JPH1044160A - Molding die and its manufacture - Google Patents
Molding die and its manufactureInfo
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- JPH1044160A JPH1044160A JP21609196A JP21609196A JPH1044160A JP H1044160 A JPH1044160 A JP H1044160A JP 21609196 A JP21609196 A JP 21609196A JP 21609196 A JP21609196 A JP 21609196A JP H1044160 A JPH1044160 A JP H1044160A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、成型用の金型、特
にＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒなどの各種光記録ディスク、ミ
ニディスクなどの光磁気ディスク、コンパクトディスク
等のＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ、レーザディスク、
ビデオディスク、レコードあるいはプラスチックレンズ
等の成形に適した成形金型とその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold for molding, in particular, various optical recording disks such as CD-R and DVD-R, magneto-optical disks such as mini disks, CD-ROMs and DVD-ROMs such as compact disks. ROM, laser disk,
The present invention relates to a molding die suitable for molding a video disk, a record, a plastic lens, and the like, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プラスチック等の樹脂材の成形には種々
の手法が用いられているが、例えば、光ディスク基板等
の成形方法として、図１に示されるような成形金型を用
いたものが一般的に知られている。図１において、成形
金型は母型であるスタンパー１、可動側金型２、樹脂供
給口３、外周リング部材４、固定側金型５、ゲート６、
キャビティ７、スタンパー支持表面８、ゲートカット部
材９、ゲートカット部１０、エアーベント部１１、ゲー
ト部材１２を有する。この金型は超硬合金、ステンレス
鋼、鋼材、アルミニウムやその合金等から形成される。2. Description of the Related Art Various techniques are used for molding a resin material such as plastic. For example, as a method for molding an optical disk substrate or the like, a method using a molding die as shown in FIG. 1 is generally used. Is known. In FIG. 1, a molding die is a stamper 1 as a mother die, a movable die 2, a resin supply port 3, an outer ring member 4, a fixed die 5, a gate 6,
It has a cavity 7, a stamper support surface 8, a gate cut member 9, a gate cut portion 10, an air vent portion 11, and a gate member 12. This mold is made of a cemented carbide, stainless steel, steel, aluminum, an alloy thereof, or the like.
【０００３】樹脂材を成形するためのキャビティ７は、
可動側金型２と、固定側金型５とから形成され、前記可
動側金型２が閉鎖されたときにキャビティ７が形成され
るようになっている。この可動側金型２はキャビティ７
側の表面８が鏡面研磨され、シート状の金属スタンパー
１が支持されている。そして、その外周部を外周リング
部材４により押さえるようになっている。この外周リン
グ部材４はまたキャビティ７の周壁をも構成する。A cavity 7 for molding a resin material is
The movable mold 2 and the fixed mold 5 are formed, and the cavity 7 is formed when the movable mold 2 is closed. The movable mold 2 has a cavity 7
The side surface 8 is mirror-polished, and the sheet-shaped metal stamper 1 is supported. The outer peripheral portion is pressed by the outer peripheral ring member 4. The outer ring member 4 also forms the peripheral wall of the cavity 7.
【０００４】図１には金型が閉じた状態が示されてお
り、キャビティ７が形成されている。この状態で、樹脂
は供給口３よりゲート部材１２のゲート６を経て所定の
成形圧力でキャビティ７に導入されて成形が行われる。FIG. 1 shows a state in which the mold is closed, and a cavity 7 is formed. In this state, the resin is introduced into the cavity 7 from the supply port 3 through the gate 6 of the gate member 12 at a predetermined molding pressure, and molding is performed.
【０００５】ところで、このような成形金型を用いる場
合、その金型の寿命が問題となる。すなわち、従来のＴ
ｉＮ，ＴｉＣＮを用いた保護膜を設けたものにおいて
は、例えばポリカーボネート製のＣＤ−Ｒ用等のディス
ク基板を成形する場合のように、精度を必要とする成形
では表面の面粗れが大きくなってしまい、金型自体の寿
命は約３０万ショット程度までであった。また、上記の
ような金型を用いて成形を行う場合、スタンパー１は熱
による伸縮により、スタンパー１を載置する側である可
動側金型２の表面８を滑動し、樹脂圧力等で押圧され
る。このため、繰り返し成形を行うとスタンパー１は摩
擦によりショット毎に損傷を受け、成形品の表面に損傷
が転写され、これを用いて光ディスク等を製造するとエ
ラーを生じるため、スタンパー１の寿命となってしま
う。[0005] When such a molding die is used, the life of the die becomes a problem. That is, the conventional T
In the case where a protective film using iN or TiCN is provided, the surface roughness becomes large in molding requiring precision, such as in molding a disc substrate for CD-R made of polycarbonate. As a result, the life of the mold itself was up to about 300,000 shots. When molding is performed using a mold as described above, the stamper 1 slides on the surface 8 of the movable mold 2 on which the stamper 1 is mounted by thermal expansion and contraction, and is pressed by resin pressure or the like. Is done. For this reason, if the stamper 1 is repeatedly formed, the stamper 1 is damaged by each shot due to friction, and the damage is transferred to the surface of the molded product. If an optical disc or the like is manufactured using the stamper, an error occurs. Would.
【０００６】このようなスタンパー１の寿命は従来、可
動側金型２、つまり金型のスタンパー載置側の表面にＴ
ｉＮ，ＴｉＣＮを用いた保護膜を設け、鏡面研磨した場
合でも約２〜３万ショット程度であり、光記録ディスク
等のような量産品を製造する場合、ランニングコストの
低下、生産効率の向上を図る上から耐磨耗性に優れた保
護膜を有する金型が望まれている。Conventionally, the life of such a stamper 1 has been reduced to a value corresponding to the surface of the movable mold 2, that is, the surface of the mold on the stamper mounting side.
Even if a protective film using iN or TiCN is provided and mirror-polished, the number of shots is about 20,000 to 30,000, and when mass-produced products such as optical recording disks are manufactured, the running cost is reduced and the production efficiency is improved. In view of this, a mold having a protective film having excellent wear resistance is desired.
