JPH09192573A - Method for forming thin film and apparatus therefor - Google Patents

Method for forming thin film and apparatus therefor

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JPH09192573A
JPH09192573A JP8008098A JP809896A JPH09192573A JP H09192573 A JPH09192573 A JP H09192573A JP 8008098 A JP8008098 A JP 8008098A JP 809896 A JP809896 A JP 809896A JP H09192573 A JPH09192573 A JP H09192573A
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JP
Japan
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coating liquid
substrate
coated
thin film
film forming
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Pending
Application number
JP8008098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ushio Sagawa
潮 寒川
Hiroshi Ogura
洋 小倉
Masayoshi Miura
眞芳 三浦
Toshiyuki Iwazawa
利幸 岩澤
Hiroyuki Naka
裕之 中
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09192573A publication Critical patent/JPH09192573A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a smooth thin film free from local irregularities of film thickness and largely enhance usage efficiency of coating liquid by directing comparative movement at a second movement in a direction opposite to that of flow of the coating liquid caused by rotational motion of a substrate to be coated. SOLUTION: This film-forming method includes a first movement for moving comparatively with respect to an ink jet head 12a substrate 11 to be coated to a first position wherein the head 12 starts jetting coating liquid, a second movement for moving comparatively with respect to the head 12 the substrate 11 in the first position to a second position wherein the head 12 finishes jetting the coating liquid and a third movement for moving the substrate 11 in the second position comparatively with respect to the head 12. Rotation of the substrate 11 is made to overlap in time with at least the second movement, and the coating liquid is jetted to form a thin film by making the rotation overlap in time with the second movement. In this film-forming method comparative movement at the second movement is directed in a direction opposite to that of flow of the coating liquid caused by the rotation of the substrate 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成方法、装
置に関し、特に液状物質を複数の微少ノズルより吐出し
て基板に付着させ、付着した液状物質を乾燥・硬化させ
て薄膜(広義には100μm以下で一般には10μm以
下の膜厚のものをさす)を形成する方法、装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming method and apparatus, and more particularly to a thin film (in a broad sense) by discharging a liquid substance from a plurality of minute nozzles and adhering it to a substrate and drying and curing the adhered liquid substance. The present invention relates to a method and an apparatus for forming a film having a thickness of 100 μm or less and generally 10 μm or less).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、薄膜技術の応用分野は多岐にわた
り、その形成方法もスパッタや蒸着のように真空装置を
用いる方法以外に、高価な真空装置を必要としない、ス
ピン塗布,印刷,ダイコート等の方法によっても作製さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, the field of application of thin film technology has been diversified, and the method of forming it does not require an expensive vacuum device other than the method of using a vacuum device such as sputtering or vapor deposition, spin coating, printing, die coating, etc. It is also manufactured by the method of.

【0003】特に、スピン塗布は、半導体製造工程にお
いてレジスト膜の形成やSOGなどの層間絶縁膜の形成
等に利用されているだけでなく、光ディスクの製造工程
においても保護膜の形成技術として広く利用されてい
る。
In particular, spin coating is not only used for forming a resist film or an interlayer insulating film such as SOG in a semiconductor manufacturing process, but is also widely used as a protective film forming technique in an optical disk manufacturing process. Has been done.

【0004】以下、従来のスピン塗布装置(スピンコー
タ)について説明する。図7は、従来のスピンコータに
よる薄膜形成工程を示したものである。
A conventional spin coater (spin coater) will be described below. FIG. 7 shows a thin film forming process using a conventional spin coater.

【0005】図7において、100はスピンコータ本体
の回転軸,200は資料固定基板である。また、300
は塗布用の液体500を吐出するノズルであり、400
は資料固定基板200上に載置された薄膜形成用の基板
である。
In FIG. 7, 100 is a rotary shaft of the spin coater main body, and 200 is a material fixing substrate. Also, 300
Is a nozzle for ejecting the coating liquid 500,
Is a substrate for forming a thin film placed on the material fixing substrate 200.

【0006】このようなスピンコータでは、まず図7
(a)に示すように、ノズル300により、基板400
に液体500を吐出させる。
In such a spin coater, first, as shown in FIG.
As shown in FIG.
The liquid 500 is ejected on.

【0007】ついで、図7(b)に示すように、スピン
コータを低速回転ω1(例えば60rpm)で回転させ
て、液体500を基板400になじませる。
Then, as shown in FIG. 7B, the spin coater is rotated at a low speed rotation ω1 (for example, 60 rpm) so that the liquid 500 is adapted to the substrate 400.

【0008】そして、図7(c)に示すように、高速回
転ω2(例えば4500rpm)で基板400を回転さ
せることにより、余分な液体を飛散液700として基板
400から除去し、所望の膜厚の薄膜600を形成す
る。
Then, as shown in FIG. 7C, by rotating the substrate 400 at a high speed rotation ω2 (for example, 4500 rpm), excess liquid is removed from the substrate 400 as a splatter liquid 700 to obtain a desired film thickness. A thin film 600 is formed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで以上のような
スピン塗布において、ノズル300より供給される液体
500のうち実際に基板400上に薄膜として残るの
は、基板と液体の相性にも依存するが、一般に供給され
た液体の20%以下であり、供給された液体のほとんど
が飛散液700となり基板より除去されることになる。
By the way, in the above spin coating, what actually remains as a thin film on the substrate 400 of the liquid 500 supplied from the nozzle 300 depends on the compatibility between the substrate and the liquid. Generally, it is 20% or less of the supplied liquid, and most of the supplied liquid becomes the scattered liquid 700 and is removed from the substrate.

【0010】これは、基板400上に液体500を充分
量供給しないと、液体500と基板400の充分ななじ
みが得られず、仮に液体500の量を減らした場合、液
体500と基板400のなじみの悪い部分に塗り残しや
膜圧の不均一な分布を発生させてしまうからである。
This is because if the liquid 500 is not sufficiently supplied onto the substrate 400, sufficient compatibility between the liquid 500 and the substrate 400 cannot be obtained, and if the amount of the liquid 500 is reduced, the liquid 500 and the substrate 400 become compatible with each other. The reason for this is that unpainted portions and non-uniform distribution of the film pressure will be generated in the poorly coated area.

【0011】更に、このような膜厚の不均一性を除去
し、スピン塗布装置周囲の環境変数が変化した場合でも
良好な塗布面を得るためには、必要量よりはるかに多い
液量が供給されなければならない。
Further, in order to remove such non-uniformity of the film thickness and obtain a good coating surface even when the environmental variables around the spin coating device are changed, a liquid amount much larger than the necessary amount is supplied. It must be.

【0012】例えば、外径120mmの光ディスク(基
板400に相当)に膜厚3μmの保護膜を形成する場
合、紫外線(UV)硬化樹脂溶液(液体500に相当)
をノズル300より約2gをディスク上に供給するが、
実際に3μmの膜厚を形成するのに必要な液量は40m
g程度であり、供給液量の98%に相当する約1.96
gもの液が飛散液700として捨てられてしまうことに
なる。
For example, when a protective film having a thickness of 3 μm is formed on an optical disk having an outer diameter of 120 mm (corresponding to the substrate 400), an ultraviolet (UV) curable resin solution (corresponding to the liquid 500)
Is supplied from the nozzle 300 to the disk by about 2 g,
The actual amount of liquid required to form a film thickness of 3 μm is 40 m.
about 1.96, which corresponds to 98% of the amount of the supplied liquid.
As much as g of the liquid will be discarded as the scattered liquid 700.

【0013】液の種類によれば、飛散液700を再回収
し何度も利用する方式を採用することもできるが、再回
収装置にという新たな設備投資が必要なうえに、回収を
繰り返すうちに液の劣化や濡れ性,表面張力などの性質
が変化する恐れがあり、実用性は限定される。
Depending on the type of the liquid, it is possible to adopt a method of re-collecting the scattered liquid 700 and using it again and again, but it requires a new capital investment for the re-collecting device and, during repeated collection, There is a possibility that properties such as liquid deterioration, wettability, and surface tension may change, and its practicality is limited.

【0014】以上のように従来のスピンコータで薄膜を
形成する場合は、液体の利用効率が大変悪く、生産コス
トを上昇させるという課題を有していた。
As described above, when the thin film is formed by the conventional spin coater, the utilization efficiency of the liquid is very poor and there is a problem that the production cost is increased.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題を解決するもので、基板に塗布液を供給する吐出
ヘッドとして印刷装置のインクの吐出に使用可能なイン
クジェットヘッドを用い、塗布液の吐出領域における基
板のインクジェットヘッドに対する相対的な移動は、基
板の回転運動により塗布液が流動する流動方向と反対向
きであるような構成を有する薄膜形成方法と薄膜形成装
置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art by using an ink jet head that can be used for ejecting ink of a printing apparatus as an ejection head for supplying a coating liquid to a substrate. The thin film forming method and the thin film forming apparatus have a structure in which the relative movement of the substrate with respect to the ink jet head in the liquid discharge area is in the direction opposite to the flowing direction of the coating liquid flowing due to the rotational movement of the substrate.

【0016】このような構成により、基板上への供給液
量を下げながらも基板の全面に均一に滑らかな薄膜を形
成して、塗布液の利用効率の向上、ひいては生産コスト
の抑制を実現する。
With such a structure, a smooth thin film is uniformly formed on the entire surface of the substrate while the amount of the liquid supplied to the substrate is reduced, and the utilization efficiency of the coating liquid is improved and the production cost is suppressed. .

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
被塗布基板を吐出トヘッドから塗布液が吐出され始める
第1の位置まで前記吐出ヘッドと相対的に移動する第1
の移動工程と、前記第1の位置の被塗布基板を前記吐出
トヘッドから塗布液が吐出され終わる第2の位置まで前
記吐出ヘッドと相対的に移動する第2の移動工程と、前
記第2の位置の被塗布基板を更に前記吐出ヘッドと相対
的に移動する第3の移動工程と、少なくとも前記第2の
移動工程と時間的に重複して前記被塗布基板を回転運動
させる回転工程と、前記第2の移動工程及び前記回転工
程と時間的に重複して前記被塗布基板上に前記吐出ヘッ
ドから塗布液を吐出して薄膜を形成する薄膜形成工程と
を有する薄膜形成方法であって、前記第2の移動工程に
おける相対的な移動は、前記被塗布基板の回転運動によ
り塗布液が流動する流動方向と反対向きである薄膜形成
方法である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention is
A first substrate which moves the substrate to be coated relative to the ejection head to a first position where the coating liquid starts to be ejected from the ejection head;
And a second moving step of moving the substrate to be coated at the first position relative to the ejection head to a second position at which the coating liquid is completely ejected from the ejection head; A third moving step of further moving the substrate to be coated at a position relative to the ejection head, a rotating step of rotating the substrate to be coated overlapping at least with the second moving step, and A thin film forming method comprising: a second moving step and a rotating step, which overlaps in time with the thin film forming step of discharging a coating liquid from the discharge head onto the substrate to be coated to form a thin film. The relative movement in the second movement step is a thin film forming method in which the coating liquid flows in the opposite direction to the flowing direction of the coating liquid due to the rotational movement of the substrate to be coated.

