專利名稱：：一體化母盤制作系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光學(xué)介質(zhì)的母盤的制造，且特別涉及控制一體化母盤制作系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
：目前，通常在一體化母盤制作系統(tǒng)中生產(chǎn)母盤。多年來(lái)，一體化母盤制作系統(tǒng)已為人所知，其包括用于清理母盤、鍍敷光致抗蝕層、在激光束記錄器中記錄信息、顯影所記錄的母盤以及涂敷金屬層的設(shè)備。例如，EP-A-0594255描述了一種用于制造盤形記錄載體的模具的裝置，所述裝置設(shè)有容納在殼體中的成排布置的多個(gè)處理站。所述站包括用于涂敷光敏層的站、用于根據(jù)待存儲(chǔ)的記錄數(shù)據(jù)使光敏層曝光的站、用于使光敏層顯影且使承載所形成的光致抗蝕層的襯底的側(cè)面金屬化的站、以及用于涂敷金屬涂層的站。待處理的襯底由抓握襯底的輸送裝置從一個(gè)站移動(dòng)到下一個(gè)站，所述輸送裝置可在水平面中朝包括彼此成角度的各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)并且也能夠在殼體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。在其它已知系統(tǒng)中，處理站以圓環(huán)方式布置。在WO97/39449中，公開(kāi)了一種用于制造盤形信息載體的裝置，所述裝置包括可拆除地裝配在可閉合殼體中的多個(gè)模塊形處理站。所述裝置包括可水平和豎直移動(dòng)的輸送裝置，所述輸送裝置用于分別拾取/運(yùn)送待處理的襯底或已處理的襯底，以及用于將所述襯底從一個(gè)站輸送到另一個(gè)站。也可以使用相變母盤制作工藝來(lái)執(zhí)行母盤制作。例如，在WO2006/072895中公開(kāi)了一種利用介電層中的相變進(jìn)行母盤制作的方法。為了提供用于制造大規(guī)模光盤生產(chǎn)所用的壓模的母襯底或用于產(chǎn)生微接觸印刷所用的印模的母襯底，提供了包含介電層和用于支持介電層內(nèi)的熱誘導(dǎo)相變的裝置的記錄堆疊器，并且在介電層的待形成凹部的區(qū)域中通過(guò)施加激光脈沖引起熱誘導(dǎo)相變。然后，介電層的經(jīng)受相變的區(qū)域或者未經(jīng)受相變的區(qū)域通過(guò)蝕刻工藝被移除。對(duì)相變敏感的層通常是ZnS-SiOx敏感層。使用相變母盤制作工藝的一體化母盤制作系統(tǒng)通常包括裝載/卸栽單元、結(jié)合清理和顯影功能的單元、濺射單元和激光束記錄器。操縱器用于將待處理的襯底從一個(gè)處理站輸送到下一個(gè)處理站。操縱器可以是能夠旋轉(zhuǎn)和平移以輸送盤的標(biāo)準(zhǔn)型操縱器。襯底通過(guò)母盤制作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)順序如下首先，襯底被裝載到系統(tǒng)。這可以使用含有單個(gè)母盤的盒來(lái)完成，所述盒被手動(dòng)地帶到適當(dāng)位置并打開(kāi)，操縱器可從盒中取出母盤并送回完成的盤。也可以使用具有多個(gè)盤的盒來(lái)裝載襯底，例如，放置在處理區(qū)內(nèi)部的具有十個(gè)盤的盒。然后在第一處理步驟中清理母盤的表面。這可以使用刷子來(lái)完成。在清理之后，用射頻'減射工藝將相變層，例如ZnS-SiOx沉積在襯底上。對(duì)于以405nm激光波長(zhǎng)進(jìn)行的記錄，在沉積相變層之前將附加的薄硅層涂敷在襯底上。激光束記錄器通過(guò)使聚焦激光點(diǎn)在襯底上移動(dòng)來(lái)按期望圖案照射襯底上的相變層。在記錄信息后，使用顯影器溶液來(lái)使相變層顯影，顯影器溶液可以是酸性或堿性的。然后將例如Ni的金屬層濺射在襯底上以完成母盤。如果在卸栽位置有可用的空盒，那么就從母盤制作系統(tǒng)輸出完成的襯底。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供用于控制一體化母盤制作系統(tǒng)中的襯底操縱的方法。