【０００７】このような金型の耐磨耗性を向上させたも
のとしては、ダイヤモンド状薄膜（ＤＬＣ）を被覆した
金型が知られている（特開平１−２３４２１４号公
報）。しかし、ＤＬＣは超硬合金、ステンレス鋼、鉄
材、あるいはアルミニウム系材料に対する密着力が弱
く、未だ耐久性の点で問題があり、とりわけスタンパー
を載置する金型の表面処理に用いた場合、スタンパーの
寿命を延ばすことが困難であった。ここで、スタンパー
の裏面は、通常Ｒｍａｘ＝０．５〜５μｍ程度に粗れて
いる。[0007] As a mold having improved wear resistance of such a mold, a mold coated with a diamond-like thin film (DLC) is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-234214). However, DLC has weak adhesion to cemented carbide, stainless steel, iron material, or aluminum-based material, and still has a problem in durability. Particularly when DLC is used for surface treatment of a die on which a stamper is placed, the DLC is used. It was difficult to extend the life of the device. Here, the back surface of the stamper is usually roughened to Rmax = about 0.5 to 5 μm.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、超硬
合金、ステンレス鋼、鉄材、アルミないしその合金等に
対する密着力が強く、耐久性に優れた成形金型とその製
造方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a molding die having a strong adhesion to a cemented carbide, stainless steel, iron material, aluminum or an alloy thereof, and having excellent durability, and a method for producing the same. That is.
【０００９】また他の目的は、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒな
どの各種光記録ディスク、ミニディスクなどの光磁気デ
ィスク、コンパクトディスク等のＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ
−ＲＯＭ、レーザディスク、ビデオディスクなどの各種
再生専用光ディスク、レコードあるいはプラスチックレ
ンズ等の成形に使用した場合にスタンパーの長寿命化が
可能な成形金型とその製造方法を提供することである。Another object is to provide various optical recording disks such as CD-R and DVD-R, magneto-optical disks such as mini disks, CD-ROMs and DVDs such as compact disks.
-To provide a molding die capable of extending the life of a stamper when used for molding various read-only optical disks such as a ROM, a laser disk, a video disk, a record or a plastic lens, and a method of manufacturing the same.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（９）のいずれかの構成により達成される。 （１） 少なくともキャビティ内部の表面に保護膜を有
し、この保護膜が 式Ｉ ＳｉＣX ＨY ＮZ ＯW （上記式ＩにおいてＸ，Ｙ，ＺおよびＷは原子比を表
し、 Ｘ＝０．５〜２５ Ｙ＝０．５〜２０ Ｚ＝０〜６ Ｗ＝０〜６である）で表される組成を有する成形金型。 （２） 前記表面は超硬合金、ステンレス系材料、鋼系
材料、またはアルミニウムもしくはその合金により構成
されている上記（１）の成形金型。 （３） ディスク基板製造用である上記（１）または
（２）の成形金型。 （４） 少なくともディスク成形用のスタンパーを載置
する面に保護膜を設けた上記（３）の成形金型。 （５） 金型に負のバイアス電圧を印加し、 式Ｉ ＳｉＣX ＨY ＮZ ＯW （上記式ＩにおいてＸ，Ｙ，ＺおよびＷは原子比を表
し、 Ｘ＝０．５〜２５ Ｙ＝０．５〜２０ Ｚ＝０〜６ Ｗ＝０〜６である）で表される組成を有する保護膜を、
少なくともキャビティ内部の表面に気相成膜する成形金
型の製造方法。 （６） 前記バイアス電圧は印加したＤＣ電源または印
加した高周波電力により発生したセルフバイアスによっ
て印加される上記（５）の成形金型の製造方法。 （７） 前記保護膜をプラズマＣＶＤ法により形成する
上記（５）または（６）の成形金型の製造方法。 （８） 前記保護膜をイオン化蒸着法により形成する上
記（５）または（６）の成形金型の製造方法。 （９） 前記保護膜をスパッタ法により形成する上記
（５）または（６）の成形金型の製造方法。This and other objects are achieved by any one of the following constitutions (1) to (9). (1) A protective film is provided on at least the surface inside the cavity, and the protective film has the formula I SiC X H Y N Z O W (in the above formula I, X, Y, Z and W represent atomic ratios, and X = 0 0.5-25 Y = 0.5-20 Z = 0-6 W = 0-6). (2) The molding die according to (1), wherein the surface is made of a hard metal, a stainless steel material, a steel material, or aluminum or an alloy thereof. (3) The molding die according to the above (1) or (2) for manufacturing a disk substrate. (4) The molding die according to (3), wherein a protective film is provided on at least a surface on which a stamper for molding a disk is placed. (5) A negative bias voltage is applied to the mold, and the formula I SiC X H Y N Z O W (where X, Y, Z and W represent the atomic ratio, X = 0.5 to 25 Y = 0.5 to 20 Z = 0 to 6 W = 0 to 6).
A method of manufacturing a molding die for forming a vapor phase film on at least a surface inside a cavity. (6) The method for manufacturing a molding die according to (5), wherein the bias voltage is applied by a self-bias generated by an applied DC power supply or an applied high-frequency power. (7) The method according to (5) or (6), wherein the protective film is formed by a plasma CVD method. (8) The method for manufacturing a molding die according to (5) or (6), wherein the protective film is formed by an ionization vapor deposition method. (9) The method according to (5) or (6), wherein the protective film is formed by a sputtering method.
【００１１】[0011]
【作用】本発明では、成形金型の少なくともキャビティ
内部の表面に所定の組成比のＳｉ＋Ｃ＋Ｈ、あるいはこ
れにＮまたはＯを含有する保護膜を形成する。この保護
膜は金型にＤＣバイアス電圧、あるいはセルフバイアス
を印加し、プラズマＣＶＤ法、イオン化蒸着法、スパッ
タ法などで形成することができる。According to the present invention, a protective film containing Si + C + H of a predetermined composition ratio or N or O is formed on at least the surface inside the cavity of the molding die. This protective film can be formed by applying a DC bias voltage or a self-bias to a mold, and by a plasma CVD method, an ionization vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
【００１２】このようにして形成された保護膜は、Ｔｉ
Ｎ，ＴｉＣＮを用いたものに比べ耐久性、耐磨耗性に優
れ、また、ダイヤモンド状薄膜（ＤＬＣ）に比較して超
硬合金、ステンレス鋼、鉄材等に対する密着力が強く、
金型自体の寿命を延ばす。同時、にポリカーボネート等
を用い、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒなどの各種光記録ディス
ク、ミニディスクなどの光磁気ディスク、コンパクトデ
ィスク等のＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ、レーザディ
スク、ビデオディスク、レコードあるいはプラスチック
レンズ等の成形に使用した場合、ＤＬＣよりも硬度が低
いにもかかわらず、予想外に耐磨耗性が向上し、裏面の
粗れているスタンパーの摩擦による劣化を抑制してスタ
ンパーの長寿命化を図ることができる。このため、コス
トダウンと生産効率の向上を図ることができる。The protective film thus formed is made of Ti
It is superior in durability and abrasion resistance as compared with those using N, TiCN, and has stronger adhesion to cemented carbide, stainless steel, iron material, etc. than diamond-like thin film (DLC).
