DE102006061585B4 - Method and device for spin coating substrates - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Rotationsbeschichten eines scheibenförmigen Substrats mit den Schritten: Aufbringen einer viskosen Flüssigkeit auf dem Substrat und Rotieren des Substrats zum Verteilen der Flüssigkeit, Messen der Schichtdickenverteilung der auf das Substrat aufgebrachten Flüssigkeit und Regeln der Schichtdickenverteilung der auf das Substrat aufzubringenden Flüssigkeit für nachfolgende Beschichtungsprozesse durch Variieren der Viskosität der aufzubringenden Flüssigkeit in Abhängigkeit der gemessenen Schichtdickenverteilung, wobei die Viskosität der Flüssigkeit örtlich variiert wird.A method of spin-coating a discoid substrate comprising the steps of: applying a viscous liquid to the substrate and rotating the substrate to disperse the liquid; measuring the film thickness distribution of the liquid applied to the substrate; and controlling the film thickness distribution of the liquid to be applied to the substrate for subsequent coating processes by varying the viscosity of the applied liquid as a function of the measured layer thickness distribution, wherein the viscosity of the liquid is locally varied.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Oberflächenbeschichten durch Rotation bzw. Spincoating von scheibenförmigen Substraten, wie beispielsweise optischen Datenträgern, mit einer Flüssigkeit. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung einer optischen Deckschicht (Coverlayer). Bei der Rotationsbeschichtung wird die Flüssigkeit, wie z. B. ein Farbstoff (Dye), ein flüssiger Lack oder ein fluider Kleber, durch Abschleudern auf der Oberfläche verteilt.The invention relates to a method and a device for surface coating by rotation or spin coating of disc-shaped substrates, such as optical data carriers, with a liquid. In particular, the invention relates to the production of an optical cover layer (cover layer). In the spin coating, the liquid, such as. As a dye (dye), a liquid paint or a fluid adhesive, distributed by centrifuging on the surface.
Bei der Herstellung optischer Datenträger, wie beispielsweise CDs, DVDs oder Blu-ray-Disks, muss die Substratoberfläche beschichtet, beispielsweise lackiert, bzw. zum Verkleben zweier Substrate eine möglichst gleichförmig dicke Kleberschicht auf eines der Substrate aufgetragen werden. Dies geschieht üblicherweise durch Spincoating; dabei wird das auf einem Substratträger angeordnete Substrat in Rotation versetzt, und die aufzubringende Flüssigkeit wird nahe der Rotationsachse des zu beschichtenden Substrats aufgebracht und durch die Zentrifugalkraft über die Oberfläche des Substrats verteilt.In the production of optical data carriers, such as CDs, DVDs or Blu-ray discs, the substrate surface must be coated, for example painted, or applied for bonding two substrates as uniformly thick adhesive layer on one of the substrates. This is usually done by spin coating; In this case, the substrate arranged on a substrate carrier is set in rotation, and the liquid to be applied is applied close to the axis of rotation of the substrate to be coated and distributed by the centrifugal force over the surface of the substrate.
Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Dicke der aufgebrachten Schicht nur ungenau gesteuert bzw. vorbestimmt werden kann. Weiterhin kann es nach dem Abschleudern zu einer ungleichmäßig dicken Verteilung der aufgebrachten Beschichtung (Lack oder Kleber) auf dem Substrat kommen. Beispielsweise ist bei CDs eine Erhöhung der Lackdichte zum Außenrand hin feststellbar. Beim Spincoaten insbesondere zähflüssiger Lacke oder Kleber kommt es an der Kante des Substrats durch Adhäsion und Oberflächenspannung zu einer Überhöhung der Flüssigkeit. Bedingt durch die an der Kante auftretende Grenzfläche Flüssigkeit-Gas ist die Flüssigkeit bestrebt, ihre Oberfläche zum Gas hin zu minimieren.A disadvantage of this method is that the thickness of the applied layer can only be inaccurately controlled or predetermined. Furthermore, after the spin-off, an unevenly thick distribution of the applied coating (lacquer or adhesive) on the substrate may occur. For example, an increase in the density of the lacquer can be detected at the outer edge in the case of CDs. In the case of spincoating, in particular viscous paints or adhesives, the adhesion and surface tension on the edge of the substrate cause an elevation of the liquid. Due to the liquid-gas interface occurring at the edge, the liquid tends to minimize its surface to the gas.
