JP2002184047A

JP2002184047A - 成膜装置および成膜方法

Info

Publication number: JP2002184047A
Application number: JP2000377405A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Shida; 宜義志田; Makoto Okano; 誠岡野; Keiji Suga; 圭二菅
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】膜厚を制御しながら膜を形成することができ
る成膜装置および成膜方法を提供する。【解決手段】回転テーブル１と、回転テーブル１上に
載置された基板３上に載置される成膜治具２と、を備
え、成膜治具２の外周に接するように紫外線硬化樹脂４
を供給した状態で回転テーブル１を回転させることによ
り光ディスク基板３上にカバー層４Ａを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膜厚を制御しなが
ら膜を形成することができる成膜装置および成膜方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの表面を覆うカバー層の成膜
方法として、スピンコータを使用する方法が知られてお
り、回転テーブルに載置された光ディスク基板上に紫外
線硬化樹脂を滴下した後、回転テーブルによって光ディ
スク基板を高速回転させることにより、紫外線硬化型樹
脂を光ディスク基板の全面に広げるものである。この方
法はスピンコータにより振り切られた樹脂を再使用する
ことが可能となることなどの理由から、製造コスト面で
有利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光ディスク基
板には、その中央に開口が形成されており、紫外線硬化
樹脂を供給する位置とカバー層が形成される位置との位
置関係から、均一なカバー層を形成することが困難であ
るという問題がある。すなわち、基板内周部に紫外線硬
化樹脂を滴下し高速回転により樹脂を振り切った場合、
紫外線硬化樹脂の膜厚分布が内周部で厚く、外周部で薄
くなるという問題がある。また、仮に、膜厚を均一化す
るため樹脂の滴下位置をさらに内側に移動させようとす
ると、光ディスク基板の開口を介して漏れた樹脂がター
ンテーブルを汚染する等の問題もある。

【０００４】本発明は、膜厚を制御しながら膜を形成す
ることができる成膜装置および成膜方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の成膜装置は、基
板（３）を回転させる回転手段（１）と、基板（３）上
に載置される成膜治具（２）と、を備え、成膜治具
（２）の外周に接するように成膜液（４）を供給した状
態で回転手段（１）を回転させることにより基板（３）
上に膜（４Ａ）を形成することを特徴とする。

【０００６】この成膜装置によれば、基板上に載置され
た成膜治具の外周に接するように成膜液を供給した状態
で回転手段を回転させるので、基板の内周寄りと外周寄
りの膜厚の相違を制御することができ、例えば、全体に
わたり均一な膜厚が得られる。

【０００７】なお、成膜治具（２）は、略円筒形状
（２）、略円錐形状（２２）、略円錐台形状（２１，２
３）のいずれでもよい。

【０００８】本発明の成膜方法は、基板（３）上に成膜
治具（２）を載置する工程と、成膜治具（２）の外周に
接するように成膜液（４）を供給する工程と、基板
（３）を回転させる工程と、を備えることを特徴とす
る。

【０００９】この成膜方法によれば、基板上に載置され
た成膜治具の外周に接するように成膜液を供給した状態
で回転手段を回転させるので、基板の内周寄りと外周寄
りの膜厚の相違を制御することができ、例えば、全体に
わたり均一な膜厚が得られる。

【００１０】なお、本発明の理解を容易にするために添
付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それによ
り本発明が図示の形態に限定されるものではない。

【００１１】

【発明の実施の形態】−第１の実施形態− 以下、図１および図２を参照して、本発明の成膜装置の
第１の実施形態について説明する。図１（ａ）は第１の
実施形態の成膜装置を示す断面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）の一部拡大図、図２（ａ）は図１の上方からみた
リングを示す平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。

【００１２】図１および図２に示すように、第１の実施
形態の成膜装置１００は、光ディスク基板３が載置され
るスピンコータのターンテーブル１と、光ディスク基板
３上に載置されるリング２とを備える。ターンテーブル
１の回転軸１Ａは光ディスク基板３の中心に形成された
開口３ａの内径よりも僅かに小さい外径を有する。ま
た、リング２は円筒形状を呈しており、リング２の中心
に形成された開口２ａの内径はターンテーブル１の回転
軸１Ａの外径よりも僅かに大きくされている。リング２
はアルミニウムやステンレス（ＳＵＳ）等の金属、ある
いは、アクリル樹脂、デルリン、ポリカーボネート樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の各種樹
脂を用いて作製することができる。

