JP3342230B2 - 電鋳金型の製造方法 - Google Patents
電鋳金型の製造方法Info
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Description
はプリグルーブ付基板の作成に用いるスタンパー等の電
鋳金型の製造方法に関するものである。
の光学的手段によって情報の記録再生が行なわれる光記
録媒体の成型用スタンパーが知られている。この光記録
媒体成形用のスタンパーには、前記光記録媒体のトラッ
キング用溝、情報用ピット等に対応する凹凸パターンが
形成されており、該凹凸パターンを、熱可塑性樹脂であ
るポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリル樹脂に
転写することで前記光記録媒体の溝部を形成する。
は、例えば、特開昭61−284843号公報、実開昭
58−141435号公報、および日本工業技術センタ
ー発行「光ディスクプロセス技術の要点、No5」(昭
和60年3月15日発行)に記載されているような方法
で製造されている。
工程図である。同図3に示す様に、従来のスタンパーの
製造方法は、ガラス基板1上に凹凸パターン2を形成し
た原盤11の凹凸パターン面上にニッケルをスパッター
して導電化処理して導電化膜3を形成する。(図3
(a),(b)参照)その後、導電化膜3上にニッケル
を電鋳して電鋳膜(I)4を形成する。(図3(c)参
照)次に、原盤11から導電化膜3と電鋳膜(I)4を
一体に剥離してマザースタンパー12を得る。(図3
(d)参照) 光ディスク又は光カード等に用いる凹凸パターン付基板
は、一般に多数複製されるために、実際には図3(d)
のスタンパーをマザースタンパーとして、マザースタン
パー12の表面に電鋳を行ない電鋳膜(II)5を形成
し(図3(e)参照)、該電鋳膜(II)5を剥離して
スタンパー13を得る。(図3(f)参照)
スタンパー13(図3(f))を用いて、凹凸パターン
付の基板を得ることができる。さらに、原盤11の凹凸
がポジタイプの場合には、さらにスタンパー13(図3
(f))の表面に電鋳を行ないスタンパー14(図3
(g))を得る。そして、該スタンパー14を用いて凹
凸パターン付基板を得ることができる。上記のスタンパ
ーの製造方法においては、導電化膜および電鋳膜の材料
として広くニッケルが使われている。
の電鋳膜(II)5を形成する電鋳工程において、マザ
ースタンパー12のニッケルからなる導電化膜3の表面
にニッケル電鋳を行ない電鋳膜(II)5を形成し、該
電鋳膜(II)5をニッケルからなる導電化膜3から剥
離する場合、両者はニッケルで同じ金属どうしであるた
めに一体化して剥離できなくなる問題がある。
ニッケル膜に相当する表面を次亜ハロゲン酸で酸化処理
することが提案されている。 特開昭59−173288号公報では、導電化膜3
のニッケル膜に相当する表面を酸素プラズマ処理するこ
とが提案されている。 重クロム酸液で導電化膜3のニッケル膜3を酸化処
理する。 等の上記の〜の手法がすでに知られている。
ずれも導電化膜3のニッケル膜の表面を酸化処理する方
法である。しかし、ニッケル膜を酸化処理した場合以下
の問題点が発生する。 (1)ニッケル膜の電導度が低下し、電鋳時の電鋳膜
(II)5の成膜速度が遅い。 (2)ニッケル膜面の酸化処理が不均質であると、電鋳
膜(II)の成膜速度が面内で変動する。その結果、得
られるスタンパー13又はスタンパー14の厚みが変動
する。これらのスタンパーを用いて凹凸パターンを基板
上に転写しても転写精度が悪くなる。
膜(II)5を剥離したときに、酸化処理の不均質に起
因し、電鋳膜(II)5の一部がニッケル膜の表面に残
るいわゆる膜残りが発生する。 (4) 、の酸化処理は酸化処理液が環境問題の原
因となる。
電化膜3のニッケル膜の表面がエッチングされ、ニッケ
ル膜の表面の面粗度が低下する。その結果、得られるス
