薄膜制造装置及方法、磁盘和纳米压印用模具的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供薄膜制造装置及方法、磁盘和纳米压印用模具的制造方法，提高在工件的表面上进行制造的薄膜的膜特性。薄膜制造方法包括：将工件配置在腔内的步骤；在将腔内保持为规定的压力的状态下，向腔内供给工艺气体的步骤；向工件的表面照射具有3eV以上且10eV以下的能量的光，由此从工件的表面放出光电子的步骤；以及向工件的表面施加交流电场的步骤。这里，交流电场具有不发生辉光放电等离子体且发生汤逊放电的电场强度。此外，还公开了作为工件准备磁盘的半成品，在该半成品的表面上制造润滑膜的方法、以及作为工件准备纳米压印用模具的半成品，在该半成品的表面上制造脱模层的方法。

【技术实现步骤摘要】
薄膜制造装置及方法、磁盘和纳米压印用模具的制造方法
本专利技术涉及使用光激励工艺在工件的表面上制造薄膜的方法、使用所述方法制造磁盘和纳米压印用模具的方法、以及使用光激励工艺在工件的表面上制造薄膜的装置。
技术介绍
作为使用光激励工艺在基板等的工件的表面上制造薄膜的方法，例如在专利文献1中公开了如下的方法，在腔内配置导电性基板和对置电极，向腔内供给工艺气体，并且对基板的表面照射光，由此从基板的表面放出光电子，向基板与对置电极之间施加直流偏置电压来使光电子加速，通过被加速的光电子与工艺气体的冲突而在基板的表面附近生成高密度的等离子体，由此分解工艺气体的分子，并将该分子堆积在基板的表面上。此外，非专利文献1中公开了如下的磁盘的制造方法，使用与专利文献1类似的方法，在对基板施加位于汤逊放电区域的负的直流偏置电压的同时向基板照射光(紫外线)，从而部分分解具有全氟聚醚结构的有机工艺气体分子的分子结构，由此将具有全氟聚醚结构的润滑膜设置在类金刚石碳膜的表面上。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3932181号说明书非专利文献非专利文献1：IEEETransactionsonMagnetics，DOI：10.1109/TMAG.2016.2626297、2017
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1公开的方法中，通过高密度等离子体而将工艺气体分子分解为不保留原本的化学结构的程度，被设置在基板的表面上的薄膜由工艺气体分子的分解生成物进行再结合而成。该薄膜具备与工艺气体分子的结构不同的物理、化学特性。此外，在非专利文献1中，工艺气体分子的分子结构仅被部分地(即以保留原本的化学结构的程度)分解，因此在磁盘的表面上设置有具备全氟聚醚结构的润滑膜。然而，根据使用直流偏置电压进行成膜的该文献可知，润滑膜相对于类金刚石碳膜的包覆率为100％的膜厚约为1nm而较大。即，由于全氟聚醚主链的宽度为0.7～0.8nm，因而该润滑膜的膜厚大于全氟聚醚分子相对于磁盘表面而平行定向的状态下的厚度。并且，利用根据该文献的技术而设置的润滑膜无法充分抑制磁头磨损。这样，根据现有技术的方法，在工件上进行制造的薄膜的膜特性(厚度、平坦性、包覆率、耐磨损性等)还存在改善的余地。于是，本专利技术的课题在于，提高在工件的表面上进行制造的薄膜的膜特性。用于解决课题的手段为了解决上述的课题，本专利技术的第1方面涉及在工件的表面上制造薄膜的方法，该薄膜制造方法包括：将所述工件配置在腔内的步骤；在将所述腔内保持为规定的压力的状态下，向所述腔内供给工艺气体的步骤；向所述工件的表面照射光，由此从所述工件的表面放出具有3eV以上10eV以下的能量的光电子的步骤；以及向所述工件的表面施加交流电场的步骤，所述交流电场具有不发生辉光放电等离子体且发生汤逊放电的电场强度。此外，本专利技术的第2方面的磁盘的制造方法包括：准备作为所述工件的磁盘的半成品的步骤；以及使用第1方面的薄膜制造方法，在所述半成品的表面上制造润滑膜的步骤。此外，本专利技术的第3方面的纳米压印用模具的制造方法包括：准备作为所述工件的纳米压印用模具的半成品的步骤；以及使用权利要求1至3中的任意一项所述的薄膜制造方法，在所述半成品的表面上制造脱模层的步骤。此外，本专利技术的第4方面的薄膜制造装置具有：腔，其具有压力调节机构；工艺气体供给部，其用于向所述腔内供给包含有机物的工艺气体；光源，其用于向被配置在所述腔内的工件的表面照射具有3eV以上10eV以下的能量的光；对置电极，其与所述工件的表面对置配置，并且具有用于使从所述光源放射的光通过的开口部；以及电源，其用于向所述工件的表面施加交流电场，所述交流电场具有不发生辉光放电等离子体且发生汤逊放电的电场强度。专利技术效果根据本专利技术的一个方面，通过被照射在工件的表面上的光而从工件的表面放出光电子，通过向工件的表面施加交流电场，位于工件的表面附近的工艺气体的分子被分解而吸附在工件的表面上。此时，由于交流电场具有不发生辉光放电等离子体且发生汤逊放电的电场强度，由此工艺气体分子的分子结构仅部分(即以保留原本的化学结构的程度)被分解，由此可制造出具备与工艺气体分子的结构相同的物理、化学特性的薄膜。此外，通过使用交流电场，光电子与工艺气体分子的冲突概率变大，被分解的工艺气体分子牢固且平坦地化学吸附在工件的表面上。由此，工艺气体分子不易从工件的表面离开而使得工件的耐磨损性提高，并且能够通过较薄的膜厚提高包覆率。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的薄膜制造装置的概略图。图2是表示可使用图1的薄膜制造装置实施的薄膜制造方法的流程图。图3是表示使用高频脉冲偏置电压、直流偏置电压制造的薄膜的表面能的曲线图。图4是表示使用高频脉冲偏置电压制造的薄膜的膜厚的频率依赖性的曲线图。图5是表示使用高频脉冲偏置电压制造的薄膜的膜厚的振幅依赖性的曲线图。图6是表示对使用汤逊放电区域的高频脉冲偏置电压制造的薄膜进行的X线光电子分光分析的结果的曲线图，(a)表示C1s谱，(b)表示F1s谱。图7是表示对使用辉光放电区域的高频脉冲偏置电压制造的薄膜进行的X线光电子分光分析的结果的曲线图，(a)表示C1s谱，(b)表示F1s谱。图8是表示使用高频脉冲偏置电压制造的薄膜的表面能的膜厚依赖性的曲线图。图9是表示使用高频脉冲偏置电压制造的薄膜的表面能的工艺气体的平均分子量依赖性的曲线图。标号说明1：腔，1a：排气口，1b：给气口，2：加热器单元，3：对置电极，4：电源，5：光源，6：工件，7：排气装置，8：蒸发器，11：工艺气体，14：光，17：光输出窗口，20：光电子。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式具体进行说明。在以下的说明中，根据需要使用表示特定方向的用语(“上”、“下”等)，然而这些用语仅用于便于本专利技术的理解，不应被理解为用于限定本专利技术范围的目的。[1.薄膜制造装置]图1是表示本专利技术的实施方式的薄膜制造装置100的概略图。薄膜制造装置100具有腔1、加热器单元2、对置电极3、电源4和光源5等。在加热器单元2的上方配置有工件部件(以下，称作工件)6。腔1通过排气口1a而连接于排气装置7，由此可减压至规定的压力。在使用时(薄膜制造时)，腔1内优选以在后述的加热器单元2与对置电极3之间容易发生汤逊放电的方式而被减压至约0.001气压以上且约1气压以下并保持住。此外，腔1通过给气口1b而连接于蒸发器8。在腔1与蒸发器8之间设置有质量流量控制器9。蒸发器8被温度控制器10控制温度。在蒸发器8内填充有工艺气体11。在本实施方式中，由排气装置7构成用于将腔1内保持为规定的压力的压力调节机构，由蒸发器8和质量流量控制器9构成用于向腔1内供给工艺气体的工艺气体供给部。在实施方式中，工艺气体11是含有碳和氢的有机物。工艺气体11可以是具有全氟聚醚结构的有机物。在工艺气体是具有全氟聚醚结构的有机物的情况下，工艺气体分子的重量平均分子量(Mw)优选在700以上。另外，工艺气体11还可以含有酒精，以能够在工件6的表面上形成由碳化氢构成的膜。此外，工艺气体11还可以含有H2O(水)，以能够将工件6的表面改质为氢氧基较多的表面。加热器单元2和对置电极3被配置在腔1内，分别与电源4的第1、第2电源端子连接。对置电极3被配置为主面相互在与加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜制造方法，在工件的表面上制造薄膜，该薄膜制造方法包括如下步骤：将所述工件配置到腔内；在将所述腔内保持为规定的压力的状态下，向所述腔内供给工艺气体；向所述工件的表面照射具有3eV以上且10eV以下的能量的光，由此从所述工件的表面放出光电子；以及向所述工件的表面施加交流电场，所述交流电场具有不发生辉光放电等离子体且发生汤逊放电的电场强度。

【技术特征摘要】
2017.03.10 JP 2017-0463161.一种薄膜制造方法，在工件的表面上制造薄膜，该薄膜制造方法包括如下步骤：将所述工件配置到腔内；在将所述腔内保持为规定的压力的状态下，向所述腔内供给工艺气体；向所述工件的表面照射具有3eV以上且10eV以下的能量的光，由此从所述工件的表面放出光电子；以及向所述工件的表面施加交流电场，所述交流电场具有不发生辉光放电等离子体且发生汤逊放电的电场强度。2.根据权利要求1所述的薄膜制造方法，其中，所述交流电场是高频脉冲电场。3.根据权利要求2所述的薄膜制造方法，其中，所述高频脉冲电场的频率具有10kHz以上的大小。4.根据权利要求1所述的薄膜制造方法，其中，所述工艺气体是包含全氟聚醚结构的有机物，使有机物膜化学吸附在所述工件的表面上。5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的薄膜制造方法，其中，所述工艺气体的重量平均分子量在700以上。6.一种磁盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷弘词，酒井浩志，山川荣进，进藤一树，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，学校法人关西大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP