JP2925553B2 - ガラスプレス成形用型 - Google Patents
ガラスプレス成形用型Info
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- Japan
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- glass
- fine pattern
- substrate
- molding die
- uppermost layer
- Prior art date
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/082—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/10—Die base materials
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- C03B2215/24—Carbon, e.g. diamond, graphite, amorphous carbon
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
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- C03B2215/32—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material of metallic or silicon material
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- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/41—Profiled surfaces
- C03B2215/412—Profiled surfaces fine structured, e.g. fresnel lenses, prismatic reflectors, other sharp-edged surface profiles
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガラスプレス成形用型に係り、更に詳しく
は表面に溝や孔などの微細パターンを有する肉薄のガラ
ス成形体を製造するためのガラスプレス成形用型に関す
る。本発明のガラスプレス成形用型は、これに限定され
るものではないが、光ディスク基板などの情報記録媒体
用基板の製造のために特に好ましく用いられる。
は表面に溝や孔などの微細パターンを有する肉薄のガラ
ス成形体を製造するためのガラスプレス成形用型に関す
る。本発明のガラスプレス成形用型は、これに限定され
るものではないが、光ディスク基板などの情報記録媒体
用基板の製造のために特に好ましく用いられる。
［従来の技術およびその問題点］ 記録の長期保存が可能な光ディスクを得るためには、
経時とともに変形することのないディスク基板を用いる
必要があり、そのためには、プラスチック基板よりもガ
ラス基板を採用することが望まれている。
経時とともに変形することのないディスク基板を用いる
必要があり、そのためには、プラスチック基板よりもガ
ラス基板を採用することが望まれている。
従来、基板としてガラス基板を用いる場合、情報の記
録および再生時にレーザ光のトラッキングを行なうため
の案内溝は、フォトリソグラフィー又は電子線リソグラ
フィー技術を用いて基板上のレジストパターンを得た
後、このレジストパターンをマスクとして基板をエッチ
ング処理し、次いでレジストパターンを剥離することに
より形成されていた。しかし、この方法は、レジストパ
ターンの形成工程や基板のエッチング工程などに高い精
度が要求され、かつ案内溝を形成するための工程数が多
いという欠点があった。
録および再生時にレーザ光のトラッキングを行なうため
の案内溝は、フォトリソグラフィー又は電子線リソグラ
フィー技術を用いて基板上のレジストパターンを得た
後、このレジストパターンをマスクとして基板をエッチ
ング処理し、次いでレジストパターンを剥離することに
より形成されていた。しかし、この方法は、レジストパ
ターンの形成工程や基板のエッチング工程などに高い精
度が要求され、かつ案内溝を形成するための工程数が多
いという欠点があった。
そこで、上記の方法の欠点を解消するために、成形型
を用いるプレス成形法により案内溝付きガラスディスク
基板を製造する方法が試みられている（特開昭62−1004
29号公報参照）。この方法は、タングステンカーバイド
やチタンカーバイド焼結体等のセラミックス基盤上に白
金系貴金属合金のコーティング膜を設けた後、該コーテ
ィング膜の表面を光ディスクの案内溝に対応する形状に
微細加工したものを成形型として用いるものであるが、
成形型の製造時において、白金系コーティング膜の微細
加工が非常に困難であって所望の微細パターンが得られ
にくく、また得られた成形型を用いる案内溝付きディス
ク基板の作製において、被成形ガラスが成形型に融着し
やすく、得られる光ディスク基板の品質が劣るという欠
点があった。
を用いるプレス成形法により案内溝付きガラスディスク
基板を製造する方法が試みられている（特開昭62−1004
29号公報参照）。この方法は、タングステンカーバイド
やチタンカーバイド焼結体等のセラミックス基盤上に白
金系貴金属合金のコーティング膜を設けた後、該コーテ
ィング膜の表面を光ディスクの案内溝に対応する形状に
微細加工したものを成形型として用いるものであるが、
成形型の製造時において、白金系コーティング膜の微細
加工が非常に困難であって所望の微細パターンが得られ
にくく、また得られた成形型を用いる案内溝付きディス
ク基板の作製において、被成形ガラスが成形型に融着し
やすく、得られる光ディスク基板の品質が劣るという欠
点があった。
従って本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解
消し、製造されるべきガラス成形体の形状に対応した所
定の微細パターンを有し、ガラス成形体の製造に用いた
ときに被成形ガラスが成形用型の成形面に融着すること
なく、精度にすぐれたガラス成形体を得ることができる
ガラスプレス成形用型を提供することにある。
消し、製造されるべきガラス成形体の形状に対応した所
定の微細パターンを有し、ガラス成形体の製造に用いた
ときに被成形ガラスが成形用型の成形面に融着すること
なく、精度にすぐれたガラス成形体を得ることができる
ガラスプレス成形用型を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明のガラスプレス成形用型は、基盤と、該基盤の
特定の面に形成されている微細パターンと、該微細パタ
ーンを覆うようにして前記の基盤上に形成されている炭
素膜からなる最上層とを有し、前記の微細パターンが、
前記基盤の特定の面上に形成されている所定形状の薄膜
からなる凸状微細パターンと、該凸状微細パターンが形
成されている領域以外の前記特定の面の表面とによって
構成されている、ことを特徴とするものである（以下、
この成形型を「ガラスプレス成形用型Ｉ」という。）。
特定の面に形成されている微細パターンと、該微細パタ
ーンを覆うようにして前記の基盤上に形成されている炭
素膜からなる最上層とを有し、前記の微細パターンが、
前記基盤の特定の面上に形成されている所定形状の薄膜
からなる凸状微細パターンと、該凸状微細パターンが形
成されている領域以外の前記特定の面の表面とによって
構成されている、ことを特徴とするものである（以下、
この成形型を「ガラスプレス成形用型Ｉ」という。）。
また、上記の目的を達成する本発明の他のガラスプレ
ス成形用型は、ガラス基盤と、該ガラス基盤の特定の面
に形成されている微細パターンと、該微細パターンを覆
うようにして前記のガラス基盤上に形成されている炭素
膜からなる最上層とを有し、前記微細パターンが、前記
ガラス基盤の特定の面上に形成されている所定形状の薄
膜からなる凸状微細パターンと、該凸状微細パターンが
形成されている領域以外の前記特定の面の表面とによっ
て構成されており、該微細パターンと前記最上層との間
に、炭化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層が
設けられている、ことを特徴とするものである（以下、
この成形型を「ガラスプレス成形用型II」という。）。
ス成形用型は、ガラス基盤と、該ガラス基盤の特定の面
