CN1320543C - 制作盘形记录介质的旋涂装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制作盘形记录介质的旋涂装置和方法。所述旋涂装置可防止对一盘进行旋涂时采用的一掩膜受到损坏。更具体地说，所述装置结构如下。首先，将一掩膜放置到一位于一旋涂器上的盘件上，然后进行旋涂。紧接之后，连续地对移离该盘件的单个掩膜进行清洗、冲洗及干燥处理，这些处理之后的掩膜相继发送给下一旋涂操作。

Description

制作盘形记录介质的旋涂装置和方法

技术领域

本发明涉及一种通过采用一旋涂方法在一基本盘形结构的盘件上形成涂覆膜的装置。更具体地说，本发明涉及一种用于供给、移除及清洗在通过采用一旋涂方法执行薄膜成形以制造一诸如CD、CD-R或CD-RW之类的CD类盘、一诸如DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW或DVD-RAM之类的DVD类盘、一诸如近来正在发展中的可兼容蓝色激光盘之类的光盘、或者一诸如MO或MD之类的磁光盘时使用的一掩膜的装置。

背景技术

旋涂是一种将一液态材料供应给靠近一盘件中心的一部分并转动该盘件以利用转动作用的离心力散布该液态材料，从而在该盘件的表面上形成一液态材料膜的技术。该旋涂方法广泛应用于例如形成一小型盘、一DVD类盘或其类似物的保护层。

在这种盘中，形成有一用于在安装到一盘驱动装置上时定中心的孔(例如，15)。此外，还设置有一用于在注塑时固定一压模的凹槽及类似物，这样就没有膜(层)形成在该盘基片的中央部内。由此，当利用该旋涂方法在这种盘上执行薄膜成形(涂覆)时，从外周侧起而不是从该凹槽等起执行涂覆。当要求更均匀的涂覆时，就设置一覆盖该盘基片的中央部的掩膜，并从该掩膜上方供应涂覆材料以形成一涂覆膜，由此就不用对该基片的中央部进行涂覆。

图6示出在一盘旋涂装置中如何使用一掩膜的示例。图6是示出一安置在一旋涂装置的旋涂器上的盘以及一设置在该盘上的掩膜。一旋涂器台202固定在一连接到一电机(未示出)并从而转动的旋涂器轴200上。一垫圈203固定在旋涂器台202上，以及一盘204设置在垫圈203上。利用一装置(未示出)将盘204真空吸附到垫圈203上。一覆盖该盘的中央部的掩膜206放置在盘204上。此时，一设在旋涂器台202的上表面的中央部附近的环形凸起部205与一掩膜206的环形凹槽206a相互适配地接合。在旋涂时，经由一路径210对位于旋涂器台202的中央部内的一空隙212抽气，由此吸引并固定掩膜206。

为进行涂覆，一液态涂覆材料从上方供应到靠近该掩膜中央部的一部分。随后，转台高速转动，并且供应到掩膜上的涂覆材料通过一由转动引起的离心力散布到该盘的未被该掩膜覆盖的部分的整个表面上。结果，在盘的上述整个部分上形成一具有基本均匀厚度的涂覆材料膜(层)。在上述旋涂过程已经完成后，解除对掩膜的真空吸引以移除该掩膜。

当已经如此在盘上执行薄膜成形之后，在该盘表面上执行诸如紫外线照射或盘加热之类的处理以固化该膜。在近来正在发展中的一可兼容蓝色激光DVR盘或其类似物中，利用一具有短波长的蓝色激光读取信息，这样就要求一厚度更均匀的涂层。作为一用于制作这种DVR盘或其类似物的装置，本申请人已经提出这样一系统，在该系统中，在维持高度均匀的同时将一涂覆材料供应到一盘上，然后固化该涂覆膜，其中这些工艺基本上是连续进行的。

