SE532612C2

SE532612C2 - Method for creating a surface layer of uniform thickness on optically readable discs

Info

Publication number: SE532612C2
Application number: SE0801427A
Authority: SE
Inventors: Torgny Lagerstedt
Original assignee: Pheenix Alpha Ab
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2010-03-02
Also published as: SE0801427L

Description

25 532 EÅE 2 Vidare beskriver exempelvis US 2003/0022515 A1 en metod att anbringa en fotore- sist eller ett antíreﬂexskíkt på ett halvledarsubstrat med spinnteknik, där torkningen hos skiktet kan kontrolleras, varvid en jämn ytterkant kan erhållas genom att tvätta bort en del av materialskiktet med lösningsmedel. En del av ytskiktet vid dess yttre kant kan få en oönskad upphöjning till följd av en inadekvat torkning av skiktmate- rialet eller blandning av lösningsmedel och skiktmaterial, varvid denna kan tvättas bort med hjälp av en kombination av lösningsmedel och en gasström som påläggs skiktet vid ett períferiområde av detsamma. Denna teknik är emellertid inte lämpad att utnyttjas för att lösa problemet med att åstadkomma en likforniig tjocklek hos ett täckskikt från ett centrumhäl hos en blu-ray-skiva ända ut till den yttre periferikan- ten samt ävenpå själva den yttre periferikanten. 532 EÅE 2 Furthermore, for example, US 2003/0022515 A1 describes a method of applying a photoresist or an antirole layer to a semiconductor substrate by spinning technique, where the drying of the layer can be controlled, whereby a smooth outer edge can be obtained by washing away a part of the material layer. with solvent. A part of the surface layer at its outer edge may have an undesired increase due to an inadequate drying of the layer material or a mixture of solvent and layer material, this being able to be washed away by means of a combination of solvent and a gas stream which is applied to the layer at a peripheral area of the same. However, this technique is not suitable for use in solving the problem of achieving a uniform thickness of a cover layer from a center heel of a blu-ray disc all the way to the outer peripheral and also on the outer peripheral itself.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är ett primärt ändamål med föreliggande uppfinning att föreslå ett förbättrat för- farande för påläggning av ett jämnt, likfonnigt skyddsskikt på en informationsyta hos en optiskt läsbar skiva, särskilt ett täckskikt på en s.k. blu-ray-skiva, där upp- komst av en oönskad ringformig förhöjning av täckskiktet kan förhindras vid perife- rin av skivan, i och för åstadkommande av en likforrnig tjocklek hos täckskilaet från ett centrumhål hos skivan ända ut till den yttre periferikanten samt även på själva den yttre periferikanten. För detta ändamål utmärker sig förfarandet enligt uppfin- ningen av de särdrag som är angivna i patentkravet 1, där vid en långsam rotation med enbart ett fåtal varv/sek av skivan riktas en gasström snett nedåt utåt mot täck- skiktets yttre periferi för att utjämna en täckskiktsförtjockning, som bildas vid ytter- periferin av täckskiktet när rotationen upphör, och för att skapa ett järrmtjockt täck- skikt även på skivans periferiytterkant.SUMMARY OF THE INVENTION It is a primary object of the present invention to propose an improved method for applying an even, uniform protective layer to an information surface of an optically readable disc, in particular a cover layer on a so-called blu-ray disc, where the occurrence of an undesired annular elevation of the cover layer can be prevented at the periphery of the disc, in order to achieve a uniform thickness of the cover disc from a center hole of the disc all the way to the outer peripheral edge and also on the outer peripheral edge itself. For this purpose, the method according to the invention is characterized by the features stated in claim 1, where in a slow rotation with only a few revolutions / sec of the disc, a gas flow is directed obliquely downwards outwards towards the outer periphery of the cover layer to equalize a cover layer thickening, which is formed at the outer periphery of the cover layer when the rotation ceases, and to create an iron-thick cover layer also on the peripheral outer edge of the disc.

Enligt ett föredraget utförande av förfarandet enligt uppfmningen alstras gasström- men med hjälp av ett eller ett flertal i omkretsriktningen fördelade gasmunstycken, 10 15 20 25 30 532 Bfšå 3 riktade snett nedåt utåt mot täckskiktets periferiområde, vilket tillfórsäkrar en jämn tjocklek runt om periferin.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the gas stream is generated by means of one or a plurality of gas nozzles distributed in the circumferential direction, directed obliquely downwards outwards towards the peripheral area of the cover layer, which ensures an even thickness around the periphery.

