JPH09115151A - 円盤状基板にレーザービーム露光処理を施す装置 - Google Patents

円盤状基板にレーザービーム露光処理を施す装置

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JPH09115151A
JPH09115151A JP25972796A JP25972796A JPH09115151A JP H09115151 A JPH09115151 A JP H09115151A JP 25972796 A JP25972796 A JP 25972796A JP 25972796 A JP25972796 A JP 25972796A JP H09115151 A JPH09115151 A JP H09115151A
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JP
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laser beam
objective lens
beam objective
substrate
inner member
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JP25972796A
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Bernd Hensel
ヘンゼル ベルント
Friedrich Hofmann
ホーフマン フリードリッヒ
Hermann Dr Koop
コープ ヘルマン
Paul Kaiser
カイザー パウル
Feick Eberhard
ファイク エーベルハルト
Ralf Suess
ズュース ラルフ
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Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経費を極力僅少にして半径方向運動の高い均
等特性、ひいては高いトラック精度を得るように構成す
る。 【解決手段】 レーザービーム対物レンズ11に対する
送り台2の相対的な位置を決定するために測定装置13
が配置されており、かつ基板受座4に対する前記レーザ
ービーム対物レンズ11の相対的な位置を微修正するた
めに前記レーザービーム対物レンズ11又は前記送り台
2が、センサ14の信号により制御される調整駆動装置
18によって半径方向駆動装置12に対して相対的にシ
フト可能に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホルダー内に配置
されたレーザービーム対物レンズと、作業テーブル内で
半径方向駆動装置によって前記レーザービーム対物レン
ズに対して直角な横方向に移動可能でありかつ回転駆動
装置によって駆動可能なスピンドル上に配置した基板受
座を備えた送り台とを有する形式の、円盤状基板にレー
ザービーム露光処理を施す装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光学的に情報を読出し可能な情報担体、
例えばコンパクトディスク、を製造するためのマスター
ディスクを製造するためには、マスターディスクのスパ
イラル状に経過するトラック上にレーザービームによっ
てデジタル情報に相応してピットを、精確に確定された
位置に位置決めすることが必要である。このために従来
の装置では、できるだけ均等特性の回転駆動装置と半径
方向駆動装置が装備されてきた。しかしながら、僅か数
nmのトラック精度偏差しか許容されないので、不良品
出しを僅かにして高品質のマスターディスクを製造する
には半径方向駆動装置の均等特性では往々にして不充分
な場合がある。測定系によって半径方向運動の不均等性
を検出しようとする場合には、回転信号発生器、部分的
には又、レーザー干渉計が使用されている。しかしなが
ら回転信号発生器による位置解像は比較的低いので、該
回転信号発生器はこのような適用例の要望を充足するこ
とができない。レーザー干渉計は高価であり、かつ、そ
の測定精度に関しては環境の影響を受け易く、該影響
は、高い経費をかけてしか、かつ仮に高い経費をかけた
としても、不充分にしか補償することができない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の装置を改良し、経費を極力僅少にして半
径方向運動の高い均等特性、ひいては高いトラック精度
を得るように構成することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、レーザービーム対物レンズに対
する送り台の相対的な位置を決定するために測定装置が
配置されており、かつ基板受座に対する前記レーザービ
ーム対物レンズの相対的な位置を微修正するために前記
レーザービーム対物レンズ又は前記送り台が、センサの
信号により制御される調整駆動装置によって半径方向駆
動装置に対して相対的にシフト可能に配置されている点
にある。
【0005】
【作用】前記のような測定装置を採用すれば、基板のレ
ーザービーム露光処理中に、基板に対するレーザービー
ム対物レンズの相対的な位置を半径方向で精確に決定す
ることが可能になる。これに基づいて、半径方向運動に
微調整運動を重畳させることによって、半径方向送りの
誤差を自動的に修正することが可能になる。これによっ
て、比較的僅かな経費で著しく高いトラック精度が得ら
れる。本発明の装置を使用すれば、特に高いメモリ密度
を有するCDを生産することが可能である。それという
のは本発明の装置は、±10nmという特に狭いトレラ
ンスに基づいて、特に僅かなトラック間隔を許容するか
らである。
【0006】
【発明の実施の形態】測定装置が、作業テーブル又は送
り台に固定されていて該送り台の運動方向に延在する測
定スケールと、該測定スケールに対向して送り台又は作
業テーブルに固定されていて前記測定スケールを走査す
るセンサとから構成されている場合には、本発明の装置
の構成は特に単純なものとなる。
【0007】本発明の別の構成によれば測定装置を位相
格子式測定系として構成することによって、半径方向の
運動を特に精確に検出することが可能である。
【0008】しかし又、測定装置をレーザー干渉計とし
て構成することも可能である。
【0009】このような測定装置の場合には、環境補償
という欠点は、レーザー干渉計が、レーザービーム対物
レンズに固定された基準ミラーと、基板受座より上位で
送り台上に配置された可動ミラーとを備えた差動レーザ
ー干渉計として構成することによって、補償することが
できる。
【0010】本発明で重要な点は、送り台とレーザービ
ーム対物レンズとの間で半径方向の相対運動を生ぜしめ
ることである。この相対運動は位置誤差を補正するため
に著しく迅速に行われねばならないので、この場合可能
な限り僅かな質量を運動させるのが有利である。これを
達成させるために本発明の特に有利な実施形態では、レ
ーザービーム対物レンズは送り台の運動方向に調整駆動
装置によって制限範囲内を調整移動可能である。レーザ
ービーム対物レンズの調整移動によって、送り台の調整
移動に対比して著しく大きな動力学的効率が得られる。
【0011】測定精度を更に高めるために、センサが、
レーザービーム対物レンズの可能な限り近くで該レーザ
ービーム対物レンズのホルダーに固定され、かつ測定ス
ケールが、基板受座のスピンドルの可能な限り近くで送
り台に固定されているのが有利である。
【0012】レーザービーム対物レンズ又は送り台の位
置を修正するための調整駆動装置が圧電変換器である場
合には、所要の微調整運動は特に迅速かつ精密に行われ
る。
【0013】弾性に起因した調整運動に関する不精度
は、圧電変換器を固体ジョイントテーブルに設けること
によって、比較的僅少な経費で排除することができる。
【0014】前記固体ジョイントテーブルは種々の態様
で構成することができる。光学的なデータ担体を製造す
る適用例の場合に申し分なく高い調整精度を有する構造
的に特に単純な実施形態は、固体ジョイントテーブル
が、1つの構成部材に固定すべき閉じたフレームを有
し、該フレームの内部には、複数のジョイントによって
連結された1つのインナー部材が配置されており、圧電
変換器が一側では前記フレームに、他側では前記インナ
ー部材に支持されており、かつ前記インナー部材が圧縮
ばねを介して前記圧電変換器に対して予荷重をかけられ
ている点にある。
【0015】本発明の別の構成によれば、圧電変換器が
夫々1つの球を介してフレームとインナー部材とに支持
され、かつ圧縮ばねが同じく1つの球を介して前記イン
ナー部材に支持されていることによって、調整誤差を惹
起させる傾斜力は簡単に排除される。
【0016】固体ジョイントテーブルを特にコンパクト
に構成するために、インナー部材は盲孔を有し、該盲孔
内に圧電変換器が嵌合している。
【0017】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。
【0018】図1に示した作業テーブル1内では、送り
台2が空気軸受3に支持されて図平面に対して直角方向
に移動可能である。前記送り台2は基板受座4を有して
おり、該基板受座には、マスターディスクとして使用さ
れる基板5が負圧によって保持されている。基板受座4
はスピンドル6の上端部に設けられており、該スピンド
ル自体は、送り台2の空気軸受(図示せず)内に回転可
能に支承されている。スピンドル6を駆動し、ひいては
基板受座4を駆動するためにはモータ8を装備した回転
駆動装置7が使用され、該回転駆動装置は回転パルス信
号発生器9と共に前記スピンドル6の下端部にフランジ
締結されている。
【0019】作業テーブル1の上には、レーザービーム
