ち板１０のそれとが合致して、これらの芯出しが実現できる。
【００３３】
つぎに、ワーク４の反り矯正を行う（図６を参照）。高さ変位計の変位検出用針体とワーク４との接触点の高さの変位をこの針体で検出しながら、変位量が所定値に達するまで、加圧ハンドル１ｂを操作して加圧ボルト１ｃをボルト支持部材１ａに対しねじ込んでゆき、その先端部１ｄでワーク４の上面中心部を加圧することにより、ワーク４を適宜量変形させる。この高さ変位計では、上記変位の開始する瞬間が、加圧ボルト１ｃがワーク４に接触した時点に対応する。ついで上記芯出し用顕微鏡１３により再度、上記確認・観察作業を行う。この場合、上記ＣｓとＣｔとの間に１０μｍ以上のずれがあるときには、これを考慮して上記芯出し作業を再度行うことで、ワーク４の反りの矯正すなわち平坦度の向上および、芯出しの作業を終了する。
【００３４】
上記反り矯正後の芯出しの修正量は、図５に示す理由（後記する）によりワーク毎に異なるが、この修正作業は１回で済むことが確認されている。また、図６に示すように、平坦度向上に伴ってワークの直径が増大しようとする。この直径拡大は、上記調整ねじの同心状に設けた上記スプリングの弾性を利用することにより許容される。
【００３５】
ついで、上記芯出し状態および反り矯正状態を維持しながら、かつ芯出しガイドピン８および裏打ち板レベラー９により、裏打ち板１０とワーク４との平行度を維持したまま適宜量、裏打ち板１０を上昇させ、接着剤５を介してワーク４のＮｉスタンパ４ｂ裏面に裏打ち板１０を接着（裏打ち）する。この接着剤５は粘度が約１万ポアズのものであり、数時間かかって硬化する。ところが接着剤５には、この硬化過程において０．５％の収縮が生じるため、裏打ち板１０が３．５μｍだけ持ち上がる。この持ち上がりによって芯出しガイドピン８および裏打ち板レベラー９がフリー状態になる危険性がある。そこで、この不具合をなくすため、上記精密ジャッキにより、芯出しガイドピン８および裏打ち板レベラー９が、常時裏打ち板を押圧するように制御できるようにした。
【００３６】
実験例１
厚み６ｍｍのガラス原盤と、厚み０．３ｍｍの電鋳Ｎｉ板とが一体化したガラス原盤／Ｎｉスタンパと、厚み５ｍｍのＡｌ，ステンレス鋼，Ｃｕ，Ｆｅ等の金属板とを、図２の裏打ち機を使用して厚み０．７ｍｍの接着剤層で接合する実験を行った。
【００３７】
上記接着剤は硬化収縮率が０．５％以下で、Ｎｉ・金属板間の接着強度を充分にするため、アミン系の添加剤を加えて高分子の回転変形能を高めたものである。この実験では、３００μｍの反りを有するガラス原盤／Ｎｉスタンパのワークを平坦度を向上させて、反りを所要値５０μｍにするべく検討した。この所要値は、スタンパ検査機の光ピックアップのフォーカシング性能からの要求仕様である。また、３０００ｒｐｍ以上で回転する検査機のスピンドルを正常に作動させるために、所定の偏心仕様１０μｍ以下が要求される。上記裏打ち機を使用し、上記手順に従うことで、裏打ち板とガラス原盤／Ｎｉスタンパとの接着・一体化物の反りを５０μｍ、およびに偏心度を１０μｍ以下とすることができた。
【００３８】
上記実験例に係る裏打ちでは（１）予備芯出し、（２）ガラス原盤／Ｎｉスタンパの反り矯正、（３）修正芯出しの順に作業を行ったが、別の方法として、反り矯正後に芯出しを行う方法や、反り矯正と芯出しとを並行して行うが考えれる。しかし、これらの方法では反りが矯正される際に図６、図９に示すようにＮｉスタンパの外周部が、スタンパ直径が増大する方向に移動・拡開しようとする
ため、芯出しを確実・正確に行うのが難しくなる問題があることが判った。
【００３９】
上記ガイドピン７は、先端部をテーパ状にするか、またはボール状にするとともに、支持アーム３側の嵌合凹部を球面状に形成する（球面座とする）ことが好ましい。その理由は、支持アーム３をできるだけ軽量にするため薄肉のものにすると、上記反り矯正用の加圧力は約２００ｋｇｆ以上であるため、支持アーム３に微小ではあるが撓みが生じる。この撓みによりガイドピン７と支持アーム３との係合状態が異常になりやすくなるため、ガイドピン７として円柱状の位置決めピンを用い、この位置決めピンが嵌合するピン孔を円筒状のブシュとした場合、図８に示すように、上記ピン孔の軸ぶれや傾斜〔図８（ｂ）の角度θで示す〕が発生し、ピン孔に対するピンの着脱が困難になる問題がある。また、この問題を解消しようとすると、支持アーム３に対するガイドピン７の係合のクリアランスを大きくしなければならず、こうすると正確な芯出しが不可能となるからである。
【００４０】
上記実施例では、芯出し用顕微鏡１３を１つ配備し、そのためワーク４および調整ねじを一体的・間欠的に回転させるようにしたが、別の構成として、芯出し用顕微鏡１３を９０°ピッチで４つ配備すれば、上記間欠回転機構１１および回転テーブル６を省略することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
（１）請求項１に係る発明
ガラス原盤付きマスタースタンパの裏面に剛性の裏打ち板を芯出し状態で、かつマスタースタンパの反りを矯正した状態で接着剤により接合する装置であるため、高速回転の信号検査機および欠陥検査機に適用できる裏打ちスタンパの製作が可能となり、検査時間の短縮が図れる。さらに、支持・上昇部材は、先端部を丸めたテーパ状または球状に形成され、これらの支持・上昇部材に係合する裏打ち板の凹部は球面状に形成されているため、これら支持・上昇部材と裏打ち板の凹部との係合に適宜の遊びがあるから、裏打ち板をワークに接着するときに裏打ち板が多少変形しても上記係合形態に異常が生じることがなく、ワークと裏打ち板との芯出しを正確に行うことができる。
【００４２】
（２）請求項２に係る発明
マスタースタンパの信号溝の外周端を観察しうる顕微鏡で観察しながら、位置決め部材を操作することにより、上記芯出し操作を簡便・精確に行うことができる。さらに、裏打ち板の中心部を支持するための中心部支持部材と、裏打ち板の外周部を支持するための外周部支持部材とは、先端部を丸めたテーパ状または球状に形成され、これらの支持部材に係合する裏打ち板の凹部は球面状に形成されているため、請求項１の発明と同様に、これら中心部支持部材、外周部支持部材と裏打ち板の凹部との係合に適宜の遊びがあるから、裏打ち板をワークに接着するときに裏打ち板が多少変形しても上記係合形態に異常が生じることがなく、ワークと裏打ち板との芯出しを正確に行うことができる。
【００４４】
（３）請求項３に係る発明
所定の接触式高さ変位計を配備したため、マスタースタンパの反りを、より簡便・精確に矯正することができる。
【００４５】
（４）請求項４に係る発明
位置決め部材として、ワーク外周端を押圧する調整ネジであって、スプリングを同軸状に備えたものを採用したので、反り矯正時のワークの直径拡大を許容しながら、芯出し状態を維持することができる。
【００４６】
（５）請求項５に係る発明
所定の中心部支持部材および外周部支持部材では、精密ジャッキにより常時裏打ち板をワークに押圧させるように構成したため、裏打ち板の接着工程を確実に行うことができ、高い生産歩留りが保証できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る、ガラス原盤／Ｎｉスタンパ（ワーク）への裏打ち板接合の意味を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る芯出し・裏打ち機（裏打ち板接合装置）の概略断面図であって、裏打ち板に対するワークの平行度調整工程、ワークの反り矯正工程および、裏打ち板に対するワーク芯出し工程を示すものである。
【図３】図２の芯出し・裏打ち機による、ワークへの裏打ち板接着工程を示す概略断面図である。
【図４】図２の芯出し・裏打ち機によるワーク芯出し方法を説明する模式的斜視図である。
【図５】図２の装置にセットする前（自由状態）の、ガラス原盤／Ｎｉスタンパの反りの状態を示す模式的断面図であって、（ａ）は実際には殆どあり得ない、反りが対称的な場合のものであり、（ｂ）は反りが非対称な実際のガラス原盤／Ｎｉスタンパに係るものである。
【図６】従来の裏打ち板接合装置の問題点および、この問題点を解決する本発明の作用を説明する模式的断面図である。
【図７】従来の裏打ち板接合装置および本発明の裏打ち板接合装置によりワーク（ガラス原盤／Ｎｉスタンパ）の反りを矯正する際の、ワーク端部の変形状態を示す模式的断面図である。
【図８】図２の装置において、回転テーブル上に支持アームを位置決めして支持する部材としてピンとブシュとの組合わせを採用した場合の、支持アームの変形に起因する問題点を説明する模式的斜視図でり、（ａ）はピン孔（ブシュ内周面）の軸方向のぶれを示し、（ｂ）はピン孔がその適正な軸線に対して傾斜する状況を示している。
【図９】ワーク検査機のターンテーブルにワークをセットして高速回転させて場合の、ターンテーブル回転数とターンテーブル振動量との関係を示すグラフであって、ワークを構成するガラス原盤／Ｎｉスタンパと裏打ち板との偏心量をパラメータとして示したものである。
【図１０】ワーク検査機のターンテーブルにワークをセットして高速回転させて場合の、ターンテーブル回転数とターンテーブル振動加速度との関係を示すグラフであって、ワークを構成するガラス原盤／Ｎｉスタンパと裏打ち板との偏心量をパラメータとして示したものである。
【符号の説明】
１加圧機構
１ａボルト支持部材
１ｂハンドル
１ｃ加圧ボルト
１ｄ先端部
２加圧ボルト支持材
３円盤状支持アーム
３ａ円盤部
３ｂ円環状部
４ガラス原盤／Ｎｉスタンパ
（ガラス原盤付きＮｉスタンパ：ワーク）
４ａガラス原盤
４ｂＮｉスタンパ（マスタースタンパ）
５接着剤
６回転テーブル
７芯出しガイドピン
８芯出しガイドピン
９裏打ち板レベラー
１０裏打ち板
１１割り出し回転機構（間欠回転機構）
１１ａ回転軸受ケース
１２定盤
１３芯出し用顕微鏡
Ｃｓ信号溝の中心
Ｃｔ回転テーブルの中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for joining a backing plate to a master stamper for manufacturing an optical disk, and more particularly to an apparatus for bonding a highly rigid backing plate as a reinforcing material to the back surface of a master stamper.
[0002]
[Prior art]
A conventional method for manufacturing a master stamper for producing an optical disc stamper will be described. A conductive film is formed on the concavo-convex surface of a glass master on which predetermined fine concavo-convex has been formed by spin coating, exposure, and development processes of photoresist. By performing Ni electroforming using the film as an electrode, a master stamper is produced on the glass master and is peeled off from the glass master.
