JPH0251434A - ガラスプレス成形用型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、光デイ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。

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に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ツチング
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ｈ法は、レジストバター
ンの形成工程や基板のエツチング工程などに高い粘度が
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６２−１０
０４２９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イング膜を設けた後、該
コーテイ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、白金系コーテイング膜
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
ディスク基板の負製において、被成形ガラスが成形型に
融着しやすく、得られる光デイ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。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明のガラスプレス成形用型は、 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
細パターンが設けられたガラス基盤と、このパターン付
きガラス基盤を覆うように形成された炭素膜からなる最
上層と、 を有することを特徴とするものであり、このような構成
のガラスプレス成形用型は、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。

また本発明の好ましい態様によれば、前記微細パターン
付き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、ガラスプレス成形用
型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、本発明の詳細な説明する。

本発明のガラスプレス成形用型は、基盤としてガラス基
盤を用いるものであり、該ガラス基盤は、二酸化ケイ素
を主要成分とするものである。

このような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６〜２
３重足％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重石％以下の酸化マグネシ
ウム及び１３３重丸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５Ｘ１０−７／”Ｃ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　Ｘ　１０．’〜６０Ｘ１０−７／”Ｃ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の基盤材料として好適
である。

本発明のガラスプレス成形用型においては、上記ガラス
基盤上に、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が設けられている。

この微細パターンをガラス基盤上に形成するに際しては
、先ずガラス基盤上に、真空蒸着法、スパッタリング法
、プラズマＣＶＤ法、ＣＶＤ法、イオンブレーティング
法、浸漬法、スピンコード法等により薄膜を形成する。

ここに薄膜の材料としては、Ｏｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｚ
ｎ、Ｔ　ｉ等の金属、３ｉ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ド法により基盤
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〜
’１５００人である。

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。

次に、このレジストパターンをマスクとして、通常の乾
式又は湿式エツチング法により薄膜をエツチングした後
、レジストパターンを剥離することにより、ガラス基盤
上に、薄膜からなる微細パターンを形成する。この微細
パターンの形状は、［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、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は、上述の微細パターン
付きガラス基盤の上に、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、イオンブレーティン
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／
ｉ、スパッタリング時真空度５×１０−４〜５　Ｘ　１
０　”Ｔｏｒｒ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〜Ｉ　ＫＷ、ガス圧力１０−２〜５　Ｑ　Ｑ　
Ｔｏｒｒ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。

炭素膜をイオンブ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。

このように作製された、微細パターン付きガラス基盤と
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
レス成形用型は、以下のような技術的利点を有する。

に）　ガラス基盤上の薄膜パターンを、例えばリソグラ
フィー法とエツ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イング膜の微細加工に比べ薄膜パ
ターン形成が容易であり、かつ形成される薄膜パターン
の寸法、形状粘度にすぐれている。また＠膜パターン付
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薄膜パターンと忠
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。

輪　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。

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
型は、溝や孔などの微細パターンを為する肉薄のガラス
成形体、特に光デイスク基板等の情報記録媒体用基板、
回折格子等の＄Ｉ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においては、必要に応じ
て、上記の微細パターン付きガラス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
設けることができる。本発明名らの検討によれば、この
中間層は、上記の微細パターン付きガラスＩＩ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、ｍ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、１済
的である、 （１１）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１μＩ以下であるのが好ましい
。

炭化ケイ素及び／又は窒化ケイ素膜からなるこの中間層
はスパッタリング法、イオンブレーティング法、プラズ
マＣＶＤ法、真空蓋も法などの成躾手段により形成され
る。

炭化ケイ素膜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／ｃｍ、スパッタリング時真空度５　Ｘ
　１０’　〜５　Ｘ　１０−１Ｔｏｒｒ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
スパッタリングを行なうのが好ましい。

ターゲット　　　　　ガス 組み合せ■　ＳｉＣＡｒ又は（Ａｒ＋Ｈ２）■（Ｓ　ｉ
　ｃ＋ｃ＞　Ａ　ｒ又は（Ａｒ＋Ｈ２）■　　Ｓ　ｉ　
　　　　（ＣＨ４＋Ａｒ）また窒化ケイ素膜からなる中
間層をスパッタリング法で形成するには、基盤温度２５
０〜６００℃、Ｒｆパワー密度３〜１５Ｗ／ｃｎ、スパ
ッタリング時真空度５　Ｘ　１０’〜５　Ｘ　１０−１
Ｔｏｒｒ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）■　
Ｓｉ　　　　　Ｎ２又は（Ａｒ＋Ｎ２）炭化ケイ素膜か
らなる中間層をイオンブレーティング法で形成する場合
には、３ｉインゴツトを電子ビームなどで溶解蒸発させ
た後、ＣＨａ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　’Ｔ
ｏｒｒ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
素膜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。