Extend the life of the mold itself. At the same time, various optical recording disks such as CD-R and DVD-R, magneto-optical disks such as mini disks, CD-ROMs, DVD-ROMs such as compact disks, laser disks, video disks, records, etc. When used for molding plastic lenses, etc., despite its lower hardness than DLC, the wear resistance is unexpectedly improved, and the deterioration of the stamper whose back surface is rough due to friction is suppressed, and the length of the stamper is reduced. Life can be extended. Therefore, cost reduction and improvement in production efficiency can be achieved.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる成形金型の
具体的構成について詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of a molding die according to the present invention will be described in detail.
【００１４】本発明の成形金型は、金型のキャビティ側
表面、あるいはゲートカット部、および／またはエアー
ベント部の所定内表面、とりわけ少なくともスタンパー
支持表面を含むキャビティ内部表面に保護膜を有するも
のである。この保護膜の組成は 式Ｉ ＳｉＣX ＨY ＮZ ＯW で表されるものであることが好ましい。上記式Ｉにおい
てＸ，Ｙ，ＺおよびＷは原子比を表し、 Ｘ＝０．５〜２５ Ｙ＝０．５〜２０ Ｚ＝０〜６ Ｗ＝０〜６ である）である。また、好ましくは Ｘ＝１〜１５ Ｙ＝１〜１０ Ｚ＝０〜４、特に０〜２ Ｗ＝０〜４、特に０〜２ である。このうち、特に好ましくはＺ＋Ｗ＝０〜４、特
に０〜３である。The molding die of the present invention has a protective film on the cavity side surface of the die or a predetermined inner surface of a gate cut portion and / or an air vent portion, particularly a cavity inner surface including at least a stamper supporting surface. It is. It is preferred composition of the protective film is represented by the formula I SiC X H Y N Z O W. In the above formula I, X, Y, Z and W represent atomic ratios, and X = 0.5 to 25 Y = 0.5 to 20 Z = 0 to 6 W = 0 to 6). Further, preferably, X = 1 to 15 Y = 1 to 10 Z = 0 to 4, particularly 0 to 2 W = 0 to 4, particularly 0 to 2. Of these, Z + W = 0 to 4, particularly 0 to 3, is particularly preferred.
【００１５】Ｘが０．５未満であると、膜硬度が弱く不
十分であり、Ｘが２５を超えると膜の内部応力が大きく
なり、密着力が弱くなる。Ｙが０．５未満であると、膜
硬度が弱く不十分であり、Ｙが２０を超えると、膜の硬
度が不足する。また、Ｚが６を超えると膜の密度が不足
し、Ｗが６を超えると、膜密度と耐磨耗性が低下する。When X is less than 0.5, the film hardness is weak and insufficient, and when X exceeds 25, the internal stress of the film becomes large and the adhesion becomes weak. When Y is less than 0.5, the film hardness is weak and insufficient, and when Y exceeds 20, the film hardness is insufficient. When Z exceeds 6, the film density becomes insufficient, and when W exceeds 6, the film density and abrasion resistance decrease.
【００１６】その他、上記主成分の他Ｓ、Ｂ、Ｐ等の元
素の少なくとも１種を全体の３ｗｔ％以下含んでいても
良い。また、このような保護膜はアモルファス状態にあ
り、その膜厚は０．００５〜１０μｍ、特に０．０５〜
２μｍが好ましい。膜厚が０．００５μｍ以下の場合に
は本発明の効果が低くなり、膜厚が１０μｍを超えると
逆に耐久性が低下してくるからである。通常、この保護
膜のビッカース硬さはＨｖ＝１５００〜４０００程度、
波長６３２ｎｍでの屈折率は１．５〜２．８程度であ
る。In addition, at least one of elements such as S, B, and P may be contained in an amount of 3 wt% or less in addition to the above main components. Such a protective film is in an amorphous state and has a thickness of 0.005 to 10 μm, particularly 0.05 to 10 μm.
2 μm is preferred. When the film thickness is less than 0.005 μm, the effect of the present invention is reduced, and when the film thickness exceeds 10 μm, the durability is conversely reduced. Usually, the Vickers hardness of this protective film is Hv = about 1500 to 4000,
The refractive index at a wavelength of 632 nm is about 1.5 to 2.8.
【００１７】このような保護膜を形成する金型自体の材
質は、超硬合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ材）、鋼材ある
いはアルミやその合金のいずれかより形成することが好
ましい。いずれの場合にも本発明の保護膜は良好な接着
性を有するからである。なお、下地となる金型基板とし
て、通常ＪＩＳＢ６８０３のＲａは、１ｎｍ〜４０ｎｍ
であり、保護膜成膜後も同じく１ｎｍ〜４０ｎｍであ
る。The material of the mold itself for forming such a protective film is preferably made of any of cemented carbide, stainless steel (SUS material), steel, aluminum and its alloys. This is because the protective film of the present invention has good adhesiveness in any case. In addition, Ra of JISB6803 is usually 1 nm to 40 nm as a mold substrate serving as a base.
It is also 1 nm to 40 nm after the formation of the protective film.
【００１８】ここで、超硬合金としては、Ｗ＝５０〜９
０ｗｔ％、Ｃｏ＝４〜９ｗｔ％、Ｃ＝５〜１０ｗｔ％、
Ｔｉ＋Ｔａ＝４０ｗｔ％以下のＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｔ
ｉＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系が好適で
ある。ステンレス鋼としては、Ｎｉ＝１６〜２０ｗｔ
％、Ｃｒ＝８〜１１ｗｔ％を含むＳＵＳ３０３，３０４
等のオーステナイト系、Ｃｒ＝１１〜１９ｗｔ％を含
み、必要に応じＭｏ、Ｖ等を４ｗｔ％程度以下含むＳＵ
Ｓ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ４４０Ｃ等の
マルテンサイト系が好ましい。鋼材としては、焼入鋼、
炭素鋼、軟鋼等であれば良いが、Ｃ＝０．２〜０．６ｗ
ｔ％、Ｓｉ＝０．１〜１．５、Ｍｎ＝０．３〜１．１ｗ
ｔ％を含み、必要に応じてＣｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｖを補う
かたちで１５ｗｔ％以下含むＳＫＤ６１等の焼入鋼が好
ましい。アルミニウムまたはアルミニウム合金として
は、Ａｌ＝９９ｗｔ％以上であって、Ａｌからなるか、
ＡｌにＺｒ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｖ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍ
ｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ等の１種以上を含むものが好まし
い。Here, as the cemented carbide, W = 50-9
0 wt%, Co = 4-9 wt%, C = 5-10 wt%,
WC-Co based on Ti + Ta = 40 wt% or less, WC-T
iC-Co system and WC-TiC-TaC-Co system are preferable. For stainless steel, Ni = 16-20wt
%, SUS303, 304 containing Cr = 8-11 wt%
SU containing Cr = 11 to 19 wt% and containing Mo, V, etc. at about 4 wt% or less as necessary.
