專利名稱：一種濺鍍方法及濺鍍設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光盤生產(chǎn)線的濺鍍方法，以及用于實現(xiàn)該方法的濺鍍設(shè)備，可用于CD、 DVD9、 DVDR、 BD、 DVDRDL HDDVD等格式的光盤生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平不斷提高，尤其是信息化進程的加快，記錄存儲 的需要日益增長，為此光盤格式不斷推陳出新，同時也伴隨著一些工藝 技術(shù)問題的出現(xiàn)。目前光盤行業(yè)最關(guān)心的問題就是如何更好地解決光盤膜層厚度、均 勻性以及生產(chǎn)周期的問題。因為這些因素直接影響光盤行業(yè)的整個發(fā)展 和光盤廠商的竟?fàn)幜?。最開始的CD-ROM格式所需膜層厚度為 45nm，發(fā)展到CD-R光盤膜層厚度增加到70nm,而到了 DVD/R光盤 膜層的厚度一下猛增為120nm。為了濺鍍?nèi)绱顺竦哪?，必然會帶?工藝條件如濺鍍功率的提高和濺鍍時間的增長，在磁極軸線處電場與磁 場平行，有大量的高速二次電子將直接長時間轟擊盤片，以致出現(xiàn)盤片 急劇升溫而變形。同時由于雙面單層光盤格式的出現(xiàn)，對薄膜的均勻性有了更高的要 求。用于粘合兩面的粘合樹脂厚度均勻性直接受到膜層均勻性的影響， 不均造成各局部膜層的散熱性大不相同，激光束在該界面燒成的信息凹 坑結(jié)構(gòu)之間的差別隨著粘合樹脂不均性的增大而增大，這使得光盤誤碼 率大大提高。為了解決磁控賊射膜層的均勻性，最根本的方法就是完善 陰極的磁場分布。在這方面，德國的Singulus以及瑞士 Uaxis等公司做 了大量的工作，它們完善》茲場的方法主要有兩種圏，以便通過改變線圈磁場偏差來完善陰極'減鍍磁場，關(guān)于此美國專利US6344114B1專門論及到，最典型的就是Singulus的Smart Cathode。 二是在設(shè)計陰極磁場時設(shè)計了可以通過馬達驅(qū)動加以旋轉(zhuǎn)的磁鐵，這樣 形成的磁場分布可以得到大大的改善，Uaxis公司濺鍍機采用的就是此 設(shè)計，關(guān)于此Uaxis公司的賊鍍機說明書進行了適當(dāng)?shù)年U述。這兩種陰極的設(shè)計雖然可以大大地提高膜層的均勻性，但是這樣還 是不能解決濺鍍時間長的問題，仍然會出現(xiàn)盤片變形的情況，同時這種 陰極設(shè)計成^f艮高，會帶來比較高的生產(chǎn)成本問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出 一種濺鍍方法及濺鍍設(shè)備，以使濺 鍍后的光盤膜層厚度均勻，同時可以在較低功率、較短時間下濺鍍薄 膜，避免了盤片升溫而變形，也降低了光盤生產(chǎn)周期。一種濺鍍方法，包括取來待濺鍍的盤片并將其抽真空至預(yù)真空后，將所述盤片旋轉(zhuǎn)傳輸 到第一濺鍍腔；通過所述第一濺鍍腔進行濺鍍，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚 A時停止濺鍍，并將已濺鍍的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降诙R鍍腔；以及由所述 第二賊鍍腔將所述已濺鍍的膜厚繼續(xù)濺鍍到膜厚B，所述膜厚B為預(yù)定 設(shè)置的要濺鍍的總膜厚，膜厚B^膜厚A，且均為常數(shù)。由于單一固定磁鐵形成的磁場不夠理想，濺鍍出的薄膜均勻性較差，為了在較低的成本條件下改變這一問題，本發(fā)明就根據(jù)第一濺鍍腔固定磁鐵的磁場分布，在第二濺鍍腔中照樣用固定磁鐵但對于它的設(shè)計 結(jié)構(gòu)排列與第一濺鍍腔的有所不同，這樣可以達到在磁場上面的互補，那么經(jīng)過這兩個腔體濺鍍出來的薄膜均勾性就可以得到了很大的改善， 很好地滿足了最新光盤格式對膜層高均勻性的要求。 此外，所述膜厚B是膜厚A的兩倍。本發(fā)明設(shè)計了兩個濺鍍腔，將所需鍍的膜層分兩次濺鍍，使得每個 濺鍍腔所鍍的膜厚大大減少，從而可以在較低的濺鍍功率條件下完成濺 鍍，這樣避免了因高速二次電子撞擊導(dǎo)致盤片溫度急劇升高而變形，很大程度地提高了成品率。此外，從所述第 一濺鍍腔將所述盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)剿龅诙R鍍腔的操作，還包括將所述已'減鍍的盤片經(jīng)旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)角粌?nèi)閑置托盤位進行 中轉(zhuǎn)，再由所述腔內(nèi)閑置托盤位傳輸?shù)剿龅诙R鍍腔。