JP2007179713A - 光ディスク製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク基板に発生した反りを所望の反りに制御すること。
【解決手段】第１のディスク基板に、樹脂を供給する工程と、樹脂が供給された第１のディスク基板を回転台の内径部に載置し、ディスク基板の非載置部と回転台の外径部との間に空隙を設け、回転により樹脂を展延する工程と、回転台の内径部に載置されている第１のディスク基板を回転中に、樹脂を硬化させる第１の硬化工程と、を備え、樹脂を展延する工程において、回転中の第１のディスク基板の非載置部に負圧を作用させ、第１の硬化工程において、負圧を作用させた状態で、回転中の第１のディスク基板の樹脂を硬化させて反り量を制御することを特徴とする光ディスクの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクの反りを所望の値に制御することを目的とした光ディスクの製造方法及び製造装置に関する。

光ディスクは、ＣＤ（コンパクト・ディスク）からＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）、更に次世代高密度ディスクへと進化し、その記録密度が向上している。これらの光ディスクでは、例えばポリカーボネート製基板の表面に微小な凹凸を形成し、その凹凸をレーザ光線で走査することにより、記録が読み取られる。そこで、記録密度を向上するために、１枚の光ディスクに複数の記録面を有するようになってきている。このような光ディスクは、記録面を有する２枚以上のディスク基板を接着剤用の樹脂で貼り合わせることで製造される。

２枚以上のディスク基板を接着剤用の樹脂で貼り合わせるときには、一般に、一方の基板の中心孔の付近に接着剤を円環状に塗布して、他方の基板と重ね合わせてから高速回転を行い、基板間の樹脂を展延して余分な接着剤を振り飛ばして樹脂の膜厚を全体的に均一にしている。その後、２枚以上の重ね合わせたディスク基板を紫外線照射装置まで搬送し、展延された接着剤全体を硬化させる。

重ね合わせる前の単一のディスク基板は、金型による成形時と金型から取り出すときに反りが発生し、さらに、搬送機構により搬送する過程でも反りが発生し、その状態でディスク基板が固化して反りが残ってしまうことが分かっている。反りがあるディスク基板同士を接着剤で重ね合わせた場合、重ね合わされたディスク基板にも反りが発生してしまう。

重ね合わせたディスク基板の接着剤を硬化させる際に、紫外線照射装置からの照射光の熱による影響、ディスク基板に形成される膜の素材や構成の違いによる光の透過率の差などによる影響で、照射面となる上側基板と載置面となる下側基板とで温度差が生じる。さらに、照射光に含まれる熱、紫外線硬化樹脂である接着剤の反応熱が載置台に伝わって、載置台の温度が上昇することによっても照射面となる上側基板と載置面となる下側基板とで温度差が生じる。一般的に、上側基板は、熱量が大きく、伸びが大きくなり、下側基板は、発生する熱量が小さくなり、伸びが小さい。この状態で、接着剤が硬化してしまうと、基板が冷却したときに、上側基板の収縮量が大きくなり、ディスク基板全体が凹の形状に反ってしまう。

これらの反りを抑制する技術は既に公知になっており、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１では、基板を保持する載置台に設けた冷却部で載置台の温度上昇を防ぎ、一定温度に維持することにより、上側基板と下側基板との温度差を小さくし、基板に発生する反りを抑制している。また、特許文献２では、紫外線照射後における基板の反り量を測定し、その反り量に基づいて、紫外線照射を行う前に、加熱手段により上側基板と下側基板とに予め温度差を与えることにより。基板に発生する反りを抑制している。
特開２００３−９９９８５号公報 特開２００２−２５１８０３号公報

上記従来例のように熱ひずみを利用した制御方法では、基板の中心孔を軸として、全体的に凸又は凹の形状に制御することができる。しかし、部分的な反りに対して、部分的に温度制御しようとする場合、基板内で熱が伝導してしまい、制御が困難であった。特に、成形後の基板の外周に部分的に反りがある場合では、最終的に貼り合わせた後の基板にも外周に反りが発生してしまい、部分的に反りを低減する必要があった。本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、機械的に、所望の反りに制御することを課題とする。

請求項１の発明は、第１のディスク基板に、樹脂を供給する工程と、樹脂が供給された第１のディスク基板を回転台の内径部に載置し、ディスク基板の非載置部と回転台の外径部との間に空隙を設け、回転により樹脂を展延する工程と、回転台の内径部に載置されている第１のディスク基板を回転中に、樹脂を硬化させる第１の硬化工程と、を備え、樹脂を展延する工程において、回転中の第１のディスク基板の非載置部に負圧を作用させ、第１の硬化工程において、負圧を作用させた状態で、回転中の第１のディスク基板の樹脂を硬化させて反り量を制御することを特徴とする光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項１の発明によれば、第１のディスク基板には、回転による負圧によって、反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生し、その状態で、第１のディスク基板に展延された樹脂を硬化させるので、所望の反りの値に制御することができる。

請求項２の発明は、第１のディスク基板に供給された樹脂上に、第１のディスク基板と同心円に第２のディスク基板を重ねる工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項２の発明によれば、重ね合わせた第１のディスク基板と第２のディスク基板には、反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生し、その状態で、ディスク基板間に展延された樹脂を硬化させるので、所望の反りの値に制御することができる。

