浸涂用保持夹具及采用其的浸涂系统的制作方法

本发明的实施方式涉及浸涂用保持夹具及采用其的浸涂系统。

背景技术：

电子束蚀刻、光刻、纳米压印及基于高分子和/或微粒的自我组织化等的各种蚀刻技术中，必须在基板上涂敷抗蚀剂。作为抗蚀剂的涂敷方法，有旋涂法和/或喷墨法、喷涂法等各种方法，但是，将基板在抗蚀剂溶液中浸渍后通过垂直上提而形成抗蚀剂层的浸涂法，从抗蚀剂的使用量和/或生产节拍的观点看，量产性佳，常常在硬盘驱动器(HDD)介质的润滑剂涂敷工序等中使用。

浸涂法是利用在基板和抗蚀剂溶液的界面产生的弯液面而在基板上涂敷抗蚀剂的手法。将该浸涂法应用于HDD介质这样的在基板中央部有孔的基板时，存在引起下面举出的3个膜厚分布(不均)的问题，即(1)在保持夹具和基板之间产生的液体积存而形成的膜厚分布，(2)从保持夹具滴下的液滴导致的液面摇晃形成的膜厚分布及(3)由孔部中的弯液面破裂而形成的液面摇晃及膜厚分布。

关于(1)，研究了在保持夹具(悬挂臂，hanger arm)的上缘的形状形成V槽，减少与基板的接触面积，解决由在保持夹具附着的溶液形成的液体积存的方法。关于(2)，通过采用从保持夹具(悬挂臂)的前端到向升降杆安装的安装基部，使臂的下缘向下倾斜的结构，改善从保持夹具(悬挂臂)滴下液滴的问题。但是，任一技术都未公开解决(3)的问题的技术。

为了用浸涂法形成均一涂膜，必须使弯液面从基板上端到下端为止不破裂地连续形成。但是，在HDD介质这样有孔的基板中，无法在孔部中形成弯液面。因此，在基板孔部中发生弯液面的破裂。弯液面的破裂是指在孔部形成的溶液的覆膜裂开，由于其弯液面的破裂，溶液的液面振动，从 而发生膜厚分布(不均)。作为孔部中的弯液面的破裂的解决方法，考虑减慢基板的上提速度，抑制弯液面破裂的影响。但是，上提速度降低导致生产性的恶化，因此不现实。

技术实现要素：

本发明的实施方式采用浸涂法在基板上形成膜厚分布(不均)的程度较低的涂膜。

根据实施方式，提供一种浸涂用保持夹具，用于对在中央区域具有第1贯通孔的基板进行浸涂，其特征在于：包括在至少一部分具有多孔质体、能插入该第1贯通孔的保持部件。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的浸涂系统的构成的图。

图2是表示实施方式使用的保持部件的一例的概略图。

图3是表示实施方式能使用的保持部件的一例的主视图。

图4是从其他方向观察图3的图。

图5是表示采用盘部件的保持夹具的一例的概略图。

图6是表示实施方式能使用的保持部件的又一例的主视图。

图7是从其他方向观察图6的图。

图8是磁记录再现装置的一例的一部分分解的立体图。

具体实施方式

实施方式所涉及的浸涂用保持夹具，是用于对在中央区域具有第1贯通孔的基板进行浸涂的保持夹具，包括在至少一部分具有多孔质体、能插入第1贯通孔的保持部件。

另外，实施方式所涉及的浸涂系统包括：上述浸涂用保持夹具、用于收置浸涂液的浸渍槽和相对于浸渍槽使得浸涂用保持夹具升降的升降机构。

根据实施方式，通过多孔质体吸取剩余的浸涂液，抑制保持夹具和基 板之间的液体积存、从保持夹具滴下的液滴及基板的贯通孔中的弯液面的发生，能降低液面摇晃，改善膜厚分布(不均)。

实施方式使用的保持部件是能插入基板的第1贯通孔来保持基板的部件，例如可举出棒状部件、盘部件及它们的组合等。

能用作保持部件的棒状部件能具有第1贯通孔的孔径以下的直径。通过使棒状部件穿过第1贯通孔，能保持基板。

能用作保持部件的盘部件中，例如设有：在至少一部分具有第1贯通孔的孔径以下的外径且具有比第1贯通孔小的第2贯通孔的凸状区域。通过使凸状区域的第1贯通孔的孔径以下的部分穿过第1贯通孔，能保持基板。而且，能将棒状部件插入第2贯通孔。