[0003]
In order to finally manufacture an optical disk using the master stamper, a mother stamper is manufactured from the master stamper, and a sun stamper, usually called an optical disk stamper, is manufactured based on the mother stamper. Then, this sansk stamper is set in a mold of an injection molding machine, for example, and a fine uneven pattern on the surface is transferred to a plastic substrate as an injection molded product, and then a recording film, a reflective film, a protective layer, etc. are laminated. Thus, the optical disc is completed.
[0004]
As described above, the fine irregularities (signal grooves) formed in the photoresist layer on the glass master are finally transferred as signal grooves of the optical disc through a stamper such as a master stamper. It is an indispensable condition for manufacturing a high-quality optical disk that the stamper is a fine irregularity transferred on the glass master with high accuracy. However, the quality required for the master stamper includes mechanical durability and cleanliness on the back side of the stamper (the surface opposite to the fine unevenness transfer surface). Similarly, the mother stamper also has mechanical durability. And cleanliness is required.
[0005]
In order to improve the mechanical durability as described above, the present inventor has studied various devices for bonding a metal plate to the back surface of a stamper with an adhesive. When producing DVD-R, DVD-RW, etc. that require high-density recording, the above-described exposure process and inspection process for the master glass and the mother stamper all require a high-speed rotation of 2 to 4 times the conventional speed. It is.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described joining apparatus that has been studied by the present inventor, the backing plate (metal plate) is simply joined to the back surface of the stamper in a state in which the warp is corrected. However, when the stamper is rotated at a high speed by the turntable for rotating the stamper of the exposure apparatus or the turntable of the above inspection mechanism, the turntable vibrates. To do. For this reason, there is a problem that it is difficult to accurately perform the exposure process and the inspection.
[0007]
Hereinafter, this problem will be described more specifically. Recently, a stamper inspection machine for inspecting a master stamper and a mother stamper is required to inspect at a rotational speed of 3000 rpm. These stampers usually have a thickness of about 6 mm, and the weight of the joint with the backing plate is about 1 kg. In such a stamper (workpiece) with a backing structure, if the workpiece is placed on the turntable of the inspection machine while rotating in the eccentric state and rotated at high speed, the turntable vibrates with a considerable size because the workpiece has a weight imbalance. .
[0008]
When the workpiece weight on the turntable is 1 kg, the rotation radius is 125 mm, and the rotation speed is 3000 rpm, the eccentricity during rotation of the workpiece is required to suppress the vibration of the turntable and maintain the normal operation of the air bearing. Needs to be 0.1 mm. That is, the eccentricity between the center of the air spindle that supports the turntable and the center of the backing stamper needs to be adjusted to 0.1 mm or less. This centering specification can be calculated from the centrifugal force during high-speed rotation of the workpiece and the tracking followability of the optical pickup.
[0009]
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the turntable rotation speed and the turntable vibration amount when a work is set on the turntable of the work inspection machine and rotated at a high speed, and is a glass master / Ni stamper as a work. The amount of eccentricity between the [Ni stamper with glass master (this Ni stamper is a master stamper)] and the backing plate is shown as a parameter. As is apparent from FIG. 9, the amount of vibration increases as the turntable speed increases and the amount of eccentricity increases.
[0010]
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the turntable rotational speed and the turntable vibration acceleration when the work is set on the turntable of the work inspection machine and rotated at a high speed. The amount of eccentricity between the Ni stamper and the backing plate is shown as a parameter. From FIG. 10, it can be seen that the vibration acceleration increases as the turntable rotational speed increases and the eccentricity increases.
[0011]
[Table 1] and [Table 2] below show the specifications of the air spindle that supports the rotary table of the inspection machine when the workpiece weight is 1 kg and the above-mentioned “backing eccentricity during workpiece rotation” is 0.1 mm. Is. Further, the rasil rigidity 4.2 (kgf / μm or less) in [Table 1] is a value determined by the rotational speed, weight, and eccentricity of the workpiece. Assuming the above 3000 rpm = 50 Hz, the pickup system is required to satisfy a vibration amount of 0.04 μm or less on the vertical axis of FIG. In FIG. 10, centrifugal force F = Mrω²From this relationship, the allowable vibration acceleration can be assumed. Based on the above background, the specification of “backing eccentricity during workpiece rotation”: 0.1 mm or less is determined.
[0012]
[Table 1]

[0013]
[Table 2]

[0014]
In the present invention, it is assumed that the following steps are adopted when manufacturing an optical disc. That is, a backing plate is bonded to the back surface of the master stamper with a glass master before peeling from the glass master, and the master stamper with the backing plate is peeled off from the glass master, and then a mother stamper is produced by the master stamper. Then, with the master stamper attached, a backing plate is joined to the back surface of the mother stamper. After the master stamper is peeled off from the mother stamper, a sun stamper is manufactured using the mother stamper.
[0015]
The eccentricity δm of the mother stamper with backing plate is the eccentricity δm of the master stamper with backing plate₁And the eccentricity δ when joining the backing plate to the back of the mother stan₂And the sum. Also, when setting these stampers on the turntable of the inspection machine, the amount of eccentricity δ between the center of the turntable and the center of the stamper_Three(Usually about 20 μm), the eccentricity between the center of the turntable and the center of the mother stamper when performing the mother stamp inspection is δt = δ.₁+ Δ₂+ Δ_ThreeIt becomes. Therefore, the eccentricity δ₁, Δ₂For example, by setting each to 40 μm or less, it is possible to perform normal stamper inspection with δt being 100 μm or less.