請求項３の発明は、第１の硬化工程において樹脂を半硬化させた後、樹脂を完全に硬化させる第２の硬化工程を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項３の発明によれば、第２の硬化工程を備えることによって、硬化工程を２回に分けることができ、それぞれの硬化手段を小型化することができる。また、照射エネルギーも分散することができ、照射光による反りの発生を抑制することができる。

請求項４の発明は、空隙の距離を調整して、反り量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項４の発明によれば、第１のディスク基板には、回転による負圧によって、反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生するため、空隙の距離を所定の値に設定することによって、所望の反りの値に制御することができる。

請求項５の発明は、回転台の回転数を調整して、反り量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項５の発明によれば、第１のディスク基板には、回転による負圧によって、反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生するため、回転台の回転数を所定の値に設定することによって、所望の反りの値に制御することができる。

請求項６の発明は、樹脂を硬化させた第１のディスク基板の反り量を測定する工程を備え、反り量の測定値に基づいて、負圧を調整することを特徴とする請求項１又は、請求項３から請求項５のいずれかに記載の光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項６の発明によれば、一連の工程を経て完成した光ディスクの反り量を測定し、そのデータに基づいて自動制御によって空隙距離又は回転数を最適にすることができるため、容易に、所定の反りの値に制御することができる。

請求項７の発明は、樹脂を硬化させた、重ね合わせた第１のディスク基板と第２のディスク基板の反り量を測定する工程を備え、反り量の測定値に基づいて、負圧を調整することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項７の発明によれば、一連の工程を経て完成した光ディスクの反り量を測定し、そのデータに基づいて自動制御によって空隙距離又は回転数を最適にすることができるため、容易に、所定の反りの値に制御することができる。

請求項８の発明は、第１の硬化工程は、内周から外周に向けて順次行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ディスクの製造方法を提供するものである。

請求項８の発明によれば、必要以上の樹脂が放射外方向に展延される前に、内周から外周に向けて順次硬化しているため、反りの制御のみならず、所望の膜圧に制御することができる。したがって、内周と外周の膜圧をより均一にすることができる。

請求項９の発明は、第１のディスク基板に、樹脂を供給する樹脂供給手段と、第１のディスク基板を載置する内径部材と、内径部材を介して、第１のディスク基板に対向する外径部材とを有し、第１のディスク基板の非載置部と外径部材との間に空隙を形成し、回転により樹脂を展延する回転台と、回転台の回転を制御する回転駆動装置と、回転中の第１のディスク基板の樹脂を硬化させる第１の硬化手段と、を備え、回転中の第１のディスク基板の非載置部に負圧を作用させ、その状態で、回転中の第１のディスク基板の樹脂を第１の硬化手段により硬化させて反り量を制御することを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。

請求項９の発明によれば、第１のディスク基板には、回転による負圧によって、反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生し、その状態で、第１のディスク基板に展延された樹脂を硬化させるので、所望の反りの値に制御することができる。

請求項１０の発明は、第１のディスク基板に供給された樹脂上に、第１のディスク基板と同心円に第２のディスク基板を重ねる重ね合わせ装置を備えることを特徴とする請求項９に記載の光ディスクの製造装置を提供するものである。

請求項１０の発明によれば、重ね合わせた第１のディスク基板と第２のディスク基板には、反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生し、その状態で、ディスク基板間に展延された樹脂を硬化させるので、所望の反りの値に制御することができる。

請求項１１の発明は、第１の硬化手段において樹脂を半硬化させた後、樹脂を完全に硬化させる第２の硬化手段を備えることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の光ディスクの製造装置を提供するものである。

請求項１１の発明によれば、第２の硬化手段を備えることによって、硬化工程を２回に分けることができ、それぞれの硬化手段を小型化することができる。また、照射エネルギーも分散することができ、照射光による反りの発生を抑制することができる。

請求項１２の発明は、回転台の内径部材を前進又は後退させ、空隙の距離を調節する駆動部を有することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の光ディスクの製造装置を提供するものである。

請求項１２の発明によれば、回転台の内径部材の前進又は後退を制御することによって、自動的にかつ容易に空隙の距離を調整することができる。

請求項１３の発明は、内径部材は、外形部材の上に、薄板状の部材を１枚もしくは複数枚重ね合わせたものからなり、薄板状の部材の厚みによって、空隙の距離を調整することを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記載の光ディスクの製造装置を提供するものである。