整個濺鍍過程中，兩個濺鍍腔都可以同時進行，這樣鍍膜的濺鍍時 間基本取決于 一個濺鍍腔的濺鍍時間。由于每個濺鍍腔的所鍍膜厚相對 單腔、減鍍機來說大大地減少，那么就是在比較低的功率條件下濺鍍，時 間也可以得到縮短，從而提高了生產(chǎn)效率。此外，將所述腔內(nèi)盤片閑置位設(shè)置在所述第一濺鍍腔和所述第二濺 鍍腔之間的中間位置。本發(fā)明設(shè)計的兩個濺鍍腔與載鎖腔相互成空間90度，而單腔濺鍍 設(shè)備的濺鍍腔與載鎖腔相互成空間180度，這種設(shè)計減少了腔內(nèi)的傳輸 時間，為提高整個生產(chǎn)效率做出了貢獻。此外，由所述第二'減鍍腔進行濺鍍的操作包括通過改變所述第二 濺鍍腔所包括的第二陰極磁體徑向位置及其高度來調(diào)節(jié)靶材表面磁場水 平分量的分布，并有選擇地對耙材內(nèi)圏和外圏進行刻蝕。一種濺鍍設(shè)備，包括載鎖腔，用于取來待濺鍍的盤片并將其抽真空至預(yù)真空后傳送給腔 內(nèi)手臂，并從所述腔內(nèi)手臂獲取已濺鍍完的盤片；腔內(nèi)手臂，用于將所 述盤片從所述載鎖腔旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降谝粸R鍍腔，將所述第 一濺鍍腔已濺鍍 的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降诙R鍍腔，以及將所述第二濺鍍腔濺鍍后的盤片旋 轉(zhuǎn)傳輸?shù)剿鲈枣i腔；第一濺鍍腔，用于在其所包括的第一陰極產(chǎn)生的 磁場作用下為盤片濺鍍膜層，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍，所 述膜厚A為常數(shù)；以及第二濺鍍腔，包括第二陰極，用于產(chǎn)生磁場； 濺鍍單元，根據(jù)所述磁場進行盤片濺鍍；檢測單元，檢測第一濺鍍腔已 濺鍍的膜厚以及所述濺鍍單元已濺鍍的膜厚并通知控制單元；控制單 元，根據(jù)預(yù)定設(shè)置的要濺鍍的總膜厚B以及所述第一濺鍍腔已濺鍍的膜 厚控制所述濺鍍單元的濺鍍過程，即當(dāng)所述濺鍍單元濺鍍的膜厚為膜厚 B減去所述第一濺鍍腔已濺鍍膜厚時，通知所述濺鍍單元停止濺鍍，膜厚B^膜厚A，且所述膜厚B為常數(shù)。此外，所述膜厚B是膜厚A的兩倍。此外，所述系統(tǒng)還包括腔內(nèi)盤片閑置位，設(shè)置在所述第一濺鍍腔 和所述第二濺鍍腔之間，用于將所述第一濺鍍腔已濺鍍的盤片中轉(zhuǎn)到所 述第二濺鍍腔。此外，所述腔內(nèi)盤片閑置位設(shè)置在所述第一賊鍍腔和所述第二'減鍍 腔之間的中間位置。此外，所述系統(tǒng)還包括第一陰極開啟裝置，用于將所述第一陰極 垂直升高一定高度后打開；和/或第二陰極開啟裝置，用于將所述第二 陰極垂直升高一定高度后打開。在兩個陰極旁各安裝了一個驅(qū)動馬達，是為了在打開陰極時首先將 陰極垂直升高一定高度然后再扳動陰極加以打開，這樣可以避免直接打 開陰極而可能導(dǎo)致大MASK的變形。此外，所述系統(tǒng)還包括倒立安裝的分子泵，所述分子泵用于為所 述第一濺鍍腔和/或所述第二濺鍍腔產(chǎn)生高真空。本發(fā)明濺鍍設(shè)備各腔體尺寸大小適中，結(jié)構(gòu)嚴密緊簇，保證了好的 真空抽速和工作真空度的穩(wěn)定性以及各部件靈活快速運轉(zhuǎn)；設(shè)計倒立安 裝分子泵，可以減少對分子泵的損害，提高了分子泵的使用壽命。此外，所述控制單元改變所述第二陰極磁體徑向位置及其高度來調(diào) 節(jié)乾材表面磁場水平分量的分布；以及所述濺鍍單元根據(jù)所述磁場有選 擇地對耙內(nèi)圏和外圏進行刻蝕濺鍍，達到濺鍍互補效果。針對現(xiàn)有技術(shù)已有的單腔濺鍍設(shè)備的缺點，本發(fā)明提出具有雙濺鍍 腔的濺鍍設(shè)備，并通過該濺鍍設(shè)備實現(xiàn)對光盤的濺鍍方法。設(shè)計兩濺鍍 陰極固定磁鐵的結(jié)構(gòu)以及排列來達到形成具有互補性的磁場，這樣通過 兩濺鍍腔'減鍍形成的薄膜，能得到好的均勻性。兩個濺鍍腔分兩次濺鍍 光盤所需膜層，可以在較低功率、較短時間下濺鍍薄膜，避免了盤片升 溫而變形，同時也降低了光盤生產(chǎn)周期。


