(57)【要約】【課題】むらの発生を抑制しつつ、成膜時間を短縮することができるスピンコート装置を提供する。【解決手段】スピンコート装置１０は、円板状の基板１２を略水平な状態で保持して回転駆動するための回転駆動部１４と、細長いスリット状の吐出口１６を有し、該吐出口１６が基板１２の中心側から外周側に延在するように配置されて該吐出口１６から基板１２の上に流動性材料１８を吐出するように構成されたノズル部２０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の基板を略水平な状態で保持して回転駆動するための回転駆動部と、細長いスリット状の吐出口を有し、該吐出口が前記基板の中心側から外周側に延在するように配置されて該吐出口から前記基板の上に流動性材料を吐出するように構成されたノズル部と、を備えることを特徴とするスピンコート装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ノズル部は、前記流動性材料を貯留するための貯留部を備え、該貯留部と前記吐出口とが、該吐出口の長さと同等以上の長さの断面形状を有する管路を介して連通していることを特徴とするスピンコート装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記ノズル部の吐出口は、その隙間が前記基板の中心側から外周側に大きくなる形状であることを特徴とするスピンコート装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記ノズル部は、前記吐出口の長手方向が前記基板の径方向に対して傾斜するように配置されて前記基板の上に前記流動性材料を吐出するように構成されたことを特徴とするスピンコート装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記ノズル部が複数備えられ、前記基板の周方向の位相が異なる複数の位置において該基板の上に流動性材料を吐出するように構成されたことを特徴とするスピンコート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体の記録層等の成膜に用いられるスピンコート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光記録媒体が広く利用されている。更に、近年、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いることで、一層高密度で大容量の情報を記録可能とした光記録媒体が普及しつつある。
【０００３】
このような光記録媒体は、データの追記や書き換えができないＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）型、データを１回だけ追記できるＲ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）型、データの書き換えができるＲＷ（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）型に大別される。
【０００４】
Ｒ型の光記録媒体の記録層の材料としては、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化する有機色素が広く用いられている。光記録媒体の基板上に有機色素を成膜する手法として、スピンコート法が利用されている。
【０００５】
又、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いる光記録媒体には、基板よりも薄い０．１ｍｍ程度のカバー層が形成されるものがあり、このような薄いカバー層を成膜するためにスピンコート法が利用されることもある。
【０００６】
スピンコート装置は、円板状の基板を略水平な状態で保持して回転駆動するための回転駆動部と、筒状のノズル部と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。溶剤中に溶解した液状の有機色素等の流動性材料をノズル部から基板の中心近傍に所定量吐出して基板を回転駆動すると、流動性材料は遠心力で外周側に流動して基板上に塗り広げられる。流動性材料の粘度、流動性材料の単位時間あたりの吐出量、基板の回転速度等を適宜調整することで、むらが抑制された良好な成膜を実現することができる。
【０００７】
一方、光記録媒体は生産効率の向上が強く要望されており、このようなスピンコート法を用いる成膜工程についても、成膜時間の短縮が求められている。
【０００８】
