JPH0513045B2 - - Google Patents
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- JPH0513045B2 JPH0513045B2 JP60262568A JP26256885A JPH0513045B2 JP H0513045 B2 JPH0513045 B2 JP H0513045B2 JP 60262568 A JP60262568 A JP 60262568A JP 26256885 A JP26256885 A JP 26256885A JP H0513045 B2 JPH0513045 B2 JP H0513045B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/81—Sound record
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は各種の情報信号が記録された情報記録
盤用の基板を成形するためのスタンパーと呼ばれ
る精密成形用複製金型に関する。より詳しくは、
音声信号がスパイラル状に刻まれたレコード盤
や、レコード盤に較べ情報記録密度が数百倍にも
達する光デイスク等の基板をモールド成形するた
めに利用する精密成形用複製金型に関し、特に、
光デイスク用の基板を成形するために有効利用で
きるものである。
盤用の基板を成形するためのスタンパーと呼ばれ
る精密成形用複製金型に関する。より詳しくは、
音声信号がスパイラル状に刻まれたレコード盤
や、レコード盤に較べ情報記録密度が数百倍にも
達する光デイスク等の基板をモールド成形するた
めに利用する精密成形用複製金型に関し、特に、
光デイスク用の基板を成形するために有効利用で
きるものである。
音盤用もしくは記録盤用の基板を形成するため
の精密成形複製金型は、一般に次のようにして製
造される。まず、情報信号がカツテイングされた
原盤の表面を、銀鏡、無電解メツキ、蒸着等によ
り導電化した後、その上に電鋳によりニツケル等
の金属を所定厚さに電着する。その後、電着板を
原盤から剥離して一般にマスターと呼ばれる第１
の複製金型をつくる。更にマスターを重クロム酸
カリウム溶液等に浸漬してマスター表面に剥離容
易な被膜を形成した後、再度、電鋳によりマスタ
ーと同程度の厚さに金属を電着する。その後電着
板をマスターから剥離して一般にマザーと呼ばれ
る第２の複製金型をつくる。更に、マスターから
マザーをつくるのと同手段を繰り返して新たな電
着板を形成し、一般にスタンパーと呼ばれる精密
成形用複製金型をつくる。
の精密成形複製金型は、一般に次のようにして製
造される。まず、情報信号がカツテイングされた
原盤の表面を、銀鏡、無電解メツキ、蒸着等によ
り導電化した後、その上に電鋳によりニツケル等
の金属を所定厚さに電着する。その後、電着板を
原盤から剥離して一般にマスターと呼ばれる第１
の複製金型をつくる。更にマスターを重クロム酸
カリウム溶液等に浸漬してマスター表面に剥離容
易な被膜を形成した後、再度、電鋳によりマスタ
ーと同程度の厚さに金属を電着する。その後電着
板をマスターから剥離して一般にマザーと呼ばれ
る第２の複製金型をつくる。更に、マスターから
マザーをつくるのと同手段を繰り返して新たな電
着板を形成し、一般にスタンパーと呼ばれる精密
成形用複製金型をつくる。
このスタンパーをプレス用の金型もしくは射出
成形用の金型に取り付け該金型に成形用組成物、
例えば塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート
等の樹脂を注入あるいは押圧して音盤用もしくは
記録盤用の基板を製作する。
成形用の金型に取り付け該金型に成形用組成物、
例えば塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート
等の樹脂を注入あるいは押圧して音盤用もしくは
記録盤用の基板を製作する。
上記の成形用組成物中には微細な金属粉、カー
ボン、塵埃等が混入していることがあり、この混
入物によりスタンパー表面に傷が生じ、この傷が
成形基板の表面に転写されて、欠陥となり、音盤
もしくは記録盤の再生時、ノイズや誤信号となる
欠点があつた。また、空気中の塵埃等によつて同
様な欠点が生じることもあつた。
ボン、塵埃等が混入していることがあり、この混
入物によりスタンパー表面に傷が生じ、この傷が
成形基板の表面に転写されて、欠陥となり、音盤
もしくは記録盤の再生時、ノイズや誤信号となる
欠点があつた。また、空気中の塵埃等によつて同
様な欠点が生じることもあつた。
この欠点を解決するために従来からスタンパー
表面にクロムメツキを施して（特開昭56−34430）
その表面を保護し、スタンパーの耐久性を向上さ
せる方法が知られているが、被メツキ物の凸部に
多く、凹部に少く電着するメツキ特有の性質か
ら、特に精密に形成された記録盤用複製金型のパ
ターン形状が第２図に示すように変わるという新
たな欠点が生じる。
表面にクロムメツキを施して（特開昭56−34430）
その表面を保護し、スタンパーの耐久性を向上さ