A martensite system such as S420J1, SUS420J2, and SUS440C is preferable. Hardened steel,
Carbon steel, mild steel, etc. may be used, but C = 0.2 to 0.6 w
t%, Si = 0.1-1.5, Mn = 0.3-1.1w
Hardened steel such as SKD61 containing t% and, if necessary, 15 wt% or less in the form of supplementing Cr, Mn, Mo and V is preferable. As aluminum or aluminum alloy, Al is 99 wt% or more and is made of Al,
Al to Zr, Ti, Ga, V, Si, Fe, Cu, M
Those containing at least one of n, Mg, Cr, Zn and the like are preferable.
【００１９】次に、成形金型の製造方法を説明する。本
発明では、保護膜をプラズマＣＶＤ法により形成するこ
とが好ましい。プラズマＣＶＤ法については、例えば特
開平４−４１６７２号等に記載されている。プラズマＣ
ＶＤ法におけるプラズマは、直流、交流のいずれであっ
てもよいが、交流を用いることが好ましい。交流として
は数ヘルツからマイクロ波まで可能である。また、ダイ
ヤモンド薄膜技術（総合技術センター発行）などに記載
されているＥＣＲプラズマも使用可能である。Next, a method of manufacturing a molding die will be described. In the present invention, the protective film is preferably formed by a plasma CVD method. The plasma CVD method is described in, for example, JP-A-4-41672. Plasma C
The plasma in the VD method may be either DC or AC, but it is preferable to use AC. The alternating current can be from a few hertz to a microwave. Further, ECR plasma described in diamond thin film technology (published by General Technology Center) can also be used.
【００２０】本発明では、プラズマＣＶＤ法としてバイ
アス印加プラズマＣＶＤ法を用いることが好ましい。バ
イアス印加プラズマＣＶＤ法では、金型に負のバイアス
電圧を印加する。この方法については、例えば M.Nakay
ama et al, Journal of theCeramic Society of Japan
Int. Edition Vol 98 607-609 (1990) 等に詳細に記載
されている。また、バイアス電圧を印加せずにセルフバ
イアスを利用してもよい。交流電源であるプラズマ電源
を装置の電極に接続するとプラズマが発生する。このプ
ラズマは電子、イオン、ラジカルを含み、全体としては
中性である。しかし、プラズマ電源の周波数がオーディ
オ波（ＡＦ）、高周波（ＲＦ）、マイクロ波（ＭＷ）に
なると、イオンと電子の移動度に差が生じるため、印加
した電極側（通常、アースしない側）に負電圧状態を生
じる。これをセルフバイアス電圧という。上記のバイア
ス電圧は、好ましくは−１０〜−２０００Ｖであり、よ
り好ましくは−５０〜−１０００Ｖである。In the present invention, it is preferable to use a bias-applied plasma CVD method as the plasma CVD method. In the bias application plasma CVD method, a negative bias voltage is applied to a mold. About this method, for example, M. Nakay
ama et al, Journal of the Ceramic Society of Japan
Int. Edition Vol 98 607-609 (1990). Alternatively, a self-bias may be used without applying a bias voltage. When a plasma power supply, which is an AC power supply, is connected to the electrodes of the device, plasma is generated. This plasma contains electrons, ions, and radicals, and is neutral as a whole. However, when the frequency of the plasma power supply is an audio wave (AF), a high frequency (RF), or a microwave (MW), there is a difference in the mobility between ions and electrons. This produces a negative voltage condition. This is called a self-bias voltage. The above-mentioned bias voltage is preferably -10 to -2000V, more preferably -50 to -1000V.
【００２１】保護膜をプラズマＣＶＤ法により形成する
場合、原料ガスには、下記のグループに属する化合物を
使用することが好ましい。すなわち、Ｓｉ、ＣおよびＨ
を含む化合物としては、メチルシラン、ジメチルシラ
ン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエチル
シラン、テトラエチルシラン、テトラブチルシラン、ジ
メチルジエチルシラン、テトラフェニルシラン、メチル
トリフェニルシラン、ジメチルジフェニルシラン、トリ
メチルフェニルシラン、トリメチルシリル−トリメチル
シラン、トリメチルシリルメチル−トリメチルシラン等
がある。これらは併用しても良く、シラン系化合物と炭
化水素を用いても良い。When the protective film is formed by the plasma CVD method, it is preferable to use a compound belonging to the following group as a source gas. That is, Si, C and H
Examples of the compounds containing -Trimethylsilane, trimethylsilylmethyl-trimethylsilane and the like. These may be used in combination, or a silane compound and a hydrocarbon may be used.
【００２２】Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ＋Ｏの組成を得る単独化合物
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチ
ルシクロシロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン、ヘ
キサエトキシジシロキサン、トリエトキシビニルシラ
ン、ジメチルエトキシビニルシラン、トリメトキシビニ
ルシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトキシメチ
ルクロロシラン、ジメトキシメチルシラン、トリメトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメトキシシラ
ノール、ハイドロキシメチルトリメチルシラン、メトキ
シトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、エト
キシトリメトキシシラン等がある。これらは併用しても
良く、これに他の化合物を併用しても良い。As a single compound for obtaining the composition of Si + C + H + O, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane, hexamethylcyclosiloxane, hexamethoxydisiloxane, hexaethoxydisiloxane, triethoxyvinylsilane, dimethylethoxyvinylsilane, Examples include trimethoxyvinylsilane, methyltrimethoxysilane, dimethoxymethylchlorosilane, dimethoxymethylsilane, trimethoxysilane, dimethylethoxysilane, trimethoxysilanol, hydroxymethyltrimethylsilane, methoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, and ethoxytrimethoxysilane. These may be used in combination, and another compound may be used in combination.