[0016]
The present invention has been made in view of the above problems and examination results. When a rigid backing plate is bonded to the back of a master stamper with a glass master with an adhesive, the workpiece is accurately centered on the backing plate. And a backing plate joining apparatus configured to correct the warping of the workpiece while maintaining the centering state and to join the backing plate to the back surface of the stamper after the centering / warping correction with an adhesive. There is.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The backing plate joining apparatus according to claim 1 (see FIGS. 2 and 3).2, 3Is the same as the above) is an apparatus for bonding with the adhesive 5 in a state where the rigid backing plate 10 is centered on the back surface of the master stamper 4b of the master stamper 4 with a glass master as a workpiece and the warpage of the master stamper 4b is corrected. The support member 3 for placing the work 4 in the horizontal direction, the positioning member for positioning the work 4 on the support member 3 in the radial direction, and the center of the work 4 on the support member 3 from above. The pressurizing mechanism 1 that pressurizes and corrects the warp, and the backing plate 10 with the adhesive 5 applied on the upper surface is placed in parallel with the workpiece 4, and the backing plate 10 is raised and pressed against the back surface of the master stamper 4b. And a supporting / raising

member

8 and 9 and a microscope capable of confirming the reference mark by observation and capable of observing the outer peripheral edge of the signal groove of the master stamper 4b. Becomes, the positioning member has three or more deployment of spaced from each other appropriately angular intervals at positions surrounding the workpiece 4 concentricallyThe support /

lifting members

8 and 9 are formed in a tapered shape or a spherical shape with rounded tips, and the concave portion of the backing plate 10 that engages with the support / lifting members is formed in a spherical shape.It is characterized by.
[0018]
The backing plate joining apparatus according to claim 2 is bonded in a state where the rigid backing plate 10 is centered on the back surface of the master stamper 4b of the master stamper 4 with a glass master as a work and the warp of the master stamper 4b is corrected. An apparatus for joining with an agent 5, which is provided on an outer peripheral portion of the rotary table 6, which is rotated intermittently at a predetermined angular interval and can rotate at three or more positions. A plurality of engaging members 7 provided at the center of rotation of the turntable 6, a center support member 8 for supporting the center of the backing plate 10, and an inner periphery of the turntable 6. A plurality of outer peripheral support members 9 for supporting the outer peripheral portion of the plate 10, an annular portion 3b on which the work 4 is placed, and a through hole formed in the vertical direction directly above the annular portion 3b; Engagement member 7 A support arm 3 that is engaged with and mounted on the rotary table 6 so as to be intermittently rotatable, a pressurizing mechanism 1 provided at the center of the support arm 3, and a plurality of indexing stop positions of the rotary table 6 The microscope is arranged corresponding to any one of the above, and is capable of observing the outer peripheral edge of the signal groove of the master stamper 4b from above the support arm 3 through the through hole and the glass master 4a. Can confirmthingThe annular portion 3b of the support arm 3 is provided with a positioning member that presses the outer peripheral portion of the workpiece and performs positioning in the radial direction, and the center portion supporting member 8 and the outer peripheral portion supporting member 9 are , Which can fine-tune the vertical positionThe center support member 8 for supporting the center portion of the backing plate 10 and the outer periphery support member 9 for supporting the outer periphery portion of the backing plate 10 are formed in a tapered shape or a spherical shape with a rounded tip. The concave portion of the backing plate 10 that engages with the

support members

8 and 9 is formed in a spherical shape.It is characterized by that.
[0020]
  Claim 3The backing plate joining apparatus described inClaim 2The support arm 3 includes a boss, an arm extending radially from the boss, a rim connected to the arm, and the annular portion 3b continuous immediately below the rim. The pressurizing mechanism 1 is attached to the boss. The pressurizing mechanism 1 includes a bolt support member 1a having a screw hole penetratingly formed in the center and fixed to the boss, a rotation operation handle 1b, and a screw operation mechanism 1b connected directly below the handle 1b. A contact-type height in which a pressurizing bolt 1c screwed into a hole and having a tip 1d concentric with the center support member 8 and a displacement detection needle inserted in the center hole of the pressurization bolt 1c And a displacement meter.
[0021]
  Claim 4The backing plate joining apparatus described inClaim 3The positioning member is an adjustment screw that presses the outer peripheral end of the workpiece, and is provided with a spring coaxially.
[0022]
  Claim 5The backing plate joining apparatus according to claim 2, wherein3 or 4The center support member 8 that supports the center portion of the backing plate 10 and the outer periphery support member 9 that supports the outer periphery of the backing plate 10 can always press the backing plate 10 against the workpiece 4 with a precision jack. It is characterized by being.
[0023]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is a perspective view for explaining the meaning of backing plate bonding to a glass master / Ni stamper (workpiece). FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a centering / lining machine (backing plate joining apparatus), and a workpiece centering process and a parallelism adjusting process for a workpiece on the backing plate 10, that is, a backing plate of the glass master / Ni stamper 4. In addition, a warping correction process of the workpiece is shown. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the bonding process of the backing plate 10 to the workpiece 4 by this centering / lining machine. FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining a work centering method using the centering / lining machine.
[0024]
This centering and lining machine has an adhesive with a 10-line backing plate on the Ni back surface (opposite to the signal groove forming surface) of the Ni stamper (master stamper) of the workpiece 4 and without warping the workpiece 4 5 is a device for bonding by 5. This centering / lining machine is constructed as follows.