窒化ケイ素膜からなる中間層をイオンブレーティング法
で形成するには、Ｓｉインゴットを電子ビームなどで溶
解蒸発さゼたのち、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膜を堆積さ
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ＩＩＩ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ＣＶＯ。

ＲｆプラズマＣＶＯ，マイクロ波プラズマ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７００〜９００℃、圧力０
．１〜３００Ｔｏｒｒ（７）範囲で基盤上に炭化ケイ素
膜を付着させるのが好ましい。

窒化ケイ素膜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、原料ガス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
が０．１〜１０Ｔｏｒｒの範囲で基盤上に窒化ケイ素膜
を付着させるのが好ましい。

炭化ケイ素膜からなる中間層を真空蒸着法で形成する場
合には、１０　’Ｔｏｒｒ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
り向からＣＯ２レーザ−ビームを１０’Ｗ／ｃｊ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２
５０〜６００℃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。

窒化ケイ素膜からなる中間層を真空蒸着法で形成する場
合には、１０−４Ｔｏｒｒ程度に真空損気されたチャン
バー内で回転している窒化ケイ素焼結体の外周面に接線
方向からＣＯ２レーザ−ビームを１０’　Ｗ／ｄ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２５
０〜６００℃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２
５０〜６００℃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膜と
し、残りを窒化ケイ素膜とすることもできる。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

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で組成され、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
微細パターン６上に最上層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。

ｅ）上型１の作製方法 先ずガラス基盤５ａとして原料組成が粗間％で５ｉ０２
５７．Ｏ，Ａ１２０３１６．Ｏ，ＺｎＯ６，０，ＭＱＯ
９，０、Ｂ２０３７．０１Ｎａ２０　１．０．ＣａＯ１
，０、ＢａＯ１，０、ＰｂＯ１，０、Ｋ２Ｏ１，０から
なる、直径８９ｍ＋、高さ２．３＃ｌ＋のガラス（転移
温度６９０℃、熱膨張係数３８ｘ１０’／’Ｃ）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７
００人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／ｃｊ 真空度（Ａｒ圧力）　　１０−２Ｔｏｒｒターゲツト　
　　　　ＭＯＳｉ２ 次にこのケイ化モリブデン膜上にスピンコード法により
フォトレジスト（ヘキスト社１１ｊＡＺ１３５０）を３
０００人の厚さに塗布し、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
デイベロツバ−）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、下記のエツチ
ング条件によりケイ化モリブデン膜をドライエツチング
した。

エツチング条件 温度　　　　　　Ｖ温 反応ガス流ｆｉｔ　　　ＣＦ　４　４０　ｓｅｃｍ０２
　　１０ＳＣＣＩ１１ 反応ガス圧力　　０．１Ｔｏｒｒ Ｒｆパワー密度　０．５Ｗ／ｃｊ 次に、９０℃に加熱した硫酸によりレジストパターンの
剥離を行ない、ガラス基盤５ａ上に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．
６μ１１パタ一ン間の満幅０．５μｍ、溝深さ６００人
）を形成させた。得られた微細凸状パターン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
パッタリング条件により膜厚５００人の炭素膜からなる
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／ｍ 真空度　　　　　５　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒターゲツト
　　　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。

（へ）　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！８５ｂの上に、下記のスパッタリ
ング条件により膜厚５００人の炭素膜からなる最上層８
ｂ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 基盤部１　　　　３００℃ Ｒｆパワー密度　９　Ｗ　／　ｃｉ 真空度　　　　　５　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒターゲツト
　　　Ｃ 次に、上記に）及び（へ）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
９１Ｘ１０’／”Ｃ）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、５０　Ｋｆｌ　／　ｃｍ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１！細な渦
が形成されているので、案内溝付き光デイスク基板とし
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ｉ１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Ｍ盤５ａ、５ｂと最上層８
ａ、８ｂとの間に中間層７ａ、７ｂ＠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！１５ａ上に、下記の
スパッタリング条件で膜厚３００人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　条件 基盤温度　　　　３００℃ Ｒｆパワー密度　５　Ｗ／ｄ 真空度　　　　　５　Ｘ　１０　’Ｔｏｒｒターゲット
　　　Ｓａｃ 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、
微細パターン６、中間層７ａ、最上１ｉ１８ａが順次設
けられた上型１を得た。この上型１は、寸法、形状粘度
にすぐれた微細パターン６上に中間層７ａ、最上層８ａ
を膜厚ｉ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１１５ｂ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人の炭化ケイ素膜からなる中間層７ｂ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＠８ｂを形成して、ガラス基盤５ｂ上に中間層
７ｂＳ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。

