專利名稱：旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)制程裝置，使用在基材保護(hù)層的旋轉(zhuǎn)涂布上，尤其是指一種可使涂布材料達(dá)到較佳的均勻度(uniformity),進(jìn)而提升產(chǎn)品良率的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置。
背景技術(shù)：
隨著信息時(shí)代的需求，利用光來記錄、再生情報(bào)的光學(xué)記錄媒體，例如光盤片、盤片(CD)或DVD等，已普遍被應(yīng)用，且伴隨著光學(xué)記錄媒體朝向高儲(chǔ)存密度、小體積、高速記錄及再生及制作成本低的趨勢(shì)下，光學(xué)記憶媒體的需求更是與日俱增，光盤的制作技術(shù)也日益精進(jìn)。在制作光盤的旋轉(zhuǎn)涂布制程中，基材被旋轉(zhuǎn)器(Spinner)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，而噴灑在基·材上的涂布材料將因尚心力(Centrifugalforce)的關(guān)系而往基材的外圍移動(dòng)，最后形成一薄膜；而薄膜的厚度，除了與材料本身的黏度(Viscosity)有關(guān)以外,也與旋轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)速成比例的關(guān)系。一般而言，旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快，薄膜的厚度將越薄，涂布材料的黏度，旋轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)速及涂布的方法，決定了薄膜的厚度及均勻度，所以當(dāng)高黏滯性涂布材料使用于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)涂布方法涂布于基材上時(shí)，涂布材料的基礎(chǔ)特性(黏著性及伸縮性)和表面張力會(huì)造成涂布材料凸起于基材涂布結(jié)束部份(邊緣處)，形成涂布薄膜厚度不均的問題。其主因是在光盤被旋轉(zhuǎn)涂覆的生產(chǎn)線中，數(shù)以百計(jì)或千計(jì)的光盤一個(gè)接一個(gè)被旋轉(zhuǎn)涂覆，但制程中是需要一基礎(chǔ)溫度才有利于涂布材料于旋轉(zhuǎn)時(shí)在基材上的涂布(擴(kuò)散)，但是制成光盤的基材通常是熱絕緣體，所以當(dāng)基材被放置在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上以供旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，整體上基材的溫度是不均勻的；通常是與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)相箝制(靠近圓心)的部位溫度較高，而在靠近邊緣的部位則溫度較低。所以涂布材料在靠近圓心的部位會(huì)較不黏稠(即黏度較低)，而在靠近邊緣的部位會(huì)較黏稠(即黏度較高)。由于前述的現(xiàn)象，再加上高速旋轉(zhuǎn)加工后，常使盤片的邊緣因堆積作用產(chǎn)生隆起的不良現(xiàn)象結(jié)果，均勻度不佳則易導(dǎo)致讀取和寫入的質(zhì)量不佳，間接影響了產(chǎn)品的良率，若以二次加工削去凸出隆起的部位，又會(huì)增加制造設(shè)備的成本且會(huì)增加制造過程時(shí)間，而且加工時(shí)易產(chǎn)生碎裂、破裂和折彎的問題會(huì)降低產(chǎn)品良率。因此如何改善上述習(xí)知技術(shù)的缺失，乃為產(chǎn)業(yè)相關(guān)業(yè)者需正視的重要課題。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)上述旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上未臻完善所導(dǎo)致的諸多缺失及不便，而深入構(gòu)思，且積極研究改良試做而開發(fā)設(shè)計(jì)出本案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，以解決光盤邊緣因涂布材料堆積而產(chǎn)生隆起的不良現(xiàn)象。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，其包含
一旋轉(zhuǎn)裝置，具有至少一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，一基材置放于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，涂料披覆于該基材的表面；一加熱裝置，設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上方。上述加熱裝置包含有至少一加熱體結(jié)構(gòu)，該加熱體結(jié)構(gòu)對(duì)基材的邊緣部份提供一熱能；一偵測(cè)單元，該偵測(cè)單元偵測(cè)基材的一溫度。上述加熱體結(jié)構(gòu)還包含有一紅外線熱源。上述加熱體結(jié)構(gòu)還包含有一熱風(fēng)輸送口。上述偵測(cè)單元為一熱像儀。采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置具有一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)來承載一基 材，在此基材所欲使用的一涂料施以旋轉(zhuǎn)涂布制程時(shí)，使用熱源體來提升基材邊緣上涂料的溫度，使涂料成膜后可消除或有效減少涂布結(jié)束部位所產(chǎn)生的隆起現(xiàn)象，如此涂料可均勻地涂布在基材上成I旲，進(jìn)而減少成品的誤差并提聞生廣良率。


圖I為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜狀態(tài)示意 圖2為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置立體示意圖(I)；
圖3為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置立體示意圖(2);
圖4為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置第一實(shí)施例剖面示意圖(I)；
圖5為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置第一實(shí)施例剖面示意圖(2);
