DE19545573A1

DE19545573A1 - Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen einer Lackschicht auf ein Substrat

Info

Publication number: DE19545573A1
Application number: DE1995145573
Authority: DE
Inventors: Bernd Hensel; Friedrich Hofmann; Hermann Dr Koop; Manfred Reus; Eberhard Feick
Original assignee: Leybold AG; Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 1997-06-12

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichmäßigen Aufbringen einer Lackschicht auf ein Substrat, insbeson dere einer Masterscheibe zum Herstellen optisch auslesba rer, flacher Informationsträger, bei welchem zunächst das Substrat auf einen Drehteller einer Zentrifuge gelegt und im Zentrum des Substrates Lack dosiert und anschließend dieser Lack durch Zentrifugieren von innen nach außen gleichmäßig verteilt wird. Weiterhin betrifft die Erfin dung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, welche einen Dosierer zum Aufbringen von Lack im Zentrum des Substrates und zum gleichmäßigen Verteilen des aufge gebenen Lackes eine Zentrifuge mit einem das Substrat aufnehmenden Drehteller aufweist.

Ein solches Verfahren wird derzeit mit unter der Bezeich nung Spin Coater bekannten Vorrichtungen ausgeführt. In ihnen werden die Masterscheiben mit einem Photoresistlack überzogen. Bei der Belackung von Masterscheiben ist es erforderlich, daß sehr gleichmäßige Lackschichtdicken verwirklicht werden. Das versucht man bei den bekannten Vorrichtungen durch sehr genaues Einhalten der wichtig sten Verfahrensparameter, insbesondere der Viskosität des Lackes sowie der Beschleunigung, Drehzahl und Drehdauer der Lackzentrifuge zu erreichen. Dennoch ergeben sich im mer wieder Lackdickenschwankungen, welche die Master scheiben unbrauchbar machen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit der unter reproduzierbaren Bedingungen Lackschichten mit besonders konstanten Schichtdicken auf Substraten aufgebracht wer den können. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchfüh rung eines solchen Verfahrens geschaffen werden.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß nach dem Dosieren des Lackes das Substrat mit tels einer Haube abgedeckt und die Haube während des Zen trifugierens geschlossen gehalten wird.

Durch ein solches Verfahren läßt sich erreichen, daß sich nach dem Aufbringen des Lackes im Zentrum des Substrates und während des anschließenden Zentrifugierens zwischen der Haube und dem Substrat eine mit Lösungsmittel des Lackes gesättigte Luftatmosphäre bildet. Dadurch entsteht ein Gleichgewicht der Konzentration des Lösungsmittels im Lack und in der Luft. Dieses Gleichgewicht verhindert, daß die Viskosität des Lackes durch unterschiedlich star kes Entweichen von Lösungsmittel über die Fläche des Substrates unterschiedlich wird. Diese hohe Gleichmäßig keit der Viskosität wird nicht nur dadurch erreicht, daß sich die Zusammensetzung des Lackes durch Entweichen von Lösungsmittel nicht verändert, vielmehr bleibt eine kon stante Viskosität auch dadurch erhalten, daß dem Lack in folge eines ungleichmäßigen Verdampfens von Lösungsmittel keine Verdunstungswärme ungleichförmig entzogen wird.

Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wird erfin dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zentrifuge eine über das Substrat bewegbare, die mit Lack zu überziehende Flä che des Substrates abdeckende Haube aufweist.

Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich nach dem Aufbrin gen des Lackes im Zentrum des Substrates und während des anschließenden Zentrifugierens zwischen der Haube und dem Substrat die für das erfindungsgemäße Verfahren wesentli che mit Lösungsmittel des Lackes gesättigte Luftatmo sphäre erreichen. Dadurch werden unterschiedliche Visko sitäten des Lackes über die zu belackende Fläche des Substrates verhindert, was Ursache für die erzielte hohe Gleichmäßigkeit der Schichtdicke ist. Die Praxis hat ge zeigt, daß sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichmäßige Lackschichten von unter einem Nanometer er reichen lassen.

Die Haube könnte nach dem Dosieren des Lackes unter Bil dung eines engen Spaltes bis unmittelbar über das Substrat bewegt werden. Die Möglichkeit eines Entweichens von Lösungsmittel läßt sich völlig ausschließen, wenn ge mäß einer Weiterbildung der Erfindung die Haube drehbar mit einem Träger verbunden und im das Substrat abdecken den Zustand konzentrisch zu dem Drehteller angeordnet ist und das Substrat berührt. Die Haube dreht sich dann im geschlossenen Zustand gemeinsam mit dem Substrat.

Konstruktiv besonders einfach ist die Vorrichtung ausge bildet, wenn der Träger zum Verschwenken der Haube bis auf das Substrat ausgebildet ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine er findungsgemäße Vorrichtung in der Zeichnung stark schema tisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine Zentrifuge 1 mit einem Drehtisch 2, auf welchem ein Substrat 3 aufliegt. Von oben her sitzt eine Haube 4 auf dem Substrat 3 auf, welche die Oberfläche des Substrates 3 weitgehend abdeckt. Diese Haube 4 ist mittels eines Lagers 5 drehbar an einem Trä ger 6 gelagert, welcher seinerseits mittels eines nicht gezeigten Motors um eine Achse 7 schwenkbar an einer ver tikal ausgerichteten Stütze 8 befestigt ist. Dadurch kann die Haube 4 vom Substrat 3 abgehoben werden, um mittels eines ebenfalls schwenkbar angeordneten Dosierers 9 eine definierte Lackmenge in das Zentrum des Substrates 3 auf zubringen.

Nach dem Aufbringen der Lackmenge wird die Haube 4 in die dargestellte Position bewegt. Dann läßt man den Drehteller 2 rotieren, wobei die Haube 4 mit umläuft. Während dieses Rotierens verteilt sich die aufgebrachte Lackmenge vom Zentrum des Substrates 3 nach außen. Weiterhin wird überschüssiger Lack abgeschleudert.

Bezugszeichenliste

1 Zentrifuge
2 Drehteller
3 Substrat
4 Haube
5 Lager
6 Träger
7 Achse
8 Stütze
9 Dosierer

Claims

1. Verfahren zum gleichmäßigen Aufbringen einer Lack schicht auf ein Substrat, insbesondere einer Master scheibe zum Herstellen optisch auslesbarer, flacher In formationsträger, bei welchem zunächst das Substrat auf einen Drehteller einer Zentrifuge gelegt und im Zentrum des Substrates Lack dosiert und anschließend dieser Lack durch Zentrifugieren von innen nach außen gleichmäßig verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Do sieren des Lackes das Substrat mittels einer Haube abge deckt und die Haube während des Zentrifugierens geschlos sen gehalten wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An spruch 1, welche einen Dosierer zum Aufbringen von Lack im Zentrum des Substrates und zum gleichmäßigen Verteilen des aufgegebenen Lackes eine Zentrifuge mit einem das Substrat aufnehmenden Drehteller aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zentrifuge (1) eine über das Substrat (3) bewegbare, die mit Lack zu überziehende Flä che des Substrates (3) abdeckende Haube (4) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (4) drehbar mit einem Träger (6) verbunden und im das Substrat (3) abdeckenden Zustand konzentrisch zu dem Drehteller (2) angeordnet ist und das Substrat (3) berührt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Träger (6) zum Verschwenken der Haube (4) bis auf das Substrat (3) ausgebildet ist.