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
な満が形成されているので、案内溝付き光デイスク基板
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望との融名がなく、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。１０
００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
逆スパツタリングした後、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、Ｃｒ１Ｑ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
ンブレーティング法を使用したこと及び最上層８ａ、８
ｂ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
法を更に訂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Ｓ　ｉ　０２５７　、０１ＡＩ２０３
１２．０、ＺｎＯ１０，０、ＭＱＯ６，０、ＣａＯ１０
，０，ＰｂＯ３，Ｏからなるガラス（転移温度７３０℃
、熱膨張係数４３Ｘ１０−７／’Ｃ）を用い、このガラ
スを直１！１５０ａｍ＋。

厚さ２．３履に外形加工した基盤５ａ上に下記のスパッ
タリング条件で厚さ７００人のＣｒ膜を形成した。

スパッタリン　条着 基盤温度　　　　　　２００℃ Ｒｆパワー密度　　　１Ｗ／ｃｌＪ 真空度（Ａｒ圧力）　　１０　’Ｔｏｒｒターゲット　
　　　　Ｃｒ 次に実施例１と同様に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、Ｃ
ｒ膜を硝酸第２セリウムアンモンと過塩素酸の混合水溶
液により湿式エツチングし、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
離を行ない、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を形成した。

次に、上で得られた微細パターン６付きガラス基盤５ａ
上に５００人の炭化ケイ素膜からなる中間層７ａを下記
条件でのイオンブレーティング法により形成した。

イオンブレーティング条件 基盤温度　　５００℃ 蒸発金ａＳ 真空度　　　５　Ｘ　１０−２Ｔｏｒｒ反応ガス　　Ｃ
Ｈａ＋Ａｒ 電子ビーム　ｌ０ＫＶ、４００〜４５０ｍＡさらに、こ
の中間層７ａ上に、７００人の炭素膜からなる最上Ｎ８
ａ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上に微細パターン６、中間層７
ａ、ｊｌ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 Ｍ盤温度　７００℃ 原料ガス　メタン＋水素　１００　ＣＣ／　１ｎメタン
渡度（ＣＨａ　／ＣＨ４＋Ｈ２）８１０１％ 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、Ｃｒ１ｌｌｌ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。

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
満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（転移温度的１２０
０℃）を用い、この基盤５ａ上に実施例１と同様にして
ケイ化モリブデンパターン６を形成した。

次にこのパターン６付き基１１５ａ上に、８００人の窒
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１７ａ上に、８００人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。

マイクロ波プラズマＣｖＤ条 基盤温度　　　　　９００℃ 原料ガス　メタン＋水素　１５０ｃｃ／ｍｉｎメタンｍ
度（ＣＨａ　／ＣＨ４＋Ｈ２）１５１１０１％ マイクロ波パワー　５５０Ｗ 反応時間　１０分間 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。

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。

実施例５ ！！１１５ａの材料として、石英ガラス（転移温度的１
２００℃）を用い、この基１５ａ上に以下の方法で酸化
ケイ素パターン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人の酸化ケイ素膜を形成した
。

スパッタリング条件 基盤２４　　　　　　２００’Ｃ Ｒｆパ’７−’ｍ度　　　１．０Ｗ／ｃｊ真空度（Ａｒ
圧力）　　１０−２Ｔｏｒｒターゲツト　　　　　５ｉ
Ｑ２ 次にこの酸化ケイ素膜上にスピンコード法によりフォト
レジスト（ヘキスト社１１ＡＺ１３５０）を３０００人
の厚さに塗布し、９０’Ｃ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
０ツバ−）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、下記のエツチ
ング条件により酸化ケイ素膜をドライエツチングした。

エツチング条件 温度　　　　　　室温 反応ガス流量　　ＣＦ　ａ　　４０　ｓｅｃｍ反応ガス
圧力　　Ｑ、１Ｔｏｒｒ Ｒｆパワー密度　０．５Ｗ／ｄ 次に、９０℃に加熱した硫酸によりレジストパターンの
剥離を行ない、ガラス基盤５ａ上に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０．５μｔｇ、５４深さ６００人）
を形成さゼた。得られた微細凸状パターン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。

次にこのパターン６付きＷＮＳａ上に、８００人の炭化
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人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Ｃ
ＶＤ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。

彎られた上型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。

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。

［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。

に）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。

（ロ）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。

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。

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、特に光デイスク基
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１５１１．６・・
・微細パターン、７ａ、７ｂ・・・中間層、８ａ、８ｂ
・・・最上層、９・・・支持棒、１゜・・・支持台、１
１・・・石英管、１２・・・ヒーター、１３・・・押し
棒、１４・・・熱雷対。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）製造されるべきガラス成形体の形状に対応した所
   定の微細パターンが設けられたガラス基盤と、 この微細パターン付きガラス基盤を覆うように形成され
   た炭素膜からなる最上層と、 を有することを特徴とするガラスプレス成形用型。
2. （２）前記微細パターン付き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／又は窒化ケイ素膜か
   らなる中間層が設けられている、請求項（１）に記載の
   ガラスプレス成形用型。
3. （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。