在这种系统中，通常预先准备大量掩膜，且在进行薄膜成形工艺的同时，将这些掩膜相继供应给各张盘。如果使得某些涂覆材料残留在一盘的表面上，并且将另外的涂覆材料供应给那个表面，则担心会出现用于获得盘上的均匀涂层的条件存在差异。此外，如果某些涂覆材料残留在掩膜206与盘204之间的交界部(图6中由符号A所示部分)内，则在掩膜206与盘204分离时会污染掩膜206的背面。如果同一掩膜继续用于下次涂覆，这种污染会弄脏利用此掩膜形成一涂覆膜的下一张盘。考虑到这点，有必要在每次薄膜成形工艺之后对掩膜进行处理或者除去残留在其上的任何涂覆材料；通常，当其上附着有涂覆材料的掩膜数量到达一定量或更多时，将这些掩膜同时浸入一清洗剂或其类似物中，从而除去该涂覆材料。

如上所述，在施加涂覆材料时，掩膜206与盘204之间的交界部(图6中由符号A所示部分)也覆盖有该涂覆材料。通常，在此交界部内，由于掩膜206的端部而存在一阶部。如果涂覆膜的均匀部分要尽可能接近此交界部，则有必要使掩膜206的端部被制作得尽可能薄且具有一足够的平整度，这样就能够可靠地使其与盘204的表面进入紧密接触。也就是说，掩膜206的周缘部被成形为一薄且尖锐的构形。

但是，当如上所述同时清洗大量掩膜时，它们会相互接触从而损坏它们的周缘部，这样就担心某些掩膜变得不能用于下一次工艺。因此，对掩膜执行清洗、干燥等的工艺需要花费相当多的时间和精力，从降低盘制作的成本、对盘制作的产品控制等观点来看，无可否认的是还有许多有待改进之处。

发明内容

本发明是考虑到现有技术的以上问题而做出的。相应地，本发明的一个目的是提供一种用于清洗掩膜而不再担心损坏该掩膜的方法及装置。此外，本发明旨在提供一种可通过重复使用其状况受良好控制的掩膜来连续制作盘或其类似物的旋涂装置及磁记录介质制作方法。

为解决以上问题，依照本发明一方面的一旋涂装置涉及一种用于通过给一盘件的靠近中央的部分供应一液态材料并转动所述盘件以利用一离心力散布所述液态材料而在所述盘件上形成所述液态材料的膜的旋涂装置，所述旋涂装置包括：

适于在转动的同时夹持所述盘件的一旋涂器机构；

一掩膜供给/移除机构，当所述盘件在所述旋涂器机构内转动时，所述掩膜供给/移除机构给所述盘件供应一覆盖所述盘件中心及环绕所述中心的一部分的掩膜，并且在所述盘件已经完成转动后，所述掩膜供给/移除机构将所述掩膜移离所述盘件；

一分配器机构，当所述盘件和所述掩膜在所述旋涂器机构内保持并转动时，所述分配器机构给所述盘件与所述掩膜中的至少一个的上表面供应所述液态材料；以及

一清洗机构，所述清洗机构从所述掩膜供给/移除机构接收一其上附着有所述液态材料的掩膜，清洗经接收的所述掩膜以除去附着在其上的所述液态材料，以及将经清洗的所述掩膜转送到所述掩膜供给/移除机构。

在上述旋涂装置中，所述掩膜供给/移除机构包括一具有一用于夹紧及释放所述掩膜的夹盘机构的掩膜供给臂，以及一适于在其自身与所述掩膜供给臂之间输送所述掩膜并以预定角间隔间歇转动的掩膜台。

此外，所述清洗机构优选包括至少一个用清洗剂清洗所述掩膜的清洗部，一用于冲洗所述掩膜以除去附着在所述掩膜上的所述清洗剂的冲洗部，一用于在冲洗之后干燥所述掩膜的干燥部，以及一夹紧所述掩膜并将其插入所述清洗部、所述冲洗部及所述干燥部内的输送臂。