請求項１３の発明によれば、回転台の内径部材として薄板状の部材を使用することによって、簡単な構成でかつ容易に空隙の距離を調整することができる。

本発明の光ディスク製造方法によれば、所望の反り量（チルト角）を有する光ディスクを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一または相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、接着剤としての樹脂を介して重ね合わされた２枚のディスク基板１の反り量を低減するための回転装置１００である。回転台２は、主に内径部材２Ａ、及び内径部材よりも大きな外形を有する外径部材２Ｂとで構成される。２Ｃは、重ね合わされたディスク基板１の中心孔に挿入されるピン状部材であり、内径部材２Ａの中心部に形成されている。また、回転台２は、回転軸３を通して回転駆動装置４に結合される。内径部材２Ａの表面には、重ね合わされたディスク基板１を保持するための複数の吸引穴２Ｄが設けられている。吸着穴２Ｄは、回転軸３を通して、ラビリンスシールなどを用いて不図示の真空源につながっている。回転台２の上方には、重ね合わされたディスク基板１の接着剤層を半硬化又は完全に硬化させるための、第１の硬化手段としての第１の紫外線照射装置５が備えられている。

ここで、内径部材２Ａの直径は、ディスク基板１の直径よりも小さく、少なくともディスク基板１の中心孔近傍を載置する。ただし、ディスク基板１の外周部分の反りを所望の値にする場合には、ディスク基板１の外周近傍まで載置するようにしてもよい。内径部材２Ａが載置する範囲は、例えば、半径６０ｍｍのディスク基板の場合に、中心から半径４０ｍｍ以内、好ましくは、中心から半径３０ｍｍ以内、さらに好ましくは、中心から非情報記録領域内である２０〜２５ｍｍ以内である。また、この領域は、ディスク基板における半径に対する割合で言えば、中心から約６７％の範囲内である。外径部材２Ｂは、ディスク基板１とほぼ同じ直径、もしくはそれ以上の直径を有している。また、内径部材２Ａの載置面は、外径部材２Ｂの上側面よりも高い位置にあり、ディスク基板１を内径部材２Ａに載置した際、ディスク基板１の非載置面と外径部材２Ｂとの間に空隙５０が形成される。

次に、図２を参照して、動作について説明する。第１のディスク基板１Ａ（以降において、単にディスク基板１Ａとする）、第２のディスク基板１Ｂ（以降において、単にディスク基板１Ｂとする）の内のディスク基板１Ａを、重ね合わされる面を上にして、樹脂供給装置のノズル７によって、中心孔の外側に、接着剤１Ｃを円環状に塗布する（ｓｔ１）。なお、円環状とは、必ずしも連続しておらず、不連続に供給された場合も含む。接着剤１Ｃとしては、紫外線硬化樹脂を用いているが、他の樹脂であってもよい。

接着剤１Ｃが円環状に塗布されたディスク基板１Ａに、ディスク基板１Ｂを同心に重ね合わせる（ｓｔ２）。ディスク基板１Ｂは、ディスク基板１Ａと同形である。ここで、ディスク基板１Ａとディスク基板１Ｂとの間に電圧を印加しながらディスク基板１Ｂを重ね合わせると、気泡の混入を防ぐことができ、好ましい。印加する電圧は、交流でも直流でもよい。

ディスク基板１Ａ、１Ｂを重ね合わせたディスク基板１は、回転装置１００の回転台２に搬送され、回転台２の内径部材２Ａに載置される（ｓｔ３）。一般的に、重ね合わせたディスク基板１の反りの方向は、重ね合わせる前のディスク基板１Ａ、１Ｂの成形条件、搬送条件等を変化させない限り、ほぼ同一方向に発生する。例えば、ディスク基板１Ａと１Ｂの両方とも凹形状で重ね合わせた場合、重ね合わせた後のディスク基板１は、図１の破線で示すような凹形状となる。また、ディスク基板１Ａ又は１Ｂのどちらか一方が凹形状であっても、他方と重ね合わせたときに、その凹形状の反りによって、重ね合わせたディスク基板１の反りも凹形状となる場合がある。これらを考慮して、重ね合わされたディスク基板１Ａ、１Ｂを回転台２の内径部材２Ａに載置したときに、反りの方向が凹になるように、予め設定しておいても構わない。例えば、回転台２に載置する前に、反りの方向を検出し、必要に応じてディスク基板１Ａ又は１Ｂを反転させるとよい。

回転台２の外径部材２Ｂは、内径部材２Ａよりも外周方向に大きな径を有しており、重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂを内径部材２Ａに載置したときに、重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂの非載置部と外径部材２Ｂとの間に空隙５０が形成される。この状態で、回転駆動装置４が回転軸３に結合された回転台２に載置されている重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂを高速に回転させる（ｓｔ３）。重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂが高速で回転されると、重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂの間の接着剤が内周から外周方向に展延される。ここで、重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂが高速で回転されると、図１に示すように、重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂの非載置部の下面に負圧が発生し、下方向に引っ張る力が働く。この負圧は、空隙５０の距離又は回転数などによって制御が可能である。重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂには、図１の破線で示すような反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生するため、空隙距離又は回転数を所定の値に設定することによって、反りが低減され、図１の実線で示すような反りのない平坦な状態となる。

ここで、空隙距離とは、反りのない状態の重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂのディスク基板１Ａの下面と外径部材２Ｂの上側面との間隔である。したがって、空隙距離は、内径部材２Ａの高さで決まり、この実施例では、５ｍｍ以内、好ましくは、１ｍｍ以内の範囲である。回転速度は、例えば、６００ｒｐｍから１００００ｒｐｍの範囲である。