に形成されている微細パターンと、該微細パターンを覆
うようにして前記のガラス基盤上に形成されている炭素
膜からなる最上層とを有し、前記微細パターンが、前記
ガラス基盤の特定の面上に形成されている所定形状の薄
膜からなる凸状微細パターンと、該凸状微細パターンが
形成されている領域以外の前記特定の面の表面とによっ
て構成されており、該微細パターンと前記最上層との間
に、炭化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層が
設けられている、ことを特徴とするものである（以下、
この成形型を「ガラスプレス成形用型II」という。）。
上記のガラスプレス成形用型Ｉおよびガラスプレス成
形用型IIのいずれも、上述の従来のガラスプレス成形用
型の欠点である、成形型製造時の微細加工の困難性およ
び被成形ガラス融着によるガラス成形体の品質低下など
の問題点を解消することができる。
形用型IIのいずれも、上述の従来のガラスプレス成形用
型の欠点である、成形型製造時の微細加工の困難性およ
び被成形ガラス融着によるガラス成形体の品質低下など
の問題点を解消することができる。
また、ガラスプレス成形用型Ｉの好ましい態様によれ
ば、基盤と最上層との間に炭化ケイ素及び／又は窒化ケ
イ素膜からなる中間層を設けることもでき、この中間層
を設けると、当該ガラスプレス成形用型Ｉを長期間繰り
返し使用しても最上層の剥離が防止され、成形型の寿命
を長くすることができる。
ば、基盤と最上層との間に炭化ケイ素及び／又は窒化ケ
イ素膜からなる中間層を設けることもでき、この中間層
を設けると、当該ガラスプレス成形用型Ｉを長期間繰り
返し使用しても最上層の剥離が防止され、成形型の寿命
を長くすることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
まず本発明のガラスプレス成形用型Ｉについて説明す
ると、このガラスプレス成形用型Ｉは、上述したよう
に、基盤と、該基盤の特定の面に形成されている微細パ
ターンと、当該微細パターンを覆うようにして前記の基
盤上に形成されている炭素膜からなる最上層とを有して
いる。
ると、このガラスプレス成形用型Ｉは、上述したよう
に、基盤と、該基盤の特定の面に形成されている微細パ
ターンと、当該微細パターンを覆うようにして前記の基
盤上に形成されている炭素膜からなる最上層とを有して
いる。
微細パターンを基盤の特定の面に形成するに際して
は、先ず、前記の面上に当該面を覆うようにして真空蒸
着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、CVD法、イオ
ンプレーティング法、浸漬法、スピンコート法等により
薄膜を形成する。ここに薄膜の材料としては、Cr,Mo,T
a,W,Zn,Ti等の金属、Si等の半金属、およびこれら金
属、半金属のうちの少なくとも１種を含む合金若しくは
化合物（例えば炭化物、窒化物、酸化物等）が挙げられ
る。金属アルコキシド及び／又はケイ素アルコキシドを
含む溶液を例えば浸漬法又はスピンコート法により基盤
上に塗布した後、加熱することにより、上記金属アルコ
キシド及び／又はケイ素アルコキシドを金属酸化物及び
／又はケイ素酸化物に転化する、いわゆるゾル−ゲル法
により薄膜を形成しても良い。薄膜の厚さは、所望する
微細パターンの高さによって決まるが、通常は300〜150
0オングストロームである。
は、先ず、前記の面上に当該面を覆うようにして真空蒸
着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、CVD法、イオ
ンプレーティング法、浸漬法、スピンコート法等により
薄膜を形成する。ここに薄膜の材料としては、Cr,Mo,T
a,W,Zn,Ti等の金属、Si等の半金属、およびこれら金
属、半金属のうちの少なくとも１種を含む合金若しくは
化合物（例えば炭化物、窒化物、酸化物等）が挙げられ
る。金属アルコキシド及び／又はケイ素アルコキシドを
含む溶液を例えば浸漬法又はスピンコート法により基盤
上に塗布した後、加熱することにより、上記金属アルコ
キシド及び／又はケイ素アルコキシドを金属酸化物及び
／又はケイ素酸化物に転化する、いわゆるゾル−ゲル法
により薄膜を形成しても良い。薄膜の厚さは、所望する
微細パターンの高さによって決まるが、通常は300〜150
0オングストロームである。
次に、このようにして得られた薄膜上にレジスト膜を
形成した後、通常のフォトリソグラフィー又は電子線リ
ソグラフィー技術を用いて薄膜上に微細レジストパター
ンを形成する。
形成した後、通常のフォトリソグラフィー又は電子線リ
ソグラフィー技術を用いて薄膜上に微細レジストパター
ンを形成する。
次に、このレジストパターンをマスクとして用いた通
常の乾式又は湿式エッチング法により薄膜を所定形状に
エッチングして、基盤表面を所定の領域に亘って裸出さ
せた後、レジストパターンを剥離する。これにより、前
記の基盤表面上に形成されている所定形状の薄膜からな
る凸状微細パターンと、当該凸状微細パターンが形成さ
れている領域以外の前記特定の面の表面とによって構成
されている微細パターンを形成する。この微細パターン
の形状は、製造されるべきガラス成形体の形状に対応し
て適宜選択される。例えば、製造されるべきガラス成形
体が光ディスク等の情報記録媒体用基板である場合に
は、この情報記録媒体用基板にらせん状の案内溝を付与
するために、凸状微細パターンはらせん状の凸状パター
ンからなる必要がある。また本発明のガラスプレス成形
用型により回折格子等を製造する場合には、これらのガ
ラス成形体の形状に合わせて微細パターンの形状が決定
される。
常の乾式又は湿式エッチング法により薄膜を所定形状に
エッチングして、基盤表面を所定の領域に亘って裸出さ
せた後、レジストパターンを剥離する。これにより、前
記の基盤表面上に形成されている所定形状の薄膜からな
る凸状微細パターンと、当該凸状微細パターンが形成さ
れている領域以外の前記特定の面の表面とによって構成
されている微細パターンを形成する。この微細パターン
の形状は、製造されるべきガラス成形体の形状に対応し
て適宜選択される。例えば、製造されるべきガラス成形
体が光ディスク等の情報記録媒体用基板である場合に
は、この情報記録媒体用基板にらせん状の案内溝を付与
するために、凸状微細パターンはらせん状の凸状パター
ンからなる必要がある。また本発明のガラスプレス成形
用型により回折格子等を製造する場合には、これらのガ
ラス成形体の形状に合わせて微細パターンの形状が決定
される。
本発明のガラスプレス成形用型Ｉでは、上述の微細パ
ターンを覆うようにして、当該微細パターンが形成され
ている基盤（以下、この基盤を「微細パターン付き基
盤」という。）面上に、被成形ガラスの融着防止層とし
ての炭素膜からなる最上層が設けられている。この最上
層は厚さが１μｍ以下であるのが好ましい。
ターンを覆うようにして、当該微細パターンが形成され
ている基盤（以下、この基盤を「微細パターン付き基
盤」という。）面上に、被成形ガラスの融着防止層とし
ての炭素膜からなる最上層が設けられている。この最上
層は厚さが１μｍ以下であるのが好ましい。
最上層を構成する炭素膜はスパッタリング法、プラズ
マCVD法、CVD法、真空蒸着法、イオンプレーティング法
等の手段により成膜される。
マCVD法、CVD法、真空蒸着法、イオンプレーティング法
等の手段により成膜される。
炭素膜をスパッタリング法により形成する場合には、
基盤温度250〜600℃、Rfパワー密度５〜15W/cm2、スパ
ッタリング時真空度５×10-4〜５×10-1Torrの範囲でス
パッタガスとしてArの如き不活性ガスを、スパッタター
ゲットとしてグラファイトを用いてスパッタリングする
のが好ましい。
基盤温度250〜600℃、Rfパワー密度５〜15W/cm2、スパ
ッタリング時真空度５×10-4〜５×10-1Torrの範囲でス
パッタガスとしてArの如き不活性ガスを、スパッタター
ゲットとしてグラファイトを用いてスパッタリングする
のが好ましい。
炭素膜をマイクロ波プラズマCVD法により形成する場
合には、基盤温度650〜1000℃、マイクロ波電力200W〜1
KW、ガス圧力10-2〜600Torrの条件下に、原料ガスとし
てメタンガスと水素ガスを用いて成膜するのが好まし
い。
合には、基盤温度650〜1000℃、マイクロ波電力200W〜1
KW、ガス圧力10-2〜600Torrの条件下に、原料ガスとし
てメタンガスと水素ガスを用いて成膜するのが好まし
い。
炭素膜を真空蒸着法により形成する場合には、真空中