[0025]
  On the surface plate (base) 12, an indexing rotation mechanism (intermittent rotation mechanism) 11 including a rotary bearing case 11a is provided. The intermittent rotation mechanism 11 is indexed and rotated at a 90 ° pitch, and can be stopped at four positions. The rotary table 6 is provided in the horizontal direction at the upper end of the rotary bearing case 11a. A second centering guide pin 8 is provided at the center of the rotary table 6, a plurality of backing plate levelers 9 are provided on the outer periphery thereof, and a plurality of first centering guide pins 7 are provided on the outer periphery thereof. Centering guide pin 7 and backing plate leveler 9TheProvided on a circle concentric with the centering guide pin 8. The centering guide pin 8 and the backing plate leveler 9 are connected to a precision jack so that the position in the vertical direction can be finely adjusted on the order of μm. Further, the guide pin 8 and the backing plate leveler 9 are formed in a tapered shape or a spherical shape with a rounded upper end portion.
[0026]
A support arm 3 having the following configuration is engaged and placed concentrically on the centering guide pin 7. The support arm 3 includes a boss, an arm that extends radially from the boss, a rim that continues to the arm, and an annular portion 3b that continues directly below the rim. The support arm 3 is provided on the boss, and the pressurizing mechanism 1 pressurizes the center portion of the work 4 placed on the annular portion 3b from above to correct the warp. The pressurizing mechanism 1 has a screw hole penetratingly formed at the center and a bolt support member 1a fixed to the boss, a rotation operation handle 1b, and a rotary operation handle 1b. And a pressure bolt 1c having a tip 1d concentric with the center support member 8 and a displacement detecting needle body slidably inserted into the center hole of the pressure bolt 1c. It is assumed that a contact-type height displacement meter capable of detecting the displacement is provided. The pressurizing bolt 1c allows the front end 1d to freely protrude below the lower surface of the bolt support member 1a.
[0027]
A centering microscope 13 (see FIG. 4) capable of confirming the reference mark by observation is fixedly arranged corresponding to any one of a plurality of indexing stop positions of the rotary table 6, and the above-mentioned from above the support arm 3. The outer peripheral end of the signal groove of the master stamper 4b can be observed through the through hole and the glass master 4a. The centering microscope 13 is provided with a focal depth of 6 mm or more so that the Ni stamper signal groove can be accurately observed when the thickness of the glass master is 6 mm, for example. This corresponds to a microscope with a magnification of 50 times in a commercial product. The reference mark means a mark displayed at the center of the visual field when magnified by a microscope.
[0028]
The annular portion 3b of the support arm 3 is provided with four adjustment screws having a spring coaxially as a positioning member for finely adjusting the radial position by pressing the outer peripheral end of the work. Provided at each of the index stop positions. When correcting the warp of the workpiece, the diameter of the lower surface of the workpiece tends to increase as shown in FIG. The spring is a member for absorbing this increase.
[0029]
  Next, a method of bonding the backing plate 10 to the workpiece 4 by this centering / lining machine and its operation will be described. The work 4 is placed on the annular portion 3b of the support arm 3 with the glass master 4a facing upward and on the outer peripheral side of the four adjusting screws. In this case, the center of the workpiece 4 is the tip of the pressure bolt 1c.1dMatch the centerThe SoTherefore, the position of the workpiece 4 is finely adjusted so that the tip of the displacement detection needle constituting the contact-type height displacement meter matches the center of the glass master 4a.
[0030]
Next, the adjusting screw is operated to bring it close to the outer peripheral end of the workpiece 4. The backing plate 10 with the adhesive 5 applied on the upper surface is placed on the centering guide pins 8 and the backing plate leveler 9. In this case, the surface on the adhesive 5 application side of the backing plate 10 is set to the upper side, and the heights of the centering guide pins 8 and the backing plate leveler 9 are finely adjusted by the precision jack, so that The distance (gap) between the surface and the lower surface of the work 4 (the back surface of the Ni stamper 4a) and the parallelism of these both surfaces are adjusted. By doing so, the parallelism between the Ni stamper signal surface and the upper surface of the turntable of the inspection machine is ensured. The gap is preferably about 0.7 mm.
[0031]
  Next, the support arm 3 is integrally rotated with the rotary table 6 at a 90 ° pitch and intermittently rotated integrally with the adjusting screw and the work 4 and stopped as shown in FIG. Stop rotation at position. Then, the centering microscope 13 is used for observation, and based on the result, the workpiece is positioned using the adjusting screw. In this case, the reference mark is confirmed through the disk portion 3a of the support arm 3 and the glass master 4a, and it is observed whether the outer peripheral end of the signal groove forming surface of the Ni stamper 4b matches the reference mark. When the end is located outside the reference mark(When the outer edge does not match the reference mark)The adjusting screw located at a position corresponding to the centering microscope 13 is operated, and the outer peripheral end of the work is appropriately pressed and moved to the center side.
[0032]
By performing this operation four times corresponding to the above four adjusting screws, the signal groove center Cs of the Ni stamper 4a and the center Ct of the rotary table 6 are made coincident (see FIG. 2), and the centering operation is once completed. Let That is, if all of the four different outer peripheral ends of the signal groove formed in the Ni stamper constituting the workpiece 4 coincide with the position of the reference mark 13 of the centering microscope, the center of the Ni stamper signal groove rotates. This means that the center of the table 6 is matched, so that the center of the work 4 and that of the backing plate 10 are matched, and the centering can be realized.