【0018】ここで、請求項2記載のように、第2の移
動工程における相対的な移動は、被塗布基板の回転運動
により塗布液が流動する流動方向と反対向きであり、相
対的な移動の速度の大きさが前記流動する速度と略等し
いことが好適である。
Here, as described in claim 2, the relative movement in the second movement step is opposite to the flow direction in which the coating liquid flows due to the rotational movement of the substrate to be coated, and the relative movement. It is preferred that the magnitude of the velocity is substantially equal to the flowing velocity.

【0019】又は、請求項14記載のように、塗布液を
貯蔵するタンクと、被塗布基板上に前記タンクからの塗
布液を吐出する吐出手段と、前記被塗布基板を前記吐出
手段に対して前記塗布液の吐出が開始される第1の位置
及び前記塗布液の吐出が終了する第2の位置を経由する
ように相対的に移動する移動手段と、前記被塗布基板を
回転する回転手段と、前記被塗布基板と前記吐出手段と
の相対的な移動を、前記第1の位置から前記第2の位置
までの少なくとも一部において、前記被塗布基板の回転
運動により塗布液が流動する流動方向と反対向きである
ように前記移動手段を制御する制御手段とを有する薄膜
形成装置である。
Alternatively, as described in claim 14, a tank for storing the coating liquid, a discharging means for discharging the coating liquid from the tank onto the substrate to be coated, and the substrate to be coated with respect to the discharging means. A moving unit that relatively moves so as to pass through a first position where the discharge of the coating liquid starts and a second position where the discharge of the coating liquid ends, and a rotating unit that rotates the substrate to be coated. A flow direction in which the relative movement between the substrate to be coated and the discharging means is at least partly from the first position to the second position, and the coating liquid flows due to the rotational movement of the substrate to be coated. And a control means for controlling the moving means so as to be in the opposite direction.

【0020】このような構成により、被塗布基板に塗布
された塗布液の膜面が均一に滑らかになる。
With such a structure, the film surface of the coating liquid coated on the substrate to be coated is uniformly smoothed.

【0021】更に、請求項3や請求項4記載のように、
第1の位置及び/又は第2の位置において、被塗布基板
上に単位面積当たりに吐出された塗布液の量が、前記第
1の位置から第2の位置までの被塗布基板上の単位面積
当りに吐出された塗布液の量よりも多い構成が好適であ
る。
Further, as described in claims 3 and 4,
At the first position and / or the second position, the amount of the coating liquid discharged per unit area on the substrate to be coated is the unit area on the substrate to be coated from the first position to the second position. A configuration in which the amount of the coating liquid discharged per hit is larger than that is preferable.

【0022】より具体的には、請求項5記載のように、
塗布液の吐出開始後所定期間及び/又は前記塗布液の吐
出終了後所定期間において、被塗布基板の相対的な移動
が停止されており、更に、請求項6記載のように、塗布
液の吐出開始前所定期間から及び/又は前記塗布液の吐
出終了後所定期間まで、被塗布基板が回転運動されてい
る構成が好適である。
More specifically, as described in claim 5,
The relative movement of the substrate to be coated is stopped for a predetermined period after the start of the discharge of the coating liquid and / or for a predetermined period after the end of the discharge of the coating liquid, and further, the discharge of the coating liquid according to claim 6. It is preferable that the substrate to be coated is rotated from a predetermined period before the start and / or a predetermined period after the discharge of the coating liquid is completed.

【0023】換言すれば、請求項7記載のように、第2
の移動工程は、第1の移動工程が終了し所定期間経過後
開始され、第3の移動工程は、前記第2の移動工程が終
了し所定期間経過後開始され、回転工程は、前記第2の
移動工程の開始前に開始され前記第2の移動工程の終了
後に終了される構成が好適である。
In other words, as described in claim 7, the second
The moving step is started after the first moving step is finished and a predetermined period has elapsed, the third moving step is started after the second moving step is finished and a predetermined period has passed, and the rotating step is the second step. It is preferable that the configuration is started before the start of the moving process of 1 and ended after the end of the second moving process.

【0024】更に、好適には、請求項8記載のように、
塗布液の吐出終了後に被塗布基板を回転させる第2の回
転工程を有し、第2の回転工程における回転数の大きさ
は、前記第2の回転工程以前の回転運動の回転数の大き
さよりも大きい構成を有し、更に、請求項9記載のよう
に、第2の回転工程と第3の移動工程とが時間的に重複
させてもよい。
Further, preferably, as described in claim 8,
There is a second rotating step of rotating the substrate to be coated after the discharge of the coating liquid, and the magnitude of the rotating speed in the second rotating step is larger than that of the rotating motion before the second rotating step. Also, the second rotating step and the third moving step may be temporally overlapped with each other.

【0025】より詳細には、請求項10記載のように、
被塗布基板は円盤状基板であり、第2の移動工程におけ
る相対的な移動は、前記円盤状基板の中心を通る等速直
線運動であり、回転工程における回転運動は等速回転運
動である構成である。
More specifically, as described in claim 10,
The substrate to be coated is a disk-shaped substrate, the relative movement in the second movement step is a constant-velocity linear motion passing through the center of the disk-shaped substrate, and the rotational movement in the rotation step is a constant-velocity rotational movement. Is.

【0026】以上のような構成により、請求項11記載
のように、被塗布基板は、第1の材料の基体上に第2の
材料の層を部分的に有し、前記基体と前記第2の材料の
層との境界部も塗布液で被覆され、より好適には、請求
項12記載のように、被塗布基板は、前記被塗布基板の
側面も塗布液で被覆される構成である。
With the above structure, the substrate to be coated has a layer of the second material partially on the substrate of the first material, and the substrate and the second substrate are formed as described above. The boundary with the layer of the material is also coated with the coating liquid, and more preferably, the substrate to be coated has a structure in which the side surface of the substrate to be coated is also coated with the coating liquid.

【0027】このような構成により、基板の基体(光デ
ィスクの場合はポリカーボネート基体)と基体上の別材
料の層(光ディスクの場合は金属蒸着膜)との境界部の
被覆性や、バリが発生し易い基板端部の被覆性が向上
し、その後の第2の回転工程がレベリング工程となり、
基板上に均一な薄膜を形成する。
With such a structure, burrs are formed at the boundary between the substrate of the substrate (polycarbonate substrate in the case of an optical disc) and the layer of another material (metal evaporated film in the case of the optical disc) on the substrate. The coating property of the substrate edge that is easy to improve is improved, and the second rotation process after that becomes the leveling process.
Form a uniform thin film on a substrate.

【0028】ここで、吐出ヘッドは、請求項13記載の
ような複数の微細なノズルから塗布液を吐出し、更に、
前記塗布液の吐出量を制御する制御工程を有することが
好適である。
Here, the discharge head discharges the coating liquid from a plurality of fine nozzles as set forth in claim 13, and further,
It is preferable to have a control step of controlling the discharge amount of the coating liquid.

【0029】一方、請求項14記載の被塗布基板と吐出
手段との相対的な移動を、第1の位置から第2の位置ま
での少なくとも一部において、前記被塗布基板の回転運
動により塗布液が流動する流動方向と反対向きであるよ
うに前記移動手段を制御する制御手段は、請求項15記
載のように、吐出手段からの塗布液の吐出量をも制御す
ることもできる。
On the other hand, the relative movement between the substrate to be coated and the discharging means according to claim 14 is caused by the rotational movement of the substrate to be coated at least at a part from the first position to the second position. The control means for controlling the moving means so as to be in the opposite direction to the flowing direction of the liquid can also control the discharge amount of the coating liquid from the discharge means.

【0030】この塗布液の吐出量の制御は、請求項16
記載のように、吐出手段周囲の温度及び/又は被塗布基
板周囲の温度を制御したり、タンク内の塗布液の液面の
高さを制御したり、空気流を利用して複数の微細なノズ
ルから塗布液を吐出するインクジェットヘッドの前記空
気流を制御することにより行なわれる。
The control of the discharge amount of the coating liquid is performed according to claim 16.
As described above, the temperature around the discharge means and / or the temperature around the substrate to be coated is controlled, the height of the liquid level of the coating liquid in the tank is controlled, and a plurality of fine particles are formed by using the air flow. This is performed by controlling the air flow of the inkjet head that discharges the coating liquid from the nozzle.

【0031】このような制御手段により、更に、周囲の
環境に左右されずに塗布液の塗布を実行する。
With such control means, the application of the coating liquid is further performed without being influenced by the surrounding environment.

【0032】また、周囲の環境変動を排除したり補償す
ることを目的とするのであれば、請求項19記載のよう
に、塗布液を貯蔵するタンクと、前記タンクからの塗布
液を空気流を利用して複数の微細なノズルから被塗布基
板上に吐出する吐出手段と、前記被塗布基板を前記吐出
手段に対して前記塗布液の吐出が開始される第1の位置
及び前記塗布液の吐出が終了する第2の位置を経由する
ように相対的に移動する移動手段と、前記被塗布基板を
回転する回転手段と、前記吐出手段の周囲の温度及び/
又は前記被塗布基板の周囲の温度を制御して、及び/又
は前記タンク内の塗布液の液面の高さを制御して、及び
/又は前記空気流を制御して、前記吐出手段からの塗布
液の吐出量を制御する制御手段とを有する構成も採用し
得る。
Further, for the purpose of eliminating or compensating for environmental fluctuations in the surroundings, a tank for storing the coating solution and an air flow of the coating solution from the tank are provided as described in claim 19. Ejecting means for ejecting onto the substrate to be coated from a plurality of fine nozzles using the first position, first position where the ejection of the coating liquid onto the substrate to be coated is started, and ejection of the coating liquid And a rotation means for rotating the substrate to be coated, a temperature around the discharge means, and / or
Alternatively, by controlling the temperature around the substrate to be coated, and / or by controlling the height of the liquid level of the coating liquid in the tank, and / or by controlling the air flow, A configuration having a control unit that controls the discharge amount of the coating liquid can also be adopted.