Die
In der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Beschichten durch Abschleudern (Spincoating) bereitzustellen, mit dem die Dicke der Beschichtung insbesondere bei einer eng tolerierten Schichtdickenverteilung über den gesamten Radius des Substrats geregelt und vorzugsweise eine konstante Dicke über den gesamten Radius erreicht werden kann. Störende äußere Einflüsse, die sich auf die Schichtdicke bzw. Schichtdickenverteilung auswirken können, sollen ausgeglichen werden. Weiterhin soll die durch Adhäsion und Oberflächenspannung auftretende starke Überhöhung am äußeren Rand des Substrats vermieden werden.The object of the present invention is to provide an improved method for spin coating by means of which the thickness of the coating can be regulated over the entire radius of the substrate, in particular with a narrowly tolerated layer thickness distribution, and preferably a constant thickness over the entire radius can be achieved , Disturbing external influences, which can affect the layer thickness or layer thickness distribution, should be compensated. Furthermore, the strong elevation occurring at the outer edge of the substrate due to adhesion and surface tension should be avoided.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.These objects are achieved with the features of the claims.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Schichtdicke bzw. die Schichtdickenverteilung der aufzubringenden Flüssigkeit bei der Rotationsbeschichtung bzw. dem Abschleudern gezielt zu regeln. Die beim Rotationsbeschichten nahe der Rotationsachse aufgebrachte Flüssigkeit wird durch die durch die Rotation entstehende Zentrifugalkraft radial nach aussen auf der Oberfläche des Substrats verteilt. Die so entstehende Schichtdicke wird beispielsweise von der Umgebungstemperatur und der Viskosität der aufgebrachten Flüssigkeit beeinflußt. Auch können sich Unregelmäßigkeiten in der Schichtdickenverteilung auf dem Substrat ergeben. Insbesondere kommt es auf Grund der oben beschriebenen Effekte durch Adhäsion und Oberflächenspannung am Rand bzw. an der Kante des Substrats zu einer Überhöhung der Flüssigkeit. Um die Schichtdicke insgesamt und/oder örtlich gezielt zu beeinflussen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Viskosität der Flüssigkeit örtlich, insbesondere radial und/oder azimutal gezielt variiert. Dies wird in Abhängigkeit einer Messung der Schichtdicke gesteuert.The invention is based on the basic concept of specifically controlling the layer thickness or the layer thickness distribution of the liquid to be applied in the spin coating or the centrifuging. The liquid applied in spin coating near the axis of rotation is distributed radially outwardly on the surface of the substrate by the centrifugal force generated by the rotation. The resulting layer thickness is influenced, for example, by the ambient temperature and the viscosity of the applied liquid. Also, irregularities in the layer thickness distribution on the substrate may result. In particular, due to the effects described above by adhesion and surface tension at the edge or at the edge of the substrate, an elevation of the liquid occurs. In order to influence the total layer thickness and / or local targeted, according to the present invention, the viscosity of the liquid locally, in particular radially and / or azimuthally selectively varied. This is controlled as a function of a measurement of the layer thickness.
Um die Schichtdicke der aufzubringenden Flüssigkeit gezielt beeinflussen zu können, wird unmittelbar nach dem Aufbringen der Flüssigkeitsschicht auf einem Substrat oder nach anschließender Belichtung mit UV-Strahlung die Schichtdickenverteilung gemessen. Dies sollte an mindestens zwei Positionen des Substrats geschehen. Während der Messung kann das Substrat gedreht werden, um so einen Mittelwert der Schichtdicke in einem definierten Abstand vom Mittelpunkt des Substrats zu erhalten. Diese Schichtdickenmessung muss sehr präzise und unabhängig von der Neigung bzw. dem Tilt und der Lage des Substrats sein. Die Messung der Schichtdickenverteilung erfolgt vorzugsweise mit einem Weißlichtspektrometer, das senkrecht zum Substrat angeordnet ist.In order to be able to influence the layer thickness of the liquid to be applied in a targeted manner, the layer thickness distribution is measured immediately after the application of the liquid layer to a substrate or after subsequent exposure to UV radiation. This should be done on at least two positions of the substrate. During the measurement, the substrate can be rotated so as to obtain an average of the layer thickness at a defined distance from the center of the substrate. This layer thickness measurement must be very precise and independent of the inclination or the tilt and the position of the substrate. The measurement of the layer thickness distribution is preferably carried out with a White light spectrometer, which is arranged perpendicular to the substrate.
