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JPH04314860A - Formation of metal film - Google Patents

Formation of metal film

Info

Publication number
JPH04314860A
JPH04314860A JP10878591A JP10878591A JPH04314860A JP H04314860 A JPH04314860 A JP H04314860A JP 10878591 A JP10878591 A JP 10878591A JP 10878591 A JP10878591 A JP 10878591A JP H04314860 A JPH04314860 A JP H04314860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acrylic resin
resin molded
metal
metal film
molded product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10878591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Matsumaru
松丸 重雄
Toru Watanabe
徹 渡辺
Shuichi Nogawa
修一 野川
Daisuke Inoue
大輔 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd, Nissin Electric Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP10878591A priority Critical patent/JPH04314860A/en
Priority to DE69211885T priority patent/DE69211885T2/en
Priority to KR1019920005941A priority patent/KR100237085B1/en
Priority to EP19920106293 priority patent/EP0508478B1/en
Priority to SG1996001567A priority patent/SG44529A1/en
Priority to AU14857/92A priority patent/AU652039B2/en
Priority to CA 2065833 priority patent/CA2065833C/en
Priority to CA002199424A priority patent/CA2199424C/en
Priority to AT92106293T priority patent/ATE140040T1/en
Priority to US07/866,358 priority patent/US5283095A/en
Priority to TW81102874A priority patent/TW198069B/zh
Publication of JPH04314860A publication Critical patent/JPH04314860A/en
Priority to US08/130,199 priority patent/US5431794A/en
Priority to AU60569/94A priority patent/AU6056994A/en
Priority to AU60570/94A priority patent/AU659594B2/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、金属膜の形成方法に
関し、特にアクリル樹脂成形品の表面に金属膜を乾式で
形成する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a metal film, and more particularly to a method for dry forming a metal film on the surface of an acrylic resin molded product.

【0002】0002

【従来の技術】従来、金属膜がその表面に形成されたア
クリル樹脂成形品は装飾雑貨、光学部品、光記録媒体等
に用いられている。特に近年需要の伸びが著しいビデオ
ディスク等の光ディスクは、音声信号や画像信号等に対
応したピットが記録されているアクリル樹脂基板の表面
に、反射膜としてアルミニウム等の金属膜を形成して作
られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, acrylic resin molded products having metal films formed on their surfaces have been used for decorative goods, optical parts, optical recording media, and the like. Optical discs such as video discs, whose demand has been growing particularly rapidly in recent years, are made by forming a metal film such as aluminum as a reflective film on the surface of an acrylic resin substrate on which pits corresponding to audio signals, image signals, etc. are recorded. .

【0003】このようなアクリル樹脂成形品上の金属膜
は、従来は主として真空蒸着法によって形成されており
、また近年はプラズマスパッタ法(平行平板プラズマス
パッタリング法)による成膜も試みられている。
[0003] Metal films on such acrylic resin molded articles have conventionally been mainly formed by vacuum evaporation, and in recent years attempts have also been made to form films by plasma sputtering (parallel plate plasma sputtering).

【0004】真空蒸着法は、通常は例えば図5に示すよ
うに、真空容器2内に蒸発源8およびそれに対向するよ
うに何枚かのアクリル樹脂成形品6を配置し、蒸発源8
から電子ビーム加熱または抵抗加熱によってアルミニウ
ム等の金属粒子10を蒸発させてこれを各アクリル樹脂
成形品6の表面に入射堆積させ、それによって各アクリ
ル樹脂成形品6の表面にアルミニウム等の金属膜を形成
する方法である。各アクリル樹脂成形品6は、通常はこ
の例のように回転式のホルダ4に取り付けられるが、成
膜枚数を増やすために、例えば図6および図7に示すよ
うに、円筒状の真空容器2の中心部に蒸発源11を配置
し、この真空容器2の壁面全周に沿って多数のアクリル
樹脂成形品6を配置することも行われている。蒸発源1
1は、2本の支柱12間に懸け渡された多数のタングス
テンヒータ14およびそれに取り付けられたアルミニウ
ム等の多数の蒸発材料16を有しており、各タングステ
ンヒータ14を通電加熱することによって各蒸発材料1
6を蒸発させるものである。18は電流導入端子である
。また、各アクリル樹脂成形品6は、ホルダ支持台20
に回転軸22を介して支持されたホルダ4に取り付けら
れており、しかもこれら全体が真空容器2内で例えば矢
印Aのように回転させられる。
[0004] In the vacuum evaporation method, as shown in FIG.
Metal particles 10 such as aluminum are evaporated by electron beam heating or resistance heating and deposited on the surface of each acrylic resin molded product 6, thereby forming a metal film of aluminum or the like on the surface of each acrylic resin molded product 6. This is a method of forming. Each acrylic resin molded product 6 is normally attached to a rotary holder 4 as in this example, but in order to increase the number of films to be formed, a cylindrical vacuum container 2 is installed, for example, as shown in FIGS. 6 and 7. An evaporation source 11 is placed in the center of the vacuum container 2, and a large number of acrylic resin molded products 6 are placed along the entire wall surface of the vacuum container 2. Evaporation source 1
1 has a large number of tungsten heaters 14 suspended between two support columns 12 and a large number of evaporation materials 16 such as aluminum attached to them. Material 1
6 is evaporated. 18 is a current introduction terminal. Further, each acrylic resin molded product 6 is attached to a holder support stand 20.
is attached to a holder 4 supported via a rotating shaft 22, and the whole is rotated in the direction of arrow A within the vacuum container 2, for example.