【0033】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながらより詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0034】(実施の形態)図1は本実施の形態におけ
る塗布装置の概略構成図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a coating apparatus in the present embodiment.

【0035】図1において、10aはθステージ、10
bはXステージであり、被塗布基板11に回転運動と並
進運動を各々独立に与えることができる。
In FIG. 1, 10a is a θ stage and 10 is a stage.
Reference numeral b denotes an X stage, which can independently apply the rotational movement and the translational movement to the substrate 11 to be coated.

【0036】ここで、本実施形態における被塗布基板1
1は、光ディスクとし、後述するように、この表面は、
ポリカーボネート基板の信号記録領域付近のみに金属蒸
着膜が施された構造をしている。
Here, the substrate 1 to be coated in the present embodiment
1 is an optical disk, and as described later, this surface is
It has a structure in which a metal vapor deposition film is applied only in the vicinity of the signal recording area of the polycarbonate substrate.

【0037】次に、12は空圧制御方式に代表されるイ
ンクジェットヘッド、13は塗布液を貯蔵する塗布液タ
ンク、14は圧力制御系である。この圧力制御系14
は、図示のように配管されており、インクジェットヘッ
ド12から所定の吐出量が得られるように、空気圧力や
空気流量)を制御する。
Next, 12 is an ink jet head represented by a pneumatic control system, 13 is a coating liquid tank for storing a coating liquid, and 14 is a pressure control system. This pressure control system 14
Is connected as shown in the drawing, and controls the air pressure and the air flow rate) so that a predetermined discharge amount can be obtained from the inkjet head 12.

【0038】ここで、本実施形態における塗布液は、U
V硬化性樹脂溶液であり、後述するように光ディスクの
金属蒸着膜の劣化防止用保護膜を形成するのに用いられ
るものである。
Here, the coating liquid in this embodiment is U
This is a V-curable resin solution, which is used to form a protective film for preventing deterioration of a metal vapor deposition film of an optical disk as described later.

【0039】また、この空圧制御方式のインクジェット
ヘッド12は、加圧空気が供給されている間は、絶えず
多量の空気を下方に噴射し続けているので、インクジェ
ットヘッドが基板にあまりにも近接していると、塗布膜
の膜厚によっては塗布後の液面を空気流で荒らす場合が
ある。
Further, since the pneumatic head 12 of the pneumatic control system continuously ejects a large amount of air downward while the pressurized air is supplied, the inkjet head is too close to the substrate. If so, the liquid surface after coating may be roughened by an air flow depending on the thickness of the coating film.

【0040】一方で、あまりにも基板から遠ざけた位置
にインクジェットヘッドがあると、ノズルからの液滴が
基板面に到達するまでに拡散してしまい、塗りはじめの
境界が不明瞭になったり、塗布膜の必要のない領域まで
塗布液が散布されたりすることがあるため、両者の距離
はこれらの考慮の上決定するが、本実施の形態では、距
離は3mm〜5mmに設定した。
On the other hand, if the ink jet head is located too far from the substrate, the droplets from the nozzle will be diffused before reaching the substrate surface, and the boundary at the beginning of coating will be unclear. Since the coating liquid may be sprayed to an unnecessary region of the film, the distance between the two is determined in consideration of these points, but in the present embodiment, the distance is set to 3 mm to 5 mm.

【0041】次に、15は集中制御系であり、θステー
ジ10aとXステージ10bの運動の制御や、塗布液吐
出のオン・オフのタイミング管理を行うのであるが、そ
れ以外に符号16〜18で示す環境制御系a〜cと前述
の圧力制御系14と協働して、温度・湿度・気圧などの
塗布装置周囲の環境変動による塗布装置への影響を打ち
消すようにも動作する。
Next, a centralized control system 15 controls the movement of the θ stage 10a and the X stage 10b, and controls the on / off timing of the discharge of the coating liquid. In cooperation with the environment control systems a to c and the pressure control system 14 described above, it also operates so as to cancel the influence on the coating device due to environmental changes around the coating device such as temperature, humidity and atmospheric pressure.

【0042】具体的には、塗布液の吐出量は、主に、以
下のパラメータに依存する。 (1)塗布液の粘度、表面張力; (2)インクジェットヘッドに供給される空気流量;及
び (3)インクジェットヘッドのノズル面の高さを基準に
したときの塗布液タンクの液面高さである。
Specifically, the discharge amount of the coating liquid mainly depends on the following parameters. (1) viscosity and surface tension of the coating liquid; (2) air flow rate supplied to the inkjet head; and (3) liquid level height of the coating liquid tank based on the height of the nozzle surface of the inkjet head. is there.

【0043】そこで、(1)から(3)のパラメータ
が、周囲環境の変動に影響されるのを防ぐ目的で、集中
制御系15は、環境制御系16と18を介して、(1)
の塗布液の粘度と表面張力を制御すべくインクジェット
ヘッド12と被塗布基板11の近辺での温度管理を行
い、圧力制御系14を介して(2)の空圧制御と空気流
量制御を行い、そして環境制御系17を介して(3)の
液面の高さ管理を行っている。
Therefore, in order to prevent the parameters (1) to (3) from being affected by the fluctuations in the surrounding environment, the central control system 15 passes the environment control systems 16 and 18 to (1)
In order to control the viscosity and surface tension of the coating liquid of (1), temperature control is performed in the vicinity of the inkjet head 12 and the substrate 11 to be coated, and the air pressure control and the air flow rate control of (2) are performed via the pressure control system 14, Then, the height control of the liquid surface of (3) is performed through the environment control system 17.

【0044】また、塗布液の物性値は、ロット依存性が
なく、経時変化が発生せず、常に一定であることが望ま
しいが、実際には必ず多少のばらつきがある。
Further, the physical properties of the coating liquid are preferably independent of lots, do not change with time, and are always constant, but in practice, there are some variations.

【0045】この対策としては、塗布液の物性値をロッ
ト毎あるいは日常的にモニタリングして調整したり、所
定の範囲の物性値を持つ塗布液をあらかじめ選別して使
用すればよいが、製造コストの上昇を招いてしまう。
As a countermeasure for this, the physical properties of the coating liquid may be adjusted by monitoring it on a lot-by-lot basis or on a daily basis, or a coating liquid having a physical property value within a predetermined range may be selected and used in advance. Will lead to a rise.

【0046】しかし、本実施形態のように、環境制御系
を設ければ、このような塗布液の物性値のばらつきを効
果的に吸収され、無用なコスト上昇を招かない。
However, if an environment control system is provided as in the present embodiment, such variations in the physical properties of the coating liquid are effectively absorbed, and unnecessary cost increase does not occur.

【0047】さらに、異なった液種の塗布液の塗布をす
る場合には、液種によって異なる物性値を環境制御系を
操作することにより変化させ、大幅な工程の変更を伴わ
ずに良好な塗布面を得られるようにすることも可能にな
る。
Further, when coating liquids of different liquid types, different physical properties are changed by operating the environmental control system, so that good coating can be achieved without drastically changing the process. It will also be possible to get a face.

【0048】これは、他の製品ラインへ簡便に転用でき
ることをも示唆しており、設備投資の削減や装置稼働率
の向上という大きな利益を得ることも可能であることを
意味している。
This also suggests that the product can be easily transferred to other product lines, which means that it is possible to obtain great benefits such as reduction of equipment investment and improvement of equipment operating rate.

【0049】次に、図1に記載のインクジェットヘッド
12の具体的な構造と動作原理について、図2を用いて
説明する。
Next, the specific structure and operating principle of the ink jet head 12 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0050】ここで、本実施形態のインクジェットヘッ
ドは、微小なノズルが多数1次元あるいは2次元的に分
布しているのであるが、図2はそのうちの1つを代表的
に示したものであり、塗布液の吐出方向を含む平面での
ノズルの断面図である。
Here, in the ink jet head of this embodiment, a large number of minute nozzles are distributed one-dimensionally or two-dimensionally, and FIG. 2 shows one of them as a representative. FIG. 3 is a cross-sectional view of the nozzle on a plane including the discharge direction of the coating liquid.

【0051】まず、19は塗布液吐出口を、20は気体
吐出口を示している。また、21は図1の塗布液タンク
13よりインクジェットヘッド12に供給されている塗
布液を、22は図1の圧力制御系4より供給された空気
等の気体の流れ(気流)を示している。
First, 19 is a coating liquid discharge port, and 20 is a gas discharge port. Reference numeral 21 denotes a coating liquid supplied from the coating liquid tank 13 of FIG. 1 to the inkjet head 12, and 22 denotes a flow (air flow) of a gas such as air supplied from the pressure control system 4 of FIG. .

【0052】安定した気流を液体吐出口19近辺に生成
するために、気体吐出口20の吐出側の周囲に土手状の
凸部を設けるとともに、液体体吐出口19と気体吐出口
20の距離も適当に調整してある。
In order to generate a stable air flow in the vicinity of the liquid discharge port 19, a bank-shaped convex portion is provided around the discharge side of the gas discharge port 20, and the distance between the liquid body discharge port 19 and the gas discharge port 20 is also increased. Adjusted appropriately.

【0053】この液体吐出口19の凸部は、塗布液が液
体吐出口19の出口で形成するメニスカス面の安定性を
向上させる役割をも有する。
The convex portion of the liquid discharge port 19 also has a role of improving the stability of the meniscus surface formed by the coating liquid at the outlet of the liquid discharge port 19.

【0054】また、液体吐出口19と気体吐出口20は
同軸上に配置され、気体吐出口20からは一定流速の気
流22が流出しており、気流22の流れにともない液体
吐出口19直前の領域には安定した圧力Paが生じる。
The liquid discharge port 19 and the gas discharge port 20 are arranged coaxially with each other, and an air flow 22 having a constant flow velocity flows out from the gas discharge port 20. A stable pressure Pa is generated in the area.

【0055】一方、図1の塗布液タンク13は、圧力制
御系14により加圧されているため、液体吐出口19の
塗布液21の液面には圧力Piが生じる。
On the other hand, since the coating liquid tank 13 of FIG. 1 is pressurized by the pressure control system 14, a pressure Pi is generated on the liquid surface of the coating liquid 21 at the liquid discharge port 19.