で炭素棒をアーク放電させて蒸発させ、蒸着するのが好
ましい。
で炭素棒をアーク放電させて蒸発させ、蒸着するのが好
ましい。
炭素膜をイオンプレーティング法により形成する場合
には、ベンゼンガスをイオン化するのが好ましい。
には、ベンゼンガスをイオン化するのが好ましい。
このように作製された、微細パターン付き基盤とこの
上に設けられた最上層とを有する本発明のガラスプレス
成形用型Ｉは、以下（Ｉ），（II）のような技術的利点
を有する。
上に設けられた最上層とを有する本発明のガラスプレス
成形用型Ｉは、以下（Ｉ），（II）のような技術的利点
を有する。
（Ｉ）基盤上の凸状微細パターンは、例えばリソグラフ
ィー法とエッチング法とを組み合わせたパターン形成技
術により形成することができるので、上述の従来技術に
おける白金系コーティング膜の微細加工に比べ凸状微細
パターン形成が容易であり、かつ形成される凸状微細パ
ターンの寸法、形状精度にすぐれている。また微細パタ
ーン付き基盤上の最上層も例えばスパッタリング法、プ
ラズマCVD法などの膜厚制御性にすぐれた成膜手段によ
って形成することができるので、最上層によって形成さ
れるパターンも寸法、形状精度にすぐれた凸状微細パタ
ーンに忠実に対応している。従ってこのような微細パタ
ーンを有する成形型を用いると、寸法、形状精度のすぐ
れたガラス成形体が得られる。
ィー法とエッチング法とを組み合わせたパターン形成技
術により形成することができるので、上述の従来技術に
おける白金系コーティング膜の微細加工に比べ凸状微細
パターン形成が容易であり、かつ形成される凸状微細パ
ターンの寸法、形状精度にすぐれている。また微細パタ
ーン付き基盤上の最上層も例えばスパッタリング法、プ
ラズマCVD法などの膜厚制御性にすぐれた成膜手段によ
って形成することができるので、最上層によって形成さ
れるパターンも寸法、形状精度にすぐれた凸状微細パタ
ーンに忠実に対応している。従ってこのような微細パタ
ーンを有する成形型を用いると、寸法、形状精度のすぐ
れたガラス成形体が得られる。
（II）炭素膜からなる最上層は、ガラスプレス成形時に
被成形ガラスが成形型の成形面へ融着することを防止す
るので、得られるガラス成形体の寸法、形状等が損われ
ない。
被成形ガラスが成形型の成形面へ融着することを防止す
るので、得られるガラス成形体の寸法、形状等が損われ
ない。
上記の技術的利点を有する本発明のガラスプレス成形
用型Ｉは、溝や孔などの微細パターンを有する肉薄のガ
ラス成形体、特に光ディスク基板等の情報記録媒体用基
板、回折格子等の製造に好ましく用いられる。
用型Ｉは、溝や孔などの微細パターンを有する肉薄のガ
ラス成形体、特に光ディスク基板等の情報記録媒体用基
板、回折格子等の製造に好ましく用いられる。
本発明のガラスプレス成形用型Ｉにおいては、必要に
応じて、上記の微細パターン付き基盤と最上層との間に
炭化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層を設け
ることができる。本発明者らの検討によれば、この中間
層は、上記の微細パターン付き基盤と最上層との密着性
を向上させて最上層の剥離を防止し、その結果、 （ｉ）最上層が融着防止層としての機能を長期間に亘
って発揮でき、成形型の寿命を長くすることができ、経
済的である、 （ii）成形型の寸法、形状精度が高く保たれるので、
欠陥のない所望のガラス成形体を得ることができる、 等の技術的効果が得られることが明らかとなった。
応じて、上記の微細パターン付き基盤と最上層との間に
炭化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層を設け
ることができる。本発明者らの検討によれば、この中間
層は、上記の微細パターン付き基盤と最上層との密着性
を向上させて最上層の剥離を防止し、その結果、 （ｉ）最上層が融着防止層としての機能を長期間に亘
って発揮でき、成形型の寿命を長くすることができ、経
済的である、 （ii）成形型の寸法、形状精度が高く保たれるので、
欠陥のない所望のガラス成形体を得ることができる、 等の技術的効果が得られることが明らかとなった。
この中間層は厚さが通常１μｍ以下であるのが好まし
い。
い。
炭化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなるこの中間層
は、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラ
ズマCVD法、真空蒸着法などの成膜手段により形成され
る。
は、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラ
ズマCVD法、真空蒸着法などの成膜手段により形成され
る。
炭化ケイ素からなる中間層をスパッタリング法で形成
する場合には、基盤温度250〜600℃、Rfパワー密度３〜
15W/cm2、スパッタリング時真空度５×10-4〜５×10-1T
orrの範囲で下記の組み合わせのスパッタターゲットと
スパッタガスを用いてスパッタリングを行なうのが好ま
しい。
する場合には、基盤温度250〜600℃、Rfパワー密度３〜
15W/cm2、スパッタリング時真空度５×10-4〜５×10-1T
orrの範囲で下記の組み合わせのスパッタターゲットと
スパッタガスを用いてスパッタリングを行なうのが好ま
しい。
ターゲット ガ ス 組み合せ SiC Ar又は（Ar＋H2） 組み合せ （SiC＋Ｃ） Ar又は（Ar＋H2） 組み合せ Si （CH4＋Ar） また窒化ケイ素からなる中間層をスパッタリング法で
形成するには、基盤温度250〜600℃、Rfパワー密度３〜
15W/cm2、スパッタリング時真空度５×10-4〜５×10-1T
orrの範囲で下記の組み合せのスパッタターゲットとス
パッタガスを用いてスパッタリングするのが好ましい。
形成するには、基盤温度250〜600℃、Rfパワー密度３〜
15W/cm2、スパッタリング時真空度５×10-4〜５×10-1T
orrの範囲で下記の組み合せのスパッタターゲットとス
パッタガスを用いてスパッタリングするのが好ましい。
ターゲット ガ ス 組み合せ Si3N4 Ar又は（Ar＋N2） 組み合せ Si N2又は（Ar＋N2） 炭化ケイ素からなる中間層をイオンプレーティング法
で形成する場合には、Siインゴットを電子ビームなどで
溶解蒸発させた後、CH4ガス等の炭化水素ガス又は該炭
化水素ガスとArガスとの混合ガスからなり、真空度が10
-2Torr程度のグロー放電させた雰囲気を通して活性化さ
せて、250〜600℃に加熱された基盤上に炭化ケイ素を堆
積させるのが好ましい。なお、前記グロー放電の代り
に、高周波などにより、ガスと蒸発金属をイオン化して
も良い。
で形成する場合には、Siインゴットを電子ビームなどで
溶解蒸発させた後、CH4ガス等の炭化水素ガス又は該炭
化水素ガスとArガスとの混合ガスからなり、真空度が10
-2Torr程度のグロー放電させた雰囲気を通して活性化さ
せて、250〜600℃に加熱された基盤上に炭化ケイ素を堆
積させるのが好ましい。なお、前記グロー放電の代り
に、高周波などにより、ガスと蒸発金属をイオン化して
も良い。
窒化ケイ素からなる中間層をイオンプレーティング法
で形成するには、Siインゴットを電子ビームなどで溶解
蒸発させたのち、N2ガス又はN2ガスとArガスとの混合ガ
スからなり、真空度が10-2Torr程度のグロー放電させた
雰囲気を通して活性化させて、250〜600℃に加熱された
基盤上に窒化ケイ素を堆積させるのが好ましい。なお、
前記グロー放電の代りに、高周波などにより、ガスと蒸
発金属をイオン化しても良い。
で形成するには、Siインゴットを電子ビームなどで溶解
蒸発させたのち、N2ガス又はN2ガスとArガスとの混合ガ
スからなり、真空度が10-2Torr程度のグロー放電させた
雰囲気を通して活性化させて、250〜600℃に加熱された
基盤上に窒化ケイ素を堆積させるのが好ましい。なお、
前記グロー放電の代りに、高周波などにより、ガスと蒸
発金属をイオン化しても良い。
炭化ケイ素からなる中間層をプラズマCVD法で形成す
る場合には、DCプラズマCVD、RfプラズマCVD、マイクロ
波ラズマCVD等の方法が有効である。原料ガスとして四
塩化ケイ素、プロパン、水素を用いて、基盤温度700〜9
00℃、圧力0.1〜300Torrの範囲で基盤上に炭化ケイ素を
付着させるのが好ましい。
る場合には、DCプラズマCVD、RfプラズマCVD、マイクロ
波ラズマCVD等の方法が有効である。原料ガスとして四
塩化ケイ素、プロパン、水素を用いて、基盤温度700〜9
00℃、圧力0.1〜300Torrの範囲で基盤上に炭化ケイ素を
付着させるのが好ましい。
窒化ケイ素からなる中間層をプラズマCVD法で形成す
るには、同様にDCプラズマCVD、RfプラズマCVD、マイク
ロ波プラズマCVD等の方法が有効であり、原料として四
塩化ケイ素、アンモニア、水素を用いて、基盤温度700
〜900℃、圧力0.1〜10Torrの範囲で基盤上に窒化ケイ素
を付着させるのが好ましい。
るには、同様にDCプラズマCVD、RfプラズマCVD、マイク
ロ波プラズマCVD等の方法が有効であり、原料として四
塩化ケイ素、アンモニア、水素を用いて、基盤温度700
〜900℃、圧力0.1〜10Torrの範囲で基盤上に窒化ケイ素
を付着させるのが好ましい。
炭化ケイ素からなる中間層を真空蒸着法で形成する場
合には、10-4Torr程度に真空排気されたチャンバー内で
回転している炭化ケイ素焼結体の外周面に接線方向から
CO2レーザービームを104W/cm2程度のパワー密度で照射
して、炭化ケイ素を蒸発させて対向した基盤に付着させ
るのが好ましい。なお、基盤温度は250〜600℃である。
また、ルツボ内に炭化ケイ素焼結体のタブレットを入れ
て電子ビームにより蒸発させて、250〜600℃に加熱され
た基盤に付着させることもできる。
合には、10-4Torr程度に真空排気されたチャンバー内で
回転している炭化ケイ素焼結体の外周面に接線方向から
CO2レーザービームを104W/cm2程度のパワー密度で照射
して、炭化ケイ素を蒸発させて対向した基盤に付着させ
るのが好ましい。なお、基盤温度は250〜600℃である。
また、ルツボ内に炭化ケイ素焼結体のタブレットを入れ
て電子ビームにより蒸発させて、250〜600℃に加熱され
た基盤に付着させることもできる。
窒化ケイ素からなる中間層を真空蒸着法で形成する場
合には、10-4Torr程度に真空排気されたチャンバー内で
回転している炭化ケイ素焼結体の外周面に接線方向から
CO2レーザービームを104W/cm2程度のパワー密度で照射
して、窒化ケイ素を蒸発させて対向した基盤に付着させ
るのが好ましい。なお基盤温度は250〜600℃である。ま
た、ルツボ内に窒化ケイ素焼結体のタブレットを入れて
電子ビームにより蒸発させて250〜600℃に加熱された基
盤に付着させることもできる。
合には、10-4Torr程度に真空排気されたチャンバー内で
回転している炭化ケイ素焼結体の外周面に接線方向から
CO2レーザービームを104W/cm2程度のパワー密度で照射
して、窒化ケイ素を蒸発させて対向した基盤に付着させ
るのが好ましい。なお基盤温度は250〜600℃である。ま
た、ルツボ内に窒化ケイ素焼結体のタブレットを入れて
電子ビームにより蒸発させて250〜600℃に加熱された基
盤に付着させることもできる。
なお炭化ケイ素と窒化ケイ素との混合物によって中間
層を形成しても良い。また中間層の一部を炭化ケイ素と
し、残りを窒化ケイ素とすることもできる。
層を形成しても良い。また中間層の一部を炭化ケイ素と
し、残りを窒化ケイ素とすることもできる。
次に、本発明のガラスプレス成形用型IIについて説明
する。
する。
本発明のガラスプレス成形用型IIは、前述したよう
に、ガラス基盤と、該ガラス基盤の特定の面に形成され
ている微細パターンと、該微細パターンを覆うようにし
て前記のガラス基盤上に形成されている炭素膜からなる
最上層とを有し、前記の微細パターンが、前記ガラス基
盤の特定の面上に形成されている所定形状の薄膜からな
る凸状微細パターンと、該凸状微細パターンが形成され
ている領域以外の前記特定の面の表面とによって構成さ
れており、該微細パターンと前記の最上層との間に、炭
化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層が設けら
れているものである。
に、ガラス基盤と、該ガラス基盤の特定の面に形成され
ている微細パターンと、該微細パターンを覆うようにし
て前記のガラス基盤上に形成されている炭素膜からなる
最上層とを有し、前記の微細パターンが、前記ガラス基
盤の特定の面上に形成されている所定形状の薄膜からな
る凸状微細パターンと、該凸状微細パターンが形成され
ている領域以外の前記特定の面の表面とによって構成さ
れており、該微細パターンと前記の最上層との間に、炭
化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層が設けら
れているものである。
このガラスプレス成形用型IIは、上述したガラスプレ
ス成形用型Ｉにおいて基盤としてガラス基盤を用い、か
つ、当該ガラス基盤と炭素膜からなる最上層との間に炭
化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層を設けた
ものである。しがって、ここではガラス基盤についての
み詳細に説明する。
ス成形用型Ｉにおいて基盤としてガラス基盤を用い、か
つ、当該ガラス基盤と炭素膜からなる最上層との間に炭
化ケイ素及び／又は窒化ケイ素からなる中間層を設けた
ものである。しがって、ここではガラス基盤についての
み詳細に説明する。
上記のガラス基盤は二酸化ケイ素を主要成分とするも
のであることが好ましく、前記二酸化ケイ素を主要成分
とするガラスの例としては、石英ガラス又は47〜68重量
％の二酸化ケイ素を第１成分とし、更に６〜23重量％の
酸化アルミニウムを第２成分として含むガラスが挙げら
れる。後者の二酸化ケイ素と酸化アルミニウムとを必須
成分として含むガラスは、必要に応じて19重量％以下の
酸化亜鉛、18重量％以下の酸化マグネシウム及び13重量
％以下の酸化ホウ素のうちの少なくとも１種を含有する
ことができ、さらに酸化カルシウム、酸化ストロンチウ
ム、酸化バリウム、酸化鉛、アルカリ金属酸化物、フッ
素などの成分を少量含有することができる。
のであることが好ましく、前記二酸化ケイ素を主要成分
とするガラスの例としては、石英ガラス又は47〜68重量
％の二酸化ケイ素を第１成分とし、更に６〜23重量％の
酸化アルミニウムを第２成分として含むガラスが挙げら
れる。後者の二酸化ケイ素と酸化アルミニウムとを必須
成分として含むガラスは、必要に応じて19重量％以下の
酸化亜鉛、18重量％以下の酸化マグネシウム及び13重量
％以下の酸化ホウ素のうちの少なくとも１種を含有する
ことができ、さらに酸化カルシウム、酸化ストロンチウ
ム、酸化バリウム、酸化鉛、アルカリ金属酸化物、フッ
素などの成分を少量含有することができる。
上述の石英ガラスのガラス転移温度は約1200℃、熱膨
張係数は５×10-7/℃であり、一方、上述の二酸化ケイ
素と酸化アルミニウムとを必須成分とするガラスのガラ
ス転移温度は600〜800℃、熱膨張係数は30×10-7〜60×
10-7/℃であって、両ガラスともにガラス転移温度が高
く、熱膨張係数が小さいので、ガラスプレス成形用型II
の基盤材料として好適である。
張係数は５×10-7/℃であり、一方、上述の二酸化ケイ
素と酸化アルミニウムとを必須成分とするガラスのガラ
ス転移温度は600〜800℃、熱膨張係数は30×10-7〜60×
10-7/℃であって、両ガラスともにガラス転移温度が高
く、熱膨張係数が小さいので、ガラスプレス成形用型II
の基盤材料として好適である。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を説明する。
実施例１ 本発明の成形型を含むガラスプレス成形装置の一例を
第２図に示す。第２図において、成形型は上型１、下型
２及び案内型３で構成され、上型１及び下型２は案内型
３内に滑動するように収納されており、この上型１と下
型２との間に、成形されるべき偏平なガラス塊４がセッ
トされる。
第２図に示す。第２図において、成形型は上型１、下型
２及び案内型３で構成され、上型１及び下型２は案内型
３内に滑動するように収納されており、この上型１と下
型２との間に、成形されるべき偏平なガラス塊４がセッ
トされる。
上型１は第１図に示すように、ガラス基盤5aの上に、
らせん状の凸状微細パターン６が設けられ、さらにこの
凸状微細パターン６を覆うようにして最上層8aが設けら
れており、一方、下型２は、ガラス基盤5b上に最上層8b
が設けられている。
らせん状の凸状微細パターン６が設けられ、さらにこの
凸状微細パターン６を覆うようにして最上層8aが設けら
れており、一方、下型２は、ガラス基盤5b上に最上層8b
が設けられている。
これら上型および下型の作製方法を示すと以下の通り
である。
である。
（１）上型１の作製方法 先ずガラス基盤5aとして原料組成が重量％でSiO2 57.