【００２３】Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ＋Ｎの組成を得る単独化合物
としては、３−アミノプロピルジエトキシメチルシラ
ン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、３−アリル
アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン等がある。As a single compound for obtaining the composition of Si + C + H + N, there are 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 2-cyanoethyltriethoxysilane, 3-allylaminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane and the like.
【００２４】この他、Ｏ源として、Ｏ2 、Ｏ3 等、Ｃ＋
Ｏ源として、ＣＯ、ＣＯ2 等、Ｃ＋Ｈ源として、Ｃ
Ｈ4 、Ｃ2 Ｈ4 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8 、Ｃ6 Ｈ6 等の炭
化水素、Ｓｉ＋Ｈ源として、ＳｉＨ4 等、Ｈ源として、
Ｈ2 等、Ｈ＋Ｏ源として、Ｈ2 Ｏ等、Ｎ源として、Ｎ2 Ｎ＋Ｈ源として、ＮＨ3 等、Ｎ＋Ｏ源として、ＮＯ、Ｎ
Ｏ2 、Ｎ2 ＯなどＮＯx で表示できるＮとＯの化合物等
を用いても良い。In addition, O 2 , O 3, etc., C +
CO, CO 2 etc. as O source, C + H source as C + H source
Hydrocarbons such as H 4 , C 2 H 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 6 H 6 , Si + H source, SiH 4 etc.,
H 2, etc., as H + O source, H 2 O, and the like, as an N source, as N 2 N + H source, NH 3, etc., as N + O source, NO, N
A compound of N and O, such as O 2 and N 2 O, which can be represented by NO x may be used.
【００２５】上記原料ガスの流量は原料ガスの種類に応
じて適宜決定すればよい。動作圧力は、通常０．０１〜
０．５Ｔｏｒｒ、投入電力は、通常１０Ｗ〜５ＫＷ程度
が好ましい。The flow rate of the raw material gas may be appropriately determined according to the type of the raw material gas. Operating pressure is usually 0.01 ~
0.5 Torr and the input power are usually preferably about 10 W to 5 KW.
【００２６】本発明ではまた、保護膜をイオン化蒸着法
により形成することが好ましい。イオン化蒸着法は、例
えば特開昭５８−１７４５０７号、特開昭５９−１７４
５０８号公報等に記載されている。ただし、これらに開
示された方法、装置に限られるものではなく、保護膜の
原料用イオン化ガスの加速が可能であれば他の方式のイ
オン蒸着技術を用いても良い。In the present invention, it is preferable that the protective film is formed by an ionization vapor deposition method. The ionization deposition method is described in, for example, JP-A-58-174507 and JP-A-59-174.
No. 508, etc. However, the present invention is not limited to the methods and apparatuses disclosed therein, and another type of ion vapor deposition technology may be used as long as the ionization gas for the material of the protective film can be accelerated.
【００２７】この場合の装置の好ましい例としては、例
えば、実開昭５９−１７４５０７号に記載されたイオン
直進型またはイオン偏向型のものを用いることができ
る。As a preferred example of the device in this case, for example, an ion straight type or ion deflection type described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 59-174507 can be used.
【００２８】イオン化蒸着法においては、真空容器内を
１０-6Ｔｏｒｒ程度までの高真空とする。この真空容器
内には交流電源によって加熱されて熱電子を発生するフ
ィラメントが設けられ、このフィラメントを取り囲んで
対電極が配置され、フィラメントとの間に電圧Ｖｄを与
える。また、フィラメント、対電極を取り囲んでイオン
化ガス閉じこめ用の磁界を発生する電磁コイルが配置さ
れている。原料ガスはフィラメントからの熱電子と衝突
して、プラスの熱分解イオンと電子を生じ、このプラス
イオンはグリッドに印加された負電位Ｖａにより加速さ
れる。この、Ｖｄ，Ｖａおよびコイルの磁界を調整する
ことにより、組成や膜質を変えることができる。本発明
では、Ｖｄ＝１０〜５００Ｖ、Ｖａ＝−１０〜−５００
Ｖ程度が好ましい。前記と同様金型に加えるバイアスは
負のバイアス電圧を印加する。バイアス電圧は、直流が
好ましい。また、バイアス電圧を印加せずにセルフバイ
アスを利用してもよい。バイアス電圧は、前記同様好ま
しくは−１０〜−２０００Ｖであり、より好ましくは−
５０〜−１０００Ｖである。In the ionization deposition method, the inside of the vacuum vessel is set to a high vacuum of about 10 -6 Torr. A filament that is heated by an AC power supply to generate thermoelectrons is provided in the vacuum vessel. A counter electrode is arranged so as to surround the filament, and a voltage Vd is applied between the filament and the filament. In addition, an electromagnetic coil that surrounds the filament and the counter electrode and generates a magnetic field for trapping ionized gas is arranged. The source gas collides with the thermoelectrons from the filament to generate positive thermal decomposition ions and electrons, and the positive ions are accelerated by the negative potential Va applied to the grid. The composition and film quality can be changed by adjusting Vd, Va and the magnetic field of the coil. In the present invention, Vd = 10 to 500 V, Va = −10 to −500
V is preferable. As described above, a negative bias voltage is applied to the bias applied to the mold. The bias voltage is preferably a direct current. Alternatively, a self-bias may be used without applying a bias voltage. The bias voltage is preferably −10 to −2000 V as described above, and more preferably −
50 to -1000V.
【００２９】保護膜をイオン化蒸着法により形成する場
合、原料ガスには、プラズマＣＶＤ法と同様のものを用
いれば良い。上記原料ガスの流量はその種類に応じて適
宜決定すればよい。動作圧力は、通常０．０１〜０．５
Ｔｏｒｒ程度が好ましい。When the protective film is formed by the ionization vapor deposition method, the same material as in the plasma CVD method may be used as a source gas. The flow rate of the source gas may be appropriately determined according to the type. Operating pressure is typically 0.01-0.5
Torr is preferable.