具體地，本發(fā)明的方法將提供控制的簡(jiǎn)易性和靈活性以及通過(guò)一體化母盤制作系統(tǒng)的高的襯底生產(chǎn)能力。這些目的利用權(quán)利要求中的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法，在一體化母盤制作系統(tǒng)的各個(gè)處理站中處理的任何襯底在移到下一個(gè)處理站之前從每個(gè)處理站移至堆疊器，而不是直接將襯底從一個(gè)處理站移到下一個(gè)處理站。因此，操縱器僅執(zhí)行兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)，即從處理站卸載襯底和將襯底裝載到緩存器中，以及從緩存器卸載襯底和將襯底裝載到下一個(gè)處理站中。因此，適用于執(zhí)行本發(fā)明方法的一體化母盤制作系統(tǒng)除了處理站和操縱器之外還包括緩存器或堆疊器，用于臨時(shí)存儲(chǔ)僅被部分處理的襯底。本發(fā)明的方法優(yōu)選在一體化母盤制作系統(tǒng)上使用上述的相變母盤制作工藝來(lái)進(jìn)行。因此在這種一體化母盤制作系統(tǒng)中根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)操縱順序是如下所述的順序-從裝載/卸載單元卸載村底，優(yōu)選經(jīng)過(guò)清理站卸載至緩存器，-將襯底從緩存器移至濺射單元以將相變層沉積在襯底上，將襯底移至緩存器，-將襯底從緩存器移至記錄器，將村底移至緩存器，-將襯底從緩存器移至顯影器，將襯底移至緩存器，-將襯底從緩存器移至濺射單元以使襯底金屬化，將村底移至緩存器，以及-如果有可用的空盒，則將襯底從緩存器移至裝栽/卸載單元?？梢蕴峁┻m于執(zhí)行對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一體化母盤制作系統(tǒng)的控制的調(diào)度器。在每次完成處理站的操作時(shí)可以為調(diào)度器提供信號(hào)。當(dāng)襯底的運(yùn)動(dòng)已經(jīng)完成時(shí)，操縱器將發(fā)出信號(hào)表示可以進(jìn)行下一個(gè)運(yùn)動(dòng)，并且調(diào)度器決定操縱器接下來(lái)將執(zhí)行哪個(gè)運(yùn)動(dòng)。該決定可以基于規(guī)則列表而定，所述規(guī)則可以按優(yōu)先級(jí)分類，最高優(yōu)先級(jí)規(guī)則位于列表的頂部。因此調(diào)度器始終從頂部檢驗(yàn)規(guī)則列表。緩存器控制的成功操作的關(guān)鍵在于知曉緩存器中每個(gè)部分處理的村底的狀態(tài)。也就是，對(duì)緩存器中的每個(gè)村底都需要接下來(lái)執(zhí)行哪個(gè)處理步驟的信息。優(yōu)先級(jí)規(guī)則優(yōu)選基于緩存器中的襯底的狀態(tài)而定。優(yōu)選地，調(diào)度器遵循的一般規(guī)則是首先移動(dòng)具有最接近成品的產(chǎn)品狀態(tài)的襯底，即，最接近于即將經(jīng)由裝載/卸載站而離開(kāi)的襯底。此外，為了進(jìn)一步優(yōu)化操縱器的控制，將襯底從緩存器移至處理站相比于將襯底從處理站移至緩存器具有更高的優(yōu)先級(jí)。也可以賦予如下襯底的運(yùn)動(dòng)更高的優(yōu)先級(jí)即，在下一處理步驟的工序?qū)⒈绕渌ば蛘加酶L(zhǎng)時(shí)間的襯底的運(yùn)動(dòng)。利用這一個(gè)規(guī)則，執(zhí)行比其它工序占用更長(zhǎng)時(shí)間的瓶頸工序的處理站能夠在可能的最大時(shí)間內(nèi)優(yōu)選基本上連續(xù)地工作。這些規(guī)則可以存在例外，例如允許將特定的襯底定義為以最高優(yōu)先級(jí)處理的緊急村底，使得這種襯底獲得可能的最短生產(chǎn)時(shí)間。此外，裝載/卸載站可以設(shè)置成使得裝載在系統(tǒng)中的包含多個(gè)襯底的盒在某一最大時(shí)間內(nèi)被清空。根據(jù)本發(fā)明的包括控制緩存器中每個(gè)襯底的狀態(tài)的方法是易于實(shí)施的。