JPH0741191B2

JPH0741191B2 - 回転塗布装置

Info

Publication number: JPH0741191B2
Application number: JP62249908A
Authority: JP
Inventors: 利之門井; 浩幸土田
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0194970A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は回転塗布装置に係り、特に、光デイスク基板の
ハードコート処理に好適な回転塗布装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、基板を樹脂材料にて形成し、その硬度不足を
補うために、基板の表面（レーザビーム入射面）にハー
ドコート処理を施した光デイスクが知られている。この
ハードコート処理は、片面に所定の信号パターンが形成
された基板を回転塗布装置のターンテーブルに取り付
け、これを回転駆動しながらその表面に紫外線硬化樹脂
などの硬質樹脂材料を塗布して均一な厚さの薄膜を形成
し、しかるのち、これを所定の方法で硬化することによ
つて行われる。

第６図は、従来より知られている回転塗布装置の第１例
を示す断面図であつて、主として、基板Ａを回転駆動す
るメカニカルチヤツク方式のターンテーブル21と、その
基板Ａ上にハードコート用樹脂を所定量ずつ供給する樹
脂供給装置22とから構成されている。このターンテーブ
ル21は、基板Ａの最内周に設けられた非記録領域Ｂより
も小径の円形に形成されており、上面の中央部に取付ね
じ23が一体に突設されている。

基板Ａは、この図に示すように、信号パターンＣをター
ンテーブル21側に向け、基板Ａに開設された中央孔Ｄに
取付ねじ23を貫通することによつてターンテーブル21上
に載置され、取付ねじ23に螺合されたナツト24によつて
固定される。

また、第７図は、従来より知られている回転塗布装置の
第２例を示す断面図であつて、真空吸着方式のターンテ
ーブル31と、前記と同様の樹脂供給装置22とを備えてい
る。このターンテーブル31は、基板Ａと略等しい直径を
有する円筒形の真空室32を備えて成り、この真空室32の
天板33に多数の***34がほぼ等分に開設され、さらに、
この天板33の内周部および最外周部に基板Ａを載置する
ための輪状の突条35,36が同心円状に周設されている。

基板Ａは、この図に示すように、信号パターンＣをター
ンテーブル31側に向けて、突条35,36上に載置され、図
示外の真空ポンプを作動して真空室32を真空引きするこ
とによつて、ターンテーブル31上に固定される。この場
合、基板Ａの芯出しは、基板Ａの外周縁を外周突条36の
外周エツジに合致することによつて行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、メカニカルチヤック方式の回転塗布装置は、基
板Ａをターンテーブル21に取り付けるのにいちいちナツ
ト24を締め付けたり取り外したりしなくてはならず、作
業性が悪く、到底大量生産品である光デイスクの生産ラ
インに適用することができない。また、基板Ａをナツト
24でターンテーブル21に締め付ける方式であるため、基
板Ａが傷付き易く、生産の歩留りが悪いという問題があ
る。さらには、基板Ａの損傷に伴つて基板Ａから樹脂の
摩耗粉が発生するため、これが信号パターンＣの形成面
に付着し易く、エラー率が劣化する虞れがある。この場
合、ハードコート形成後に信号パターンＣの形成面を洗
浄するなどの手段を施せばエラー率の劣化を防止するこ
とができるが、反面、製造工程が複雑化し、コスト高に
なるという問題を生じる。

一方、真空吸着方式の回転塗布装置には、量産性および
発塵による問題は生じないが、従来のものは基板Ａの内
周部と外周部とを保持し、その中間領域全体を吸引する
形式であるために、基板Ａが湾曲し、均一な厚さのハー
ドコートを形成することが難しいという問題がある。ま
た、ターンテーブル31が基板Ａとほぼ同径に形成されて
いるため、基板Ａの外周縁より振り切られたハードコー
ト用樹脂が基板Ａの端面を伝つて外周突条36に付着し易
く、結局これが次の工程で外周突条36上に載置される基
板に転写されて基板の貼り合せ面が汚損されるという問
題がある。このため、１枚の基板についてハードコート
用樹脂の回転塗布が終了する毎に外周突条36および基板
Ａに付着した余剰の樹脂を払拭しなくてはならず、製造
工程が複雑化してコスト高の原因になる。