【００３０】本発明ではまた、保護膜をスパッタ法によ
り形成することも好ましい。すなわち、Ａｒ、Ｋｒ等の
スパッタ用のスパッタガスに加えて、Ｏ2 、Ｎ2 、ＮＨ
3 、Ｈ2 等のガスを反応性ガスとして導入すると共に、
Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｎ4 、ＳｉＣ等をターゲッ
トとしたり、Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣ
の混成組成をターゲットとしたり、場合によっては、
Ｃ、Ｓｉ、Ｎ、Ｏを含む２以上のターゲットを用いても
良い。また、ポリマーをターゲットとして用いることも
可能である。この様なターゲットを用いて高周波電力を
加え、ターゲットをスパッタし、これを基板である金型
上にスパッタ堆積させることにより保護膜を形成する。
なお、この場合も金型に加えるバイアスは負のバイアス
電圧を印加する。バイアス電圧は、直流が好ましい。ま
た、バイアス電圧を印加せずにセルフバイアスを利用し
てもよい。上記のバイアス電圧は、好ましくは−１０〜
−２０００Ｖであり、より好ましくは−５０〜−１００
０Ｖである。高周波スパッタ電力は、通常５０Ｗ〜２Ｋ
Ｗ程度である。動作圧力は、通常１０-5〜１０-3Ｔｏｒ
ｒが好ましい。In the present invention, it is also preferable to form the protective film by a sputtering method. That is, in addition to sputtering gas such as Ar and Kr, O 2 , N 2 , NH
3 , while introducing a gas such as H 2 as a reactive gas,
C, Si, SiO 2 , Si 3 N 4 , SiC, etc. may be targeted, or C, Si, SiO 2 , Si 3 N 4 , SiC
Or, in some cases,
Two or more targets including C, Si, N, and O may be used. Further, a polymer can be used as a target. A high-frequency power is applied using such a target, the target is sputtered, and the target is sputter-deposited on a mold as a substrate to form a protective film.
Also in this case, a negative bias voltage is applied to the bias applied to the mold. The bias voltage is preferably a direct current. Alternatively, a self-bias may be used without applying a bias voltage. The above bias voltage is preferably −10 to −10.
−2000 V, more preferably −50 to −100
0V. High frequency sputtering power is usually 50W ~ 2K
It is about W. The operating pressure is usually 10 -5 to 10 -3 Torr
r is preferred.
【００３１】なお、本発明の成形金型にて成形される成
形材として、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒなどの各種光記録デ
ィスク、ミニディスクなどの光磁気ディスク、コンパク
トディスク等のＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ、レーザ
ディスク、ビデオディスク、レコードあるいはプラスチ
ックレンズ等に用いられるポリカーボネートが一般的で
ある。As the molding material molded by the molding die of the present invention, various optical recording disks such as CD-R and DVD-R, magneto-optical disks such as mini disks, CD-ROMs such as compact disks, and the like. Polycarbonates used for DVD-ROMs, laser disks, video disks, records, plastic lenses, and the like are common.
【００３２】[0032]
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention.
【００３３】（実施例１）プラズマＣＶＤ法 （１） Ｓｉ、ＣおよびＨを含む化合物の原料ガスとし
てテトラメチルシランを流量１０ＳＣＣＭにて導入し
た。プラズマ発生用の交流としてＲＦ５００Ｗを加え、
動作圧力０．０５Ｔｏｒｒで、ＳＵＳ３０４製の固定側
および可動側金型のキャビティ内部上に、セルフバイア
ス−８００Ｖにて２μｍ成膜した。 （２） （１）において原料ガスをＳｉ、Ｃ、Ｈおよび
Ｎを含むものとした、すなわち、Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 を流
量２ＳＣＣＭ、ＮＨ4 を流量６ＳＣＣＭとした。 （３） （１）において原料ガスをＳｉ、Ｃ、Ｈおよび
Ｏを含むものとした、すなわち、Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4 を
流量２ＳＣＣＭとした。 （４） （１）において原料ガスをＳｉ、Ｃ、Ｈおよび
ＯとＮとを含むものとした、すなわち、Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ3 ）4 を流量２ＳＣＣＭ、ＮＨ3 を流量５ＳＣＣＭと
した。 （５）比較例として、（１）において、テトラフェニル
シランを原料として、対向電極側に金型をセットしセル
フバイアス電圧が印加されないようにして、アース電位
で本発明外のＳｉＣＨ膜を作製した。 （６）また、比較例として、（１）において、原料はテ
トラメチルシランのままで、バイアス電圧を−２５００
Ｖとして、本発明外のＳｉＣＨ膜を作製した。 （７）また、比較例として、原料ガスとしてメタンを用
い、（１）と同一条件にてＤＬＣを２μｍ成膜した。 （８）また、（１）において、金型に超硬合金としてＭ
１０を用い、同一条件にて本発明のＳｉＣＨ膜を２μｍ
成膜した。 （９）（８）の比較例として、原料ガスとしてメタンを
用い、（８）と同一条件にてＤＬＣを２μｍ成膜した。 （１０）また、（１）において、金型に焼入鋼材として
ＳＫＤ６１を用い、同一条件にて本発明のＳｉＣＨ膜を
２μｍ成膜した。 （１１）（１０）の比較例として、原料ガスとしてメタ
ンを用い、（１０）と同一条件にてＤＬＣを２μｍ成膜
した。このようにして得られた各試料の密着力をスクラ
ッチ試験で評価し、その結果をビッカース硬さと共に表
１に示す。また、形成された膜の、化学分析によって測
定された組成を表１に示した。Example 1 Plasma CVD Method (1) Tetramethylsilane was introduced at a flow rate of 10 SCCM as a source gas of a compound containing Si, C and H. RF500W is added as AC for plasma generation,
At an operating pressure of 0.05 Torr, a film having a thickness of 2 μm was formed at a self-bias of −800 V inside the SUS304 fixed-side and movable-side mold cavities. (2) In (1), the source gas contained Si, C, H, and N, that is, Si (CH 3 ) 4 was set at a flow rate of 2 SCCM, and NH 4 was set at a flow rate of 6 SCCM. (3) In (1), the source gas contained Si, C, H and O, that is, Si (OCH 3 ) 4 was used at a flow rate of 2 SCCM. (4) In (1), the source gas contains Si, C, H and O and N, that is, Si (OC
H 3 ) 4 was at a flow rate of 2 SCCM, and NH 3 was at a flow rate of 5 SCCM. (5) As a comparative example, in (1), a mold was set on the counter electrode side using tetraphenylsilane as a raw material so that a self-bias voltage was not applied, and a SiCH film outside the present invention was produced at a ground potential. . (6) As a comparative example, in (1), the bias voltage was -2,500
As V, a SiCH film outside the present invention was produced. (7) As a comparative example, DLC was formed to a thickness of 2 μm under the same conditions as in (1) using methane as a source gas. (8) Also, in (1), the mold is made of M
10, the thickness of the SiCH film of the present invention was 2 μm under the same conditions.