0、Al2O3 16.0、ZnO 6.0、MgO 9.0、B2O3 7.0、Na2O 1.
0、CaO 1.0、BaO 1.0、PbO 1.0、K2O 1.0からなる、直
径89mm、高さ2.3mmのガラス（転移温度690℃、熱膨張係
数38×10-7/℃）を精密加工して光学鏡面に仕上げたも
のを使用し、このガラス基盤5a上に、下記のスパッタリ
ング条件により厚さ700オングストロームのケイ化モリ
ブデン膜を形成した。
0、Al2O3 16.0、ZnO 6.0、MgO 9.0、B2O3 7.0、Na2O 1.
0、CaO 1.0、BaO 1.0、PbO 1.0、K2O 1.0からなる、直
径89mm、高さ2.3mmのガラス（転移温度690℃、熱膨張係
数38×10-7/℃）を精密加工して光学鏡面に仕上げたも
のを使用し、このガラス基盤5a上に、下記のスパッタリ
ング条件により厚さ700オングストロームのケイ化モリ
ブデン膜を形成した。
スパッタリング条件 基盤温度 200℃ Rfパワー密度 2.5W/cm2 真空度（Ar圧力） 10-2Torr ターゲット MoSi2 次にこのケイ化モリブデン膜上にスピンコート法によ
りフォトレジスト（ヘキスト社製AZ1350）を300オング
ストロームの厚さに塗布し、90℃で30分間熱処理を行な
った後、所定の微細パターンを有するフォトマスクを用
いた紫外線露光法により前記フォトレジストに潜像を形
成し、次いで、前記フォトレジスト専用現像液（AZディ
ベロッパー）を用いて現像処理を行ない、レジストパタ
ーンを形成した。
りフォトレジスト（ヘキスト社製AZ1350）を300オング
ストロームの厚さに塗布し、90℃で30分間熱処理を行な
った後、所定の微細パターンを有するフォトマスクを用
いた紫外線露光法により前記フォトレジストに潜像を形
成し、次いで、前記フォトレジスト専用現像液（AZディ
ベロッパー）を用いて現像処理を行ない、レジストパタ
ーンを形成した。
次にこのレジストパターンをマスクとし、下記のエッ
チング条件によりケイ化モリブデン膜をドライエッチン
グした。
チング条件によりケイ化モリブデン膜をドライエッチン
グした。
エッチング条件 温度 室温 反応ガス流量 CF4 40sccm O2 10sccm 反応ガス圧力 0.1Torr Rfパワー密度 0.5W/cm2 次に、90℃に加熱した硫酸によりレジストパターンの
剥離を行なった。
剥離を行なった。
これにより、ガラス基盤5aの所定の面上には、ケイ化
モリブデン膜からなるらせん状の凸状微細パターン６
（ピッチ1.6μｍ、パターン間の溝幅0.5μｍ、溝深さ70
0オングストローム）と、当該凸状微細パターン６が形
成されている領域以外の前記所定の面の表面とによって
構成される微細パターンが形成され、微細パターン付き
ガラス基盤が得られた。なお、凸状微細パターン６が紫
外線露光時に用いたフォトマスクのパターンを忠実に再
現しており、寸法、形状精度にすぐれたものであった。
モリブデン膜からなるらせん状の凸状微細パターン６
（ピッチ1.6μｍ、パターン間の溝幅0.5μｍ、溝深さ70
0オングストローム）と、当該凸状微細パターン６が形
成されている領域以外の前記所定の面の表面とによって
構成される微細パターンが形成され、微細パターン付き
ガラス基盤が得られた。なお、凸状微細パターン６が紫
外線露光時に用いたフォトマスクのパターンを忠実に再
現しており、寸法、形状精度にすぐれたものであった。
次に、微細パターン付きガラス基盤における上記の微
細パターンを覆うようにして、下記のスパッタリング条
件により膜厚500オングストロームの炭素膜からなる最
上層8aを形成して上型１の作製を完了した。
細パターンを覆うようにして、下記のスパッタリング条
件により膜厚500オングストロームの炭素膜からなる最
上層8aを形成して上型１の作製を完了した。
スパッタリング条件 基盤温度 300℃ Rfパワー密度 9W/cm2 真空度 ５×10-3Torr ターゲット Ｃ 形成された最上層8aは膜厚が均一であり、この最上層
8aによって形成される微細パターンも寸法、形状精度の
すぐれたものであった。
8aによって形成される微細パターンも寸法、形状精度の
すぐれたものであった。
（２）下型２の作製方法 ガラス基盤5bとして、ガラス基盤5aと同一のものを用
い、このガラス基盤5b上に、下記のスパッタリング条件
により膜厚500オングストロームの炭素膜からなる最上
層8bを形成して下型２の作製を完了した。
い、このガラス基盤5b上に、下記のスパッタリング条件
により膜厚500オングストロームの炭素膜からなる最上
層8bを形成して下型２の作製を完了した。
スパッタリング条件 基盤温度 300℃ Rfパワー密度 9W/cm2 真空度 ５×10-3Torr ターゲット Ｃ 次に、上記（１）及び（２）で得られた上型１及び下
型２を用い、また炭化ケイ素焼結体からなる案内型３を
用いて成形型を構成し、該成形型を用いてガラスのプレ
ス成形を以下のように行なった。すなわち、上記成形型
内に、被成形ガラスとして、アルカリ含有アルミノ珪酸
塩ガラス（転移温度500℃、屈伏点562℃、熱膨張係数91
×10-7/℃）の偏平なガラス塊４を入れて、支持棒９の
上に支持台10を介して配置、N2雰囲気にして、石英管11
の外周に巻き付けたヒーター12により、成形型と共にガ
ラス塊４を加熱し、押し棒13を下降させて、600℃で、5
0kg/cm2の圧力で30秒間プレスした。その後圧力を解
き、得られたガラスプレス成形品を、上型１および下型
２と接触させた状態のまま上記転移温度まで徐冷し、次
いで室温付近まで急冷して、ガラスプレス成形品を成形
型から取り出した。
型２を用い、また炭化ケイ素焼結体からなる案内型３を
用いて成形型を構成し、該成形型を用いてガラスのプレ
ス成形を以下のように行なった。すなわち、上記成形型
内に、被成形ガラスとして、アルカリ含有アルミノ珪酸
塩ガラス（転移温度500℃、屈伏点562℃、熱膨張係数91
×10-7/℃）の偏平なガラス塊４を入れて、支持棒９の
上に支持台10を介して配置、N2雰囲気にして、石英管11
の外周に巻き付けたヒーター12により、成形型と共にガ
ラス塊４を加熱し、押し棒13を下降させて、600℃で、5
0kg/cm2の圧力で30秒間プレスした。その後圧力を解
き、得られたガラスプレス成形品を、上型１および下型
２と接触させた状態のまま上記転移温度まで徐冷し、次
いで室温付近まで急冷して、ガラスプレス成形品を成形
型から取り出した。
このガラスプレス成形品は上、下型の面形状が極めて
忠実に転写され、上型との接触面にらせん状の微細な溝
が形成されているので、案内溝付き光ディスク基板とし
て好ましく用いられる。またこのガラスプレス成形品は
型との融着がなく、欠陥は認められなかった。
忠実に転写され、上型との接触面にらせん状の微細な溝
が形成されているので、案内溝付き光ディスク基板とし
て好ましく用いられる。またこのガラスプレス成形品は
型との融着がなく、欠陥は認められなかった。
実施例２ 第３図に示すように、ガラス基盤5a,5bと最上層8a,8b
との間に中間層7a,7bを設けた上型１、下型２を以下の
ようにして作製した。
との間に中間層7a,7bを設けた上型１、下型２を以下の
ようにして作製した。
すなわち、上型１の作製において、実施例１と同様の
方法でガラス基盤5a上に寸法、形状精度にすぐれたらせ
ん状の凸状微細パターン６を形成した。次にらせん状の
凸状微細パターン６付きガラス基盤5a上に、下記のスパ
ッタリング条件で膜厚300オングストロームの炭化ケイ
素膜からなる中間層7aを形成した。
方法でガラス基盤5a上に寸法、形状精度にすぐれたらせ
ん状の凸状微細パターン６を形成した。次にらせん状の
凸状微細パターン６付きガラス基盤5a上に、下記のスパ
ッタリング条件で膜厚300オングストロームの炭化ケイ
素膜からなる中間層7aを形成した。
スパッタリング条件 基盤温度 300℃ Rfパワー密度 5W/cm2 真空度 ５×10-3Torr ターゲット SiC その後、実施例１と同様のスパッタリング条件で中間
層7a上に最上層8aを形成して、ガラス基盤5a上に、凸状
微細パターン６、中間層7a、最上層8aが順次設けられた
上型１を得た。この上型１は、寸法、形状精度にすぐれ
た凸状微細パターン６上に中間層7a、最上層8aを膜厚制
御性にすぐれた成膜手段によって形成してなるので、最
上層8aによって形成されるパターンも寸法、形状精度に
すぐれていた。
層7a上に最上層8aを形成して、ガラス基盤5a上に、凸状
微細パターン６、中間層7a、最上層8aが順次設けられた
上型１を得た。この上型１は、寸法、形状精度にすぐれ
た凸状微細パターン６上に中間層7a、最上層8aを膜厚制
御性にすぐれた成膜手段によって形成してなるので、最
上層8aによって形成されるパターンも寸法、形状精度に
すぐれていた。
また下型２の作製において、ガラス基盤5b上に、上記
中間層7aを形成した時と同一のスパッタリング条件で膜
厚300オングストロームの炭化ケイ素膜からなる中間層7
bを形成した。
中間層7aを形成した時と同一のスパッタリング条件で膜
厚300オングストロームの炭化ケイ素膜からなる中間層7
bを形成した。
次に実施例１と同様のスパッタリング条件で中間層7b
上に最上層8bを形成して、ガラス基盤5b上に中間層7b、
最上層8bが順次設けられた下型２を得た。
上に最上層8bを形成して、ガラス基盤5b上に中間層7b、
最上層8bが順次設けられた下型２を得た。
得られた上型１及び下型２を用いて、実施例１と同様
にガラスをプレス成形して、ガラスプレス成形品を得
た。
にガラスをプレス成形して、ガラスプレス成形品を得
た。
得られたガラスプレス成形品は、上、下型の面形状が
極めて忠実に転写され、上型との接触面にらせん状の微
細な溝が形成されているので、案内溝付き光ディスク基
板として好ましく用いられる。またこのガラスプレス成
形品は型との融着がなく、欠陥は認められなかった。
極めて忠実に転写され、上型との接触面にらせん状の微
細な溝が形成されているので、案内溝付き光ディスク基
板として好ましく用いられる。またこのガラスプレス成
形品は型との融着がなく、欠陥は認められなかった。
上述の成形操作を繰り返し続けたところ、500回位か
ら最上層にわずかに肌荒れが見られるようになったが、
1000回までは使用に絶え得ることが判明した。1000回成
形操作を行なった後、酸素プラズマアッシング法により
最上層の炭素膜を除去し、中間層の再表面層を逆スパッ
タリングした後、再び最上層を形成し、以後のプレス成
形に供した。
ら最上層にわずかに肌荒れが見られるようになったが、
1000回までは使用に絶え得ることが判明した。1000回成
形操作を行なった後、酸素プラズマアッシング法により
最上層の炭素膜を除去し、中間層の再表面層を逆スパッ
タリングした後、再び最上層を形成し、以後のプレス成
形に供した。
実施例３ 凸状微細パターン６として、Cr膜からなるパターンを
形成したこと、中間層7a,7bの形成のためにイオンプレ
ーティング頬を使用したこと及び最上層8a,8bの形成の
ためにマイクロ波プラズマCVD法を使用したこと以外は
実施例２と同様にして第３図に示したような構成を有す
る上型１及び下型２を得た。これらの作製法を更に詳細
に示すと以下の通りである。すなわち、上型１は次のよ
うにして作製した。ガラス材料として、原料組成が重量
％でSiO2 57.0、Al2O3 12.0、ZnO 10.0、MgO 6.0、CaO
10.0、PbO 5.0からなるガラス（転移温度730℃、熱膨張
係数43×10-7/℃）を用いい、このガラスを直径150mm、
厚さ2.3mmに外形加工した基盤5a上に下記のスパッタリ
ング条件により厚さ700オングストロームのCr膜を形成
した。
形成したこと、中間層7a,7bの形成のためにイオンプレ
ーティング頬を使用したこと及び最上層8a,8bの形成の
ためにマイクロ波プラズマCVD法を使用したこと以外は
実施例２と同様にして第３図に示したような構成を有す
る上型１及び下型２を得た。これらの作製法を更に詳細
に示すと以下の通りである。すなわち、上型１は次のよ
うにして作製した。ガラス材料として、原料組成が重量
％でSiO2 57.0、Al2O3 12.0、ZnO 10.0、MgO 6.0、CaO
10.0、PbO 5.0からなるガラス（転移温度730℃、熱膨張
係数43×10-7/℃）を用いい、このガラスを直径150mm、
厚さ2.3mmに外形加工した基盤5a上に下記のスパッタリ
ング条件により厚さ700オングストロームのCr膜を形成
した。
スパッタリング条件 基盤温度 200℃ Rfパワー密度 1W/cm2 真空度（Ar圧力） 10-2Torr ターゲット Cr 次に実施例１と同様にしてフォトレジストパターンを
形成した後、このフォトレジストパターンをマスクとし
て、Cr膜を硝酸第２セリウムアンモンと過塩素酸の混合
水溶液により湿式エッチングし、次いで有機溶剤（メチ
ルセルソルブアセテート）にてフォトレジストパターン
の剥離を行なった。これにより、ガラス基盤5aの所定の
面上には、ガラスプレス成形品の形状に対応したCr膜か
らなる凸状微細パターン６と、当該凸状微細パターン６
が形成されている領域以外の前記所定の面の表面とによ
って構成される微細パターンが形成され、微細パターン
付きガラス基盤が得られた。
形成した後、このフォトレジストパターンをマスクとし
て、Cr膜を硝酸第２セリウムアンモンと過塩素酸の混合
水溶液により湿式エッチングし、次いで有機溶剤（メチ
ルセルソルブアセテート）にてフォトレジストパターン
の剥離を行なった。これにより、ガラス基盤5aの所定の
面上には、ガラスプレス成形品の形状に対応したCr膜か
らなる凸状微細パターン６と、当該凸状微細パターン６
が形成されている領域以外の前記所定の面の表面とによ
って構成される微細パターンが形成され、微細パターン
付きガラス基盤が得られた。
次に、上で得られた微細パターン付きガラス基盤にお
ける上記の微細パターンを覆うようにして、500オング
ストロームの炭化ケイ素膜からなる中間層7aを下記条件
でのイオンプレーティング法により形成した。
ける上記の微細パターンを覆うようにして、500オング
ストロームの炭化ケイ素膜からなる中間層7aを下記条件
でのイオンプレーティング法により形成した。
イオンプレーティング条件 基盤温度 500℃ 蒸発金属 Si 真空度 ５×10-2Torr 反応ガス CH4＋Ar 電子ビーム 10KV,400〜450mA さらに、この中間層7a上に、700オングストロームの
炭素膜からなる最上層8aを下記条件でのマイクロ波プラ
ズマCVD法により形成して、ガラス基盤5a上に凸状微細
パターン６、中間層7a、最上層8aを有する上型１を得
た。
炭素膜からなる最上層8aを下記条件でのマイクロ波プラ
ズマCVD法により形成して、ガラス基盤5a上に凸状微細
パターン６、中間層7a、最上層8aを有する上型１を得
た。
マイクロ波プラズマCVD条件 基盤温度 700℃ 原料ガス メタン＋水素 100cc/min メタン濃度（CH4/CH4＋H2） 8mol％ マイクロ波パワー 500W 反応時間 60分間 また下型２の作製は、Cr膜からなる微細パターン６を
形成しなかった以外は上型１の作製と同様にして行な
い、基盤5b上に中間層7b、最上層8bを有する下型２を得
た。
形成しなかった以外は上型１の作製と同様にして行な
い、基盤5b上に中間層7b、最上層8bを有する下型２を得
た。
得られた上型１及び下型２を用いて成形型を組み立
て、ガラスのプレス成形を実施した結果、らせん状の微
細な溝を有する肉薄のガラス成形体を得ることができ
た。またプレス成形を1000回繰り返した後においても、
成形型には変化が認められず、依然として高精度のガラ
ス成形体を得ることができた。
て、ガラスのプレス成形を実施した結果、らせん状の微
細な溝を有する肉薄のガラス成形体を得ることができ
た。またプレス成形を1000回繰り返した後においても、
成形型には変化が認められず、依然として高精度のガラ
ス成形体を得ることができた。
実施例４ 基盤5aの材料として、石英ガラス（転移温度約1200
℃）を用い、この基盤5aの所定の面上に実施例１と同様
にしてケイ化モリブデンからなる凸状微細パターン６を
形成し、これにより、凸状微細パターン６と、当該凸状
微細パターン６が形成されている領域以外の前記所定の
面の表面とによって構成される微細パターンを形成し
て、微細パターン付きガラス基盤を得た。
℃）を用い、この基盤5aの所定の面上に実施例１と同様