これに対し、ノズル部から吐出する流動性材料の単位時間当たりの吐出量を増加することにより、成膜時間を短縮しうる。
【０００９】
【特許文献１】特開平５―１１５８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、流動性材料の単位時間当たりの吐出量を増加させると、膜の表面に例えば放射状の模様のようなむらが生じるという問題がある。流動性材料の単位時間当たりの吐出量が一定以上となると、基板の回転速度等の条件を調整しても、このようなむらの発生を抑制することは困難である。
【００１１】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、むらの発生を抑制しつつ、成膜時間を短縮することができるスピンコート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、細長いスリット状の吐出口を有するノズル部を備え、該吐出口が基板の中心側から外周側に延在するようにノズル部を配置して吐出口から基板の上に流動性材料を吐出するように構成されたスピンコート装置により、上記目的を達成するものである。
【００１３】
このように、スリット状の吐出口が基板の中心側から外周側に延在する状態で吐出口から流動性材料を吐出するので、基板の中心近傍だけに流動性材料を吐出する従来のスピンコート装置よりも短時間で基板の塗布領域の全面に流動性材料を塗布することができ、成膜時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
即ち、以下の発明により上記目的を達成できる。
【００１５】
（１）円板状の基板を略水平な状態で保持して回転駆動するための回転駆動部と、細長いスリット状の吐出口を有し、該吐出口が前記基板の中心側から外周側に延在するように配置されて該吐出口から前記基板の上に流動性材料を吐出するように構成されたノズル部と、を備えることを特徴とするスピンコート装置。
【００１６】
（２）  （１）において、前記ノズル部は、前記流動性材料を貯留するための貯留部を備え、該貯留部と前記吐出口とが、該吐出口の長さと同等以上の長さの断面形状を有する管路を介して連通していることを特徴とするスピンコート装置。
【００１７】
（３）  （１）又は（２）において、前記ノズル部の吐出口は、その隙間が前記基板の中心側から外周側に大きくなる形状であることを特徴とするスピンコート装置。
【００１８】
（４）  （１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記ノズル部は、前記吐出口の長手方向が前記基板の径方向に対して傾斜するように配置されて前記基板の上に前記流動性材料を吐出するように構成されたことを特徴とするスピンコート装置。
【００１９】
（５）  （１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記ノズル部が複数備えられ、前記基板の周方向の位相が異なる複数の位置において該基板の上に流動性材料を吐出するように構成されたことを特徴とするスピンコート装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、むらの発生を抑制しつつ、流動性材料の成膜時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図４に示されるように、本発明の第１実施形態に係るスピンコート装置１０は、円板状の基板１２を略水平な状態で保持して回転駆動するための回転駆動部１４と、細長いスリット状の吐出口１６を有し、該吐出口１６が基板１２の中心側から外周側に延在するように配置されて該吐出口１６から基板１２の上に流動性材料１８を吐出するように構成されたノズル部２０と、を備えている。
【００２３】
基板１２は、光記録媒体の基板であり、直径が約１２０ｍｍ、厚さが０．６〜１．２ｍｍで、内径が約１５ｍｍの中心孔１２Ａが形成されている。尚、基板１２において流動性材料１８が塗布される領域は、内径が中心孔１２Ａの内径よりも若干大きい領域であり、中心孔１２Ａの周囲には流動性材料１８は塗布されない。又、基板１２は、情報伝達のためのグルーブ等の凹凸パターン（図示省略）が片面又は両面に形成されている。この凹凸パターンが形成された面には必要に応じて反射層等が予め成膜される。基板１２は、この凹凸パターンが形成された面が上向きになるように回転駆動部１４に保持されている。
【００２４】
回転駆動部１４は、中心孔１２Ａにおいて基板１２に嵌合し、基板１２を着脱自在に保持している。回転駆動部１４は、基板１２に嵌合する部分が垂直な軸周りに回転することにより、基板１２を回転駆動するようになっている。