【００１３】次に、成膜装置１００を用いて、光ディス
ク基板３にカバー層を成膜する場合の手順について説明
する。図１に示すように、ターンテーブル１の上に光デ
ィスク基板３を載置し、光ディスク基板３の上にリング
２を載せる。このとき、光ディスク基板３の開口３ａお
よびリング２の開口２ａはいずれもターンテーブル１の
回転軸１Ａに係合される。次に、紫外線硬化樹脂４を供
給管４ａからリング２の外周面２ｂに接するように滴下
する。図１（ｂ）に示すように、このとき、最終的に形
成されるカバー層４Ａの厚みａよりも高い位置ｔまで紫
外線硬化樹脂４が外周面２ｂに付着するようにする。し
たがって、膜厚が均一になるように制御するためには、
リング２の厚みｄは形成されるカバー層４Ａの厚みａよ
りも薄くない必要がある。

【００１４】続いて、ターンテーブル１を高速回転させ
て余分な紫外線硬化樹脂４を振り切ることにより、光デ
ィスク基板３の表面に紫外線硬化樹脂４の膜を形成す
る。その後、紫外線硬化樹脂４の膜に紫外線を照射する
ことにより紫外線硬化樹脂４を硬化させ、カバー層４Ａ
が形成される。なお、ターンテーブル１の回転により振
り切られた紫外線硬化樹脂４は回収されて再使用しても
よい。

【００１５】図３（ａ）は第１の実施形態の成膜装置を
用いて形成されたカバー層の平均膜厚をグラフとして示
す図、図３（ｂ）はカバー層を示す光ディスク基板の断
面図である。図３（ａ）の縦軸は図３（ｂ）に示すカバ
ー層４Ａの厚みを、横軸は光ディスク基板３の中心から
の距離（半径）を示している。

【００１６】成膜条件としては、紫外線硬化樹脂４を滴
下後、７００ｒｐｍで６０秒間の条件でターンテーブル
１を回転させた。

【００１７】後述する比較例と比較すれば明らかなよう
に、第１の実施形態では光ディスク基板３の内周寄りと
外周寄りとの間で著しい膜厚の相違がなく、基板３の全
体にわたり、より均一な膜厚が得られている。

【００１８】−比較例− 上記第１の実施形態におけるリング２を使用せず、第１
の実施形態と同一の位置に紫外線硬化樹脂を供給し、同
一の成膜条件を採用した場合における平均膜厚を図１２
に示す。

【００１９】図１２に示すように、比較例では、光ディ
スク基板の内周部では膜厚が薄く、外周部では膜厚が厚
くなり、基板全体にわたり均一な膜厚を得ることができ
ない。

【００２０】−第２の実施形態− 以下、図４〜図６を参照して、本発明の成膜装置の第２
の実施形態について説明する。図４は第２の実施形態の
成膜装置を示す断面図、図５（ａ）は図４の上方からみ
たリングを示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶＢ
−ＶＢ線断面図である。なお、第１の実施形態と同一要
素には同一符号を付して、その説明を省略する。

【００２１】第２の実施形態の成膜装置２００では、第
１の実施形態のリング２に代えて、リング２１を使用し
ている。図４および図５に示すように、リング２１は略
円錐台形を呈しており、リング２１の中心に形成された
開口２１ａの内径はターンテーブル１の回転軸１Ａの外
径よりも僅かに大きくされている。リング２１の外周面
２１ｂは光ディスク基板３に接する面に向かって断面積
が拡大するように斜めに形成されている。リング２１は
アルミニウムやステンレス（ＳＵＳ）等の金属、あるい
は、アクリル樹脂、デルリン、ポリカーボネート樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の各種樹脂を
用いて作製することができる。