采用盘部件时，基板的第1贯通孔被盘部件的凸状区域实质地堵塞，所以能防止基板的第1贯通孔中的弯液面的产生。

另外，凸状区域能设置在盘部件的单面或者两面。通过准备多个盘部件，在其间分别配置基板，使各凸状区域插入相邻的基板的第1贯通孔，能保持各基板，且等间隔地进行配置。而且，能向各盘部件的第2贯通孔插入棒状部件。

另外，能插入第2贯通孔的棒状部件能在至少一部分具有多孔质体。

盘部件的外径能比基板的外径大。从而，通过使基板整体被盘部件夹入，能降低溶剂挥发的气流的影响，改善膜厚分布(不均)。另外，从浸涂液上提基板时，基板离开浸涂液后，盘部件从浸涂液上提，因此，基板难以受到盘部件从浸涂液上提时浸涂液的液面摇晃所造成的影响。

凸状区域的外径能从第1贯通孔的孔径以下的大小平缓地变化到盘部件的外径的大小为止。从而，能从盘部件外径开始以平缓的曲线形成中央部的凸部，因此，从液面上提时发生的液面摇晃能抑制到最小限度。

作为多孔质体，优选能使用气孔率为0～90％、气孔径(气孔孔径)为0.2μm～1mm的多孔质体。而且，更优选能使用气孔率为30％以上、气孔径为10μm至800μm的多孔质体。通过具有该气孔率及气孔径的多孔质体，具有改善膜厚分布(不均)的效果。

多孔质体的气孔率超过90％时，多孔质体的强度变弱，有从多孔质体 产生颗粒(particle)的倾向，气孔径不足0.2μm时，实施方式的效果即弯液面的破裂效果有消失的倾向，气孔径超过1mm时，在各气孔形成的弯液面的破裂有成为溶液表面的振动原因的倾向。

另外，气孔率不足30％时，多孔质体内能吸收的溶剂量减少，在基板和多孔质体夹具之间，有容易发生由液体积存导致的膜厚分布(不均)的倾向，气孔径不足10μm时，多孔质体内残留的溶剂量多，因此，上提后由于从多孔质体夹具挥发的溶剂，有发生新的膜厚分布(不均)的倾向。

作为多孔质体，有包含聚乙烯醇(PVA)、聚氨酯、聚苯乙烯以及氟系聚合物等的海绵这样的有机材料系、包含Al或者Si等的无机化合物如氧化铝、沸石等的无机材料系。为无机材料系时，能使用气孔率为30％～50％左右的材料。为无机材料系时，从与浸涂使用的溶液的亲和性的观点看，最小气孔径能设为1μm左右。另外，最大气孔径能设为800μm左右。

最大气孔径超过800μm时，多孔质体的强度变弱，作为保持基板的夹具使用时，由于与基板的摩擦，有产生大量颗粒的倾向。而且，气孔内的弯液面发生破裂，由于其影响，有时发生液面摇晃。

最小气孔径不足1μm时，难以吸收溶液，在基板和夹具之间，有时发生由液体积存形成的膜厚分布(不均)。

另一方面，使用高分子材料系时，大多情况下，气孔率往往在80％以上。为高分子材料时，气孔率即使高，由于高分子彼此交联，因此难以引起无机材料系那样的颗粒发生的问题。关于气孔径，往往取决于与溶剂的亲和性，为具有亲和性材料时，能使用0.2μm左右到1mm左右的气孔径。采用其以上的气孔径时，气孔内的弯液面发生破裂，由于其影响，有时发生液面摇晃。

若采用多孔质体作为保持夹具，与海绵同样能吸取浸涂液，因此能改善在夹具部发生的液体积存。另外，在多孔质体的各气孔中，虽然发生弯液面的破裂即在气孔形成的浸涂液的覆膜的破裂，但是覆膜未与液面直接接触，因此能改善破裂导致的液面摇晃。

