(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク体の中央付近に液状材料を供給し、その後ディスク体を回転させて遠心力により該液状材料を展延させ、ディスク体上に前記液状材料の塗膜を形成するスピンコーティングを行うための装置であって、
ディスク体を保持して回転するスピンナー機構と、
ディスク体の中心付近の一部領域に塗膜が形成されないようにマスキングするためのマスクであって、該マスクを貫通する貫通穴を有するマスクと、
前記マスクをディスク体上に供給し、またディスク体上から取り去るためのマスク供給排除機構と、を有し、
前記スピンナー機構は前記マスクを真空吸着する機構を有し、前記ディスク体およびマスクがスピンナー機構に設置されている状態において前記マスクを真空吸着する機構のマスクを吸着する空間は前記マスクの貫通穴を通じて常に外部の大気に連通していることを特徴とするスピンコーティング装置。
【請求項２】
前記マスクはディスク体をカバーする円盤部と、該円盤部の中心部から上方に延びるマスク把持用の円筒部とを有し、前記貫通穴は前記円盤部および前記円筒部を貫通していることを特徴とする請求項１記載のスピンコーティング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスピンコーティング装置を用いてコーティングが施されたディスク体。
【請求項４】
ディスクを回転させるスピンナー機構上に設置されたディスク体に液状材料をスピンコーティングする装置において用いられる、ディスク体の中心付近の一部領域にコーティングが施されないようマスキングするためのマスクであって、該マスクはマスクを真空吸着する機構を備えるスピンナー機構と共に用いられ、該マスクは前記ディスク体およびマスクがスピンナー機構に設置されている状態において前記マスクを吸着する機構の吸着空間と外部の大気とを常に連通させる貫通穴が設けられていることを特徴とするディスク体のスピンコーティングに用いるマスク。
【請求項５】
前記マスクはディスク体をカバーする円盤部と、該円盤部の中心部から上方に延びるマスク把持用の円筒部とを有し、前記貫通穴は前記円盤部および前記円筒部を貫通していることを特徴とする請求項４記載のマスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク体上に、スピンコーティング法を用いてＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどのＣＤ系ディスクやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどのＤＶＤ系ディスク、あるいは近年開発が進んでいるブルーレーザー対応ディスクなどの光ディスクあるいはＭＯ、ＭＤなどの光磁気ディスクの製造時にスピンコーティング法を用いて成膜を行う際に用いるマスク、およびマスクを用いたスピンコーティング方法および装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
スピンコーティングはディスク体の中心付近に液状材料を供給し、ディスク体を回転させて回転による遠心力で該液状材料を展延し、ディスク体表面に該液状材料の被膜を形成するという技術である。スピンコーティングは例えばコンパクトディスクおよびＤＶＤ系ディスクなどの保護層の形成等に広く利用されている。
【０００３】
これらのディスクでは、ディスクドライブ装置への装着の際の芯だしのための穴（１５φ）が形成されており、また射出成形時のスタンパの保持のための溝などがあるため、ディスク基板の中心部には膜（層）を形成しない。そのためこれらのディスクにスピンコーティングの手法を用いて膜形成（塗膜）を行う際には、その中心部に基板をカバーするマスクを取り付けてコーティングされないようにするか、あるいは上記溝などよりも外周部分からコーティングを行う。より均一な塗膜が要求される場合は、ディスク基板をカバーするマスクを設けてその中心部にコーティングが施されないようにする。
【０００４】
ディスクのスピンコーティング装置におけるマスクの使用例を図９に示す。図９はスピンコーティング装置のスピンナー上に設置されたディスクとその上に置かれたマスクとを示す断面図である。図示しないモータに接続されて回転駆動されるスピンナーシャフト２００上にスピンナーテーブル２０２が固定されている。スピンナーテーブル２０２の上にはスペーサ２０３が固定されており、その上にディスク２０４が置かれている。ディスク２０４は図示しない手段によりスペーサ２０３に真空吸着される。ディスク２０４の上にディスクの中心部をカバーするマスク２０６が置かれている。このとき、スピンナーテーブル２０２の上面中央部付近に設けられた輪状突起２０５とマスク２０６の輪状溝２０６ａが嵌合している。スピンコーティング時には、経路２１０を介してスピンナーテーブル２０２の中央部の空間２１２を真空とすることにより、マスク２０６を吸着保持する。
【０００５】
コーティングに際しては、マスクの中央部付近に上から液状のコーティング材料を供給する。その後ターンテーブルを高速で回転し、マスク上に供給されたコーティング材料を回転の遠心力によってディスク上のマスクでカバーされていない部分全面に展延する。これによりディスクの上記部分全体にほぼ均一な厚さでコーティング材料の膜（層）が形成される。
【０００６】