A film was formed. (9) As a comparative example of (8), a 2 μm DLC film was formed under the same conditions as in (8), using methane as a source gas. (10) In addition, in (1), a 2 μm SiCH film of the present invention was formed under the same conditions using SKD61 as a hardened steel material in a mold. (11) As a comparative example of (10), a 2 μm DLC film was formed under the same conditions as in (10) using methane as a source gas. The adhesion of each sample thus obtained was evaluated by a scratch test, and the results are shown in Table 1 together with the Vickers hardness. Table 1 shows the composition of the formed film measured by chemical analysis.
【００３４】スクラッチ試験 ＲＨＥＳＣＡ社製のスクラッチ試験機ＳＲＣ−０２型を
用いた。この時のダイヤモンド圧子は５μｍとした。上
記各金型を用い、厚さ３００μｍのニッケル製スタンパ
ーをセットし、ポリカーボネートの射出成形を行い、外
径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍ、グルーブピッチ幅１．６
μｍ、ランド間グルーブ幅０．４μｍ、グルーブ深さ２
００Ａの基板を得た。Scratch Test A scratch tester SRC-02 manufactured by RESCA was used. The diamond indenter at this time was 5 μm. Using each of the above dies, a 300-μm-thick nickel stamper was set, and injection molding of polycarbonate was performed. The outer diameter was 120 mm, the inner diameter was 15 mm, and the groove pitch width was 1.6.
μm, groove width between lands 0.4 μm, groove depth 2
A substrate of 00A was obtained.
【００３５】金型についてはスタンパーを載置する側で
ある可動側金型と固定側金型の接触部、および外周リン
グ部材と、可動側金型と固定側金型の接触部のいずれか
１箇所の損傷深さが０．５μｍになるショット数を寿命
とした。また、スタンパーについては、上記金型の寿命
の範囲内において、同一仕様のスタンパーを用いて成形
し、スタンパーの損傷に起因するエラーが発生するショ
ット数をスタンパーの寿命とし、その結果を表１に示し
た。With respect to the mold, one of a contact portion between the movable mold and the fixed mold, which is a side on which the stamper is mounted, and an outer peripheral ring member, and a contact portion between the movable mold and the fixed mold. The number of shots at which the damage depth at the location was 0.5 μm was defined as the life. The stamper was molded using a stamper of the same specifications within the life of the mold, and the number of shots at which an error caused by damage to the stamper occurred was defined as the life of the stamper. The results are shown in Table 1. Indicated.
【００３６】[0036]
【表１】 [Table 1]
【００３７】表１に示される結果から、スクラッチ力、
耐久性ともに本発明の成形金型が優れていることがわか
る。また、ＴｉＮ、ＴｉＣＮの保護膜では金型の寿命が
３０万ショット、スタンパーの寿命が２〜３万ショット
であったものが、本発明品では金型の寿命が１００万シ
ョット以上、スタンパーの寿命が１０万ショット以上と
改善された。From the results shown in Table 1, the scratch force,
It can be seen that the molding die of the present invention is excellent in both durability. In the case of the protective film of TiN or TiCN, the life of the mold was 300,000 shots, and the life of the stamper was 20 to 30,000 shots. Was improved to 100,000 shots or more.
【００３８】（実施例２）イオン化蒸着法 （１） Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈの原料ガスとしてテトラメチルシ
ランを流量１０ＳＣＣＭにて導入した。動作圧０．１Ｔ
ｏｒｒでＶａ＝−８０Ｖ、Ｖｄ＝＋４０Ｖを加え、ＳＵ
Ｓ４２０Ｊ２金型上に、セルフバイアス−８００Ｖにて
２μｍ成膜した。 （２） Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ＋Ｎの原料ガスとしてＳｉ（ＣＨ
3 ）4 を流量２ＳＣＣＭ、ＮＨ4 を流量６ＳＣＣＭにて
導入した。動作圧０．１ＴｏｒｒでＶａ＝−８０Ｖ、Ｖ
ｄ＝＋４０Ｖを加え、ＳＵＳ４２０Ｊ２金型上に、セル
フバイアス−８００Ｖにて２μｍ成膜した。 （３） Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ＋Ｏの原料ガスとしてＳｉ（ＯＣ
Ｈ3 ）4 を流量２ＳＣＣＭにて導入した。動作圧０．１
ＴｏｒｒでＶａ＝−８０Ｖ、Ｖｄ＝＋４０Ｖを加え、Ｓ
ＵＳ４２０Ｊ２金型上に、セルフバイアス−８００Ｖに
て２μｍ成膜した。 （４） Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ＋Ｏ＋Ｎの原料ガスとしてＳｉ
（ＯＣＨ3 ）4 を流量２ＳＣＣＭ、ＮＨ3 を流量５ＳＣ
ＣＭにて導入した。動作圧０．１ＴｏｒｒでＶａ＝−８
０Ｖ、Ｖｄ＝＋４０Ｖを加え、ＳＵＳ４２０Ｊ２金型上
に、セルフバイアス−８００Ｖにて２μｍ成膜した。 （５）また、比較例として、原料ガスとしてＣＨ3 を用
い、同一条件にてＳＵＳ４２０Ｊ２金型上にＤＬＣを２
μｍ成膜した。このようにして得られた試料の密着力を
スクラッチ試験で評価し、その結果を表２に示す。(Example 2) Ionization deposition method (1) Tetramethylsilane was introduced at a flow rate of 10 SCCM as a source gas of Si + C + H. Operating pressure 0.1T
At orr, Va = −80V and Vd = + 40V are added, and SU
A 2 μm film was formed on an S420J2 mold at a self-bias of −800 V. (2) Si (CH) as a source gas of Si + C + H + N
3 ) 4 was introduced at a flow rate of 2 SCCM, and NH 4 was introduced at a flow rate of 6 SCCM. Va = −80 V, V at operating pressure of 0.1 Torr
d = + 40 V was applied, and a 2 μm film was formed on a SUS420J2 mold at a self-bias of −800 V. (3) As a source gas of Si + C + H + O, Si (OC
H 3 ) 4 was introduced at a flow rate of 2 SCCM. Operating pressure 0.1
At Torr, Va = −80V and Vd = + 40V are added, and S
A 2 μm film was formed on a US420J2 mold at a self-bias of −800 V. (4) Si as a source gas of Si + C + H + O + N
(OCH 3 ) 4 at 2 SCCM, NH 3 at 5 SC
Introduced in CM. Va = −8 at operating pressure of 0.1 Torr
0 V and Vd = + 40 V were applied, and a 2 μm film was formed on a SUS420J2 mold with a self-bias of −800 V. (5) As a comparative example, DLC was placed on a SUS420J2 mold under the same conditions using CH 3 as a source gas.
A μm film was formed. The adhesion of the sample thus obtained was evaluated by a scratch test, and the results are shown in Table 2.