7圖1示出本發(fā)明中的濺鍍方法流程圖。圖2示出本發(fā)明另 一實施方式中的濺鍍方法流程圖。圖3示出本發(fā)明實施例中的濺鍍方法流程圖。圖4示出本發(fā)明中濺鍍設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖5示出本發(fā)明中盤片膜層厚度與盤片半徑的關(guān)系示意圖。圖6示出本發(fā)明濺鍍設(shè)備中第二賊鍍腔的結(jié)構(gòu)圖。圖7示出本發(fā)明另一實施方式中濺鍍設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖8示出本發(fā)明圖7中濺鍍設(shè)備的實施例。圖9示出本發(fā)明第一濺鍍腔托盤位與第二濺鍍腔托盤位的位置關(guān)系 示意圖。圖IO示出本發(fā)明腔內(nèi)手臂的內(nèi)部圖。圖11示出本發(fā)明另一實施方式中濺鍍設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖12示出本發(fā)明圖11中所述濺鍍設(shè)備的實施例。
具體實施方式
本發(fā)明提出的濺鍍方法以及濺鍍設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)的單腔濺鍍機不 同，本發(fā)明通過具有雙陰極濺鍍腔的濺鍍設(shè)備進行濺鍍，每個陰極用的 是固定磁鐵并達到磁場互補的效果，以便通過在第二腔濺鍍而成的薄膜 來消除在第一腔濺鍍膜層的不均，從而綜合起來達到好的膜層均勻性。 同時分兩次濺鍍光盤所需厚度的膜層，這樣基本上可以在每個腔中濺鍍 一半膜厚的薄膜，如此可以在較低功率、較短時間下濺鍍，大大降低二 次電子轟擊盤片的速度和時間，使盤片不會因此而升溫，這樣明顯提高 了光盤的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，獲得了很好的經(jīng)濟效益。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述。 圖1示出本發(fā)朋提出的一種濺鍍方法，包括以下步驟 在步驟110,取來待濺鍍的盤片并將其抽真空至預(yù)真空后，將所述 盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降?一濺鍍腔。在步驟120,通過第一濺鍍腔在磁場的作用下進行濺鍍，在達到預(yù) 定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍，并將已濺鍍的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降诙R鍍腔，在所述第一濺鍍腔和第二濺鍍腔內(nèi)盤片被抽真空至高真空。在步驟130,由所述第二濺鍍腔在磁場的作用下將所述已'減鍍的膜 厚繼續(xù)濺鍍到膜厚B，所述膜厚B為預(yù)定設(shè)置的要濺鍍的總膜厚，膜厚 B^膜厚A，且均為常數(shù)。雖然在步驟120中是濺鍍到膜厚A時停止濺 鍍，但是已濺鍍的膜厚不一定等于膜厚A，因此，需要在已濺鍍的基礎(chǔ) 上繼續(xù)濺鍍到膜厚B，以通過第二腔濺鍍在磁場作用下濺鍍而成的薄膜 來消除在第一腔濺鍍膜層的不均。第一'踐鍍腔包括第一陰極，并且第一 濺鍍腔的濺鍍操作與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，第二濺鍍腔包括第二陰極，第 二陰極與第一陰極具有互補性，即通過改變所述第二賊鍍腔所包括的第 二陰極磁體徑向位置及其高度來調(diào)節(jié)耙材表面磁場水平分量的分布，并 有選擇地對耙材內(nèi)圏和外圏進行刻蝕。從而綜合起來達到好的膜層均勻 性。在附圖5中可以看到所濺鍍的膜厚關(guān)系圖。較佳地，在步驟130中，設(shè)定膜厚B〉膜厚A，尤其是膜厚B為膜 厚A的兩倍或接近兩倍，則在'減鍍過程中，每當(dāng)盤片向前推進一個位， 下一個盤片馬上上來補位，所以在開始時第二濺鍍腔會等待盤片，到以 后進入盤片時，第 一賊鍍腔和第二'踐鍍腔就可以同時賊鍍連續(xù)不斷地生 產(chǎn)，這樣整個鍍膜階段時間基本就只取決于單個濺鍍腔的濺鍍時間，從 而減少了濺鍍時間，提高了濺鍍效率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解，本發(fā)明雖然以具有兩濺鍍腔的兩 次賊鍍?yōu)槔M行'減鍍方法的說明，但是，同樣可以擴展到由多個濺鍍腔 的多次濺鍍來完成盤片的濺鍍過程，并用于實現(xiàn)本發(fā)明所述的實現(xiàn)膜厚 均勻、縮短生成周期等目的，上述的變形和相應(yīng)修改都應(yīng)該覆蓋在本權(quán) 利要求書的保護范圍之內(nèi)。