【0005】プラズマスパッタ法は、例えば図8に示す
ように、真空容器2内に、磁石26の上部にアルミニウ
ム等の金属ターゲット28を装着したスパッタ源(この
例の場合はマグネトロン型のスパッタ源)24およびそ
れに対向するように何枚かのアクリル樹脂成形品6を配
置し、真空容器2内にアルゴンガスを導入し、金属ター
ゲット28の表面近傍に形成した磁界および各アクリル
樹脂成形品6(厳密にはそれ用のホルダ4)と金属ター
ゲット28間に印加した電界等によって、スパッタ源2
4と各アクリル樹脂成形品6との間にプラズマ30を発
生させ、このプラズマ30によって金属ターゲット28
をスパッタして各アクリル樹脂成形品6の表面に金属粒
子を入射堆積させてアルミニウム等の金属膜を形成する
ものである。
For example, as shown in FIG. 8, the plasma sputtering method uses a sputtering source (in this example, a magnetron type sputtering source) in which a metal target 28 of aluminum or the like is attached to the top of a magnet 26 in a vacuum chamber 2. 24 and several acrylic resin molded products 6 are arranged to face it, argon gas is introduced into the vacuum container 2, and the magnetic field formed near the surface of the metal target 28 and each acrylic resin molded product 6 (strictly The sputtering source 2 is heated by an electric field applied between the holder 4) and the metal target 28.
4 and each acrylic resin molded product 6, and this plasma 30 causes the metal target 28 to
In this method, metal particles are incidentally deposited on the surface of each acrylic resin molded product 6 by sputtering to form a metal film of aluminum or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
真空蒸着法による成膜の場合、アルミニウム等の金属膜
のアクリル樹脂成形品に対する密着性は実用可能な強さ
を有してはいるが、バラツキが大きく安定性に欠ける。 更に、反射率は膜厚と600Å程度以下で比例関係にあ
り、アルミニウム等の金属膜の膜厚が少なくとも600
Å程度ないと、十分な反射率を安定して得られないとい
う問題があった。これは、蒸着されるアルミニウム等の
金属粒子の持つ運動エネルギーが約0.1eVと低いた
め、アクリル樹脂成形品上に堆積する金属膜の緻密性や
結晶配列等があまり良好でないからであると考えられる
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of film formation using the conventional vacuum evaporation method, the adhesion of a metal film such as aluminum to an acrylic resin molded product is strong enough for practical use, but there is variation. is large and lacks stability. Furthermore, the reflectance is proportional to the film thickness at about 600 Å or less, and the film thickness of the metal film such as aluminum is at least 600 Å.
There is a problem in that if the reflectance is less than about .ANG., sufficient reflectance cannot be stably obtained. This is thought to be because the kinetic energy of the deposited metal particles, such as aluminum, is as low as approximately 0.1 eV, so the density and crystal alignment of the metal film deposited on the acrylic resin molded product are not very good. It will be done.

【0007】ビデオディスク等の光ディスクには、現状
ではアルミニウムの金属反射膜が最も良く実用化されて
いる。特に光ディスクの場合は、信号の再生に関しては
、ピットの形状と共にピット上に形成されたアルミニウ
ム膜の反射率によって特性(例えばS/N)が決定され
、一般的には、反射率が70%程度以上でないと良好な
再生画像が得られず、また生産工程上、形成されたアル
ミニウム膜はアクリル樹脂基板に十分に密着しているこ
とが必要である。
[0007] At present, aluminum metal reflective films are most commonly used in optical discs such as video discs. Particularly in the case of optical discs, when it comes to signal reproduction, the characteristics (for example, S/N) are determined by the shape of the pits as well as the reflectance of the aluminum film formed on the pits, and generally the reflectance is around 70%. Otherwise, a good reproduced image will not be obtained, and the formed aluminum film must be in sufficient adhesion to the acrylic resin substrate due to the production process.

【0008】また光ディスクの低コスト化を図るには、
アルミニウム膜の膜厚をより薄くし、それによって材料
の削減と成膜時間の短縮とによって生産性の向上を図る
ことが有効であるが、従来の真空蒸着法は反射率の点で
アルミニウム膜を600Å程度以下に薄くすることがで
きないという問題があった。
[0008] Furthermore, in order to reduce the cost of optical discs,
It is effective to reduce the thickness of the aluminum film and thereby improve productivity by reducing the amount of material and shortening the film formation time. There was a problem in that the thickness could not be reduced to about 600 Å or less.

