[发明专利]一种溅镀方法及溅镀设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光盘生产线的溅镀方法，以及用于实现该方法的溅镀设备，可用于CD、DVD9、DVDR、BD、DVDRDL、HDDVD等格式的光盘生产线。

背景技术

随着人们生活水平不断提高，尤其是信息化进程的加快，记录存储的需要日益增长，为此光盘格式不断推陈出新，同时也伴随着一些工艺技术问题的出现。

目前光盘行业最关心的问题就是如何更好地解决光盘膜层厚度、均匀性以及生产周期的问题。因为这些因素直接影响光盘行业的整个发展和光盘厂商的竞争力。最开始的CD-ROM格式所需膜层厚度为45nm，发展到CD-R光盘膜层厚度增加到70nm，而到了DVD/R光盘膜层的厚度一下猛增为120nm。为了溅镀如此超厚的膜层，必然会带来工艺条件如溅镀功率的提高和溅镀时间的增长，在磁极轴线处电场与磁场平行，有大量的高速二次电子将直接长时间轰击盘片，以致出现盘片急剧升温而变形。

同时由于双面单层光盘格式的出现，对薄膜的均匀性有了更高的要求。用于粘合两面的粘合树脂厚度均匀性直接受到膜层均匀性的影响，不均造成各局部膜层的散热性大不相同，激光束在该界面烧成的信息凹坑结构之间的差别随着粘合树脂不均性的增大而增大，这使得光盘误码率大大提高。为了解决磁控溅射膜层的均匀性，最根本的方法就是完善阴极的磁场分布。在这方面，德国的Singulus以及瑞士Uaxis等公司做了大量的工作，它们完善磁场的方法主要有两种：

一是在设计阴极磁场时除了有固定的永久磁铁外还设计了两个电磁圈，以便通过改变线圈磁场偏差来完善阴极溅镀磁场，关于此美国专利US6344114B1专门论及到，最典型的就是Singulus的Smart Cathode。二是在设计阴极磁场时设计了可以通过马达驱动加以旋转的磁铁，这样形成的磁场分布可以得到大大的改善，Uaxis公司溅镀机采用的就是此设计，关于此Uaxis公司的溅镀机说明书进行了适当的阐述。

这两种阴极的设计虽然可以大大地提高膜层的均匀性，但是这样还是不能解决溅镀时间长的问题，仍然会出现盘片变形的情况，同时这种阴极设计成本很高，会带来比较高的生产成本问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种溅镀方法及溅镀设备，以使溅镀后的光盘膜层厚度均匀，同时可以在较低功率、较短时间下溅镀薄膜，避免了盘片升温而变形，也降低了光盘生产周期。

一种溅镀方法，包括：

取来待溅镀的盘片并将其抽真空至预真空后，将所述盘片旋转传输到第一溅镀腔；通过所述第一溅镀腔进行溅镀，在达到预定设置的膜厚A时停止溅镀，并将已溅镀的盘片旋转传输到第二溅镀腔；以及由所述第二溅镀腔将所述已溅镀的膜厚继续溅镀到膜厚B，所述膜厚B为预定设置的要溅镀的总膜厚，膜厚B≥膜厚A，且均为常数。

由于单一固定磁铁形成的磁场不够理想，溅镀出的薄膜均匀性较差，为了在较低的成本条件下改变这一问题，本发明就根据第一溅镀腔固定磁铁的磁场分布，在第二溅镀腔中照样用固定磁铁但对于它的设计结构排列与第一溅镀腔的有所不同，这样可以达到在磁场上面的互补，那么经过这两个腔体溅镀出来的薄膜均匀性就可以得到了很大的改善，很好地满足了最新光盘格式对膜层高均匀性的要求。

此外，所述膜厚B是膜厚A的两倍。

本发明设计了两个溅镀腔，将所需镀的膜层分两次溅镀，使得每个溅镀腔所镀的膜厚大大减少，从而可以在较低的溅镀功率条件下完成溅镀，这样避免了因高速二次电子撞击导致盘片温度急剧升高而变形，很大程度地提高了成品率。

此外，从所述第一溅镀腔将所述盘片旋转传输到所述第二溅镀腔的操作，还包括：将所述已溅镀的盘片经旋转传输到腔内闲置托盘位进行中转，再由所述腔内闲置托盘位传输到所述第二溅镀腔。

整个溅镀过程中，两个溅镀腔都可以同时进行，这样镀膜的溅镀时间基本取决于一个溅镀腔的溅镀时间。由于每个溅镀腔的所镀膜厚相对单腔溅镀机来说大大地减少，那么就是在比较低的功率条件下溅镀，时间也可以得到缩短，从而提高了生产效率。

此外，将所述腔内盘片闲置位设置在所述第一溅镀腔和所述第二溅镀腔之间的中间位置。

本发明设计的两个溅镀腔与载锁腔相互成空间90度，而单腔溅镀设备的溅镀腔与载锁腔相互成空间180度，这种设计减少了腔内的传输时间，为提高整个生产效率做出了贡献。

此外，由所述第二溅镀腔进行溅镀的操作包括：通过改变所述第二溅镀腔所包括的第二阴极磁体径向位置及其高度来调节靶材表面磁场水平分量的分布，并有选择地对靶材内圈和外圈进行刻蚀。