专利名称：一种溅镀方法及溅镀设备的制作方法
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 和光盘厂商的竟争力。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。为了解决磁控賊射膜层的均匀性，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》兹场的方法主要有两种圏，以便通过改变线圈磁场偏差来完善阴极'减镀磁场，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公司的賊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勻性，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^f艮高，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 第二賊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勾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'减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、减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'减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，并有选择地对耙材内圏和外圏进行刻蚀。一种溅镀设备，包括载锁腔，用于取来待溅镀的盘片并将其抽真空至预真空后传送给腔 内手臂，并从所述腔内手臂获取已溅镀完的盘片；腔内手臂，用于将所 述盘片从所述载锁腔旋转传输到第一溅镀腔，将所述第 一溅镀腔已溅镀 的盘片旋转传输到第二溅镀腔，以及将所述第二溅镀腔溅镀后的盘片旋 转传输到所述栽锁腔；第一溅镀腔，用于在其所包括的第一阴极产生的 磁场作用下为盘片溅镀膜层，在达到预定设置的膜厚A时停止溅镀，所 述膜厚A为常数；以及第二溅镀腔，包括第二阴极，用于产生磁场； 溅镀单元，根据所述磁场进行盘片溅镀；检测单元，检测第一溅镀腔已 溅镀的膜厚以及所述溅镀单元已溅镀的膜厚并通知控制单元；控制单 元，根据预定设置的要溅镀的总膜厚B以及所述第一溅镀腔已溅镀的膜 厚控制所述溅镀单元的溅镀过程，即当所述溅镀单元溅镀的膜厚为膜厚 B减去所述第一溅镀腔已溅镀膜厚时，通知所述溅镀单元停止溅镀，膜厚B^膜厚A，且所述膜厚B为常数。此外，所述膜厚B是膜厚A的两倍。此外，所述系统还包括腔内盘片闲置位，设置在所述第一溅镀腔 和所述第二溅镀腔之间，用于将所述第一溅镀腔已溅镀的盘片中转到所 述第二溅镀腔。此外，所述腔内盘片闲置位设置在所述第一賊镀腔和所述第二'减镀 腔之间的中间位置。此外，所述系统还包括第一阴极开启装置，用于将所述第一阴极 垂直升高一定高度后打开；和/或第二阴极开启装置，用于将所述第二 阴极垂直升高一定高度后打开。在两个阴极旁各安装了一个驱动马达，是为了在打开阴极时首先将 阴极垂直升高一定高度然后再扳动阴极加以打开，这样可以避免直接打 开阴极而可能导致大MASK的变形。此外，所述系统还包括倒立安装的分子泵，所述分子泵用于为所 述第一溅镀腔和/或所述第二溅镀腔产生高真空。本发明溅镀设备各腔体尺寸大小适中，结构严密紧簇，保证了好的 真空抽速和工作真空度的稳定性以及各部件灵活快速运转；设计倒立安 装分子泵，可以减少对分子泵的损害，提高了分子泵的使用寿命。此外，所述控制单元改变所述第二阴极磁体径向位置及其高度来调 节乾材表面磁场水平分量的分布；以及所述溅镀单元根据所述磁场有选 择地对耙内圏和外圏进行刻蚀溅镀，达到溅镀互补效果。针对现有技术已有的单腔溅镀设备的缺点，本发明提出具有双溅镀 腔的溅镀设备，并通过该溅镀设备实现对光盘的溅镀方法。设计两溅镀 阴极固定磁铁的结构以及排列来达到形成具有互补性的磁场，这样通过 两溅镀腔'减镀形成的薄膜，能得到好的均匀性。两个溅镀腔分两次溅镀 光盘所需膜层，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，同时也降低了光盘生产周期。