【0056】図2(a)は、PaとPiがほぼ等しく、
塗布液吐出口19に保持された状態を示し、図2(b)
は、図1の圧力制御系14の圧力制御により液体吐出口
19に加わる圧力がPaとつりあったPiより小さな圧
力Pbに調節されたために、圧力差(Pi−Pb)によ
って塗布液が吐出する様子を示している。
In FIG. 2A, Pa and Pi are almost equal to each other,
FIG. 2B shows a state in which the coating liquid is held at the discharge port 19.
1 is a state in which the pressure applied to the liquid discharge port 19 is adjusted to a pressure Pb smaller than Pi balanced with Pa by the pressure control of the pressure control system 14 in FIG. 1, and thus the coating liquid is discharged due to the pressure difference (Pi-Pb). Is shown.

【0057】今、塗布液タンク13の液面に圧力pが加
えられており、液面とメニスカス面の高さの差がh、塗
布液の密度をρ、メニスカス面が破れる時のメニスカス
表面に加わる圧力の最大値をPmaxとすると、液面高
さhと圧力pが一定の場合、以下の(数1)の圧力Pb
となるように調整すれば、それに対応して塗布液が吐出
される。なお、塗布液供給経路における圧力損失はない
ものとする。
Now, the pressure p is applied to the liquid surface of the coating liquid tank 13, the height difference between the liquid surface and the meniscus surface is h, the density of the coating liquid is ρ, and the meniscus surface when the meniscus surface is broken. When the maximum value of the applied pressure is Pmax and the liquid level height h and the pressure p are constant, the following pressure Pb (Equation 1)
If it is adjusted so that, the coating liquid is discharged correspondingly. It is assumed that there is no pressure loss in the coating liquid supply path.

【0058】[0058]

【数1】 つまり、塗布液の単位時間当たりの吐出量は、装置構成
が同一の場合、塗布液の粘度、表面張力及び密度という
物性値と、幾何学的なパラメータである液面高さh、そ
れと液面に加わる圧力pと気体圧力Pbにより決定され
ることになる。
[Equation 1] In other words, the discharge amount of the coating liquid per unit time is the same as the apparatus configuration, but the physical properties such as the viscosity, the surface tension and the density of the coating liquid and the liquid level height h which is a geometrical parameter, and the liquid level Is determined by the pressure p applied to the gas and the gas pressure Pb.

【0059】この内のいずれかのパラメータを用いても
吐出量の管理が可能であるが、本実施の形態では、主に
調整が容易で広く変化させることの可能な液面高さhと
圧力Pbにより、吐出量の増減を行なった。
Although the discharge amount can be controlled by using any of these parameters, in the present embodiment, the liquid level height h and the pressure that can be widely changed are mainly adjusted. The discharge amount was increased or decreased by Pb.

【0060】なお、残りのパラメータは、環境制御系で
耐環境変動のために用いられることになる。
The remaining parameters are used by the environmental control system for environmental resistance variation.

【0061】ここで、液面高さhの調整をする場合、実
際にはある範囲内で行わなければならない。
Here, when adjusting the liquid level height h, it must actually be performed within a certain range.

【0062】というのは、メニスカス面に比べ液面が余
りにも低すぎると、圧力制御系14により、PbがPi
とバランスするはずのPaになり、塗布液の吐出が停止
しても、メニスカス面が塗布液吐出口19で安定に存在
せず内側に破れることがあり、空気が塗布液供給経路を
逆流することがある。
The reason is that if the liquid surface is too low compared to the meniscus surface, the pressure control system 14 causes Pb to increase to Pi.
Even if the discharge of the coating liquid is stopped, the meniscus surface may not be stable at the coating liquid discharge port 19 and may be broken inward even if the discharge of the coating liquid is stopped, and air may flow back through the coating liquid supply path. There is.

【0063】一方で、余りにも液面がメニスカス面より
高すぎると、PbがPaになり塗布液の吐出が停止する
はずの圧力になっても、メニスカス面が塗布液吐出口1
9で安定に存在せず外側に破れることがあり、吐出し続
けることになるからである。
On the other hand, if the liquid surface is too higher than the meniscus surface, even if Pb becomes Pa and the pressure at which the discharge of the coating liquid is supposed to be stopped is reached, the meniscus surface becomes the coating liquid discharge port 1.
The reason is that it does not exist stably at 9 and may be broken to the outside, and the ejection will be continued.

【0064】本実施形態の塗布装置を、実際の製造ライ
ンに導入し安定して動作させるためには、吐出のオン・
オフが正確で機敏に行えることが不可欠であるので、上
記のような吐出オフ時におけるメニスカスの破れや自然
吐出があってはならない。
In order to introduce the coating apparatus of the present embodiment into an actual manufacturing line and operate it stably, it is necessary to turn on / off the discharge.
Since it is indispensable to perform the turning-off accurately and promptly, the above-mentioned tearing of the meniscus and spontaneous discharging when the discharging is turned off should not occur.

【0065】よって、吐出がない場合において、メニス
カス面が常に安定に存在し続けるために液面高さhは、
以下の(数2)を満足する必要があることになる。
Therefore, the liquid level height h is set so that the meniscus surface always remains stable in the absence of ejection.
It is necessary to satisfy the following (Equation 2).

【0066】[0066]

【数2】 次に、本実施形態の塗布装置の塗布工程中の動作につい
て図3を用いて説明する。
[Equation 2] Next, the operation of the coating apparatus of this embodiment during the coating process will be described with reference to FIG.

【0067】図3(a)は、本実施の形態における被塗
布基板11である光ディスクの金属蒸着膜面上への、塗
布液であるUV硬化樹脂溶液の塗布工程中のXステージ
とθステージの動作と、吐出のオン・オフのタイミング
とを説明する図であり、図3(b)は、光ディスク11
とインクジェットヘッド12の相対移動を示すための図
である。
FIG. 3A shows the X stage and the θ stage during the coating process of the UV curable resin solution as the coating liquid on the metal vapor deposition film surface of the optical disk which is the substrate 11 to be coated in the present embodiment. FIG. 3B is a diagram for explaining the operation and the timing of on / off of ejection, and FIG.
6A and 6B are diagrams for illustrating relative movement of the inkjet head 12;

【0068】図3(a)において、横軸は時間、縦軸は
θステージの回転数とXステージの移動速度に対応し、
実線がXステージの移動速度の時間変化を、点線がθス
テージの回転数の時間変化を、また太い実線の延びてい
る時間帯は吐出状態が継続していることを示す。
In FIG. 3A, the horizontal axis corresponds to time, the vertical axis corresponds to the rotation speed of the θ stage and the moving speed of the X stage,
The solid line shows the time change of the moving speed of the X stage, the dotted line shows the time change of the rotation speed of the θ stage, and the thick solid line indicates that the ejection state continues.

【0069】ここで、本実施形態における塗布工程は、
前半の「塗布液供給工程」と後半の「レベリング工程」
とに2分される。
Here, the coating step in this embodiment is
"Coating liquid supply process" in the first half and "Leveling process" in the second half
It is divided into two.

【0070】まず、塗布液供給工程においては、インク
ジェットヘッドから光ディスクに向けて塗布液を噴霧
し、むらなく塗布液を光ディスクに載せる動作を主体と
する。
First, in the coating liquid supplying step, the main operation is to spray the coating liquid from the ink jet head onto the optical disc and to evenly deposit the coating liquid on the optical disc.

【0071】そして、レベリング工程においては、慣性
力(遠心力)によって発生する塗布液の光ディスクの動
径方向への流れを利用し、塗布液供給工程で残った膜厚
の不均一性の除去と膜厚の追い込みを行う動作を主体と
する。
In the leveling process, the flow of the coating liquid generated by the inertial force (centrifugal force) in the radial direction of the optical disk is utilized to remove the nonuniformity of the film thickness remaining in the coating liquid supply process. Mainly the operation of driving the film thickness.

【0072】以下、各工程における動作について順次説
明をする。まず、図3(b)で示すように、被塗布基板
11である光ディスクをθステージ10a上に装着し、
Xステージ10bを、速度v1でインクジェットヘッド
12の直下に向けて移動する。もちろんここでの移動
は、インクジェットヘッド12の方を移動してもかまわ
ない。
The operation in each step will be described below. First, as shown in FIG. 3B, the optical disk which is the substrate 11 to be coated is mounted on the θ stage 10a,
The X stage 10b is moved toward the position directly below the inkjet head 12 at a speed v1. Of course, the movement here may be performed by moving the inkjet head 12.

【0073】次に、インクジェットヘッド12のノズル
が、塗り始めの位置r1に来る時刻t2より前(t1<
t2)に、θステージ10aの回転数がθ1に到達する
ように、時刻t0からθステージ10aの回転運動を開
始する。
Next, before the time t2 when the nozzle of the ink jet head 12 reaches the coating start position r1 (t1 <
At t2), the rotational movement of the θ stage 10a is started from time t0 so that the rotation speed of the θ stage 10a reaches θ1.

【0074】これは、特別な配慮をしない限り、Xステ
ージ10bに比べθステージ10aの方が、加減速に時
間がかかるため、θステージ10aの加速を時間的に早
くに開始して、塗布工程全体の時間短縮を図るためであ
る。
This is because the θ stage 10a takes longer time to accelerate and decelerate than the X stage 10b unless special consideration is given. Therefore, acceleration of the θ stage 10a is started earlier in time and the coating process is performed. This is to reduce the overall time.

【0075】そして、θステージ10aが回転数θ1に
なり、インクジェットヘッド12が塗りはじめの位置r
1に位置されると、Xステージ10bは停止され、塗布
液の吐出が始まる。
Then, the θ stage 10a reaches the rotation speed θ1, and the ink jet head 12 starts the coating at the position r.
When it is positioned at 1, the X stage 10b is stopped and the discharge of the coating liquid starts.

【0076】この状態で、Xステージ10bは、時刻t
2から時刻t3まで、移動をしない待ち状態になるが、
この待ち時間が必要な理由について、図4(a)〜
(c)を参照しながら説明する。
In this state, the X stage 10b moves at time t.
From 2 to time t3, it will be in a waiting state without moving,
The reason why this waiting time is necessary is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0077】待ち時間は、以下の目的で設けている。つ
まり: (a)塗り始めの位置の被覆性を向上させること; (b)塗り始めの塗布液の形状をなめらかにすること;
及び (c)塗布液の動径方向への流動の発端をつくること、
である。
The waiting time is provided for the following purposes. That is: (a) Improving the coverage at the starting point of coating; (b) Smoothing the shape of the coating liquid at the beginning of coating;
And (c) creating a starting point for the radial flow of the coating liquid,
It is.