対物レンズ11を保持するブリッジ10が架橋配置され
ている。
【0020】送り台2を移動させるためには、図2に略
示した半径方向駆動装置12が使用される。該半径方向
駆動装置12が作動されると、基板5は、レーザービー
ム対物レンズ11に対して直角な横方向に移動するの
で、該移動と同時に基板受座4を基板5と共に回動する
ことによって、基板5上でピットがスパイラル状のトラ
ックに沿って露光される。
【0021】本発明にとって重要な構成要素は測定装置
13であり、該測定装置は本実施例では、レーザービー
ム対物レンズ11の可能な限り近くで固定されたセンサ
14と、作業テーブル1上に固定されていて該作業テー
ブル1の運動方向に方位を整合された測定スケール15
とを有している。図1から明確に判るように、U形支持
体16が基板5にU字状に被さって配置されており、か
つ測定スケール15をセンサ14の直ぐ前に延在させる
ように構成されている。
【0022】レーザービーム対物レンズ11はホルダー
17によって保持され、該ホルダーは、圧電変換器を備
えた調整駆動装置18を有している。これによって作業
テーブル1の送り軸線上におけるレーザービーム対物レ
ンズ11の微調整運動が得られる。
【0023】図2から特に判るように測定スケール15
の方位が送り台2の運動方向に整合されているので、セ
ンサ14を介して常時、レーザービーム対物レンズ11
に対する送り台2の相対的な位置に関する精確な情報が
得られる。該位置が、半径方向駆動装置12の不精度に
起因して目標値に一致しない場合には、調整駆動装置1
8によりレーザービーム対物レンズ11をシフトするこ
とによって位置が補正される。
【0024】図3の断面図では固体ジョイントテーブル
19が図示されている。該固体ジョイントテーブルは、
閉じたフレーム20と、該フレーム内部において制限範
囲内をシフト可能に配置されたインナー部材21とから
成っている。該インナー部材21は4つの略示したジョ
イント22によってフレーム20と連結されている。イ
ンナー部材21は盲孔23を有し、該盲孔内には、個々
の圧電素子から成る圧電変換器24が係合しており、か
つ該圧電変換器は1つの球25を介して前記盲孔23の
底に支持され、また別の球26を介してフレーム20に
か又は該フレームと固着結合された構成部材に支持され
ている。
【0025】図3の下部範囲に示したように圧縮ばね2
7がフレーム20の下部域に設けられており、該圧縮ば
ねの下端はフレーム20に支持され、また上端は球28
を介してインナー部材21に支持されており、これによ
って該インナー部材21は圧電変換器24に対して予荷
重をかけられている。
【0026】圧電変換器24が異なった電圧で負荷され
ると、該圧電変換器はその長さをナノメートル範囲で変
化し、従ってフレーム20に対して相対的にインナー部
材21をシフトする。例えばフレーム20を定置に配置
し、かつインナー部材21をレーザービーム対物レンズ
11と結合した場合には、前記の構成に基づいてレーザ
ービーム対物レンズ11の微調整運動が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーザービーム露光処理装置の側
面図である。
【図2】本発明によるレーザービーム露光処理装置の平
面図である。
【図3】本発明による固体ジョイントテーブルの断面図
である。
【符号の説明】
1 作業テーブル、 2 送り台、 3 空気軸
受、 4 基板受座、 5 マスターディスクとし
ての基板、 6 スピンドル、 7 回転駆動装
置、 8 モータ、 9 回転パルス信号発生器、
10 ブリッジ、 11 レーザービーム対物レ
ンズ、 12 半径方向駆動装置、 13 測定装
置、 14 センサ、 15 測定スケール、 1
6 U形支持体、 17 ホルダー、 18 調
整駆動装置、 19 固体ジョイントテーブル、 2
0 フレーム、 21 インナー部材、 22
ジョイント、 23 盲孔、 24 圧電変換器、
25,26 球、 27圧縮ばね、 28 球
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント ヘンゼル ドイツ連邦共和国 エシュボルン リーダ ーバッハー シュトラーセ 13 (72)発明者 フリードリッヒ ホーフマン ドイツ連邦共和国 ビューディンゲン ハ インガルテン 24 (72)発明者 ヘルマン コープ ドイツ連邦共和国 ロネンベルク バッハ ステルツェンヴェーク 10 (72)発明者 パウル カイザー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン バランシ ュトラーセ 89エー (72)発明者 エーベルハルト ファイク ドイツ連邦共和国 ミュンヘン パルスベ ルガー シュトラーセ 16 (72)発明者 ラルフ ズュース ドイツ連邦共和国 ミュンヘン タイマー ホーフシュトラーセ 48

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホルダー(17)内に配置されたレーザ
    ービーム対物レンズ(11)と、作業テーブル(1)内
    で半径方向駆動装置(12)によって前記レーザービー
    ム対物レンズ(11)に対して直角な横方向に移動可能
    でありかつ回転駆動装置(7)によって駆動可能なスピ
    ンドル(6)上に配置した基板受座(4)を備えた送り
    台(2)とを有する形式の、円盤状基板(5)にレーザ
    ービーム露光処理を施す装置において、レーザービーム
    対物レンズ(11)に対する送り台(2)の相対的な位
    置を決定するために測定装置(13)が配置されてお
    り、かつ基板受座(4)に対する前記レーザービーム対
    物レンズ(11)の相対的な位置を微修正するために前
    記レーザービーム対物レンズ(11)又は前記送り台
    (2)が、センサ(14)の信号により制御される調整
    駆動装置(18)によって半径方向駆動装置(12)に
    対して相対的にシフト可能に配置されていることを特徴
    とする、円盤状基板にレーザービーム露光処理を施す装
    置。
  2. 【請求項2】 測定装置(13)が、作業テーブル
    (1)又は送り台(2)に固定されていて該送り台
    (2)の運動方向に延在する測定スケール(15)と、
    該測定スケールに対向して送り台(2)又は作業テーブ
    ル(1)に固定されていて前記測定スケール(15)を
    走査するセンサ(14)とから構成されている、請求項
    1記載の装置。
  3. 【請求項3】 測定装置(13)が位相格子式測定系で
    ある、請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】 測定装置(13)がレーザー干渉計であ
    る、請求項1記載の装置。
  5. 【請求項5】 レーザー干渉計が、レーザービーム対物
    レンズ(11)に固定された基準ミラーと、基板受座
    (4)より上位で送り台上に配置された可動ミラーとを
    備えた差動レーザー干渉計である、請求項4記載の装
    置。
  6. 【請求項6】 レーザービーム対物レンズ(11)が送
    り台(2)の運動方向に調整駆動装置(18)によって
    制限範囲内を調整移動可能である、請求項1から5まで
    のいずれか1項記載の装置。
  7. 【請求項7】 センサ(14)が、レーザービーム対物
    レンズ(11)の可能な限り近くで該レーザービーム対
    物レンズ(11)のホルダー(17)に固定され、かつ
    測定スケール(15)が、基板受座(4)のスピンドル
    (6)の可能な限り近くで送り台(2)に固定されてい
    る、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
  8. 【請求項8】 レーザービーム対物レンズ(11)又は
    送り台(2)の位置を修正するための調整駆動装置(1
    8)が圧電変換器(24)である、請求項1から7まで
    のいずれか1項記載の装置。
  9. 【請求項9】 圧電変換器(24)が、固体ジョイント
    テーブル(19)に設けられている、請求項8記載の装
    置。
  10. 【請求項10】 固体ジョイントテーブル(19)が、
    1つの構成部材に固定すべき閉じたフレーム(20)を
    有し、該フレームの内部には、複数のジョイント(2
    2)によって連結された1つのインナー部材(21)が
    配置されており、圧電変換器(24)が一側では前記フ
    レーム(20)に、他側では前記インナー部材(21)
    に支持されており、かつ前記インナー部材(21)が圧
    縮ばね(27)を介して前記圧電変換器(24)に対し
    て予荷重をかけられている、請求項9記載の装置。
  11. 【請求項11】 圧電変換器(24)が夫々1つの球
    (25,26)を介してフレーム(20)とインナー部
    材(21)とに支持され、かつ圧縮ばね(27)が同じ
    く1つの球(28)を介して前記インナー部材(21)
    に支持されている、請求項10記載の装置。
  12. 【請求項12】 インナー部材(21)が盲孔(23)
    を有し、該盲孔内に圧電変換器(24)が嵌合してい
    る、請求項10又は11記載の装置。
JP25972796A 1995-10-09 1996-09-30 円盤状基板にレーザービーム露光処理を施す装置 Pending JPH09115151A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995137405 DE19537405A1 (de) 1995-10-09 1995-10-09 Vorrichtung zum Laserstrahlbelichten eines kreisscheibenförmigen Substrates
DE19537405.3 1995-10-09

Publications (1)

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JPH09115151A true JPH09115151A (ja) 1997-05-02

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JP25972796A Pending JPH09115151A (ja) 1995-10-09 1996-09-30 円盤状基板にレーザービーム露光処理を施す装置

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JP (1) JPH09115151A (ja)
DE (1) DE19537405A1 (ja)

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EP0768650A3 (de) 1998-07-22
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