JP2681488B2 - スタンパーの表面処理方法 - Google Patents
スタンパーの表面処理方法Info
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- JP2681488B2 JP2681488B2 JP63164924A JP16492488A JP2681488B2 JP 2681488 B2 JP2681488 B2 JP 2681488B2 JP 63164924 A JP63164924 A JP 63164924A JP 16492488 A JP16492488 A JP 16492488A JP 2681488 B2 JP2681488 B2 JP 2681488B2
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- Japan
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- stamper
- surface treatment
- treatment method
- film
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスタンパー（複製母型）の表面処理方法に関
し、さらに詳しくは、本発明は録音、録画用のレコード
またはディスク等の情報記録体用スタンパーをフッ素系
重合体フィルムで被覆する表面処理方法に関する。
し、さらに詳しくは、本発明は録音、録画用のレコード
またはディスク等の情報記録体用スタンパーをフッ素系
重合体フィルムで被覆する表面処理方法に関する。
（従来技術とその問題点） 従来、録音レコード、光録画ディスク等はスタンパー
（複製母型）により合成樹脂のプレス或は射出等の成形
加工及び合成樹脂、ガラス基板上にフォトポリマー材を
使用し、硬化転写させる加工等（2P加工という）によっ
て製作されている。
（複製母型）により合成樹脂のプレス或は射出等の成形
加工及び合成樹脂、ガラス基板上にフォトポリマー材を
使用し、硬化転写させる加工等（2P加工という）によっ
て製作されている。
このようなスタンパーの表面は一般にニッケルメッキ
膜で構成されている。
膜で構成されている。
スタンパーは繰返し成形に耐え、長寿命であることが
必要であるが、十分に満足なものは提案されていない。
スタンパーが満足すべき重要な１つの条件としては、成
形される樹脂に対する離型性が良いこと、表面硬度が高
いことが挙げられる。例えば光ディスクの場合には0.1
μｍ程度の微細な凹凸が形成されるため、樹脂が少しで
もスタンパー表面に残留するとスタンパーの成形機能は
阻害され、複製精度が低下し、寿命を短縮する。
必要であるが、十分に満足なものは提案されていない。
スタンパーが満足すべき重要な１つの条件としては、成
形される樹脂に対する離型性が良いこと、表面硬度が高
いことが挙げられる。例えば光ディスクの場合には0.1
μｍ程度の微細な凹凸が形成されるため、樹脂が少しで
もスタンパー表面に残留するとスタンパーの成形機能は
阻害され、複製精度が低下し、寿命を短縮する。
これらの問題を克服するために、スタンパーの表面に
硬度が高く且つ剥離性の良い被覆を設けることが提案さ
れている。これらの対策は大別して表面硬化、炭化、窒
化等の被覆の形成と、有機重合膜の形成とが挙げられ
る。表面酸化等の膜の形成に関しては、特開昭57−1302
03号、同59−124046号、同59−218646号、同60−173734
号、同61−272362号等があり、表面を液相又は気相処理
により酸化、硫化、炭化又は窒化するなどの方法により
不活性化して離型性を向上させるとか、別の金属酸化物
等（SnO2、TiO2、ZrO2など）をスパッタ等により被着さ
せて硬度を向上させるとか、表面を酸素プラズマで処理
して酸化させるとかにより離型性、耐久性を向上させて
いる。
硬度が高く且つ剥離性の良い被覆を設けることが提案さ
れている。これらの対策は大別して表面硬化、炭化、窒
化等の被覆の形成と、有機重合膜の形成とが挙げられ
る。表面酸化等の膜の形成に関しては、特開昭57−1302
03号、同59−124046号、同59−218646号、同60−173734
号、同61−272362号等があり、表面を液相又は気相処理
により酸化、硫化、炭化又は窒化するなどの方法により
不活性化して離型性を向上させるとか、別の金属酸化物
等（SnO2、TiO2、ZrO2など）をスパッタ等により被着さ
せて硬度を向上させるとか、表面を酸素プラズマで処理
して酸化させるとかにより離型性、耐久性を向上させて
いる。
しかし、酸化物等の金属酸化物、窒化物等の被覆は射
出成形時に繰返して加わる力のために局部的なクラック
を生じ易く、このため十分な耐久性を達成し難い。ま
た、この型の被覆の離型性はまだ十分でなく、耐久性が
十分とは言えない。
出成形時に繰返して加わる力のために局部的なクラック
を生じ易く、このため十分な耐久性を達成し難い。ま
た、この型の被覆の離型性はまだ十分でなく、耐久性が
十分とは言えない。
一方、スタンパー表面に有機重合膜を形成する方法は
特公昭58−10763号、特開昭59−209834号、同59−21882
1号等に記載されている。これらは、グロー放電、スパ
ッタリング等によりプラズマ化或は活性化したフッ素系