Abhängig von dieser Messung wird die Viskosität der aufzubringenden Flüssigkeit und/oder die Rotationsgeschwindigkeit gezielt variiert, um die Schichtdicke, die insbesondere bei den nachfolgenden Beschichtungsvorgängen erzielt wird, gezielt regeln zu können. Dies kann durch eine Variation der Viskosität durch Aufheizen bzw. Abkühlen der aufgebrachten Schicht geschehen. Die Viskosität kann gleichmäßig über den Radius des Substrats variiert werden, um so die Schichtdicke insgesamt zu steuern.Depending on this measurement, the viscosity of the liquid to be applied and / or the rotational speed is selectively varied in order to be able to regulate the layer thickness, which is achieved in particular during the subsequent coating processes, in a targeted manner. This can be done by varying the viscosity by heating or cooling the applied layer. The viscosity can be varied uniformly over the radius of the substrate so as to control the overall layer thickness.
Die Viskosität einer Flüssigkeit ist im Allgemeinen temperaturabhängig, so dass durch Erwärmen und Abkühlen die Viskosität beeinflusst werden kann. Durch gezieltes Erwärmen oder Abkühlen der auf der Substratoberfläche zu verteilenden Flüssigkeit während des Spincoatens, kann die Viskosität so beeinflusst werden, dass sich die Dicke bzw. die Dickenverteilung der Flüssigkeit auf dem Substrat steuern lässt. Die für eine Temperaturerhöhung erforderliche Wärmemenge kann der Flüssigkeit durch Wärmestrahlung, durch Wärmeleitung, also gezielte Temperierung des Substrats, oder durch Konvektion, also das gezielte Einleiten eines temperierten Gasflusses auf das Substrat, zugeführt werden. Eine Abkühlung der Flüssigkeit lässt sich durch Wärmeleitung und Konvektion erreichen.The viscosity of a liquid is generally temperature-dependent, so that the viscosity can be influenced by heating and cooling. By deliberately heating or cooling the liquid to be distributed on the substrate surface during spin coating, the viscosity can be influenced so that the thickness or the thickness distribution of the liquid on the substrate can be controlled. The amount of heat required for a temperature increase can be supplied to the liquid by heat radiation, by heat conduction, that is to say targeted temperature control of the substrate, or by convection, that is to say the targeted introduction of a tempered gas flow onto the substrate. Cooling of the liquid can be achieved by heat conduction and convection.
Die Schichtdickenverteilung lässt sich auch durch Variieren der Drehzahl beim Rotationsbeschichten steuern. Beispielsweise kann bei einer niedrigeren Außentemperatur die Drehzahl erhöht werden, um die sich durch die geringe Außentemperatur ergebende hohe Viskosität auszugleichen.The layer thickness distribution can also be controlled by varying the rotational speed during spin coating. For example, at a lower outside temperature, the speed can be increased to compensate for the high viscosity resulting from the low outside temperature.
Bei einer ungleichmäßigen Schichtdickenverteilung wird die Viskosität der aufzubringenden Flüssigkeit weiterhin örtlich variiert. Um beispielsweise eine Erhöhung der Schichtdicke nach außen hin zu vermeiden, muss der Flüssigkeit beim Abschleudern die Möglichkeit gegeben werden, leichter abzufließen. Dies kann durch örtliche Änderung der Viskosität der Flüssigkeit beispielsweise durch eine örtlich geeignet einstellbare Temperiereinrichtung erreicht werden. Wenn also beispielsweise die Viskosität der Flüssigkeit zum Rand hin abnimmt, kann die Bildung einer Überhöhung am äußeren Rand vermieden werden, da die Flüssigkeit durch die geringere Viskosität dort leichter abfliesen kann.In the case of an uneven layer thickness distribution, the viscosity of the liquid to be applied is further varied locally. To avoid, for example, an increase in the layer thickness to the outside, the liquid must be given the possibility during spin-off, easier to drain. This can be achieved by locally changing the viscosity of the liquid, for example by a locally suitably adjustable tempering. If, for example, the viscosity of the liquid decreases toward the edge, the formation of an excess elevation at the outer edge can be avoided, since the liquid can more easily drain away there due to the lower viscosity.
