JP2010240864A - Method for producing imprinting member and imprinting member - Google Patents

Method for producing imprinting member and imprinting member Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a method for producing an imprinting member, in which a highly accurate and correct engraved groove can be formed by a few treatment steps and which is suitable for mass production and to propose the imprinting member. <P>SOLUTION: The method for producing the imprinting member comprises the steps of: depositing an amorphous DLC (diamond-like carbon) film containing 12-30 atomic% hydrogen and the balance of carbon on the surface of a base material; and irradiating the surface of the DLC film directly with a laser beam to form the engraved groove consisting of a geometrical pattern or the like. The imprinting member can transfer a groove shape onto a synthetic resin layer correctly and highly accurately and is suitable for low-cost mass production. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディバイスや磁気記録ディバイス、培養ディバイスなどの産業分野において行われる超精密パターンの微細加工やそれの転写技術であるナノ加工を行う技術に関し、新規なインプリント部材の製造方法とインプリント部材を提案する。   The present invention relates to a technique for performing ultra-fine pattern microfabrication performed in the industrial field such as an optical device, a magnetic recording device, and a culture device and nano-processing that is a transfer technique thereof, and a novel imprint member manufacturing method and imprint Propose printed material.

近年、集積回路を高精度に加工してなる半導体加工製品、光導波路や導光板などの光ディバイス、パターンメディアなどの磁気記録ディバイス、さらには再生医療における細胞の培養ディバイスの分野においては、ナノインプリント技術が注目され、この技術に関する精力的な研究が行われている。   In recent years, nanoimprint technology in the field of semiconductor processing products with high-precision processing of integrated circuits, optical devices such as optical waveguides and light guide plates, magnetic recording devices such as pattern media, and cell culture devices in regenerative medicine Has attracted attention, and energetic research on this technology is being conducted.

ナノインプリント法は、ナノメートル(nm)からミクロンメートル(μm)スケールの構造を、簡単かつ低コストで加工できる特徴がある。そのナノインプリント法としては、熱サイクル方式(熱インプリント法)と光硬化方式(光インプリント方式)がよく知られている。そのうち、前者の熱サイクル方式は、転写する樹脂材料として熱可塑性樹脂を使用し、ガラス転移温度以上に加熱して軟化させた樹脂に対して金型をプレスして加工する技術である。   The nanoimprint method is characterized in that a nanometer (nm) to micrometer (μm) scale structure can be processed easily and at low cost. As the nanoimprint method, a thermal cycle method (thermal imprint method) and a photocuring method (photoimprint method) are well known. Among them, the former thermal cycle system is a technique in which a thermoplastic resin is used as a resin material to be transferred, and a mold is pressed against a resin softened by heating to a glass transition temperature or higher.

一方、後者の光硬化方式は、樹脂材料として感光性樹脂を用い、金型をプレスした状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させることにより、金型の模様を樹脂に転写する技術である。   On the other hand, the latter photocuring method is a technique for transferring a pattern of a mold to a resin by using a photosensitive resin as a resin material and curing the resin by irradiating ultraviolet rays while the mold is pressed.

このようなナノインプリント法は、最近、フォトリソグラフィの技術やエレクトロンビーム照射、イオンビーム照射などによる金型基材に対する彫刻法に代わって、設備費が安価であることから、研究開発が盛んに行われるようになってきた。   The nanoimprint method has recently been actively researched and developed because the equipment cost is low in place of the photolithography technique and the engraving method for the mold base material by electron beam irradiation and ion beam irradiation. It has become like this.

(1)例えば、特許文献1では、シリコン支持体の表面に、CVD法によってSiC膜を被覆形成し、その後、その表面をプラズマエッチング加工によって微細加工を行い、さらに、その表面にTiやNi、Ptなどの金属薄膜を電気めっき法によって形成し、この金属薄膜を陽極酸化することにより、被加工面の水濡れ性を向上させる方法を開示している。
(2)特許文献2には、光硬化ナノインプリント用モールドとして、石英基板の凹凸表面に、PVD法によって光触媒機能を有するTiOを被覆して樹脂との剥離性を向上させる技術が開示されている。
(3)特許文献3には、熱/光ナノインプリント法で使用するスタンパー(押型)の表面に、DLC膜を被覆形成して転写制度を向上させた技術が開示されている。
(4)特許文献4には、微細加工を行ったSiO膜の表面にフッ素を注入したDLC膜を形成することによって、その表面の水濡れ性を向上させた技術が開示されている。
(5)特許文献5には、Al基材などの表面を陽極酸化させ、その陽極酸化膜面に発生する微細な空隙内に過酸化ベンゾイルやメタアクリル酸メチルモノマーを含浸させた後、これらを固化し、次いでアルカリ水溶液によって陽極酸化膜のみを溶解除去する技術が開示されている。なお、この技術によれば、Al基材の表面に、過酸化ベンゾイルとメタアクリル酸メチルモノマーからなる有機質の固形物を無定形状態に残存させることができ、これを利用する方法の採用も可能である。
(6)特許文献6には、ロール基材の表面に熱/光ナノインプリント法によって微細な凹凸をつくり、そのロールの回転によって、樹脂の表面に連続的に転写する技術が開示されている。
(1) For example, in Patent Document 1, a surface of a silicon support is coated with a SiC film by a CVD method, and then the surface is finely processed by plasma etching, and further, Ti, Ni, A method of improving the wettability of the work surface by forming a metal thin film such as Pt by electroplating and anodizing the metal thin film is disclosed.
(2) Patent Document 2 discloses a technique for improving the releasability from a resin by coating concavo-convex surfaces of a quartz substrate with TiO 2 having a photocatalytic function by a PVD method as a mold for photo-curing nanoimprint. .
(3) Patent Document 3 discloses a technique in which a DLC film is formed on the surface of a stamper (pressing die) used in the thermal / optical nanoimprint method to improve the transfer system.
(4) Patent Document 4 discloses a technique in which the wettability of the surface is improved by forming a DLC film in which fluorine is injected on the surface of a finely processed SiO 2 film.
(5) In Patent Document 5, after anodizing the surface of an Al substrate and the like, impregnating benzoyl peroxide and methyl methacrylate monomer in fine voids generated on the surface of the anodized film, A technique for solidifying and then dissolving and removing only the anodic oxide film with an alkaline aqueous solution is disclosed. In addition, according to this technology, an organic solid material composed of benzoyl peroxide and methyl methacrylate monomer can be left in an amorphous state on the surface of the Al base material, and a method using this can also be adopted. It is.
(6) Patent Document 6 discloses a technique in which fine irregularities are formed on the surface of a roll base material by a thermal / optical nanoimprint method, and the surface is continuously transferred onto the surface of the resin by the rotation of the roll.

特開2008−47797号公報JP 2008-47797 A 特開2007−144995号公報JP 2007-144959 A 特開2006−32423号公報JP 2006-32423 A 特開2007−320142号公報JP 2007-320142 A 特開2008−229869号公報JP 2008-229869 A 特開2007−281099号公報JP 2007-289999 A

本発明は、上述した従来技術が抱えている下記のような課題の解決を目指すものである。
(1)熱インプリント法では、熱可塑性樹脂を加熱、軟化させたのち金型プレスを行うため、金型と基板との熱膨張係数差に起因する熱歪の発生によって転写精度が低下する。
(2)光インプリント法では、紫外線を受けた感光性樹脂が硬化する際に、収縮現象が起ると共に、この該感光性樹脂と基材との膨張係数差によって転写精度が低下する。
(3)熱および光インプリント法では、微細な凹凸や模様を彫刻した金型を樹脂に押圧して転写する工程が必須である。このため金型への彫刻精度、正確性が製品の良否を左右するが、彫刻工程に長時間を要し、生産性が悪い。
(4)金型の基材として、金属、半金属としての珪素(Si)、非金属としての炭化珪素(SiC)などが使用されているが、それぞれの基材によって、また用途によって彫刻技術が異なり、これが生産性の低下を招いている。
(5)SiCのような薄膜については、これをCVDやPVD法などの方法によって生成させたものである場合、SiC薄膜に彫刻を行うと、膜中の残留応力によって、彫刻時に大きく変形したり、膜の剥離や割れが発生して金型として使用できなくなる。
(6)CVD法やPVD法、電気めっき法、陽極酸化法などの表面処理法については、これらは何れも多くの時間を要することに加え、ときには環境汚染原因となる薬液を使用するため、生産コストや環境対策コストの上昇を招く。
(7)Al基材の表面に多孔質な陽極酸化膜を形成し、その空隙部に有機物を充填した後、酸化膜のみを溶解除去する技術では、酸化膜の空隙形状、大きさなどの制御が不可能であり用途が限定されている。また、この方法は、陽極酸化処理用の薬剤をはじめ、酸化膜を溶解除去してアルカリ溶液を使用するため、環境汚染対策が必須となり、コスト高になる。
The present invention aims to solve the following problems of the above-described conventional technology.
(1) In the thermal imprinting method, a thermoplastic resin is heated and softened, and then a mold press is performed. Therefore, the transfer accuracy is lowered due to the occurrence of thermal strain caused by the difference in thermal expansion coefficient between the mold and the substrate.
(2) In the photoimprint method, a shrinkage phenomenon occurs when the photosensitive resin that has received ultraviolet rays is cured, and the transfer accuracy is reduced due to a difference in expansion coefficient between the photosensitive resin and the substrate.
(3) In the thermal and optical imprint method, a process of pressing a mold engraved with fine irregularities and patterns against a resin and transferring it is essential. For this reason, the accuracy and accuracy of engraving on the mold influence the quality of the product, but the engraving process takes a long time and the productivity is poor.
(4) Metal, silicon (Si) as a metalloid, silicon carbide (SiC) as a nonmetal, etc. are used as the mold base material. In contrast, this leads to a decline in productivity.
(5) When a thin film such as SiC is produced by a method such as CVD or PVD, if the SiC thin film is engraved, it may be greatly deformed during engraving due to residual stress in the film. The film is peeled off and cracked and cannot be used as a mold.
(6) For surface treatment methods such as CVD, PVD, electroplating, and anodizing, all of these require a lot of time, and sometimes use chemicals that cause environmental pollution. Costs and environmental measures costs will increase.
(7) In the technology that forms a porous anodic oxide film on the surface of an Al base, fills the voids with an organic substance, and dissolves and removes only the oxide film, control the void shape and size of the oxide film. Is impossible and has limited applications. In addition, since this method uses an alkaline solution by dissolving and removing the oxide film including an anodizing agent, an environmental pollution countermeasure is indispensable and the cost increases.