【0078】まず、図4(a)に示すように、被塗布基
板11である光ディスク表面は、ポリカーボネート基板
の信号記録領域付近のみに金属蒸着膜が施された構造を
しており、塗布工程前の光ディスクには、ポリカーボネ
ート素面が露出した領域と、金属蒸着膜の領域とが隣接
して存在している。
First, as shown in FIG. 4A, the surface of the optical disk, which is the substrate 11 to be coated, has a structure in which a metal vapor deposition film is applied only in the vicinity of the signal recording area of the polycarbonate substrate. In the optical disc, the area where the polycarbonate surface is exposed and the area of the metal vapor deposition film are adjacent to each other.

【0079】そして、UV硬化性樹脂は、金属蒸着膜の
劣化防止用保護膜として機能するため、金属蒸着膜の領
域を完全に被覆して密封しなければならない。
Since the UV-curable resin functions as a protective film for preventing deterioration of the metal vapor deposition film, the region of the metal vapor deposition film must be completely covered and hermetically sealed.

【0080】そのため、UV硬化性樹脂を金属蒸着膜の
領域の外側、つまりポリカーボネート素面側から塗布し
ていかなければならないが、ポリカーボネート素面と金
属蒸着膜表面ではUV硬化性樹脂に対する濡れ性が異な
るため、両領域の境界での塗布液のはじきが発生し、塗
布液の被覆性や膜の均一性が悪化することがある。
Therefore, the UV curable resin must be applied from the outside of the region of the metal vapor deposition film, that is, from the polycarbonate raw surface side. However, since the polycarbonate raw surface and the metal vapor deposition film surface have different wettability with respect to the UV curable resin. However, the coating liquid may be repelled at the boundary between the two regions, and the coating property of the coating liquid and the uniformity of the film may be deteriorated.

【0081】それを防ぐため、それ以降の塗布領域に比
べ、塗り始めに単位面積当りに多くの塗布液を供給する
ことによって被覆性を向上させることが必要である。
In order to prevent this, it is necessary to improve the coverage by supplying a larger amount of coating liquid per unit area at the beginning of coating, as compared with the subsequent coating region.

【0082】次に、レベリング工程においては、一般的
に用いられる工程と同様であるが、遠心力によって発生
する塗布液の動径方向への流れを利用して被覆膜を形成
する必要がある。
Next, in the leveling step, although it is the same as a generally used step, it is necessary to form the coating film by utilizing the radial flow of the coating solution generated by the centrifugal force. .

【0083】ここで、仮に塗布液の塗り始めの境界が、
θステージ10aの回転軸を対称軸とする円状でなけれ
ば、塗り始めの位置の塗布液に加わる遠心力が部分的に
異なることになり、塗布液の動径方向への均一な流れが
生じなくなるために、図4(b)に示したようなスポー
ク状の膜厚分布の塗布状態となってしまう。
Here, if the boundary at the beginning of applying the coating liquid is
If it is not circular with the rotation axis of the θ stage 10a as the axis of symmetry, the centrifugal force applied to the coating liquid at the coating start position will be partially different, and a uniform flow of the coating liquid in the radial direction will occur. Since it disappears, a coating state with a spoke-like film thickness distribution as shown in FIG.

【0084】そこで、塗り始めの境界の形状を円形状に
するためにも、それ以降塗布される他の領域に比べ、塗
り始めに単位面積当り多くの塗布液を供給することが必
要でもある。
Therefore, in order to make the boundary shape at the beginning of coating circular, it is also necessary to supply a large amount of coating liquid per unit area at the beginning of coating, as compared with other areas to be coated thereafter.

【0085】更に、光ディスクの信号記録領域には、ピ
ットと呼ばれる微少な窪みが多数存在し、光ディスクに
記録されるデータの種類によってその分布状態が異な
る。
Further, the signal recording area of the optical disc has a large number of minute pits called pits, and the distribution state varies depending on the type of data recorded on the optical disc.

【0086】これは、塗布液の濡れ性が一定でない分布
を持つことを意味しており、良好な塗布膜面を得るため
には、ピットによる表面の濡れ性に影響されない塗布液
の流れが必要である。
This means that the wettability of the coating liquid has a non-uniform distribution, and in order to obtain a good coating film surface, the flow of the coating liquid which is not affected by the wettability of the surface due to the pits is required. Is.

【0087】そのためには、動径方向の塗布液の流れを
生じやすくして、基板外周まで行き渡らせることが必要
となる。
For that purpose, it is necessary to facilitate the flow of the coating liquid in the radial direction so that the coating liquid reaches the outer periphery of the substrate.

【0088】そこで、図4(c)のように塗り始めの膜
厚を、それ以降の他の領域より増加させることによって
流動の発端をつくることが必要となる。
Therefore, as shown in FIG. 4 (c), it is necessary to increase the film thickness at the beginning of coating compared to other regions thereafter, thereby forming the beginning of flow.

【0089】さて、再び、図3にもどって、このような
効果を有する時刻t2からt3までの待ち状態の後、X
ステージ10bは、速度v2で塗り終わり位置r2まで
移動して停止する(時刻t4)。もちろんここでの移動
も、インクジェットヘッド12の方を移動してもよい。
Now, returning to FIG. 3 again, after the waiting state from time t2 to t3 having such an effect, X
The stage 10b moves to the coating end position r2 at the speed v2 and stops (time t4). Needless to say, the inkjet head 12 may be moved here.

【0090】この塗布中の速度v2は、インクジェット
ヘッドの吐出量と一枚の基板塗布に必要な液量から下の
(数3)で算出される。
The speed v2 during coating is calculated by the following (Equation 3) from the discharge amount of the ink jet head and the liquid amount required for coating one substrate.

【0091】[0091]

【数3】 ここで、tは最終的な保護膜膜厚,nは光ディスクの塗
布液供給量と、最終的に膜として残る液量との比,ρは
塗布液密度,πは円周率,vはインクジェットヘッドか
らの単位時間当たりに吐出される塗布液質量,kは硬化
時における体積収縮率を表すが、本実施形態において
は、各々、t=3μm,n=2,ρ=1.07g/cm
3,v=0.8g/min,k=0.098,(t3−
t2)=0.1sec,(t5−t4)=0.2se
c,r1=17.5mm,r2=59.5mmとした。
(Equation 3) Here, t is the final protective film thickness, n is the ratio of the coating liquid supply amount of the optical disk to the liquid amount that finally remains as a film, ρ is the coating liquid density, π is the circular constant, and v is the inkjet. The mass of the coating liquid ejected from the head per unit time, k represents the volumetric shrinkage during curing, but in the present embodiment, t = 3 μm, n = 2, ρ = 1.07 g / cm, respectively.
3 , v = 0.8 g / min, k = 0.098, (t3−
t2) = 0.1 sec, (t5-t4) = 0.2 se
c, r1 = 17.5 mm and r2 = 59.5 mm.

【0092】このように本実施形態においては、塗布液
供給量は、必要液量の2倍(n=2)に抑えられおり、
従来のスピンコータの50倍と比較すると、供給量が顕
著に減少していることがわかる。
As described above, in this embodiment, the supply amount of the coating liquid is suppressed to twice the required liquid amount (n = 2),
It can be seen that the supply amount is remarkably reduced as compared with 50 times that of the conventional spin coater.

【0093】なお、本実施形態において塗布液供給量を
さらに減らすことも可能であるが、工程の信頼性を考慮
してn=2としたものである。
It is possible to further reduce the supply amount of the coating liquid in this embodiment, but in consideration of the process reliability, n = 2.

【0094】そして、このようなパラメータを採用した
場合、インクジェットヘッドの塗布中の速度v2は、約
480mm/minとなる。
When such parameters are adopted, the speed v2 during coating of the ink jet head is about 480 mm / min.

【0095】さて、最終的な保護膜の面の滑らかさを決
定する重要なパラメータの1つに、塗布液供給工程のθ
ステージ10aの回転数θ1があげられる。
Now, one of the important parameters for determining the final smoothness of the surface of the protective film is θ in the coating liquid supplying step.
The rotation number θ1 of the stage 10a can be raised.

【0096】従来技術のスピンコート法では、塗布液供
給工程で形成される塗布液の厚みの不均一な分布を、後
のレベリング工程の振り切りで補えないきれないため、
供給液量を減らすと塗布膜の面精度が極端に落ちる傾向
にある。
In the conventional spin coating method, the uneven distribution of the thickness of the coating liquid formed in the coating liquid supplying step cannot be compensated by the shake-off in the subsequent leveling step.
When the amount of the supplied liquid is reduced, the surface accuracy of the coating film tends to be extremely reduced.

【0097】つまり、本実施形態においても、供給液量
をn=2と極端に減少させたため、塗布膜の面精度は、
塗布液供給工程で光ディスク全面に如何に均一に塗布液
を塗れるかにかかっていることにはかわりない。
That is, also in this embodiment, since the supply liquid amount is extremely reduced to n = 2, the surface accuracy of the coating film is
It does not depend on how uniformly the coating liquid is applied on the entire surface of the optical disc in the coating liquid supplying step.

【0098】そこで、本実施形態では、基本的に微少量
の液体を広い領域に均一に散布する能力を有するインク
ジェットヘッドを使用することとした。
Therefore, in the present embodiment, basically, an ink jet head having the ability to uniformly spray a small amount of liquid over a wide area is used.

【0099】併せて、インクジェットヘッドからの塗布
液の吐出時に、インクジェットヘッドの位置を固定化し
て考えた場合、光ディスク上で塗布液が流動される向き
と反対側に光ディスクが相対移動されている(つまり光
ディスクの位置を固定化して考えた場合、塗布液が流動
する方向にインクジェットヘッドが相対移動されてい
る)ようにし、塗布液が流れる方向に次々と塗っていく
ことにした。
At the same time, when the position of the inkjet head is fixed when the coating liquid is ejected from the inkjet head, the optical disc is relatively moved to the side opposite to the direction in which the coating liquid flows on the optical disc ( That is, when the position of the optical disk is fixed, the inkjet head is moved relative to the direction in which the coating liquid flows), and the coating liquid is sequentially applied in the flowing direction.

【0100】ところが、この本実施形態におけるインク
ジェットヘッドのノズルは、図3(b)に示したように
1次元的に配列されており、その配列方向はXステージ
の移動方向に対し垂直方向である。
However, the nozzles of the ink jet head in this embodiment are arranged one-dimensionally as shown in FIG. 3B, and the arrangement direction is perpendicular to the moving direction of the X stage. .