Zusätzlich zu der geregelten Steuerung der Viskosität kann, um den besonderen Bedingungen am Substratrand, d. h. am radial äußersten Teil der zu beschichtenden Oberfläche, Rechnung zu tragen, dort gezielt und örtlich begrenzt die Viskosität stark vermindert werden. Dies kann beispielsweise durch eine Infrarotlampe geschehen, durch die der Rand des Substrats mit einem fokussierten Infrarotstrahl bestrahlt wird.In addition to the controlled control of viscosity, d. H. on the radially outermost part of the surface to be coated, to take into account, there targeted and localized viscosity are greatly reduced. This can be done for example by an infrared lamp, through which the edge of the substrate is irradiated with a focused infrared beam.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Beschichtung mit einer Vielzahl von Flüssigkeiten, die im Fertigungsprozess optischer Datenträger benötigt werden, eingesetzt werden. So ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Lackieren von Substraten, zum Beschichten mit Farbstoffen, insbesondere mit in organischen Lösungsmitteln gelösten Farbstoffen, wie sie beispielsweise bei der Fertigung einfach beschreibbarer optischer Datenträger eingesetzt werden, oder zum Aufbringen von Klebern, insbesondere UV-aushärtbarer Kleber geeignet. In all diesen Fällen kann die Viskosität durch Temperaturänderung verändert werden. Ferner ist das Eindicken einer lösungsmittelhaltigen Flüssigkeit und damit Erhöhung der Viskosität durch teilweise Verdunstung des Lösungsmittels durch Erwärmung der Flüssigkeit möglich. Bei UV-aushärtenden Klebern kann durch dosierte Bestrahlung die Polymerisations-Reaktion zu einer Erhöhung der Viskosität eingeleitet und/oder zur geeigneten Variation oder Viskosität beschleunigt oder verlangsamt werden. Der Einsatz des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders bevorzugt bei der Herstellung eines optischen Coverlayers.The method according to the invention can be used for coating with a multiplicity of liquids which are required in the production process of optical data carriers. Thus, the use of the method according to the invention for coating substrates, for coating with dyes, in particular dissolved in organic solvents dyes, such as those used in the production of easily writable optical disk, or for applying adhesives, in particular UV-curable adhesive is suitable , In all these cases, the viscosity can be changed by changing the temperature. Further, the thickening of a solvent-containing liquid and thus increasing the viscosity by partial evaporation of the solvent by heating the liquid is possible. In the case of UV-curing adhesives, the polymerization reaction can be initiated by metered irradiation to increase the viscosity and / or be accelerated or slowed down to the appropriate variation or viscosity. The use of the method according to the present invention is particularly preferred in the manufacture of an optical co-translator.
Die Einrichtung zum Einstellen der Viskosität kann in Abhängigkeit von dem eingesetzten Fluid (Kleber, Lack, lösungsmittelhaltiges Fluid) die Viskosität reversibel oder reversibel beeinflussen:
Bei Verwendung eines lösungsmittelhaltigen Fluids wird durch Temperaturerhöhung das Lösungsmittel in Abhängigkeit von der Temperatur mehr oder weniger stark verdampft, so dass die Viskosität mehr oder weniger stark zunimmt; ähnlich wird bei Verwendung eines UV-härtenden Fluids durch mehr oder weniger starke UV-Bestrahlung die Polymerisation mehr oder weniger stark vorangetrieben und somit die Viskosität mehr oder weniger stark erhöht. Diese beiden Prozesse sind irreversibel, d. h. die Viskosität nimmt stetig zu oder bleibt allenfalls konstant.The device for adjusting the viscosity can reversibly or reversibly influence the viscosity, depending on the fluid used (adhesive, lacquer, solvent-containing fluid):
When using a solvent-containing fluid is increased by increasing the temperature of the solvent, depending on the temperature more or less strongly evaporated, so that the viscosity increases more or less strong; Similarly, when using a UV-curing fluid by more or less strong UV irradiation, the polymerization is driven more or less vigorously, thus increasing the viscosity more or less. These two processes are irreversible, ie the viscosity increases steadily or remains constant at best.