7图1示出本发明中的溅镀方法流程图。图2示出本发明另 一实施方式中的溅镀方法流程图。图3示出本发明实施例中的溅镀方法流程图。图4示出本发明中溅镀设备的结构图。图5示出本发明中盘片膜层厚度与盘片半径的关系示意图。图6示出本发明溅镀设备中第二賊镀腔的结构图。图7示出本发明另一实施方式中溅镀设备的结构图。图8示出本发明图7中溅镀设备的实施例。图9示出本发明第一溅镀腔托盘位与第二溅镀腔托盘位的位置关系 示意图。图IO示出本发明腔内手臂的内部图。图11示出本发明另一实施方式中溅镀设备的结构图。图12示出本发明图11中所述溅镀设备的实施例。
具体实施方式
本发明提出的溅镀方法以及溅镀设备，与现有技术的单腔溅镀机不 同，本发明通过具有双阴极溅镀腔的溅镀设备进行溅镀，每个阴极用的 是固定磁铁并达到磁场互补的效果，以便通过在第二腔溅镀而成的薄膜 来消除在第一腔溅镀膜层的不均，从而综合起来达到好的膜层均匀性。 同时分两次溅镀光盘所需厚度的膜层，这样基本上可以在每个腔中溅镀 一半膜厚的薄膜，如此可以在较低功率、较短时间下溅镀，大大降低二 次电子轰击盘片的速度和时间，使盘片不会因此而升温，这样明显提高 了光盘的质量以及生产效率，获得了很好的经济效益。以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步描述。 图1示出本发朋提出的一种溅镀方法，包括以下步骤 在步骤110,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。在步骤120,通过第一溅镀腔在磁场的作用下进行溅镀，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，在所述第一溅镀腔和第二溅镀腔内盘片被抽真空至高真空。在步骤130,由所述第二溅镀腔在磁场的作用下将所述已'减镀的膜 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。虽然在步骤120中是溅镀到膜厚A时停止溅 镀，但是已溅镀的膜厚不一定等于膜厚A，因此，需要在已溅镀的基础 上继续溅镀到膜厚B，以通过第二腔溅镀在磁场作用下溅镀而成的薄膜 来消除在第一腔溅镀膜层的不均。第一'践镀腔包括第一阴极，并且第一 溅镀腔的溅镀操作与现有技术基本相同，第二溅镀腔包括第二阴极，第 二阴极与第一阴极具有互补性，即通过改变所述第二賊镀腔所包括的第 二阴极磁体径向位置及其高度来调节耙材表面磁场水平分量的分布，并 有选择地对耙材内圏和外圏进行刻蚀。从而综合起来达到好的膜层均匀 性。在附图5中可以看到所溅镀的膜厚关系图。较佳地，在步骤130中，设定膜厚B〉膜厚A，尤其是膜厚B为膜 厚A的两倍或接近两倍，则在'减镀过程中，每当盘片向前推进一个位， 下一个盘片马上上来补位，所以在开始时第二溅镀腔会等待盘片，到以 后进入盘片时，第 一賊镀腔和第二'践镀腔就可以同时賊镀连续不断地生 产，这样整个镀膜阶段时间基本就只取决于单个溅镀腔的溅镀时间，从 而减少了溅镀时间，提高了溅镀效率。本领域的技术人员应该可以理解，本发明虽然以具有两溅镀腔的两 次賊镀为例进行'减镀方法的说明，但是，同样可以扩展到由多个溅镀腔 的多次溅镀来完成盘片的溅镀过程，并用于实现本发明所述的实现膜厚 均匀、缩短生成周期等目的，上述的变形和相应修改都应该覆盖在本权 利要求书的保护范围之内。图2示出本发明另一实施方式中的溅镀方法，与图l所述方法的区 别是，在步骤120中，将盘片从所述第一溅镀腔进行中转后旋转传输到 所述第二溅镀腔，从而减少了从第 一溅镀腔到第二溅镀腔的中转时间， 同样可以提高溅镀效率。此时，步骤120包括步骤120-1，通过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；以及步骤120-2，将已'减镀的盘片从所述第一溅镀腔进行中转后旋转传 输到第二溅镀腔。