Enligt ett lämpligt alternativt utförande av förfarandet enligt uppfinningen leds gas- strömmen ned genom en smal spalt, som omger skivans periferi, varvid gasström- men alstras genom sugverkan från undersidan av den skivan uppbärande chucken.According to a suitable alternative embodiment of the method according to the invention, the gas flow is led down through a narrow gap, which surrounds the periphery of the disc, whereby the gas flow is generated by suction action from the underside of the chuck supporting the disc.

Härigenom förenklas det konstruktiva utförandet av den härför avsedda utrustning- en, då inga munstycken erfordras.This simplifies the constructive design of the equipment intended for this purpose, as no nozzles are required.

Det yttre huset kan vara roterbart i samma riktning och med samma varvtal som chucken för att minimera stänk då överskottsmaterial träffar insidan av huset.The outer housing can be rotatable in the same direction and at the same speed as the chuck to minimize splashes when excess material hits the inside of the housing.

Den använda gasen utgöres företrädesvis av luﬁ.The gas used is preferably lu ﬁ.

Uppfmningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en sidovy av en första utfóringsforrn av en anordning för påläggning av ett täckskikt med likforrnig tjocklek på en blu-ray-skiva; Fig. 2 visar schematiskt en sidovy av en andra utiöringsfonn av en anordning för påläggning av ett täckskikt med likformig tjocklek på en blu-ray-skiva; och Fig. 3 visar ett förstorat tvärsnitt genom det yttre periferiornrådet av en skiva belagd med ett täckskikt utan behandling enligt uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 schematically shows a side view of a first embodiment of a device for applying a cover layer of uniform thickness to a blu-ray disc; Fig. 2 schematically shows a side view of a second embodiment of a device for applying a cover layer of uniform thickness to a blu-ray disc; and Fig. 3 shows an enlarged cross-section through the outer peripheral area of a disc coated with a cover layer without treatment according to the invention.

DETALJBESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I F ig. 1 visas schematiskt en anordning 10 för påläggning av ett tunt täckskikt med 10 15 20 25 30 5332 613 4 likformig tjocklek på informationssidan av en optisk skiva 12. Enligt gällande speci- ﬁkationer för blu-ray-skivor (Blu-rayTM) skall täckskíktets tjocklek typiskt uppgå till 75 altemativt 100 um, varvid skiktets tjocklek över skivan 12 typiskt får variera maximalt i 3 um. Anordningen 10 innefattar ett yttre hus 14, i vilket det finns en roterbart lagrad hållare i form av en chuok 16 för uppbärande av skivan 12 under täckskiktspåföringen. Chucken 16 roteras av en drivenhet, vanligtvis en elmotor 18.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS IN FIG. 1 schematically shows a device 10 for applying a thin cover layer with a uniform thickness on the information side of an optical disc 12. According to the current specifications for blu-ray discs (Blu-rayTM), the thickness of the cover layer typically amount to 75 or 100 μm, the thickness of the layer over the disc 12 typically varying a maximum of 3 μm. The device 10 comprises an outer housing 14, in which there is a rotatably mounted holder in the form of a chuok 16 for supporting the disc 12 during the coating application. The chuck 16 is rotated by a drive unit, usually an electric motor 18.

Under chucken 16 finns ett uppsamlingstråg 20 för överskottsmaterial. En grupp i omkretsrikmingen fördelade luﬁmunstycken 22 är anordnade att i en slutfas av täck- skiktappliceringen rikta luftstrålar snett nedåt utåt mot skivans 12 ytterperiferi.Under the chuck 16 there is a collecting trough 20 for excess material. A group of circumferential nozzles 22 distributed in the circumferential direction are arranged to direct air jets obliquely downwards outwards towards the outer periphery of the disc 12 in a final phase of the cover layer application.