せる方法が知られているが、被メツキ物の凸部に
多く、凹部に少く電着するメツキ特有の性質か
ら、特に精密に形成された記録盤用複製金型のパ
ターン形状が第２図に示すように変わるという新
たな欠点が生じる。
最近前述の欠点を補うためにスタンパー表面に
イオンプレーテイング（特公昭55−46298、特開
昭57−64308、特開昭58−89316）や真空蒸着（特
公昭59−20486）を施し、その耐久性の向上を図
つている例もあるが、いずれの方法もスタンパー
表面に異種材料を数百〜数千Åの厚さに被覆する
ため前述のクロムメツキによる保護法ほどではな
いけれども、第３図のように精密成形用複製金型
の精密パターンの形状が変わり、これに起因する
ノイズや誤信号が生み出される危険性があつた。
イオンプレーテイング（特公昭55−46298、特開
昭57−64308、特開昭58−89316）や真空蒸着（特
公昭59−20486）を施し、その耐久性の向上を図
つている例もあるが、いずれの方法もスタンパー
表面に異種材料を数百〜数千Åの厚さに被覆する
ため前述のクロムメツキによる保護法ほどではな
いけれども、第３図のように精密成形用複製金型
の精密パターンの形状が変わり、これに起因する
ノイズや誤信号が生み出される危険性があつた。
本発明は上述従来例の欠点を除去するために為
されたものであり、その目的は、優れた耐久性を
もち且つその表面のパターン形状に損傷のない精
密成形用複製金型を提供することにある。即ち、
音盤用あるいは記録盤用の基板を、ノイズ・誤信
号の原因となる傷や損傷した形状をもつ信号用パ
ターンを生ぜしめることなく、成形できる高性能
な精密成形用複製金型を提供することにある。
されたものであり、その目的は、優れた耐久性を
もち且つその表面のパターン形状に損傷のない精
密成形用複製金型を提供することにある。即ち、
音盤用あるいは記録盤用の基板を、ノイズ・誤信
号の原因となる傷や損傷した形状をもつ信号用パ
ターンを生ぜしめることなく、成形できる高性能
な精密成形用複製金型を提供することにある。
上記目的達成可能な本発明は、情報信号が記録
された情報記録盤用の基板を成形するための精密
成形用複製金型において、該金型の精密パターン
を有する表面にイオンが注入されて、その表面が
改質されたことを特徴とする。上記精密パターン
は、情報記録盤用の基板に転写されて、基板に信
号用のパターンを形成するものである。
された情報記録盤用の基板を成形するための精密
成形用複製金型において、該金型の精密パターン
を有する表面にイオンが注入されて、その表面が
改質されたことを特徴とする。上記精密パターン
は、情報記録盤用の基板に転写されて、基板に信
号用のパターンを形成するものである。
この精密成形用複製金型の主成分としては、
NiまたはNiとCoとの混合物、注入されるイオン
としてはP+，B+，C+，N+，O+から成る群より
選ばれた一種以上のイオンとTi+イオンとの組合
せが好ましいものとして使用できる。
NiまたはNiとCoとの混合物、注入されるイオン
としてはP+，B+，C+，N+，O+から成る群より
選ばれた一種以上のイオンとTi+イオンとの組合
せが好ましいものとして使用できる。
上記の手段を採用することによりスタンパー
（精密成形用複製金型）の表面硬度が増加し、耐
久性が向上する。スタンパーの主成分がNiのと
き得られるスタンパー表面のビツカース硬度（以
下、H▽と略）は約600以上、最大限1100程度で
あり、イオン注入を行なわないスタンパー表面の
H▽の約２〜３倍、最大限４〜５倍である。この
H▽値は、例えばTiN、TiCから成るイオンプレ
ーテイング膜の表面におけるH▽約2000に比較し
て低いけれども、前記した欠点を防止するには十
分な硬度である。
（精密成形用複製金型）の表面硬度が増加し、耐
久性が向上する。スタンパーの主成分がNiのと
き得られるスタンパー表面のビツカース硬度（以
下、H▽と略）は約600以上、最大限1100程度で
あり、イオン注入を行なわないスタンパー表面の
H▽の約２〜３倍、最大限４〜５倍である。この
H▽値は、例えばTiN、TiCから成るイオンプレ
ーテイング膜の表面におけるH▽約2000に比較し
て低いけれども、前記した欠点を防止するには十
分な硬度である。
このようにイオン注入によつてスタンパー表面
が硬度を増したのは、表面自身が部分的により硬
質な合金層またはセラミツク層に改質されたため
である。
が硬度を増したのは、表面自身が部分的により硬
質な合金層またはセラミツク層に改質されたため
である。
また、注入イオン１は第１図に示すようにスタ
ンパー２内部に入り込むのでスタンパー２表面の
パターン形状は損なわれず、イオンプレーテイン
グ膜等による保護法にない長所を有する。
ンパー２内部に入り込むのでスタンパー２表面の
パターン形状は損なわれず、イオンプレーテイン
グ膜等による保護法にない長所を有する。
次に、本発明を、その製造法を言及することに
より更に詳細に説明する。
より更に詳細に説明する。
まず、前述した公知のスタンパー形成法によ
り、スタンパーを形成する。スタンパー材料とし
てNiを用いることはメツキ液の管理の容易さか
