(57)【要約】【課題】ガラス成形用金型を提供する。【解決手段】本発明のガラス成形用金型は、基板と、前記基板上にあり、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金で、ニッケル濃度が、前記基板／中間層の界面から離れるにつれて減少する第一中間層と、前記第一中間層上にあり、含金属のＩｒ−Ｒｅ合金で、前記金属の成分は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、あるいは、Ｔｉ−Ｃｒ合金からなる群から選択され、前記金属の成分濃度は、前記第一中間層から離れるにつれて増加する第二中間層と、前記第二中間層上の保護膜と、からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス成形用金型であって、
基板と、
前記基板上にあり、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金で、ニッケル濃度が、前記基板との界面から離れるにつれて減少する第一中間層と、
前記第一中間層上にあり、含金属のＩｒ−Ｒｅ合金で、前記金属の成分は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、あるいは、Ｔｉ−Ｃｒ合金からなる群から選択され、前記金属の成分濃度は、前記第一中間層との界面から離れるにつれて増加する第二中間層と、
前記第二中間層上の保護膜と、
からなることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記基板は、タングステンカーバイドであることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項３】
前記第一中間層の最大ニッケル濃度は、２０〜３０ａｔ％であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項４】
前記第一中間層の最小ニッケル濃度は、５〜１０ａｔ％であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項５】
前記第一中間層のＩｒ−Ｒｅの原子比率は、９９：１および７０：３０であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項６】
前記第一中間層のＩｒ−Ｒｅの原子比率は、９９：１および９０：１０であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項７】
第一中間層は、厚さ約０．１〜０．３μｍであることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項８】
前記第二中間層の最大クロム濃度は、４０〜５０ａｔ％であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項９】
前記第二中間層のクロム濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１０】
前記第二中間層の最大タンタル濃度は、２０〜２５ａｔ％であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１１】
前記第二中間層のタンタル濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１２】
前記第二中間層の最大チタン濃度は、２０〜２５ａｔ％であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１３】
前記第二中間層のチタン濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１４】
前記第二中間層の最大Ｔｉ−Ｃｒ合金濃度は、３０〜３８ａｔ％であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１５】
前記第二中間層のＴｉ−Ｃｒ合金濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１６】
前記第二中間層のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および７０：３０であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１７】
前記第二中間層のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および９０：１０であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１８】
前記第二中間層は、厚さ約０．１〜０．３μｍであることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項１９】
前記保護膜は、含窒化物のＩｒ−Ｒｅ合金であることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項２０】
前記保護膜のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および７０：３０であることを特徴とする請求項１９記載の成形用金型。
【請求項２１】
前記保護膜のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および９０：１０であることを特徴とする請求項１９記載の成形用金型。
【請求項２２】
前記保護膜は、厚さ約０．５〜２μｍであることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項２３】
前記窒化物は、窒化クロム、窒化タンタル、窒化チタン、あるいは、窒化チタンクロムであることを特徴とする請求項１９記載の成形用金型。
【請求項２４】
前記金属がＣｒであるとき、前記窒化物は、窒化クロムであることを特徴とする請求項２３記載の成形用金型。
【請求項２５】
前記金属がＴａであるとき、前記窒化物は、窒化タンタルであることを特徴とする請求項２３記載の成形用金型。
【請求項２６】
前記金属がＴｉであるとき、前記窒化物は、窒化チタンであることを特徴とする請求項２３記載の成形用金型。
【請求項２７】
