JPH07213990A - スピンコーティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面欠陥の極めて少ないスピンコーティング
方法を提供する。 【構成】 コート剤の塗布をコートされる基材の外周縁
近くから始めることにより、ノズルの先端に吸い込んだ
空気に起因する気泡の発生による塗布むらを解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスピンコーティング方法
に関する。詳しくは、透明な合成樹脂基材に光記録層を
設け、微小径のレーザー光を用いて記録・再生を行なう
光ディスクのような微小サイズの光学的均一性が要求さ
れる光学製品等の表面保護層等を形成する際に用いて好
適なスピンコーティング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紫外線硬化型樹脂（フォトレジス
ト）等のコート剤を基材の表面にスピンコーティングす
る場合、コート剤を基材の回転中心に置き、基材を高速
回転させて余分のコート剤を振り切ることが行なわれて
いる。コート剤をコートすべき基材の中心位置近くに置
かなければならないことは、スピンコーティングの原理
上明らかである。すなわち、コート剤を基材の外周近傍
に置いた場合、高速回転による振り切り時、コート剤は
遠心力により外方に飛ばされるので、基材の中心部にコ
ート剤は行き渡らずコートができなくなるためである。
従って、スピンコートのコート剤は、コートすべき基材
の回軸中心近くに置く（塗布する）ことが行なわれてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、スピンコートに
当っては、コート剤を細いノズルから基材の表面に供給
することが行なわれており、当然ノズルからのコート剤
は基材が順に送られるたびに供給と遮断（供給停止）が
行なわれる。コート剤の供給ノズルの内径は小径（通常
０．５〜２ｍｍ程度）であり、この最先端にバルブを設
けることはできないので、コート剤の供給と停止が繰り
返し行なわれると、特にコート剤の供給を停止した瞬間
にノズルの先端から空気を吸い込む現象が起る。この現
象はコート剤の供給を急に停止するほど多く起る。

【０００４】このように、ノズルの先端に空気の泡を巻
き込んだ状態で次の基材の表面にコート剤を供給する
と、コート剤中に気泡が混入した状態となる。この気泡
は基材を高速回転して振り切る際基材表面から除かれる
ことが多いが、基材表面に残ったり、振り切られても基
材の表面に気泡の移動した痕跡が残ることがある。精度
の要求されないコーティングの場合には問題とならない
が、前述したようなミクロンサイズのレーザーを用いる
光ディスクのような場合には、この痕跡は光学的に致命
的欠陥となる。本発明はこのような微少な欠陥も発生し
ないスピンコーティング方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成するため種々検討を行なった結果、スピンコーティ
ングを行なう際のコート剤の供給方法を特殊の方法とす
ることにより目的を達成し得ることを見出し、本発明を
完成した。本発明の要旨は、コーティングを施すべき基
材のコーティング面をほぼ水平にして低速で回転させ、
硬化型コート剤を塗布した後高速で回転してコート剤を
振り切り、次いでコート剤を硬化処理するスピンコーテ
ィング方法において、塗布時のコート剤の供給を基材の
外周近傍から開始し、コート剤を供給しつつ供給ノズル
を基材の中央近傍に移動させることにより行なうことを
特徴とするスピンコーティング方法に存する。

【０００６】本発明の方法は、フォトレジストを用いた
種々の加工、例えば、光ディスクの表面コーティング、
半導体の加工等に適用できるが、代表的には、光ディス
ク基板の表面コーティング、光ディスクに設けられた光
磁気記録層等の保護コーティング等、光学的に微小な欠
陥も許されないコーティングに用いて好適である。本発
明の方法において、コート剤としては、エネルギー線
（例えば、紫外線）硬化型あるいは熱硬化型等の硬化性
樹脂が用いられる。エネルギー硬化型樹脂としてはアク
リレートまたはメタクリレート基を単一あるいは複数個
有する化合物よりなるもの、例えばエポキシアクリレー
トやウレタンアクリレート等を主成分としたものが好適
に用いられる。また、熱硬化型樹脂としてはシリコーン
系、エポキシ系等が用いられる。本発明において、硬化
性樹脂の塗布時の粘度としては３０〜２００ｃｐｓ（セ
ンチポイズ）、好ましくは５０〜１００ｃｐｓの範囲で
ある。粘度が大きすぎる場合には、膜厚のコントロール
が難かしくなるので好ましくない。