次に、高速回転している重ね合わされたディスク基板１Ａ、１Ｂに下方向に作用する力が働いている状態で、第１の紫外線照射装置５によりディスク基板１の上方から、紫外線を照射し、接着剤１Ｃを半硬化又は硬化させる。接着剤が半硬化又は硬化することで、２枚のディスク基板１Ａ、１Ｂは、反りを低減、又は所望の反りを保った状態で仮付けされる。このように、重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂに、反りの方向とは逆の方向に作用する力を発生させた状態で、ディスク基板１Ａ、１Ｂ間に展延された接着剤を半硬化又は硬化させるので、最終的に、反りが低減された状態に維持されたディスク基板１を得ることができる。また、空隙距離、回転数を制御することによって、所望の反りの値に制御することもできる。例えば、図１の破線の状態と実線の状態で示す間で反りの値を制御したり、図１の実線で示すような水平な状態から、さらに、回転台２の方向に反らせるなどして、反りの値を制御することができる。さらに、この方法によれば、ディスク基板を回転させているので、ディスク基板全体に均一な力が加わり、部分的に発生している反りを除去することができるため、所望の反りの値を有する平坦なディスク基板を得ることができる。

反りが低減され、又は所望の値となった重ね合わされたディスク基板１Ａ、１Ｂは、第２の硬化手段としての第２の紫外線照射装置６によって、ディスク基板１Ａ、１Ｂの全域に紫外線が照射され、接着剤１Ｃが完全に硬化する（ｓｔ４）。なお、ｓｔ３の第１の紫外線照射装置５により、接着剤１Ｃを完全に硬化させた場合には、ｓｔ４の第２の紫外線照射工程を省略してもよい。第１の紫外線照射装置５を備えることによって、硬化工程を２回に分けることができ、それぞれの硬化手段を小型化することができる。もしくは、第２の紫外線照射装置６を省略することもできる。また、照射エネルギーも分散することができ、照射光による反りの発生を抑制することができる。

図３は、空隙距離ｌと紫外線照射後の反り量ｔとの関係を示した図である。回転数は、一定である。空隙距離ｌと紫外線照射後の反り量ｔとは、比例関係にあり、空隙距離ｌを所定の値に設定することによって、所望の反りに制御することができる。この特性の傾きをＫとすると、紫外線照射後の反り量ｔと空隙距離ｌとの関係は、ｔ＝Ｋ・ｌ＋ａで表される。ここで、ａは、定数であり、空隙距離ｌがゼロの時の紫外線照射後の反りｔで決定される。この関係式から、所定の反りｔを得るために、最適な空隙距離ｌを求めることができる。また、この関係式を数種の回転数ごとに求めておき、この関係式から、自動で最終的な反りを制御することができる。

図４を参照して、実施例１で説明した回転装置１００の他の実施例として、回転装置２００について説明する。この実施例では、回転台２２が実施例１と異なる。回転台２２は、主に、内径部材２２Ａ、外径部材２２Ｂ及びピン状部材２２Ｃで構成されており、内径部材２２Ａが、回転動作の他に、上下駆動軸７に結合されるシンリンダ装置のような不図示の上下駆動装置によって上下に可動できる構成になっている。したがって、内径部材２２Ａを上昇又は降下させて、内径部材２２Ａの載置面と外径部材２２Ｂの上側面との間隔を調整することで、内径部材２２Ａに載置された重ね合わされたディスク基板１のディスク基板１Ａの下面と外径部材２２Ｂの上側面との空隙距離を容易に制御することができる。回転台２２の内径部材２２Ａと外径部材２２Ｂとは、連動して回転する。また、実施例１と同様に、内径部材２２Ａの表面には、重ね合わされたディスク基板１を保持するための複数の吸引穴２２Ｄが設けられている。

図５を参照して、紫外線照射後の反り量ｔに基づいて、空隙距離を制御する実施例について説明する。この実施例では、図２に示す実施例１の他に、検査装置８及び空隙制御部９Ａ、回転制御部９Ｂから構成される回転台制御装置９が追加されている。接着剤１Ｃを介して重ね合わされたディスク基板１Ａ、１Ｂは、回転台２２において、高速回転と共に第１の紫外線照射装置５によって第１の紫外線照射が行われる。ここで、製造を開始して最初の段階では、空隙距離をゼロに設定しておき、何枚かの光ディスクを製造した上で得られた反りの検査結果に基づいて、空隙距離を調整してもよい。第１の紫外線照射が行われたディスク基板１は、第２の紫外線硬化装置６によって第２の紫外線照射が行われ、接着剤が完全に硬化される。接着剤１Ｃが硬化されたディスク基板１は、検査装置８によって反り量の測定及び検査が行われ、反り量の測定結果が、空隙制御部９Ａ及び回転制御部９Ｂにそれぞれ入力される。ここで、第１の紫外線照射装置５において、接着剤１Ｃを完全に硬化させた場合には、第２の紫外線照射装置６による硬化工程は、省略することができる。