上述控制所述系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的一套優(yōu)先級(jí)規(guī)則使根據(jù)本發(fā)明的一體化母盤制作系統(tǒng)產(chǎn)生優(yōu)化的產(chǎn)量。利用本發(fā)明，不需要連續(xù)地校驗(yàn)各個(gè)工序的狀態(tài)且不需要經(jīng)由復(fù)雜的優(yōu)先級(jí)規(guī)則來(lái)確定接下來(lái)進(jìn)行哪個(gè)動(dòng)作。利用本發(fā)明的方法，只需要確定緩存器中的襯底狀態(tài)、選擇已進(jìn)行最多處理步驟的襯底以及查看用于該襯底的下一個(gè)處理站是否可用。本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，各個(gè)處理站的處理時(shí)間的變化，無(wú)論是按規(guī)定形式還是按系統(tǒng)改進(jìn)，都不會(huì)影響優(yōu)先級(jí)規(guī)則。增加附加的工序只需要在標(biāo)準(zhǔn)處理順序中增加附加的處理位置。在瓶頸工序(即，占用最長(zhǎng)處理時(shí)間的工序)可能改變的情況下，可以通過(guò)將瓶頸站規(guī)則移至列表的較高位置來(lái)簡(jiǎn)單地更改調(diào)度器。然而，在給定所需的高記錄時(shí)間時(shí)，這不太可能發(fā)生。在應(yīng)當(dāng)盡可能快地完成裝載到系統(tǒng)的襯底的情況下，這可以通過(guò)賦予該特定襯底緊急狀態(tài)以使其以最高優(yōu)先級(jí)被調(diào)度來(lái)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要不同處理時(shí)間的不同襯底在一體化母盤制作系統(tǒng)中被同時(shí)處理時(shí)，本發(fā)明的方法是特別有利的。緩存器的大小應(yīng)當(dāng)定尺寸成沒(méi)有限制因素，甚至應(yīng)當(dāng)允許適合于自動(dòng)化轉(zhuǎn)換。盡管關(guān)于采用相變母盤制作的一體化母盤制作系統(tǒng)進(jìn)行了上文描述，但是本發(fā)明的方法可以同樣地應(yīng)用于采用光敏層的一體化母盤制作系統(tǒng)。下面將參照?qǐng)D1詳細(xì)地描述本發(fā)明，圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一體化母盤制作系統(tǒng)。具體實(shí)施例方式如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一體化母盤制作系統(tǒng)包括用于將多個(gè)襯底(例如，每盒20個(gè)襯底)裝載到盒中的站2。襯底也可以在裝載/卸載站1中逐個(gè)裝載到系統(tǒng)。完成的襯底經(jīng)由站1從系統(tǒng)卸載到保持單個(gè)村底的盒中。系統(tǒng)還包括組合式清理/顯影站5。站5還可以包括用于所顯影襯底的質(zhì)量控制的裝置。優(yōu)選地，襯底在其存儲(chǔ)在緩存器中之前被清理，以便防止污染系統(tǒng)和/或其它襯底。濺射單元6可以是在標(biāo)準(zhǔn)射頻濺射工藝中將ZnS-SiOx層涂敷在襯底上的濺射單元。對(duì)于以405nm激光波長(zhǎng)進(jìn)行的記錄，在將ZnS-SiOx介電層沉積在襯底上之前將附加的薄硅層涂敷在襯底上。利用濺射單元6，也可以通過(guò)將例如Ni沉積在所顯影的層上來(lái)使所顯影的層金屬化。系統(tǒng)還包括激光束記錄器7和緩存器4。緩存器4優(yōu)選提供多達(dá)100個(gè)襯底的空間，使得緩存器不會(huì)造成根據(jù)本發(fā)明的方法的限制因素。操縱器3可以是能夠旋轉(zhuǎn)和平移以將村底從一個(gè)站輸送至另一個(gè)站的標(biāo)準(zhǔn)型操縱器。如圖l可見(jiàn)，各個(gè)站優(yōu)選基本上以環(huán)形方式布置，使得各個(gè)站和緩存器之間的輸送時(shí)間可被最小化。