【0009】更に、真空蒸着法は、蒸発源における抵抗
加熱用の抵抗体(例えば図5および図6のタングステン
ヒータ14)の寿命や、蒸発材料であるアルミニウム等
の金属の補給の問題から作業工数を多く必要とし、生産
性の向上と生産の安定性には限度があるという低コスト
化を図るには根本的問題を内在していた。このような問
題は、図5および図6の例のように多数の基板に一度に
蒸着する方式(いわゆるバッチ式)に限らず、最近開発
が進んでいる、基板1枚ずつに蒸着する方式(いわゆる
枚葉式)においても同様に存在している。
Furthermore, the vacuum evaporation method requires less man-hours due to problems such as the lifespan of the resistance heating resistor in the evaporation source (for example, the tungsten heater 14 in FIGS. 5 and 6) and the replenishment of metal such as aluminum, which is the evaporation material. There was a fundamental problem in trying to reduce costs: it required a large amount of energy, and there were limits to productivity improvement and production stability. Such problems are not limited to the method of vapor deposition on many substrates at once (so-called batch method) as shown in the examples of FIGS. 5 and 6, but also the method of vapor deposition on one substrate at a time ( It also exists in the so-called single-wafer type).

【0010】一方、従来のプラズマスパッタ法の場合は
、初めに配置したアルミニウム等の金属ターゲットが消
耗するまで連続的に稼働することが可能で生産性の向上
を図ることに有効であり、反射率もアルミニウム等の金
属膜の膜厚が500Å程度以上あれば十分な反射率が安
定して得られる。しかし、金属膜、特にアルミニウム膜
のアクリル樹脂成形品に対する密着性が十分でないとい
う問題がある。
On the other hand, in the case of the conventional plasma sputtering method, it is possible to operate continuously until the initially placed metal target such as aluminum is exhausted, which is effective in improving productivity, and the reflectance Also, if the thickness of the metal film such as aluminum is about 500 Å or more, a sufficient reflectance can be stably obtained. However, there is a problem in that the adhesion of the metal film, especially the aluminum film, to the acrylic resin molded product is insufficient.

【0011】これは、成膜時にアクリル樹脂成形品の表
面が高密度プラズマにさらされるために生じる樹脂表面
の劣化(温度による樹脂の損傷)と、陽極側となるアク
リル樹脂成形品への高エネルギーに電界加速された加速
電子の流入による加熱に伴って樹脂表面から放出される
不純物ガスがアルミニウム膜と何らかの反応を起こすこ
ととが、アルミニウム膜の密着性を低下させる原因にな
っているものと考えられる。
[0011] This is due to the deterioration of the resin surface (damage to the resin due to temperature) caused by the surface of the acrylic resin molded product being exposed to high-density plasma during film formation, and the high energy applied to the acrylic resin molded product on the anode side. It is thought that impurity gas released from the resin surface due to heating due to the influx of accelerated electrons accelerated by an electric field causes some kind of reaction with the aluminum film, which is the cause of the decrease in the adhesion of the aluminum film. It will be done.

【0012】そこでこの発明は、上記従来の二方法の欠
点を解消して、膜厚が薄くても反射率が高く、しかもア
クリル樹脂成形品に対する密着性の良好な金属膜を効率
的に形成することができる方法を提供することを主たる
目的とする。
Therefore, the present invention solves the drawbacks of the above two conventional methods and efficiently forms a metal film that has high reflectance even if the film thickness is thin and has good adhesion to an acrylic resin molded product. The main purpose is to provide a method that can be used.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、この発明の第1の方法は、真空雰囲気中で不活性ガス
イオンビームによって金属ターゲットをスパッタリング
することにより、アクリル樹脂成形品の表面に50Å〜
400Åの膜厚の金属膜を形成することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a first method of the present invention is to sputter a metal target using an inert gas ion beam in a vacuum atmosphere, thereby sputtering the surface of an acrylic resin molded product. 50Å~
It is characterized by forming a metal film with a thickness of 400 Å.

【0014】また、この発明の第2の方法は、プラズマ
がアクリル樹脂成形品表面へ拡散することおよび同プラ
ズマからの加速電子がアクリル樹脂成形品表面へ流入す
ることを防ぐ手段を用いながら、真空雰囲気中で不活性
ガスプラズマ中のイオンによって金属ターゲットをスパ
ッタリングすることにより、アクリル樹脂成形品の表面
に50Å〜400Åの膜厚の金属膜を形成することを特
徴とする。
[0014] Furthermore, the second method of the present invention is to use means for preventing the plasma from diffusing to the surface of the acrylic resin molded product and preventing accelerated electrons from the plasma from flowing into the surface of the acrylic resin molded product. It is characterized by forming a metal film with a thickness of 50 Å to 400 Å on the surface of an acrylic resin molded product by sputtering a metal target with ions in an inert gas plasma in an atmosphere.

【0015】[0015]

【作用】第1の方法は、イオンビームスパッタ法と呼ば
れるものであり、不活性ガスイオンビームで金属ターゲ
ットの表面を叩き、そこから飛び出した金属粒子をアク
リル樹脂成形品上に入射堆積させることによって金属膜
を形成する。この方法は、原理的に、アクリル樹脂成形
品の表面近傍にはプラズマが存在せず、更にプラズマよ
り放出される加速電子も存在しないので、従来のプラズ
マスパッタ法に見られるアクリル樹脂成形品表面の劣化
および不純物ガスの発生を防ぐことができ、その結果、
密着性の高い金属膜を形成することができる。
[Operation] The first method is called ion beam sputtering, in which the surface of a metal target is hit with an inert gas ion beam, and the metal particles that fly out from there are deposited on the acrylic resin molded product. Form a metal film. In principle, with this method, there is no plasma near the surface of the acrylic resin molded product, and there are also no accelerated electrons emitted from the plasma. Deterioration and generation of impurity gases can be prevented, and as a result,
A highly adhesive metal film can be formed.