【００３９】[0039]
【表２】 [Table 2]
【００４０】表２に示される結果からスクラッチ力、耐
久性ともに本発明の成形金型が優れていることがわか
る。また、ＴｉＮ、ＴｉＣＮの保護膜では金型の寿命が
３０万ショット、スタンパーの寿命が２〜３万ショット
であったものが、本発明品では金型の寿命が１００万シ
ョット以上、スタンパーの寿命が１０万ショット以上と
改善された。From the results shown in Table 2, it is understood that the molding die of the present invention is excellent in both the scratch force and the durability. In the case of the protective film of TiN or TiCN, the life of the mold was 300,000 shots, and the life of the stamper was 20 to 30,000 shots. Was improved to 100,000 shots or more.
【００４１】（実施例３）スパッタ法 （１） 反応性ガスとしてＯ2 ＋Ｈ2 を用い、ＳｉＣを
ターゲットとした。動作圧１０-3Ｔｏｒｒで高周波スパ
ッタ電力として５００Ｗを加え、ＳＵＳ３０４金型上
に、セルフバイアス−１５０Ｖにて２μｍ成膜した。 （２） 反応性ガスとしてＮ2 ＋Ｈ2 を用い、ＳｉＣを
ターゲットとした。動作圧１０-3Ｔｏｒｒで高周波スパ
ッタ電力として５００Ｗを加え、ＳＵＳ３０４金型上
に、セルフバイアス−１５０Ｖにて２μｍ成膜した。
（１）、（２）ともスクラッチ力７０ｍＮ以上、金型耐
久性１００万回超、スタンパー耐久性１０万回以上であ
った。(Example 3) Sputtering method (1) O 2 + H 2 was used as a reactive gas, and SiC was used as a target. At an operating pressure of 10 −3 Torr, a high-frequency sputtering power of 500 W was applied, and a 2 μm film was formed on a SUS304 mold at a self-bias of −150 V. (2) N 2 + H 2 was used as a reactive gas, and SiC was used as a target. At an operating pressure of 10 −3 Torr, a high-frequency sputtering power of 500 W was applied, and a 2 μm film was formed on a SUS304 mold at a self-bias of −150 V.
Both (1) and (2) had a scratch force of 70 mN or more, a mold durability of more than 1,000,000 times, and a stamper durability of 100,000 times or more.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来のＴ
ｉＮ，ＴｉＣＮやＤＬＣを用いた保護膜に比べ耐久性に
優れ、１００万ショット以上の寿命を有する成形金型と
その製造方法を提供することが可能となった。As described above, according to the present invention, the conventional T
It has become possible to provide a molding die which is more durable than a protective film using iN, TiCN or DLC and has a life of 1,000,000 shots or more, and a method of manufacturing the same.
【００４３】また、ＤＬＣに比べ超硬材、ステンレス
鋼、鋼材に対する密着力が強く、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ
などの各種光記録ディスク、ミニディスクなどの光磁気
ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭなどのコンパ
クトディスク、レーザディスク、ビデオディスク、レコ
ードおよびプラスチックレンズ等の成形に使用した場合
にスタンパーの寿命を１０万ショット以上とすることが
可能となった。Further, compared with DLC, the adhesive strength to cemented carbide, stainless steel, and steel is stronger, and CD-R, DVD-R
When used for molding various optical recording disks such as mini disks, magneto-optical disks such as mini disks, compact disks such as CD-ROMs and DVD-ROMs, laser disks, video disks, records and plastic lenses, the life of the stamper is increased by 10%. It became possible to have more than 10,000 shots.
【図１】従来の成形金型の構成例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional molding die.
１ スタンパー ２ 可動側金型 ３ 樹脂供給口 ４ 外周リング部材 ５ 固定側金型 ６ ゲート ７ キャビティ ８ スタンパー支持表面 ９ ゲートカット部材 １０ ゲートカット部 REFERENCE SIGNS LIST 1 stamper 2 movable mold 3 resin supply port 4 outer ring member 5 fixed mold 6 gate 7 cavity 8 stamper support surface 9 gate cut member 10 gate cut section
Claims (9)
膜を有し、この保護膜が 式Ｉ ＳｉＣX ＨY ＮZ ＯW （上記式ＩにおいてＸ，Ｙ，ＺおよびＷは原子比を表
し、 Ｘ＝０．５〜２５ Ｙ＝０．５〜２０ Ｚ＝０〜６ Ｗ＝０〜６である）で表される組成を有する成形金型。1. A protective film at least on a surface inside a cavity, wherein the protective film has a formula I SiC X H Y N Z O W (where X, Y, Z and W represent the atomic ratio; = 0.5 to 25 Y = 0.5 to 20 Z = 0 to 6 W = 0 to 6).
料、鋼系材料、またはアルミニウムもしくはその合金に
より構成されている請求項１の成形金型。2. The molding die according to claim 1, wherein the surface is made of a hard metal, a stainless steel material, a steel material, or aluminum or an alloy thereof.
は２の成形金型。3. The molding die according to claim 1, which is used for manufacturing a disk substrate.
を載置する面に保護膜を設けた請求項３の成形金型。4. The molding die according to claim 3, wherein a protective film is provided on at least a surface on which a stamper for molding a disc is placed.
し、 Ｘ＝０．５〜２５ Ｙ＝０．５〜２０ Ｚ＝０〜６ Ｗ＝０〜６である）で表される組成を有する保護膜を、
少なくともキャビティ内部の表面に気相成膜する成形金
型の製造方法。5. A negative bias voltage is applied to the mold, and a formula I SiC X H Y N Z O W (where X, Y, Z and W in the above formula I represent atomic ratios, X = 0.5 to 0.5) 25 Y = 0.5 to 20 Z = 0 to 6 W = 0 to 6)
A method of manufacturing a molding die for forming a vapor phase film on at least a surface inside a cavity.
たは印加した高周波電力により発生したセルフバイアス
によって印加される請求項５の成形金型の製造方法。6. The method according to claim 5, wherein the bias voltage is applied by a self-bias generated by an applied DC power supply or an applied high-frequency power.
成する請求項５または６の成形金型の製造方法。7. The method according to claim 5, wherein the protective film is formed by a plasma CVD method.
する請求項５または６の成形金型の製造方法。8. The method according to claim 5, wherein the protective film is formed by an ionization vapor deposition method.
請求項５または６の成形金型の製造方法。9. The method according to claim 5, wherein the protective film is formed by a sputtering method.
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Cited By (3)
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1996
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