表1總結(jié)了在一體化母盤制作系統(tǒng)的不同處理站中按次序執(zhí)行的不同處理步驟。在表1中，對(duì)于每個(gè)處理步驟指出了執(zhí)行相應(yīng)處理步驟的站。此外，給出了每個(gè)處理步驟的處理時(shí)間。在表1中，給出了用于生產(chǎn)DVD母盤的代表性處理時(shí)間。包含在各站之間進(jìn)行輸送所需時(shí)間在內(nèi)的DVD的總處理時(shí)間是大約2550s。為了進(jìn)行對(duì)比，用于生產(chǎn)HDDVD母盤的記錄處理時(shí)間為3600s，對(duì)于藍(lán)光母盤而言，記錄處理時(shí)間是大約6000s。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>根據(jù)本發(fā)明組合一般的優(yōu)先級(jí)規(guī)則可以得到采用相變母盤制作工藝的一體化母盤制作系統(tǒng)中的調(diào)度器所遵循的如下優(yōu)先級(jí)規(guī)則順序-如果緊急襯底處于緩存器4中，那么將緊急襯底移至相應(yīng)的處理站，否則-如果襯底在緩存器4中用于記錄處理步驟且記錄器7可用，那么將襯底移至記錄器7，否則-如果襯底在記錄器7就緒，那么將襯底移至緩存器4，否則-如果襯底在緩存器4中用于卸載處理步驟、裝栽/卸載站l可用且在裝載/卸載站1中存在空盒，那么卸載襯底，否則-如果襯底在緩存器4中用于使襯底金屬化的處理步驟且濺射單元6可用，那么將襯底移至濺射單元6，否則-如果襯底在緩存器4中用于顯影處理步驟且顯影器5可用，那么將襯底移至顯影器5，否則-如果襯底在緩存器4中用于沉積相變層的處理步驟且濺射單元6可用，那么將襯底移至濺射單元6，否則-如果包含新襯底的盒處于裝載/卸載站1、2中且清理器5可用，那么將一個(gè)襯底從裝載/卸載站1、2移至清理器5，否則-如果在金屬化處理步驟之后襯底在濺射單元6上就緒，那么將襯底移至緩存器4，否則-如果在顯影處理步驟之后襯底在清理和顯影站5上就緒，那么將襯底移至緩存器4，否則-如果在沉積相變層的處理步驟之后襯底在濺射單元6上就緒，那么將襯底移至緩存器4，否則-如果在清理處理步驟之后襯底在清理和顯影站上就緒，那么將襯底移至緩存器4，否則-等待下一事件。在每次操縱器3已經(jīng)完成動(dòng)作且空閑等待下一動(dòng)作或者處理站發(fā)出信號(hào)表示準(zhǔn)備卸載時(shí)執(zhí)行上述順序。應(yīng)當(dāng)注意的是，在上述優(yōu)先級(jí)規(guī)則列表中，對(duì)襯底進(jìn)行記錄的步驟不滿足最接近成品的產(chǎn)品狀態(tài)比需要早期處理步驟的產(chǎn)品具有更高優(yōu)先級(jí)的一般規(guī)則。原因在于記錄步驟是占用最長(zhǎng)時(shí)間的處理步驟。在上述順序中多于一個(gè)的襯底具有相同狀態(tài)的情況下，進(jìn)入時(shí)間起決定作用。換句話說(shuō)，按照先到先服務(wù)來(lái)處理優(yōu)先級(jí)列表。上述給出的根據(jù)本發(fā)明的包含優(yōu)先級(jí)規(guī)則的控制方法已經(jīng)根據(jù)表1中給出的不同工序的處理時(shí)間用仿真模型進(jìn)行了測(cè)試。對(duì)于每次使用操縱器將襯底從處理站輸送至堆疊器或從堆疊器輸送至處理站，假定處理時(shí)間為30s。測(cè)試了具有不同優(yōu)先級(jí)規(guī)則的不同情形。結(jié)果，上述優(yōu)先級(jí)規(guī)則對(duì)于采用瓶頸工序來(lái)說(shuō)給出了最佳結(jié)果，即同時(shí)地進(jìn)行盤的記錄、每日輸出、以及操縱裝栽、卸載和記錄。在表2中，總結(jié)了不同處理站的利用率。而且也指出了每個(gè)站的處理時(shí)間。具有最長(zhǎng)處理時(shí)間的工序(即，記錄)利用了總時(shí)間的94%，即，記錄器幾乎被完全占用。在一體化母盤制作系統(tǒng)的正常操作期間，即，當(dāng)多個(gè)襯底在系統(tǒng)中被同時(shí)處理時(shí)，襯底被完全處理的總時(shí)間平均為2550s。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.