【０００７】上記硬化性樹脂を塗布するスピンコーティ
ング条件としては、コーティングされる基材の直径が９
０〜１５０ｍｍ程度の場合、コーティング形成面をほぼ
水平に低速回転（５〜３０ｒｐｍ程度）させておき、コ
ート剤を供給ノズルから供給し、基材表面に置く。この
際、コート剤の供給位置をコーティングされる基材の外
周縁部から内側に１０〜１５ｍｍ程度の位置から始め、
ノズルを基材の中央部に向って移動させながら連続的に
供給する。コート剤の供給は、基材の中央近くのコーテ
ィングが必要な部分までで良いが、中央部から再度外周
に向かって移動するような塗布を行なっても良い。

【０００８】このような塗布を行なうことにより、ノズ
ルの先端に気泡を巻き込んでいても、気泡は基板の外周
縁部近くに供給され、次いで行なわれる高速回転により
基材の縁からほぼ確実に振り切られる。この際気泡の移
動した痕跡が残ったとしても極く短かい距離であり、製
品的に欠陥とはならない位置に残るようにすれば良い。
コート剤塗布時の基材の回転数はコート剤の粘度にもよ
るが５〜１００ｒｐｍ程度、好ましくは１０〜５０ｒｐ
ｍ程度である。コート剤を塗布した後の振り切り時の回
転数としては、通常２０００〜６０００ｒｐｍ程度であ
り、この回転数はコート剤の粘度、コート剤の必要厚さ
により変わる。

【０００９】他の条件としては、コート剤の供給ノズル
の内径は０．５〜２ｍｍ程度、コート剤の供給時におけ
る粘度は５０〜１００ｃｐｓ程度、で行なうのが良い。
スピンコーティングによって形成されたコート剤の液膜
の硬化条件は各コート剤にあった硬化方法を用いれば良
く、例えばエネルギー硬化型、すなわち紫外線硬化型で
あれば紫外線を照射し、電子線硬化型であれば電子線を
照射し、また、熱硬化型であれば加熱処理などの方法が
適用される。形成されるコート膜の膜厚は通常の場合、
０．５〜１００μとするのが好ましく、より好ましく
は、１〜５０μである。さらには１〜２０μ程度が好ま
しく、これ以上厚くするとコート膜の収縮応力等の影響
による基板の変形が生じる場合があり、薄すぎるとコー
ト膜の硬度等の耐久性が低下するので好ましくない。

【００１０】

【実施例】以下に実施例をもって更に説明するが、本発
明はその要旨を越えない限り、以下の実施例によってそ
の範囲を制約されるものではない。コート膜の塗布欠陥
の簡易評価方法としては目視による方法を用いたが、目
視では判別不可能なものもあるため、最終的な評価とし
て、光ディスクの検査用ドライブによるフォーカスエラ
ー信号およびトラッキングエラー信号の測定を行った。

【００１１】実施例１ ポリカーボネート基板（直径８６ｍｍ）上に無機質の光
磁気記録層を形成し、その反対側（基板側）に紫外線硬
化型のコート剤をその供給開始位置を種々に変え、他の
条件は表１に示す固定条件でスピンコーティングをおこ
なった。紫外線照射し、コート剤を硬化させて得られた
光磁気ディスクの表面観察を行い、コート剤の塗布ムラ
による物（気泡による欠陥）を調査した。表２にコート
剤供給開始位置と終了位置、およびこの時のコート剤の
塗布ムラの欠陥結果を示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【表２】

【００１４】以上の結果により、ディスクへのコート剤
の供給開始位置をディスク外周に規定することによりコ
ート剤の塗布ムラによるディスクの欠陥を低減させるこ
とが出来る。

【００１５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、コート剤ムラの
極めて少ない樹脂被膜が形成されるので光記録媒体の情
報の記録、再生時のエラーの少ない傷の発生も防止され
た実用上信頼性の高い樹脂被膜が得られる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コーティングを施すべき基材のコーティ
   ング面をほぼ水平にして低速で回転させ、硬化型コート
   剤を塗布した後高速で回転してコート剤を振り切り、次
   いでコート剤を硬化処理するスピンコーティング方法に
   おいて、塗布時のコート剤の供給を基材の外周近傍から
   開始し、コート剤を供給しつつ供給ノズルを基材の中央
   近傍に移動させることにより行なうことを特徴とするス
   ピンコーティング方法。
2. 【請求項２】 コート剤の塗布時の粘度が３０〜２００
   ｃｐｓである請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 低速での回転数が５〜３０ｒｐｍで行な
   われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 高速での回転数が２０００〜６０００ｒ
   ｐｍで行なわれることを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 基材の直径が１５０ｍｍ以下であること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。