圖2示出本發(fā)明另一實施方式中的濺鍍方法，與圖l所述方法的區(qū) 別是，在步驟120中，將盤片從所述第一濺鍍腔進行中轉(zhuǎn)后旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)?所述第二濺鍍腔，從而減少了從第 一濺鍍腔到第二濺鍍腔的中轉(zhuǎn)時間， 同樣可以提高濺鍍效率。此時，步驟120包括步驟120-1，通過第一濺鍍腔進行濺鍍，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚A 時停止濺鍍；以及步驟120-2，將已'減鍍的盤片從所述第一濺鍍腔進行中轉(zhuǎn)后旋轉(zhuǎn)傳 輸?shù)降诙R鍍腔。較佳地，將中轉(zhuǎn)位設(shè)置在第 一 濺鍍腔和第二濺鍍腔的中間位置或接 近中間的位置，使得第 一 濺鍍腔到所述中轉(zhuǎn)位的中轉(zhuǎn)時間基本等于所述 中轉(zhuǎn)位到第二濺鍍腔的中轉(zhuǎn)時間。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理 解，本發(fā)明所述的中轉(zhuǎn)位的個數(shù)也可以為多個，即第二濺鍍腔可以在更 短的時間內(nèi)接收到需要濺鍍的盤片，從而提高處理速度。圖3示出本發(fā)明實施例中的濺鍍方法，通過濺鍍設(shè)備實現(xiàn)濺鍍過 程，所述濺鍍設(shè)備包括載鎖腔2、主真空腔、陰極開啟裝置10、機械 泵14、分子渦輪泵9、 Pirani真空規(guī)13、離子真空規(guī)8、載鎖腔馬達 11、腔內(nèi)手臂驅(qū)動馬達12、以及濺鍍腔托盤驅(qū)動馬達15。該方法包括 以下步驟在步驟210，由腔外手臂1從主生產(chǎn)線傳送帶取來盤片并傳送給栽 鎖腔2，并經(jīng)由載鎖腔2傳送給主真空腔。載鎖腔2大小設(shè)計合理，結(jié) 構(gòu)嚴密精致，在載鎖腔馬達11和機械泵14的驅(qū)動下，可以在很短的時 間內(nèi)將盤片抽真空至預(yù)真空。Pirani真空規(guī)13用于測量機械泵14錦旗 口以及載鎖腔2的真空度。機械泵14不僅用于為載鎖腔2產(chǎn)生預(yù)真 空，還用于作為分子渦輪泵9的前置泵。在步驟220,主真空腔進一步包括腔內(nèi)手臂SA、第一濺鍍腔、以 及第二濺鍍腔。腔內(nèi)手臂將載鎖腔2傳送的盤片旋轉(zhuǎn)90度傳輸?shù)降谝?濺鍍腔。主真空腔內(nèi)盤片會被抽真空至高真空，在設(shè)計時主要考慮了抽真空 的速度和托盤在腔內(nèi)運轉(zhuǎn)時不能與蓋頂碰撞等問題，即它的大小尺寸要 適中，腔內(nèi)結(jié)構(gòu)排列緊簇有序。腔內(nèi)手臂SA在載鎖腔2和濺鍍腔托盤 位之間傳送盤片。腔內(nèi)手臂SA由大型號的腔內(nèi)手臂驅(qū)動馬達12來控 制和驅(qū)動，在此驅(qū)動下，它可以快速地加以轉(zhuǎn)動。SA手掌把盤片吸 住，SA手掌汽缸也將各個真空腔密封起來。所述第一濺鍍腔包括第一 陰極3，第一'濺鍍腔通過用于承載盤片的第一濺鍍腔托盤位4與腔內(nèi)手 臂的手掌對應(yīng)形成。所述第二濺鍍腔包括第二陰極7，第二濺鍍腔通過用于承栽盤片的第二濺鍍腔托盤位6與腔內(nèi)手臂的手掌對應(yīng)形成。第一 濺鍍腔托盤位4以及第二濺鍍腔托盤位6通過濺鍍腔托盤驅(qū)動馬達15 加以驅(qū)動運轉(zhuǎn)。分子渦輪泵9用于為主真空腔產(chǎn)生高真空。離子真空規(guī)8用于測量 主真空腔內(nèi)的真空度。較佳地，分子泵9的安裝設(shè)計與別的安裝有所不 同，它不是豎立安裝在腔體上而是把它倒立安裝在主真空腔上，這樣可 以避免灰塵、油污等小物體通過分子泵入口直接進入到了分子泵中，不 然很可能會損壞高速旋轉(zhuǎn)的分子泵旋片，同時還會使分子泵主軸壽命降 低，大大降低了分子泵的使用壽命。在步驟230，第一濺鍍腔在該第一陰極3產(chǎn)生的磁場作用下為盤片 濺鍍膜層，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍。當(dāng)打開第一陰極3時 首先通過開啟陰極開啟裝置10將第一陰極3垂直升高一定高度，讓它 完全與大MASK脫離時再將陰極扳動加以打開，以避免人工打開陰極 時可能會損傷大MASK。在步驟240 ，由腔內(nèi)手臂將盤片旋轉(zhuǎn)卯度傳輸?shù)角粌?nèi)盤片閑置托盤 位5進行中轉(zhuǎn)。