此外，优选的是，所述清洗部、所述冲洗部及所述干燥部以预定角间隔基本设在一具有预定直径的圆周内，并且所述输送臂绕所述圆周的一中心以所述预定角间隔间歇转动，当所述输送臂停止转动时，将所述掩膜插入所述清洗部、所述冲洗部及所述干燥部内。

此外，本发明旨在提供一通过采用上述旋涂装置在其上进行涂覆的盘件。

另外，为解决以上问题，依照本发明的另一方面，提供了一种通过至少利用旋涂在一盘件上形成一涂覆膜制作一盘形记录介质的方法，所述方法包括步骤：

将所述盘件放置在一可绕一特定轴转动的旋涂器上；

将所述掩膜从一具有一掩膜供给及接收位置和至少一个掩膜待用位置的掩膜台转送至所述盘件的基本中央部上；

给所述盘件和所述掩膜中的至少一个的上表面供应一涂覆材料，并转动所述旋涂器以散布所述涂覆材料以形成所述涂覆膜；

将所述掩膜移离所述盘件，并使所述掩膜返回至所述掩膜台的所述掩膜供给及接收位置；以及

固化所述盘件上的所述涂覆材料，

其中，从所述盘件移离并转送至所述掩膜台的所述掩膜经由与所述掩膜台一起转动而移动至一位置，并且从所述位置起，相继地执行将所述掩膜插入至少一个用于除去附着在所述掩膜上的所述涂覆材料的清洗部内、将所述掩膜插入一用于冲洗所述掩膜以除去附着在所述掩膜上的一清洗剂的冲洗部内、以及将所述掩膜插入一用于干燥所述掩膜的干燥部内的操作，将已经过上述操作的所述掩膜相继地放置在另一盘件上。

附图说明

图1是示意性示出构成本发明一实施例所涉及的旋涂装置的主要部分的掩膜清洗部等的构造的俯视图；

图2是示出图1所示掩膜供给/移除部(55a)的构造的示意性侧视图；

图3是示出图1所示掩膜供给/移除部(55b)的构造的示意性侧视图；

图4是示出图1所示清洗部等的构造的示意性侧视图；

图5是示出图1所示干燥部等的构造的示意性侧视图；以及

图6是示出在一常规旋涂装置中如何使用掩膜的示例的截面图，并示出设置在旋涂器上的盘和掩膜。

具体实施方式

以下，将参照附图说明本发明的一优选实施例。图1是示出本发明一实施例所涉及的一旋涂装置的主要部件例如一旋涂器和一掩膜供给部的构造的示意图。一基片(未示出)固定在构成一旋涂器机构的一部分的一旋涂器40的中央部处，并转动该基片及施加一涂覆材料。构成一掩膜供给/移除机构的一掩膜供给/移除部50包括一掩膜台55、一掩膜移动臂51以及一臂驱动机构52。

掩膜台55绕一轴A沿图中箭头D所示方向间歇转动，使其在转动与四个位置55a至55d相对应的每个预定角度后停留预定时间。

图2是示出从位置55c方向看时的掩膜移动臂51等的构造的示意性侧视图。一具有一上凸起部56b的掩膜56放置在掩膜台55的位置55a处。掩膜移动臂51由一设置在臂驱动机构52内的气缸57垂直驱动。一设置在掩膜移动臂51远端的夹盘机构53与臂51一起通过气缸57下降至一夹盘机构53能够夹住上凸起部56b的高度。此外，驱动气体或其类似物从外部供应给夹盘机构53，以闭合夹盘从而夹紧上凸起部56b。之后，掩膜移动臂51与夹持掩膜56的夹盘机构53一起上升至一预定高度，并利用臂驱动机构52驱动掩膜移动臂51直至掩膜56位于旋涂器40中心的正上方。在此位置，降下该掩膜移动臂等并解除夹盘机构53对掩膜上凸起部56b的夹紧，从而完成将掩膜放置到基片上的操作。

在已经使一些涂覆材料附着到掩膜56上后，通过使掩膜移动臂52及夹盘机构53执行一与上述放置掩膜56的操作相反的操作，将掩膜56移离基片(未示出)。此外，掩膜56通过该夹盘机构等返回至掩膜台55上的位置55a，并放置在掩膜台55上。利用掩膜台55绕轴A的间歇转动，掩膜56被运送至位置55b并停留在那里。从此位置将掩膜56运送至图1所示的一掩膜清洗部120。掩膜清洗部120构成一掩膜清洗机构。

掩膜清洗部120由每个都是一处理部的第一和第二清洗部121和122、一冲洗部123以及一干燥部124、一用于输送掩膜至这些处理部以及至构成一掩膜取出/供给部的位置55b的输送臂125等组成。输送臂125绕一作为其中心的轴B沿图中箭头C所示方向间歇转动，使其在转动分别对应于各处理部和位置55b的每个预定角度(在此例中是60度)后停留预定时间。此外，在其停留预定时间的过程中，使输送臂125下降一预定量、在下降位置停留固定时间、以及经由一垂直驱动机构(未示出)提升至其正常位置。此外，输送臂125绕一轴B具有多个以上述预定角度间隔径向设置的臂部125a至125f，同时一清洗部夹盘机构126设在每个臂部的一远端。

图3是示出清洗部夹盘机构126夹持位于位置55b处的掩膜56的上凸起部56b的状态的示意性侧视图。所采用的夹盘机构126是那种通常处于夹紧状态且其夹盘部适于经由外部操作打开或闭合的夹盘机构。在此实施例中，一气缸用作外部操纵机构，并且一可经由一驱动机构(未示出)垂直驱动的清洗部气缸131设在位置55b的正上方。当输送臂125下降使得夹盘机构126能够夹紧存在于位置55b处的掩膜的上凸起部56b时，或者当夹紧凸起部56b的夹盘机构126下降以将该掩膜放置于位置55b时，清洗部气缸131下降并与夹盘机构126连接，从而使得夹盘机构126执行夹紧或释放操作。

以下，将参照示意性示出第一和第二清洗部内的掩膜清洗处理以及干燥部内的掩膜干燥处理的图3，图4和图5详细说明清洗处理等工序。随着输送臂125上升，夹紧位置55b处的掩膜的夹盘机构126上升至正常位置，且夹盘机构126绕轴B转动一预定角度以执行停止、下降、停止一固定时间并上升，之后再转动一预定角度。利用这种下降操作，将掩膜56插入每个处理部。尽管在此实施例中由于掩膜清洗部120的布置，涉及掩膜及夹盘机构126的与实际清洗处理毫无关系的垂直运动等，但也可经由处理部的布置等使这些运动有助于该清洗处理。

夹盘机构126再转动一预定角度，并停在第一清洗部121的上方。第一清洗部121具有一贮存一清洗剂121a的超声波清洗容器。通过下降至停止位置，夹盘机构126的夹紧掩膜的部分以及掩膜56浸在清洗剂121a中，对清洗剂121a施加一超声波段的振动，从而进行诸如溶解附着在该掩膜表面的涂覆材料之类的处理。当在此状态保持一固定时间之后，掩膜56随着输送臂125上升，并且然后转动至一位于第二清洗部上方的位置并停在那里。

第二清洗部122具有一贮存一成分类似于清洗剂121a的清洗剂122a的超声波清洗容器，且具有一种类似于第一清洗部121的基本构造。通过利用清洗剂122a再次对掩膜56的表面执行超声波清洗，可彻底溶解并除去残留在该表面上的涂覆材料。在第二清洗部122内保持一固定时间之后，如同第一清洗部121的情况，从清洗容器内取出掩膜56并浸入一设在该输送臂的下一停止位置处的冲洗部123内。

冲洗部123具有一贮存一冲洗剂123a的超声波清洗容器，且具有一种类似于第一清洗部121的基本构造。通过在冲洗剂123a中冲洗掩膜56，可除去残留在该掩膜表面上的任何清洗剂122a等。因此，希望冲洗剂123a是一种与清洗剂121a等相容的材料；此外，希望采用一比清洗剂121a等更易蒸发的材料。掩膜56在冲洗部123的内部保持一固定时间，然后从该清洗容器中取出，如同第一清洗部121的情况，之后输送至一设在该输送臂的下一停止位置处的干燥部124内。

干燥部124包括一用于供应一干燥气体以吹掉附着在掩膜表面上的冲洗剂123a的喷管127，一用于防止被吹掉的冲洗剂123a四处散布的壳体128，一用于排出积蓄在壳体128内的冲洗剂的排出管129，以及一用于排出在该壳体内蒸发的冲洗剂123a的进气管128a。在干燥部124内，通过(朝向掩膜56)吹送一经由喷管127引入的干燥气体例如高度清洁的干燥氮气除去附着在掩膜56表面上的冲洗剂123a等，从而干燥处于清洁状态的掩膜56表面。

在吹送该干燥气体一固定时间之后，完成对掩膜56表面的干燥，按照与上述相同的工序从干燥部124中取出掩膜56，并经由转动将掩膜56输送至位置55b。在完成干燥之后，该掩膜在位置55b处转送到掩膜台55上，并经由位置55c和55d到达位置55a。利用臂移动机构52驱使掩膜56与夹紧掩膜56的夹盘机构53等一起从位置55a到达一位于旋涂器40中央正上方的位置，从而经清洗和干燥的掩膜56能再次用于在一基片上形成薄膜。由此向前，重复执行上述操作。

通过给该旋涂装置附加上述掩膜清洗部120并在每次给基片施加涂覆材料后执行掩膜清洗，可进行旋涂而不用担心损坏该掩膜。此外，由于这种单独操纵及清洗该掩膜的结构，可在进行旋涂的同时执行掩膜控制。由此，可采用最少必要数量的掩膜来进行旋涂，这样能够减少要求一高精度处理工序及可靠控制的掩膜数量，并降低用于旋涂的操作成本等。

尽管在此实施例中掩膜台停在四个位置处并且清洗部内的输送臂由六根构成，但这不应被认为是限制性的；有利的是，考虑每个基片的必要处理时间等或者更有效的清洗工序可进行适当的改变。即，当用于一个基片的涂覆时间较短时，可增加掩膜台的停止位置的数量。此外，当在清洗工序中需要更多溶剂或其类似物时，有利地，可增加输送臂以及清洗部的数量。

此外，尽管在此实施例中清洗剂121a和122a具有相同成分，但根据清洗条件等它们也可具有不同成分。有关清洗部，超声波清洗不是必不可少的，而是可以省略的。相反，还可在不同时间点给同一清洗部施加不同频率的超声波振动，或者单独给采用相同清洗剂的不同清洗部施加这种振动等。此外，用于溶解该涂覆材料的溶剂不限于一清洗剂；可采用各种溶剂，例如有机溶剂、无机溶剂、酸或碱。

此外，尽管在此实施例中没有具体叙述该清洗剂等的温度，但理想的是维持该清洗剂等的温度在一固定水平。此外，考虑到处理时间等，还可维持清洗剂等处于一不高于其熔点的预定恒温。在这种情况中，理想的是给该超声波容器或其类似物额外配置一允许进行温度调节的加热器、一用于防止经蒸发的清洗剂扩散的壳体、一进气管等。

此外，尽管在此实施例中所采用的夹盘机构是一外部操纵式夹盘机构，但也可采用一些其它类型的夹盘机构，只要其具有一更简便结构；此外，驱动机构并不限于如在此实施例中采用的一气缸或其类似物。对于臂移动机构没有具体叙述，因为其可以采用各种类型的机构；但从停止准确性及便利性的观点来看，理想的是采取一种由一滚珠丝杠或其类似物形成的臂移动机构。