タンパー13又はスタンパー14の表面精度も低下し、
これら表面粗度が低下したスタンパーを用いて作成され
た凹凸パタ−ン付基板を用いた光記録媒体ではC/Nが
低下する。
手法を提案するものであり、凹凸パタ−ンを形成された
表面にニッケルスパッター膜を有する第一の電鋳金型を
マザースタンパーとし、該マザースタンパー上にニッケ
ル電鋳を行ない前記第一の電鋳金型を複製した第二の電
鋳金型を製造する方法において、前記第一の電鋳金型と
第二の電鋳金型を欠陥なく剥離できる電鋳金型の製造方
法を提供することである。
タ−ンが形成された表面に第1のニッケルスパッター膜
(I)を有する第一の電鋳金型の表面上に、ニッケル電
鋳膜を形成した後、該ニッケル電鋳膜を剥離して第一の
電鋳金型を複製した第二の電鋳金型を製造する方法にお
いて、前記第一の電鋳金型の表面の第1のニッケルスパ
ッター膜(I)上に、該第1のニッケルスパッター膜
(I)の成膜エネルギーよりも低い成膜エネルギーを有
する第2のニッケルスパッター膜(II)を形成した
後、ニッケル電鋳膜を形成し、次いで形成された前記第
2のニッケルスパッター膜(II)とニッケル電鋳膜を
一体に剥離することを特徴とする電鋳金型の製造方法で
ある。
電鋳金型の製造方法は、凹凸パタ−ンを形成された表面
に第1のニッケルスパッター膜(I)を有する第一の電
鋳金型の表面上に、ニッケル電鋳膜を形成した後、該ニ
ッケル電鋳膜を剥離して第一の電鋳金型を複製した第二
の電鋳金型を製造する方法において、前記第一の電鋳金
型表面の第1のニッケルスパッター膜(I)上に、第2
のニッケルスパッター膜(II)を再度形成し、かつ該
第2のニッケルスパッター膜(II)の成膜エネルギー
が第一の電鋳金型表面にすでに形成されている第1のニ
ッケルスパッター膜(I)の成膜エネルギーよりも低い
ことを特徴とする。
た第2のニッケルスパッター膜(II)の成膜エネルギ
ーが、第2のニッケルスパッター膜(II)の厚さ方向
で異なることを特徴とする。好ましくは該成膜エネルギ
ーの変化はスパッター膜の応力を小さくする方向になっ
ていることを特徴とする。また、第2のニッケルスパッ
ター膜(II)上に膜応力の小さい第3のニッケルスパ
ッター膜を設けることができる。
成膜エネルギーEM は、 スパッター放電電力 W=(電流×電圧) アルゴンガス(スパッターガス)の流量 F(単位SC
CM) 真空系内でのアルゴンガスの量≒系内のアルゴンガス圧
力 M(Pa) を用いて、
1は本発明の電鋳金型の製造方法の一例を示す工程図で
ある。本発明において、第一のニッケル電鋳金型表面上
に形成した第2のニッケルスパッター膜(II)は密着
調整層として機能する。すなわち、第1のニッケルスパ
ッター膜(I)と第二の電鋳膜(II)とが一体化して
剥離できなくなるのを防止する。
で、第一の電鋳膜(I)4の上に第1のニッケルスパッ
ター膜(I)3が設けられたマザースタンパー12を作
成する。(図1(A)参照)
ニッケルスパッター膜(I)3の表面上に、第2のニッ
ケルスパッター膜(II)6を形成する。(図1(B)
参照)この場合、第2のニッケルスパッター膜(II)
6の成膜エネルギーEM (II)は、第1のニッケルス
パッター膜(I)3の成膜エネルギーEM (I)よりも
小さく設定する。
式
(I)の4/5(80%)以下になると、第2のニッケ
ルスパッター膜(II)の成膜時にアルゴンガスによっ
て励起したニッケルが第1のニッケルスパッター膜
(I)と著しい反応をしめすことなく、第1のニッケル
スパッター膜表面に折出し、第2のニッケルスパッター
膜(II)を形成するために、第1のニッケルスパッタ
ー膜(I)と第2のニッケルスパッター膜(II)が一
体化することがない。
以下になると、第2のニッケルスパッター膜(II)と
第1のニッケルスパッター膜(I)の密着力が低下しす
ぎて、電鋳膜(II)の形成時に、第1のニッケルスパ
ッター膜(I)と第2のニッケルスパッター膜(II)
の界面で剥離がおこることがある。