夹具不必整体是多孔质体。保持基板的夹具表面的至少一部分是多孔质体即可。例如，通过用铝和/或SUS制作保持基板的悬挂臂后将其周围用 多孔质体被覆，能形成保持夹具的保持部件。

保持夹具通过实质地堵塞基板的贯通孔，能改善弯液面的破裂导致的液面摇晃。为了在基板上形成更均一的涂膜，溶剂的干燥速度必须均一。例如采用盘部件那样仅仅堵塞基板的贯通孔的夹具时，由于多孔质体吸收的溶液在上提中干燥，在夹具附近和其以外的部分，溶剂的干燥速度产生差异，有时在所形成的涂膜发生膜厚分布(不均)。在该情况下，能通过使盘部件的外径比基板大而解决。盘部件的外径能设为在基板和液面之间形成的弯液面的高度以上。一般地说，该弯液面的高度为几毫米左右，因此，作为保持夹具，能设为比基板大10mm左右。盘部件的外径若比基板大20mm以上，则保持夹具过大，基板的大小即使不变，也有必须配合保持夹具的大小而增加浸渍槽和/或浸涂液的量的倾向。

保持夹具能通过清洗而反复使用。作为清洗的方法，能根据涂敷材料而适宜变更。例如，以无机材料的多孔质体用作夹具来涂敷抗蚀剂这样的高分子材料时，在多孔质体附着的高分子材料除了用高分子材料能溶的溶剂清洗外，还能通过加热到高分子材料的分解温度以上来清洗。另一方面，采用PVA这样的有机材料作为夹具时，能用溶解溶质的药液清洗。但是，必须注意不会溶解母材的多孔质体。

另外，涂敷的溶质采用微粒这样的无机材料时，有用溶解无机材料的药液例如食人鱼(Piranha)试剂等清洗的方法。

以下，参照图面说明实施方式。

实施例1

图1是表示实施方式所涉及的浸涂系统的构成的图。

如图示，第1实施方式所涉及的浸涂系统10具备：用于容纳液体润滑剂作为浸涂液的浸渍槽9；保持基板的浸涂用保持夹具4；使浸涂用保持夹具相对于浸渍槽9升降的升降机构8。

升降机构8具备：在浸渍槽9的侧面附近放置的基台11上沿着高度方向载置的一对螺旋状的升降杆6；相对于一对升降杆6分别能升降地设置的支撑部件7；和其两端固定到支撑部件7，相对于液体润滑剂的液面，沿着水平方向设置的水平杆5。

螺旋状的升降杆6在基台11上能旋转地载置，能通过未图示的旋转驱动部而旋转，根据其旋转的方向，能使支撑部件7及水平杆5升降。

浸涂保持夹具4具有贯通多个基板1的中心部的第1贯通孔29的棒状部件2和将棒状部件2与水平杆5连接的辅助杆3。

作为基板1，采用2.5英寸的HDD介质。HDD介质由贯通基板中心部的第1贯通孔29的多孔质体的棒状部件2支撑，多孔质体的棒状部件2经由辅助杆3及水平杆5与升降杆6连接。作为棒状部件2，采用由氧化铝形成的气孔率为30％、气孔径为200μm的多孔质体。

在该构成的浸涂系统10悬挂2.5英寸的HDD介质1的状态下，由于多孔质体的棒状部件2的外径以HDD介质的内径20mm的负公差0.05mm加工，因此，HDD介质1能稳定地以面内方向与地面垂直的方式被支撑。从而，HDD介质1以支撑状态在浸渍槽9中充满的液体润滑剂的液中浸渍后，在为了将由润滑剂形成的润滑层的膜厚设为2nm而从浸渍槽9将HDD介质1与保持夹具4一起以1.5mm/秒上提的过程中，能改善在到达基板1中心部的第1贯通孔时发生的弯液面的破裂，能减轻液面摇晃。从而，能改善基板上的润滑剂涂膜的膜厚分布(不均)，作为面内的膜厚分布，能实现标准偏差为0.5nm。在基板上，由于上提棒状部件时产生的液面摇晃，可知在第1贯通孔下方出现与液面水平的一条薄筋状的部分，该处发生膜厚分布(不均)，其膜厚较厚，为其他处1.5倍左右膜厚的3.2nm。所形成的润滑剂的膜厚除了调整上提速度外，还能通过变更润滑剂溶液中的润滑剂的浓度来进行调整。