【0016】第2の方法は、技術的にはプラズマスパッ
タ法の範疇に属し、不活性ガスプラズマ中のイオンで金
属ターゲットの表面を叩き、そこから飛び出した金属粒
子をアクリル樹脂成形品上に入射堆積させることによっ
て金属膜を形成する。しかもこの発明の場合は、プラズ
マがアクリル樹脂成形品表面へ拡散することおよび同プ
ラズマからの加速電子がアクリル樹脂成形品表面へ流入
することを防ぐ手段を用いながら成膜するので、従来の
プラズマスパッタ法に見られるアクリル樹脂成形品表面
の劣化および不純物ガスの発生を防ぐことができ、その
結果、密着性の高い金属膜を形成することができる。
The second method technically belongs to the plasma sputtering method, in which the surface of a metal target is hit with ions in an inert gas plasma, and the metal particles flying out from there are incident on an acrylic resin molded product. A metal film is formed by deposition. Moreover, in the case of this invention, the film is formed while using means to prevent the plasma from diffusing to the surface of the acrylic resin molded product and the accelerated electrons from the plasma from flowing into the surface of the acrylic resin molded product. It is possible to prevent the surface deterioration of the acrylic resin molded product and the generation of impurity gas, which are seen in the method, and as a result, it is possible to form a highly adhesive metal film.

【0017】上記方法で用いるイオンやイオンビームは
、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン
等の不活性ガスイオンや不活性ガスイオンビームが好ま
しく、これら以外の窒素、酸素等のガスイオンやイオン
ビームを用いると、それがアルミニウム等の金属膜と反
応して、金属膜の反射率を低下させる恐れがある。
The ions and ion beams used in the above method are preferably inert gas ions or ion beams of argon, helium, neon, krypton, xenon, etc., and gas ions or ion beams of other gases such as nitrogen, oxygen, etc. If this is used, there is a risk that it will react with a metal film such as aluminum and reduce the reflectance of the metal film.

【0018】また、この方法でスパッタリングされたア
ルミニウム等の金属粒子は、数eV〜20eV程度の適
度の運動エネルギーを持っており、このエネルギーが膜
の結晶性向上に寄与するので、アクリル樹脂成形品上に
堆積したアルミニウム等の金属膜は非常に緻密な構造を
持っており、従って膜厚が薄くても反射率が高い。
[0018] Furthermore, the metal particles such as aluminum sputtered by this method have a moderate kinetic energy of several eV to 20 eV, and this energy contributes to improving the crystallinity of the film. The metal film, such as aluminum, deposited on top has a very dense structure, and therefore has a high reflectance even if the film is thin.

【0019】しかしながら、イオンビームスパッタリン
グ法等による金属膜は、本発明者の経験によれば、膜の
内部応力が高く、密着性と膜厚に一定の相関関係が生じ
る場合が多い。そこで、種々の膜厚の金属膜について反
射率と膜厚を評価した結果、50Å〜400Åの膜厚と
することで、反射率および密着性の共に良好な金属膜が
得られることが分かった。
However, according to the experience of the present inventors, metal films produced by ion beam sputtering or the like often have high internal stress and a certain correlation between adhesion and film thickness. Therefore, as a result of evaluating the reflectance and film thickness of metal films of various thicknesses, it was found that a metal film with good reflectance and adhesion can be obtained by setting the film thickness to 50 Å to 400 Å.

【0020】成膜時の雰囲気の真空度は、実用的には4
.0×10−4Torr程度より高真空であれば良く、
またイオンビームのエネルギーは、スパッタの限界であ
る100eV以上が望ましく、通常は200eV〜10
KeV程度の範囲が利用しやすい。この範囲であれば成
膜速度は1〜500Å/secの範囲になり、生産安定
性から200〜400Å/sec以下が望ましい。
The degree of vacuum in the atmosphere during film formation is practically 4.
.. It is sufficient if the vacuum is higher than about 0x10-4 Torr.
In addition, the energy of the ion beam is preferably 100 eV or more, which is the limit of sputtering, and is usually 200 eV to 10
A range of around KeV is easy to use. In this range, the film forming rate is in the range of 1 to 500 Å/sec, and from the viewpoint of production stability, it is preferably 200 to 400 Å/sec or less.

【0021】本発明に用いられる金属ターゲットとして
は、アルミニウム、白金、金、銀、クロムまたはそれら
の合金等が挙げられる。
[0021] Examples of the metal target used in the present invention include aluminum, platinum, gold, silver, chromium, and alloys thereof.

【0022】本発明に用いられるアクリル樹脂は、特に
限定されないが、例えばメチルメタクリレート重合体、
メチルメタクリレート−アルキルアクリレート(C1〜
C4)共重合体、メチルメタクリレート−シクロヘキシ
ルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート−シ
クロヘキシルメタクリレート−ブロムヘキシルメタクリ
レート共重合体、メタクリレート−マレイミド共重合体
、メタクリレート−メタクリルイミド共重合体、メタク
リレート−スチレン共重合体等のように透明度が高く、
しかもその他の光学的性質が優れている樹脂やこれらと
ポリカーボネート等の透明性を有する合成樹脂とを混合
した樹脂組成物等が好ましく用いられる。
The acrylic resin used in the present invention is not particularly limited, but includes, for example, methyl methacrylate polymer,
Methyl methacrylate-alkyl acrylate (C1~
C4) Copolymer, methyl methacrylate-cyclohexyl methacrylate copolymer, methyl methacrylate-cyclohexyl methacrylate-bromhexyl methacrylate copolymer, methacrylate-maleimide copolymer, methacrylate-methacrylimide copolymer, methacrylate-styrene copolymer, etc. High transparency as in
Moreover, resins having other excellent optical properties and resin compositions obtained by mixing these with transparent synthetic resins such as polycarbonate are preferably used.

【0023】また、アクリル樹脂成形品の形状は、円板
、その他の板、凹凸の少ない形状等が好ましいが特に制
限はない。アクリル樹脂成形品の形成方法としては、注
型法、射出成形法、圧縮法、ラミネート法等の通常行わ
れている方法を採用することができ、いずれの方法でも
良い。
Further, the shape of the acrylic resin molded product is preferably a disk, other plate, shape with few irregularities, etc., but is not particularly limited. As a method for forming an acrylic resin molded article, commonly used methods such as a casting method, an injection molding method, a compression method, a lamination method, etc. can be employed, and any method may be used.

【0024】[0024]

【実施例】図1は、この発明に係る金属膜の形成方法を
実施するイオンビームスパッタリング装置の一例を示す
概略図である。真空容器2内に、アクリル樹脂成形品の
一例として光ディスク用のアクリル樹脂基板6aを保持
するホルダ4と、アルミニウムターゲット28aをこの
アクリル樹脂基板6aに対向するように保持するターゲ
ットホルダ32とを設け、かつ真空容器2の壁面に、タ
ーゲットホルダ32上のアルミニウムターゲット28a
に向くようにイオン源34を取り付けている。イオン源
34は、アルゴン等の不活性ガスイオンからなる不活性
ガスイオンビーム36をアルミニウムターゲット28a
の表面に向けて照射してアルミニウムターゲット28a
をスパッタするものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an ion beam sputtering apparatus for carrying out the method of forming a metal film according to the present invention. A holder 4 that holds an acrylic resin substrate 6a for an optical disk as an example of an acrylic resin molded product and a target holder 32 that holds an aluminum target 28a facing the acrylic resin substrate 6a are provided in the vacuum container 2. And the aluminum target 28a on the target holder 32 is attached to the wall of the vacuum container 2.
The ion source 34 is mounted so as to face. The ion source 34 directs an inert gas ion beam 36 made of ions of an inert gas such as argon to an aluminum target 28a.
The aluminum target 28a is irradiated onto the surface of the aluminum target 28a.
It sputters.

【0025】そしてこのような装置を用いて、次のよう
にして成膜を行った。即ち、直径300mmのアクリル
樹脂基板6aをホルダ4に装着し、かつ高純度のアルミ
ニウムターゲット28aをターゲットホルダ32に装着
し、真空容器2内の真空引きを行って2.0×10−7
Torrまで排気した。そして、イオン源34から不活
性ガスイオンビーム36を次の条件で引き出してそれを
アルミニウムターゲット28aの表面に照射し、そこか
らアルミニウム粒子38を叩き出してそれをアクリル樹
脂基板6aの表面に入射堆積させてアルミニウム膜を形
成した。このアルミニウム膜の膜厚は、成膜時間で調整
した。 イオン種:アルゴン イオンエネルギー:1500eV ビーム電流:300mA
[0025] Using such an apparatus, film formation was performed in the following manner. That is, an acrylic resin substrate 6a with a diameter of 300 mm is mounted on the holder 4, a high-purity aluminum target 28a is mounted on the target holder 32, and the inside of the vacuum container 2 is evacuated to 2.0×10 −7
It was exhausted to Torr. Then, an inert gas ion beam 36 is extracted from the ion source 34 under the following conditions and irradiated with it onto the surface of the aluminum target 28a, and aluminum particles 38 are knocked out from there and deposited on the surface of the acrylic resin substrate 6a. Then, an aluminum film was formed. The film thickness of this aluminum film was adjusted by the film formation time. Ion species: Argon ion Energy: 1500eV Beam current: 300mA

【0026】以上のようにしてアクリル樹脂基板6aの
表面に形成したアルミニウム膜の膜厚−反射率特性の測
定結果の一例を図2に示す。詳しくは以下の表1にまと
めて示すが、膜厚が50Å以上で68%以上の反射率が
得られた。
FIG. 2 shows an example of the measurement results of the film thickness-reflectance characteristics of the aluminum film formed on the surface of the acrylic resin substrate 6a as described above. The details are summarized in Table 1 below, but when the film thickness was 50 Å or more, a reflectance of 68% or more was obtained.