较佳地，将中转位设置在第 一 溅镀腔和第二溅镀腔的中间位置或接 近中间的位置，使得第 一 溅镀腔到所述中转位的中转时间基本等于所述 中转位到第二溅镀腔的中转时间。另外，本领域的技术人员应该可以理 解，本发明所述的中转位的个数也可以为多个，即第二溅镀腔可以在更 短的时间内接收到需要溅镀的盘片，从而提高处理速度。图3示出本发明实施例中的溅镀方法，通过溅镀设备实现溅镀过 程，所述溅镀设备包括载锁腔2、主真空腔、阴极开启装置10、机械 泵14、分子涡轮泵9、 Pirani真空规13、离子真空规8、载锁腔马达 11、腔内手臂驱动马达12、以及溅镀腔托盘驱动马达15。该方法包括 以下步骤在步骤210，由腔外手臂1从主生产线传送带取来盘片并传送给栽 锁腔2，并经由载锁腔2传送给主真空腔。载锁腔2大小设计合理，结 构严密精致，在载锁腔马达11和机械泵14的驱动下，可以在很短的时 间内将盘片抽真空至预真空。Pirani真空规13用于测量机械泵14锦旗 口以及载锁腔2的真空度。机械泵14不仅用于为载锁腔2产生预真 空，还用于作为分子涡轮泵9的前置泵。在步骤220,主真空腔进一步包括腔内手臂SA、第一溅镀腔、以 及第二溅镀腔。腔内手臂将载锁腔2传送的盘片旋转90度传输到第一 溅镀腔。主真空腔内盘片会被抽真空至高真空，在设计时主要考虑了抽真空 的速度和托盘在腔内运转时不能与盖顶碰撞等问题，即它的大小尺寸要 适中，腔内结构排列紧簇有序。腔内手臂SA在载锁腔2和溅镀腔托盘 位之间传送盘片。腔内手臂SA由大型号的腔内手臂驱动马达12来控 制和驱动，在此驱动下，它可以快速地加以转动。SA手掌把盘片吸 住，SA手掌汽缸也将各个真空腔密封起来。所述第一溅镀腔包括第一 阴极3，第一'溅镀腔通过用于承载盘片的第一溅镀腔托盘位4与腔内手 臂的手掌对应形成。所述第二溅镀腔包括第二阴极7，第二溅镀腔通过用于承栽盘片的第二溅镀腔托盘位6与腔内手臂的手掌对应形成。第一 溅镀腔托盘位4以及第二溅镀腔托盘位6通过溅镀腔托盘驱动马达15 加以驱动运转。分子涡轮泵9用于为主真空腔产生高真空。离子真空规8用于测量 主真空腔内的真空度。较佳地，分子泵9的安装设计与别的安装有所不 同，它不是竖立安装在腔体上而是把它倒立安装在主真空腔上，这样可 以避免灰尘、油污等小物体通过分子泵入口直接进入到了分子泵中，不 然很可能会损坏高速旋转的分子泵旋片，同时还会使分子泵主轴寿命降 低，大大降低了分子泵的使用寿命。在步骤230，第一溅镀腔在该第一阴极3产生的磁场作用下为盘片 溅镀膜层，在达到预定设置的膜厚A时停止溅镀。当打开第一阴极3时 首先通过开启阴极开启装置10将第一阴极3垂直升高一定高度，让它 完全与大MASK脱离时再将阴极扳动加以打开，以避免人工打开阴极 时可能会损伤大MASK。在步骤240 ，由腔内手臂将盘片旋转卯度传输到腔内盘片闲置托盘 位5进行中转。在步骤250 ，再由腔内手臂将盘片旋转卯度从腔内盘片闲置托盘位 5传输到第二溅镀腔。在步骤260，第二溅镀腔在该第二阴极产生的磁场作用下为盘片溅 镀膜层，在第一溅镀腔溅镀的膜层厚度基础上继续溅镀，使已溅镀的总 膜层厚度达到预定设置的膜厚B时停止溅镀，其中，膜厚B^膜厚A， 以满足光盘对于膜层均匀性的高要求。该第二阴极与第 一 阴极具有互补 性，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圏和外圈进 行刻蚀。当打开第二阴极时首先通过开启阴极开启装置10将第二阴极 垂直升高一定高度，以避免人工打开阴极时可能会损伤大MASK。在步骤270,由腔内手臂将第二溅镀腔已溅镀完的盘片传送给载锁 腔2,并经由载锁腔2传输到腔外手臂1，腔外手臂1把其传送到生产 下线。图4示出本发明的一种'践镀设备，与现有技术的单腔溅镀机不同的 是，本发明中为双腔溅镀设备，通过第二溅镀腔对第一溅镀腔所溅镀的 膜层厚度进行补充溅镀，以使溅镀的膜层厚度更均匀、生产周期更短。 当然，本发明所述溅镀设备的溅镀腔的个数也可能是三个或更多，通过 各个濺镀腔配合完成一次濺镀过程并实现上述目的。