にしてケイ化モリブデンからなる凸状微細パターン６を
形成し、これにより、凸状微細パターン６と、当該凸状
微細パターン６が形成されている領域以外の前記所定の
面の表面とによって構成される微細パターンを形成し
て、微細パターン付きガラス基盤を得た。
次にこの微細パターン付き基盤における上記の微細パ
ターンを覆うようにして、800オングストロームの窒化
ケイ素膜からなる中間層7aを下記条件でのプラズマCVD
法により形成した。
ターンを覆うようにして、800オングストロームの窒化
ケイ素膜からなる中間層7aを下記条件でのプラズマCVD
法により形成した。
プラズマCVD条件 原料ガス 四塩化ケイ素、窒素、水素 反応温度 800℃ 反応時間 ５分間 更にこの中間層7a上に、800オングストロームの炭素
膜からなる最上層8aを下記条件でのマイクロ波プラズマ
CVD法により形成して、上型１を得た。
膜からなる最上層8aを下記条件でのマイクロ波プラズマ
CVD法により形成して、上型１を得た。
マイクロ波プラズマCVD条件 基盤温度 900℃ 原料ガス メタン＋水素 150cc/min メタン濃度（CH4/CH4＋H2） 15mol％ マイクロ波パワー 550W 反応時間 10分間 また下型２は、凸状微細パターン６を形成しなかった
以外は、上型１の作製と同様にして作製された。
以外は、上型１の作製と同様にして作製された。
得られた上型１及び下型２を用いて成形型を組み立
て、ガラスのプレス成形を実施した結果、実施例３と同
様の結果が得られた。
て、ガラスのプレス成形を実施した結果、実施例３と同
様の結果が得られた。
実施例５ 基盤5aの材料として、石英ガラス（転移温度約1200
℃）を用い、この基盤5a上に以下の方法で酸化ケイ素か
らなる凸状微細パターン６を形成した。
℃）を用い、この基盤5a上に以下の方法で酸化ケイ素か
らなる凸状微細パターン６を形成した。
すなわち、先ずガラス基盤5a上に、下記のスパッタリ
ング条件により厚さ700オングストロームの酸化ケイ素
膜を形成した。
ング条件により厚さ700オングストロームの酸化ケイ素
膜を形成した。
スパッタリング条件 基盤温度 200℃ Rfパワー密度 1.0W/cm2 真空度（Ar圧力） 10-2Torr ターゲット SiO2 次にこの酸化ケイ素膜上にスピンコート法によりフォ
トレジスト（ヘキスト社製AZ1350）を300オングストロ
ームの厚さに塗布し、90℃で30分間熱処理を行なった
後、所定の微細パターンを有するフォトマスクを用いた
紫外線露光法により前記フォトレジストに潜像を形成
し、次いで、前記フォトレジスト専用現像液（AZディベ
ロッパー）を用いて現像処理を行ない、レジストパター
ンを形成した。
トレジスト（ヘキスト社製AZ1350）を300オングストロ
ームの厚さに塗布し、90℃で30分間熱処理を行なった
後、所定の微細パターンを有するフォトマスクを用いた
紫外線露光法により前記フォトレジストに潜像を形成
し、次いで、前記フォトレジスト専用現像液（AZディベ
ロッパー）を用いて現像処理を行ない、レジストパター
ンを形成した。
次にこのレジストパターンをマスクとし、下記のエッ
チング条件により酸化ケイ素膜をドライエッチングし
た。
チング条件により酸化ケイ素膜をドライエッチングし
た。
エッチング条件 温度 室温 反応ガス流量 CF4 40sccm 反応ガス圧力 0.1Torr Rfパワー密度 0.5W/cm2 次に、90℃に加熱した硫酸によりレジストパターンの
剥離を行なった。
剥離を行なった。
これにより、ガラス基盤5aの所定の面上には、酸化ケ
イ素膜からなるらせん状の凸状微細パターン６（ピッチ
1.6μｍ、パターン間の溝幅0.5μｍ、溝深さ600オング
ストロームと、当該凸状微細パターン６が形成されてい
る領域以外の前記所定の面の表面とによって構成される
微細パターンが形成され、微細パターン付きガラス基盤
が得られた。なお、凸状微細パターン６は紫外線露光時
に用いたフォトマスクのパターンを忠実に再現してお
り、寸法、形状精度にすぐれたものであった。
イ素膜からなるらせん状の凸状微細パターン６（ピッチ
1.6μｍ、パターン間の溝幅0.5μｍ、溝深さ600オング
ストロームと、当該凸状微細パターン６が形成されてい
る領域以外の前記所定の面の表面とによって構成される
微細パターンが形成され、微細パターン付きガラス基盤
が得られた。なお、凸状微細パターン６は紫外線露光時
に用いたフォトマスクのパターンを忠実に再現してお
り、寸法、形状精度にすぐれたものであった。
次にこの微細パターン付き基盤上に、800オングスト
ロームの炭化ケイ素膜からなる中間層7aを実施例２と同
様にしてスパッタリング法により形成した。
ロームの炭化ケイ素膜からなる中間層7aを実施例２と同
様にしてスパッタリング法により形成した。
更にこの中間層7a上に、800オングストロームの炭素
膜からなる最上層8aを実施例４と同様にしてマイクロ波
プラズマCVD法により形成して、上型１を得た。
膜からなる最上層8aを実施例４と同様にしてマイクロ波
プラズマCVD法により形成して、上型１を得た。
また下型２は、微細パターン６を形成しなかった以外
は、上型１の作製と同様にして作製された。
は、上型１の作製と同様にして作製された。
得られた上型１及び下型２を用いて成形型を組み立
て、ガラスのプレス成形を実施した結果、高精度のガラ
ス成形体を得ることができた。
て、ガラスのプレス成形を実施した結果、高精度のガラ
ス成形体を得ることができた。
なお実施例１〜５において転写すべき微細パターンを
上型に形成したが、下型に形成しても同様の結果が得ら
れた。
上型に形成したが、下型に形成しても同様の結果が得ら
れた。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明のガラスプレス成形用型
は、以下のような技術的効果を有する。
は、以下のような技術的効果を有する。
（ｉ）成形型の成形面に寸法、形状精度にすぐれた微細
パターンを有するので、すぐれた寸法、形状精度を有す
るガラス成形体を得ることができる。
パターンを有するので、すぐれた寸法、形状精度を有す
るガラス成形体を得ることができる。
（ii）成形型の最上層が炭素膜からなるので、被成形ガ
ラスが成形面に融着するのが防止され、得られるガラス
成形体の品質が向上する。
ラスが成形面に融着するのが防止され、得られるガラス
成形体の品質が向上する。
また必要に応じて微細パターン付き基盤と最上層との
間に中間層を設けることにより、最上層が経時的に剥離
する問題が解消される。
間に中間層を設けることにより、最上層が経時的に剥離
する問題が解消される。
本発明のガラスプレス成形用型は、溝や孔などの微細
パターンを有する肉薄のガラス成形体、特に光ディスク
基板などの情報記録媒体用基板の製造に特に好ましく用
いられる。
パターンを有する肉薄のガラス成形体、特に光ディスク
基板などの情報記録媒体用基板の製造に特に好ましく用
いられる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明のガラスプレス成形用型を構成する上
型と下型を示す図、第２図は、本発明のガラスプレス成
形用型を含むガラスプレス成形装置を示す図、第３図
は、本発明のガラスプレス成形用型を構成する他の上型
と下型を示す図である。 １……上型、２……下型、３……案内型、４……ガラス
塊、5a,5b……ガラス基盤、６……凸状微細パターン、7
a,7b……中間層、8a,8b……最上層、９……支持棒、10
……支持台、11……石英管、12……ヒーター、13……押
し棒、14……熱電対。
型と下型を示す図、第２図は、本発明のガラスプレス成
形用型を含むガラスプレス成形装置を示す図、第３図
は、本発明のガラスプレス成形用型を構成する他の上型
と下型を示す図である。 １……上型、２……下型、３……案内型、４……ガラス
塊、5a,5b……ガラス基盤、６……凸状微細パターン、7
a,7b……中間層、8a,8b……最上層、９……支持棒、10
……支持台、11……石英管、12……ヒーター、13……押