【００２２】成膜装置２００を用いて、光ディスク基板
３にカバー層を成膜する場合には、紫外線硬化樹脂４を
リング２１の外周面２１ｂに接するように滴下する。そ
の他の工程およびターンテーブル１の回転に関する条件
は第１の実施形態と同様である。また、最終的に形成さ
れるカバー層の厚みよりも高い位置まで紫外線硬化樹脂
４が外周面２１ｂに付着するようにする。したがって、
膜厚が均一になるように制御するためには、リング２１
は形成されるカバー層よりも薄くない必要がある。

【００２３】図６は第２の実施形態の成膜装置を用いて
形成されたカバー層の平均膜厚をグラフとして示す図で
ある。図６の縦軸はカバー層の厚みを、横軸は光ディス
ク基板３の中心からの距離（半径）を示している。

【００２４】上記比較例と比較すれば明らかなように、
第２の実施形態では光ディスク基板３の内周寄りと外周
寄りとの間で著しい膜厚の相違がなく、基板３の全体に
わたり、より均一な膜厚が得られている。

【００２５】−第３の実施形態− 以下、図７および図８を参照して、本発明の成膜装置の
第３の実施形態について説明する。図７は第３の実施形
態の成膜装置を示す断面図、図８（ａ）は図７の上方か
ら見た成膜治具を示す平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）
のVIIIＢ−VIIIＢ線断面図である。なお、第２の実施形
態と同一要素には同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００２６】第３の実施形態の成膜装置３００では、第
２の実施形態のリング２１に代えて、成膜治具２２を使
用している。図４および図５に示すように、成膜治具２
２は頂点２２ｃを有する略円錐形状を呈しており、成膜
治具２２の中心に形成された孔２２ａの内径はターンテ
ーブル１の回転軸１Ａの外径よりも僅かに大きくされて
いる。成膜治具２２の外周面２２ｂは光ディスク基板３
に接する面に向かって広がるように斜めに形成され、円
錐の底面に相当する面２２ｄが光ディスク基板３の表面
に接触している。成膜治具２２はアルミニウムやステン
レス（ＳＵＳ）等の金属、あるいは、アクリル樹脂、デ
ルリン、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、
ポリエチレン樹脂等の各種樹脂を用いて作製することが
できる。

【００２７】成膜装置３００を用いて、光ディスク基板
３にカバー層を成膜する場合には、紫外線硬化樹脂４を
成膜治具２２の外周面２２ｂに接するように滴下する。
このとき、成膜治具２２は略円錐形状を呈しているた
め、外周面２２ｂに滴下した紫外線硬化樹脂４は外周面
２２ｂに沿って光ディスク基板３に接する位置まで落下
するため、樹脂４の滴下位置を第２の実施形態より内側
に移動してもよい。

【００２８】その他の工程およびターンテーブル１の回
転に関する条件は第２の実施形態と同様とすることによ
り、第２の実施形態と同様の結果を得ることができる。

【００２９】−第４の実施形態− 以下、図９〜図１１を参照して、本発明の成膜装置の第
４の実施形態について説明する。図９は第４の実施形態
の成膜装置を示す断面図、図１０（ａ）は図９の上方か
ら見たリングを示す平面図、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）のＸＢ−ＸＢ線断面図である。なお、第１の実施
形態と同一要素には同一符号を付して、その説明を省略
する。

【００３０】第４の実施形態の成膜装置４００では、第
１の実施形態のリング２に代えて、リング２３を使用し
ている。図９および図１０に示すように、リング２３は
略円錐台形を呈しており、リング２３の中心に形成され
た開口２３ａの内径はターンテーブル１の回転軸１Ａの
外径よりも僅かに大きくされている。リング２３の外周
面２３ｂは光ディスク基板３に接する面に向かって断面
積が縮小するように斜めに形成されている。リング２３
はアルミニウムやステンレス（ＳＵＳ）等の金属、ある
いは、アクリル樹脂、デルリン、ポリカーボネート樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の各種樹
脂を用いて作製することができる。