所述溅镀设备包 括载锁腔，用于取来待溅镀的盘片并将其抽真空至预真空后传送给腔 内手臂，并从所述腔内手臂获取已溅镀完的盘片；腔内手臂，用于将所述盘片从所述载锁腔旋转传输到第 一溅镀腔， 将所述第一溅镀腔已溅镀的盘片旋转传输到第二溅镀腔，以及将所述第 二'减镀腔溅镀后的盘片旋转传输到所述栽锁腔，在所述第一溅镀腔和第 二溅镀腔内盘片被抽真空至高真空；第一賊镀腔，用于在其所包括的第一阴极产生的磁场作用下为盘片 溅镀膜层，在达到预定设置的膜厚A时停止溅镀，所述膜厚A为常 数；以及第二溅镀腔，用于在其所包括的第二阴极产生的磁场作用下，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，且所述膜厚B为常数。在所述第一溅镀腔和 第二溅镀腔内盘片被抽真空至高真空。本发明设计了两个溅镀腔，将所需溅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，不仅满足均匀性的要求，同时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。本领域的技术人员 应该可以理解，本发明虽然以具有两'践镀腔的两次溅镀为例进行溅镀说 明，但是，同样可以扩展到由多个溅镀腔的多次溅镀来完成盘片的溅镀 过程，并用于实现本发明所述的实现膜厚均匀、缩短生成周期等目的， 上述变形和相应修改都应该覆盖在本权利要求书的保护范围之内。图5示出盘片膜层厚度与盘片半径的关系示意图，图5 (a)为经第 一'减镀腔溅镀后的膜层厚度，第一溅镀腔在达到设定的膜厚A时停止溅镀，此时从图5(a)中可以看到厚度并不均匀，然后由第二溅镀腔在此 基础上继续溅镀，根据预定设置的膜厚B的要求，对于已经濺镀的厚度 进行补充式溅镀，则如图5(b)所示，需要由第二溅镀腔溅镀的厚度 为厚度B-已溅镀厚度，最终完成光盘的膜层厚度的溅镀为图5 (c)所 示，达到了膜层均匀性的要求。较佳地，膜厚B〉膜厚A，尤其是膜厚B为膜厚A的两倍或接近两 倍，则在溅镀过程中，每当盘片向前推进一个位，下一个盘片马上上来 补位，所以在开始时第二溅镀腔会等待盘片，到以后进入盘片时，第一 溅镀腔和第二溅镀腔就可以同时溅镀连续不断地生产，这样整个镀膜阶 段时间基本就只取决于单个濺镀腔的濺镀时间，从而减少了 '减镀时间， 提高了溅镀效率。图6示出本发明賊镀设备的第二溅镀腔的结构图。所述第二溅镀腔 包括第二阴极、检测单元、溅镀单元、以及控制单元，其中，第二阴极 产生磁场，该第二阴极与第一阴极具有互补性，通过控制单元改变第二 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。溅镀 单元才艮据所述磁场有选择地把靶材内圏和外圏进行刻蚀溅镀。检测单元 检测第一溅镀腔已溅镀的膜厚以及所述溅镀单元已溅镀的膜层厚度并通 知控制单元。控制单元根据预定设置的要溅镀的总膜厚B以及所述第一 賊镀腔已溅镀的膜厚控制溅镀单元的溅镀过程，即当所述溅镀单元溅镀 的膜厚为膜厚B减去所述第一溅镀腔已溅镀膜厚时，通知所述溅镀单元 停止溅镀。图7示出本发明另一实施方式中的溅镀设备。在图4所述溅镀设备 的基础上还包括腔内盘片闲置位5，设置在第一溅镀腔和第二溅镀腔之 间，用于将第一溅镀腔溅镀后的盘片中转到第二溅镀腔，这样减少了从 第 一 溅镀腔到第二溅镀腔的中转时间，同样可以提高溅镀效率。较佳地，将腔内盘片闲置位5设置在第一溅镀腔和第二溅镀腔的中 间位置或接近中间的位置，使得第一溅镀腔到腔内盘片闲置位5的中转 时间基本等于腔内盘片闲置位5到第二溅镀腔的中转时间。另外，腔内 盘片闲置位5的个数也可以为多个，即第二溅镀腔可以在更短的时间内13接收到需要溅镀的盘片，从而提高处理速度。本发明设计的两个溅镀腔与载锁腔相互成空间90度，而现有技术 中单腔溅镀机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。在整个賊镀过程中， 两个溅镀腔可以同时进行，这样镀膜的'减镀时间基本取决于一个賊镀腔 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。图8示出本发明图7中溅镀设备的实施例。