[0033]
Next, the workpiece 4 is warped (see FIG. 6). While detecting the displacement of the height of the contact point between the displacement detection needle of the height displacement meter and the workpiece 4, the pressure handle 1b is operated until the displacement reaches a predetermined value, and the pressure is applied. The work 4 is deformed by an appropriate amount by screwing the bolt 1c into the bolt support member 1a and pressurizing the center of the upper surface of the work 4 with its tip 1d. In this height displacement meter, the moment when the displacement starts corresponds to the time when the pressurizing bolt 1 c contacts the workpiece 4. Next, the confirmation / observation operation is performed again with the centering microscope 13. In this case, when there is a deviation of 10 μm or more between the Cs and Ct, the centering operation is performed again in consideration of this, thereby correcting the warp of the workpiece 4, that is, improving the flatness and adjusting the centering. Finish the work.
[0034]
Although the correction amount of the centering after the warp correction varies depending on the work for the reason shown in FIG. 5 (described later), it has been confirmed that this correction work is only required once. Further, as shown in FIG. 6, the diameter of the workpiece tends to increase as the flatness is improved. This diameter expansion is allowed by utilizing the elasticity of the spring provided concentrically with the adjusting screw.
[0035]
Next, the backing plate 10 is raised by an appropriate amount while maintaining the parallelism between the backing plate 10 and the work 4 by the centering guide pins 8 and the backing plate leveler 9 while maintaining the centering state and the warp correction state. Then, the backing plate 10 is bonded (backed) to the back surface of the Ni stamper 4b of the workpiece 4 via the adhesive 5. This adhesive 5 has a viscosity of about 10,000 poise and hardens over several hours. However, since the adhesive 5 shrinks by 0.5% during this curing process, the backing plate 10 is lifted by 3.5 μm. Due to this lifting, there is a risk that the centering guide pin 8 and the backing plate leveler 9 will be in a free state. Therefore, in order to eliminate this problem, the centering guide pin 8 and the backing plate leveler 9 can be controlled to always press the backing plate by the precision jack.
[0036]
Experimental example 1
The glass master / Ni stamper in which the glass master having a thickness of 6 mm and the electroformed Ni plate having a thickness of 0.3 mm are integrated, and the metal plate of Al, stainless steel, Cu, Fe, etc. having a thickness of 5 mm are lined as shown in FIG. An experiment was conducted using a machine to join with an adhesive layer having a thickness of 0.7 mm.
[0037]
The adhesive has a cure shrinkage of 0.5% or less, and an amine-based additive is added to enhance the rotational deformability of the polymer in order to ensure sufficient adhesive strength between the Ni and the metal plate. In this experiment, a glass master / Ni stamper workpiece having a warp of 300 μm was studied to improve the flatness and to set the warp to a required value of 50 μm. This required value is a required specification from the focusing performance of the optical pickup of the stamper inspection machine. Further, in order to normally operate the spindle of the inspection machine rotating at 3000 rpm or more, a predetermined eccentricity specification of 10 μm or less is required. By using the above backing machine and following the above procedure, the warpage of the bonded / integrated product of the backing plate and the glass master / Ni stamper could be 50 μm, and the eccentricity could be 10 μm or less.
[0038]
In the backing according to the above experimental example, (1) preliminary centering, (2) glass master / Ni stamper warpage correction, and (3) correction centering were performed in this order. It is conceivable to perform warping correction and centering in parallel. However, in these methods, when the warp is corrected, the outer periphery of the Ni stamper tends to move and expand in the direction in which the stamper diameter increases as shown in FIGS.
Therefore, it has been found that there is a problem that it is difficult to perform centering reliably and accurately.
[0039]
It is preferable that the guide pin 7 has a tip end or a ball shape, and a fitting recess on the support arm 3 side is formed in a spherical shape (a spherical seat). The reason for this is that if the support arm 3 is made thin so as to be as light as possible, the applied pressure for warping correction is about 200 kgf or more, so that the support arm 3 is bent although it is minute. Since this bending tends to cause an abnormal state of engagement between the guide pin 7 and the support arm 3, a cylindrical positioning pin is used as the guide pin 7, and a pin hole into which the positioning pin is fitted is formed with a cylindrical bush. In this case, as shown in FIG. 8, there is a problem that the shaft hole of the pin hole and the inclination (indicated by the angle θ in FIG. 8B) occur, making it difficult to attach and detach the pin to and from the pin hole. In order to solve this problem, the clearance of engagement of the guide pin 7 with the support arm 3 must be increased, which makes accurate centering impossible.
[0040]
In the above embodiment, one centering microscope 13 is provided, and therefore the workpiece 4 and the adjusting screw are rotated integrally and intermittently. However, as another configuration, the centering microscope 13 is arranged at a 90 ° pitch. If four are provided, the intermittent rotation mechanism 11 and the rotary table 6 can be omitted.
[0041]
【The invention's effect】
  As is apparent from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Invention according to claim 1
  Because it is a device that joins with a glue, with a rigid backing plate centered on the back side of the master stamper with glass master and with the warp of the master stamper corrected, it is applicable to high-speed signal inspection equipment and defect inspection equipment This makes it possible to manufacture a backing stamper that can be used, and shorten the inspection time.Furthermore, the support / lifting member is formed in a tapered shape or a spherical shape with rounded tip portions, and the concave portion of the backing plate that engages with the support / lifting member is formed in a spherical shape. Since there is an appropriate play in the engagement between the backing plate and the recess of the backing plate, even if the backing plate is slightly deformed when the backing plate is bonded to the workpiece, there is no abnormality in the engagement form, and the workpiece and the backing plate Can be accurately centered.