従来技術が抱えている上述した課題を解決するため鋭意研究した結果、発明者らは、以下に述べるような解決手段に想到した。即ち、本発明は、平滑な無機質(金属やガラス、石英、セラミックスなど)または有機質(合成樹脂)の表面に、炭素と水素を主成分とするアモルファス状炭素水素固形物の堆積層からなるDLC膜を被覆形成し、その後、このDLC膜の表面に、直に、レーザビーム熱源を照射することによって、微細な凹凸や幾何学的模様などの工学的模様からなる彫刻溝を形成し、これによって、従来の金型(スタンパー)に相当する原型を作成し、これをインプリント部材とする方法である。   As a result of diligent research to solve the above-described problems of the prior art, the inventors have come up with the following solution. That is, the present invention relates to a DLC film comprising a deposited layer of amorphous carbon hydrogen solids mainly composed of carbon and hydrogen on a smooth inorganic (metal, glass, quartz, ceramics, etc.) or organic (synthetic resin) surface. After that, the surface of this DLC film is directly irradiated with a laser beam heat source to form engraving grooves made of engineering patterns such as fine irregularities and geometric patterns. In this method, a prototype corresponding to a conventional mold (stamper) is created and used as an imprint member.

本発明においてはまた、
(1)工学的模様を彫刻される前記DLC膜は、高周波・高電圧パルス重畳型プラズマCVD装置を使って、炭化水素系ガスから気相析出させた水素を13〜30原子%含み、残部が炭素からなるアモルファス状炭素水素固形物微粒子の堆積した膜であること、
(2)前記DLC膜は、厚さが3〜50μmであること、
(3)前記DLC膜は、残留応力値が1.0GPa以下であり、硬さがHv700〜3000程度であること、
(4)レーザビーム彫刻溝が形成される前記DLC膜の表面粗さが、Ra:0.1μm以下であること、
(5)前記DLC膜の表面を、レーザビーム照射に先立って研磨し平滑化すること、
(6)前記彫刻溝は、DLC膜の表面に、COレーザ、YAGレーザ、Arレーザ、エキシマレーザおよび半導体レーザのうちから選ばれるいずれか1種のレーザビーム熱源を照射して形成したものであること、
(7)前記基材は、金属・合金(Si含む)合成樹脂、ガラス、石英、陶磁器、焼結炭素、金属炭化物から選ばれる1種以上のものであること、
(8)前記基材は、Ra≦0.1μm、Rz≦0.5μmの表面粗さを有すること、
上記の解決手段を採用することが望ましい。
In the present invention,
(1) The DLC film engraved with an engineering pattern contains 13 to 30 atomic% of hydrogen vapor-deposited from a hydrocarbon-based gas using a high-frequency / high-voltage pulse superposition type plasma CVD apparatus, and the remainder is A film in which amorphous carbon hydrogen solid particles made of carbon are deposited,
(2) The DLC film has a thickness of 3 to 50 μm.
(3) The DLC film has a residual stress value of 1.0 GPa or less and a hardness of about Hv 700 to 3000.
(4) The surface roughness of the DLC film in which the laser beam engraving groove is formed is Ra: 0.1 μm or less,
(5) polishing and smoothing the surface of the DLC film prior to laser beam irradiation;
(6) The engraving groove is formed by irradiating the surface of the DLC film with any one laser beam heat source selected from a CO 2 laser, a YAG laser, an Ar laser, an excimer laser, and a semiconductor laser. There is,
(7) The base material is at least one selected from metal / alloy (including Si) synthetic resin, glass, quartz, ceramics, sintered carbon, and metal carbide.
(8) The substrate has a surface roughness of Ra ≦ 0.1 μm, Rz ≦ 0.5 μm,
It is desirable to employ the above solution.

本発明はまた、基材と、その表面に被覆形成された、アモルファス状炭素水素固形物微粒子の堆積層であるDLC膜とからなり、そのDLC膜の表面に直接、レーザビーム熱源を照射して彫刻加工して形成される工学的模様からなるレーザビーム彫刻溝を設けてなることを特徴とするインプリント部材である。
なお、上記の(1)〜(7)は、このインプリント部材についてもそのまま適用される解決手段の1つである。
The present invention also comprises a substrate and a DLC film that is a deposited layer of amorphous carbon hydrogen solid particles formed on the surface of the substrate. The surface of the DLC film is directly irradiated with a laser beam heat source. An imprint member comprising a laser beam engraving groove having an engineering pattern formed by engraving.
In addition, said (1)-(7) is one of the solution means applied as it is also about this imprint member.

本発明によれば、次のような効果が期待できる。
(1)レーザビーム熱源によって彫刻加工された工学的模様の彫刻溝は、硬くかつ耐摩耗性に優れたDLC膜の上に直接形成されたものであるため、形崩れすることなく、溝形状を長期間にわたって正確に維持し得るので、彫刻加工状態のままでインプリント用部材として用いることが可能であり、またその寿命が長い。
(2)レーザビーム彫刻溝が、DLC膜上に、レーザビーム熱源によって直接、彫刻加工されるため、従来のプロセスに比較して工程が少なく生産効率が高い。
(3)DLC膜表面に直接形成した彫刻溝は、レーザビーム熱源の照射によって得られるものであるため、加工速度が速く、溝形状の精度、正確性にも優れている。
(4)彫刻溝は、DLC膜に対し直接、レーザビームを照射することによって容易に形成され、また、照射部のDLC膜は、COやHOなどの気体となって大気中へ揮散するため、微細な溶融塊の残留もなく、正確で美しい彫刻ができる。
(5)インプリント部材表面に形成されたDLC膜は、使用後に700℃以上に加熱することで容易に分解ガス化させることができるため、産業廃棄物の発生が少なく廃棄物処理が簡単で、環境汚染が少ない。
(6)インプリント部材は、その表面が酸やアルカリ、有機溶剤に対して優れた耐食性を有するDLC膜で形成されているため、変質したり、彫刻した模様が変形するようなことがない。
(7)インプリント部材表面がDLC膜で被覆されているため、部材の化学的安定性が高く、バイオ工学や医療分野などへの応用も可能である。
(8)本発明で用いるDLC膜は、水素を13〜30原子%含有するアモルファス状炭素水素固形物微粒子からなるものであって、残留応力が1GPa以下であるから厚膜の形成も可能であり、高アスペクト比の彫刻を施してもDLC膜が変形したり、彫刻溝が形崩れするようなことがない。
(9)インプリント部材の表面に形成されるDLC膜というのは、電気伝導性の有無に拘らず容易に被覆形成することが可能であり、また、被処理体(部材)の形状がシート状、板状はもとより、角柱や円柱(ロール形状)であっても自由に積層できるため、広い産業分野において応用できる。
(10)本発明の方法によれば、工学的模様が彫刻されたDLC膜を金型(スタンパー)として使うことができ、とくにDLC膜よりも硬度の低い各種の合成樹脂シートや板の表面に、彫刻形状を直接、押印して転写することができる。
(11)本発明で用いるDLC膜は、例えば、常温で、Hv:1400程度のものを、300℃に加熱したときには、Hv:27000程度に上昇する性質があるので、高温環境下での使用にも十分な耐久性がある。
According to the present invention, the following effects can be expected.
(1) The engraved groove with an engineered pattern engraved with a laser beam heat source is formed directly on a hard and wear-resistant DLC film. Since it can be accurately maintained over a long period of time, it can be used as an imprinting member in the engraved state, and its life is long.
(2) Since the laser beam engraving groove is directly engraved on the DLC film by a laser beam heat source, the number of steps is less than that of the conventional process, and the production efficiency is high.
(3) Since the engraved grooves formed directly on the surface of the DLC film are obtained by irradiation with a laser beam heat source, the processing speed is high and the accuracy and accuracy of the groove shape are excellent.
(4) The engraving groove is easily formed by directly irradiating the DLC film with a laser beam, and the DLC film in the irradiated portion is volatilized into the atmosphere as a gas such as CO 2 or H 2 O. Therefore, accurate and beautiful sculpture can be made without the presence of fine molten mass.
(5) Since the DLC film formed on the surface of the imprint member can be easily decomposed and gasified by heating to 700 ° C. or higher after use, industrial waste is less generated and waste processing is simple. There is little environmental pollution.
(6) Since the surface of the imprint member is formed of a DLC film having excellent corrosion resistance against acids, alkalis, and organic solvents, the imprint member is not altered or the engraved pattern is not deformed.
(7) Since the surface of the imprint member is coated with the DLC film, the chemical stability of the member is high, and it can be applied to bioengineering and medical fields.
(8) The DLC film used in the present invention is composed of amorphous carbon hydrogen solid fine particles containing 13 to 30 atomic% of hydrogen, and since the residual stress is 1 GPa or less, a thick film can be formed. Even when engraving with a high aspect ratio is performed, the DLC film is not deformed and the engraving groove is not deformed.
(9) The DLC film formed on the surface of the imprint member can be easily formed with or without electrical conductivity, and the shape of the object to be processed (member) is a sheet shape. In addition to plate shapes, prisms and cylinders (roll shapes) can be freely laminated so that they can be applied in a wide range of industrial fields.
(10) According to the method of the present invention, a DLC film engraved with an engineered pattern can be used as a mold (stamper), especially on the surface of various synthetic resin sheets and plates having a lower hardness than the DLC film. The engraving shape can be directly stamped and transferred.
(11) The DLC film used in the present invention, for example, has a property of increasing to about Hv: 27000 when heated to 300 ° C. at a normal temperature and having a Hv of about 1400, so that it can be used in a high temperature environment. Is also durable enough.