下面以两个溅镀腔为例 进行说明，此时，所述溅镀设备包括载锁腔2、与载锁腔配套的载锁 腔马达ll、机械泵14、以及Pirani真空规13，主真空腔、与主真空腔 配套的分子涡轮泵9、以及离子真空规8。载锁腔2在腔外手臂(PA) 1与主真空腔之间传送盘片，即把腔外 手臂1从主生产线传送带取来的盘片传送给主真空腔，并把从主真空腔 获取的已溅镀完的盘片传送给腔外手臂1。载锁腔2大小设计合理，结 构严密精致，在载锁腔马达11和机械泵14的驱动下，可以在很短的时 间内将盘片抽真空至预真空。Pirani真空规13用于测量机械泵14锦旗 口以及载锁腔2的真空度。机械泵14不仅用于为载锁腔2产生预真 空，还作为分子涡轮泵9的前置泵。同时在腔外手臂l取碟时，载锁腔 2的托盘顶上时能更好地达到主真空腔与外界密封，这样不至于较大地 影响主真空腔的真空度。腔外手臂1由马达控制和带动。PA手掌把盘 片吸住，PA手掌汽缸也将载锁腔密封起来。主真空腔内盘片会被抽真空至高真空，分子涡轮泵9用于为主真空 腔产生高真空。离子真空规8用于测量主真空腔内的真空度。在设计时 主要考虑了抽真空的速度和托盘在腔内运转时不能与盖顶碰撞等问题， 即它的大小尺寸要适中，腔内结构排列紧簇有序。主真空腔进一步包括腔内手臂SA、第一溅镀腔、第二溅镀腔、 以及空闲腔。腔内手臂SA将载锁腔2传送的盘片旋转传输到第一溅镀 腔。腔内手臂SA由大型号的腔内手臂驱动马达12来控制和驱动，在此驱动下，它可以快速地加以转动。SA手掌顶起并把盘片吸住形成'减 镀腔，SA手掌汽缸也将各个真空腔密封起来。所述第一溅镀腔包括第 一阴极3，第一溅镀腔通过用于承载盘片的第一溅镀腔托盘位4与腔内 手臂的手掌对应形成。所述第二賊镀腔包括第二阴极7，第二賊镀腔通 过用于承载盘片的第二溅镀腔托盘位6与腔内手臂的手掌对应形成。第 一溅镀腔托盘位4与第二賊镀腔托盘位6在'践镀腔托盘驱动马达15的 驱动下快速转动。有关第一溅镀腔托盘位4与第二溅镀腔托盘位6的位 置关系示意图以及腔内手臂的内部图请参见图9和图10。第一溅镀腔在该第一阴极产生的磁场作用下为盘片溅镀膜层，在达 到预定设置的膜厚A时停止溅镀，并由腔内手臂将盘片旋转90度传输 到腔内盘片闲置位5。腔内盘片闲置位5用于将所述盘片进行中转，然 后由腔内手臂旋转90度后传输到第二溅镀腔。第二溅镀腔所包括的第二阴极7与第一阴极3具有互补性，第二溅 镀腔在第二阴极7产生的磁场作用下为盘片溅镀膜层，在第一溅镀腔溅 镀的膜层厚度基础上继续溅镀，使已溅镀的总膜层厚度达到预定设置的 膜厚B时停止溅镀，以满足光盘对于膜层均匀性的高要求。其中，膜厚 Bj厚A，膜厚B与膜厚A均为常数。腔内手臂将第二溅镀腔溅镀完 的盘片旋转后传送到载锁腔2 。图11示出本发明另一实施方式中的溅镀设备。与上述实施例不同 的是，该溅镀设备还包括第一阴极开启装置，用于将所述第一阴极垂直 升高一定高度后打开，和/或第二阴极开启装置，用于将所述第二阴极 垂直升高一定高度后打开。在打开阴极时首先通过开启阴极开启装置10 将阴极垂直升高一定高度，让它完全与大MASK脱离时再将阴极扳动 加以打开，以避免人工打开阴极时可能会损伤大MASK。图12示出本 发明竭11中所述溅镀设备的实施例。从图中可以看到包括了第一阴极 开启装置和第二阴极开启装置。根据本发明另一实施方式中的溅镀设备，较佳地，所述分子泵9的 安装设计与别的安装有所不同，是倒立安装的，用于为所述第一溅镀腔 和/或所述第二溅镀腔产生高真空。这样可以避免灰尘、油污等小物体通过分子泵入口直接进入到了分子泵中，不然很可能会损坏高速旋转的 分子泵旋片，同时还会使分子泵主轴寿命降低，大大降低了分子泵的使 用寿命。由于单一固定磁铁形成的磁场不够理想，'践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 结构排列与第一賊镀腔的有所不同，这样可以达到在磁场上面的互补。第一溅镀腔和第二溅镀腔利用溅镀原理(氩气作为工艺气体)，在设计时考虑到盘片的大小，镀膜时盘片与靶材的最佳距离等因素，设计出结构精密镀膜效果佳的腔体，以尽量减小溅镀出的膜层厚度的不均匀性。本发明溅镀设备各腔体尺寸大小适中，结构严密紧簇，保证了好的真空抽速和工作真空度的稳定性以及各部件灵活快速运转。解决了溅镀膜层厚度不均匀的问题，同时缩短了生成周期，提高了效率。