なお、前記においては、基板上にハードコート用材料を
スピンコートする場合を例にとつて説明したが、基板上
に樹脂製の下地膜あるいは保護膜等をスピンコートする
場合にも同様の不都合を生じる。

本発明は、前記した従来技術の問題点を解決するために
なされたものであつて、量産性に優れ、かつ均厚な薄膜
を形成することのできる回転塗布装置を提供することを
目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記の目的を達成するため、ターンテーブ
ルを被加工物よりもやや小径の円形に形成したこと、
ターンテーブルの回転中心に被加工物の位置決め突子を
突設したこと、位置決め突子の外周の被加工物の内周
部と対応する位置及び被加工物の最外周部よりもやや内
側と対応する位置に、夫々同一高さの被加工物受けを同
心状に突設したこと、被加工物の内周部と対応する位
置に突設された２つの被加工物受けの間に真空吸着部を
形成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

ターンテーブルの直径を被加工物の直径よりも小径にす
ると、被加工物（例えば、基板）の表面に塗布されたコ
ーテイング剤（例えば、ハードコート用樹脂）がターン
テーブルの外周面に回り込むことがなく、被加工物の汚
損が防止される。

また、ターンテーブルの回転中心に被加工物の位置決め
突子を突設すると、被加工物の中心を容易に割り出すこ
とができ、被加工物の回転むらが防止されて均一な膜厚
の薄膜を形成することができる。

さらに、真空吸着部を被加工物の内周領域のみに限定す
ると被加工物の湾曲がほとんど防止される。加えて、被
加工物の内、外周部を同一高さの被加工物受けにて保持
すると、被加工物が安定に保持されて回転安定性が一層
向上し、この点からも均一な膜厚の薄膜が形成される。

これによって、量産性に優れ、かつ均厚な薄膜を形成可
能な回転塗布装置を提供することができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１実施例に係る回転塗布装置の断
面図であつて、１はターンテーブル、２はターンテーブ
ル１を回転駆動するスピンドル、３はターンテーブル１
に取り付けられた被加工物上に一定量のコーテイング剤
を供給するコーテイング剤供給装置を示している。

ターンテーブル１は、例えばポリアセタール樹脂など軽
量にして成形性の良い樹脂材料にて形成されており、そ
の直径は、このターンテーブル１に取り付けられる被加
工物の直径よりもやや小径に形成されている。このター
ンテーブル１の下面中央部には、スピンドル２の先端部
に固着するためのボス４が一体に形成され、また、上面
中央部には、被加工物の芯出しを行うための位置決め突
子５が突設されている。

また、前記位置決め突子５の外周部には２条の被加工物
受け6,7が所定の間隔を隔てて同心円状に周設されてお
り、また、最外周部にも１条の被加工物受け８が周設さ
れている。これら３条の被加工物受け6,7,8の頂面は、
同一高さに形成される。なお、被加工物が光デイスク用
の基板である場合には、第１図に示すように、被加工物
受け6,7は基板Ａの内周非記録領域Ｂと対応する位置に
形成され、被加工物受け８は基板Ａの外周非記録領域Ｅ
と対応する位置に形成される。

さらに、前記２条の被加工物受け6,7の間には、前記ボ
ス４の内周空間4aから延びる通気孔10が連通され、スピ
ンドル２には前記ボス４の内周空間4aと図示外のコネク
タを介して真空ポンプＰとを連通する通気孔11が開設さ
れている。これによつて、前記２条の被加工物受け6,7
の間に形成される空間９が、被加工物Ａを真空吸着する
ための真空吸着部となる。なお、この真空吸着部９にお
ける前記通気孔10の開設位置は、ターンテーブル１を平
面方向から見た場合、円周方向に等分に配置され、被加
工物Ａの安定化が図られる。

コーテイング剤供給装置３は、多量のコーテイング剤を
貯めておく容器3aと、この容器3aから供給されるコーテ
イング剤を一定量ずつ計量して被加工物Ａ上に噴出する
プランジヤ3bと、ノズル3cとから成る。プランジヤ3bの
容量は、被加工物Ａの表面に所定厚さの薄膜を形成可能
で、余剰のコーテイング剤が回転駆動されている被加工
物Ａの外周縁から若干振り切られる程度の大きさに設定
される。ノズル3cは、被加工物Ａ上にコーテイング剤を
ほぼ均一に塗布するため、被加工物Ａの半径方向にその
先端部を適宜移動できるようにすることが好ましい。