空隙制御部９は、反り量の測定結果に基づいて、内径部材２２Ａの載置面と外径部材２２Ｂとの最適な空隙距離を求め、不図示の上下駆動装置に向けて指令値を出力する。上下駆動装置は、指令値に従って、上下駆動軸７を通して回転台２の内径部材２２Ｂの高さを制御する。例えば、最初は、空隙距離がゼロ、すなわち、内径部材２２Ａの載置面と外径部材２２Ｂとが同一高さである状態から、空隙制御手段９からの指令値によって、上下駆動軸７を上昇させて、内径部材２２Ｂを所定の高さだけ上昇させる。図３に示す空隙距離ｌと紫外線照射後の反り量ｔとの関係からわかるように、回転数が一定の場合、空隙距離ｌを長くすることによって、反り量の変化を大きくすることができる。また、製造の開始時に、空隙距離ｌをいくつか可変したときの反り量を測定し、その結果から空隙距離ｌと反り量ｔとの関係式を求めて、それに基づいて、製造を行っても構わない。

回転制御部９Ｂは、反り量の測定結果に基づいて、回転台２２の回転数を求め、回転駆動装置４に向けて指令値を出力する。回転駆動装置４は、指令値に従って、回転軸３を通して回転台２２の回転を制御する。回転数を高くすることによって、反り量の変化を大きくすることができる。この実施例では、一連の工程を経て完成した光ディスクの反り量を測定し、そのデータに基づいて自動制御によって空隙距離又は回転数を最適にすることができるため、高精度で容易に反りを低減、又は、所定の反りに制御することができる。

図６を参照して、第１の紫外線照射方法の他の実施例として、回転装置３００について説明する。なお、図１に示す回転装置１００、図４に示す回転装置２００と重複する説明は省略する。図６において、回転台２２の内径部材２２Ａには、接着剤１Ｃを介して重ね合わされたディスク基板１Ａ、１Ｂからなるディスク基板１がディスク基板１Ａ側を下にして載置されている。ディスク基板１の上方には、スポット紫外線照射装置１０が配置され、紫外線光源３０から供給された紫外線をディスク基板１Ａとディスク基板１Ｂとの間に展延された接着剤１Ｃにスポット状に照射する。照射制御装置３１は、紫外線光源３０を制御して紫外線のオン・オフ、照射時間、照射強度を制御するもので、回転台制御装置９と連動している。

次に、図７に示すスピンプログラムも参照して動作について説明する。スピンプログラムの時刻ｔ０から回転を開始して、回転数ｖ３まで上昇させる。高速回転による遠心力によって、ディスク基板１Ａとディスク基板１Ｂ間の中心孔付近に存在する接着剤１Ｃは放射外方向に展延される。回転数ｖ３で数秒間回転を維持した後、回転数ｖ１まで下げる。ここで、高速回転によって、ディスク基板１のディスク基板１Ａの下面に負圧が発生し、下方向に引っ張る力が重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂに働く。

回転数がｖ１まで下がった時刻ｔ１で、ディスク基板１の内周側の半径ｒ１の上方に配置されたスポット紫外線照射装置１０によって、紫外線光源３０から供給された紫外線を照射し、時刻ｔ１〜ｔ２の間、低速の回転数ｖ１で回転しながら紫外線を照射し続ける。高速の回転数ｖ３によって展延された内周側の半径ｒ１の接着剤１Ｃを硬化させ、所定の反り状態に確保されるとともに、所定の膜厚が確保される。硬化は、完全な硬化ではなく、半硬化でも構わない。この１回目の高速回転では、内周側の半径ｒ１よりも外周側の膜厚分布は厚くなる。ここで、高速回転数から接着剤１Ｃの展延が実質的に行われない程度の低速回転数に下げて回転させることで、接着剤１Ｃに働く遠心力の作用が小さくなるため、紫外線を照射している期間に、接着剤１Ｃが放射外方向に展延される量を低減、あるいは無くすことができる。さらに、ディスク基板１のディス基板１Ａの下面に負圧が発生した状態で、半径ｒ１近傍の接着剤１Ｃが半硬化又は硬化される。低速回転の回転数v1は、具体例として１００〜６００ｒ．ｐ．ｍ．である。

次に、時刻ｔ２で、低速の回転数ｖ１から回転数ｖ３よりも低い回転数ｖ２まで再び上昇させ、接着剤１Ｃを展延させる。また、時刻ｔ２で、不図示の制御装置によって、スポット紫外線照射装置１０を基板の半径ｒ２まで移動させる。スポット紫外線照射装置１０は、時刻ｔ２〜ｔ３の間の高速回転時に位置ｒ２に移動させればよい。ディスク基板１の内周側の半径ｒ１に分布する接着剤１Ｃは半硬化又は硬化しているので流動性がなくなって展延しないために、半径ｒ１近傍の膜厚は変動せずに、半径ｒ１よりも外周側の接着剤１Ｃが展延される。この２回目の高速回転によって、半径ｒ１の位置よりも外周の膜厚が下がる。そして、回転数ｖ２で高速回転した後、再び低速の回転数ｖ１まで下げる。