权利要求
1. 一种溅镀方法，包括以下步骤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。
2. 如权利要求1所述溅镀方法，其中，所述膜厚B是膜厚A的 两倍。
3. 如权利要求1所述溅镀方法，其中，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，还包括将所述已賊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。
4. 如权利要求3所述溅镀方法，其中，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。
5. 如权利要求1所述溅镀方法，其中，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'减镀腔所包括的第二阴极磁体径向位置及其高度 来调节靼材表面磁场水平分量的分布，并对靶材内圏和外圏进行刻蚀。
6. —种濺镀设备，包括载锁腔，用于取来待溅镀的盘片并将其抽真空至预真空后传送给腔 内手臂，并从所述腔内手臂获取已溅镀完的盘片；腔内手臂，用于将所述盘片从所述载锁腔旋转传输到第一溅镀腔， 将所述第 一溅镀腔已溅镀的盘片旋转传输到第二溅镀腔，以及将所述第 二溅镀腔溅镀后的盘片旋转传输到所述载锁腔；第一'减镀腔，用于在其所包括的第一阴极产生的磁场作用下为盘片 溅镀膜层，在达到预定设置的膜厚A时停止溅镀，所述膜厚A为常数；以及第二'减镀腔，包括 第二阴极，用于产生磁场； 溅镀单元，根据所述磁场进行盘片溅镀；检测单元，检测第 一溅镀腔已賊镀的膜厚以及所述賊镀单元已溅 镀的膜厚并通知控制单元；控制单元，根据预定设置的要溅镀的总膜厚B以及所述第一溅镀 腔已'减镀的膜厚控制所述賊镀单元的'减镀过程，即当所述溅镀单元溅镀 的膜厚为膜厚B减去所述第一溅镀腔已溅镀膜厚时，通知所述溅镀单元 停止溅镀，膜厚B^II厚A，且所述膜厚B为常数。
7. 如权利要求6所述溅镀设备，其中，所述膜厚B是膜厚A的 两倍。
8. 如权利要求6所述溅镀设备，还包括腔内盘片闲置位，设置在所述第一溅镀腔和所述第二溅镀腔之间， 用于将所述第一溅镀腔已溅镀的盘片中转到所述第二溅镀腔。
9. 如权利要求8所述溅镀设备，其中，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。
10. 如权利要求6所述賊镀设备，还包括第一阴极开启装置，用于将所述第一阴极垂直升高一定高度后打 开；和/或第二阴极开启装置，用于将所述第二阴极垂直升高一定高度后打开。
11. 如权利要求6所述溅镀设备，还包括倒立安装的分子泵， 所述分子泵用于为所述第 一溅镀腔和/或所述第二溅镀腔产生高真空。
12. 如权利要求6所述溅镀设备，其中所述控制单元改变所述第二阴极磁体径向位置及其高度来调节靶材 表面f兹场水平分量的分布；以及所述賊镀单元根据所述磁场将靶材内圏和外圏进行刻蚀溅镀。
全文摘要
本发明提出一种溅镀方法及溅镀设备。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。通过第一溅镀腔在磁场的作用下进行溅镀，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，在所述第一溅镀腔和第二溅镀腔内盘片被抽真空至高真空。由所述第二溅镀腔在磁场的作用下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。本发明可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。
文档编号C23C14/34GK101260510SQ20081009781
公开日2008年9月10日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者涛 刘, 杨明生, 勇 王, 范继良, 谢金桥 申请人:东莞宏威数码机械有限公司