索尼首次公开低成本蓝光母盘制作设备

索尼日前成功地开发出一种能够低成本制作播放专用蓝光光盘（BD-ROM）母盘的设备。该设备称为PTM（phase transition mastering, 相变母盘制作）装置。该设备是由索尼光盘技术静冈事务所首次向新闻界开放的。

图1：此次开发的PTM装置

PTM技术本身是索尼于2002年就已经在学术会议上发表过，目的就是为了在蓝光光盘量产之初便使用该技术。与电子束（EB）母盘制作设备相比，能够用价格更低的设备生产压模。另外，设备占用面积只有原来的1/5左右。母盘制作时间“基本上与BD-ROM收录的HDTV映像的播放时间相同”（索尼）。

索尼此次开发的PTM装置的特点是使用了波长405nm的蓝紫色激光器刻写记录标记，配合使用开口数0.95的物镜。过去，为了形成微小的记录标记，均使用EB和深紫外线激光器等昂贵的大型设备。这是因为在光刻胶上刻写记录标记的传统方法中，为了刻出微小的记录标记必须使用短波长（使用EB时是指电子的物质波波长）电子束的缘故。

作为PTM装置，通过使用厚约70nm的无机类相变膜取代光刻胶，就连波长较长的蓝紫色激光器也能刻出微小的记录标记。这种相变膜在高热下条件会产生相变反应，由非结晶变成结晶。由于激光的光点中心部位温度较高，因此通过调整激光器的功率，就能形成比光点还小的记录标记（结晶部位）。此后通过显像处理，除去结晶部分，即可制作出作为压模负片的图案。

相变膜使用了导电性物质。因此在通过电镀处理形成压模图案以前，不需像光刻胶那样预先进行导电处理。这一点也对装置的小型化做出了一定的贡献。

高速生产：单面单层4.0秒、单面双层5.0秒

图2：通过使用热刻录，能够刻出比波长还小的记录标记

为了生产低成本的BD-ROM光盘，索尼所下的功夫并不仅限于母盘制作工序。在光盘的生产工序，即复制工序方面也开发成功了低成本生产技术发。

图3：单面单层周期时间为4.05秒

与2004年3月向新闻界公开生产线时相比，索尼已经缩短了决定光盘生产成本的周期时间。单面单层（25GB）的生产速度为4.0秒/张，比2004年3月的5秒缩短了1秒，已经接近DVD光盘3.5秒。成品率达到了70%以上。“希望量产时能达到3.5秒。考虑到射出成形的聚碳酸脂冷却时间，这将是一个极限”（索尼技术人员）。单面双层光盘的周期时间则达到了5.0秒，比原来的6.0秒缩短了1秒。

图4：利用在2004年举办的CES展会上展出的蓝光光盘影碟机样机播放了BD-ROM光盘

HD DVD阵营声称已经将单面单层光盘的周期时间缩短到了3.5秒，而且已实现了90%以上的成品率。索尼也准备实现90%以上的成品率，今后还将对装置进行改进。据该公司表示，在BD-ROM光盘生产过程中导致成品率下降的原因主要是制造设备中产生的灰尘和光盘运输等过程中产生的划伤。“BD-ROM的成品率已经远远超过DVD和CD投产时的水平。为了能在2005年内至2006年初投入量产，准备工作目前正在稳步进行”（索尼）。

图5：蓝光光盘的规划图