【0027】また、透明粘着テープの粘着面をアルミニ
ウム膜の表面に十分に押し付け、表面から垂直に同テー
プを素早く剥がすテープ剥離試験によって上記アルミニ
ウム膜のアクリル樹脂基板6aに対する密着性試験を行
った結果、膜厚が500Å以上でアルミニウム膜の剥離
が見られ、400Åでは剥離するものとしないものがあ
り、それ未満では密着性は良好で、テープによる剥離は
見られなかった。
In addition, the adhesion of the aluminum film to the acrylic resin substrate 6a was tested by a tape peel test in which the adhesive side of the transparent adhesive tape was sufficiently pressed against the surface of the aluminum film and the tape was quickly peeled off perpendicularly from the surface. When the film thickness was 500 Å or more, peeling of the aluminum film was observed, and when the film thickness was 400 Å, some peeling occurred and some did not, and below that, the adhesion was good and no peeling due to the tape was observed.

【0028】これらの結果を、比較のために従来例によ
るものと共に、表1にまとめて示す。 (以下余白)
These results are summarized in Table 1 together with those of the conventional example for comparison. (Margin below)

【0029】[0029]

【表1】[Table 1]

【0030】この表において、○印は良好、△印はやや
劣るが実用可能、×印は不良を示している。また、反射
率測定波長は、光ディスク用の半導体レーザの波長であ
る780nmを用いた。
[0030] In this table, ◯ indicates good, △ indicates slightly inferior but still usable for practical use, and × indicates poor. Furthermore, the reflectance measurement wavelength used was 780 nm, which is the wavelength of a semiconductor laser for optical discs.

【0031】この表からも分かるように、この発明の方
法によれば、アルミニウム膜の膜厚を50Å〜400Å
とすることで、即ち従来の真空蒸着法による場合の2/
3以下の膜厚で、70%程度以上の反射率を確保するこ
とができ、しかも従来のプラズマスパッタ法による場合
よりも良好な密着性を得ることができる。
As can be seen from this table, according to the method of the present invention, the thickness of the aluminum film can be reduced from 50 Å to 400 Å.
In other words, 2/2 of the conventional vacuum evaporation method
With a film thickness of 3.3 or less, a reflectance of about 70% or more can be ensured, and moreover, better adhesion can be obtained than in the case of conventional plasma sputtering.

【0032】ちなみに、上記方法でアルミニウム膜をア
クリル樹脂基板6a上に形成したビデオディスクの画像
パターンを再生し評価したところ、従来例より膜厚が薄
くても、従来例と同等の特性(S/N等)が得られるこ
とが確認された。
Incidentally, when the image pattern of a video disk in which an aluminum film was formed on an acrylic resin substrate 6a by the above method was reproduced and evaluated, it was found that even though the film thickness was thinner than that of the conventional example, the characteristics (S/ N, etc.) was confirmed to be obtained.

【0033】なお、実際の成膜においては、上記実施例
と違って、複数枚のアクリル樹脂基板6aに一度に成膜
するようにしても良く、またその際、アルミニウム膜の
均一性を良くするために、各アクリル樹脂基板6aを回
転させるようにしても良い。
Note that in actual film formation, unlike the above embodiment, the film may be formed on a plurality of acrylic resin substrates 6a at once, and in this case, the uniformity of the aluminum film may be improved. Therefore, each acrylic resin substrate 6a may be rotated.

【0034】また、アルミニウム膜以外の例として、図
1に示したと同様のイオンビームスパッタリング装置に
より、金、銀、銅、白金のターゲットをそれぞれ用いて
、アクリル樹脂成形品の表面にそれぞれの薄膜を形成し
た。このときの成膜条件を次に示す。 イオン種:アルゴン イオンエネルギー:1000eV ビーム電流:60mA
[0034] As an example other than an aluminum film, thin films are formed on the surface of an acrylic resin molded product using gold, silver, copper, and platinum targets using an ion beam sputtering device similar to that shown in Fig. 1. Formed. The film forming conditions at this time are shown below. Ion species: Argon ion Energy: 1000eV Beam current: 60mA

【0035】この方法によってアクリル樹脂成形品の表
面に形成した金属膜の反射率、密着性等についての測定
結果を、比較のために従来例によるものと共に、表2に
まとめて示す。 (以下余白)
The measurement results of the reflectance, adhesion, etc. of the metal film formed on the surface of the acrylic resin molded article by this method are summarized in Table 2 together with those of the conventional example for comparison. (Margin below)

【0036】[0036]

【表2】[Table 2]

【0037】この表において、IBSはイオンビームス
パッタリング法を、PSは従来のプラズマスパッタ法を
、EBは従来の真空蒸着法をそれぞれ示す。また、反射
率測定波長は、前記と同様780nmである。
In this table, IBS indicates the ion beam sputtering method, PS indicates the conventional plasma sputtering method, and EB indicates the conventional vacuum evaporation method. Further, the reflectance measurement wavelength is 780 nm as described above.