【0101】今、回転数θ1が小さ過ぎて、ノズルから
吐出した塗布液が、光ディスク上で流動しずらい場合に
は、塗布液は光ディスク上でレコード盤状の軌跡を描
き、レベリング工程を工夫しても塗布面の面精度は向上
しない。
If the rotation speed θ1 is too small and the coating liquid ejected from the nozzle is hard to flow on the optical disc, the coating liquid draws a record-disc-shaped locus on the optical disc, and the leveling process is devised. However, the surface accuracy of the coated surface is not improved.

【0102】一方で、回転数θ1が大き過ぎて、塗布液
の流動が激しいと、塗布液供給工程中から供給した塗布
液の一部が振り切られ、結局、図4(b)に示したよう
なスポーク状の塗りむらが現れてしまう。
On the other hand, when the rotation speed θ1 is too large and the flow of the coating liquid is strong, a part of the coating liquid supplied from the coating liquid supplying step is shaken off, and as shown in FIG. 4B. Spoke-like uneven coating appears.

【0103】つまり、回転数θ1には、使用可能な適当
な領域が存在することがわかる。本実施形態において
は、具体的にθ1=1500rpmに設定して、従来の
スピンコート法と比較しても遜色のない良好な塗布面が
得られた。
That is, it can be seen that the rotation speed θ1 has an appropriate usable area. In this embodiment, θ1 = 1500 rpm was specifically set, and a good coated surface comparable to the conventional spin coating method was obtained.

【0104】というのは、この回転数においては、塗布
液供給工程終了時に膜厚分布の少ない良好な塗布面が得
られるため、レベリング工程中に異常な流れが発生せず
最終的な面形状が良好になるのであるが、より詳細に検
討した結果、この回転数においては、インクジェットヘ
ッドから塗布液が吐出される吐出領域において、インク
ジェットヘッドの位置を固定化して考えた場合、光ディ
スク上で塗布液が流動される向きと反対側に光ディスク
が相対移動されていること(つまり光ディスクの位置を
固定化して考えた場合、塗布液が流動する方向にインク
ジェットヘッドが相対移動されていること)に加え、そ
れらの速度の大きさがほぼ等しくなっていることが確認
された。
At this number of revolutions, a good coating surface with a small film thickness distribution can be obtained at the end of the coating liquid supply step, so that no abnormal flow occurs during the leveling step and the final surface shape is Although it will be better, as a result of a more detailed study, at this rotation speed, when the position of the inkjet head is fixed in the discharge area where the coating liquid is discharged from the inkjet head, the coating liquid on the optical disk is considered. In addition to the fact that the optical disc is relatively moved to the side opposite to the direction in which the fluid flows (that is, if the position of the optical disc is fixed, the inkjet head is relatively moved in the direction in which the coating liquid flows). It was confirmed that their speeds were almost equal.

【0105】つまり、塗布液が被塗布基板上に吐出され
る吐出領域において、この被塗布基板上での塗布液の流
動方向と被塗布基板を載置したXステージがインクジェ
ットヘッドに対して相対移動方向が逆の向きであって、
かつ塗布液の流動速度とXステージとインクジェットヘ
ッドとの相対移動速度がほぼ等しくなっていることが、
塗布液供給工程終了時に最も良好な膜面が形成される条
件であることが確認されたわけである。
That is, in the discharge area where the coating liquid is discharged onto the substrate to be coated, the flowing direction of the coating liquid on the substrate to be coated and the X stage on which the substrate to be coated is moved relative to the inkjet head. The opposite direction,
In addition, the flowing speed of the coating liquid and the relative moving speed of the X stage and the inkjet head are almost equal,
It was confirmed that the conditions were such that the best film surface was formed at the end of the coating liquid supply step.

【0106】次に、再び、図3に戻り説明を続ける。図
3において、Xステージ10bは、時刻t4において、
位置r2まで移動して停止する。
Next, returning to FIG. 3 again, the description will be continued. In FIG. 3, the X stage 10b moves at time t4.
It moves to position r2 and stops.

【0107】そして、この塗布終了位置r2で、待ち状
態のまま時刻t5まで吐出を継続する。
Then, at the coating end position r2, the ejection is continued in the waiting state until time t5.

【0108】この停止待ち状態も、前述した図4(a)
の塗りはじめの停止待ち状態と同様に、塗り終わりの位
置の被覆性を向上させるために設けたものであるが、よ
り詳細には、金属蒸着膜とポリカーボネート素面との境
界領域における被覆性を向上することに加え、図5
(a)に示したように基板側面の被覆をも含む。
This stop waiting state is also shown in FIG.
Similar to the state of waiting for the start of coating to be stopped, it is provided to improve the coating property at the coating end position, but more specifically, it improves the coating property in the boundary area between the metal deposition film and the polycarbonate surface. In addition to
As shown in (a), it also includes coating on the side surface of the substrate.

【0109】更に、図5(b)に示すように、基板成形
時において基板のエッジ近傍に盛り上がった被覆性の悪
い領域(バリ)が形成されることがあるが、これを補う
ためにも時刻t4から時刻t5の停止待ち状態は必要で
ある。
Further, as shown in FIG. 5 (b), a bulged area with poor coverage may be formed near the edge of the substrate during the molding of the substrate. The stop waiting state from t4 to time t5 is necessary.

【0110】ついで、待ち状態の終了時刻t5になると
塗布液の吐出もオフになり、ここで塗布液供給工程は終
了する。
Then, at the end time t5 of the waiting state, the discharge of the coating liquid is also turned off, and the coating liquid supplying step is finished here.

【0111】その後、Xステージは付図示の次工程の装
置に向けて光ディスクを速度v3で搬送を開始し、一方
θステージは所望膜厚への追い込みと膜面の平坦化を行
なうためのレベリング工程のために回転数を変化させ始
める。
After that, the X stage starts to convey the optical disc toward the apparatus in the next step shown in the drawing at a speed v3, while the θ stage drives the optical disk to a desired film thickness and leveling step for flattening the film surface. Start changing the rotation speed for.

【0112】具体的は、時刻t6にから時刻t7の間に
回転を加速し、回転数をθ1からθ2に上げる。
Specifically, the rotation is accelerated from time t6 to time t7, and the rotation speed is increased from θ1 to θ2.

【0113】この場合、搬送工程とレベリング工程とは
同時に行なう必要はないが、同時に行なうと搬送中に膜
厚の追込み、平坦化が行えるためより効率的である。
In this case, the carrying step and the leveling step do not have to be carried out at the same time, but if carried out at the same time, it is more efficient because the film thickness can be increased and flattened during the carrying.

【0114】そして、時刻t8まで回転数θ2にて等速
回転を継続して、所望膜厚への追い込みと膜面の平坦化
を終了した後、時刻t9までに減速をして回転運動を停
止し、レベリング工程は終了する。
Then, at time t8, rotation at a constant speed of θ2 is continued at a constant speed to finish driving into the desired film thickness and flattening of the film surface, and then decelerating by time t9 to stop the rotational motion. Then, the leveling process is completed.

【0115】ここで、Xステージに比べθステージの速
度変化が緩慢なのは、構造上、急激な加速度に対するθ
ステージの追従性が悪いということに加え、急激な加減
速は塗布液の方位角方向への異常な流れを引き起こす可
能性があることを考慮し加減速を緩やかにしたものであ
る。
The speed change of the θ stage is slower than that of the X stage.
In addition to the poor followability of the stage, the rapid acceleration / deceleration is slowed down in consideration of the possibility of causing an abnormal flow of the coating liquid in the azimuth direction.

【0116】このようにレベリング工程を用いて形成さ
れる膜厚の均一性を得ようとした場合、本来の基板上の
塗布に必要な塗布液の液量より多めの液を基板上に乗せ
余剰の液を振り切ることにはなる。
In order to obtain the uniformity of the film thickness formed by using the leveling process as described above, a surplus amount of the coating liquid necessary for the original coating on the substrate is put on the substrate and the surplus is applied. It means that the liquid of the above is shaken off.

【0117】しかし、このレベリング工程を用いた場合
には、十分な振り切りの回転数と時間を与えることによ
り、レベリング工程後の膜厚分布は、レベリング工程開
始時の膜厚分布に実質的に依存しないため、事前の塗布
工程のみで非常に均一な膜厚分布を形成するよりも、こ
のレベリング工程を用いることを前提とし、その前段階
では、均一な動径方向への塗布液の流れが発生し易いよ
うな膜厚分布にしておくほうが効率的である。
However, when this leveling process is used, the film thickness distribution after the leveling process is substantially dependent on the film thickness distribution at the start of the leveling process by giving a sufficient number of rotations and a time for shaking off. Therefore, it is premised that this leveling process is used rather than forming a very uniform film thickness distribution only in the previous coating process.At the previous stage, a uniform flow of the coating solution in the radial direction occurs. It is more efficient to set the film thickness distribution so that it can be easily performed.

【0118】例えば、光ディスクのような平面状の被塗
布基板上に、所定の均一の厚さで粘性の高いUV硬化性
樹脂溶液が付着している場合、基板が加速度運動を始め
るとその慣性力による液体のいわゆるずり運動がはじま
るが、このずり運動による液体の流量は、厚みの3乗と
加速度の積に比例する。また、加速度運動が回転運動で
ある場合、この慣性力は中心からの距離に反比例するた
め、レベリング工程におけるずり運動による塗布液の流
量は中心からの距離に比例して減少することになる。つ
まり、中心部ほど塗布液の流れが起こりやすいことを意
味している。
For example, when a highly viscous UV curable resin solution having a predetermined uniform thickness adheres to a flat substrate to be coated such as an optical disk, the inertial force of the substrate when the substrate starts accelerating motion. The so-called shear motion of the liquid due to the above-mentioned is started, and the flow rate of the liquid due to the shear motion is proportional to the product of the cube of the thickness and the acceleration. Further, when the acceleration motion is a rotational motion, this inertial force is inversely proportional to the distance from the center, so that the flow rate of the coating liquid due to the shearing motion in the leveling step decreases in proportion to the distance from the center. That is, it means that the coating liquid is more likely to flow toward the central portion.

【0119】よって、レベリング工程では、多めの塗布
量は必要となるが、塗布液の流れ量を適宜調節すること
は可能であり、結果的に効率よく均一な膜厚分布を得る
ことが可能となる。
Therefore, although a large coating amount is required in the leveling step, the flow rate of the coating liquid can be appropriately adjusted, and as a result, a uniform film thickness distribution can be obtained efficiently. Become.