【００２５】
流動性材料１８は、例えば、有機色素等を溶剤に溶解させた、Ｒタイプの光記録媒体の記録層の原料である。
【００２６】
ノズル部２０は、図示しない移送機構に取付けられており、移動自在とされている。吐出口１６は、ノズル部２０の下端に設けられている。吐出口１６は、断面が略長方形で、（長辺の）長さは、基板１２において流動性材料１８が塗布される領域の径方向の幅とほぼ等しい。一方、吐出口１６の（短辺の）隙間は、数ｍｍ以下である。例えば、流動性材料１８の粘度が１０ｃｐ程度又はこれよりも低い場合、吐出口１６の短辺の隙間は、０．０５〜０．１５ｍｍ程度であることが好ましい。又、この場合、ノズル部２０の下端と、基板１２の上面と、の上下方向の隙間は、０．０５〜０．２ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２７】
ノズル部２０は、流動性材料１８を貯留するための貯留部２２を備えている。貯留部２２と吐出口１６とは、吐出口１６の長さと同等の長さの断面形状を有する管路２４を介して連通している。貯留部２２は、吐出口１６の上方に設けられており、断面形状が吐出口１６の断面形状に対し長さ方向及び隙間方向の双方において若干大きい。又、貯留部２２には、流動性材料１８を供給するための図示しない配管が連結されている。管路２４は、吐出口１６の断面形状が上方に延在された形状で、貯留部２２に連通している。
【００２８】
ノズル部２０の具体的な構造例としては、例えば、吐出口１６の隙間方向両側に分割される前側部材、後側部材、及びこれらに挟まれ、下方に開口する略コ字形状のシム部材、を組み付けた構造を挙げることができる。この場合、シム部材の厚さが吐出口１６の隙間に相当し、シム部材の開口部の幅が、吐出口１６の長さに相当する。
【００２９】
次に、スピンコート装置１０を用いた流動性材料１８の成膜方法について説明する。
【００３０】
まず、基板１２の凹凸パターンが形成された面が上を向くように基板１２を回転駆動部１４に保持する。
【００３１】
次に、吐出口１６の長さ方向の端部が、基板１２における流動性材料１８の塗布対象領域の径方向の端部の上方近傍に位置し、吐出口１６が基板１２の上面に接近するように、ノズル部２０を移動させる。この際、吐出口１６の長手方向が、基板１２の半径方向に沿うようにノズル部２０を配置する。又、ノズル部２０の下端と、基板１２の上面と、の上下方向の隙間が、吐出口１６の隙間と同程度となるようにノズル部２０の上下方向の位置を定める。
【００３２】
次に、回転駆動部１４により０〜５００ｒｐｍ程度の低い回転速度で基板１２を回転駆動しつつ、ノズル部２０の吐出口１６から流動性材料１８を基板１２の上に吐出する。尚。流動性材料１８の吐出を開始してから、基板１２が少なくとも１回転以上回転するまで、流動性材料１８の吐出を継続する。これにより、基板１２における流動性材料１８の塗布対象領域の全面に流動性材料１８が吐出される。
【００３３】
更に、基板１２の回転速度を３０００ｒｐｍ程度まで上昇させることにより、吐出された流動性材料１８は、遠心力により径方向外側に流動して膜厚が薄くなり、所定の均一な膜厚に均されると共に溶剤が揮発して乾燥する。
【００３４】
このように、スリット状の吐出口１６が基板１２の中心側から外周側に延在する状態で吐出口１６から流動性材料１８を吐出するので、基板の中心近傍だけに流動性材料を吐出する従来のスピンコートの手法よりも短時間で基板１２の塗布領域の全面に流動性材料１８を塗布することができ、成膜時間の短縮を図ることができる。
【００３５】
又、ノズル部２０は、流動性材料１８を貯留するための貯留部２２を備え、貯留部２２と吐出口１６とは、吐出口１６の長さと同等の長さの断面形状を有する管路２４を介して連通しているので、スリット状の細長い吐出口１６から流動性材料１８を一様に吐出でき、むらの発生が抑制される。
【００３６】
又、ノズル部２０の下端と、基板１２の上面と、の上下方向の隙間が、吐出口１６の隙間と同程度となるようにノズル部２０の上下方向の位置を定めて流動性材料１８を吐出しているので、流動性材料１８の液だれや飛沫が抑制され、この点でも、むらの発生が抑制される。
【００３７】
尚、本第１実施形態において、ノズル部２０は、流動性材料１８を貯留するための貯留部２２を備え、貯留部２２と吐出口１６とは、吐出口１６の長さと同等の長さの断面形状を有する管路２４を介して連通しているが、スリット状の細長い吐出口１６から流動性材料１８を一様に吐出できれば、貯留部を省略した構成としてもよい。
【００３８】