従来のインプリント処理工程(a)、(b)と本発明の処理工程(c)を比較する図である。(a)は熱可塑性樹脂を用いたインプリント法であり、(b)は感光性樹脂を用いたインプリント法であり、(c)はDLC膜に直接、レーザビーム彫刻を行った本発明に係るインプリント法である。It is a figure which compares the conventional imprint process process (a), (b) and the process process (c) of this invention. (A) is an imprint method using a thermoplastic resin, (b) is an imprint method using a photosensitive resin, and (c) is an embodiment of the present invention in which laser beam engraving is directly performed on a DLC film. This is an imprint method. 本発明に係るインプリント方法の作業工程図である。It is an operation process figure of the imprint method concerning the present invention. (a)は、基材表面の粗さのRz値が大きい場合におけるDLC膜の断面、(b)は、Ra値、Rz値とも小さい基材表面に被覆したDLC膜の断面である。(A) is a cross section of the DLC film when the Rz value of the roughness of the substrate surface is large, and (b) is a cross section of the DLC film coated on the substrate surface where both the Ra value and the Rz value are small. DLC膜を被覆形成するためのプラズマCVD装置の概略図である。1 is a schematic view of a plasma CVD apparatus for coating a DLC film. レーザビーム熱源によって彫刻加工されたDLC膜表面の拡大SEM像(線状彫刻)である。It is an enlarged SEM image (linear engraving) of the surface of the DLC film engraved with a laser beam heat source. レーザビーム熱源によって彫刻加工されたDLC膜表面の拡大SEM像(ポケット型彫刻)である。It is the expansion SEM image (pocket type engraving) of the DLC film surface engraved by the laser beam heat source. DLC膜の残留応力の測定方法を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the measuring method of the residual stress of a DLC film. スクラッチ試験後のDLC膜面に残存するスクラッチ疵の形態によって、密着性を評価するための見本である。It is a sample for evaluating adhesiveness by the form of the scratch wrinkles remaining on the DLC film surface after the scratch test. DLC膜表面にレーザビーム彫刻溝を形成してなるローラーによって、合成樹脂の表面に彫刻を転写する工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process of transferring engraving on the surface of a synthetic resin with the roller which forms a laser beam engraving groove | channel on the DLC film surface.

図1は、熱可塑性樹脂を用いる従来のインプリント法および感光性樹脂を用いる従来のインプリント方法と、本発明に係るDLC膜表面に直接、レーザビーム照射によって彫刻する本発明方法を対比したものである。この図において、(a)の熱サイクル方式のインプリント方法の工程では、基材表面の熱可塑性樹脂層を加熱する工程、この樹脂層への金型による加圧転写工程が必要になる。一方、図1(b)の光インプリント方法では、感光性樹脂層への金型による加圧転写工程に加えて、紫外線照射処理工程を必須となる。しかも、両方法とも、別途、金型への微細彫刻加工の工程が必要となり、全工程を実施するには、極めて多くの工数と時間、また経費を必要とすることがわかる。
これに対し、(c)の本発明に係る方法は、基材表面に被覆したDLC膜の表面に対し、直接、レーザビーム照射による彫刻加工を行う工程のみからなるので、工程が極めて簡素で、経済的効果は頗る大きい。
FIG. 1 shows a comparison between a conventional imprint method using a thermoplastic resin and a conventional imprint method using a photosensitive resin, and the method of the present invention in which the DLC film surface according to the present invention is directly engraved by laser beam irradiation. It is. In this figure, in the process of the imprint method of the thermal cycle type (a), a process of heating the thermoplastic resin layer on the surface of the substrate and a pressure transfer process using a mold to the resin layer are required. On the other hand, in the optical imprint method of FIG. 1B, in addition to the pressure transfer process using a mold to the photosensitive resin layer, an ultraviolet irradiation process is essential. In addition, both methods require a separate process for fine engraving on the mold, and it can be seen that a very large number of man-hours, time, and costs are required to perform all the processes.
On the other hand, since the method according to the present invention of (c) consists only of a process of engraving by direct laser beam irradiation on the surface of the DLC film coated on the substrate surface, the process is very simple, The economic effect is enormous.

図2は、本発明方法を実施するための代表的な処理工程を示したものである。この例は、表面を平滑に仕上げた金属、セラミックス等からなる基材を、洗浄や脱脂などの操作によって清浄化し、その後、この清浄化した基材表面に対してDLC膜を被覆形成する。その後、DLC膜の表面に、レーザビーム熱源を用いて工学的模様からなるレーザビーム彫刻溝を直接形成することによって、インプリント部材を製造する方法を示すものである。   FIG. 2 shows representative processing steps for carrying out the method of the present invention. In this example, a substrate made of metal, ceramics or the like having a smooth surface is cleaned by an operation such as washing or degreasing, and then a DLC film is formed on the cleaned substrate surface. Thereafter, a method of manufacturing an imprint member by directly forming a laser beam engraving groove having an engineering pattern using a laser beam heat source on the surface of the DLC film is shown.

以下、図2に示す処理工程に従って、具体的に説明する。
(1)インプリント部材として使用できる基材;
本発明で使用することが可能な基材は、下記のものが好適に用いられる。
(a)金属質:Cr、Mo、Ti、Ta、WあるいはSiなどの金属およびその合金、または、これらの金属、合金類に電気めっき法、CVD法、PVD法などによって所望の皮膜を被覆形成してなるもの、
(b)有機質:各種の合成樹脂、
(c)セラミックス:WC、TiC、TaC、SiC、MoC、TaCなどの炭化物、あるいは上記基材の表面に該炭化物をCVD法等の溝膜形成法により被覆したもの、
(d)その他の無機材料:焼結炭素、陶磁器、ガラス、石英などのSiOを含む無機材料、あるいはこれらの無機材料をPVD法などによって被覆したもの、
(e)上記基材の表面に溶射皮膜を被覆したもの、
Hereinafter, it will be specifically described according to the processing steps shown in FIG.
(1) A substrate that can be used as an imprint member;
As the substrate that can be used in the present invention, the following are preferably used.
(A) Metallic: A desired film is formed on a metal such as Cr, Mo, Ti, Ta, W or Si and an alloy thereof, or an electroplating method, a CVD method, a PVD method or the like on these metals or alloys. What
(b) Organic: various synthetic resins
(c) Ceramics: carbides such as WC, TiC, TaC, SiC, MoC, TaC, etc., or the surface of the base material coated with the carbide by a groove film forming method such as a CVD method,
(d) other inorganic materials: those sintered carbon, ceramics, glass, inorganic materials containing SiO 2, such as quartz, or these inorganic materials coated by the PVD method,
(E) the surface of the substrate coated with a thermal spray coating;

上記基材は、これらの表面を脱脂、水洗などによって、油脂類や微細な異物、粉塵などを完全に除去する。特に、金属製基材の表面は、研削、研磨後、さらに必要に応じてポリッシングや電解研磨によって、表面粗さRa≦0.1μm、Rz≦5.0μmに調整することが好ましい。それは、これらの基材表面の粗度が粗いと、その表面に被覆形成されるDLC膜に致命的な欠陥が発生するからである。   The base material completely removes oils and fats, fine foreign matters, dust and the like by degreasing, washing with water, and the like. In particular, the surface of the metal substrate is preferably adjusted to a surface roughness Ra ≦ 0.1 μm and Rz ≦ 5.0 μm by grinding or polishing and further polishing or electrolytic polishing as necessary. This is because if the surface roughness of these base materials is rough, fatal defects occur in the DLC film formed on the surface.