I)6の上にニッケル電鋳膜(II)5を形成する。
(図1(C)参照)その後、第1のニッケルスパッター
膜(I)3と第2のニッケルスパッター膜(II)6の
界面で剥離することにより、第2のニッケルスパッター
膜(II)6と電鋳膜(II)5を一体化したスタンパ
ー15を得る。(図1(D)参照)
みは、100Å〜4000Å、好ましくは500〜30
00Åが望ましい。ただし、第2のニッケルスパッター
膜(II)の厚みが100〜300Åと薄い場合には、
図2に示される様に、薄い第2のニッケルスパッター膜
(II)61の上に第3のニッケルスパッター膜(II
I)62を積層しても良い。この場合、第2のニッケル
スパッター膜(II)と第3のニッケルスパッター膜
(III)は連続的に成膜されるのが好ましい。さら
に、第3のニッケルスパッター膜はスパッター膜の応力
ができるだけゼロに近づく様に成膜することが望まし
く、応力が大きいとスパッター膜にひび割れが発生す
る。
る目的は、第2のニッケルスパッター膜が薄い場合に、
電鋳膜(II)を設ける工程での前処理(アルカリ処理
等の)によって第2のニッケルスパッター膜に欠陥が発
生することを防ぐためである。
00Å〜3000Å、好ましくは1500〜2500Å
が望ましい。スパッター成膜に用いる電源は交流(A
C)および直流(DC)のいずれでも良いが、通常導電
体であるニッケルの成膜はDCスパッター装置で行なわ
れる。
する。
する。図3(a)〜(d)に示す様に、幅3μm、高さ
3000Åの凸部、及び幅9μm、深さ3000Åの凹
部が繰り返して各の2000本形成された原盤11をD
Cスパッター装置にセットして、成膜条件としてAr流
量35SCCM、系内圧力0.4Pa、放電電力2.8
A×500VのDCスパッターで第1のニッケルスパッ
ター膜(I)3を凹凸パターン面上に形成した。膜厚は
3000Åであった。
スパッター膜(I)上にスルファニル酸ニッケル電鋳液
中で通電電流時間積分値240〜400AH(アンペア
アハー)の条件で300〜500μmのニッケル電鋳膜
(I)4を形成し、原盤11から剥離しマザースタンパ
ー12を得た。(図1(A)参照)
1のニッケルスパッター膜(I)上に、DCスパッター
装置を用いて、Ar(アルゴン)流量35SCCM、系
内圧力0.6Pa、放電電力2.8A×450Vで第2
のニッケルスパッター膜(II)を1000Åの厚さに
成膜した。(図1(B)参照) なお、第1のニッケルスパッター膜(I)の成膜エネル
ギーは100(W(ワット)/Pa・SCCM)、第2
のニッケルスパッター膜(II)の成膜エネルギーは6
0(W(ワット)/Pa・SCCM)であった。
スルファニル酸ニッケル電鋳液中で通電時間積分値16
0AHの条件で、厚み200〜250μmのニッケル電
鋳膜(II)5を形成した。(図1(C)参照) その後、第2のニッケルスパッター膜(II)と電鋳膜
(II)を一体に、マザースタンパー12から剥離した
ところきれいに剥離し、スタンパー15が得られた。
(図1(D)参照)
ケルスパッター膜(I)上に、DCスパッター装置を用
いて、Ar(アルゴン)流量35SCCM、系内圧力
0.65Pa、放電電力2.8A×450Vで第2のニ
ッケルスパッター膜(II)を厚さ200Åに成膜し、
成膜をつづけたまま系内圧力を20secで0.4Pa
に変え2000Åの厚みを有する第3のニッケルスパッ
ター膜(III)を連続的に成膜した(図2で模式的に
示される膜)。
の成膜エネルギーは100(W(ワット)/Pa・SC
CM)、第2のニッケルスパッター膜(II)の成膜エ
ネルギーは55.4(W(ワット)/Pa・SCCM)
であった。
1分間浸漬した後、スルファニル酸ニッケル電鋳液中で
通電時間積分値160AHの条件で、厚み200〜25
0μmのニッケル電鋳膜(II)を形成した。(図1
(C)参照)
I)と電鋳膜(II)を一体に、マザースタンパー12
から剥離したところきれいに剥離し、スタンパー15が
得られた。(図1(D)参照)
