光盘金属溅镀层厚度的质量控制工艺三酸碱盐

光盘金属溅镀层厚度的质量控制工艺三

对溅镀金属层自动遵循工艺窗口：通过 ETA－STS传感器和 STEAG HamaTech金属化系统对平均层厚控制的闭环功能

整个光盘的平均层厚和层厚分布是决定光盘质量的关键因素，在STEAG HamaTech生产线中这些因素受闭环功能的控制。闭环功能具有连续自动控制的优点，能够即时调节到工艺窗口内，避免了任何因人工调节工艺造成的停机损失。

平均层厚由溅镀功率控制，它近似正比于溅镀时间和溅镀功率。为了保持金属化系统的恒定周期时间，溅镀时间是不变的。溅镀功率P可以用实际溅镀功率P实际由ETA－STS传感器测量得到的实际平均层膜厚度d实际和最佳工艺的平均膜层厚度d工艺；通过公式：P=P实际×d工艺／d实际求得。该计算连续重复进行。在DVD－9的情况下，L0层银合金的膜层厚度保持在工艺厚度附近±1．5%的狭窄间隔内。对DVD－9 L1层和其他格式的铝层，以及对可记录光盘的银合金层，膜层厚度保持在工艺厚度附近上3.0%的间隔内。与标准的未代化的系统相比保证了工艺的稳定性，并且增加了溅镀靶的使用寿命。

图4，STEAG HamaTech金属化系统和STEAG HamaTech用于半反射层的阴极剖面图。磁性系统由四个同中心的磁环M1、M2、M3和M4组成。M1和M3能用电机垂直移动到靶表面。

ETA－STS传感器和算法是实现闭环功能达到如此精度和重复性的三个关键因素中的两个因素，还有一个因素就是稳定的金属化系统。图4显示的STEAG HamaTech金属化系统是专为快速精确溅镀单层反射层和半反射层而设计的。该系统建立在相同真空系统的基础上，具有相同的可靠性和快速盘片传送组件。根据周期时间的要求，真空系统可以配备一个或两个分子泵。尺寸最小化的载盘闭锁（Load Lock）腔加上到前级泵的优化连接，可以实现短的周期时间和优良的真空条件，这对稳定的工艺是必须的。通过关闭溅镀腔和主腔之间的阀门，使节腔不需要放气，从而使更换靶和遮罩的停机时间也最小化了。系统可使用双阴极，这样可以对反射层和半反射层相关的靶寿命及层厚一致性进行优化。

对膜层厚度均匀性的闭环功能需要有柔性磁场系统的阴极

对用于半反射层又可调节膜层厚度分布的阴极是有些前提的，一般来说，厚度均匀性要求越好，溅镀靶的寿命会变得越差。因此，要使阴极调节到最好的膜层厚度均匀性是不明智的。合理的做法是使阴极调节到符合工艺要求的膜层厚度分布，从而使溅镀靶的寿命最长。

图4中显示的STEAG HamaTech阴极具有能根据工艺要求影响层厚分布的磁场系统，它通过将磁体位置调节到实际溅镀靶表面以保证在溅镀靶表面的磁场条件最佳。

膜层厚度的均匀性并不是由厚度分布本身所控制的。光盘盘片分为内圈和外圈，ETA－STS传感器既要决定它们的位置，又要决定这些部分的最大值和最小值。这些数据作为输入用于模糊逻辑控制膜层厚度均匀性，并通过调节磁环M l和M3的位置来实现。对 DVD－9的银合金 L0层厚度的均匀性可保持在优于±5%的范围内。正如在图1中所显示的，闭环功能将对平均层厚的控制和对I14H和IVD的优良结果完美地结合了起来。

闭环功能的优点和要求

光盘生产的每个生产步骤以及溅镀工艺的适当的窗口保证了整个光盘的功能性和质量。聪明设计的生产线由各种模块和组件组成，使这些工艺切实可行。以上描述的闭环功能可以使主要的反射信号REF、I14H和IVD落在规定范围内。包含有这些和其他的闭环功能的STEAG HamaTech生产线保证了对光盘质量的连续控制，并且无需人员干预。

（作者：STEAG HamaTech 公司Dr.Christian Weindel）

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