圖6為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置第二實(shí)施例剖面示意圖。主要元件符號(hào)說明
10基材20涂料21隆起部
30旋轉(zhuǎn)平臺(tái) 31固定座32屏蔽結(jié)構(gòu)
40偵測(cè)單元 41底座42軸體
43懸臂結(jié)構(gòu) 44紅外線熱源 45熱風(fēng)輸送口。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。為清楚揭露本發(fā)明所揭露旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置的技術(shù)特征，以下將提出多個(gè)實(shí)施例以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)特征，更同時(shí)佐以附圖以使該些技術(shù)特征得以彰顯。首先請(qǐng)參照?qǐng)DI，為旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜狀態(tài)示意圖；以制作光盤為例，在旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)的制程之中，首先基材10置放于旋轉(zhuǎn)裝置上，基材10因被旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，噴灑在基材10上的涂料20將因離心力的關(guān)系而往基材10的邊緣移動(dòng)，最后形成一薄膜；涂料20薄膜的厚度，除了與材料本身的黏度(Viscosity)有關(guān)以外，也與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30的轉(zhuǎn)速成比例的關(guān)系，此時(shí)涂料20的基礎(chǔ)特性(黏著性及伸縮性)和表面張力會(huì)造成涂料20于基材10涂布結(jié)束部份，圖中可看出基材10邊緣處有形成涂布薄膜厚度不均勻的隆起部21。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置立體示意圖(I);本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，包含有旋轉(zhuǎn)裝置及加熱裝置所組成，旋轉(zhuǎn)裝置外部設(shè)置有一屏蔽結(jié)構(gòu)，可防止旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)的制程之中，涂料因離心力而派離基材10所造成的污染；加熱裝置則包含有加熱體結(jié)構(gòu)及偵測(cè)單元，其中加熱體結(jié)構(gòu)由底座41、軸體42及懸臂結(jié)構(gòu)43所組成，可由旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上方 向下對(duì)基材10的邊緣部份提供熱能，進(jìn)而使涂料的黏滯性降低而使成膜的厚度能均勻化。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上方同時(shí)設(shè)置有偵測(cè)單元40，偵測(cè)單元40用于實(shí)時(shí)偵測(cè)基材10的溫度，并依據(jù)溫度來控制加熱體結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)；而加熱體結(jié)構(gòu)為了兼顧旋轉(zhuǎn)涂布(Spincoating)制程的便利性及流暢度，設(shè)計(jì)為活動(dòng)式旋臂，其中固定座41用于支撐整體結(jié)構(gòu)，固定座41上還連接有一軸體42，軸體42的上端則嵌合有懸臂結(jié)構(gòu)43，懸臂結(jié)構(gòu)43可依軸體42為軸心作水平旋動(dòng),如旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)制程開始時(shí)可旋入旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上方,旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)制程結(jié)束時(shí)則可旋出旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上方,上述動(dòng)作請(qǐng)參閱圖3,為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置立體示意圖(2)。接下來請(qǐng)繼續(xù)參閱圖4，為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置第一實(shí)施例剖面示意圖(I);本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，包含有旋轉(zhuǎn)裝置及加熱裝置所組成，其中旋轉(zhuǎn)裝置包含有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30、固定座31及屏蔽結(jié)構(gòu)32，屏蔽結(jié)構(gòu)32用于防止旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)制程中涂料20的飛派，固定座31上則嵌合有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30,使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30可自由旋動(dòng)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30可提供基材10予以置放，借由旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30旋轉(zhuǎn)基材10時(shí)所產(chǎn)生的離心力，使涂料20擴(kuò)散披覆于基材10的表面；而加熱裝置則設(shè)置于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30的上方，用于對(duì)基材10的邊緣部份加熱，使邊緣部份上的涂料的黏滯性降低而涂布均勻化，進(jìn)而消除涂料20的材質(zhì)特性和表面張力所形成的隆起部。