本发明的上述掩膜清洗部被设计为附加给一主要部件是旋涂器40的旋涂装置。因此，对于其将要附加的旋涂装置的类型等没有特定限制；本发明的掩膜清洗部可附加给各种旋涂装置，只要其可以确保一允许附加该掩膜清洗部的空间。

依照本发明，上述掩膜清洗部120附加给一旋涂装置，且在每次给一基片施加涂覆材料之后就执行掩膜清洗，从而可进行旋涂而不用担心损坏该掩膜。此外，由于这种在单独处理掩膜的同时执行清洗的构造，可以在进行旋涂的同时实现掩膜控制。由此，可以一最少必要数量的掩膜进行旋涂。这意味着可以减少要求一高精度处理工序及可靠控制的掩膜数量，从而还可降低用于旋涂的操作成本等。

Claims (7)

1.一种旋涂装置，该旋涂装置用于制作盘形记录介质，以通过在盘件的中央部附近供应涂敷材料并利用通过转动所述盘件产生的离心力在所述盘件上散布所述涂敷材料而在所述盘件上形成所述涂敷材料的膜，所述涂敷装置包括：

掩膜供给/移除机构，当所述盘件转动时，所述掩膜供给/移除机构在所述盘件上供应一掩膜以覆盖所述盘件的中央部附近，并且在所述盘件已经完成转动后，所述掩膜供给/移除机构将附着有涂敷材料的掩膜移离所述盘件；以及

清洗机构，该清洗机构具有输送臂，该输送臂保持由所述掩膜供给/移除机构移离的所述掩膜并将由所述掩膜供给/移除机构移离的所述掩膜逐一插入带有用于清洗由所述掩膜供给/移除机构移离的所述掩膜的清洗剂的清洗部，以逐一清洗附着有涂敷材料的所述掩膜。

2.根据权利要求1所述的旋涂装置，其特征在于，所述掩膜供给/移除机构包括具有用于保持和释放掩膜的夹盘机构的掩膜供给臂，以及掩膜可放置于其上以便利用所述掩膜供给/移除机构移交所述掩膜的掩膜台，所述掩膜台可间歇地转动预定角间隔。

3.根据权利要求1所述的旋涂装置，其特征在于，所述输送臂还将所述掩膜逐一插入用于冲洗所述掩膜以除去清洗剂的冲洗部和用于在冲洗之后干燥所述掩膜的干燥部，以逐一清洗附着有涂敷材料的所述掩膜。

4.根据权利要求3所述的旋涂装置，其特征在于，所述清洗部、所述冲洗部和所述干燥部基本设在一具有预定直径的圆周内，并且由所述输送臂输送的掩膜可在所述清洗部、所述冲洗部和所述干燥部上方移动。

5.根据权利要求4所述的旋涂装置，其特征在于，所述清洗部、所述冲洗部和所述干燥部以预定角间隔定位，所述输送臂可移动与所述预定角间隔相对应的间隔，并且在所述输送臂停止期间，所述输送臂将掩膜插入所述清洗部、所述冲洗部和所述干燥部的每一个中。

6.一种通过至少利用旋涂在盘件上形成涂覆膜而制作盘形记录介质的方法，所述方法包括步骤：

在盘件转动时将掩膜置于所述盘件上；

在所述盘件的中央部附近供应涂敷材料，以将所述涂敷材料散布在所述盘件上；

将附着有涂敷材料的掩膜移离所述盘件；以及

由输送臂保持附着有涂敷材料的所述掩膜并将附着有涂敷材料的所述掩膜逐一插入带有用于清洗所述掩膜的清洗剂的清洗部，以逐一清洗附着有涂敷材料的所述掩膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括步骤：在将附着有涂敷材料的所述掩膜逐一插入所述清洗部之后，将附着有涂敷材料的所述掩膜逐一插入用于冲洗所述掩膜以除去清洗剂的冲洗部以及将所述掩膜逐一插入用于在冲洗之后干燥所述掩膜的干燥部，以逐一清洗附着有涂敷材料的所述掩膜。

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