化合物、脂肪族ハロゲン化合物、芳香族ハロゲン化合物
等をスタンパー表面で重合させる方法である。このう
ち、特にフッ素系重合膜を表面に被着したスタンパー
は、きわめて卓越した離型性を有し、金属化合物系の表
面を有するスタンパーの離型性よりもすぐれている。
特公昭58−10763号、特開昭59−209834号、同59−21882
1号等に記載されている。これらは、グロー放電、スパ
ッタリング等によりプラズマ化或は活性化したフッ素系
化合物、脂肪族ハロゲン化合物、芳香族ハロゲン化合物
等をスタンパー表面で重合させる方法である。このう
ち、特にフッ素系重合膜を表面に被着したスタンパー
は、きわめて卓越した離型性を有し、金属化合物系の表
面を有するスタンパーの離型性よりもすぐれている。
しかしながら、フッ素系重合膜は、基体であるニッケ
ル等のスタンパー表面に対して接着性が十分でなく、樹
脂ディスクの繰返し射出成形により加わる局部的な力の
変動や熱応力のために、スタンパー表面から剥離して来
る欠点があり、このため長寿命のスタンパーを期待でき
ない。
ル等のスタンパー表面に対して接着性が十分でなく、樹
脂ディスクの繰返し射出成形により加わる局部的な力の
変動や熱応力のために、スタンパー表面から剥離して来
る欠点があり、このため長寿命のスタンパーを期待でき
ない。
（発明の目的） 従って、本発明の目的は、成形される樹脂に対する離
型性が良く、スタンパーの基板金属に対する接着性が良
く、結局耐久性の良いスタンパーを提供することにあ
る。
型性が良く、スタンパーの基板金属に対する接着性が良
く、結局耐久性の良いスタンパーを提供することにあ
る。
（発明の概要） 本発明は、低分子フッ素化合物をプラズマ化し、複製
用スタンパー上にフッ素系重合膜を形成するに当り、前
記プラズマにバイアス電圧を印加することを特徴とす
る、スタンパーの表面処理方法を提供する。
用スタンパー上にフッ素系重合膜を形成するに当り、前
記プラズマにバイアス電圧を印加することを特徴とす
る、スタンパーの表面処理方法を提供する。
本発明によると、離型性が良く、しかもスタンパーの
基板金属に対して接着性が良く、耐久性にすぐれたスタ
ンパーが提供できる。
基板金属に対して接着性が良く、耐久性にすぐれたスタ
ンパーが提供できる。
（発明の具体的な説明） スタンパーの表面被覆として必要な条件は、前述のよ
うに被成形樹脂に対する離型性が良いこと、スタンパー
基体であるニッケルとの接着性が高いことであり、さら
に情報として記録される0.1μｍのような微細なニッケ
ル面の凹凸の精密な複製を可能にする薄くて緻密な膜と
なることである。
うに被成形樹脂に対する離型性が良いこと、スタンパー
基体であるニッケルとの接着性が高いことであり、さら
に情報として記録される0.1μｍのような微細なニッケ
ル面の凹凸の精密な複製を可能にする薄くて緻密な膜と
なることである。
離型性の条件は、従来の重合法で形成されたフッ素系
重合膜によって満足されるが、本発明によるプラズマ重
合法による表面処理法においては、バイアス電圧を印加
することによりニッケル基体との接着性が大幅に向上さ
れる。ニッケル基体面の微細な凹凸パターンとの兼ね合
いで、満足なプラズマ重合で形成されるフッ素系重合膜
は、厚さ約30〜200Å程度、好ましくは、約30〜100Åと
することが望ましい。
重合膜によって満足されるが、本発明によるプラズマ重
合法による表面処理法においては、バイアス電圧を印加
することによりニッケル基体との接着性が大幅に向上さ
れる。ニッケル基体面の微細な凹凸パターンとの兼ね合
いで、満足なプラズマ重合で形成されるフッ素系重合膜
は、厚さ約30〜200Å程度、好ましくは、約30〜100Åと
することが望ましい。
本発明でプラズマ重合膜を形成するのに使用しうるフ
ッ素系化合物は、低分子フッ素化合物はテトラフルオロ
エチレン、トリフルオロクロルエチレン、アリルトリフ
ルオロアセチレン、パーフルオロブチルメタクリレー
ト、ヘキサフルオロプロピレン、オクタフルオロシクロ
ブタン、トリフルオロメタン、オクタフルオロプロパン
より選択される前記第１項記載の表面処理方法である。
中でも、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロ
ピレン、オクタフルオロシクロブタン、トリフルオロメ
タン等が好適に使用できる。
ッ素系化合物は、低分子フッ素化合物はテトラフルオロ
エチレン、トリフルオロクロルエチレン、アリルトリフ
ルオロアセチレン、パーフルオロブチルメタクリレー
ト、ヘキサフルオロプロピレン、オクタフルオロシクロ
ブタン、トリフルオロメタン、オクタフルオロプロパン
より選択される前記第１項記載の表面処理方法である。
中でも、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロ
ピレン、オクタフルオロシクロブタン、トリフルオロメ
タン等が好適に使用できる。
次に、本発明を実施するプラズマ重合膜の形成につい
て、第１図にプラズマ重合装置の１例を示す。この例は
高周波放電によるが、その他マイクロ波放電、グロー放
電等任意の方法で形成しうる。
て、第１図にプラズマ重合装置の１例を示す。この例は
高周波放電によるが、その他マイクロ波放電、グロー放
電等任意の方法で形成しうる。