らは好ましい。
り、スタンパーを形成する。スタンパー材料とし
てNiを用いることはメツキ液の管理の容易さか
らは好ましい。
次に、このスタンパーの表面に前記した陽イオ
ンを、半導体への不純物ドーピングに用いられる
イオン注入装置を用いて注入することにより本発
明の精密成形用複製金型ができ上がる。イオン注
入装置の原理は次のとおりである。
ンを、半導体への不純物ドーピングに用いられる
イオン注入装置を用いて注入することにより本発
明の精密成形用複製金型ができ上がる。イオン注
入装置の原理は次のとおりである。
イオン発生エネルギーにより、注入用イオン
を生み出すことのできる化合物をイオン化す
る。
を生み出すことのできる化合物をイオン化す
る。
質量分析器によつて注入用イオンのみを選択
する。
する。
静電界を用いてイオンを加速する。
注入イオンのみをターゲツトに打ち込む。
上記注入用イオンを生み出すことのできる各化
合物としては例えばPH3，N2，CO2，BF3，O2，
TiCl4が好ましく利用できる。
合物としては例えばPH3，N2，CO2，BF3，O2，
TiCl4が好ましく利用できる。
イオン注入時、下記三つのイオン注入条件：
(1) 化合物から生成したイオンを加速する事によ
り、イオン１個当たりの持つ注入エネルギー
値、 (2) イオン注入装置内のスタンパー保持用ホルダ
ーの温度にて示される注入温度、 (3) スタンパーに打ち込まれるイオンの個数にて
示される注入量（イオンが打ち込まれたときスタン
パーに流れる全電流値を、そのイオンの１つが打ち
込まれたとき流れる単位電流値で割ることにより換
算される。）、 を次のように選定することにより、スタンパーの
硬度が特に増し、好ましい結果が得られる。
り、イオン１個当たりの持つ注入エネルギー
値、 (2) イオン注入装置内のスタンパー保持用ホルダ
ーの温度にて示される注入温度、 (3) スタンパーに打ち込まれるイオンの個数にて
示される注入量（イオンが打ち込まれたときスタン
パーに流れる全電流値を、そのイオンの１つが打ち
込まれたとき流れる単位電流値で割ることにより換
算される。）、 を次のように選定することにより、スタンパーの
硬度が特に増し、好ましい結果が得られる。
注入エネルギー30keV〜100keV、注入量５×
1016個／cm2〜５×1017個／cm2、注入温度25〜500
℃であり、なかでも効果が大きい条件は注入エネ
ルギー30keV〜100keV、注入量１×1017個／cm2、
注入温度約400℃としたときか、もしくは低温注
入後、熱炉に入れて400℃、１〜２時間熱処理を
行つたときである。
1016個／cm2〜５×1017個／cm2、注入温度25〜500
℃であり、なかでも効果が大きい条件は注入エネ
ルギー30keV〜100keV、注入量１×1017個／cm2、
注入温度約400℃としたときか、もしくは低温注
入後、熱炉に入れて400℃、１〜２時間熱処理を
行つたときである。
次に各イオン別に、イオン注入条件と、イオン
が注入された後のスタンパー硬度との関係の具体
例を示す。なお、スタンパーの主成分はNi、厚
さは0.3mmであり、イオン注入前のH▽は約200〜
250である。
が注入された後のスタンパー硬度との関係の具体
例を示す。なお、スタンパーの主成分はNi、厚
さは0.3mmであり、イオン注入前のH▽は約200〜
250である。
１ N+，O+，C+を注入した場合
注入エネルギー：40keV
注入量：５×1017個／cm2
注入温度：100℃
H▽値は、イオン注入前のH▽値の３〜６割程
度の上昇を示した。
度の上昇を示した。
２ N+，O+，C+の各々とTi+とを混合して注入
した場合 注入エネルギー： N+ O+ C+30keV、Ti100keV 注入量： Ｎ Ｏ Ｃ１×1017個／cm2、Ti １×1017個／cm2 注入温度：約100℃ H▽値は、イオン注入前のH▽値の２〜４倍の
値を示した。
した場合 注入エネルギー： N+ O+ C+30keV、Ti100keV 注入量： Ｎ Ｏ Ｃ１×1017個／cm2、Ti １×1017個／cm2 注入温度：約100℃ H▽値は、イオン注入前のH▽値の２〜４倍の
値を示した。
スタンパー材料としてNi−Coを用いた場合に
は、Niを用いた場合よりも良い効果が得られる。
注入されたイオンがNi、Coとそれぞれ化合し、
結晶化が進んでいくためと考えられる。
は、Niを用いた場合よりも良い効果が得られる。
注入されたイオンがNi、Coとそれぞれ化合し、
結晶化が進んでいくためと考えられる。
スタンパー上にイオンプレーテイングを行つた
後、本発明によるイオン注入を行うと、表面硬度
が更に向上すると共にイオンプレーテイングの欠
点の１つである耐食性が改善される。更に、イオ
ンプレーテイング薄膜上にイオンを注入し、その
イオンが母材であるスタンパーまで届く条件下に
おいて実施するとイオンプレーテイングの欠点の
１つであるスタンパーとイオンプレーテイング薄
膜との密着性が著しく改善されるのが確認ができ
た。
後、本発明によるイオン注入を行うと、表面硬度
が更に向上すると共にイオンプレーテイングの欠
点の１つである耐食性が改善される。更に、イオ