し棒、14……熱電対。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広田 慎一郎 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホ ーヤ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−100429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−226825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−127636（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】基盤と、該基盤の特定の面に形成されてい
る微細パターンと、該微細パターンを覆うようにして前
記の基盤上に形成されている炭素膜からなる最上層とを
有し、 前記の微細パターンが、前記基盤の特定の面上に形成さ
れている所定形状の薄膜からなる凸状微細パターンと、
該凸状微細パターンが形成されている領域以外の前記特
定の面の表面とによって構成されている、 ことを特徴とするガラスプレス成型用型。 - 【請求項２】基盤と最上層との間に炭化ケイ素及び／又
は窒化ケイ素からなる中間層が設けられている、請求項
（１）に記載のガラスプレス成型用型。 - 【請求項３】溝や孔などの微細パターンを有する肉薄の
ガラス成形体の製造に用いられる、請求項（１）又は
（２）に記載のガラスプレス成形用型。 - 【請求項４】請求項（１）〜（３）のいずれかに記載の
ガラスプレス成形用型を用いて被成形ガラスを所定形状
にプレス成形することを特徴とするガラスプレス成形品
の製造方法。 - 【請求項５】ガラス基盤と、該ガラス基盤の特定の面に
形成されている微細パターンと、該微細パターンを覆う
ようにして前記のガラス基盤上に形成されている炭素膜
からなる最上層とを有し、 前記の微細パターンが、前記ガラス基盤の特定の面上に
形成されている所定形状の薄膜からなる凸状微細パター
ンと、該凸状微細パターンが形成されている領域以外の
前記特定の面の表面とによって構成されており、 該微細パターンと前記の最上層との間に、炭化ケイ素及
び／又は窒化ケイ素からなる中間層が設けられている、 ことを特徴とするガラスプレス成型用型。 - 【請求項６】溝や孔などの微細パターンを有する肉薄の
ガラス成形体の製造に用いられる、請求項（５）に記載
のガラスプレス成形用型。 - 【請求項７】請求項（５）又は（６）に記載のガラスプ
レス成形用型を用いて被成形ガラスを所定形状にプレス
成形することを特徴とするガラスプレス成形品の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202957A JP2925553B2 (ja) | 1988-08-15 | 1988-08-15 | ガラスプレス成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202957A JP2925553B2 (ja) | 1988-08-15 | 1988-08-15 | ガラスプレス成形用型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251434A JPH0251434A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2925553B2 true JP2925553B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16465966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63202957A Expired - Lifetime JP2925553B2 (ja) | 1988-08-15 | 1988-08-15 | ガラスプレス成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2925553B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3719200A1 (de) * | 1987-06-09 | 1988-12-29 | Ibm Deutschland | Optische speicherplatte und verfahren zu ihrer herstellung |
| US5246198A (en) * | 1990-06-01 | 1993-09-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Diamond crystal coated mold for forming optical elements |
| JP2815057B2 (ja) * | 1992-06-08 | 1998-10-27 | キヤノン株式会社 | 光学素子成形用型、その製造方法、光学素子及びレンズ |
| FR2701151B1 (fr) * | 1993-02-03 | 1995-03-10 | Digipress Sa | Procédé de fabrication d'une matrice de pressage, notamment pour la réalisation de disques optiques, matrice de pressage obtenue par ce procédé et produit, tel que disque optique, obtenu à partir de cette matrice de pressage. |
| SG68649A1 (en) * | 1997-02-21 | 1999-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Press-molding die method for manufacturing the same and glass article molded with the same |
| JPH10261246A (ja) | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Seiko Epson Corp | 情報記録担体の製造方法 |
| JP2000219523A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-08 | Nikon Corp | 石英ガラスの成形方法、成形装置、及びそれにより得られた石英ガラス |
| JP4554835B2 (ja) * | 2001-02-27 | 2010-09-29 | 東芝機械株式会社 | ガラス用成形型及びガラス成形製品の製造方法 |
| JP4944652B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2012-06-06 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子及びそれを用いた光学系 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62100429A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光デイスク基板の製造方法 |
| JPS62226825A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | Hoya Corp | プレスレンズの製造方法 |
| JPS63151628A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-24 | Canon Inc | 光学素子成形用型 |
-
1988
- 1988-08-15 JP JP63202957A patent/JP2925553B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251434A (ja) | 1990-02-21 |
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Legal Events
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