[0042]
(2) Invention according to claim 2
  The centering operation can be easily and accurately performed by operating the positioning member while observing with a microscope capable of observing the outer peripheral edge of the signal groove of the master stamper.Furthermore, the center part support member for supporting the center part of the backing plate and the outer periphery part support member for supporting the outer periphery part of the backing plate are formed in a tapered shape or a spherical shape with rounded tip parts, and these Since the concave portion of the backing plate that engages with the support member is formed in a spherical shape, the center portion supporting member, the outer peripheral portion supporting member, and the concave portion of the backing plate are appropriately engaged with each other as in the first aspect of the invention. Therefore, even if the backing plate is deformed to some extent when the backing plate is bonded to the work, there is no abnormality in the engagement form, and the work and the backing plate can be accurately centered. .
[0044]
(3) Claim 3Inventions related to
  Since the predetermined contact-type height displacement meter is provided, the warp of the master stamper can be corrected more easily and accurately.
[0045]
(4) Claim 4Inventions related to
  As the positioning member, an adjustment screw that presses the outer peripheral edge of the workpiece and has a spring provided coaxially, it is possible to maintain the centering state while allowing the workpiece diameter to be enlarged during warping correction. it can.
[0046]
(5) Claim 5Inventions related to
  Predetermined center support member and outer periphery support memberThenSince the backing plate is always pressed against the work by a precision jack, the bonding process of the backing plate can be performed reliably, and a high production yield can be guaranteed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view for explaining the meaning of backing plate bonding to a glass master / Ni stamper (workpiece) according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a centering / lining machine (backing plate joining apparatus) according to an embodiment of the present invention. The work centering process is shown.
3 is a schematic cross-sectional view showing a backing plate bonding process to a workpiece by the centering / lining machine of FIG. 2;
4 is a schematic perspective view for explaining a work centering method by the centering / lining machine of FIG. 2; FIG.
5 is a schematic cross-sectional view showing a warp state of the glass master / Ni stamper before setting (free state) in the apparatus of FIG. 2, and (a) is a warp that is hardly possible in practice. (B) relates to an actual glass master / Ni stamper with asymmetric warpage.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a problem of a conventional backing plate joining apparatus and an operation of the present invention for solving this problem.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a deformed state of the workpiece end when correcting the warp of the workpiece (glass master / Ni stamper) by the conventional backing plate joining device and the backing plate joining device of the present invention.
8 is a schematic diagram for explaining problems caused by deformation of the support arm when a combination of a pin and a bush is employed as a member for positioning and supporting the support arm on the rotary table in the apparatus of FIG. It is a perspective view, (a) shows the blurring of the axial direction of a pin hole (bush inner peripheral surface), (b) has shown the condition where a pin hole inclines with respect to the appropriate axis.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the turntable rotation speed and the turntable vibration amount when a work is set on the turntable of the work inspection machine and rotated at high speed, and the glass master / Ni constituting the work The amount of eccentricity between the stamper and the backing plate is shown as a parameter.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the turntable rotation speed and the turntable vibration acceleration when a work is set on the turntable of the work inspection machine and rotated at a high speed, and the glass master / Ni constituting the work The amount of eccentricity between the stamper and the backing plate is shown as a parameter.
[Explanation of symbols]
1 Pressurization mechanism
1a Bolt support member
1b Handle
1c Pressure bolt
1d Tip
2 Pressure bolt support material
3 Disc-shaped support arm
3a Disc part
3b Annular part
4 Glass master / Ni stamper
(Ni stamper with glass master: work)
4a Glass master
4b Ni stamper (master stamper)
5 Adhesive
6 Rotating table
7 Centering guide pin
8 Centering guide pin
9 Backing plate leveler
10 Backing board
11 Indexing rotation mechanism (intermittent rotation mechanism)
11a Rotating bearing case
12 Surface plate
13 Centering microscope
Center of Cs signal groove
Center of Ct rotary table

Claims

ワークとしてのガラス原盤付きマスタースタンパの裏面に剛性の裏打ち板を、芯出し状態でかつ前記マスタースタンパの反りを矯正した状態で接着剤により接合する装置であって、ワークを水平方向に載置する支持部材と、該支持部材上のワークについて半径方向の位置決めを行う位置決め部材と、前記支持部材上のワークの中心部を上方から加圧してワークの反りを矯正する加圧機構と、上面に接着剤を塗布した裏打ち板をワークと平行に載置した状態で該裏打ち板を上昇させてマスタースタンパの裏面に圧接させる支持・上昇部材と、観察により基準マークを確認しうる顕微鏡であって、前記マスタースタンパの信号溝の外周端を観察しうるものとを備えてなり、前記位置決め部材は、ワークを同心状に包囲する位置に互いに適宜角度間隔をあけて３つ以上配備され、前記支持・上昇部材は、先端部を丸めたテーパ状または球状に形成され、これらの支持・上昇部材に係合する前記裏打ち板の凹部は球面状に形成されていることを特徴とする、マスタースタンパへの裏打ち板接合装置。A device for joining a rigid backing plate to the back surface of a master stamper with a glass master as a workpiece by using an adhesive in a centered state and correcting the warpage of the master stamper, and placing the workpiece in a horizontal direction A support member, a positioning member that positions the workpiece on the support member in the radial direction, a pressurizing mechanism that pressurizes the center of the workpiece on the support member from above and corrects the warp of the workpiece, and adheres to the upper surface A support / lifting member that raises the backing plate in a state where the backing plate coated with the agent is placed in parallel with the workpiece and press-contacts the back surface of the master stamper, and a microscope capable of confirming the reference mark by observation, The positioning member is provided at a position that surrounds the workpiece concentrically at an appropriate angle between each other. Deployed to open more than three, said support and increase member is tapered or spherical and rounded tip, the recess of the backing plate for engaging these support and increase member formed in a spherical shape A device for joining a backing plate to a master stamper.