图2是表示实施方式使用的保持部件的另一例的概略图。

如图2所示，也可以取代图1的棒状部件2，使用在铝制杆11上被覆有上述氧化铝多孔质体12的棒状部件2'。

即使使用图2所示棒状部件2'，也能改善在到达基板中心部的第1贯通孔时发生的弯液面的破裂，作为面内的膜厚分布，能实现标准偏差为0.5nm。在基板上，由于上提棒状部件时产生的液面摇晃，可知在第1贯通孔下方出现与液面水平的一条薄筋状的部分，该处发生膜厚分布(不均)，其膜厚较厚，为其他处1.5倍左右膜厚的3.2nm。

比较例1

作为比较例1，除了取代氧化铝多孔质体的棒状部件2而采用非多孔质体的铝制棒状部件以外，采用具有与实施例1同样构成的浸涂系统。所使用的铝制棒状部件的直径设为5mm，通过在部件上部添加切口，将基板与液面垂直地保持。与实施例1同样地从浸渍槽9将HDD介质1与保持夹具4一起上提时，在铝夹具和涂敷液之间所形成的弯液面发生破裂，发生液面摇晃。因而，在基板上发生润滑剂涂膜的膜厚分布(不均)。测定面内的膜厚分布时，标准偏差为1.5nm。在基板上，与溶液液面水平地，在2条筋状的部分，发生膜厚分布(不均)。基板中心部的第1贯通孔所涉及的筋状部分的膜厚分布，是夹具上提时因在第1贯通孔发生的弯液面破裂导致的液面摇晃而发生的膜厚分布，第1贯通孔下方的筋状部分的膜厚分布，是因棒状部件上提时产生的液面摇晃而发生的膜厚分布。可知因弯液面破裂导致的液面摇晃而发生的筋状部分的膜厚成为其他区域的约2倍即4.5nm。另外，可知在其下方，棒状部件上提时发生的液面摇晃导致的筋状部分的膜厚为3.1nm。

实施例2

说明取代实施例1的氧化铝多孔质体而使用包含PVA(聚乙烯醇)的多孔质体的情况。本次使用的PVA采用气孔径为150μm、气孔率为91％的PVA。PVA对醇和/或丙酮等的有机溶剂能溶，但是对润滑剂的溶剂即氟系溶剂不溶。但是，由于气孔率在90％以上，通过在溶剂浸渍而软化，因此如下图，通过在PVA的中心部插入直径为10mm的铝夹具，确保作为保持夹具的强度。

PVA预先在溶剂浸渍而软化。从而，在保持基板的状态下，基板保持部轻微凹陷，稳定地以垂直姿势支撑基板。从而，上述HDD介质以支撑状态在充满于浸渍槽中的液体润滑剂的液中浸渍后，使由润滑剂形成的润滑层的膜厚为2nm地从浸渍槽将HDD介质与保持夹具一起以1.5mm/秒上提的过程中，能改善在到达基板中心部的贯通孔时发生的弯液面的破裂，能减轻液面摇晃。从而，能改善润滑剂液面的摇晃导致的基板上的润滑剂涂膜的膜厚分布(不均)。作为面内的膜厚分布，能实现标准偏差为0.5nm。在基板上，由于棒状部件上提时产生的液面摇晃，可知在第1贯通孔下方 出现与液面水平的一条薄筋状部分，该处发生膜厚分布(不均)，其膜厚较厚，为其他处1.5倍左右膜厚的3.1nm。

实施例3

图3是表示实施方式能使用的保持部件的一例的主视图，图4是表示从箭头19的方向观察图3的图。

本实施例中，说明考虑到溶剂的挥发过程，进一步改善浸涂时形成的膜的膜厚分布的方法。如图示，所使用的保持部件17是多孔质体盘部件，其在具有直径D1的盘16的中央部，具备包括：具有基板的第1贯通孔的孔径以下的直径D3的第1凸部13和具有比基板的第1贯通孔的孔径大的直径D2的第2凸部14的凸状区域15，在凸状区域15的中心开孔有贯通水平杆的第2贯通孔22。