又、本第１実施形態において、吐出口１６の長さは、基板１２において流動性材料１８が塗布される領域の径方向の幅とほぼ等しいが、吐出口１６の長さが、基板１２において流動性材料１８が塗布される領域の径方向の幅よりも短い場合も、基板の中心近傍だけに流動性材料を吐出する従来のスピンコートの手法よりも短時間で基板１２の塗布領域の全面に流動性材料１８を塗布することができるので、成膜時間を短縮する効果が得られる。
【００３９】
又、本第１実施形態において、流動性材料１８として、有機色素等を溶剤に溶解させた、Ｒタイプの光記録媒体の記録層の原料を基板１２に塗布する例を示しているが、光記録媒体の他の層や、光記録媒体以外の分野の成膜工程についても本発明を適用することで、成膜時間の短縮を図ることができる。
【００４０】
又、本第１実施形態において、吐出口１６は、隙間が一様な略長方形であるが、スリット状であれば、例えば、長辺が円弧のような曲線形状の吐出口や、隙間が部位により異なる吐出口としてもよい。
【００４１】
例えば、図５に示される本発明の第２実施形態のように、ノズル部２０の吐出口１６は、その隙間が基板１２の中心側から外周側に大きくなる形状でもよい。このようにすることで、基板１２の外周側の部位における流動性材料１８の単位時間当たりの吐出量が、中心側の部位における単位時間当たりの吐出量よりも多くなるが、基板１２の塗布対象領域は、中心側よりも外周側の方が面積が広いので、流動性材料１８の膜厚を均一にする効果を高めることができる。
【００４２】
又、本第１実施形態において、吐出口１６の長手方向が、基板１２の半径方向に沿うようにノズル部２０を配置して、基板１２の上に流動性材料１８を吐出しているが、図６に示される本発明の第３実施形態のように、吐出口１６の長手方向が基板１２の径方向に対して傾斜するようにノズル部２０を配置して、基板１２の上に流動性材料１８を吐出してもよい。
【００４３】
基板１２上に吐出された流動性材料１８は、遠心力により径方向外側に流動するので、吐出口１６の長手方向が、基板１２の半径方向に沿うようにノズル部２０を配置して基板１２の上に流動性材料１８を吐出した場合、基板１２上に吐出された流動性材料１８のうち、最初に基板１２上の吐出された境界部分は、遠心力で流動しても基板１２の径方向に沿う形状を維持する傾向があり、吐出開始後、基板１２が１周したところで、径方向に沿う境界部分に更に径方向に沿って流動性材料１８が吐出され、段差が形成されやすい。これに対し、径方向に対して傾斜するように流動性材料１８を吐出すれば、基板１２の回転に伴い、吐出された流動性材料１８が径方向外側に流動して境界部分の形状が変化するので、吐出開始後、基板１２が１周したところで、更に流動性材料１８が吐出されても、上記のような顕著な段差が発生しにくく、流動性材料１８の膜厚を均一にする効果を高めることができる。
【００４４】
又、上記第１及び第３実施形態において、スピンコート装置１０は、ノズル部２０を１個だけ備えているが、図７に示される、本発明の第３実施形態のようにノズル部２０を複数備え、基板１２の周方向の位相が異なる複数の位置において基板１２の上に流動性材料１８を吐出してもよい。
【００４５】
このようにすることで、成膜時間を更に短縮することができる。尚、図７は、２個のノズル部２０を１８０°異なる位相で配置した例を示しているが、例えば、３個のノズル部２０を１２０°異なる位相で配置してもよく、４個のノズル部２０を９０°異なる位相で配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、光記録媒体の記録層等の成膜に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスピンコート装置の主要部の概略構造を模式的に示す平面図
【図２】同側面図
【図３】同スピンコート装置のノズル部の吐出口周辺の構造を模式的に示す底面図
【図４】同ノズル部の概略構造を模式的に示す斜視図
【図５】本発明の第２実施形態に係るノズル部の吐出口周辺の構造を模式的に示す底面図
【図６】本発明の第３実施形態に係るスピンコート装置の主要部の概略構造を模式的に示す平面図
【図７】本発明の第４実施形態に係るスピンコート装置の主要部の概略構造を模式的に示す平面図
【符号の説明】
【００４８】
１０…スピンコート装置
１２…基板
１４…回転駆動部
１６…吐出口
１８…流動性材料
２０…ノズル部
２２…貯留部
２４…管路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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