一種用于控制一體化母盤制作系統(tǒng)中待處理的多個(gè)襯底的操縱的方法，所述系統(tǒng)包括襯底將以預(yù)定次序經(jīng)過(guò)的多個(gè)處理站、用于臨時(shí)存儲(chǔ)襯底的緩存器以及用于在緩存器和處理站之間移動(dòng)襯底的操縱器，其中，在所述處理站的每一個(gè)中的處理完成后，所述多個(gè)襯底的每一個(gè)被移至緩存器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在將村底移至緩存器后，基于優(yōu)先級(jí)規(guī)則確定操縱器的下一個(gè)動(dòng)作。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，優(yōu)先級(jí)規(guī)則基于緩存器中每個(gè)村底的狀態(tài)信息而定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，狀態(tài)信息包括接下來(lái)執(zhí)行哪個(gè)處理工序的信息。5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將襯底從緩存器移至處理站比將村底從處理站移至緩存器具有更高的優(yōu)先級(jí)。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，緩存器中比其它襯底更接近于完成狀態(tài)的襯底相比于其它襯底具有從緩存器移至相應(yīng)處理站的更高優(yōu)先級(jí)。7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中，將襯底從緩存器移至處理站以進(jìn)行比其它襯底的后續(xù)處理時(shí)間更長(zhǎng)的處理相比于移動(dòng)其它襯底具有更高的優(yōu)先級(jí)。8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在裝載站中有可用的新襯底以裝載到系統(tǒng)的情況下，使操縱器運(yùn)動(dòng)以將新襯底裝載到系統(tǒng)具有最高優(yōu)先級(jí)。9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，襯底被選擇，在系統(tǒng)中移動(dòng)所選襯底比移動(dòng)任何其它襯底具有更高的優(yōu)先級(jí)。10.—種一體化母盤制作系統(tǒng)，包括待處理的村底將以預(yù)定次序經(jīng)過(guò)的多個(gè)處理站、用于臨時(shí)存儲(chǔ)村底的緩存器(4)、用于在處理站和緩存器之間移動(dòng)襯底的操縱器(3)，以及用于根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法控制操縱器的調(diào)度器。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一體化母盤制作系統(tǒng)，其中，處理站包括裝載/卸栽站(1、2)、清理和顯影站(5)、濺射站(6)和激光束記錄器(7)。全文摘要提供了一種控制一體化母盤制作系統(tǒng)中待處理的多個(gè)襯底的操縱的方法及用于執(zhí)行本發(fā)明方法的一體化母盤制作系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括襯底將以預(yù)定次序經(jīng)過(guò)的多個(gè)處理站、用于臨時(shí)存儲(chǔ)襯底的緩存器以及用于在緩存器和處理站之間移動(dòng)襯底的操縱器。根據(jù)所述方法，在所述處理站的每一個(gè)中的處理完成后，所述多個(gè)襯底的每一個(gè)被移至緩存器。文檔編號(hào)G11B7/26GK101622672SQ200880006965公開(kāi)日2010年1月6日申請(qǐng)日期2008年2月29日優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日發(fā)明者J·P·A·吉塞布林克,T·J·M·布克爾曼申請(qǐng)人:單一控制股份有限公司