前記実施例の回転塗布装置は、ターンテーブル１の直径
を被加工物Ａの直径よりも小径にしたので、被加工物Ａ
の表面に塗布されたコーテイング剤がターンテーブル１
の外周面に回り込むことがなく、被加工物Ａの汚損が防
止される。

また、ターンテーブル１の回転中心に被加工物Ａの位置
決め突子５を突設したので、被加工物Ａの中心を容易に
割り出すことができ、被加工物Ａの回転むらが防止され
て均一な膜厚の薄膜を形成される。

さらに、真空吸着部９を被加工物Ａの内周領域のみに限
定し、かつ、被加工物Ａの内、外周部を同一高さの被加
工物受け6,7,8にて保持したので、真空吸着に伴う被加
工物Ａの湾曲がほとんど防止され、この点からも均一な
膜厚の薄膜が形成される。

なお、前記実施例においては、被加工物受け6,7,8をタ
ーンテーブル本体と一体に形成した場合について説明し
たが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、
第２図および第３図に示すように、ターンテーブル本体
とは別体に形成された輪状体12を前記被加工物受け6,7,
8の設定位置に付設することもできる。第２図に示すの
は、輪状体12として断面形がＯ形の所謂Ｏリングを用い
た場合の実施例であり、また、第３図に示すのは、輪状
体12として断面形が矩形のものを用いた場合の実施例で
ある。

この輪状体12は、任意の材質をもつて形成可能である
が、被加工物Ａを損傷しにくく、かつ真空吸着部９の気
密性が良好であるところから、例えばシリコンゴム等の
弾性体にて形成することが特に好ましい。

以下、光デイスク用の基板に紫外線硬化樹脂の保護膜を
形成する場合を例にとつて、本発明に係る回転塗布装置
を用いたスピンコート方法の一例を示す。

まず、スピンドル２を起動し、第４図（ａ）に示すよう
に基板Ａを低速回転する。

次いで、基板Ａの回転が安定した段階で、一定量の紫外
線硬化樹脂を噴出しながらノズル3cを基板Ａの外周から
内周に向けてほぼ定速移動し、基板Ａ上に紫外線硬化樹
脂を塗布する。

さらに、基板Ａの回転数をおだやかに立上げ、第４図
（ｂ）に示すように基板Ａを高速回転する。この状態を
数秒間保持し、余剰の紫外線硬化樹脂を振り切つて、基
板Ａ上に均一な厚さの紫外線硬化樹脂層を形成する。

最後に、スピンドル２にブレーキをかけ、基板Ａの外周
部への液だまり、および基板Ａの外側面への液だれを防
止する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の回転塗布装置は、ターン
テーブルの直径や被加工物の保持位置、それに被加工物
の吸着位置を適宜設定したので、これらが総合的に関連
し、量産性と薄膜の均厚性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図は第
２実施例に係るターンテーブルの要部断面図、第３図は
第３実施例に係るターンテーブルの要部断面図、第４図
は本発明に係る回転塗布装置を利用する際の回転モード
の一例を示すグラフ、第５図は被加工物上へのコーテイ
ング剤の塗布方法の一例を示す平面図、第６図は従来技
術の第１例を示す断面図、第７図は従来技術の第２例を
示す断面図である。 1:ターンテーブル、2:スピンドル、3:コーテイング剤供
給装置、4:ボス、5:位置決め突子、6,7,8:被加工物受
け、9:真空吸着部、10,11:通気孔、12:輪状体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物（Ａ）を回転駆動するターンテー
ブル（１）と、被加工物（Ａ）上にコーテイング剤を所
定量ずつ供給するコーテイング剤供給装置（３）とを備
えた回転塗布装置において、前記ターンテーブル（１）
を被加工物（Ａ）よりもやや小径の円形に形成し、その
回転中心に被加工物（Ａ）の位置決め突子（５）を突設
すると共に、その外周の被加工物（Ａ）の内周部と対応
する位置及び被加工物（Ａ）の最外周部よりもやや内側
と対応する位置に、夫々同一高さの被加工物受け（6,7,
8）を同心状に突設し、被加工物（Ａ）の内周部と対応
する位置に突設された２つの被加工物受け（6,7）の間
に、真空吸着部（９）を形成したことを特徴とする回転
塗布装置。