時刻ｔ３〜ｔ４の間、回転数ｖ１で低速回転させて、スポット紫外線照射装置１０によって紫外線を半径ｒ２に分布する接着剤１Ｃに照射して半硬化させると、所定の反り状態が確保されるとともに、所定の膜厚に確保される。さらに、ディスク基板１のディスク基板１Ａの下面に負圧が発生した状態で、半径ｒ２近傍の接着剤１Ｃが半硬化又は硬化される。ディスク基板１の内周から外周に行くほど円周が長くなるため、時刻ｔ３〜ｔ４は、時刻ｔ１〜ｔ２よりも長くすることで、半径ｒ２での円周全体の接着剤１Ｃを効果的に硬化させることができる。このように、時刻ｔ４以降も、高速回転と低速回転とを交互に繰り返して、高速回転時に接着剤１Ｃを所定の膜厚まで展延して、低速回転時に接着剤１Ｃに紫外線を照射して硬化させる。

図９は、ディスク基板１の半径方向に対する反り量を示す図である。実線は、本実施例による半径方向に対する反り量であり、破線は、従来技術によるものである。これらを比較すると、従来技術による反り量は、最小と最大の反り量差が約０．８ｄｅｇとなり、差が大きいが、本実施例による反り量は、最小と最大の反り量差が約０．４ｄｅｇとなり、従来技術に比べて、０．４ｄｅｇの反りの低減が確認できた。本実施例の構成によると、重ね合わせたディスク基板１Ａ、１Ｂのディスク基板１Ａの下面と回転台２２の外径部材２２Ｂとの間に空隙５０を設け、回転中に内周側から外周側に向けて部分的に接着剤１Ｃを半硬化又は硬化しているため、反り量だけではなく、膜厚も均一に制御することが可能となる。

ここで、図７のスピングラムにおいて、低速回転時の回転数を調整することによって、反り量と膜厚の両方を制御することが可能である。例えば、時刻ｔ７〜ｔ８の回転数のみを部分的に増減して調整することによって、ディスク基板１の外周部である半径ｒ４の近傍の反り量と膜厚を部分的に制御することも可能である。また、図８のスピンプログラムに示すように、時刻ｔ０〜ｔ１の高速回転後に時刻ｔ１〜ｔ９において、一定の低速回転ｖ１に保ち、その間に内周側から外周側に向けて、部分的に紫外線を照射してもよい。この場合にも、反り量と膜厚の両方を制御することが可能である。

図１０を参照して、第１の紫外線照射方法の他の実施例として、回転装置４００について説明する。なお、図１に示す回転装置１００、図５に示す回転装置２００と重複する説明は省略する。この実施例では、回転台２に載置されたディスク基板１Ａ、１Ｂのディスク基板１Ｂの上方に気流を噴出する気流供給手段４０を備えている点が実施例１及び実施例２と異なる。気流供給手段４０は、ディスク基板１Ｂの外周方向に気流を噴出するように備えられており、気流による押圧力を回転中のディスク基板１Ｂの外周部に加えて、ディスク基板の反りを低減、又は所望の反りに制御することを目的としている。この実施例では、気流による押圧力をディスク基板１Ａ、１Ｂに加えるため、ディスク基板１Ａと外径部材２Ｂとの間の空隙距離を短くして、負圧の影響を小さくしても構わない。回転しているディスク基板１Ａ、１Ｂがばたつかない程度の圧力が加わるように気流の噴出速度を最適な値にする必要がある。また、気流供給手段４０は、ディスク基板１Ｂ上の数箇所に設置して、ディスク基板１Ａ、１Ｂに均等な圧力が加わるようにしてもよい。

図１１を参照して、本発明の実施の形態である光ディスク製造装置５００について説明する。ターンテーブル１３の載置部１３Ａに載置されたディスク基板１Ａ及び１Ｂのうち、ディスク基板１Ｂが反転装置１４によって、表裏反転され、重ね合わされる面が上になる。ディスク基板１Ａは反転させずに、樹脂供給装置１５の真下まで搬送され、接着剤１Ｃが供給される。次に、重ね合わせ装置１６において、接着剤１Ｃが供給されたディスク基板１Ａの上にディスク基板１Ｂを重ね合わせる。

重ね合わされたディスク基板１Ａと１Ｂは、搬送アーム１７によって、回転装置１００に搬送される。この実施例では、製造時間を短縮するために、回転装置１００を２台並列で運転している。回転装置１００には、回転台２及び回転台２の上方に第１の紫外線照射装置５が備えられており、重ね合わされたディスク基板１Ａと１Ｂのディスク基板１Ａの下面と回転台２の外径部材２Ｂとの間に空隙を設け、回転中に接着剤１Ｃを半硬化又は硬化させる。ここで、回転装置１００の代わりに回転装置２００又は３００を使用しても構わない。また、回転装置を複数台並列運転することによって、製造時間を更に短縮することができる。

接着剤１Ｃが半硬化又は硬化されたディスク基板１Ａと１Ｂは、搬送アーム１８によって、２台の回転装置１００から交互に取り出され、ターンテーブル１９の載置部１９Ａに載置される。ターンテーブル１９の回転軌道上の一部には、第２の紫外線照射装置６が備えられており、重ね合わされたディスク基板１Ａと１Ｂが第２の紫外線照射装置６を通過するときに接着剤１Ｃが完全に硬化される。第２の紫外線照射が完了すると、重ね合わされたディスク基板１Ａと１Ｂは、搬送アーム２１によって、検査装置８に搬送され、反り又は膜厚等の検査が行われる。