【0038】この表からも分かるように、本発明の方法
による金、銀、銅の金属膜は光ディスク等として良好な
反射率および密着性を共に有し、白金は反射率で若干劣
るものの密着性は良好であり実用可能なものと言える。 従来の真空蒸着法では、金、銀、白金は密着性において
実用可能と言えるが、膜厚が薄いため反射率が不良で光
ディスクとしては実用できない。従来のプラズマスパッ
タ法では、密着性の面でいずれも不良である。
As can be seen from this table, the gold, silver, and copper metal films produced by the method of the present invention have both good reflectance and adhesion as optical discs, etc., and platinum has good adhesion although the reflectance is slightly inferior. It can be said that the results are good and practical. In conventional vacuum deposition methods, gold, silver, and platinum can be used practically in terms of adhesion, but their thin film thickness results in poor reflectance and cannot be used as optical discs. Conventional plasma sputtering methods are all poor in terms of adhesion.

【0039】次に、アクリル樹脂成形品表面へのプラズ
マの拡散および加速電子の流入を防ぐ手段を持つプラズ
マスパッタ装置の例を図3および図4に示す。
Next, an example of a plasma sputtering apparatus having means for preventing the diffusion of plasma and the inflow of accelerated electrons to the surface of an acrylic resin molded article is shown in FIGS. 3 and 4.

【0040】図3の装置は、対向ターゲットスパッタ法
のものであり、真空容器2内に二つの金属ターゲット2
8を対向するように配置し、その背後に極性の異なる磁
石40をそれぞれ配置している。42はホルダである。 そして、対向する金属ターゲット28の周囲に、アクリ
ル樹脂成形品6をホルダ4に取り付けて複数配置するよ
うにしている。52はホルダ支持台である。また、各金
属ターゲット28の周囲に筒状のアノード46をそれぞ
れ配置している。44は絶縁物である。
The apparatus shown in FIG. 3 is of the facing target sputtering method, and two metal targets 2 are placed in a vacuum chamber 2.
8 are arranged to face each other, and magnets 40 with different polarities are arranged behind them. 42 is a holder. A plurality of acrylic resin molded products 6 are attached to the holder 4 and arranged around the opposing metal targets 28. 52 is a holder support base. Further, a cylindrical anode 46 is arranged around each metal target 28, respectively. 44 is an insulator.

【0041】この装置においては、真空容器2内に不活
性ガスを適当な圧力になるように導入すると共に、各ア
ノード46と各金属ターゲット28との間に電圧を印加
すると、アノード46と金属ターゲット28間の電界と
、対向する金属ターゲット28間に形成される磁界(4
8はその磁力線を模式的に示す)とによって、両金属タ
ーゲット28間に高密度の不活性ガスプラズマ30aが
生成される。しかも、不活性ガスプラズマ30aは対向
する金属ターゲット28間に形成された磁界により閉じ
込められ、不活性ガスプラズマ30aから出ようとする
加速電子も同様に磁界で同じ空間内に閉じ込められるた
め、それらによるアクリル樹脂成形品6の表面へのダメ
ージを抑えることができる。
In this device, when an inert gas is introduced into the vacuum container 2 to an appropriate pressure and a voltage is applied between each anode 46 and each metal target 28, the anode 46 and the metal target 28 and a magnetic field (4) formed between the opposing metal targets 28.
8 schematically shows the lines of magnetic force), a high-density inert gas plasma 30a is generated between both metal targets 28. Moreover, the inert gas plasma 30a is confined by the magnetic field formed between the opposing metal targets 28, and the accelerated electrons trying to exit from the inert gas plasma 30a are similarly confined in the same space by the magnetic field. Damage to the surface of the acrylic resin molded product 6 can be suppressed.

【0042】図4の装置は、基本的には図8の装置と同
様にマグネトロンスパッタ法のものであるが、ここでは
、ホルダ4に取り付けられたアクリル樹脂成形品6の少
なくとも表面近傍を覆うように、ホルダ4と同電位かそ
れよりも高い正の電位にされるメッシュ状の静電シール
ド54を配置している。
The apparatus shown in FIG. 4 basically uses the magnetron sputtering method like the apparatus shown in FIG. A mesh-like electrostatic shield 54 is placed at a positive potential equal to or higher than that of the holder 4.

【0043】このような静電シールド54を用いると、
それとスパッタ源24との間で不活性ガスプラズマ30
aが生成され、しかも静電シールド54とホルダ4間に
は電界が無いかあっても不活性ガスプラズマ30aを押
し返すものなので、不活性ガスプラズマ30aが静電シ
ールド54を通り抜けてアクリル樹脂成形品6側へ拡散
することはなく、またこの不活性ガスプラズマ30aか
らの加速電子もこの静電シールド54に流入してアクリ
ル樹脂成形品6に達しないので、それらによるアクリル
樹脂成形品6の表面へのダメージを抑えることができる
[0043] When such an electrostatic shield 54 is used,
an inert gas plasma 30 between it and the sputter source 24;
a is generated, and even if there is no electric field between the electrostatic shield 54 and the holder 4, the inert gas plasma 30a is pushed back, so the inert gas plasma 30a passes through the electrostatic shield 54 and the acrylic resin molded product is 6 side, and the accelerated electrons from this inert gas plasma 30a also flow into this electrostatic shield 54 and do not reach the acrylic resin molded product 6. damage can be suppressed.