在步驟250 ，再由腔內(nèi)手臂將盤片旋轉(zhuǎn)卯度從腔內(nèi)盤片閑置托盤位 5傳輸?shù)降诙R鍍腔。在步驟260，第二濺鍍腔在該第二陰極產(chǎn)生的磁場作用下為盤片濺 鍍膜層，在第一濺鍍腔濺鍍的膜層厚度基礎(chǔ)上繼續(xù)濺鍍，使已濺鍍的總 膜層厚度達到預(yù)定設(shè)置的膜厚B時停止濺鍍，其中，膜厚B^膜厚A， 以滿足光盤對于膜層均勻性的高要求。該第二陰極與第 一 陰極具有互補 性，通過改變所述第二'濺鍍腔所包括的第二陰極磁體徑向位置及其高度 來調(diào)節(jié)靶材表面磁場水平分量的分布，并有選擇地對靶材內(nèi)圏和外圈進 行刻蝕。當(dāng)打開第二陰極時首先通過開啟陰極開啟裝置10將第二陰極 垂直升高一定高度，以避免人工打開陰極時可能會損傷大MASK。在步驟270,由腔內(nèi)手臂將第二濺鍍腔已濺鍍完的盤片傳送給載鎖 腔2,并經(jīng)由載鎖腔2傳輸?shù)角煌馐直?，腔外手臂1把其傳送到生產(chǎn) 下線。圖4示出本發(fā)明的一種'踐鍍設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)的單腔濺鍍機不同的 是，本發(fā)明中為雙腔濺鍍設(shè)備，通過第二濺鍍腔對第一濺鍍腔所濺鍍的 膜層厚度進行補充濺鍍，以使濺鍍的膜層厚度更均勻、生產(chǎn)周期更短。 當(dāng)然，本發(fā)明所述濺鍍設(shè)備的濺鍍腔的個數(shù)也可能是三個或更多，通過 各個濺鍍腔配合完成一次濺鍍過程并實現(xiàn)上述目的。所述濺鍍設(shè)備包 括載鎖腔，用于取來待濺鍍的盤片并將其抽真空至預(yù)真空后傳送給腔 內(nèi)手臂，并從所述腔內(nèi)手臂獲取已濺鍍完的盤片；腔內(nèi)手臂，用于將所述盤片從所述載鎖腔旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降?一濺鍍腔， 將所述第一濺鍍腔已濺鍍的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降诙R鍍腔，以及將所述第 二'減鍍腔濺鍍后的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)剿鲈枣i腔，在所述第一濺鍍腔和第 二濺鍍腔內(nèi)盤片被抽真空至高真空；第一賊鍍腔，用于在其所包括的第一陰極產(chǎn)生的磁場作用下為盤片 濺鍍膜層，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍，所述膜厚A為常 數(shù)；以及第二濺鍍腔，用于在其所包括的第二陰極產(chǎn)生的磁場作用下，將所 述已濺鍍的膜厚繼續(xù)濺鍍到膜厚B，所述膜厚B為預(yù)定設(shè)置的要濺鍍的 總膜厚，膜厚B^膜厚A，且所述膜厚B為常數(shù)。在所述第一濺鍍腔和 第二濺鍍腔內(nèi)盤片被抽真空至高真空。本發(fā)明設(shè)計了兩個濺鍍腔，將所需濺鍍的膜層分兩次濺鍍，使得每 個濺鍍腔所鍍的膜厚大大減少，從而可以在較低的濺鍍功率條件下完成 濺鍍，不僅滿足均勻性的要求，同時避免了因高速二次電子撞擊導(dǎo)致盤 片溫度急劇升高而變形，很大程度地提高了成品率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)該可以理解，本發(fā)明雖然以具有兩'踐鍍腔的兩次濺鍍?yōu)槔M行濺鍍說 明，但是，同樣可以擴展到由多個濺鍍腔的多次濺鍍來完成盤片的濺鍍 過程，并用于實現(xiàn)本發(fā)明所述的實現(xiàn)膜厚均勻、縮短生成周期等目的， 上述變形和相應(yīng)修改都應(yīng)該覆蓋在本權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。圖5示出盤片膜層厚度與盤片半徑的關(guān)系示意圖，圖5 (a)為經(jīng)第 一'減鍍腔濺鍍后的膜層厚度，第一濺鍍腔在達到設(shè)定的膜厚A時停止濺鍍，此時從圖5(a)中可以看到厚度并不均勻，然后由第二濺鍍腔在此 基礎(chǔ)上繼續(xù)濺鍍，根據(jù)預(yù)定設(shè)置的膜厚B的要求，對于已經(jīng)濺鍍的厚度 進行補充式濺鍍，則如圖5(b)所示，需要由第二濺鍍腔濺鍍的厚度 為厚度B-已濺鍍厚度，最終完成光盤的膜層厚度的濺鍍?yōu)閳D5 (c)所 示，達到了膜層均勻性的要求。較佳地，膜厚B〉膜厚A，尤其是膜厚B為膜厚A的兩倍或接近兩 倍，則在濺鍍過程中，每當(dāng)盤片向前推進一個位，下一個盤片馬上上來 補位，所以在開始時第二濺鍍腔會等待盤片，到以后進入盤片時，第一 濺鍍腔和第二濺鍍腔就可以同時濺鍍連續(xù)不斷地生產(chǎn)，這樣整個鍍膜階 段時間基本就只取決于單個濺鍍腔的濺鍍時間，從而減少了 '減鍍時間， 提高了濺鍍效率。圖6示出本發(fā)明賊鍍設(shè)備的第二濺鍍腔的結(jié)構(gòu)圖。所述第二濺鍍腔 包括第二陰極、檢測單元、濺鍍單元、以及控制單元，其中，第二陰極 產(chǎn)生磁場，該第二陰極與第一陰極具有互補性，通過控制單元改變第二 陰極磁體徑向位置及其高度來調(diào)節(jié)靶材表面磁場水平分量的分布。濺鍍 單元才艮據(jù)所述磁場有選擇地把靶材內(nèi)圏和外圏進行刻蝕濺鍍。檢測單元 檢測第一濺鍍腔已濺鍍的膜厚以及所述濺鍍單元已濺鍍的膜層厚度并通 知控制單元?？刂茊卧鶕?jù)預(yù)定設(shè)置的要濺鍍的總膜厚B以及所述第一 賊鍍腔已濺鍍的膜厚控制濺鍍單元的濺鍍過程，即當(dāng)所述濺鍍單元濺鍍 的膜厚為膜厚B減去所述第一濺鍍腔已濺鍍膜厚時，通知所述濺鍍單元 停止濺鍍。圖7示出本發(fā)明另一實施方式中的濺鍍設(shè)備。在圖4所述濺鍍設(shè)備 的基礎(chǔ)上還包括腔內(nèi)盤片閑置位5，設(shè)置在第一濺鍍腔和第二濺鍍腔之 間，用于將第一濺鍍腔濺鍍后的盤片中轉(zhuǎn)到第二濺鍍腔，這樣減少了從 第 一 濺鍍腔到第二濺鍍腔的中轉(zhuǎn)時間，同樣可以提高濺鍍效率。較佳地，將腔內(nèi)盤片閑置位5設(shè)置在第一濺鍍腔和第二濺鍍腔的中 間位置或接近中間的位置，使得第一濺鍍腔到腔內(nèi)盤片閑置位5的中轉(zhuǎn) 時間基本等于腔內(nèi)盤片閑置位5到第二濺鍍腔的中轉(zhuǎn)時間。另外，腔內(nèi) 盤片閑置位5的個數(shù)也可以為多個，即第二濺鍍腔可以在更短的時間內(nèi)13接收到需要濺鍍的盤片，從而提高處理速度。本發(fā)明設(shè)計的兩個濺鍍腔與載鎖腔相互成空間90度，而現(xiàn)有技術(shù) 中單腔濺鍍機的濺鍍腔與載鎖腔相互成空間180度，這種設(shè)計減少了腔 內(nèi)的傳輸時間，為提高整個生產(chǎn)效率做出了貢獻。在整個賊鍍過程中， 兩個濺鍍腔可以同時進行，這樣鍍膜的'減鍍時間基本取決于一個賊鍍腔 的濺鍍時間。由于每個濺鍍腔的所鍍膜厚相對單腔濺鍍機來說大大地減 少，那么就是在比較低的功率條件下濺鍍，時間也可以得到縮短，從而 提高了生產(chǎn)效率。圖8示出本發(fā)明圖7中濺鍍設(shè)備的實施例。下面以兩個濺鍍腔為例 進行說明，此時，所述濺鍍設(shè)備包括載鎖腔2、與載鎖腔配套的載鎖 腔馬達ll、機械泵14、以及Pirani真空規(guī)13，主真空腔、與主真空腔 配套的分子渦輪泵9、以及離子真空規(guī)8。載鎖腔2在腔外手臂(PA) 1與主真空腔之間傳送盤片，即把腔外 手臂1從主生產(chǎn)線傳送帶取來的盤片傳送給主真空腔，并把從主真空腔 獲取的已濺鍍完的盤片傳送給腔外手臂1。載鎖腔2大小設(shè)計合理，結(jié) 構(gòu)嚴密精致，在載鎖腔馬達11和機械泵14的驅(qū)動下，可以在很短的時 間內(nèi)將盤片抽真空至預(yù)真空。Pirani真空規(guī)13用于測量機械泵14錦旗 口以及載鎖腔2的真空度。機械泵14不僅用于為載鎖腔2產(chǎn)生預(yù)真 空，還作為分子渦輪泵9的前置泵。同時在腔外手臂l取碟時，載鎖腔 2的托盤頂上時能更好地達到主真空腔與外界密封，這樣不至于較大地 影響主真空腔的真空度。腔外手臂1由馬達控制和帶動。PA手掌把盤 片吸住，PA手掌汽缸也將載鎖腔密封起來。主真空腔內(nèi)盤片會被抽真空至高真空，分子渦輪泵9用于為主真空 腔產(chǎn)生高真空。離子真空規(guī)8用于測量主真空腔內(nèi)的真空度。在設(shè)計時 主要考慮了抽真空的速度和托盤在腔內(nèi)運轉(zhuǎn)時不能與蓋頂碰撞等問題， 即它的大小尺寸要適中，腔內(nèi)結(jié)構(gòu)排列緊簇有序。主真空腔進一步包括腔內(nèi)手臂SA、第一濺鍍腔、第二濺鍍腔、 以及空閑腔。腔內(nèi)手臂SA將載鎖腔2傳送的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降谝粸R鍍 腔。腔內(nèi)手臂SA由大型號的腔內(nèi)手臂驅(qū)動馬達12來控制和驅(qū)動，在此驅(qū)動下，它可以快速地加以轉(zhuǎn)動。SA手掌頂起并把盤片吸住形成'減 鍍腔，SA手掌汽缸也將各個真空腔密封起來。所述第一濺鍍腔包括第 一陰極3，第一濺鍍腔通過用于承載盤片的第一濺鍍腔托盤位4與腔內(nèi) 手臂的手掌對應(yīng)形成。