ンプレーテイング薄膜上にイオンを注入し、その
イオンが母材であるスタンパーまで届く条件下に
おいて実施するとイオンプレーテイングの欠点の
１つであるスタンパーとイオンプレーテイング薄
膜との密着性が著しく改善されるのが確認ができ
た。
以上説明したように、本発明の精密成形用複製
金型はスタンパーの表面にメツキ膜、イオンプレ
ーテイング膜等を被覆せずに、その内部にイオン
を埋込み、スタンパー表面自身を部分的に硬質な
合金層もしくはセラミツク層に改質したものなの
で精密パターンの形状変化もなく耐久性も著しく
向上したものとなつた。その結果、ノイズ・誤信
号の原因となる傷や形状の損なわれた信号パター
ンのない音盤用あるいは記録盤用の成形基板が、
一枚の複製金型から従来の数倍〜数十倍も得るこ
とができるようになつた。
金型はスタンパーの表面にメツキ膜、イオンプレ
ーテイング膜等を被覆せずに、その内部にイオン
を埋込み、スタンパー表面自身を部分的に硬質な
合金層もしくはセラミツク層に改質したものなの
で精密パターンの形状変化もなく耐久性も著しく
向上したものとなつた。その結果、ノイズ・誤信
号の原因となる傷や形状の損なわれた信号パター
ンのない音盤用あるいは記録盤用の成形基板が、
一枚の複製金型から従来の数倍〜数十倍も得るこ
とができるようになつた。
また、メツキ膜等は徐々に剥離することがある
が、本発明の複製金型は表面剥離の危険が全くな
い。更に、本発明の複製金型は、記録盤等の基板
成形用原料樹脂との離型性が優れていると共に、
イオン注入に際してのイオン照射により表面がク
リーニングされた状態となることが確められた。
が、本発明の複製金型は表面剥離の危険が全くな
い。更に、本発明の複製金型は、記録盤等の基板
成形用原料樹脂との離型性が優れていると共に、
イオン注入に際してのイオン照射により表面がク
リーニングされた状態となることが確められた。
第１図はスタンパー表面にイオン注入を施され
た本発明の一実施例の断面図、第２図はスタンパ
ー表面にクロムメツキを施した状態を示す断面
図、第３図はスタンパー表面にイオンプレーテイ
ングもしくは真空蒸着を施した状態を示す断面図
である。 １……注入イオン、２……スタンパー。
た本発明の一実施例の断面図、第２図はスタンパ
ー表面にクロムメツキを施した状態を示す断面
図、第３図はスタンパー表面にイオンプレーテイ
ングもしくは真空蒸着を施した状態を示す断面図
である。 １……注入イオン、２……スタンパー。
Claims (1)
- １ 情報信号が記録された情報記録盤用の基板を
成形するための精密成形用複製金型において、前
記複製金型は、その主成分がNiまたはNiとCoと
の混合物から成り、精密パターンが形成された前
記複製金型の表面に、P+，B+，N+，O+及びC+
から成る群より選ばれた１種以上のイオンと、
Ti+イオンとが注入されたことを特徴とする精密
成形用複製金型。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60262568A JPS62122714A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 精密成形用複製金型 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60262568A JPS62122714A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 精密成形用複製金型 |
Publications (2)
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| JPS62122714A JPS62122714A (ja) | 1987-06-04 |
| JPH0513045B2 true JPH0513045B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60262568A Granted JPS62122714A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 精密成形用複製金型 |
Country Status (2)
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- 1985-11-25 JP JP60262568A patent/JPS62122714A/ja active Granted
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1986
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Also Published As
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| JPS62122714A (ja) | 1987-06-04 |
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