【0044】なお、上述したような本発明の方法によっ
てアクリル樹脂成形品表面に形成した金属膜の良好な特
性は、光ディスク以外の用途、例えば装飾雑貨、光学部
品等の金属反射膜としても広く利用できるものである。
The good properties of the metal film formed on the surface of the acrylic resin molded product by the method of the present invention as described above can be widely used for applications other than optical discs, such as metal reflective films for decorative goods, optical parts, etc. It is possible.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、膜厚が
薄くても反射率が高く、しかもアクリル樹脂成形品に対
する密着性の良好な金属膜を形成することができる。そ
の結果、材料の削減と成膜時間の短縮が可能になり、こ
れによって生産性が向上するので光ディスク等の低コス
ト化を図ることができる。また、この発明の方法は、技
術的にはスパッタ法に属しており、真空蒸着法と違って
初めに配置した金属ターゲットが消耗するまで連続的に
成膜することができるので、金属膜を効率的に形成する
ことができ、この意味からも生産性が向上する。
As described above, according to the present invention, it is possible to form a metal film that has high reflectance even if it is thin and has good adhesion to an acrylic resin molded product. As a result, it becomes possible to reduce the amount of material and the film formation time, thereby improving productivity and reducing the cost of optical discs and the like. In addition, the method of this invention technically belongs to the sputtering method, and unlike the vacuum evaporation method, it is possible to continuously form a metal film until the metal target placed at the beginning is exhausted, so the metal film can be formed efficiently. This also improves productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】  この発明に係る金属膜の形成方法を実施す
るイオンビームスパッタリング装置の一例を示す概略図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an ion beam sputtering apparatus for carrying out a method for forming a metal film according to the present invention.

【図2】  アルミニウム膜の膜厚−反射率特性の測定
結果の一例を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing an example of measurement results of film thickness-reflectance characteristics of an aluminum film.

【図3】  この発明に係る金属膜の形成方法を実施す
るプラズマスパッタ装置の一例を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a plasma sputtering apparatus for carrying out the method for forming a metal film according to the present invention.

【図4】  この発明に係る金属膜の形成方法を実施す
るプラズマスパッタ装置の他の例を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of a plasma sputtering apparatus for carrying out the method for forming a metal film according to the present invention.

【図5】  真空蒸着装置の一例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a vacuum evaporation apparatus.

【図6】  真空蒸着装置の他の例を示す上面図である
FIG. 6 is a top view showing another example of a vacuum evaporation apparatus.

【図7】  図6の装置の側面図である。FIG. 7 is a side view of the device of FIG. 6;

【図8】  プラズマスパッタ装置の一例を示す概略図
である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a plasma sputtering apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2  真空容器 4  ホルダ 6  アクリル樹脂成形品 6a  アクリル樹脂基板 24  スパッタ源 28  金属ターゲット 28a  アルミニウムターゲット 30a  不活性ガスプラズマ 34  イオン源 36  不活性ガスイオンビーム 54  静電シールド 2 Vacuum container 4 Holder 6 Acrylic resin molded product 6a Acrylic resin board 24 Sputter source 28 Metal target 28a Aluminum target 30a Inert gas plasma 34 Ion source 36 Inert gas ion beam 54 Electrostatic shield

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  アクリル樹脂成形品の表面に金属膜を
形成する方法において、真空雰囲気中で不活性ガスイオ
ンビームによって金属ターゲットをスパッタリングする
ことにより、前記アクリル樹脂成形品の表面に50Å〜
400Åの膜厚の金属膜を形成することを特徴とする金
属膜の形成方法。
1. A method for forming a metal film on the surface of an acrylic resin molded product, in which a metal film is formed on the surface of the acrylic resin molded product by sputtering a metal target using an inert gas ion beam in a vacuum atmosphere.
A method for forming a metal film, the method comprising forming a metal film with a thickness of 400 Å.
【請求項2】  アクリル樹脂成形品の表面に金属膜を
形成する方法において、プラズマが前記アクリル樹脂成
形品表面へ拡散することおよび同プラズマからの加速電
子が前記アクリル樹脂成形品表面へ流入することを防ぐ
手段を用いながら、真空雰囲気中で不活性ガスプラズマ
中のイオンによって金属ターゲットをスパッタリングす
ることにより、前記アクリル樹脂成形品の表面に50Å
〜400Åの膜厚の金属膜を形成することを特徴とする
金属膜の形成方法。
2. A method for forming a metal film on the surface of an acrylic resin molded product, wherein plasma is diffused to the surface of the acrylic resin molded product, and accelerated electrons from the plasma flow into the surface of the acrylic resin molded product. By sputtering a metal target with ions in an inert gas plasma in a vacuum atmosphere while using means to prevent
A method for forming a metal film, comprising forming a metal film with a thickness of ~400 Å.
【請求項3】  前記金属がアルミニウムである請求項
1または2記載の金属膜の形成方法。
3. The method for forming a metal film according to claim 1, wherein the metal is aluminum.
【請求項4】  前記アクリル樹脂成形品が光ディスク
用のアクリル樹脂基板である請求項1、2または3記載
の金属膜の形成方法。
4. The method for forming a metal film according to claim 1, wherein the acrylic resin molded product is an acrylic resin substrate for an optical disc.
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