【００３１】成膜装置４００を用いて、光ディスク基板
３にカバー層を成膜する場合には、紫外線硬化樹脂４を
リング２３の外周面２３ｂに接するように滴下する。そ
の他の工程およびターンテーブル１の回転に関する条件
は第１の実施形態と同様である。また、最終的に形成さ
れるカバー層の厚みよりも高い位置まで紫外線硬化樹脂
４が外周面２３ｂに付着するようにする。したがって、
膜厚が均一になるように制御するためには、リング２３
は形成されるカバー層よりも薄くない必要がある。

【００３２】図１１は第４の実施形態の成膜装置を用い
て形成されたカバー層の膜厚をグラフとして示す図であ
る。図１１の縦軸はカバー層の厚みを、横軸は光ディス
ク基板３の中心からの距離（半径）を示している。

【００３３】上記比較例と比較すれば明らかなように、
第２の実施形態では光ディスク基板３の内周寄りと外周
寄りとの間で著しい膜厚の相違がなく、基板３の全体に
わたり、より均一な膜厚が得られている。

【００３４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
わけではなく、回転テーブルの代わりに、基板の上から
基板表面上を吸着して回転する回転手段を用いてもよ
い。

【００３５】また、膜厚が均一になるように制御するだ
けでなく、例えば、基板の内周面をその他の部分より膜
厚が厚くなるように制御してもよい。

【００３６】また紫外線硬化樹脂の代わりに熱硬化樹脂
を用いてもよい。

【００３７】また、成膜治具の外周面が曲面であって
も、つまり成膜治具が略円筒形状、略円錐形状、略円錐
台形状、または略半球形状等であっても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の成膜装置を示す図であり、
（ａ）は第１の実施形態の成膜装置を示す断面図、
（ｂ）は（ａ）の一部拡大図断面図。

【図２】リングを示す図であり、（ａ）は図１の上方か
らみたリングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線
断面図。

【図３】形成されたカバー層を示す図であり、（ａ）は
第１の実施形態の成膜装置を用いて形成されたカバー層
の平均膜厚をグラフとして示す図、（ｂ）はカバー層を
示す断面図。

【図４】第２の実施形態の成膜装置を示す断面図。

【図５】リングを示す図であり、（ａ）は図４の上方か
らみたリングを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＢ−Ｖ
Ｂ線断面図である。

【図６】第２の実施形態の成膜装置を用いて形成された
カバー層の平均膜厚をグラフとして示す図。

【図７】第３の実施形態の成膜装置を示す断面図。

【図８】成膜治具を示す図であり、（ａ）は図７の上方
から見た成膜治具を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のVIII
Ｂ−VIIIＢ線断面図。

【図９】第４の実施形態の成膜装置を示す断面図。

【図１０】リングを示す図であり、（ａ）は図９の上方
から見た成膜治具を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＢ
−ＸＢ線断面図。

【図１１】第４の実施形態の成膜装置を用いて形成され
たカバー層の膜厚をグラフとして示す図。

【図１２】比較例におけるカバー層の膜厚をグラフとし
て示す図。

【符号の説明】

１回転テーブル１Ａ回転軸２リング（成膜治具）２ｂ外周面３光ディスク基板（基板）３ａ開口４紫外線硬化樹脂（成膜液）４Ａカバー層（膜）２１リング（成膜治具）２１ｂ外周面２２成膜治具２２ｂ外周面２２ｄ面（底面）２３リング（成膜治具）２３ｂ外周面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅圭二埼玉県鶴ケ島市富士見６丁目１番１号パイオニア株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 5D121 AA04 EE22 EE24 EE29 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を回転させる回転手段と、前記基板上に載置される成膜治具と、を備え、前記成膜治具の外周に接するように成膜液を供給した状
態で前記回転手段を回転させることにより前記基板上に
膜を形成することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】前記成膜治具は略円筒形状であることを
特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】前記成膜治具は略円錐形状であることを
特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
【請求項４】前記成膜治具は略円錐台形状であること
を特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項５】基板上に成膜治具を載置する工程と、前記成膜治具の外周に接するように成膜液を供給する工
程と、前記基板を回転させる工程と、を備えることを特徴とす
る成膜方法。