前記金属がＴｉ−Ｃｒ合金であるとき、前記窒化物は、窒化チタンクロムであることを特徴とする請求項２３記載の成形用金型。
【請求項２８】
前記保護膜は成形面を備えることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項２９】
ガラス成形用金型であって、
基板と、
前記基板上にあり、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金で、ニッケル濃度が、前記基板との界面から離れるにつれて減少する第一中間層と、
前記第一中間層上にあり、その他の金属を含まないＩｒ−Ｒｅ合金層である調和中間層と、
前記調和中間層上にあり、含金属のＩｒ−Ｒｅ合金で、前記金属の成分は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、あるいは、Ｔｉ−Ｃｒ合金からなる群から選択され、前記金属の成分濃度は、前記第一中間層との界面から離れるにつれて増加する第二中間層と、
前記第二中間層上の保護膜と、
からなることを特徴とする成形用金型。
【請求項３０】
前記基板は、タングステンカーバイドであることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３１】
前記第一中間層の最大ニッケル濃度は、２０〜３０ａｔ％であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３２】
前記第一中間層の最小ニッケル濃度は、５〜１０ａｔ％であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３３】
前記第一中間層のＩｒ−Ｒｅの原子比率は、９９：１および７０：３０であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３４】
前記第一中間層のＩｒ−Ｒｅの原子比率は、９９：１および９０：１０であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３５】
第一中間層は、厚さ約０．１〜０．３μｍであることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項３６】
前記第二中間層の最大クロム濃度は、４０〜５０ａｔ％であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３７】
前記第二中間層のクロム濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３８】
前記第二中間層の最大タンタル濃度は、２０〜２５ａｔ％であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項３９】
前記第二中間層のタンタル濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４０】
前記第二中間層の最大チタン濃度は、２０〜２５ａｔ％であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４１】
前記第二中間層のチタン濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４２】
前記第二中間層の最大Ｔｉ−Ｃｒ合金濃度は、３０〜３８ａｔ％であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４３】
前記第二中間層のＴｉ−Ｃｒ合金濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４４】
前記第二中間層のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および７０：３０であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４５】
前記第二中間層のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および９０：１０であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４６】
前記第二中間層は、厚さ約０．１〜０．３μｍであることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４７】
前記調和中間層のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および７０：３０であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４８】
前記調和中間層のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および９０：１０であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項４９】
前記調和中間層は、厚さ約０．０１〜０．１μｍであることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項５０】
前記保護膜は、含窒化物のＩｒ−Ｒｅ合金であることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項５１】
前記保護膜のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および７０：３０であることを特徴とする請求項５０記載の成形用金型。
【請求項５２】
前記保護膜のＩｒ−Ｒｅ原子比率は、９９：１および９０：１０であることを特徴とする請求項５０記載の成形用金型。
【請求項５３】
前記保護膜は、厚さ約０．５〜２μｍであることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【請求項５４】
前記窒化物は、窒化クロム、窒化タンタル、窒化チタン、あるいは、窒化チタンクロムであることを特徴とする請求項５０記載の成形用金型。
【請求項５５】
前記金属がＣｒであるとき、前記窒化物は、窒化クロムであることを特徴とする請求項５４記載の成形用金型。
【請求項５６】
前記金属がＴａであるとき、前記窒化物は、窒化タンタルであることを特徴とする請求項５４記載の成形用金型。
【請求項５７】