プラズマ重合法では、Ar、He、H2、N2等のキャリヤガ
スの放電プラズマとフッ素系化合物モノマーガスとを混
合し、それをスタンパー表面に接触させることによりプ
ラズマ重合膜を形成させる。
スの放電プラズマとフッ素系化合物モノマーガスとを混
合し、それをスタンパー表面に接触させることによりプ
ラズマ重合膜を形成させる。
第１図において、重合反応容器内には、モノマーガス
源１及びキャリヤーガス源２からそれぞれのマスフロー
制御器３、４を経て供給されるモノマーガス及びキャリ
ヤーガスが混合器５において混合された後、送給され
る。モノマーガスは上記のテトラフルオルエチレン等の
フッ素系化合物から選ばれ、キャリヤーガスは上記のA
r、He等から選ばれる。モノマーガスは１〜100ml/分、
キャリヤーガスは０〜100ml/分の割合で供給される。重
合反応容器Ｒの内部には、一対の電極７、７′が対向し
て配置され、電極７′の面にはスタンパー17が固定され
ている。電極７には高周波電源15が接続される。さら
に、電極７、７′の間には直流バイアス電源14が電極
７′を正に電極７を負にバイアスするように接続されて
いる。さらに、反応容器Ｒには、容器内を排気するため
の真空系統が配備され、これは液体窒素トラップ11、油
回転ポンプ12及び真空制御器13を含む。これら真空系統
は反応容器内を0.01〜10Torrに維持する。バイアス電圧
は50〜5000V、高周波電源周波数は数十〜数十MHzが好ま
しい。
源１及びキャリヤーガス源２からそれぞれのマスフロー
制御器３、４を経て供給されるモノマーガス及びキャリ
ヤーガスが混合器５において混合された後、送給され
る。モノマーガスは上記のテトラフルオルエチレン等の
フッ素系化合物から選ばれ、キャリヤーガスは上記のA
r、He等から選ばれる。モノマーガスは１〜100ml/分、
キャリヤーガスは０〜100ml/分の割合で供給される。重
合反応容器Ｒの内部には、一対の電極７、７′が対向し
て配置され、電極７′の面にはスタンパー17が固定され
ている。電極７には高周波電源15が接続される。さら
に、電極７、７′の間には直流バイアス電源14が電極
７′を正に電極７を負にバイアスするように接続されて
いる。さらに、反応容器Ｒには、容器内を排気するため
の真空系統が配備され、これは液体窒素トラップ11、油
回転ポンプ12及び真空制御器13を含む。これら真空系統
は反応容器内を0.01〜10Torrに維持する。バイアス電圧
は50〜5000V、高周波電源周波数は数十〜数十MHzが好ま
しい。
その他マイクロ波放電による方法は特開昭58−222114
号（中山外）に記載されており、これを用いても良い。
号（中山外）に記載されており、これを用いても良い。
実施例及び比較例 第１図に示した装置を使用し、モノマーガスとしてテ
トラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及び
トリフルオロメタンを用い、Ni基板の表面にフッ素系重
合膜を形成した。成膜条件は次の通りであった。
トラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及び
トリフルオロメタンを用い、Ni基板の表面にフッ素系重
合膜を形成した。成膜条件は次の通りであった。
モノマーガス：テトラフルオロエチレン他 モノマーガス流量:10ml/分 キャリヤーガス：アルゴン キャリヤーガス流量:5ml/分 真空度:0.05Torr 高周波電源:13.56MHz、200W バイアス電圧:200V なお比較例としてバイアス電圧Ｏにおいて同じ成膜を
行なった。生成膜の厚さは均一性の良いものであった。
次いで離型性と接着性を測定した。
行なった。生成膜の厚さは均一性の良いものであった。
次いで離型性と接着性を測定した。
接着性の評価については、プラズマ重合膜を付加した
スタンパーを用い、2P加工法により、光ディスク基板を
作成した。ニッケルスパンターとプラズマ重合膜との接
着性が悪いと2P加工時にプラズマ重合膜が剥離し、接触
角が悪化する（接触角が小さくなる）と考えられる。
スタンパーを用い、2P加工法により、光ディスク基板を
作成した。ニッケルスパンターとプラズマ重合膜との接
着性が悪いと2P加工時にプラズマ重合膜が剥離し、接触
角が悪化する（接触角が小さくなる）と考えられる。
（作用効果） 成膜したプラズマ重合膜の屈折率はバイアス電圧を印
加することにより増大している。このことは膜の密度緻
密性が増大していることを示す。又、スタンパー側にプ
ラスのバイアス電圧を印加することによりＦが効率的に
膜にとり込まれ接触角も増大し、生膜速度も上がってい
る。この二つの効果とスタンパー側へＦイオンが打込ま
れることによりスタンパーとしての耐久性が上りその効
果が剥離試験の差とに現われている。
加することにより増大している。このことは膜の密度緻
密性が増大していることを示す。又、スタンパー側にプ
ラスのバイアス電圧を印加することによりＦが効率的に
膜にとり込まれ接触角も増大し、生膜速度も上がってい
る。この二つの効果とスタンパー側へＦイオンが打込ま
れることによりスタンパーとしての耐久性が上りその効
果が剥離試験の差とに現われている。
以上の様にバイヤス電圧を印加しながらプラズマ重合
膜を生成させると、膜が緻密になりしかも金属との接着
性が向上し、スタンパーの寿命が増加した。