以上のスピンコーティングプロセスが終わると、マスクの真空吸着を解除してマスクを取り外さなければならないが、このとき次のような問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
マスクはターンテーブル２０２に気密状態で真空吸着されているので、マスクを取り外す際に単に空間２１２を真空破壊するだけではマスクを外すことが困難である。そのためマスクの取り外し時には、経路２１０を介して空間２１２に正圧を与える必要がある。ところが他方でスピンコーティングにより液状のコーティング材料がマスク２０６およびディスク２０４上に塗布されているため、マスク２０６とディスク２０４との境界部分（図９に符号Ａで示す部分）もコーティング材料で覆われている。この状態で上記のように空間２１２に正圧を与えるとこの境界部分Ａから空気が逃げるため、この部分においてコーティングされた液状材料の飛び散りが発生する。これはディスク品質の低下を招き、ディスクが不良品となる場合もある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決し、マスクの取り外し時にマスクとディスクの境界部分での液状コーティング材料の飛び散りが発生しないようなスピンコーティング装置およびスピンコーティング装置に用いるマスクを提供するものである。
【０００９】
本発明の装置は、
ディスク体の中央付近に液状材料を供給し、その後ディスク体を回転させて遠心力により該液状材料を展延させ、ディスク体上に前記液状材料の塗膜を形成するスピンコーティングを行うための装置であって、
ディスク体を保持して回転するスピンナー機構と、
ディスク体の中心付近の一部領域に塗膜が形成されないようにマスキングするためのマスクであって、該マスクを貫通する貫通穴を有するマスクと、
前記マスクをディスク体上に供給し、またディスク体上から取り去るためのマスク供給排除機構と、を有し、
前記スピンナー機構は前記マスクを真空吸着する機構を有し、前記ディスク体およびマスクがスピンナー機構に設置されている状態において前記マスクを真空吸着する機構のマスクを吸着する空間は前記マスクの貫通穴を通じて外部の大気に連通していることを特徴とする。
【００１０】
本発明のスピンコーティング装置ではスピンナー機構においてマスクを真空吸着する機構の吸着空間がマスクの貫通穴を通じて外部大気に連通しているので、該吸着空間を真空に引くことを停止すれば、一定時間後には吸着空間が大気圧に等しくなる。または該吸着空間を真空で引くことを停止した後、正圧を一瞬加えることによって吸着空間を大気圧と等しくすることもできる。一瞬正圧を加えた場合でも吸着空間がマスクの穴を通じて外部大気に連通しているので、気流は該穴を通って外に出るため、マスクとディスクの境界部における液状材料の飛び散りは発生しない。以上のように吸着空間を大気圧に等しくすれば、マスクを容易にスピンナー上から（ディスク上から）取り外すことができる。
【００１１】
本発明の一つの実施形態では、上記のスピンコーティング装置において、マスクをディスク体をカバーする円盤部と、該円盤部の中心部から上方に延びるマスク把持用の円筒部とを有するように構成し、前記貫通穴は円盤部および円筒部を貫通するようにしている。
【００１２】
本発明のマスクは、ディスクを回転させるスピンナー機構上に設置されたディスク体に液状材料をスピンコーティングする装置において用いられる、ディスク体の中心付近の一部領域にコーティングが施されないようマスキングするためのマスクであって、該マスクはマスクを真空吸着する機構を備えるスピンナー機構と共に用いられ、該マスクは前記ディスク体およびマスクがスピンナー機構に設置されている状態において前記マスクを吸着する機構の吸着空間と外部の大気とを連通させる貫通穴が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
このマスクをディスク体をカバーする円盤部と、該円盤部の中心部から上方に延びるマスク把持用の円筒部とを有するように構成し、前記貫通穴は前記円盤部および前記円筒部を貫通するように設けることができる。
【００１４】
また本発明の別の態様によるスピンコーティング装置は、
ディスク体を保持して回転するスピンナー機構と、
ディスク体の中心付近の一部領域にコーティングが施されないようにマスキングするためのマスクをスピンナー機構に設置されたディスク体上に供給し、またディスク体上から該マスクを取り除くマスク供給排除機構と、
ディスク体上にコーティングすべき液状材料を供給するディスペンサと、を有し、
前記ディスペンサは前記マスク供給排除機構に組み込まれており、マスク供給排除機構と共にスピンナー機構上の所定位置に進出し、また退避することを特徴とする。
【００１５】
このスピンコーティング装置では、ディスペンサがマスク供給排除機構に組み込まれているので、ディスペンサを移動させるための駆動機構を別途設ける必要がなく、装置を簡略化できる。さらにディスペンサの設置スペースも小さなものとできるので、装置内のスペースに余裕ができる。
【００１６】
このスピンコーティング装置の一つの形態では、前記マスク供給排除機構をマスクを保持するマスク保持手段と前記ディスペンサとが取り付けられたマスク移動アームと、前記マスク保持手段と前記ディスペンサとが前記スピンナー機構上に進出し、またスピンナー機構上から退避するように該マスク移動アームを往復運動させる駆動機構とを有するように構成することができる。好適には前記駆動機構はボールねじにより構成する。