前記金属がＴｉであるとき、前記窒化物は、窒化チタンであることを特徴とする請求項５４記載の成形用金型。
【請求項５８】
前記金属がＴｉ−Ｃｒ合金であるとき、前記窒化物は、窒化チタンクロムであることを特徴とする請求項５４記載の成形用金型。
【請求項５９】
前記保護膜は成形面を備えることを特徴とする請求項２９記載の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス成形用金型（glass molding die）およびその再生方法に関するものであって、特に、表面粗さ（surface roughness）がより小さいガラス成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高精度のガラス成形が使用する金型は、数年来、発展、改良を繰り返し、公知技術では、ガラス成形用金型の使用寿命は、７００℃の成形温度下で、２０００回の成形が可能である。例えば、特許文献１で開示されるものは、Ｉｒ−Ｍｎ−ＸＮを金型基板の保護膜とし、Ｍｎは、プラチナＰｔ、オスミウムＯｓ、パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、あるいは、ルテニウムＲｕで、ＸＮはチタンＴｉ、クロムＣｒ、タンタルＴａ、ニオブＮｂ、シリコンＳｉ、ホウ素Ｂ、アルミニウムＡｌ、ハフニウムＨｆ、ジルコニウムＺｒ、あるいは、バナジウムＶの窒化物である。特許文献２で開示されるものは、Ｉｒ−（Ｒｅ、Ｏｓ）−Ｔａを金型基板の保護膜とし、ＲｅとＯｓの含量は、それぞれ、３０％、あるいは、４０％以上でなければならない。特許文献３で、Ｉｒ−Ｒｅ−ＣｒＮ合金を金型基板の保護膜とし、Ｉｒ−Ｒｅ−Ｎｉ合金は上述の保護膜と基板の中間層で、保護膜中、Ｉｒ：Ｒｅ＝１：４＝４：１、ＣｒＮは１〜３０ｗｔ％である。上述の文献で開示される金型は、２０００回以上の成形の後、保護膜が剥がれやすくなり、７００℃の温度下での使用寿命は、３０００回〜４０００回に延長することができない。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１１９１２８号公報
【特許文献２】特開昭６２−２９２６３７号公報
【特許文献３】台湾特許第１３７０６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ガラス成形用金型を提供し、各層構造間の付着力を改善して、７００℃の成形温度下で使用寿命を、３０００〜４０００回に増加させ、予防整備（preventive maintenance、ＰＭ）の回数を減少して、コストを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明は、ガラス成形用金型を提供し、基板と、前記基板上にあり、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金で、ニッケル濃度が、前記基板／中間層の界面から離れるにつれて減少する第一中間層と、前記第一中間層上にあり、含金属のＩｒ−Ｒｅ合金で、前記金属の成分は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、あるいは、Ｔｉ−Ｃｒ合金からなる群から選択され、前記金属の成分濃度は、前記第一中間層から離れるにつれて増加する第二中間層と、前記第二中間層上の保護膜と、からなる。
【０００６】
さらに、第一中間層と第二中間層間に、必要に応じて、調和中間層を加え、第一および第二中間層間の付着力をさらに、増加させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の特徴は、金型の基板と保護膜間に、成分が次第に変化する中間層を設け、金型の基板と保護相関の付着力を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１
図１は、本発明のガラス成形用金型１の断面図である。金型１の構造は、順に堆畳された基板１００、第一中間層１０１、第二中間層１０２、および保護膜１０３を備える。保護膜１０３は、好ましくは、窒化物を含有したＩｒ−Ｒｅ合金で、例えば、窒化クロム、窒化タンタル、窒化チタン、あるいは、窒化チタンクロムである。保護膜１０３は、成形面１２０を備える。
【０００９】
基板１００は、好ましくは、タングステンカーバイドで、通常、Ｎｉを含む。よって、第一中間層１０１の材質は、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金を使用し、基板１００と第一中間層１０１間の付着力を改善する。第一中間層１０１の形成において、基板１００表面を、研磨、艶出しし、その後、例えば、マルチターゲットを用いた同時スパッタリングにより、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金層を第一中間層１０１とする。第一中間層１０１の厚さは、好ましくは、０．１〜０．３μｍである。第一中間層１０１のＩｒとＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。第一中間層１０１のニッケル濃度は、基板１００／第一中間層１０１界面から離れるにつれて低くなり、第一中間層１０１と第二中間層１０２間の付着力を改善する。
【００１０】
これにより、マルチターゲットを用いた同時スパッタリングにより第一中間層１０１が形成される時、研磨された基板１００は、チャンバ（図示しない）に配置され、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、ニッケルＮｉ、あるいは、Ｎｉ合金のターゲットを提供し、各ターゲットの所定の組成に従ってバイアスパワーが供給され、基板１００上に第一中間層１０１が形成される。イリジウムＩｒ、レニウムＲｅターゲットがバイアスパワーを一定に維持し、ニッケル、あるいは、ニッケル合金ターゲットのバイアスパワーは、膜が厚くなるにつれて、次第に、臨界値に向かって低くなり（ターゲットから原子を発射するのに充分な最低限のバイアスパワーで、ターゲットの素材によって異なる）、その後、ゼロになる。この時、第一中間層１０１の最小ニッケル濃度は、５〜１０ａｔ％である。
【００１１】
第一中間層１０１中の最大ニッケル濃度、すなわち、基板１００／第一中間層１０１の界面のニッケル濃度は、例えば、２０〜３０ａｔ％である。
【００１２】
続いて、例えば、マルチターゲットの同時スパッタリングにより、第二中間層１０２が第一中間層１０１上に形成される。例えば、第一中間層１０１の形成後、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅターゲットがバイアスパワーを一定に維持し、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのターゲット（必要に応じて、これらの中から選択された一つ、あるいは、これらの混合物等）が提供され、最低のバイアスパワーから、膜が厚くなるにつれて、次第に大きくなり、第二中間層１０２が形成される。厚さは、好ましくは、厚さ０．１〜０．３μｍである。イリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。
【００１３】
含クロムのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金を第二中間層１０２とする時、最小クロム濃度、すなわち、第一中間層１０１／第二中間層１０２の界面のクロム濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上である。クロム濃度は、第一中間層１０１／第二中間層１０２界面から離れるにつれて増加し、後続の第二中間層１０２／保護膜１０３の界面の最大濃度は、４０〜５０ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、クロムＣｒターゲットのバイアスパワーを固定し、チャンバに窒素を通入して、含窒化クロムのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜１０３とする。保護膜１０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。保護膜１０３の窒化クロム濃度は、好ましくは、４〜４０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００１４】
含タンタルのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅを第二中間層１０２とする時、最小タンタル濃度、すなわち、第一中間層１０１／第二中間層１０２界面のタンタル濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上で、タンタル濃度は、第一中間層１０１／第二中間層１０２の界面から離れるにつれて増加する。後続の第二中間層１０２／保護膜１０３の界面の最大濃度は、２０〜２５ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、タンタルＴａターゲットのバイアスパワーを固定し、チャンバに窒素を通入して、含窒化タンタルのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜１０３とする。保護膜１０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。保護膜１０３の窒化タンタル濃度は、好ましくは、３〜３０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００１５】
含チタンのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅを第二中間層１０２とする時、最小タンタル濃度、すなわち、第一中間層１０１／第二中間層１０２界面のチタン濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上で、チタン濃度は、第一中間層１０１／第二中間層１０２の界面から離れるにつれて増加する。後続の第二中間層１０２／保護膜１０３の界面の最大濃度は、２０〜２５ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、チタンＴｉターゲットのバイアスパワーを固定し、チャンバに窒素を通入して、含窒化チタンのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜１０３とする。保護膜１０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。保護膜１０３の窒化チタン含量は、好ましくは、３〜３０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００１６】
含Ｔｉ−ＣｒのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅを第二中間層１０２とする時、最小Ｔｉ−Ｃｒ濃度、すなわち、第一中間層１０１／第二中間層１０２界面のＴｉ−Ｃｒ濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上で、Ｔｉ−Ｃｒ濃度は、第一中間層１０１／第二中間層１０２の界面から離れるにつれて増加する。後続の第二中間層１０２／保護膜１０３の界面の最大濃度は、３０〜３８ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、チタンＴｉ、クロムＣｒターゲットのバイアスパワーを固定し、チャンバに窒素を通入して、含窒化チタンクロムのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜１０３とする。保護膜１０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。保護膜１０３の窒化Ｔｉ−Ｃｒ含量は、好ましくは、１０〜４０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００１７】
上述のように、本発明のガラス成形用金型１は、第一中間層１０１と基板１００は、ニッケルを含み、両者の間の付着力を改善する。第一中間層１０１中のニッケル含量度は、基板１００／第一中間層１０１の界面から離れるにつれて、減少する。第一中間層１０１／第二中間層１０２の界面が最小で、続いて、第二中間層１０２中のＣｒ、Ｔａ、Ｔｉ、あるいは、Ｔｉ−Ｃｒ合金の含量は、第一中間層１０１／第二中間層１０２の界面が最小で、第一中間層１０１／第二中間層１０２から離れるにつれて、増加する。第一中間層１０１／第二中間層１０２の界面の成分差異を低下させ、両者間の付着力を増加させる。最後に、保護膜１０３が第二中間層１０２と相同の合金元素を含有する時、第二中間層１０２と保護膜１０３間の付着力を増加させる。本発明のガラス成形用金型１は、７００℃の成形温度下で使用寿命を、３０００〜４０００回に増加させ、予防整備（preventive maintenance、ＰＭ）の回数を減少して、コストを抑制することができる。