ワークとしてのガラス原盤付きマスタースタンパの裏面に剛性の裏打ち板を、芯出し状態でかつ前記マスタースタンパの反りを矯正した状態で接着剤により接合する装置であって、所定の角度間隔で割り出されて回転し、３か所以上の位置で停止しうる間欠回転自在の回転テーブルと、該回転テーブルの外周部に設けられた複数の係合部材と、前記回転テーブルの中心に設けられ、前記裏打ち板の中心部を支持するための中心部支持部材と、前記回転テーブルの内周部に設けられ、前記裏打ち板の外周部を支持するための複数の外周部支持部材と、前記ワークを載置する円環状部と該円環状部の直上に上下方向に形成された貫通孔とを備え、前記係合部材上に係合載置されて前記回転テーブルと一体で間欠回転自在とされた支持アームと、該支持アームの中央部に設けられた加圧機構と、前記回転テーブルの複数の割り出し停止位置のいずれか一つに対応して配備され、観察により基準マークを確認しうる顕微鏡であって、前記支持アームの上方から前記貫通孔および前記ガラス原盤を介して前記マスタースタンパの信号溝の外周端を観察しうるものとを備えてなり、前記支持アームの円環状部には、ワークの外周部を押圧してその半径方向の位置決めを行う位置決め部材が設けられ、前記中心部支持部材および前記外周部支持部材は、上下方向の位置を微調整しうるものであり、前記裏打ち板の中心部を支持するための前記中心部支持部材と、前記裏打ち板の外周部を支持するための前記外周部支持部材とは、先端部を丸めたテーパ状または球状に形成され、これらの支持部材に係合する前記裏打ち板の凹部は球面状に形成されていることを特徴とする、マスタースタンパへの裏打ち板接合装置。A device that joins a rigid backing plate to the back side of a master stamper with a glass master as a workpiece in an aligned state and with the warp of the master stamper corrected, and is indexed at predetermined angular intervals. A rotary table that can rotate intermittently and can stop at three or more positions, a plurality of engaging members provided on the outer periphery of the rotary table, and a center of the rotary table. A center support member for supporting the center of the plate, a plurality of outer periphery support members provided on the inner periphery of the rotary table, for supporting the outer periphery of the backing plate, and the work placed A support arm having an annular part to be formed and a through hole formed in a vertical direction directly above the annular part, and is engaged and placed on the engagement member so as to be intermittently rotatable integrally with the rotary table. And the A microscope that is provided corresponding to any one of a pressure mechanism provided at a central portion of the holding arm and a plurality of indexing stop positions of the rotary table, and is capable of confirming a reference mark by observation. The outer periphery of the signal groove of the master stamper can be observed from above the arm through the through hole and the glass master, and the outer periphery of the work is pressed against the annular portion of the support arm. A positioning member for positioning in the radial direction is provided, and the center support member and the outer peripheral support member can finely adjust the vertical position, and support the center portion of the backing plate. The center support member for supporting the outer peripheral portion of the backing plate and the outer peripheral support member for supporting the outer peripheral portion of the backing plate are formed in a tapered shape or a spherical shape with a rounded tip. The recess of the backing plate for engagement is characterized by being formed in a spherical shape, a backing plate joining apparatus to the master stamper.

前記支持アームはボスと、該ボスから放射状に延びるアームと、該アームに連なるリムと、該リムの直下に連なる前記円環状部とからなり、前記ボスには前記加圧機構が設けられ、該加圧機構は、中心部にねじ孔が貫通形成され且つ前記ボスに固着されたボルト支持部材と、回転操作用ハンドルと、該ハンドルの直下に連結されて前記ねじ孔に螺合され且つ先端部が前記中心部支持部材と同心とされた加圧ボルトと、変位検出用の針体が前記加圧ボルトの中心孔に挿入された接触式高さ変位計とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の、マスタースタンパへの裏打ち板接合装置。The support arm includes a boss, an arm that extends radially from the boss, a rim that is continuous with the arm, and the annular portion that is directly under the rim. The pressure mechanism is provided on the boss, The pressurizing mechanism includes a bolt support member having a screw hole penetratingly formed in a central portion and fixed to the boss, a handle for rotation operation, and a screw portion that is coupled directly below the handle and screwed into the screw hole. Is provided with a pressure bolt concentric with the center support member, and a contact-type height displacement meter in which a displacement detection needle is inserted into the center hole of the pressure bolt. The apparatus for joining a backing plate to a master stamper according to claim 2 .

前記位置決め部材は、ワーク外周端を押圧する調整ネジであって、スプリングを同軸状に備えたものであることを特徴とする請求項３に記載の、マスタースタンパへの裏打ち板接合装置。The backing plate joining apparatus to a master stamper according to claim 3 , wherein the positioning member is an adjustment screw that presses the outer peripheral edge of the work and is provided with a spring coaxially.

前記裏打ち板の中心部を支持する前記中心部支持部材および、前記裏打ち板の外周部を支持する前記外周部支持部材は、精密ジャッキにより常時裏打ち板をワークに押圧させうるものであることを特徴とする請求項２，３または４に記載の、マスタースタンパへの裏打ち板接合装置。The center support member that supports the center portion of the backing plate and the outer periphery support member that supports the outer periphery portion of the backing plate are capable of constantly pressing the backing plate against the work by a precision jack. The backing plate joining apparatus to a master stamper according to claim 2, 3 or 4 .