【００１７】
本発明はまた、以上に述べたスピンコーティング方法およびスピンコーティング装置を用いてコーティングが施されたディスク体をも提供するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下において図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態としての光ディスクのスピンコーティング装置の平面図である。このスピンコーティング装置は次世代ディスクであるブルーレーザー対応ディスクの光透過層の形成に好適に用いられる装置である。
【００１９】
再生専用のブルーレーザー対応ディスクは情報ピットを形成した直径１２０mm、厚さ１．１mmのポリカーボネート基板に、アルミニウムの反射膜をスパッタ法によって形成し、その表面に光（紫外線）硬化性樹脂をスピンコートして厚さ１００μmの光透過層を形成することによって作成される。本実施例の装置はこの光透過層のスピンコーティングを行う装置である。
【００２０】
スピンコーティング装置１は以下の諸部分を備えている、即ち、外部からコーティングを行うべきディスクを供給し、またコーティング処理の終わったディスクを装置から外部に取り出すためのロード・アンロード部１０と、ロード・アンロード部から供給されたディスクの表面の塵埃などの異物を除去するためのクリーナー部２０と、装置内の各部間でディスクの同期移動を行う移載ハンド部３０と、樹脂層のスピンコートを行うためにディスクを回転させるスピンナー部４０と、スピンコーティング時にスピンナー部に載置されたディスクの中央部をカバーするマスクを供給しまた取り外すマスク供給排出部５０と、コーティング時にディスク外周部エッジからはみ出した余分の樹脂材料を除去するエッジクリーニング部６０と、スピンコート時にスピンナー上のディスクに塗布された樹脂層の表面を紫外線により仮硬化させる仮硬化ＵＶ放射部７０と、ディスクに塗布された樹脂層を本硬化させる本硬化ＵＶ放射部８０と、ディスクに形成された樹脂層の膜厚を検査する膜厚検査部９０と、樹脂層の形成が不良であるディスクを排出する不良品排出部１１０と、である。
【００２１】
以下において処理の流れに沿って、順に上記各部の動作の詳細を説明する。
ロード・アンロード部１０のローダー部１１はコーティングを施すべきディスクをスタックされた（積み重ねられた）状態で複数保持するピンホルダー１１１を有している。ディスクはその中心穴にピンホルダー１１１のピン１１１ａが挿入されて保持される。ピンホルダーに保持されたディスクどうしの間にはスペーサを挿入してディスクを互いに離間させる。スタックされたディスクの下にはディスクスタックを昇降させるリフター１１２が設けられている。このリフター１１２によりスタックの一番上のディスクが所定の供給高さ位置となるようにレベル調整する。
【００２２】
ロード・アンロード部はまた供給ハンド１３を備えている。この供給１３ハンドは等間隔で（即ち１２０度間隔で）放射状に延びる３つのアームを有している。アームの先端部下側にはディスクを吸着する真空吸着などにより吸着・解放するディスクピックアップ機構が設けられている。供給ハンド１３は装置制御部（不図示）による所定の制御の下にその軸１３ｄ周りに揺動するよう構成されている。供給ハンド３の一つのアーム１３ａによりローダー１１のピンホルダー１１１内の一番上のディスクをピックアップしてクリーナー部のターンテーブル２２上の供給・排出位置２２Ａに移載する。このとき同時に別のアーム１３ｂによりターンテーブル２２上の位置２２Ａからアンローダー部のピンホルダー１１５上へ処理済みのディスクを移載することができる。もう一つのアーム１３ｃはローダー部のピンホルダー１１１にスタックされたディスク間に挿入されているスペーサをアンローダー部のピンホルダー１１５上に移載するためのものである。
【００２３】
以上のような供給ハンドの動作の詳細は同一出願人による特願平１１−２８９２６７に詳細に説明されている。
【００２４】
クリーナ部２０のターンテーブル２２に移載されたディスクはターンテーブルの時計回りの回転によりターンテーブルに載ったままクリーナー２４内に入る。クリーナー２４はディスク表面にクリーンエアを吹きかけるブロアとブロアの風により吹き飛ばされた塵埃等のパーティクルを吸い込む真空吸引器とを備えている。好適にはターンテーブル２２の回転速度を変速制御し、ディスクがクリーナー２４内を移動している間は回転速度を遅くして、十分な時間をかけてディスククリーニングを行うようにするとよい。またクリーニング時間を更に延長するために、ディスクがクリーナー２４内に入った時点でターンテーブル２２の回転を一旦止め、ディスクを所定時間の間クリーナー２４内に停留させた後に回転を再開するようにする事もできる。
【００２５】
なお、本実施形態では、ディスクのクリーニングを十分行うために、ディスクを運搬するターンテーブル２２を変速制御してディスクがクリーナー２４内に滞在する時間を延長しているが、必要がなければターンテーブルを定速で回転させるようにしてもよい。
【００２６】
ディスクがクリーナー２４を通過してディスクがターンテーブル２２上で受け渡し位置２２Ｂ（即ち供給・排出位置２２Ａから１８０度回転した位置）に達するとディスクは移載ハンド部３０の移載ハンド３１によりスピンナー部に移載される。
【００２７】
移載ハンド３１は先に説明した供給ハンド３０と類似の構造であるが、供給ハンド３０が３つのアームを持つのに対し、移載ハンド３１は等間隔で（即ち９０度間隔で）放射状に延びる４つのアーム３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを有している。アームの先端部下側にはディスクを吸着する真空吸着などにより吸着・解放するディスクピックアップ機構が設けられている。供給ハンド１３は装置制御部による所定の制御の下にその軸１３ａ周りに揺動するよう構成されている。
【００２８】
なお、移載ハンド３１はその４本のアーム３１ａ〜３１ｄにより装置の各部間でのディスクの移動を同時に行う。図１に示された状態は移載ハンド３１の待機位置を示している。この状態から時計回りに４５度回転することにより、アーム３１ａ，１３ｂ，３１ｃ，３１ｄはそれぞれクリーナ部、スピンナー部、本硬化ＵＶ放射部、膜厚検査部に位置するディスクをピックアップできる位置となる。その位置で書くアームはそれぞれディスクを真空吸着によりピックアップする。その後、移載ハンド３１は反時計回りに９０度回転する。これによりクリーナ部にあったディスクはスピンナー部に、スピンナー部にあったディスクは本硬化ＵＶ放射部に、本硬化ＵＶ放射部にあったディスクは膜厚検査部に、膜厚検査部にあったディスクはクリーナ部に、それぞれ同時に移動し、それぞれの位置で各アームはディスクを解放する。このようにして移載ハンド３１による各部間のディスクの同時移動が行われる。
【００２９】
クリーナ部２０からスピンナー部４０に移載されたディスクはここでスピンコーティングを施される。周知のようにブルーレーザー対応ディスクに限らず一般的に光ディスクでは、ディスクドライブ装置への装着の際の芯だしのための穴（１５φ）が形成されており、また射出成形時のスタンパの保持のための溝などがあるため、ディスク基板の中心部には膜（層）を形成せずに基板のままとなっている。従って本装置によるスピンコーティングに際しても、ディスク中心領域における光透過性樹脂膜の形成を防止するために、該領域を覆うマスク部材としてのセンターマスクを取り付ける。
【００３０】
図２はスピンナー部４０の内の要部をそこに設置されたディスクおよびマスクと共に示す一部断面図の側面図である。図２を参照すると、スピンナー部４０のスピンナー４１およびスピンナー４１上に置かれたディスク１００、更にその上に置かれたマスク５６が示されている。より詳しく説明すると、スピンナーは不図示の回転駆動源（モータ）に接続されて垂直軸周りに高速回転可能なスピンナーシャフト１５１を有し、その上部にスピンナーテーブル１５２が固定されている。スピンナーテーブル１５２の上部はディスク１００とほぼ同じ直径の円板状になされている。
【００３１】
本実施形態において用いられるマスクを図８に断面図として示している。マスク５６はディスクの中心部をカバーする下部円盤部５６ｃと、下部円盤部５６ｃの中心から上方に延びる上部円筒部５６ｂとを有する。下部円盤部５６ｃの下面には輪状溝５６ａが形成されている。上部円筒部５６ｂと下部円盤部５６ｃとの中心を貫通して貫通穴５６ｄが設けられている。
【００３２】
スピンナーテーブル１５２の上面の中央部には輪状の突起１５２ａが設けられている。輪状突起１５２ａの外側の直径はディスクの中心穴の内径とはめあい関係になる寸法であり、スピンナーに設置されるディスク１００はこの輪状突起１５２ａにより位置決めおよび芯だしされる。また、この輪状の突起１５２ａはマスク５６の下面に形成された輪状溝５６ａに嵌合してマスクを位置決めする。スピンナーテーブルの上面で該輪状突起１５２ａのすぐ外側には輪状のスペーサ１５３がスピンナーテーブル１５２に固定されて、スピンナーシャフト１５１に固定されている。ディスク１００をスピンナーテーブル１５２に設置する際には、ディスク１００はその内周部においてスペーサ１５３により支持される。即ち、ディスク１００の大部分とスピンナーテーブル１５２の間はスペーサによって隙間Ｓにより離間した状態となる。
【００３３】
スピンナーテーブル上に載置されたディスク１００とマスク５６はスピンナーテーブルに設けられた真空吸着機構により吸着保持される。スピンナーテーブルにおけるディスク１００の吸着とマスク５６の吸着とは互いに別々に実施される。ディスクとマスクとを吸着する機構の詳細について図２を参照して説明する。スピンナーシャフト１５１内にはディスク吸着用真空経路１６０とマスク吸着用真空経路１６５の２つの別々の真空経路が設けられている。
【００３４】
まずディスクの吸着について説明すると、ディスク吸着用真空経路１６０はスピンナーシャフト１５１に設けられた第１のドリル穴１６１を介して輪状空間１６２に連通している。輪状空間１６２はスピンナーテーブル１５２、スピンナーシャフト１５１、およびスピンナーテーブル下部に取り付けられた閉止部材１５８の三者の間に画成された、スピンナーシャフトを取り巻く輪状の空間である。輪状空間１６２はそこからスピンナーテーブル内上方に向けて形成された第２のドリル穴１６３を介して、スペーサ１５３を貫いてスピンナーテーブル１５２の上部に形成された第３のドリル穴１６４に連通している。以上のような経路でディスク吸着用真空経路１６０はスペーサ１５３に形成された第３のドリル穴に連通しているので、ディスク吸着用真空経路１６０を真空に引くことでディスク１００をスペーサ１５３に吸着することができる。なお図２では第２のドリル穴１６３と、第３のドリル穴１６４は２つしか示されていないが、実際には９０度間隔で４カ所に設けられている。しかし吸着口の数はこれに限られず、有効な吸着が行える限り適宜増減することが可能である。