图5是表示采用了盘部件的保持夹具的一例的概略图。

该保持部件28除了取代使多孔质体的棒状部件2对多个基板1贯通第1贯通孔而在多个盘部件17间配置多个基板1且使铝制的棒状部件26贯通具有比第1贯通孔更小孔径的第2贯通孔22以外，具有与图1的保持部件2同样的构成。另外，这里，第1凸部13插入第1贯通孔，保持基板1。另一方面，第2凸部14不插入第1贯通孔，因此，以第2贯通孔的高度的量，在基板1和盘部件17之间隔开一定的间隔。

采用该保持部件28，与实施例1同样进行浸涂。这里，1是HDD介质，17是多孔质体盘部件，由铝制棒状部件26连接基板和多孔质体盘部件。另外，多孔质体盘部件17的外径形成得比HDD介质1的外径大10％以上。采用该保持部件28时，如图示，各HDD介质1和多孔质体盘部件17隔开基于第2凸部14的高度的一定的间隔被保持，由此能使从多孔质体挥发的溶剂的气流在基板表面一定，能使溶剂的干燥速度均一。因此，能进一步改善基板上形成的润滑剂涂膜的膜厚分布。

实际上，与实施例1同样，为了形成2nm的润滑层，以1.5nm/秒的速度上提，形成润滑层。结果，在基板上，虽然由于多孔质体盘部件的第2凸部的上提时产生的液面摇晃而在与润滑剂液面平行的筋状部分发生膜厚分布(不均)，但是，在其他区域中，几乎没有膜厚分布(不均)，膜厚分 布的标准偏差能实现0.4nm。筋状部分的膜厚约2.4nm，能实现比实施例1制作的介质良好的面内均一性。这是因为，通过在各基板间插入由多孔质体形成的盘部件，能消除液面的摇晃。

实施例4

图6是表示实施方式能使用的保持部件的另一例的主视图，图7是表示从箭头21的方向观察图6的图。

如图示，除了该盘部件27的凸部区域的第2凸部的外径从实施例3的第2凸部的外径的大小平缓地变化到盘18的外径的大小为止而与盘18一体化以外，与实施例3的盘部件17同样。盘部件27的表面24用平缓的曲线形成。

除了采用该盘部件27取代盘部件17以外，与实施例3同样进行浸涂。从而，能将夹具从液体润滑剂拔出时发生的液面摇晃抑制在最小限度。从而，能将基板上形成的润滑剂涂膜的膜厚分布(不均)抑制在最小限度。实际上，与实施例1同样，润滑剂以1.5nm/秒的速度上提，形成2nm厚的润滑层。结果，到实施例3为止发生的筋状部分消失，膜厚分布的标准偏差能实现0.2nm。这是因为，通过使夹具下侧的结构相对于液面平缓，能将液面的摇晃抑制在最小限度为止，通过在各基板间插入盘状的多孔质体，能消除液面摇晃。

另外，实施例中，使用液体润滑剂作为浸涂液，但是，也能使用分散有其他蚀刻用有机抗蚀剂、表面处理用有机材料及微粒的溶液等。

实施例5

图8是表示将能应用采用实施方式所涉及的浸涂系统涂敷液体润滑剂后的磁记录介质的磁记录再现装置的一例一部分分解的立体图。

如图8所示，磁记录再现装置130具备：顶面开口的矩形箱状的框体131；通过多个螺纹件螺纹止动到框体131的闭塞框体上端开口的未图示的顶盖。

在框体131内容纳：实施方式所涉及的磁记录介质132；作为支撑及旋转该磁记录介质132的驱动单元的主轴马达133；对磁记录介质132进行磁信号的记录及再现的磁头134；具有在前端搭载磁头134的悬架且对磁头134以能相对于磁记录介质132自由移动的方式支撑的头致动器135；能自 由旋转地支撑头致动器135的旋转轴136；经由旋转轴136使头致动器135旋转、定位的音圈马达137；以及头放大器电路基板138等。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是例示而不是用于限定发明的范围。这些新实施方式能以其它各种形态实施，在不脱离发明要旨的范围内能进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包括于发明的范围和/或要旨中，也包括于技术方案记载的发明及其均等的范围中。