所述第二賊鍍腔包括第二陰極7，第二賊鍍腔通 過用于承載盤片的第二濺鍍腔托盤位6與腔內(nèi)手臂的手掌對應(yīng)形成。第 一濺鍍腔托盤位4與第二賊鍍腔托盤位6在'踐鍍腔托盤驅(qū)動馬達15的 驅(qū)動下快速轉(zhuǎn)動。有關(guān)第一濺鍍腔托盤位4與第二濺鍍腔托盤位6的位 置關(guān)系示意圖以及腔內(nèi)手臂的內(nèi)部圖請參見圖9和圖10。第一濺鍍腔在該第一陰極產(chǎn)生的磁場作用下為盤片濺鍍膜層，在達 到預(yù)定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍，并由腔內(nèi)手臂將盤片旋轉(zhuǎn)90度傳輸 到腔內(nèi)盤片閑置位5。腔內(nèi)盤片閑置位5用于將所述盤片進行中轉(zhuǎn)，然 后由腔內(nèi)手臂旋轉(zhuǎn)90度后傳輸?shù)降诙R鍍腔。第二濺鍍腔所包括的第二陰極7與第一陰極3具有互補性，第二濺 鍍腔在第二陰極7產(chǎn)生的磁場作用下為盤片濺鍍膜層，在第一濺鍍腔濺 鍍的膜層厚度基礎(chǔ)上繼續(xù)濺鍍，使已濺鍍的總膜層厚度達到預(yù)定設(shè)置的 膜厚B時停止濺鍍，以滿足光盤對于膜層均勻性的高要求。其中，膜厚 Bj厚A，膜厚B與膜厚A均為常數(shù)。腔內(nèi)手臂將第二濺鍍腔濺鍍完 的盤片旋轉(zhuǎn)后傳送到載鎖腔2 。圖11示出本發(fā)明另一實施方式中的濺鍍設(shè)備。與上述實施例不同 的是，該濺鍍設(shè)備還包括第一陰極開啟裝置，用于將所述第一陰極垂直 升高一定高度后打開，和/或第二陰極開啟裝置，用于將所述第二陰極 垂直升高一定高度后打開。在打開陰極時首先通過開啟陰極開啟裝置10 將陰極垂直升高一定高度，讓它完全與大MASK脫離時再將陰極扳動 加以打開，以避免人工打開陰極時可能會損傷大MASK。圖12示出本 發(fā)明竭11中所述濺鍍設(shè)備的實施例。從圖中可以看到包括了第一陰極 開啟裝置和第二陰極開啟裝置。根據(jù)本發(fā)明另一實施方式中的濺鍍設(shè)備，較佳地，所述分子泵9的 安裝設(shè)計與別的安裝有所不同，是倒立安裝的，用于為所述第一濺鍍腔 和/或所述第二濺鍍腔產(chǎn)生高真空。這樣可以避免灰塵、油污等小物體通過分子泵入口直接進入到了分子泵中，不然很可能會損壞高速旋轉(zhuǎn)的 分子泵旋片，同時還會使分子泵主軸壽命降低，大大降低了分子泵的使 用壽命。由于單一固定磁鐵形成的磁場不夠理想，'踐鍍出的薄膜均勻性較差，為了在較低的成本條件下改變這一問題，本發(fā)明就根據(jù)第一濺鍍腔固定磁鐵的磁場分布，在第二濺鍍腔中照樣用固定磁鐵但對于它的設(shè)計 結(jié)構(gòu)排列與第一賊鍍腔的有所不同，這樣可以達到在磁場上面的互補。第一濺鍍腔和第二濺鍍腔利用濺鍍原理(氬氣作為工藝氣體)，在設(shè)計時考慮到盤片的大小，鍍膜時盤片與靶材的最佳距離等因素，設(shè)計出結(jié)構(gòu)精密鍍膜效果佳的腔體，以盡量減小濺鍍出的膜層厚度的不均勻性。本發(fā)明濺鍍設(shè)備各腔體尺寸大小適中，結(jié)構(gòu)嚴密緊簇，保證了好的真空抽速和工作真空度的穩(wěn)定性以及各部件靈活快速運轉(zhuǎn)。解決了濺鍍膜層厚度不均勻的問題，同時縮短了生成周期，提高了效率。
權(quán)利要求
1. 一種濺鍍方法，包括以下步驟取來待濺鍍的盤片并將其抽真空至預(yù)真空后，將所述盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降谝粸R鍍腔；通過所述第一濺鍍腔進行濺鍍，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍，并將已濺鍍的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降诙R鍍腔；以及由所述第二濺鍍腔將所述已濺鍍的膜厚繼續(xù)濺鍍到膜厚B，所述膜厚B為預(yù)定設(shè)置的要濺鍍的總膜厚，膜厚B≥膜厚A，且均為常數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述濺鍍方法，其中，所述膜厚B是膜厚A的 兩倍。
3. 如權(quán)利要求1所述濺鍍方法，其中，從所述第一濺鍍腔將所 述盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)剿龅诙R鍍腔的操作，還包括將所述已賊鍍的盤片經(jīng)旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)角粌?nèi)閑置托盤位進行中轉(zhuǎn)，再由 所述腔內(nèi)閑置托盤位傳輸?shù)剿龅诙R鍍腔。
4. 如權(quán)利要求3所述濺鍍方法，其中，將所述腔內(nèi)盤片閑置位 設(shè)置在所述第一濺鍍腔和所述第二濺鍍腔之間的中間位置。
5. 如權(quán)利要求1所述濺鍍方法，其中，由所述第二濺鍍腔進行 濺鍍的操作包括通過改變所述第二'減鍍腔所包括的第二陰極磁體徑向位置及其高度 來調(diào)節(jié)靼材表面磁場水平分量的分布，并對靶材內(nèi)圏和外圏進行刻蝕。
6. —種濺鍍設(shè)備，包括載鎖腔，用于取來待濺鍍的盤片并將其抽真空至預(yù)真空后傳送給腔 內(nèi)手臂，并從所述腔內(nèi)手臂獲取已濺鍍完的盤片；腔內(nèi)手臂，用于將所述盤片從所述載鎖腔旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降谝粸R鍍腔， 將所述第 一濺鍍腔已濺鍍的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降诙R鍍腔，以及將所述第 二濺鍍腔濺鍍后的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)剿鲚d鎖腔；第一'減鍍腔，用于在其所包括的第一陰極產(chǎn)生的磁場作用下為盤片 濺鍍膜層，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍，所述膜厚A為常數(shù)；以及第二'減鍍腔，包括 第二陰極，用于產(chǎn)生磁場； 濺鍍單元，根據(jù)所述磁場進行盤片濺鍍；檢測單元，檢測第 一濺鍍腔已賊鍍的膜厚以及所述賊鍍單元已濺 鍍的膜厚并通知控制單元；控制單元，根據(jù)預(yù)定設(shè)置的要濺鍍的總膜厚B以及所述第一濺鍍 腔已'減鍍的膜厚控制所述賊鍍單元的'減鍍過程，即當(dāng)所述濺鍍單元濺鍍 的膜厚為膜厚B減去所述第一濺鍍腔已濺鍍膜厚時，通知所述濺鍍單元 停止濺鍍，膜厚B^II厚A，且所述膜厚B為常數(shù)。
7. 如權(quán)利要求6所述濺鍍設(shè)備，其中，所述膜厚B是膜厚A的 兩倍。
8. 如權(quán)利要求6所述濺鍍設(shè)備，還包括腔內(nèi)盤片閑置位，設(shè)置在所述第一濺鍍腔和所述第二濺鍍腔之間， 用于將所述第一濺鍍腔已濺鍍的盤片中轉(zhuǎn)到所述第二濺鍍腔。
9. 如權(quán)利要求8所述濺鍍設(shè)備，其中，所述腔內(nèi)盤片閑置位設(shè) 置在所述第一濺鍍腔和所述第二濺鍍腔之間的中間位置。
10. 如權(quán)利要求6所述賊鍍設(shè)備，還包括第一陰極開啟裝置，用于將所述第一陰極垂直升高一定高度后打 開；和/或第二陰極開啟裝置，用于將所述第二陰極垂直升高一定高度后打開。
11. 如權(quán)利要求6所述濺鍍設(shè)備，還包括倒立安裝的分子泵， 所述分子泵用于為所述第 一濺鍍腔和/或所述第二濺鍍腔產(chǎn)生高真空。
12. 如權(quán)利要求6所述濺鍍設(shè)備，其中所述控制單元改變所述第二陰極磁體徑向位置及其高度來調(diào)節(jié)靶材 表面f茲場水平分量的分布；以及所述賊鍍單元根據(jù)所述磁場將靶材內(nèi)圏和外圏進行刻蝕濺鍍。
全文摘要
本發(fā)明提出一種濺鍍方法及濺鍍設(shè)備。包括取來待濺鍍的盤片并將其抽真空至預(yù)真空后，將所述盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降谝粸R鍍腔。通過第一濺鍍腔在磁場的作用下進行濺鍍，在達到預(yù)定設(shè)置的膜厚A時停止濺鍍，并將已濺鍍的盤片旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降诙R鍍腔，在所述第一濺鍍腔和第二濺鍍腔內(nèi)盤片被抽真空至高真空。由所述第二濺鍍腔在磁場的作用下將所述已濺鍍的膜厚繼續(xù)濺鍍到膜厚B，所述膜厚B為預(yù)定設(shè)置的要濺鍍的總膜厚，膜厚B≥膜厚A，且均為常數(shù)。本發(fā)明可以使濺鍍后的光盤膜層厚度均勻，同時可以在較低功率、較短時間下濺鍍薄膜，避免了盤片升溫而變形，也降低了光盤生產(chǎn)周期。
文檔編號C23C14/34GK101260510SQ20081009781
公開日2008年9月10日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者濤 劉, 楊明生, 勇 王, 范繼良, 謝金橋 申請人:東莞宏威數(shù)碼機械有限公司