【0120】より具体的に検討するために、膜厚分布を
中心からの距離に無関係に一定にしたもの、比例して減
少するもの、及び2乗に比例して減少するものを作製
し、各々同一のレベリング工程を実施した。
For more specific examination, a film thickness distribution that is constant regardless of the distance from the center, a film that decreases proportionally, and a film that decreases proportionally to the square are produced. The same leveling process was performed.

【0121】すると、膜厚一定のものは外周部にスポー
ク状の不均一性が発生し、2乗に比例して減少したもの
は中心部にスポーク状の不均一性が観測されたが、比例
して減少したものは方位角方向に対する均一性の良い膜
が形成された。
As a result, spoke-shaped nonuniformity was generated in the outer peripheral portion of the film with a constant film thickness, and spoke-shaped nonuniformity was observed in the central portion of the film with a decrease in proportion to the square. As a result, a film having good uniformity in the azimuth direction was formed.

【0122】これは、膜厚一定のものは基板の外周に急
激なずり運動が発生し、2乗に比例したものは塗りはじ
めのの領域にずり運動が発生したのに対して、比例した
膜厚分布をもつものは、レベリング工程時に塗布領域全
体がうまく層状の流動現象を起こしたため、均一な膜が
形成されたためと考えれる。
This is because a film having a constant film thickness undergoes a rapid shearing motion on the outer periphery of the substrate, and a film having a proportion to the square has a shearing motion in the area at the beginning of coating, whereas a film having a proportional film thickness. It is considered that the film having the thickness distribution is because a uniform film was formed because the layered flow phenomenon occurred well in the entire coating region during the leveling process.

【0123】ここで、本実施形態においては、塗布液供
給工程で、インクジェットヘッドから塗布液が吐出され
る吐出領域において、被塗布基板上で塗布液が流動され
る向きに塗布液を吐出しているインクジェットヘッドを
相対移動し、かつそれらの速度の大きさをほぼ等しくす
ることにより、この塗布液供給工程終了時に形成されて
いる薄膜の膜厚分布は、図6に示すように実質的に中心
から比例して減少するものとなった。
Here, in the present embodiment, in the coating liquid supplying step, the coating liquid is discharged in the direction in which the coating liquid flows on the substrate to be coated in the discharge region where the coating liquid is discharged from the ink jet head. By relatively moving the inkjet heads that are moving and making their speeds substantially equal, the film thickness distribution of the thin film formed at the end of this coating liquid supply step is substantially centered as shown in FIG. Since then, it has decreased proportionally.

【0124】従って、本実施形態においては、レベリン
グ工程時に塗布領域全体がうまく層状の流動現象を起こ
し、結果的に、きわめて均一な薄膜が形成されることと
なった。
Therefore, in the present embodiment, a layered flow phenomenon occurs well in the entire coating area during the leveling process, and as a result, an extremely uniform thin film is formed.

【0125】ところで、本実施形態によって形成された
UV硬化樹脂膜は、一般に方位角方向の均一性はよいの
であるが、レベリング工程が十分でないと中心からの距
離に比例して膜厚が増加する場合がある。
By the way, the UV curable resin film formed according to this embodiment generally has good uniformity in the azimuth direction, but if the leveling process is not sufficient, the film thickness increases in proportion to the distance from the center. There are cases.

【0126】この膜厚分布は、レベリング工程で、余剰
の塗布液を振り切ることによって緩和させることができ
るが、塗布液の粘度が低い場合には、目標とする膜厚と
膜厚の均一性が両立しないことがある。
This film thickness distribution can be relaxed by shaking off the excess coating liquid in the leveling process. However, when the viscosity of the coating liquid is low, the target film thickness and the uniformity of the film thickness can be reduced. Sometimes they are incompatible.

【0127】このような場合は、塗布液の粘度を増加す
ればよいわけであるが、具体的には、例えば、図1の環
境制御系16と環境制御系18を用いて被塗布基板と塗
布液の温度を下げればよいことになる。
In such a case, it suffices to increase the viscosity of the coating liquid. Specifically, for example, the environment control system 16 and the environment control system 18 of FIG. It is enough to lower the temperature of the liquid.

【0128】なお、本実施形態とは異なり、θステージ
10aが固定であっても、相対的にインクジェットヘッ
ド12をθステージ10aに対し1次元的に掃引するこ
とによっても同様の効果を実現させることが可能であ
る。但し、インクジェットヘッド12への空気と塗布液
の配管や次の工程への基板搬送などを考慮すると、イン
クジェットヘッド12の掃引機構の実現は、装置構成上
煩雑である。
Unlike the present embodiment, even if the θ stage 10a is fixed, the same effect can be realized by relatively sweeping the ink jet head 12 one-dimensionally with respect to the θ stage 10a. Is possible. However, considering the piping of air and coating liquid to the inkjet head 12 and the transfer of the substrate to the next step, realization of the sweep mechanism of the inkjet head 12 is complicated in terms of the apparatus configuration.

【0129】なお、本実施形態では、空気流制御方式に
よるインクジェットヘッドを使用した場合についてのも
のであるが、塗布液が吐出できれば、もちろん他の吐出
方式のインクジェットヘッドを用いてもよい。
In the present embodiment, the ink jet head of the air flow control system is used, but of course, another ink jet head of another ejection system may be used as long as the coating liquid can be ejected.

【0130】また、吐出量の制御は、前述の3つのパラ
メータの内の1つのみ、あるいは2つの組合せで原理的
には可能であり、図1に示した環境制御系16〜18の
全てが必ず必要というわけではなく、任意の1つあるい
は2つの組合せで、塗布装置周囲の環境変動に対する吐
出量の変動をおさえることは可能である。
The control of the discharge amount is possible in principle by using only one of the above-mentioned three parameters or a combination of the two, and all of the environment control systems 16-18 shown in FIG. It is not always necessary, and it is possible to suppress fluctuations in the discharge amount with respect to environmental fluctuations around the coating device by using any one or a combination of the two.

【0131】[0131]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、局所的
な膜厚の不均一性のないなめらかな薄膜を形成すること
が可能になった。
As described above, according to the present invention, it is possible to form a smooth thin film without local nonuniformity of the film thickness.

【0132】そして、同時に、塗布液の使用効率を大幅
に向上させることが可能となり、薄膜形成時のコストを
大幅に減少することができた。
At the same time, the use efficiency of the coating liquid can be greatly improved, and the cost for forming a thin film can be greatly reduced.

【0133】更に、環境制御系を設ければ、温度・湿度
・気圧などの薄膜形成装置の周囲の環境変動による薄膜
形成への影響を効果的に排除し、安定した品質の薄膜を
形成可能とした。
Furthermore, if an environment control system is provided, it is possible to effectively eliminate the influence of environmental changes around the thin film forming apparatus such as temperature, humidity and atmospheric pressure on the thin film formation, and to form a thin film of stable quality. did.

【0134】そして、同時に、塗布液のロット毎の物性
値変化を効果的に排除することによりロット管理が簡素
化可能で、異なった液種への適用自由度の高い薄膜の形
成を実現した。
At the same time, the lot management can be simplified by effectively eliminating the change in the physical property value of the coating liquid for each lot, and the formation of a thin film having a high degree of freedom in application to different liquid types was realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態における薄膜形成装置の概
略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同薄膜形成装置のインクジェットヘッドのノズ
ル部を示す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing a nozzle portion of an inkjet head of the thin film forming apparatus.

【図3】同薄膜形成工程中のXステージとθステージの
動作を説明する説明図
FIG. 3 is an explanatory view explaining the operations of the X stage and the θ stage during the same thin film forming process.

【図4】同薄膜形成工程中の塗りはじめの待ち時間の必
要性を説明する説明図
FIG. 4 is an explanatory view explaining the necessity of waiting time at the beginning of coating during the thin film forming process.

【図5】同薄膜形成工程中の塗りおわりの待ち時間の必
要性を説明する説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the necessity of waiting time at the end of coating during the thin film forming process.

【図6】同薄膜形成工程中の塗布液供給工程を終了した
光ディスクの動径方向に対する塗布液の膜厚分布を示す
説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a film thickness distribution of the coating liquid in the radial direction of the optical disk which has finished the coating liquid supply step in the thin film forming step.

【図7】従来の薄膜形成方法の動作説明図FIG. 7 is an operation explanatory view of a conventional thin film forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a θステージ 10b Xステージ 11 被塗布基板(光ディスク) 12 インクジェットヘッド 13 塗布液タンク 14 圧力制御系 15 集中制御系 16 環境制御系a 17 環境制御系b 18 環境制御系c 19 塗布液吐出口 20 気体吐出口 21 塗布液 22 気体の流れ 10a θ stage 10b X stage 11 substrate to be coated (optical disk) 12 inkjet head 13 coating liquid tank 14 pressure control system 15 centralized control system 16 environment control system a 17 environment control system b 18 environment control system c 19 coating liquid discharge port 20 gas Discharge port 21 Coating liquid 22 Gas flow

フロントページの続き (72)発明者 岩澤 利幸 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 中 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continued (72) Inventor Toshiyuki Iwasawa 3-10-1, Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Matsushita Giken Co., Ltd. (72) Hiroyuki Naka, 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Within