図3は、研削あるいは研削−研磨した基材(溶射皮膜)表面に、DLCを形成した場合の断面を模式的に示したものである。図3(a)は、Ra値は低くても、Rz値が高いため、DLC膜の表面に突き出る突起35があったり、また、表面近傍近くに達する突起33が存在する状態を示したものである。このような粗い表面に被覆したDLC膜をレーザビームによって彫刻を行うと、前記突起33、35の影響を受けやすく、良好な彫刻面は得られない。一方、図3(b)は、Ra値、Rz値ともに低く、このような表面に被覆したDLC膜は下地の影響を受けない膜になることを示したものである、この図3(b)では、Rz値を示す突起33の高さが、DLC膜厚の50%未満程度である。従って、好ましくは、このような状態のDLC膜に対して、レーザビーム照射して工学的模様を彫刻する。ここで、図示の31は、金属質基材、32はRaで示される表面粗さ、33はRzで示される表面粗さ、34はDLC膜、35はDLC膜で被覆できなかったRzで表示される粗さの突起である。   FIG. 3 schematically shows a cross section when DLC is formed on the ground or ground-polished substrate (sprayed coating) surface. FIG. 3A shows a state in which there is a protrusion 35 protruding on the surface of the DLC film or a protrusion 33 reaching near the surface because the Rz value is high even though the Ra value is low. is there. When a DLC film coated on such a rough surface is engraved with a laser beam, it is easily affected by the projections 33 and 35 and a good engraved surface cannot be obtained. On the other hand, FIG. 3B shows that the Ra value and the Rz value are both low, and that the DLC film coated on such a surface is a film that is not affected by the underlayer. FIG. 3B Then, the height of the protrusion 33 showing the Rz value is less than about 50% of the DLC film thickness. Therefore, the engineering pattern is preferably engraved by irradiating the DLC film in such a state with a laser beam. Here, 31 shown is a metallic substrate, 32 is a surface roughness indicated by Ra, 33 is a surface roughness indicated by Rz, 34 is a DLC film, and 35 is indicated by Rz that could not be coated with a DLC film. It is a projection of roughness.

なお、金属の皮膜(Mo、Crなど)や炭化物(SiC、MoCなど)をCVD法やPVD法で被覆形成したものであっても、その基材表面の粗度が大きい場合には、被覆物の表面も必然的に粗くなるので、平滑面に仕上げておくことは重要である。この点、合成樹脂製のシートやフィルム、ガラスや石英板などは、それぞれの製造工程において、すでに平滑化処理した状態と同程度のものが多く、この場合、平滑化処理は省略できる。   In addition, even if a metal film (Mo, Cr, etc.) or carbide (SiC, MoC, etc.) is coated by CVD or PVD, if the surface roughness of the substrate is large, the coating Since the surface of the film inevitably becomes rough, it is important to finish it with a smooth surface. In this respect, sheets and films made of synthetic resin, glass, quartz plates, etc., are almost the same as those already smoothed in each manufacturing process, and in this case, smoothing can be omitted.

(2)DLC膜の被覆形成処理;
この工程は、上記基材表面に対しDLC膜を被覆形成する処理である。一般に、DLC膜の形成方法は、イオン蒸着法、アークイオンプレーティング法、プラズマブースタ法および高周波・高電圧パルス重畳型プラズマCVD法(以下、単に「プラズマCVD法」と呼ぶ)などの方法が知られているが、発明者らが種々実験した結果、本発明の目的に適した厚膜のDLC膜の形成には、前記「プラズマCVD法」がよいことを確認したので、以下この方法とその装置について説明する。
(2) DLC film coating formation treatment;
This process is a process for forming a DLC film on the substrate surface. In general, methods for forming a DLC film include methods such as an ion deposition method, an arc ion plating method, a plasma booster method, and a high frequency / high voltage pulse superposition type plasma CVD method (hereinafter simply referred to as “plasma CVD method”). However, as a result of various experiments conducted by the inventors, it was confirmed that the “plasma CVD method” is suitable for forming a thick DLC film suitable for the purpose of the present invention. The apparatus will be described.

図4は、本発明の目的に適したDLC膜の被覆形成方法を実施するためのプラズマCVD装置の一例を示す略線図である。図示例にかかるプラズマCVD装置は、主として、接地された反応容器41と、この反応容器41内に高電圧パルスを印加するための高電圧パルス発生電源44、被処理体(以下、「製版ロール」という)42の周囲に、炭化水素系ガスプラズマを発生させるためのプラズマ発生電源45が配設されているほか、導体43および製版ロール42に高電圧パルスおよび高周波電圧の両方を同時に印加するための重畳装置46が、高電圧パルス発生電源44とプラズマ発生電源45との間に介装配置されている。なお、導体43および製版ロール42は、高電圧導入部49を介して重畳装置46に接続されている。   FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus for carrying out the DLC film coating forming method suitable for the object of the present invention. The plasma CVD apparatus according to the illustrated example mainly includes a grounded reaction vessel 41, a high voltage pulse generating power source 44 for applying a high voltage pulse in the reaction vessel 41, an object to be treated (hereinafter referred to as “plate making roll”). In addition to a plasma generating power source 45 for generating hydrocarbon gas plasma around 42, a high-voltage pulse and a high-frequency voltage are simultaneously applied to the conductor 43 and the plate-making roll 42. A superimposing device 46 is disposed between the high voltage pulse generating power source 44 and the plasma generating power source 45. The conductor 43 and the plate-making roll 42 are connected to the superimposing device 46 through a high voltage introduction unit 49.

このプラズマCVD装置は、反応容器41内に成膜用の有機系ガスを導入するためのガス導入装置(図示せず)および、反応容器41を真空引きする真空装置(図示せず)が、それぞれバルブ47aおよび47bを介して反応容器41に接続される。   This plasma CVD apparatus includes a gas introducing device (not shown) for introducing an organic gas for film formation into the reaction vessel 41 and a vacuum device (not shown) for evacuating the reaction vessel 41, respectively. It is connected to the reaction vessel 41 via valves 47a and 47b.

このプラズマCVD装置を用いて、被処理体の表面にDLC薄膜を成膜させるには、まず、被処理体(基材)42を反応容器41内の所定位置に設置し、真空装置を稼動させて該反応容器41内の空気を排出して脱気した後、ガス導入装置によって有機系の炭化水素ガスを該反応容器41内に導入する。   In order to form a DLC thin film on the surface of the object to be processed using this plasma CVD apparatus, first, the object to be processed (base material) 42 is set at a predetermined position in the reaction vessel 41 and the vacuum apparatus is operated. After the air in the reaction vessel 41 is discharged and deaerated, an organic hydrocarbon gas is introduced into the reaction vessel 41 by a gas introduction device.

次いで、プラズマ発生用電源45からの高周波電力を被処理体42に印加する。なお、反応容器41は、アース線48によって電気的に中性状態にあるため、被処理体42は、相対的に負の電位を示すこととなる。このためプラズマ中のプラスイオンは、負に帯電した被処理体42のまわりに発生することになる。   Next, high frequency power from the plasma generating power supply 45 is applied to the object to be processed 42. In addition, since the reaction container 41 is in an electrically neutral state by the ground wire 48, the workpiece 42 exhibits a relatively negative potential. For this reason, positive ions in the plasma are generated around the object 42 to be negatively charged.

次いで、高電圧パルス発生装置44からの高電圧パルス(負の高電圧パルス)を被処理体42に印加すると、有機系の炭化水素ガスのプラズマ中のプラスイオンは、被処理体42の表面に誘引吸着される。このような操作によって、被処理体の表面にDLC膜が形成されるが、発明者らはこの現象につき、以下の(a)〜(d)のプロセスを経て形成されるものと推定している。   Next, when a high voltage pulse (negative high voltage pulse) from the high voltage pulse generator 44 is applied to the object to be processed 42, positive ions in the plasma of the organic hydrocarbon gas are applied to the surface of the object to be processed 42. Attracted adsorption. By such an operation, a DLC film is formed on the surface of the object to be processed. The inventors estimate that this phenomenon is formed through the following processes (a) to (d). .

(a)導入された炭化水素ガスのイオン化(ラジカルと呼ばれる中性な粒子も存在する)がおこり、
(b)炭化水素ガスから変化したイオンおよびラジカルは、負の電圧が印加された被処理体42の表面に衝撃的に衝突し、
(c)衝突時のエネルギーによって、結合エネルギーの小さいC−H間が切断され、その後、活性化されたCとHが重合反応を繰り返して高分子化し、炭素と水素を主成分とするアモルファス状の炭素水素固形物微粒子を気相析出し、
(d)上記(c)の反応が起こると、被処理体の表面にアモルファス状の炭素と水素を主成分とする固形物(微粒子)の堆積層(皮膜)からなるDLC膜が形成されることとなる。
(A) ionization of the introduced hydrocarbon gas (neutral particles called radicals also exist),
(B) Ions and radicals changed from the hydrocarbon gas collide impactively with the surface of the object 42 to which a negative voltage is applied,
(C) C—H having a low binding energy is cut by the energy at the time of collision, and then activated C and H are polymerized by repeating the polymerization reaction to form an amorphous state mainly composed of carbon and hydrogen. Vapor deposition of solid carbon hydrogen particles
(D) When the reaction of (c) above occurs, a DLC film consisting of a deposited layer (film) of solid matter (fine particles) mainly composed of amorphous carbon and hydrogen is formed on the surface of the object to be processed. It becomes.