の製造方法によれば、凹凸パタ−ンを形成された表面に
ニッケルスパッター膜を有する第一の電鋳金型をマザー
スタンパーとし、該マザースタンパー上にニッケル電鋳
を行ない前記第一の電鋳金型を複製した第二の電鋳金型
を製造する方法において、電鋳工程時に第2のニッケル
スパッター膜が第1のニッケルスパッター膜からはがれ
ることがなく、第一の電鋳金型と第二の電鋳金型を欠陥
なく剥離することができる。
(公害)に問題となる処理することなしに高品質のニッ
ケルスタンパーを得ることができる。 (2)酸素プラズマ処理と比較して面精度が高いニッケ
ルスタンパーを得ることができる (3)酸素プラズマ等の酸化処理と比較して電鋳膜の成
膜速度が速いため効率が良いスタンパー製造が可能とな
った。
図である。
明図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 凹凸パタ−ンが形成された表面に第1の
ニッケルスパッター膜(I)を有する第一の電鋳金型の
表面上に、ニッケル電鋳膜を形成した後、該ニッケル電
鋳膜を剥離して第一の電鋳金型を複製した第二の電鋳金
型を製造する方法において、前記第一の電鋳金型の表面
の第1のニッケルスパッター膜(I)上に、該第1のニ
ッケルスパッター膜(I)の成膜エネルギーよりも低い
成膜エネルギーを有する第2のニッケルスパッター膜
(II)を形成した後、ニッケル電鋳膜を形成し、次い
で形成された前記第2のニッケルスパッター膜(II)
とニッケル電鋳膜を一体に剥離することを特徴とする電
鋳金型の製造方法。 - 【請求項2】 前記第1のニッケルスパッター膜(I)
の成膜エネルギーEM (I)と第2のニッケルスパッタ
ー膜(II)の成膜エネルギーエネルギーEM (II)
の関係が、下記の(1)式からなる請求項1記載の電鋳
金型の製造方法。 【数1】 1/5EM (I)<EM (II)<4/5EM (I) (1) - 【請求項3】 第2のニッケルスパッター膜(II)上
に膜応力の小さい第3のニッケルスパッター膜(II
I)を有する請求項1記載の電鋳金型の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11269995A JP3342230B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 電鋳金型の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11269995A JP3342230B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 電鋳金型の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08287529A JPH08287529A (ja) | 1996-11-01 |
JP3342230B2 true JP3342230B2 (ja) | 2002-11-05 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11269995A Expired - Fee Related JP3342230B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 電鋳金型の製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3342230B2 (ja) |
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1995
- 1995-04-14 JP JP11269995A patent/JP3342230B2/ja not_active Expired - Fee Related
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