図１２は、保護膜などの膜形成を行う実施例を示す図である。この実施例では、第１のディスク基板１１Ａ（以降において、単にディスク基板１１Ａとする）上に、ノズル７もしくはディスク基板１１Ａを低速回転させて、樹脂１１Ｃを塗布する（ｓｔ１）。樹脂１１Ｃは、保護膜としての紫外線硬化型の保護膜形成材料などである。樹脂１１Ｃが形成されたディスク基板１１Ａは、回転台２に搬送され、反りの方向が凹の状態で、内径部材２Ａに載置される。ディスク基板１１Ａの反りは、ディスク基板１１Ａの成形条件、搬送条件等によって形成されるもので、これらの条件を変化させなければ、ほぼ同一方向に発生する。そのため、ディスク基板１１Ａが回転台２の内径部材２Ａに載置されるときに、反りの方向が凹になるように、予め設定しておくことが好ましい。また、回転台２に載置する前に、反りの方向を検出し、必要に応じてディスク基板１１Ａを反転してもよい。

回転台２は、実施例１と同様であり、外径部材２Ｂは、内径部材２Ａよりも外周方向に大きな径を有しており、ディスク基板１１Ａを内径部材２Ａに載置したときに、ディスク基板１Ａと外径部材２Ｂとの間に空隙５０が形成される。この状態で、回転駆動装置４が回転軸３に結合された回転台２に載置されているディスク基板１１Ａを高速に回転させる（ｓｔ３）。ディスク基板１１Ａが高速で回転されると、ディスク基板１１Ａに塗布された樹脂１１Ｃが内周から外周方向に展延される。ここで、ディスク基板１１Ａが高速で回転されると、ディスク基板１１Ａの非接触部分の下面に負圧が発生し、下方向に引っ張る力がディスク基板１１Ａの非接触部分に働く。この負圧は、空隙距離又は回転数などによって制御が可能である。ディスク基板１１Ａは、反りの方向とは逆の方向に作用する力が発生するため、空隙距離又は回転数を所定の値に設定することによって、反りを低減、又は所望の反りの値に制御することができる。

次に、高速回転しているディスク基板１１Ａに下方向に作用する力が働いている状態で、第１の紫外線照射装置５によりディスク基板１１Ａの上方から、紫外線を照射し、樹脂１１Ｃを半硬化又は硬化させる。紫外線の照射は、中心孔の近傍の樹脂１１Ｃに部分的に照射するか、もしくは、ディスク基板１１Ａの全体の樹脂に照射しても構わない。

反りを低減、又は所望の反りを得られたディスク基板１１Ａは、第２の紫外線照射装置６によって、ディスク基板１１Ａの全域に紫外線が照射され、樹脂１１Ｃが完全に硬化する（ｓｔ４）。なお、ｓｔ３の第１の紫外線照射装置５により、樹脂１１Ｃを完全に硬化させた場合には、ｓｔ４の第２の紫外線照射工程を省略してもよい。第１の紫外線照射装置５を備えることによって、第２の紫外線照射装置６の装置の大きさを小さくする、もしくは省略することが可能であり、製造装置全体を小型化することができる。

また、保護膜などの膜形成を行う実施例５においても、実施例２から実施例４で示した構成を用いることができる。そのときには、重ね合わせたディスク基板１を単体のディスク基板１１Ａとして置き換えることで、前記のような効果を得ることができる。

これらの実施例において、回転装置２、２２の内径部材２Ａ、２２Ａは、薄い板状の部材を１枚もしくは複数枚を重ねた構成にして、ディスク基板１の非載置部の下面と内径部材２Ａ、２２Ａの上側面との間に空隙５０を形成してもよい。この場合には、薄い板状の部材の枚数を増減させることで、空隙距離を調整できるため、簡単な構成により、所望の反りの値に制御することができる。薄い板状の部材には、ピン上部材２Ｃや吸着孔２Ｄに位置する箇所に孔が形成されていることが好ましい。ここで、薄い板状の部材は、金属製、樹脂製、または、紙などの材質からなり、薄いシート状のものも含まれる。

また、これらの実施例において、回転装置２、２２の内径部材２Ａ、２２Ａの高さを調整することで、空隙距離を調整しているが、所定の高さを有する内径部材２Ａ、２２Ａに対して、外径部材２Ｂ、２２Ｂのディスク基板１との非載置領域に、内径部材２Ａ、２２Ａを避けるような構成の板状の部材を１枚もしくは複数枚重ねることで、空隙距離を調整してもよい。この場合にも、簡単な構成により、所望の反りの値に制御することができる。