なお、上記プラズマCVD装置では、高電圧パルス発生電源44の出力電力を下記(a)〜(d)のように変化させることによって、被処理体42に対して金属等のイオン注入を実施することができる。例えば、被処理体が金属質の場合には、Ti、Si、Cr、Nb、Cなどのイオンを注入すれば、その表面に被覆形成させるDLC膜の密着性を向上させることが可能である。   Note that in the plasma CVD apparatus, ion implantation of metal or the like is performed on the object 42 by changing the output power of the high voltage pulse generation power supply 44 as shown in the following (a) to (d). Can do. For example, when the object to be processed is metallic, it is possible to improve the adhesion of the DLC film formed on the surface by implanting ions such as Ti, Si, Cr, Nb, and C.

(a)イオン注入を重点的に行う場合:10〜40kV
(b)イオン注入と皮膜形成の両方を行う場合:5〜20kV
(c)皮膜形成のみを行う場合:数百V〜数kV
(d)スパッタリングなどを重点的に行う場合:数百V〜数kV]
(e)前記高電圧パルス発生源44では、パルス幅:1μmsec〜10msec、パルス数:1〜複数回のパルスを繰り返すことも可能である。
(f)プラズマ発生用電源45の高周波電力の出力周波数は、数十kHZから数GHzの範囲で変化させることができる。
(A) When ion implantation is focused on: 10 to 40 kV
(B) When performing both ion implantation and film formation: 5 to 20 kV
(C) When only film formation is performed: several hundred V to several kV
(D) When performing sputtering or the like intensively: several hundred V to several kV]
(E) In the high voltage pulse generation source 44, it is also possible to repeat a pulse width of 1 μmsec to 10 msec and a pulse number of 1 to a plurality of times.
(F) The output frequency of the high frequency power of the plasma generating power supply 45 can be changed in the range of several tens of kilohertz to several GHz.

このプラズマCVD処理装置の反応容器41内に導入する成膜用有機系ガスとしては、以下の(イ)〜(ロ)に示すような炭化水素系ガスを単独または2種以上の混合ガスを用いる。   As the film-forming organic gas introduced into the reaction vessel 41 of this plasma CVD processing apparatus, hydrocarbon gases as shown in the following (a) to (b) are used alone or in combination of two or more. .

(イ)常温(18℃)で気相状態のもの
CH、CHCH、C、CHCHCH、CHCHCHCH
(ロ)常温で液相状態のもの
CH、CCHCH、C(CH、CH(CHCH、C12
Cl
(I) Gas phase state at room temperature (18 ° C.) CH 4 , CH 2 CH 2 , C 2 H 2 , CH 3 CH 2 CH 3 , CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
(B) Liquid phase at normal temperature C 6 H 5 CH 3 , C 6 H 5 CH 2 CH, C 6 H 4 (CH 3 ) 2 , CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 , C 6 H 12 ,
C 6 H 4 Cl

上記の反応容器41内への導入ガスは、常温で気相状態のものは、そのままの状態で反応容器41内に導入できるが、液相状態の化合物はこれを加熱してガス化させ、そのガス(蒸気)を反応容器41内へ供給することによってDLC膜を形成することができる。   The gas introduced into the reaction vessel 41 in the gas phase at normal temperature can be introduced into the reaction vessel 41 as it is, but the compound in the liquid phase is heated to gasify it. A DLC film can be formed by supplying gas (vapor) into the reaction vessel 41.

前記DLC膜を構成する炭素と水素含有量の比率;
DLC膜は、硬く耐摩耗性に優れているものの成膜時に大きな残留応力が発生するため、柔軟性に欠ける特性がある。このため、DLC膜に局部的な微小欠陥が発生したり、また、レーザによる彫刻時に、僅かな彫刻形状差が局部的に発生したりすると、DLC膜は、残留応力によって剥離しやすくなるので、残留応力を軽減させることが重要である。
A ratio of carbon and hydrogen content constituting the DLC film;
Although the DLC film is hard and excellent in wear resistance, a large residual stress is generated at the time of film formation, so that the DLC film lacks flexibility. For this reason, if a local micro defect occurs in the DLC film, or if a slight engraving shape difference occurs locally during engraving with a laser, the DLC film easily peels off due to residual stress. It is important to reduce the residual stress.

この対策として、本発明では、DLC膜を形成する炭素と水素の割合に注目し、特に、水素含有量を全体の13〜30原子%に制御することによって、DLC膜に耐磨耗性とともに柔軟性を付与することにした。具体的には、このDLC膜中に含まれる水素含有量を13〜30原子%とし、残部を炭素含有量とした。なお、このような組成のDLC膜を形成するには、成膜用の炭化水素系ガス中に占める炭素と水素含有比が異なる化合物を混合することによって果すことができる。   As a countermeasure, in the present invention, attention is paid to the ratio of carbon to hydrogen forming the DLC film, and in particular, by controlling the hydrogen content to 13 to 30 atomic% of the whole, the DLC film can be flexible with wear resistance. Decided to give sex. Specifically, the hydrogen content contained in the DLC film was 13 to 30 atomic%, and the balance was the carbon content. Note that the formation of the DLC film having such a composition can be achieved by mixing compounds having different hydrogen and hydrogen content ratios in the hydrocarbon-based gas for film formation.

このような前記水素含有量であるDLC膜は、その表面硬さが、マイクロビッカース硬さで、Hv:700〜3000の範囲となるので、工具鋼などに形成されるDLC膜に比較すると、はるかに軟質であり、ある程度の変形にも耐える柔軟性もある。   Since the surface hardness of the DLC film having such a hydrogen content is in the range of Hv: 700 to 3000 in terms of micro Vickers hardness, compared with the DLC film formed on tool steel or the like, It is flexible and can withstand a certain degree of deformation.

以上説明したような方法で基材表面に被覆形成されるDLC膜は、3〜50μmの範囲内の厚さにすることが適当である。この理由は、膜厚が3μm以下では、レーザビーム熱源によって彫刻加工したレーザビーム彫刻溝のアスペクト比を大きくすることができなくなると共に、基材表面の“うねり”や僅かな変形の影響を受け易くなるためである。また、レーザビーム熱源による彫刻加工精度の僅かな狂いやDLC膜の局部的に発生するレーザの吸収率の相違によって、レーザビーム彫刻溝がDLC膜を完全に突き切って、基材まで達するおそれがあるためである。一方、膜厚が50μmより厚く成膜するには、長時間を要して生産コストの上昇を招いたり、DLC膜の成長に伴う残留応力の増大による基材との接合力の低下の危険が考えられるからである。   The thickness of the DLC film formed on the substrate surface by the method described above is suitably in the range of 3 to 50 μm. This is because when the film thickness is 3 μm or less, the aspect ratio of the laser beam engraving groove engraved by the laser beam heat source cannot be increased, and the substrate surface is easily affected by “swells” or slight deformation. Because it becomes. Moreover, there is a possibility that the laser beam engraving groove completely penetrates the DLC film and reaches the base material due to a slight deviation in engraving processing accuracy by the laser beam heat source and a difference in the absorption rate of the laser generated locally in the DLC film. Because there is. On the other hand, in order to form a film thicker than 50 μm, it takes a long time, resulting in an increase in production cost, and there is a risk of a decrease in bonding force with the base material due to an increase in residual stress accompanying the growth of the DLC film. It is possible.

本発明では、基材が非電気伝導体の合成樹脂板やそのシートあるいはそのフィルムである場合、その基材の表面にDLC膜を直接被覆形成するには、これらを金属板などに取り付けて操作すれば、恰も金属電極と同じように、これらの合成樹脂体の表面にDLC膜を被覆形成することができる。また、図4に示したプラズマCVD装置において、パルスの波形を正のみに制御することによっても、非電気伝導体の表面にDLC膜を被覆形成することが可能である。   In the present invention, when the base material is a non-electric conductive synthetic resin plate or sheet or film thereof, in order to directly coat the surface of the base material with the DLC film, these are attached to a metal plate or the like. Then, the DLC film can be formed on the surface of these synthetic resin bodies in the same manner as the metal electrode. Further, in the plasma CVD apparatus shown in FIG. 4, it is possible to form a DLC film on the surface of the non-electric conductor by controlling the pulse waveform to only positive.

なお、膜厚の大きい(例えば10μm以上)DLC膜を形成した場合、時として、その表面に微小な円形状の凸起物(例えば、Rz≦1.0μm)が複数個生成することがある。このような場合には、必要に応じて、図2に示すように、該円形状の凸起物を除去するためにバブ研磨(ポリッシング)などを行い、平滑な表面(例えば、Ra≦0.1μm)に仕上げることが好ましい。   When a DLC film having a large thickness (for example, 10 μm or more) is formed, sometimes a plurality of minute circular protrusions (for example, Rz ≦ 1.0 μm) are generated on the surface. In such a case, as shown in FIG. 2, a smooth surface (for example, Ra ≦ 0...) Is obtained by performing bubbling (polishing) or the like to remove the circular protrusion as required. It is preferable to finish to 1 μm).

(3)DLC膜へのレーザビーム彫刻加工処理;
(a)レーザビーム彫刻加工の概要
この処理は、基材表面へのDLC膜の被覆形成処理を終えた後、そのDLC膜の表面に対し直接、レーザビームを直接照射することにより、工学的な模様を彫刻する工程である。
(3) Laser beam engraving processing on the DLC film;
(A) Overview of laser beam engraving This process is performed by directly irradiating the surface of the DLC film with a laser beam after finishing the coating formation process of the DLC film on the substrate surface. It is a process of engraving a pattern.

この工程でレーザ光源として用いるのは、COレーザ、YAGレーザ、Arレーザ、半導体レーザ、エキシマレーザなどの市販のレーザ加工用光源を用いることができる。得られる工学的模様の彫刻は、予めプログラムを組んだコンピュータによる自動操作によって行うことが推奨されるが、彫刻溝の大小(幅の深さ)の相違によっては、レーザビームの集光用レンズなどを手動によって調整しても差支えない。 In this step, a commercially available laser processing light source such as a CO 2 laser, a YAG laser, an Ar laser, a semiconductor laser, or an excimer laser can be used as the laser light source. It is recommended that the resulting engineering pattern engraving be performed automatically by a computer with a pre-programmed computer, but depending on the size of the engraving groove (width and depth), a laser beam condensing lens, etc. Can be adjusted manually.

該DLC膜は、レーザビーム熱源の照射よって加熱されるが、その加熱が局所的に行われるため、非照射部にまで熱が伝導することがなく、加熱部の局部においてのみ、DLC成分がCO、HOなどの気体となって輝散することになる。その結果、DLC膜面には、とくにレーザビーム彫刻溝周辺に溶融残渣物が付着残存するようなことがなく、精密で正確な彫刻溝模様を形成することができる。 The DLC film is heated by irradiation with a laser beam heat source. However, since the heating is performed locally, heat does not conduct to the non-irradiated part, and the DLC component is CO only at the local part of the heating part. 2 and gas such as H 2 O will diffuse. As a result, a molten residue does not remain particularly around the laser beam engraving groove, and a precise and accurate engraving groove pattern can be formed on the DLC film surface.

図5および図6は、本発明方法によって、レーザビーム彫刻を行ったDLC膜の外観SEM像を示したものである。図示例のレーザビームの熱源としては、下記の仕様のものを用いたが、金属やセラミックスの彫刻に適用されるものに比較すると、比較的低出力のものでよい。   5 and 6 show SEM images of the appearance of the DLC film engraved with the laser beam by the method of the present invention. As the heat source of the laser beam in the illustrated example, the heat source having the following specifications is used, but it may have a relatively low output as compared with that applied to metal or ceramic engraving.

レーザ出力:50W〜1KW
パルス周波数:10000Mz〜50000Hz
進行速度:0.1〜300mm/min
Laser output: 50W ~ 1KW
Pulse frequency: 10000 Mz to 50000 Hz
Progression speed: 0.1 to 300 mm / min

(b)本発明に係る彫刻加工に適したDLC膜の残留応力
気相状態の炭化水素ガスから析出する固相状態のDLC膜には、必然的に残留応力が発生する。大きな残留応力を内蔵するDLC膜は、膜厚が大きくなるほど残留応力も大きくなるため、最終的には残留応力が膜の密着強さより大きくなって、DLC膜が剥離するに至る。現在、DLC膜の形成方法として多くの種類の装置が開発されているが、その適用条件の一つとして、DLC膜の残留応力によって決定される限界膜厚がある。
(B) Residual stress of DLC film suitable for engraving according to the present invention Residual stress is inevitably generated in a DLC film in a solid phase deposited from a hydrocarbon gas in a gas phase. Since the DLC film containing a large residual stress has a larger residual stress as the film thickness increases, the residual stress eventually becomes larger than the adhesion strength of the film, and the DLC film is peeled off. Currently, many types of apparatuses have been developed as a method for forming a DLC film. One of the application conditions is a limit film thickness determined by the residual stress of the DLC film.

特に、厚膜が比較的大きいDLC膜の場合、膜が形成できたとしても、レーザビームによって彫刻加工して得られたその凹部に残留応力が集中し、DLC膜が局部的に破壊されたり、剥離することとなるので、DLC膜の残留応力の許容値を決定することは非常に重要である。   In particular, in the case of a DLC film having a relatively large thickness, even if the film can be formed, residual stress is concentrated in the concave portion obtained by engraving with a laser beam, and the DLC film is locally broken, Since it will peel, it is very important to determine the allowable value of the residual stress of the DLC film.

このような理由から、発明者らは、つぎのような方法によって、DLC膜の残留応力について評価する試験を行った。DLC膜の残留応力の評価は、図5に示すように、試験片の一端を固定した短冊形の薄い石英基板(寸法:幅5mm×長さ50mm×厚さ0.5mm)の一方の面に、DLC膜を形成させ、成膜前後の石英基板の変位量(δ)を測定して、膜の残留応力を求めたものであり、具体的には、次のStoneyの式から残留応力(σ)を計算した。   For these reasons, the inventors conducted a test for evaluating the residual stress of the DLC film by the following method. As shown in FIG. 5, evaluation of the residual stress of the DLC film is performed on one surface of a strip-shaped thin quartz substrate (size: width 5 mm × length 50 mm × thickness 0.5 mm) with one end of the test piece fixed. The DLC film is formed, and the displacement (δ) of the quartz substrate before and after the film formation is measured to determine the residual stress of the film. Specifically, the residual stress (σ ) Was calculated.

Figure 2010240864
E:基板のヤング率=76.2GPa
v:基板のポアソン比=0.14
b:基板の厚さ=0.5mm
l:DLC膜が形成された基板の長さ
δ:変位量
d:DLCの膜厚
Figure 2010240864
E: Young's modulus of substrate = 76.2 GPa
v: Poisson's ratio of substrate = 0.14
b: substrate thickness = 0.5 mm
l: length of substrate on which DLC film is formed δ: displacement d: film thickness of DLC

表1は、上記の方法によって求めた各種のDLC膜の残留応力値を要約したものである。この結果から明らかなように、アークイオンプレーティング法、イオン化蒸着法などの方法で形成されたDLC膜の残留応力は10〜18GPaであるのに対して、前記プラズマCVD法で得られるDLC膜の残留応力は0.30〜0.98GPaの範囲にあり、非常に低い残留応力値であった。   Table 1 summarizes the residual stress values of various DLC films obtained by the above method. As is apparent from this result, the residual stress of the DLC film formed by the arc ion plating method, the ionized vapor deposition method or the like is 10 to 18 GPa, whereas the DLC film obtained by the plasma CVD method is The residual stress was in the range of 0.30 to 0.98 GPa and was a very low residual stress value.

なお、この試験においてDLC膜の最大形成厚さを試みたところ、プラズマCVD法では、成膜時間は長くなるものの厚さ50μmの膜は形成できた。しかし、他の成膜では3μm厚さ以上の膜の形成は困難であった。   In this test, when the maximum formation thickness of the DLC film was tried, a film having a thickness of 50 μm could be formed by the plasma CVD method although the film formation time was increased. However, in other film formation, it is difficult to form a film having a thickness of 3 μm or more.

Figure 2010240864
Figure 2010240864

なお、残留応力測定後の試験片について、成膜されているDLC膜の表面に対して、レーザビーム照射を行うと、本発明に係るプラズマCVD法によって被覆形成された膜は、図5および図6に示したような彫刻は可能であったが、残留応力値の大きいDLC膜では彫刻加工を行った直後に皮膜が剥離した。   When the surface of the DLC film formed on the test piece after the residual stress measurement is irradiated with a laser beam, the film formed by the plasma CVD method according to the present invention is shown in FIGS. Although engraving as shown in Fig. 6 was possible, the DLC film having a large residual stress value peeled off immediately after engraving.

<実施例1>
この実施例では、DLC膜の密着性と基材との関係を明らかにする。
(1)基材の種類
本発明例の基材として、以下の6種類を用いた。
(a)Crめっき膜(ステンレス鋼板上に10μm厚に電気めっきしたもの)
(b)Si膜(厚さ1.0mm)
(c)ガラス板(厚さ1.0mm)
(d)石英板(厚さ1.0mm)
(e)エポキシ樹脂板(厚さ2mm)
比較例の基材として、下記金属板を用いた。
(f)Ni板((厚さ0.5mm)
(g)Cu板((厚さ0.5mm)
<Example 1>
In this example, the relationship between the adhesion of the DLC film and the substrate is clarified.
(1) Kind of base material The following six kinds were used as a base material of the example of the present invention.
(A) Cr plating film (10 μm thick electroplated on stainless steel plate)
(B) Si film (thickness 1.0 mm)
(C) Glass plate (thickness 1.0 mm)
(D) Quartz plate (thickness 1.0 mm)
(E) Epoxy resin plate (thickness 2 mm)
The following metal plate was used as the base material of the comparative example.
(F) Ni plate ((thickness 0.5mm)
(G) Cu plate ((thickness 0.5 mm)

なお、試験片としての寸法は、いずれも幅10mm×長さ30mmであり、また、DLC膜を形成する試験片は、Ra:0.05μm、Rz:0.09μm未満の表面粗さに仕上げた。   The dimensions of the test pieces were 10 mm wide × 30 mm long, and the test pieces forming the DLC film were finished with a surface roughness of Ra: 0.05 μm and Rz: 0.09 μm. .

(2)DLC膜の形成方法と膜厚
DLC膜は、図5に示すプラズマCVD装置を用い、すべての試験片に対して10μmの厚になるように形成した。
(2) Formation method and film thickness of DLC film The DLC film was formed to have a thickness of 10 μm for all the test pieces using the plasma CVD apparatus shown in FIG.