Appliceringen enligt uppfinningen av ett järnntjockt täckskikt på. en skiva 12 sker på följande sätt. Efter uppläggning av en skiva 12 med sin informationssida vänd uppåt på chueken 16, varvid skivans centrumhål påträds ett nav 24 hos chucken 16, påläggs på känt sätt, under långsam rotation av skivan 12, en bestämd mängd flytande täckskiktsmaterial uppifrån och i närheten av centrum av skivan 12 via minst ett icke visat munstycke, vareﬁer skivan försätts i en snabb rotation med ett varvtal av några tusen varv per minut under en bestämd tid, så att täckskiktsmateria- let spinns ut (sk. ”spin coating”) till ett jämntjockt skikt med en tjocklek av ca. 100 um. När skivan 12 därefter bromsas upp får täckskiktet vid skivans 12 ytterperiferi normalt en benägenhet att på grund av ytspänningskrafter ﬂyta tillbaka radiellt inåt några millimeter och där bilda en runtomgående, vulstliknande upphöjning 26, så- som visas i Fig. 3. För att motverka uppbyggnaden av en sådan vulst 26 och skapa en järnntj ockt täckskikt ända ut till periferikanten 28 samt även fördela täckskikts- materialet till ett jämnt täckskikt på själva periferikanten 28 riktar munstyckena 22 en luftström snett nedåt utåt mot det yttre periferionirådet av täckskiktet under en långsam rotation av skivan 12. Utan en sådan riktad luftström uppstår alltså en olämplig vulst 26 samt en ojämn täckskiktsbeläggning på periferikanten 28.The application according to the invention of an iron-thick coating on. a disc 12 is made in the following manner. After laying a disc 12 with its information side facing upwards on the chuck 16, the center hole of the disc being fitted with a hub 24 of the chuck 16, a certain amount of liquid cover layer material is applied in a known manner, during slow rotation of the disc 12 from above and near the center of the disc 12 via at least one nozzle (not shown), each of which the disc is set in a rapid rotation at a speed of a few thousand revolutions per minute for a fixed time, so that the cover layer material is spun out (so-called “spin coating”) into an evenly thick layer with a thickness of approx. 100 um. When the disc 12 is subsequently braked up, the cover layer at the outer periphery of the disc 12 normally tends to surface back radially inwards a few millimeters due to surface tension forces och and there form a circumferential, bead-like elevation 26, as shown in Fig. 3. To counteract the build-up of such a bead 26 and create an iron-thick cover layer all the way to the peripheral edge 28 and also distribute the cover layer material to an even cover layer on the peripheral edge 28 itself. Without such a directed air flow, an unsuitable bead 26 and an uneven cover layer coating on the peripheral edge 28 thus arise.

I Fig. 2 visas en alternativ lösning av problemet med ojämnt täckskikt på skivans informationssida, där anordningen 10', istället för utnyttjande av luftmunstycken 22, 10 539. E12 5 alstrar en luñström mot skivans 12 periferiornråde genom sugverkan via en smal, runtomgående spalt 30 mellan en radiellt inåtriktad väggdel 32 av huset 14 och ski- vans 12 períferikant. För att skapa denna sugverkan kan en icke visad ﬂäkt kopplas till en från uppsamlingstråget 20 ledande luftutloppskanal 34. Spaltbredden kan re- gleras genom justering av läget hos väggdelen 32 alternativt genom justering av chuckens 16 höj dläge. Ehuru icke visat, kan huset 14 vara roterbart i samma riktning och med samma varvtal som chucken 16 för att minimera stänk då överskottsmateri- al träffar insidan av huset.Fig. 2 shows an alternative solution to the problem of uneven cover layer on the information side of the disc, where the device 10 ', instead of using air nozzles 22, 539. E12 5 generates a light current towards the peripheral area of the disc 12 by suction via a narrow, circumferential gap 30 between a radially inwardly directed wall portion 32 of the housing 14 and the peripheral edge of the disc 12. To create this suction effect, a shaft (not shown) can be connected to an air outlet duct 34 leading from the collecting trough 20. The gap width can be regulated by adjusting the position of the wall part 32 or alternatively by adjusting the height of the chuck 16. Although not shown, the housing 14 may be rotatable in the same direction and at the same speed as the chuck 16 to minimize splashes when excess material hits the inside of the housing.

Claims

10 15 20 25 30 532 B ﬁ å 6 Patent claims

A method for applying an even cover layer with a uniform thickness to an information surface of an optically readable disc (12), in particular a cover layer on a so-called blurray disc, comprising the steps of: - laying the disc (12) with the information surface upwards on a horizontal, rotatable holder (16), - applying a cover layer material near a center hole of the disc (12) in a predetermined amount during a slow rotation of the disc (12), - causing the disc (12) to rotate at a high speed of a few thousand rpm for spinning a layer of cover material with a predetermined thickness over the information surface of the disc, after which the disc (12) is braked , characterized in that in a slow rotation with only a few revolutions / sec of the disc (12) a gas stream is directed obliquely downwards towards the outer periphery of the cover layer to equalize a cover layer thickening, which is otherwise formed at the outer periphery of the cover plate when the rotation ceases, and to create an even cover layer even on the peripheral outer edge of the disc (28).

Method according to Claim 1, characterized in that the gas stream directed towards the cover layer is generated by means of one or a number of gas nozzles (22) distributed in the circumferential direction, directed obliquely downwards outwards towards the peripheral region of the cover layer.

Method according to claim 1, characterized in that the gas stream directed towards the cover layer is led down through a narrow gap (30), which surrounds the periphery of the disc (12), the gas stream being generated by suction action ﬁ on the underside of the disc supporting the holder (16).

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the outer housing (14) is rotatable in the same direction and at the same speed as the chuck (16).

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the gas consists of lye.