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关于DVD9溅镀工艺的探讨
双击自动滚屏 发布者:wt365 发布时间:2006/11/2 阅读:3282

DVD9由两片不同的基片组成,两片基片都有各自的溅镀层,这两层被分别称为DVD9的0层和1层(图1)。在DVD播放机中0层靠近播放机激光读取头,因此0层必须是半反射层,这样读取激光束才能穿透0层到达1层。1层像CD一样是全反射层,它也是用铝做溅镀层。DVD9的半反射层通常是金或硅做溅镀层, 虽然在理论上,也可以用铝溅镀半反射层,但在目前实际生产中是行不通的。
DVD9和CD一样有铝层,但DVD9和CD之间存在明显的不同,CD的读取光束穿过透明基片在铝反射层读取信息,而DVD播放机实际读取的是DVD9的1层的背面。这虽然不是一个重大的问题,但却意味着实际的坑点大小对读取激光而言会稍小一些(多少将取决于溅镀层的厚度),而这个问题需要在制作母盘时加以补偿(图2)

另一个问题是在整个坑点中溅镀层的厚度增加是不一致的,在溅镀过程中,较多的铝会沉积在基片上平坦的表面,即坑底和台上,而坑壁则较少,这个因数也必须加以考虑,否则电信号将会改变。

溅镀机阴极的设计也非常重要,需要进行有效的设计以减小基片上溅镀层厚度的变化,这也是DVD9和CD溅镀工艺的重要区别。对CD而言,坑壁和坑底溅镀层厚度的不同以及溅镀层整体的均匀性相对并不重要,只要有足够的铝沉积层满足反射率的要求,那么厚度只是成本的问题而不是技术问题。

0层和1层的反射率最初设定为25-40%,但现在已降至18-30%,因为读取激光束必须穿过0层到达1层,0层的厚度直接影响到将有多少光实际到达下一层,当读取激光束通过0层反射回播放机时,对信号的强度也有同样的影响。信号强度的衰减量不但与溅镀层厚度相关,也和所用溅镀材料的不同而随之变化。

铝的溅镀厚度沉积窗口很窄(图3),在靶材的使用寿命内,很难设计出这种阴极能达到所需的一致性,这也是为什么目前铝不适合在生产状态下使用的原因。虽然金是非常昂贵的材料,但能提供大得多的工艺窗口

硅、氮化硅、碳化硅等电介质与纯金属的铝、金等材料在反射性能方面有点不同,由于它们的折射率与基片(聚碳酸酯)的折射率不同而产生所需的反射率,反射率的大小与读取激光束的波长有关。这些电介质的另一个优点是它们吸收的光比金属少,这使它们在这个领域里有很有用的优点。铝的吸收值k如果为5.5,那么硅只有0.35(与其化学计量有关)。虽然这些电介质有这种优点,并且使用时能很容易达到DVD规格的要求,但在使用SiN和SiC时,实际的溅镀工艺需要非常复杂的设备和丰富的工艺知识,这是因为需要使用活性气体来生成这些反射层。就如SiN,在实际的溅镀过程中,硅靶只有在充满氮气的情况下,原子才能合成产生SiN。这使得象金这样的金属有机会应用于生产中,因为溅镀金或铝等良导体类材料是相对容易的,当然这也关系到溅镀系统的制造成本。

最近在使用纯硅方面取得了进展,降低了在溅镀室内引入活性气体的复杂性
有趣的是所谓的“纯”硅层无论是真的由纯硅组成,还是由实际上硅已与存在于溅镀室本底压力内部分氮、氧、氢等发生反应后产生的纯硅、SiN和各种其它氧化物的混合物,如果不同盘片进料室真空度稍有不同,溅镀室的剩余压力随之变化,这意味着剩余气体的量将会随机改变,因此很难推断出半反射层的最终成分及其反射率。

迄今为止,结果显示可以用纯硅做DVD9的靶材,许多客户也有兴趣使用。

虽然硅引起了人们的广泛兴趣,事实上每个刚开始着手做DVD9的人最初都使用金靶,但一旦人们熟悉了DVD9的生产工艺,那么他们将会改用硅靶,就如设备一样,实际的靶材切换并不困难。如果你在使用金靶,那改用硅靶只是时间问题,也许在将来能见到用铝作为半反射层的生产工艺--当然这有助于降低靶材的成本
 
                                    
 
 

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