(3)DLC膜の密着性試験方法と評価
ISO20502に規定されているスクラッチ試験を行い、DLC膜表面に発生するスクラッチ疵の発生状況を目視、または拡大鏡で観察して評価した。また、その評価に当たっては、基材表面に形成したDLC膜のスクラッチ試験結果から、図8に示すようなスクラッチ疵の発生状態の写真を記録し、その写真に基づきDLC膜の密着強さを評価するための基準を作成した。この評価基準では、評価1が最も密着性の良好なDLC膜が示すスクラッチ疵であり、明確な疵の存在が認められない程度のものである。一方、評価4は、最も密着性の悪いDLC膜のスクラッチ疵を示したもので、疵の周辺部において、多くのDLC膜の剥離が観察されるものである。評価2、3は、評価1と評価4の中間程度の密着力を示す基準であり、いずれもスクラッチ疵周辺のDLC膜の剥離程度の多少によって区別したものである。
(3) DLC film adhesion test method and evaluation A scratch test defined in ISO20502 was performed, and the occurrence of scratches generated on the surface of the DLC film was visually or observed with a magnifying glass. Moreover, in the evaluation, from the scratch test result of the DLC film formed on the substrate surface, a photograph of the state of occurrence of scratches as shown in FIG. 8 is recorded, and the adhesion strength of the DLC film is evaluated based on the photograph. Created standards for In this evaluation standard, evaluation 1 is a scratch wrinkle exhibited by the DLC film having the best adhesion, and is such that no clear wrinkle is observed. On the other hand, evaluation 4 shows the scratches of the DLC film having the lowest adhesion, and many DLC films are observed to be peeled off at the periphery of the heel. Evaluations 2 and 3 are standards showing an adhesion strength intermediate between Evaluation 1 and Evaluation 4, and all are distinguished by the degree of peeling of the DLC film around the scratch ridge.

(4)試験結果
試験結果を表2に示した。この結果から明らかなように、比較例のNi板、Cu板(No.7、8)の表面に形成したDLC膜の密着力の評価は、すべて4を示し、スクラッチ疵の周辺に多くのDLC膜の剥離が認められた。これに対して、本発明に係る基材試験片に形成されたDLC膜(No.1〜6)は、そのほとんどが評価1であり、良好なDLC膜の密着性が得られることが確認された。
(4) Test results The test results are shown in Table 2. As is clear from this result, the evaluation of the adhesion strength of the DLC film formed on the surface of the Ni plate and the Cu plate (Nos. 7 and 8) of the comparative example all showed 4, and a lot of DLC was found around the scratches. Peeling of the film was observed. On the other hand, most of the DLC films (Nos. 1 to 6) formed on the base material test piece according to the present invention were evaluated 1, and it was confirmed that good DLC film adhesion was obtained. It was.

Figure 2010240864
Figure 2010240864

<実施例2>
この実施例は、構造用炭素鋼(SS400)の表面に、電気Crめっき膜を10μmの厚さで被覆した後、その表面に水素含有量を変化させて得られるDLC膜を形成し、その水素含有量と基材の曲げ変形に対する抵抗およびその後の耐食性の変化について明らかにするものである。
<Example 2>
In this example, a surface of a structural carbon steel (SS400) was coated with an electric Cr plating film with a thickness of 10 μm, and then a DLC film obtained by changing the hydrogen content was formed on the surface. The content and resistance to bending deformation of the substrate and subsequent changes in corrosion resistance will be clarified.

(1)供試基材およびDLC膜の性状
供試試験片として、SS400鋼(寸法 幅15mm×長さ70mm×厚さ1.2mm)の表面に、電気めっき法によってCr膜を10μm厚さに被覆したものを用いた。この試験片の全面に対して、水素含有量が5〜30原子%で残部が炭素成分であるDLC膜を、図5に示すプラズマCVD法で5μm厚さで被覆した。
(1) Properties of the test substrate and DLC film As test specimens, a Cr film was formed on the surface of SS400 steel (dimensions 15 mm wide x 70 mm long x 1.2 mm thick) by electroplating to a thickness of 10 μm. The coated one was used. A DLC film having a hydrogen content of 5 to 30 atomic% and the balance being a carbon component was coated on the entire surface of the test piece with a thickness of 5 μm by the plasma CVD method shown in FIG.

(2)試験方法およびその条件
DLC膜を形成した試験片を中心から180°の曲げ変形を与え(Uベンド形状)、曲げ部のDLC膜の表面を20倍の拡大鏡で観察し、膜面の“ひび割れ”や“剥離”“浮き上り”などの有無を調査した。また、観察後の曲げ試験片を5%HCl水溶液中に浸漬し、室温(20℃)で48時間放置し、HCl水溶液中に溶出する金属イオンの有無を目視および化学分析によって調べた。
(2) Test method and conditions The test piece on which the DLC film was formed was subjected to bending deformation of 180 ° from the center (U-bend shape), and the surface of the DLC film at the bent part was observed with a 20 times magnifier. The presence or absence of “cracking”, “peeling” and “lifting” was investigated. In addition, the observed bending test piece was immersed in a 5% HCl aqueous solution and allowed to stand at room temperature (20 ° C.) for 48 hours, and the presence or absence of metal ions eluted in the HCl aqueous solution was examined by visual observation and chemical analysis.

(4)試験結果
試験結果を表3に要約した。この結果から明らかなように、水素含有量の少ないDLC膜(No.1、2)は、180°の変形を与えると、微細なひび割れを発生し、局部的に浮き上っている状態にあることが観察され、柔軟性に乏しいことが判明した。一方、曲げ試験後の試験片を5%HCl水溶液中に浸漬すると、ひび割れや浮き上り状態のDLC膜試験体では、金属基材からFeとCrの溶出によってHCl水溶液が無色から黄色に変化した。念のため黄色化したHCl水溶液を化学分析したところ鉄とクロムの存在が確認された。
(4) Test results The test results are summarized in Table 3. As is clear from this result, when the DLC film (Nos. 1 and 2) having a low hydrogen content is deformed by 180 °, it generates fine cracks and is in a state of locally rising. Was observed and found to be inflexible. On the other hand, when the test piece after the bending test was immersed in a 5% HCl aqueous solution, the HCl aqueous solution changed from colorless to yellow due to elution of Fe and Cr from the metal substrate in the cracked or lifted DLC film test specimen. As a precaution, chemical analysis of the yellowed HCl aqueous solution confirmed the presence of iron and chromium.

これに対して、水素含有量が13〜30原子%であるDLC膜試験片では、180°に曲げても健全な状態を示すとともに、この曲げ試験片を5%HCl水溶液中に浸漬しても水溶液の色調は変化することはなかった。この結果から水素を13〜 原子%含むDLC膜は曲げ変形によって欠陥が発生せず、また、DLC膜自体にもピンホールなどがなく優れた環境遮断性を有していることが判明した。   On the other hand, the DLC film test piece having a hydrogen content of 13 to 30 atomic% shows a healthy state even when bent at 180 °, and even when the bent test piece is immersed in a 5% HCl aqueous solution. The color tone of the aqueous solution did not change. From these results, it was found that the DLC film containing 13 to atomic% of hydrogen does not generate defects due to bending deformation, and the DLC film itself has no pinholes and has excellent environmental barrier properties.

Figure 2010240864
Figure 2010240864

本発明に係るDLC膜へのレーザビーム照射による微細彫刻溝を形成する技術は、インプリント部材の製造技術としてだけでなく、例えば、印刷用凹版、凸版の彫刻への応用が可能である。また、機械装置の軸受やシャフト類などの摺動部にDLC膜を被覆形成した後、この膜にレーザビーム熱源によって螺旋形の溝を加工して潤滑油の通路を形成する技術としても利用できる。
さらに、本発明方法に係るDLC膜表面にレーザビーム彫刻溝を形成してなる部材は、下記の産業分野において使用されることが期待される。
The technique for forming a fine engraving groove by irradiating a laser beam to a DLC film according to the present invention can be applied not only as an imprint member manufacturing technique but also for engraving printing intaglio and letterpress. It can also be used as a technique for forming a lubricating oil passage by forming a DLC film on a sliding part such as a bearing or shaft of a mechanical device and then processing a spiral groove on the film with a laser beam heat source. .
Furthermore, the member formed by forming the laser beam engraving groove on the surface of the DLC film according to the method of the present invention is expected to be used in the following industrial fields.