本発明の実施例１の回転装置を説明する図である。 ディスク基板の貼り合わせ工程を説明する図である。 回転装置の空隙距離と紫外線照射後の反り量を示すグラフである。 本発明の実施例２の回転装置を説明する構成図である。 回転装置の空隙距離の制御方法を説明する図である。 本発明の実施例３の回転装置を説明する構成図である。 回転装置のスピンプログラムを説明するグラフである。 回転装置の他のスピンプログラムを説明するグラフである。 従来の方法と本発明の方法による、ディスク基板の半径と反り量を示すグラフである。 本発明の実施例４の回転装置を説明する構成図である。 光ディスク製造装置の構成を説明する構成図である。 保護膜などの膜形成を行う工程を説明する図である。

符号の説明

１・・・重ね合わせたディスク基板
１Ａ、１１Ａ・・・第１のディスク基板
１Ｂ・・・第２のディスク基板
１Ｃ・・・接着剤
２、２２・・・回転台
２Ａ、２２Ａ・・・内径部材
２Ｂ、２２Ｂ・・・外径部材
２Ｃ、２２Ｃ・・・ピン上部剤
２Ｄ、２２Ｄ・・・吸着孔
３・・・回転軸
４・・・回転駆動装置
５・・・第１の紫外線照射装置
６・・・第２の紫外線照射装置
７・・・樹脂供給装置のノズル
８・・・検査装置
９・・・回転台制御装置
９Ａ・・・空隙制御部
９Ｂ・・・回転制御部
１０・・・スポット紫外線照射装置
１１Ｃ・・・樹脂
１３、１９・・・ターンテーブル
１３Ａ、１９Ａ・・・載置部
１４・・・反転装置
１５・・・樹脂供給装置
１６・・・重ね合わせ装置
１７、１８、２１・・・搬送アーム
３０・・・紫外線光源
３１・・・照射制御装置
４０・・・気流供給手段
５０・・・空隙
１００、２００、３００、４００・・・回転装置
５００・・・光ディスク製造装置

Claims (13)

1. 第１のディスク基板に、樹脂を供給する工程と、
   前記樹脂が供給された前記第１のディスク基板を回転台の内径部に載置し、前記ディスク基板の非載置部と回転台の外径部との間に空隙を設け、回転により前記樹脂を展延する工程と、
   前記回転台の前記内径部に載置されている前記第１のディスク基板を回転中に、前記樹脂を硬化させる第１の硬化工程と、
   を備え、
   前記樹脂を展延する工程において、回転中の前記第１のディスク基板の前記非載置部に負圧を作用させ、前記第１の硬化工程において、前記負圧を作用させた状態で、回転中の前記第１のディスク基板の前記樹脂を硬化させて反り量を制御することを特徴とする光ディスクの製造方法。
2. 前記第１のディスク基板に供給された樹脂上に、前記第１のディスク基板と同心円に第２のディスク基板を重ねる工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造方法。
3. 前記第１の硬化工程において前記樹脂を半硬化させた後、前記樹脂を完全に硬化させる第２の硬化工程を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの製造方法。
4. 前記空隙の距離を調整して、前記反り量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの製造方法。
5. 前記回転台の回転数を調整して、前記反り量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの製造方法。
6. 前記樹脂を硬化させた前記第１のディスク基板の反り量を測定する工程を備え、前記反り量の測定値に基づいて、前記負圧を調整することを特徴とする請求項１又は、請求項３から請求項５のいずれかに記載の光ディスクの製造方法。
7. 前記樹脂を硬化させた、重ね合わせた前記第１のディスク基板と前記第２のディスク基板の反り量を測定する工程を備え、前記反り量の測定値に基づいて、前記負圧を調整することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の光ディスクの製造方法。
8. 前記第１の硬化工程は、内周から外周に向けて順次行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ディスクの製造方法。
9. 第１のディスク基板に、樹脂を供給する樹脂供給手段と、
   前記第１のディスク基板を載置する内径部材と、前記内径部材を介して、前記第１のディスク基板に対向する外径部材とを有し、前記第１のディスク基板の前記非載置部と前記外径部材との間に空隙を形成し、回転により前記樹脂を展延する回転台と、
   前記回転台の回転を制御する回転駆動装置と、
   回転中の前記第１のディスク基板の前記樹脂を硬化させる第１の硬化手段と、
   を備え、
   回転中の前記第１のディスク基板の前記非載置部に負圧を作用させ、その状態で、回転中の前記第１のディスク基板の前記樹脂を前記第１の硬化手段により硬化させて反り量を制御することを特徴とする光ディスクの製造装置。
10. 前記第１のディスク基板に供給された樹脂上に、前記第１のディスク基板と同心円に第２のディスク基板を重ねる重ね合わせ装置を備えることを特徴とする請求項９に記載の光ディスクの製造装置。
11. 前記第１の硬化手段において前記樹脂を半硬化させた後、前記樹脂を完全に硬化させる第２の硬化手段を備えることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の光ディスクの製造装置。
12. 前記回転台の前記内径部材を前進又は後退させ、前記空隙の距離を調節する駆動部を有することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の光ディスクの製造装置。
13. 前記内径部材は、前記外形部材の上に、薄板状の部材を１枚もしくは複数枚重ね合わせたものからなり、前記薄板状の部材の厚みによって、前記空隙の距離を調整することを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記載の光ディスクの製造装置。
    

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