從圖面中可以看出，加熱體結(jié)構(gòu)除了由底座41、軸體42及懸臂結(jié)構(gòu)43所組成之夕卜，還于懸臂結(jié)構(gòu)43的一端設(shè)置有紅外線熱源44，在制程中當(dāng)懸臂結(jié)構(gòu)43于旋入定位后，紅外線熱源44的位置恰可向下對(duì)基材10邊緣上的涂料20提供熱能，來修正基材10邊緣上涂料20的隆起部；偵測(cè)單元40可設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)30的上方，來偵測(cè)基材10的溫度，并依據(jù)此溫度來控制加熱體結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，例如基材10溫度低于一基礎(chǔ)溫度時(shí)，可增加紅外線熱源44的輸出熱能，當(dāng)基材10溫度高于基礎(chǔ)溫度時(shí)，可減少或暫停紅外線熱源44的熱能輸出，而偵測(cè)單元40則可選擇用熱像儀或是其它熱感式的感測(cè)裝置來搭配設(shè)計(jì)制作。接下來請(qǐng)繼續(xù)參閱圖5，為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置第一實(shí)施例剖面示意圖(2)，為了有效減少涂料20于基材10邊緣所形成的隆起部，本發(fā)明可增設(shè)有多組的加熱體結(jié)構(gòu)，來針對(duì)基材10的邊緣部分作同步的加熱，圖中的實(shí)施例則為運(yùn)用兩組加熱體結(jié)構(gòu)同步加熱的實(shí)施方式，其效能將更為顯著且良好；本發(fā)明除了前述的實(shí)施例之外，在不違反同一發(fā)明精神之下，還可有以下的變化，請(qǐng)繼續(xù)參閱圖6，為本發(fā)明所揭露的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置第二實(shí)施例剖面示意圖。此一實(shí)施例的加熱體結(jié)構(gòu)選用不同的熱源，由圖中可以看出本實(shí)施例使用熱風(fēng)輸送口 45，來輸出加熱過的氣體(熱風(fēng))，當(dāng)熱風(fēng)吹到基材10邊緣部分的涂料20時(shí)，同樣可產(chǎn)生與紅外線熱源相等的加熱效果，來消除因涂料20的材質(zhì)特性和表面張力所形成的隆起部，為求較佳的加熱效果，熱風(fēng)輸送口 45可設(shè)計(jì)為細(xì)長(zhǎng)型態(tài)的熱風(fēng)吹口，來對(duì)焦于基材10邊緣進(jìn)行送風(fēng)；此一實(shí)施例同樣設(shè)置有偵測(cè)單元40偵測(cè)基材10的溫度，并依據(jù)此溫度來控制熱風(fēng)輸送口 45的工作狀態(tài),例如基材10溫度低于一基礎(chǔ)溫度時(shí),可增加熱風(fēng)輸送口 45的熱風(fēng)輸出量或提高熱風(fēng)的溫度，又，當(dāng)基材10溫度高于基礎(chǔ)溫度時(shí)，可減少或暫停熱風(fēng)輸送口 45的熱風(fēng)輸出。覆蓋層的旋轉(zhuǎn)涂布是藍(lán)光盤片生產(chǎn)的關(guān)鍵程序，在過去習(xí)知的覆蓋層的旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)制程中，常見在盤片邊緣因堆積作用產(chǎn)生涂料隆起的不良現(xiàn)象；本發(fā)明提出一旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，利用流體(涂料)受熱后黏滯系數(shù)降低的特性，借著提高盤片邊緣在旋轉(zhuǎn)涂布制程(Spin coating)中的局部溫度，以有效改善邊緣成膜的厚度，在運(yùn)用數(shù)值計(jì)算模擬加熱旋轉(zhuǎn)涂布(Spin coating)制程中，以40°C熱風(fēng)加熱5秒可使覆蓋層邊緣厚度較無加熱的減少約13%，而以90°C熱風(fēng)加熱5秒可使覆蓋層邊緣厚度較無加熱的減少約50%，因此本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，依研究結(jié)果顯示以控制盤片邊緣溫度，來改善覆蓋層邊緣厚度的前述實(shí)施例，其應(yīng)用效果良好且可進(jìn)階提升盤片的生產(chǎn)良率。 上述實(shí)施例和附圖并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，其特征在于，包含一旋轉(zhuǎn)裝置，具有至少一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，一基材置放于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，涂料披覆于該基材的表面；一加熱裝置，設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上方。
2.如權(quán)利要求I所述旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，其特征在于，該加熱裝置包含有至少一加熱體結(jié)構(gòu)，該加熱體結(jié)構(gòu)對(duì)基材的邊緣部份提供熱能；一偵測(cè)單元，該偵測(cè)單元偵測(cè)基材的溫度。
3.如權(quán)利要求2所述旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，其特征在于該加熱體結(jié)構(gòu)還包含有一紅外線熱源。
4.如權(quán)利要求2所述旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，其特征在于該加熱體結(jié)構(gòu)還包含有一熱風(fēng)輸送口。
5.如權(quán)利要求2所述旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，其特征在于該偵測(cè)單元為一熱像儀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)涂布制程的成膜裝置，此裝置具有一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)來承載一基材，于此基材欲使用涂料予施以旋轉(zhuǎn)涂布制程時(shí)，可運(yùn)用本發(fā)明的成膜裝置來消除或有效減少在旋轉(zhuǎn)涂布完成后，于基材邊緣部位所產(chǎn)生的涂料堆積隆起現(xiàn)象，使涂料可均勻地涂布在基材之上，進(jìn)而減少成品的誤差并提高生產(chǎn)良率。
文檔編號(hào)B05C9/14GK102921603SQ20111022713
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者李志鴻, 郭子豪 申請(qǐng)人:錸德科技股份有限公司