【００１８】
実施の形態２
マルチターゲットの同時スパッタリングにより、第一実施例の第一中間層１０１、第二中間層１０２が形成される時、両者中の溶質成分の差異は、製造工程の極限まで低下し、両者間の付着力を増加させて、金型１の使用寿命を延長する。しかし、両者間の溶質成分の差異は、ゼロに低減するか、ゼロから開始するのが困難で、さらに、金型１の使用寿命を延長させるために、調和中間層を加え、両者間の付着力をさらに増加させている。
【００１９】
図２は、本発明のガラス成形用金型２の断面図である。金型２の構造は、順に堆畳された基板２００、第一中間層２０１、調和中間層２０４、第二中間層２０２、および保護膜２０３を備える。保護膜２０３は、好ましくは、窒化物を含有したＩｒ−Ｒｅ合金で、例えば、窒化クロム、窒化タンタル、窒化チタン、あるいは、窒化チタンクロムである。保護膜２０３は、成形面２２０を備える。
【００２０】
基板２００は、好ましくは、タングステンカーバイドで、通常、Ｎｉを含む。よって、第一中間層２０１の材質は、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金を使用し、基板２００と第一中間層２０１間の付着力を改善する。第一中間層２０１の形成において、基板２００表面を、研磨、艶出しし、その後、例えば、マルチターゲットを用いた同時スパッタリングにより、含ニッケルのＩｒ−Ｒｅ合金層を第一中間層２０１とする。第一中間層２０１の厚さは、好ましくは、０．１〜０．３μｍである。第一中間層２０１のＩｒとＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。第一中間層２０１のニッケル濃度は、基板２００／第一中間層２０１界面から離れるにつれて低くなり、第一中間層２０１と第二中間層２０２間の付着力を改善する。
【００２１】
これにより、マルチターゲットを用いた同時スパッタリングにより第一中間層２０１が形成される時、研磨された基板２００は、チャンバ（図示しない）に配置され、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、ニッケルＮｉ、あるいは、Ｎｉ合金のターゲットを提供し、各ターゲットの所定の組成に従ってバイアスパワーが供給され、基板２００上に第一中間層２０１が形成される。イリジウムＩｒ、レニウムＲｅターゲットがバイアスパワーを一定に維持し、ニッケル、あるいは、ニッケル合金ターゲットのバイアスパワーは、膜が厚くなるにつれて、次第に、臨界値に向かって低くなり（ターゲットから原子を発射するのに充分な最低限のバイアスパワーで、ターゲットの素材によって異なる）、その後、ゼロになる。この時、第一中間層２０１の最小ニッケル濃度は、５〜１０ａｔ％である。
【００２２】
第一中間層２０１中の最大ニッケル濃度、すなわち、基板２００／第一中間層２０１の界面のニッケル濃度は、好ましくは、基板２００内のニッケル濃度と等しく、例えば、２０〜３０ａｔ％である。
【００２３】
続いて、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅターゲットのバイアスパワーを、引き続き、一定に維持し、その他の合金を含まないＩｒ−Ｒｅ合金層を第一中間層２０１と第二中間層２０２間の調和中間層２０４とし、ＩｒとＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。厚さは０．０１〜０．１μｍである。調和中間層２０４は、その他の合金成分を含まないため、第一中間層２０１と第二中間層２０２間の成分差異をさらに調和して、第一中間層２０１と第二中間層２０２間の付着力を増加させる。
【００２４】
続いて、例えば、マルチターゲットの同時スパッタリングにより、第二中間層２０２が調和中間層２０４上に形成される。例えば、調和中間層２０４の形成後、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅターゲットがバイアスパワーを一定に維持し、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのターゲット（必要に応じて、これらの中から選択された一つ、あるいは、これらの混合物等）が提供され、最低のバイアスパワーから、膜が厚くなるにつれて、次第に大きくなり、第二中間層２０２が形成される。厚さは、好ましくは、厚さ０．１〜０．３μｍである。イリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。
【００２５】
含クロムのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金を第二中間層２０２とする時、最小クロム濃度、すなわち、調和中間層２０４／第二中間層２０２の界面のクロム濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上である。クロム濃度は、調和中間層２０４／第二中間層２０２界面から離れるにつれて増加し、後続の第二中間層２０２／保護膜２０３の界面の最大濃度は、４０〜５０ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、クロムＣｒターゲットのバイアスパワーを固定し、チャンバに窒素を通入して、含窒化クロムのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜２０３とする。保護膜２０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。窒化クロム含量は、好ましくは、４〜４０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００２６】
含タンタルのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅを第二中間層２０２とする時、最小タンタル濃度、すなわち、調和中間層２０４／第二中間層２０２界面のタンタル濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上で、タンタル濃度は、調和中間層２０４／第二中間層２０２の界面から離れるにつれて増加する。後続の第二中間層２０２／保護膜２０３の界面の最大濃度は、２０〜２５ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、タンタルＴａターゲットのバイアスパワーを維持し、チャンバに窒素を通入して、含窒化タンタルのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜２０３とする。保護膜２０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。窒化タンタル含量は、好ましくは、３〜３０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００２７】
含チタンのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅを第二中間層２０２とする時、最小タンタル濃度、すなわち、調和中間層２０４／第二中間層１０２界面のチタン濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上で、チタン濃度は、調和中間層２０４／第二中間層２０２の界面から離れるにつれて増加する。後続の第二中間層２０２／保護膜２０３の界面の最大濃度は、２０〜２５ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、チタンＴｉターゲットのバイアスパワーを固定し、チャンバに窒素を通入して、含窒化チタンのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜２０３とする。保護膜２０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。保護膜１０３の窒化チタン含量は、好ましくは、３〜３０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００２８】
含Ｔｉ−Ｃｒ合金のイリジウムＩｒ−レニウムＲｅを第二中間層２０２とする時、最小Ｔｉ−Ｃｒ濃度、すなわち、調和中間層２０４／第二中間層２０２界面のＴｉ−Ｃｒ濃度は、少なくとも、０ａｔ％以上で、Ｔｉ−Ｃｒ濃度は、調和中間層２０４／第二中間層２０２の界面から離れるにつれて増加する。後続の第二中間層２０２／保護膜２０３の界面の最大濃度は、３０〜３８ａｔ％である。その後、好ましくは、イリジウムＩｒ、レニウムＲｅ、チタンＴｉ、クロムＣｒターゲットのバイアスパワーを固定し、チャンバに窒素を通入して、含窒化チタンクロムのイリジウムＩｒ−レニウムＲｅ合金層を形成して保護膜２０３とする。保護膜２０３におけるイリジウムＩｒとレニウムＲｅの原子比率は、９９：１〜７０：３０で、好ましくは、９９：１〜９０：１０である。保護膜１０３の窒化Ｔｉ−Ｃｒ濃度は、好ましくは、１０〜４０ａｔ％である。厚さは、好ましくは、０．５〜２μｍである。
【００２９】
上述のように、本発明のガラス成形用金型２において、第一中間層２０１と基板２００は、ニッケルを含み、両者の間の付着力を改善する。第一中間層２０１中のニッケル含量度は、基板２００／第一中間層２０１の界面から離れるにつれて、減少する。第一中間層２０１／調和中間層２０４の界面が最小である。その後、その他の合金を含まない調和中間層２０４の形成は、第一中間層２０１と第二中間層２０２間の成分差異を調和して、両者間の付着力を増加させる。続いて、第二中間層２０２中のＣｒ、Ｔａ、Ｔｉ、あるいは、Ｔｉ−Ｃｒ合金の含量は、調和中間層２０４／第二中間層２０２の界面が最小で、調和中間層２０４／第二中間層２０２から離れるにつれて、増加する。調和中間層２０４／第二中間層２０２の界面の成分差異を低下させ、両者間の付着力を増加させる。最後に、保護膜２０３が第二中間層２０２と相同の合金元素を含有する時、第二中間層２０２と保護膜２０３間の付着力を増加させる。本発明のガラス成形用金型２は、７００℃の成形温度下で使用寿命を、３０００〜４０００回に増加させ、予防整備（preventive maintenance、ＰＭ）の回数を減少して、コストを抑制することができる。
【００３０】
最後に、本発明のガラス成形用金型２形成の最適な実施例を提供する。注意すべきことは、提供される各製造工程、例えば、バイアスパワー、バイアスパワーの逸脱率、スパッタリング時間、合金の選択等は、本実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３１】
タングステンカーバイドの基板２００をチャンバ（図示しない）に配置し、基板２００上に、スパッタリングにより、Ｉｒ−Ｒｅ−Ｎｉの第一中間層を形成する。各ターゲットの開始バイアスパワーは、それぞれ、約４００Ｗ、１００Ｗ、および２００Ｗである。Ｉｒ−Ｒｅターゲットのバイアスパワーは４００Ｗと１００Ｗに固定され、Ｎｉターゲットのパワーは、約２００Ｗから、約１５Ｗ／分の速度で、約５０Ｗに減少した後、Ｎｉターゲットのバイアスパワーはゼロに調整され、第一中間層２０１が完成する。その後、Ｉｒ−Ｒｅのバイアスパワーは固定され、約５分後、調和中間層２０４が完成する。その後、スパッタリングにより、第二中間層２０２を形成し、Ｃｒターゲットのパワーは、約１００Ｗから、５０Ｗ／分の速度で３００Ｗまで上昇し、約二分維持する。最後に、第二中間層２０２を窒素空間で完成する時と同じパラメータの下、保護膜２０３がスパッタリングにより形成される。約５分後、保護膜２０３の形成が完了し、本発明のガラス成形用金型２の製造が完成する。
【００３２】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のガラス成形用金型１の断面図である。
【図２】本発明のガラス成形用金型２の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、２  金型
１００、２００  基板
１０１、２０１  第一中間層
１０２、２０２  第二中間層
１０３、２０３  保護膜
１２０、２２０  成形面
２０４  調和中間層
【図１】
2005194166.tif 000003
【図２】
2005194166.tif 000004