【００３５】
続いてマスクの吸着について説明する。マスク吸着用真空経路１６５はスピンナーシャフト１５１内に横向きに形成された第４のドリル穴１６６を介してボルト１６７内の縦孔１６７ａに連通している。ボルト１６７はスピンナーテーブル１５２をスピンナーシャフト１５１に固定するためのものである。ボルト内の縦孔１６７ａはボルト上部に開口しているので、マスク吸着用真空経路１６５はマスク直下の空間１６８に連通する。従ってマスク吸着用真空経路１６５を真空に引けば、マスク直下の吸着空間１６８を低圧とすることができ、マスクを吸着することができる。
【００３６】
このようにしてディスクの吸着とマスクの吸着とは、別々の真空経路１６０，１６５によりそれぞれ独立して制御できる。
【００３７】
スピンナー４０上のディスク１００へのセンターマスク５６の供給および取り外しはマスク供給排出部５０により行われる。マスク供給排出部５０は円盤状でその中心周りに回転可能なマスクストレージ５５、マスクストレージ上に２重の円周配列をなして置かれている複数のマスク５６（図１の例では合計２４個のマスクが示されている）、マスクを把持するチャックを有するマスク移動アーム５１、マスク移動アーム５１をマスクストレージ５５とスピンナー４０との間で往復移動させる駆動機構としてのボールねじ５２などを含む。マスク移動アームにはディスク上にコーティング材料（光透過膜を形成する光硬化性樹脂）を供給するディスペンサーが一体的に取り付けられている。
【００３８】
図３はスピンナー４０の上方に位置するマスク移動アーム５１の先端部の構成を示している。マスク移動アーム５１の先端部は、マスク５６をその上部円筒部５６ｂにおいて把持するためのチャック（マスク保持手段）１５４と、ディスクに光硬化性樹脂を供給するディスペンサ１５６とを備えている。ディスペンサ１５６がチャックと共にマスク移動アーム上に設けられているので、ディスペンサはチャック１５６によるディスク体上へのマスクの供給動作に伴って、同時にディスク上に進出する。このため、ディスペンサの進退用に別に駆動源を設ける必要がない。チャック１５４とディスペンサ１５６とは不図示のエアシリンダによって駆動されて一体的にほぼ垂直方向に移動可能であり、これによりスピンナーテーブル上のディスク１００にアプローチする。
【００３９】
チャック１５４はエアシリンダ駆動により開閉する２つのチャック爪を有し、その間でマスク５６の上部円筒部を挟持／解放することができる。
【００４０】
ここで、マスク供給排出部の動作について説明する。まずマスク移動アーム５１の先端部のチャック１５４により、マスクストレージ５５から一つのマスク５６の上部円筒部５６ｂをつかんでピックアップする。なお、ボールねじ５２に沿ったマスク移動アームの直線移動およびマスクストレージの回転の組み合わせにより、チャック１５４はマスクストレージ５５上の任意のマスク５６をピックアップすることができる。マスクをピックアップした後、ボールねじ５２を駆動してマスク移動アームをスピンナー部４０上に移動させ、チャック１５４によって保持されたマスクの中心をスピンナーテーブルの中心と整列する位置にもたらす。続いて一体のチャック１５４とディスペンサ１５６とを下降させて、マスク５６をディスク１００の上に置き、チャック１５４を解放する。
【００４１】
マスク５６がディスク１００上に置かれた後、マスク吸着用真空経路１６５から真空を作用させてマスクを吸着する。この時、マスク吸着用の空間１６８（図２）はマスク５６の貫通穴５６ｄを通じて装置外部の大気に連通している、即ち大気に対して解放されている。しかしマスク吸着用真空経路１６５を真空に引いている限り、空間１６８は大気圧よりは低圧に保たれるので、マスクはディスク上に吸着される。
【００４２】
その状態で、ディスペンサ１５６の先端のノズル１５７から、ディスク上に設置されたマスクの上に液状の光硬化性樹脂を供給する。図４に光硬化性樹脂の吐出の様子を示している。所定量の光硬化性樹脂の供給が完了すると、ディスペンサ１５６とチャック１５４を有するマスク移動アーム５１の先端部を上昇させ、ボールねじ５２を駆動してマスク移動アーム５１をスピンナー４０から退避させる。
【００４３】
マスク移動アーム５１が退避した後に（前あるいはその途中でもよい）スピンナーテーブル１５２を高速で回転させ、スピンコーティング動作を行う、即ち中心部に供給された光硬化性樹脂を回転の遠心力によりディスクの上面全面にほぼ均等に分布するようにさせる。
【００４４】
スピンナーテーブルの回転によるスピンコーティング開始後所定の時間が経過してディスク上に均等な膜厚の樹脂層が形成されると、エッジクリーニング部６０のエッジクリーナ６１により、ディスクの外周部にはみ出した樹脂をはぎ取るエッジクリーニングを行う。エッジクリーナ６１は軸６３周りに装置水平面内で揺動可能であり、揺動によりエッジクリーナ６１の一端に取り付けられたナイフエッジ６５がディスクの外周端面に接近し、ディスク外周からはみ出した光硬化性樹脂をそぎ取る。
【００４５】
このようなディスクエッジクリーニング後に、仮硬化ＵＶ放射部による光硬化性樹脂の仮硬化を行う。スピンコーティングによりディスク面に均等に膜形成された樹脂膜は、スピンを止めると液状樹脂の表面張力によりその膜厚の均一性を失い、特に外周部が盛り上がった不均一性を生ずる。また樹脂の粘度が高いほど膜厚の不均一性が大きくなる。本発明においてはこれを防止するため、スピンコーティング後にスピンナーの回転を止めずに、仮硬化ＵＶ放射部によりＵＶ光を照射し、樹脂層の仮硬化を行う。
【００４６】
図５Ａおよび図５Ｂを参照して仮硬化ＵＶ放射部７０の詳細を説明する。図５Ａおよび図５Ｂは仮硬化ＵＶ放射部の側面図であり、それぞれ後に説明する照射ヘッドカバーが上昇した状態と下降したとを示している。仮硬化ＵＶ放射部は本体部７１、照射ヘッド部７２，および本体部７１と照射ヘッド部とを連結する連結筒部７３を含んでいる。本体部内にはＵＶ光源としての超高圧水銀ランプ（不図示）が設置されている。超高圧水銀ランプはＵＶ硬化性樹脂を硬化しうる紫外線（ＵＶ）領域を含む波長の光（以下ＵＶ光と称する）を発する。本体部７１内には更に、集光・送出光学系（不図示）が設置されており、超高圧水銀ランプからのＵＶ光を集光し、連結筒部７３に向かうＵＶ光ビームとして送出する。連結筒部７３は中空の筒体であり、ＵＶ光ビームは該連結筒部内を通過して照射ヘッド部７２に入射する。
【００４７】
照射ヘッド部１７１は反射板１７１ａを内蔵しており、連結筒部より入射したＵＶ光ビームを９０度折り曲げて下方に反射する。照射ヘッド部１７１は方形のカバー１７２で覆われている。カバー１７２は、本体部７１に固定されたレール７４上を上下動可能なスライダー７５に固定されており、該スライダー７５と共に上下に移動可能である。スライダー７５はエアシリンダによって駆動されて上下動する。スライダー７５の可動範囲の上端および下端には、スライダー７５をそれぞれ直接位置決め可能なショックアブソーバー１７７および１７８が設けられている。
【００４８】
スピンナー部４０に対するディスクの搬入／搬出時、スピンナー部に設置されたディスク１００に対するマスクの供給／排出、およびディスペンサ１５６によるマスク上への光硬化性樹脂の供給時にはこれら動作を妨げないようにカバー１７２はその移動範囲上端の退避位置すなわち上昇位置（図５Ａに示す状態）にある。そしてスピンナー部４０に設置されたディスク１００にスピンコーティングされた光硬化性樹脂層の仮硬化を行うときのみ、その下降位置（図５Ｂに示す状態）に移動される。仮硬化を行うタイミングは上述のように液状の光硬化性樹脂のスピンコーティングを行ってエッジクリーナ部によるエッジクリーニングを行った直後である。
【００４９】
カバー１７２の下部には円筒状の外周カバー１７３と内周カバー１７４とが同心に設けられている。カバー１７２を下降させたとき、内周カバー１７４の中心とスピンナーテーブル１５２上のディスク１００の中心とが整列するようになされている。カバー１７２が下降位置にあり、ＵＶ仮硬化用のＵＶ光がディスクに照射される際に、照射ヘッドの反射板１７１ａで下方に反射されたＵＶ光ビームは外周カバー１７３との間の輪状の空間を通過し、輪状の照明領域を有する照明光として下方に出射される。この輪状の照明領域の外径はディスク外径とほぼ一致するようになされており、また内径はマスク外径とほぼ一致するようになされている。これによりＵＶ光ビームの照射領域はマスク部より外側のディスク全体とほぼ一致する。
【００５０】
上述の構成により仮硬化ＵＶ部によるＵＶ光はディスク上に置かれたマスクには照射されない。スピンコーティング時にはマスク上に液状の光硬化性樹脂が滴下されるので、マスクにＵＶ光を照射してしまうとマスクおよびマスクとディスクの境界部の樹脂が硬化され、マスクの除去が困難となる。これを防止するためにマスク部にＵＶ光が当たらないようになされているわけである。なお上述のように外周カバーおよび内周カバーにより輪状の照明領域とする手法に限らず、何らかの方法でマスクにＵＶ光が照射されることを妨げるその他の手段をとってもよい。
【００５１】
この仮硬化ＵＶ放射部によるＵＶ照射は、ディスク上にコーティングされた光硬化性樹脂層がその表面張力により膜厚の不均一を発生することを防止するためのものであるので、単に樹脂層を半硬化させ表面張力による膜圧の不均一が発生しない程度に材料の流動性を低下させるものであればよい。そのための照射強度および照射時間はディスク上にコーティングされた樹脂の種類や膜厚に応じて適宜決められる。
【００５２】
仮硬化用のＵＶを照射した後、スピンナーの回転を止める。続いてマスク５６の真空吸着を解除する。本発明のマスク５６は貫通穴５６ｄを有しているため、マスク吸着用真空経路１６５を真空に引くのを停止してある時間たてばマスク直下の吸着空間１６８は大気圧と等しくなるので、正圧を加える必要なしに、マスク５６ｄを取り外すことが可能となる。あるいはマスク吸着用真空経路１６５を真空に引くのを停止した後、該真空経路１６５を通じて一瞬だけ正圧を加えるようにしてもよい。この場合もマスク５６に貫通穴５６ｄが形成されているため、吸着空間１６８に正圧を加えた場合にも、該貫通穴５６ｄを通して気流が外部に出ていくため、マスクとディスクの境界領域での液状材料の飛び散りという問題は発生しない。
【００５３】
マスクの吸着解除後、マスク移動アーム５１によりマスク５６をディスク１００上からピックアップしてマスクストレージ５５に移載する。更にスピンナーテーブル１５２上のディスク１００の真空吸着を解除し、移載ハンド部３０のアーム３１ｂによりディスクをピックアップして本硬化ＵＶ放射部８０の位置８０Ａに移動する。
【００５４】
本硬化ＵＶ放射部８０はＵＶ光を照射するＵＶ照射ユニット８１とディスク１００を回転させながら直線移動させるディスク移動機構８５とを有する。ＵＶ照射ユニットはＵＶランプ８２を有し、下方にＵＶ光を照射する装置である。図６は本硬化ＵＶ放射部の概要を示す側面図である。
【００５５】
図７は本硬化ＵＶ放射部８０のディスク移動機構８５の要部を示す図であり、図６とは９０度異なる方向からの側面図である。図６、図７を参照して本硬化ＵＶ放射部の構成を説明する。ディスク移動ユニットはディスクを保持するスピンドルユニット１８２と該スピンドルユニットを直線移動させるためのサーボモータ駆動ボールねじユニット１８０とを含んでいる。図７からわかるように、スピンドルユニット１８２のハウジング１８６はプレート１８７を介してボールねじユニット１８０の被駆動ナットに固定されている。ハウジング１８６内には不図示のベアリングにより回転可能支持されたスピンドル１８３が設置されている。スピンドル１８３はカプリング１８５を介してサーボモータ１８４に連結されており、該サーボモータ１８４により回転駆動される。スピンドル１８３の頂部はディスク１００の中央の穴にはまり込むようになされており、さらにディスク１００を真空吸着するための機構も設けられている。
【００５６】
以上に説明した機構により、本硬化ＵＶ放射部８０のスピンドル１８３上に設置されたディスク１００はサーボモータ１８４により回転されながらボールねじユニットにより直線移動することができる。
【００５７】
本硬化ＵＶ放射部は、ディスク上にコーティングされた光硬化性樹脂層の本硬化に際して、ディスク１００を回転させながらＵＶ照射ユニットの照射領域を通過するように制御する。照射時にディスクが回転していることにより、ＵＶ照射ユニットの照射光分布に不均一性があっても、ディスクの各部が受けるＵＶ照射量を均一化することができる。
【００５８】
ボールねじユニットによるディスクの直線移動制御は、樹脂の硬化に必要なＵＶ照射時間などの諸条件に応じて適宜決められる。たとえば一定速度でＵＶ照射ユニットの照射領域を往復させてもよいし、または照射領域内で一旦停止、あるいは速度を低下させて、照射時間を延長するようにしてもよい。
【００５９】
本硬化処理を終えたディスク１００は再び本硬化ＵＶ放射部８のディスク移載位置８０Ａに戻され、次の処理工程に送られる。なお本硬化処理の終了後にディスク１００を本硬化ＵＶ放射部の位置８０Ｂ（図１）に移動し、そこからハードコート処理工程（透明樹脂層の上に更に保護層をコーティングする工程）を行う別の装置にディスクを移送するように構成することもできる。
【００６０】
本硬化処理を終えて位置８０Ａに戻されたディスク１００は移載ハンド部３０のアーム３１Ｃにより次の膜厚検査部９０に移載される。膜厚検査部はディスクにコーティングされた光透過樹脂層の膜厚が所定の範囲内にあるかどうかを検査するために、ディスクの光透過樹脂層の膜厚を測定するものである。移載ハンドのアーム３１Ｃによりディスク１００は膜厚検査部の位置９０Ａにおいて移動テーブル９１に載置される。移動テーブル９１は一軸ボールねじユニット９３により該ユニット９３に沿って移動され、膜厚測定器としてのレーザー変位計９５の直下に移動される。移動テーブル９１はその上に載置されたディスクを回転させる機能を有しており、ディスクの回転とボールねじユニット９３による直線移動とを組み合わせて、レーザー変位計による測定点を変え、１つのディスクに対して複数の測定点において膜厚測定を行う。典型的な例では、一つの円周上について各８点の測定を７つの系方向一について行う。従って測定点は８×７＝５６点となる。
【００６１】
膜厚測定を終えたディスクは移動テーブルに載ったまま再び位置９０Ａに戻され、その位置において移載ハンド部３０のアーム３１Ｄによりクリーナー部２０に送られる。但し膜厚検査部９０における膜厚検査の結果、コーティングが適正な膜厚で行われていないことが判明した不良ディスクは、膜厚検査部９０からクリーナ部への移載の途中でアーム３１ｄによる真空吸着を解除して、ディスクを不良ディスク排出部１１０に受け渡す。
【００６２】
膜厚検査部９０からクリーナー部２０の位置２２Ｂに移載された良品ディスクはターンテーブル２２の回転により位置２２Ａへと移動され、そこから供給ハンド１３ｂによりアンローダー１５のピンホルダー１１５上にピン１１５ａがディスクの中心穴にはまりこむように載置される。なおアンローダー１５側のピンホルダー１１５もローダー１１側のピンホルダーと同様にリフター１１６を備えており、ピンホルダー１１５にディスクがスタックされて行くにつれて該リフター１１６が下降し、スタックの一番上のディスクの高さが常に一定となるようにする。
【００６３】
所定数の処理済みディスクがアンローダー１５のピンホルダー１１５にスタックされると、ピンホルダー１１５を図１の左方向に移動し、装置左端からスタックされたディスクを装置取り出せるようにする。
【００６４】
以上で本実施形態のスピンコーティング装置の動作の一つのサイクルが終了する。
【００６５】
なお以上に説明したスピンコーティング装置の動作は全てＣＰＵを有する装置の制御部（不図示）の制御の下で自動的に行われる。
【００６６】