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被塗布基板を吐出トヘッドから塗布液が
吐出され始める第1の位置まで前記吐出ヘッドと相対的
に移動する第1の移動工程と、前記第1の位置の被塗布
基板を前記吐出トヘッドから塗布液が吐出され終わる第
2の位置まで前記吐出ヘッドと相対的に移動する第2の
移動工程と、前記第2の位置の被塗布基板を更に前記吐
出ヘッドと相対的に移動する第3の移動工程と、少なく
とも前記第2の移動工程と時間的に重複して前記被塗布
基板を回転運動させる回転工程と、前記第2の移動工程
及び前記回転工程と時間的に重複して前記被塗布基板上
に前記吐出ヘッドから塗布液を吐出して薄膜を形成する
薄膜形成工程とを有する薄膜形成方法であって、前記第
2の移動工程における相対的な移動は、前記被塗布基板
の回転運動により塗布液が流動する流動方向と反対向き
である薄膜形成方法。
1. A first moving step of relatively moving a substrate to be coated from a discharge head to a first position at which a coating liquid starts to be discharged; and a substrate to be coated at the first position, A second moving step of relatively moving the ejection head to a second position where the coating liquid is completely ejected from the ejection head; and a substrate to be coated at the second position is further moved relative to the ejection head. A third moving step, at least a time step overlapping with the second moving step, a rotating step for rotating the substrate to be coated, a time step overlapping with the second moving step and the rotating step. A thin film forming method of forming a thin film by discharging a coating liquid from the discharge head onto the substrate to be coated, wherein the relative movement in the second moving step is the substrate to be coated. Applied by the rotating motion of A method for forming a thin film, which is in a direction opposite to a flowing direction of a cloth liquid.
【請求項2】 第2の移動工程における相対的な移動
は、被塗布基板の回転運動により塗布液が流動する流動
方向と反対向きであり、相対的な移動の速度の大きさが
前記流動する速度と略等しい請求項1記載の薄膜形成方
法。
2. The relative movement in the second movement step is opposite to the flow direction in which the coating liquid flows due to the rotational movement of the substrate to be coated, and the relative movement speed is the flow. The thin film forming method according to claim 1, wherein the speed is substantially equal to the speed.
【請求項3】 第1の位置において、被塗布基板上に単
位面積当たりに吐出された塗布液の量が、前記第1の位
置から第2の位置までの被塗布基板上の単位面積当りに
吐出された塗布液の量よりも多い請求項1又は2記載の
薄膜形成方法。
3. The amount of the coating liquid discharged per unit area on the substrate to be coated at the first position is equal to the unit area on the substrate to be coated from the first position to the second position. The thin film forming method according to claim 1, wherein the amount is larger than the amount of the applied coating liquid.
【請求項4】 第2の位置において、被塗布基板上に単
位面積当たりに吐出された塗布液の量が、第1の位置か
ら前記第2の位置までの被塗布基板上の単位面積当りに
吐出された塗布液の量よりも多い請求項1から3のいず
れかに記載の薄膜形成方法。
4. The amount of the coating liquid discharged per unit area on the substrate to be coated at the second position is equal to the unit area on the substrate to be coated from the first position to the second position. The thin film forming method according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount is larger than the amount of the ejected coating liquid.
【請求項5】 塗布液の吐出開始後所定期間及び/又は
前記塗布液の吐出終了後所定期間、被塗布基板の相対的
な移動が停止されている請求項1から4のいずれかに記
載の薄膜形成方法。
5. The relative movement of the substrate to be coated is stopped for a predetermined period after the start of discharging the coating liquid and / or for a predetermined period after the discharging of the coating liquid. Thin film forming method.
【請求項6】 塗布液の吐出開始前所定期間から及び/
又は前記塗布液の吐出終了後所定期間まで、被塗布基板
が回転運動されている請求項1から5のいずれかに記載
の薄膜形成方法。
6. A predetermined period before the start of discharging the coating liquid and / or
Alternatively, the thin film forming method according to claim 1, wherein the substrate to be coated is rotationally moved for a predetermined period after the discharge of the coating liquid is completed.
【請求項7】 第2の移動工程は、第1の移動工程が終
了し所定期間経過後開始され、第3の移動工程は、前記
第2の移動工程が終了し所定期間経過後開始され、回転
工程は、前記第2の移動工程の開始前に開始され前記第
2の移動工程の終了後に終了される請求項1から6のい
ずれかに記載の薄膜形成方法。
7. The second moving step is started after a lapse of a predetermined period from the first moving step, and the third moving step is started after a lapse of a predetermined period from ending the second moving step, The thin film forming method according to claim 1, wherein the rotating step is started before starting the second moving step and ended after ending the second moving step.
【請求項8】 更に、塗布液の吐出終了後に被塗布基板
を回転させる第2の回転工程を有し、第2の回転工程に
おける回転数の大きさは、前記第2の回転工程以前の回
転運動の回転数の大きさよりも大きい請求項1から7の
いずれかに記載の薄膜形成方法。
8. The method further comprises a second rotating step of rotating the substrate to be coated after the discharge of the coating liquid, wherein the number of rotations in the second rotating step is the rotation before the second rotating step. The thin film forming method according to claim 1, wherein the thin film forming method is larger than the number of rotations of the movement.
【請求項9】 第2の回転工程と第3の移動工程とが時
間的に重複する請求項8記載の薄膜形成方法。
9. The thin film forming method according to claim 8, wherein the second rotating step and the third moving step temporally overlap with each other.
【請求項10】 被塗布基板は円盤状基板であり、第2
の移動工程における相対的な移動は、前記円盤状基板の
中心を通る等速直線運動であり、回転工程における回転
運動は等速回転運動である請求項1から9のいずれかに
記載の薄膜形成方法。
10. The substrate to be coated is a disc-shaped substrate, and the second substrate
10. The thin film formation according to claim 1, wherein the relative movement in the moving step is a uniform linear motion passing through the center of the disk-shaped substrate, and the rotary motion in the rotating step is a constant rotary motion. Method.
【請求項11】 被塗布基板は、第1の材料の基体上に
第2の材料の層を部分的に有し、前記基体と前記第2の
材料の層との境界部も塗布液で被覆される請求項3から
10のいずれかに記載の薄膜形成方法。
11. The substrate to be coated partially has a layer of a second material on a substrate of a first material, and a boundary portion between the substrate and the layer of the second material is also coated with the coating liquid. The method for forming a thin film according to claim 3, wherein the thin film forming method is performed.
【請求項12】 被塗布基板は、前記被塗布基板の側面
も塗布液で被覆される請求項11記載の薄膜形成方法。
12. The thin film forming method according to claim 11, wherein the substrate to be coated is also coated with the coating liquid on the side surface of the substrate to be coated.
【請求項13】 吐出ヘッドは、複数の微細なノズルか
ら塗布液を吐出し、更に、前記塗布液の吐出量を制御す
る制御工程を有する請求項1から12のいずれかに記載
の薄膜形成方法。
13. The thin film forming method according to claim 1, wherein the ejection head has a control step of ejecting the coating liquid from a plurality of fine nozzles and further controlling the ejection amount of the coating liquid. .
【請求項14】 塗布液を貯蔵するタンクと、被塗布基
板上に前記タンクからの塗布液を吐出する吐出手段と、
前記被塗布基板を前記吐出手段に対して前記塗布液の吐
出が開始される第1の位置及び前記塗布液の吐出が終了
する第2の位置を経由するように相対的に移動する移動
手段と、前記被塗布基板を回転する回転手段と、前記被
塗布基板の前記吐出手段に対する相対的な移動を、前記
第1の位置から前記第2の位置までの少なくとも一部に
おいて、前記被塗布基板の回転運動により塗布液が流動
する流動方向と反対向きであるように前記移動手段を制
御する制御手段とを有する薄膜形成装置。
14. A tank for storing the coating liquid, and a discharging means for discharging the coating liquid from the tank onto the substrate to be coated,
A moving unit that relatively moves the substrate to be coated with respect to the discharging unit so as to pass through a first position where the discharging of the coating liquid starts and a second position where the discharging of the coating liquid ends. A rotating means for rotating the substrate to be coated and a relative movement of the substrate to be coated with respect to the discharging means at least at a part from the first position to the second position. A thin film forming apparatus comprising: a control unit that controls the moving unit so as to be in a direction opposite to a flow direction in which the coating liquid flows due to a rotational movement.
【請求項15】 制御手段は、吐出手段からの塗布液の
吐出量をも制御する請求項14記載の薄膜形成装置。
15. The thin film forming apparatus according to claim 14, wherein the control means also controls the discharge amount of the coating liquid from the discharge means.
【請求項16】 制御手段は、吐出手段周囲の温度及び
/又は被塗布基板周囲の温度を制御して、前記吐出手段
からの塗布液の吐出量を制御する請求項15記載の薄膜
形成装置。
16. The thin film forming apparatus according to claim 15, wherein the control unit controls the temperature around the discharge unit and / or the temperature around the substrate to be coated to control the discharge amount of the coating liquid from the discharge unit.
【請求項17】 制御手段は、タンク内の塗布液の液面
の高さを制御して、前記吐出手段からの塗布液の吐出量
を制御する請求項15又は16記載の薄膜形成装置。
17. The thin film forming apparatus according to claim 15, wherein the control unit controls the height of the liquid surface of the coating liquid in the tank to control the discharge amount of the coating liquid from the discharging unit.
【請求項18】 吐出手段は、空気流を利用して複数の
微細なノズルから塗布液を吐出し、制御手段は、前記空
気流を制御して、前記吐出手段からの塗布液の吐出量を
制御する請求項15から17のいずれかに記載の薄膜形
成装置。
18. The discharge means discharges the coating liquid from a plurality of fine nozzles by utilizing the air flow, and the control means controls the air flow to control the discharge amount of the coating liquid from the discharge means. The thin film forming apparatus according to claim 15, which is controlled.
【請求項19】 塗布液を貯蔵するタンクと、前記タン
クからの塗布液を空気流を利用して複数の微細なノズル
から被塗布基板上に吐出する吐出手段と、前記被塗布基
板を前記吐出手段に対して前記塗布液の吐出が開始され
る第1の位置及び前記塗布液の吐出が終了する第2の位
置を経由するように相対的に移動する移動手段と、前記
被塗布基板を回転する回転手段と、前記吐出手段の周囲
の温度及び/又は前記被塗布基板の周囲の温度を制御し
て、及び/又は前記タンク内の塗布液の液面の高さを制
御して、及び/又は前記空気流を制御して、前記吐出手
段からの塗布液の吐出量を制御する制御手段とを有する
薄膜形成装置。
19. A tank for storing a coating liquid, a discharging means for discharging the coating liquid from the tank onto a substrate to be coated from a plurality of fine nozzles by using an air flow, and the substrate to be coated. Rotating the substrate to be coated and a moving unit that moves relative to the device so as to pass through a first position where the discharge of the coating liquid starts and a second position where the discharge of the coating liquid ends. And / or controlling the temperature around the discharge means and / or the temperature around the substrate to be coated, and / or controlling the height of the liquid level of the coating liquid in the tank, and / or Alternatively, a thin film forming apparatus having a control unit that controls the air flow to control the discharge amount of the coating liquid from the discharge unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005026612A1 (en) * 2003-09-09 2005-03-24 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Surface light source device and light guide using it and production method therefor
JP2010016405A (en) * 2005-11-04 2010-01-21 Asml Netherlands Bv Imprint lithography
US7878791B2 (en) 2005-11-04 2011-02-01 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
CN102085506A (en) * 2010-10-26 2011-06-08 南京工业大学 Automatic device for making film by using sol-gel process

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