(1)電子ディスプレイ関係:表面無反射構造体、フーリエレンズ、拡散板、カラーフィルター、高輝度フロントライト、配向膜、フレネルレンズ、基板液晶
(2)光メディア関係:DVDピックアップ、分波格子、高密度磁気ディスク、シングルモールド光導波路、マルチモード光導波路、光インターコネクション、光バックブレーン
(3)ライフサイエンス関係:微生物検出チップ、細胞培養シート、指紋センサーアレイ、たんぱくチップ、マイクロフィルター、血液検査チップ、ナノピラー
(4)半導体・電子回路他:高分子電解質膜、シートモールド、滑り難い床材、高密度プリント基板、燃料電池用セパレータ、マイクロ集光太陽電池、有機半導体レーザ共振器
(1) Electronic display related: surface non-reflective structure, Fourier lens, diffuser plate, color filter, high brightness front light, alignment film, Fresnel lens, substrate liquid crystal (2) Optical media related: DVD pickup, demultiplexing grating, high Density magnetic disk, single mold optical waveguide, multimode optical waveguide, optical interconnection, optical backplane (3) Life science-related: Microbe detection chip, cell culture sheet, fingerprint sensor array, protein chip, microfilter, blood test chip, Nanopillar (4) Semiconductor / electronic circuit, etc .: polymer electrolyte membrane, sheet mold, non-slip flooring material, high-density printed circuit board, fuel cell separator, micro concentrating solar cell, organic semiconductor laser resonator

また、図9は本発明に係るレーザビーム彫刻溝を形成してなるDLC膜の応用例として、このDLC膜を被覆してなるローラーによる軟質合成樹脂シート面への彫刻転写例を示したものである。   FIG. 9 shows an example of engraving and transferring onto a soft synthetic resin sheet surface by a roller covering the DLC film as an application example of the DLC film formed with the laser beam engraving groove according to the present invention. is there.

31 基材
32 表面粗さ(Ra)
33 表面粗さ(Rz)
34 DLC膜
35 DLC膜で被覆できなかったRzで表示される粗さの凸部
41 反応容器
42 ロール(被処理体)
43 導体
44 高電圧パルス発生源
45 プラズマ発生源
46 重畳装置
47a、48b バルブ
48 アース線
49 高電圧導入端子
31 Base material 32 Surface roughness (Ra)
33 Surface roughness (Rz)
34 DLC film 35 Roughness indicated by Rz that could not be covered with DLC film 41 Reaction vessel 42 Roll (object to be processed)
43 conductor 44 high voltage pulse generation source 45 plasma generation source 46 superimposing devices 47a and 48b valve 48 ground wire 49 high voltage introduction terminal

Claims (10)

基材の表面に、炭素と水素を主成分とするアモルファス状炭素水素固形物の堆積層からなるDLC膜を被覆形成し、その後、このDLC膜の表面に、直に、レーザビーム熱源を照射することによって、微細な凹凸や幾何学的模様などの工学的模様からなる彫刻溝を形成することを特徴とするインプリント部材の製造方法。 A DLC film composed of a deposited layer of amorphous carbon hydrogen solids mainly composed of carbon and hydrogen is coated on the surface of the substrate, and then the surface of the DLC film is directly irradiated with a laser beam heat source. The manufacturing method of the imprint member characterized by forming the engraving groove | channel which consists of engineering patterns, such as a fine unevenness | corrugation and a geometrical pattern. 前記DLC膜は、高周波・高電圧パルス重畳型プラズマCVD装置を使って、炭化水素系ガスから気相析出させた水素を13〜30原子%含み、残部が炭素からなるアモルファス状炭素水素固形物微粒子の堆積膜であることを特徴とする請求項1に記載のインプリント部材の製造方法。 The DLC film comprises amorphous carbon hydrogen solid fine particles containing 13 to 30 atomic% of hydrogen vapor-deposited from a hydrocarbon gas using a high-frequency / high-voltage pulse superposition type plasma CVD apparatus, with the balance being carbon. The method for producing an imprint member according to claim 1, wherein the film is a deposited film. 前記DLC膜は、厚さが3〜50μmであることを特徴とする請求項1または2に記載のインプリント部材の製造方法。 The method for manufacturing an imprint member according to claim 1, wherein the DLC film has a thickness of 3 to 50 μm. 前記DLC膜は、残留応力値が1.0GPa以下であり、硬さがHv700〜3000程度であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のインプリント部材の製造方法。 The method for manufacturing an imprint member according to any one of claims 1 to 3, wherein the DLC film has a residual stress value of 1.0 GPa or less and a hardness of about Hv 700 to 3000. 前記DLC膜の表面粗さが、Ra:0.1μm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載のインプリント部材の製造方法。 The method for producing an imprint member according to claim 1, wherein the surface roughness of the DLC film is Ra: 0.1 μm or less. 前記DLC膜の表面を、レーザビーム照射に先立って研磨し平滑化することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載のインプリント部材の製造方法。 The method for producing an imprint member according to claim 1, wherein the surface of the DLC film is polished and smoothed prior to laser beam irradiation. 前記彫刻溝は、DLC膜の表面に、COレーザ、YAGレーザ、Arレーザ、エキシマレーザおよび半導体レーザのうちから選ばれるいずれか1種のレーザビーム熱源を照射して形成したものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載のインプリント部材の製造方法。 The engraving groove is formed by irradiating the surface of the DLC film with any one laser beam heat source selected from a CO 2 laser, a YAG laser, an Ar laser, an excimer laser, and a semiconductor laser. The manufacturing method of the imprint member of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記基材は、金属・合金(Si含む)合成樹脂、ガラス、石英、焼結炭素、陶磁器、金属炭化物から選ばれる1種以上のものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1に記載のインプリント部材の製造方法。 8. The substrate according to claim 1, wherein the substrate is one or more selected from metal / alloy (including Si) synthetic resin, glass, quartz, sintered carbon, ceramics, and metal carbide. The manufacturing method of the imprint member of Claim 1. 前記基材は、Ra≦0.1μm、Rz≦0.5μmの表面粗さを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1に記載のインプリント部材の製造方法。 The said base material has the surface roughness of Ra <= 0.1micrometer and Rz <= 0.5micrometer, The manufacturing method of the imprint member of any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. 基材と、その表面に被覆形成された、アモルファス状炭素水素固形物微粒子の堆積層であるDLC膜とからなり、そのDLC膜の表面に直接、レーザビーム熱源を照射して彫刻加工して形成される工学的模様からなるレーザビーム彫刻溝を設けてなることを特徴とするインプリント部材。 It consists of a base material and a DLC film that is a deposition layer of amorphous carbon hydrogen solid particles coated on the surface. The surface of the DLC film is directly engraved by irradiating a laser beam heat source. An imprint member comprising a laser beam engraving groove made of an engineered pattern.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013077066A1 (en) * 2011-11-25 2013-05-30 Hoya株式会社 Imprinting mold and manufacturing method therefor
JP6423056B1 (en) * 2017-08-11 2018-11-14 冨士ダイス株式会社 Imprint mold and method for producing imprint mold
KR20190111368A (en) * 2018-03-22 2019-10-02 재단법인 아산사회복지재단 Micro structure and method for manufacturing the same

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1096808A (en) * 1996-09-24 1998-04-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Formation of fine pattern
JP2000015770A (en) * 1998-06-30 2000-01-18 Think Laboratory Co Ltd Method for reusing printing plate
JP2003211400A (en) * 2002-01-22 2003-07-29 Japan Science & Technology Corp Refining method using ultra-short pulse laser and workpiece therefor
JP2005193390A (en) * 2003-12-26 2005-07-21 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Mold and its manufacturing method
JP2007116163A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Korea Inst Of Machinery & Materials Stamp for fine imprint lithography and method for manufacturing the same
JP2007266384A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Toppan Printing Co Ltd Mold for imprinting and manufacturing method thereof
JP2007313897A (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Method of manufacturing high resolution nanoinprinting original plate
JP2007321194A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Tocalo Co Ltd Corrosion resistant thermal spray coating and sealing/covering method for thermal spray coating
JP2010137540A (en) * 2008-11-11 2010-06-24 Tocalo Co Ltd Printing roll, and method for manufacturing the same
JP2010167491A (en) * 2008-12-24 2010-08-05 Toshiba Mach Co Ltd Pulsed laser beam machining apparatus

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1096808A (en) * 1996-09-24 1998-04-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Formation of fine pattern
JP2000015770A (en) * 1998-06-30 2000-01-18 Think Laboratory Co Ltd Method for reusing printing plate
JP2003211400A (en) * 2002-01-22 2003-07-29 Japan Science & Technology Corp Refining method using ultra-short pulse laser and workpiece therefor
JP2005193390A (en) * 2003-12-26 2005-07-21 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Mold and its manufacturing method
JP2007116163A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Korea Inst Of Machinery & Materials Stamp for fine imprint lithography and method for manufacturing the same
JP2007266384A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Toppan Printing Co Ltd Mold for imprinting and manufacturing method thereof
JP2007313897A (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Method of manufacturing high resolution nanoinprinting original plate
JP2007321194A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Tocalo Co Ltd Corrosion resistant thermal spray coating and sealing/covering method for thermal spray coating
JP2010137540A (en) * 2008-11-11 2010-06-24 Tocalo Co Ltd Printing roll, and method for manufacturing the same
JP2010167491A (en) * 2008-12-24 2010-08-05 Toshiba Mach Co Ltd Pulsed laser beam machining apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013077066A1 (en) * 2011-11-25 2013-05-30 Hoya株式会社 Imprinting mold and manufacturing method therefor
JP2013111763A (en) * 2011-11-25 2013-06-10 Hoya Corp Imprinting mold and method of manufacturing the same
JP6423056B1 (en) * 2017-08-11 2018-11-14 冨士ダイス株式会社 Imprint mold and method for producing imprint mold
KR20190111368A (en) * 2018-03-22 2019-10-02 재단법인 아산사회복지재단 Micro structure and method for manufacturing the same
KR102047067B1 (en) 2018-03-22 2019-12-04 재단법인 아산사회복지재단 Micro structure and method for manufacturing the same

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