以上本発明の一実施形態を説明したが本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
以上の実施形態はブルーレーザー対応ディスクの光透過膜のスピンコーティングに関するものであったが、これに限らず本発明はディスク体への液状材料のスピンコーティングに広く適用することができる。例としてはＣＤ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒの保護層のコーティングや、各種ＤＶＤディスクの保護層コーティング、あるいは各種のハードコートなどのスピンコーティング処理やそれを行うスピンコーティング装置に適用することができる。
【００６８】
また本実施形態においてコーティングされた材料は光（ＵＶ）硬化性樹脂であったが、本発明はこれに限定されず、様々な材料のディスク体へのスピンコーティングに適用することができる。
【００６９】
また本実施形態のマスク５６は下部の円盤状部分とその中央部から上方に延びる上部の円筒状部分とを有する形状である。この形状はマスクを取り扱う際に構造の簡単なチャックにより円筒状部分をつかんでマスクをハンドリングできる点で好適ではあるが、本発明のマスクはこの形状に限られるものではなく、円筒状部分を持たない形状とし、マスクのハンドリングは例えば真空吸着により行う、ということも可能である。
【００７０】
また本実施形態においては、ディスペンサとマスクを保持移動するための機構とが一体に設けられたマスク移動アームを駆動する駆動手段をボールねじによって構成しているが、これをエアシリンダなどその他の手段により移動するように構成してもよい。
【００７１】
【発明の効果】
本発明のスピンコーティング装置ではスピンナー機構においてマスクを真空吸着する機構の吸着空間がマスクの貫通穴を通じて外部大気に連通しているので、該吸着空間を真空に引くことを停止して一定時間が経過すれば、吸着空間が大気圧に等しくなる。このためマスクを容易にスピンナー上から（ディスク上から）取り外すことができる。または該吸着空間を真空で引くことを停止した後、正圧を一瞬加えることによって吸着空間を大気圧と等しくすることもできる。一瞬正圧を加えた場合でも吸着空間がマスクの穴を通じて外部大気に連通しているので、気流は該穴を通って外に出るため、マスクとディスクの境界部における液状材料の飛び散りは発生しない。吸着空間を大気圧に等しくすれば、マスクを容易にスピンナー上から（ディスク上から）取り外すことができる。
【００７２】
また本発明の別の態様のスピンコーティング装置では、ディスペンサがマスク供給排除機構に組み込まれているので、ディスペンサを移動させるための駆動機構を別途設ける必要がなく、装置を簡略化できる。さらにディスペンサの設置スペースも小さなものとできるので、装置内のスペースに余裕ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態としてのスピンコーティング装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】スピンコーティング装置のスピンナー部の内の要部をそこに設置されたディスクおよびマスクと共に示す一部断面図の側面図である。
【図３】スピンコーティング装置のスピンナー部の上方に位置するディスペンサを有するマスク移動アームの先端部を示す側面図である。
【図４】スピンコーティング装置のディスペンサによるディスク（マスク）上へのＵＶ硬化樹脂の供給の様子を示す側面図である。
【図５Ａ】スピンコーティング装置の仮硬化ＵＶ放射部の構成を示す側面図であり、カバーがその上昇位置にある状態を示す。
【図５Ｂ】スピンコーティング装置の仮硬化ＵＶ放射部の構成を示す側面図であり、カバーがその下降位置にある状態を示す。
【図６】スピンコーティング装置の本ＵＶ硬化部の概要を示す側面図である。
【図７】スピンコーティング装置の本ＵＶ硬化部の要部の構造を示す図であって、図６に対して９０度をなす別の方向から見た側面図である。
【図８】本発明の実施形態としてのマスクの断面図である。
【図９】ディスクのスピンコーティング装置におけるマスクの使用例を説明する図であって、スピンナー上に置かれたディスクとマスクの断面図である。
【符号の説明】
１０  ロード・アンロード部
１１  ローダー
１３  供給ハンド
１５  アンローダー
２０  クリーナ部
２２  ターンテーブル
２４  クリーナー
３０  移載ハンド部
３１  移載ハンド
４０  スピンナー部
５０  マスク供給排出部
５１  マスク移動アーム
５５  マスクストレージ
５６  マスク
５６ａ  マスクの輪状溝
５６ｂ  マスクの上部円筒部
５６ｃ  マスクの下部円盤部
５６ｄ  マスクの貫通穴
６０  エッジクリーニング部
６１  エッジクリーナ
６５  ナイフエッジ
７０  仮硬化ＵＶ放射部
７１  本体部
７２  照射ヘッド部
８０  本硬化ＵＶ放射部
８１  ＵＶ照射ユニット
８５  ディスク移動機構
９０  膜厚検査部
１００  ディスク
１１０  不良ディスク排出部
１６０  ディスク吸着用真空経路
１６５  マスク吸着用真空経路
１６８  マスク吸着空間
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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