Bei Fluiden, bei denen die vorstehenden irreversiblen Prozesse keine oder nur eine geringe Rolle spielen, ist auch eine reversible, temperaturabhängige Änderung der Viskosität möglich, d. h. nicht nur eine Erhöhung der Viskosität durch Temperaturerniedrigung, sondern auch eine Erniedrigung der Viskosität durch Temperaturerhöhung und umgekehrt, wie z. B. bei strukturviskosen Flüssigkeiten.For fluids in which the above irreversible processes play no or only a minor role, a reversible, temperature-dependent change in viscosity is possible, d. H. not only an increase in viscosity by lowering the temperature, but also a lowering of the viscosity by increasing the temperature and vice versa, such. As with pseudoplastic liquids.
Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaften wird die Einrichtung zum Einstellen der Viskosität ausgewählt, z. B. die Art der Bestrahlung, wie Wärmestrahlung, IR-Strahlung oder UV-Strahlung und deren örtliche Verteilung auf der Oberfläche des Substrats, um eine optimale Verteilung des Fluids mit möglichst gleichförmiger Dicke auf der Oberfläche des Substrats zu erreichen.Taking into account these properties, the means for adjusting the viscosity is selected, for. B. the type of irradiation, such as heat radiation, IR radiation or UV radiation and their local distribution on the surface of the substrate to an optimal distribution of the fluid with as uniform as possible thickness on the surface of the substrate to achieve.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine gezielte Regelung der Schichtdickenverteilung beim Rotationsbeschichten möglich. Weiterhin kann die Schichtdicke durch örtliches Variieren der Viskosität der aufzubringenden Flüssigkeit in Abhängigkeit vom Abstand zum Mittelpunkt bzw. zur Rotationsachse des Substrats, beispielsweise auch nach radial außen abfallend, geregelt werden. So kann vermieden werden, dass beim Rotationsbeschichten die Schichtdicke nach außen hin ansteigt und generell abhängig von der Temperatur des Prozessraumes und der Viskosität des Grundmaterials ist. Solche äußeren Einflüsse, die die Herstellung einer eng tolerierten Schichtdicke stören, können mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeglichen werden. Eine starke Überhöhung am äußeren Rand des Substrats kann vermieden werden. Durch die Erfindung kann die Rotationsbeschichtung also wirtschaftlicher durchgeführt werden, da Ausschuss reduziert wird.With the method according to the invention, a targeted control of the layer thickness distribution during spin coating is possible. Furthermore, the layer thickness can be controlled by locally varying the viscosity of the liquid to be applied as a function of the distance to the center or to the axis of rotation of the substrate, for example falling radially outwards. Thus, it can be avoided that during spin coating, the layer thickness increases to the outside and is generally dependent on the temperature of the process space and the viscosity of the base material. Such external influences that interfere with the production of a tightly tolerated layer thickness can be compensated for by the method of the present invention. A strong elevation at the outer edge of the substrate can be avoided. By the invention, the spin coating can therefore be carried out more economically, since waste is reduced.
Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Rotationsbeschichten eines scheibenförmigen Substrats bereitgestellt.Furthermore, the present invention provides an apparatus for spin-coating a disc-shaped substrate.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobeiThe invention is explained in more detail below with reference to the figures, wherein
Bei der Rotationsbeschichtung wird zunächst die aufzubringende viskose Flüssigkeit auf das zu beschichtende Substrat, das auf einem drehbaren Substratträger bzw. Spin-Chuck angeordnet ist, nahe der Mitte d. h. der Rotationsachse des Substrats aufgebracht. Aufgrund der Drehung des Substrats wird die aufzubringende Flüssigkeit über die Substratoberfläche verteilt.In the spin coating, the viscous liquid to be applied is first applied to the substrate to be coated, which is arranged on a rotatable substrate carrier or spin chuck, near the center d. H. applied to the axis of rotation of the substrate. Due to the rotation of the substrate, the liquid to be applied is distributed over the substrate surface.
Diese in
Das Substrat
Die Messeinrichtungen
Die Einrichtung
Um eine unerwünschte starke Überhöhung der Beschichtung am äußeren Rand des Substrats
Die
Weiterhin ist in dem Unterbereich B des ersten und des zweiten Hauptbereichs jeweils ein erster drehbarer Substratträger und ein zweiter drehbarer Substratträger vorgesehen. Der erste drehbare Substratträger weist einen Infrarotstrahler zum Temperieren während der Rotationsbeschichtung auf. Am zweiten drehbaren Substratträger ist keine Temperiereinrichtung vorgesehen. Die Bezeichnungen IR-Strahler
Während der Messwertaufbereitung wird vorzugsweise jeweils ein Messwert auf dem Innenradius (m1), in der Mitte (m2) und auf dem Außenradius (m3) aufgenommen. Aus den Messwerten von mehreren Disks werden entsprechende Mittelwerte M1, M2 und M3 gebildet.During measured value preparation, one measured value is preferably recorded on the inner radius (m1), in the middle (m2) and on the outer radius (m3). From the measured values of several disks corresponding mean values M1, M2 and M3 are formed.
Die Anzahl N1, N2 und N3 der Disks, die zur Bildung der jeweiligen Mittelwerte verwendet werden, hängen von den Abweichungen vorher bestimmter Mittelwerte M1alt, M2alt und M3alt zu den jeweiligen Sollwerten W1, W2 bzw. W3 ab. Die Messwerte werden auf ihre Plausibilität überprüft, das heißt sie müssen innerhalb berechneter Grenzwerte liegen. Diese Grenzwerte ergeben sich aus den Abweichungen der alten Mittelwerte M1 alt, M2alt und M3alt zu den jeweiligen Sollwerten W1, W2 bzw. W3 sowie einer festgelegten Messtoleranz t. Liegt auch nur einer der drei Messwerte außerhalb der Bandbreite, wird die Disk nicht mehr für die Regelung herangezogen. Liegen die Messwerte dagegen innerhalb der Grenzwerte, werden Mittelwerte M1, M2 und M3 über N1, N2 bzw. N3 Disks gebildet.The numbers N1, N2 and N3 of the disks used to form the respective averages depend on the deviations of previously determined average values M1alt, M2alt and M3alt from the respective target values W1, W2 and W3, respectively. The measured values are checked for plausibility, ie they must lie within calculated limits. These limit values result from the deviations of the old average values M1 old, M2alt and M3old relative to the respective setpoint values W1, W2 and W3, respectively, and a specified measurement tolerance t. If only one of the three measured values lies outside the bandwidth, the disk is no longer used for the control. On the other hand, if the measured values lie within the limit values, mean values M1, M2 and M3 are formed via N1, N2 or N3 disks.
Die im vorhergehenden Regelzyklus ermittelte Stellgröße für die Abschleudergeschwindigkeit am Topf
In der eigentlichen Regelung werden die Verstärkungsfaktoren der Regler für die verfügbare Stellgröße aus vorgegebenen Faktoren (kp1, kp2, kp3), sowie den Abweichungen der Mittelwerte (M1, M2, M3) zu den jeweiligen Sollwerten (W1, W2, W3), berechnet. Mit Hilfe der berechneten Verstärkungsfaktoren (Kp1, Kp2, Kp3) werden nun die verfügbaren Stellgrößen Abschleudergeschwindigkeit bzw. Abschleuderzeit Topf
Regler 1.1 Abschleudergeschwindigkeit Topf
-
Y1.1 = Y1.1alt – Y1.1alt·(1 – X1/W)·Kp1Y1.1 = Y1.1alt - Y1.1alt · (1 - X1 / W) · Kp1
Regler 1.2 Abschleuderzeit Topf
-
Y1.2 = Y1.2alt – Y1.2alt·(1 – X1)/W)·Kp1Y1.2 = Y1.2alt - Y1.2alt · (1 - X1) / W) · Kp1
Regler 2 Leistung IR-Strahler
-
Y2 = Y2alt – Y2alt·(1 – (X2 – ΔX2)/X1)·Kp2Y2 = Y2alt - Y2alt · (1 - (X2 - ΔX2) / X1) · Kp2
Regler 3 Leistung IR-Strahler
-
Y3 = Y3alt – Y3alt·(1 – (X3 – ΔX3)/X1)·Kp3Y3 = Y3alt - Y3alt · (1 - (X3 - ΔX3) / X1) · Kp3
Als letzter Schritt wird eine Grenzwertüberprüfung durchgeführt. Liegen die ermittelten Stellgrößen Y1.1, Y1.2, Y2 und Y3 innerhalb festgelegter Grenzwerte G1.1, G1.2, G2 bzw. G3, so werden die ermittelten Stellgrößen wirksam. Liegen sie außerhalb dieser festgelegten Grenzwerte, so werden anstelle der ermittelten Stellgrößen fest vorgegebene Werte zur Steuerung des Prozesses verwendet.As a last step, a limit check is performed. If the determined manipulated variables Y1.1, Y1.2, Y2 and Y3 are within specified limit values G1.1, G1.2, G2 or G3, the determined manipulated variables become effective. If they are outside these specified limit values, fixed values are used to control the process instead of the determined manipulated variables.
Der in
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei allen Spincoating-Prozessen eingesetzt werden, beispielsweise auch zum Beschichten einer DVD oder einer Blue-Ray-Disk. Im speziellen Fall der Herstellung z. B. einer 100 μm Deckschicht (cover layer) einer Blue-Ray-Disk kann beim Spincoating die Viskosität des UV-aushärtenden Lacks mit Hilfe von einer oben beschriebenen, radial variabel einstellbaren Temperiereinrichtung so beeinflusst werden, dass sich präzise einstellbare und gleichmäßige Schichtdicke innerhalb der geforderten Toleranzen ergibt. Nach dem Beschichten bzw. Abschleudern sollte der Lack sofort durch UV-Bestrahlung ausgehärtet werden, um die Bildung eines Wulstes am Rand bei der Abkühlung des Lacks zu vermeiden. Zusätzlich kann diese Überhöhung am Rand durch das oben beschriebene intensive Bestrahlen des Randbereichs während des Abschleuderns oder auch während der UV-Härtung verhindert werden. Der Beginn und die Dauer der Bestrahlung hängen von der eingesetzten Beschichtungssubstanz und von anderen Parametern, wie beispielsweise der Rotationsgeschwindigkeit des Substrats ab. Die Dauer der Bestrahlung ist jedoch von den Abschleuderzeiten entkoppelt.The method according to the invention can be used in all spin coating processes, for example also for coating a DVD or a blue-ray disk. In the specific case of manufacturing z. B. a 100 micron cover layer (cover layer) of a blue-ray disk, the viscosity of the UV-curing lacquer can be influenced with the help of a radially variable temperature control device described above so that precisely adjustable and uniform layer thickness within the required tolerances results. After coating or spin-coating, the paint should be immediately cured by UV irradiation to avoid the formation of a bead on the edge as the paint cools. In addition, this canting at the edge can be prevented by the above-described intensive irradiation of the edge area during the spin-off or also during the UV-curing. The beginning and duration of the irradiation depend on the coating substance used and on other parameters, such as the rotational speed of the substrate. The duration of the irradiation is, however, decoupled from the Abschleuderzeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei der Herstellung von DVDs oder Blue-Ray-Disks durch Verkleben zweier (oder mehrerer) Teilsubstrate angewendet werden, bei der ein leichter Anstieg der Dicke der Kleberschichten zum Außenrand hin zu beobachten ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Viskosität des Klebers in Abhängigkeit vom Abstand zur Rotationsachse so zu beeinflussen, dass eine konstant dicke Kleberschicht über den gesamten Radius erzielt wird. Danach wird eine zweite Substrathälfte (oder Teilsubstrat) auf die konstant dicke Kleberschicht aufgelegt und so unter Bildung einer konstant dicken Zwischenschicht mit der ersten Substrathälfte bzw. dem ersten Teilsubstrat verklebt. Diese Konstanz der durch den Kleber gebildeten Zwischenschicht ist besonders bei dem Format HD DVD gefordert.The method according to the invention can also be used in the production of DVDs or Blue-Ray disks by bonding two (or more) sub-substrates, in which a slight increase in the thickness of the adhesive layers towards the outer edge is observed. With the method according to the invention, it is possible to influence the viscosity of the adhesive as a function of the distance to the axis of rotation in such a way that a constantly thick adhesive layer is achieved over the entire radius. Thereafter, a second substrate half (or partial substrate) is placed on the constantly thick adhesive layer and bonded so as to form a constantly thick intermediate layer with the first substrate half and the first sub-substrate. This constancy of the intermediate layer formed by the adhesive is particularly required in the HD DVD format.
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