膜を生成させると、膜が緻密になりしかも金属との接着
性が向上し、スタンパーの寿命が増加した。
第１図は本発明の方法を実施する装置の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 宏 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−218821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−209834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−177170（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−10763（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】低分子フッ素化合物をプラズマ化し、複製
用スタンパー上にフッ素系重合膜を形成するに当り、前
記プラズマにバイアス電圧を印加することを特徴とす
る、スタンパーの表面処理方法。 - 【請求項２】低分子フッ素化合物はテトラフルオロエチ
レン、トリフルオロクロルエチレン、アリルトリフルオ
ロアセチレン、パーフルオロブチルメタクリレート、ト
リフルオロメタン、ヘキサフルオロプロピレン、オクタ
フルオロシクロブタン、オクタフルオロプロパンより選
択される前記第１項記載の表面処理方法。 - 【請求項３】スタンパーの表面はニッケル製である前記
第１項または第２項記載の表面処理方法。 - 【請求項４】バイアス電圧は50V以上である、前記第１
項ないし第３項のいずれかに記載の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164924A JP2681488B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | スタンパーの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164924A JP2681488B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | スタンパーの表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215169A JPH0215169A (ja) | 1990-01-18 |
| JP2681488B2 true JP2681488B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=15802430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63164924A Expired - Lifetime JP2681488B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | スタンパーの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681488B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06267696A (ja) * | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Stanley Electric Co Ltd | プラズマ重合装置 |
| KR19990047370A (ko) * | 1997-12-04 | 1999-07-05 | 구자홍 | 표면의 친수성 또는 소수성이 향상된 냉동, 공조용 금속재료 및 그 향상 방법 |
| US6300042B1 (en) | 1998-11-24 | 2001-10-09 | Motorola, Inc. | Lithographic printing method using a low surface energy layer |
| EP1128211A1 (en) * | 2000-02-21 | 2001-08-29 | Motorola, Inc. | Lithographic printing method using a low surface energy layer |
| JP3516632B2 (ja) * | 2000-04-27 | 2004-04-05 | オリジン電気株式会社 | 光ディスク基板の貼り合わせ方法及び装置 |
| JP2005325198A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Ideal Star Inc | フッ素化フラーレン含有樹脂組成物及びそれを用いた成形体 |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP63164924A patent/JP2681488B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215169A (ja) | 1990-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |