JP2001526323A - イオンビームを用いてポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置 - Google Patents

イオンビームを用いてポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置

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コウ，ソク・クン
チュン，ヒュン・チン
チョイ，ウォン・クク
チョウ，チュン
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Abstract

(57)【要約】 物質に照射されるイオンビーム（ＩＢ）のエネルギーが制御されるように、表面を改質する物質に電圧を供給し、印加される電圧を制御することが可能であり、真空チャンバーの、イオンビームを照射する部分の真空度を、イオンビームが発生する部分の真空度と差をつけ、そしてまた、両側に照射する処理と、連続処理に適用できる、イオンビーム（ＩＢ）を用いてポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明は、イオンビームを用いて、ポリマー、金属およびセラミックスの表面
を改質するための装置に関し、特に、反応ガスの量、およびイオンビームのエネ
ルギーを制御すること、粉末物質に適用すること、ならびに物質の連続的な表面
改質を実施することが可能な、イオンビームを用いて、ポリマー、金属およびセ
ラミックスの表面を改質するための改良された装置に関する。
【０００２】 背景技術 従来のイオンビーム改質法は、薄膜製造に基づく方法、および表面清浄化法に
基づく方法を包含する。
【０００３】 薄膜製造方法としては、高エネルギー（数十keV〜数MeV）を用いるイオン注入
；イオンビーム照射；低エネルギー（０〜数keV）粒子をターゲット上に発生さ せて、それによって析出する物質を発生させる、イオン源から照射されたイオン
化粒子によって実施されるイオンビームスパッタリング析出；多重イオンビーム
析出；薄膜製造を支援する方法；およびイオンで支援された析出が、提案されて
いる。
【０００４】 それに加えて、表面清浄化法としては、照射によって、物質の表面にエネルギ
ー化された粒子を発生させる表面清浄化；および反応ガスを真空チャンバーに供
給することによって実施される反応性イオンビームエッチングが、提案されてい
る。
【０００５】 イオンビームを用いる薄膜製造の場合、薄膜は、析出させる粒子と、支援イオ
ンビーム粒子との相対比の制御によって製造される。イオンビームを用いる清浄
化法の場合、反応ガスは、プラズマの発生、および反応ガスの量を制御しながら
イオン化され、それによって、従来の湿式反応が長時間を要するのに対して、表
面の清浄化を迅速に行う。
【０００６】 図1は、初期に出願された（韓国特許出願２４６５／１９９６号、１１９９４ ／１９９６号、１１９９５／１９９６号および１１９９６／１９９６号で、その
開示は、ここに参照として加えられる）表面改質装置を例示し、それは、イオン
ビームＩＢを発生するイオンガン１２、および支援イオンビームＡＢを発生する
イオンガン１４を有するイオン源１０；それぞれ照射され、エネルギー化された
イオンの量を測定し、制御する、イオンビーム流測定ユニット４０および制御器
４２：その表面をイオンで改質する試料物質２２を保持する保持具２０；それを
通して反応ガスを試料２２に供給する反応ガス入口２６を有する反応ガス制御装
置（図示せず）；ならびにイオンビームＩＢ、ＡＢの発生を容易にするために、
囲まれた真空チャンバー３０の中に真空を生じさせる真空ポンプ２８を包含する
。
【０００７】 装置は、下記のようにして実施される。まず、酸素を、ポリマー物質の周囲の
反応ガスとして供給し、アルゴンイオンを該物質の表面に照射して、それにより
、ポリマー物質の表面に、酸素原子が炭素環と化学的に結合した親水性の官能基
を生じさせる。それに加えて、酸素を供給しながらアルゴンイオンを窒化物Ａｌ
Ｎの表面に照射し、それにより、物質そのものへの影響なしに、表面にＡｌＯＮ
結合および新しい物質を形成させる。それゆえ、表面の本来の性質の変化によっ
て、各種の問題を解決することができる。たとえば、他の物質への接着性、吸着
性、水との親水性、および物質の表面の強さを、変えることができる。イオンビ
ームで支援された反応において、初期の析出法に比べて低いエネルギー帯を有す
る粒子エネルギーが一般に用いられ、イオン照射の量は、１０13〜１０18ion／c
m2であり、そして反応ガスの量もまた、物質の周囲の分圧が真空チャンバーの全
真空度より高いことを特徴としている。
【０００８】 しかしながら、上述のイオンビーム照射装置においては、反応ガスによる表面
改質のみが、重要な事項として考慮されている。したがって、物理的性質および
表面改質の特質の改良は、反応ガスの量の制御では得ることができなかった。ま
た、試料物質に適用されるイオンビームのエネルギーは、イオンビームによって
のみ制御されてきた。
【０００９】 発明の開示 したがって、本発明の目的は、イオンビームを用いて、ポリマー、金属および
セラミックスの表面を改質するための背景技術が遭遇する、上記の問題を克服す
る装置を提供することである。
【００１０】 本発明の他の目的は、表面改質する物質の表面に特定量のイオンビームエネル
ギーを照射している間の、改質される表面に供給される反応ガスの量の制御、お
よび表面に適用されるイオンビームのイオンエネルギーの制御が可能であり、そ
れによって新しい化学構造を有する表面に物質を形成して、表面改質の度合いが
、イオン照射量、反応ガスの注入量、およびエネルギー化された粒子の粒子エネ
ルギーを制御することによって制御される装置を提供することである。
【００１１】 本発明の他の目的は、実際の製造において、両面照射タイプおよび連続バッチ
タイプの工程に適用できる、表面改質のための装置を提供することである。
【００１２】 上記の目的を達成するために、本発明によって、イオンビームを用いて、ポリ
マー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置が提供され、それは、チャ
ンバー；チャンバー内を真空に保つ手段；イオンビームを発生させるためのイオ
ンガンを有するイオン源；表面改質する物質を、イオン源からのイオンビームに
よって照射する位置に置くことができる保持具；およびそれを通して物質の表面
に反応ガスを供給する反応ガス供給手段を包含し、保持具がチャンバーから絶縁
されているとき、保持具に電圧が印加され、それによって、物質の表面に照射さ
れるイオンビームのイオンエネルギーが制御される。
【００１３】 上記の目的を達成するために、本発明によって、さらに、イオンビームを用い
て、ポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置が提供され、それ
は、チャンバー；チャンバー内を真空に保つ手段；イオンビームを発生させるた
めのイオンガンを有するイオン源；表面改質する物質を、イオン源からのイオン
ビームによって照射する位置に置くことができる保持具；それを通して物質の表
面に反応ガスを供給する反応ガス供給手段；および反応ガスが物質表面に供給さ
れたとき該表面が改質される、チャンバーの物質反応部分を、チャンバーのイオ
ン源を備える部分から分離する分離手段を包含し、チャンバーの物質反応部分の
真空レベルが、チャンバーのイオン源を備える部分の真空レベルより高い。
【００１４】 上記の目的を達成するために、本発明によって、そのうえ、イオンビームを用
いて、ポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置が提供され、そ
れは、チャンバー；チャンバー内を真空に保つ真空手段；チャンバーの上部に設
置された、イオンビームを発生させるためのイオンガンを有するイオン源；粉末
物質を、イオン源からのイオンビームによって照射する位置に保持し、該粉末物
質を攪拌することができる保持具；およびそれを通して粉末物質の表面に反応ガ
スを供給する反応ガス供給手段を含有する。
【００１５】 上記の目的を達成するために、本発明によって、そのうえさらに、イオンビー
ムを用いて、ポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置が提供さ
れ、それは、チャンバー；チャンバー内を真空に保つ手段；１個もしくはそれを
越える数の、それぞれイオンガンを有し、チャンバーの上部もしくは下部、また
はチャンバー内のそれぞれ反対の位置に備えられ、それぞれのイオンビームを発
生し、該イオンビームをそれぞれ前および／もしくは後、または表面改質する物
質の反対の表面に照射する、少なくとも２個のイオン源；表面改質する物質を供
給する手段；およびその上にイオン源から発生するイオンビームを照射する物質
の、それぞれの表面に反応ガスを供給する反応ガス供給手段を包含し、物質が、
チャンバーの反応域に連続的に供給され、その上にイオンビームが照射され、そ
して反応域から抜き出される。
【００１６】 ここで、表面改質される物質は、ロールに巻かれ、該物質の一方の端が反応域
に入るチャンバーの一方の側にロールから解かれており、反応域に入った物質の
部分が、その上にイオンビームを照射されることによって表面改質され、ついで
改質された物質がチャンバーの他の側でふたたびロールに巻き取られてもよい。
また、該物質は、ウェーハ状で供給され、抜き出されてもよい。
【００１７】 さらに、複数の複数の真空手段をチャンバーに備えてもよく、そのような真空
手段は、表面改質する物質が反応チャンバーの外側から反応域に供給され、そし
て表面改質された物質が反応チャンバーの外側に抜き出されるときに、チャンバ
ー内で反応域の真空度が最も高いように、連続して備えられる。
【００１８】 カウフマン型イオン源、冷中空カソードイオン源、または高周波イオン源など
を、イオン源として用いてよい。以後、イオン源から発生するエネルギー化した
粒子を、イオンビームという。照射されるイオンの量は、好ましくは１０13〜１
０18ion／cm2の範囲である。表面を改質する物質に吹き付ける反応ガスの量は、
好ましくは０〜３０ml／minである。反応チャンバー内の反応ガスの分圧は、表 面を改質する物質の周囲の分圧より高い。真空チャンバー内の反応ガスの分圧は
、１０-1〜１０-7Torrである。
【００１９】 本発明の追加の利点、目的および特徴は、以下の記載によって、より明らかに
なるであろう。
【００２０】 本発明は、以下に述べる詳細な説明、および単に例示として示され、それゆえ
本発明を限定するものではない、付随する図面によって、より完全に理解される
であろう。
【００２１】 好ましい実施態様を実施する方法 本発明は、薄膜製造および表面清浄化を目的とする既知の技術とは異なる、低
エネルギーイオンビームを用いる表面改質のための装置を目的とする。本発明は
、韓国特許出願２４６５／１９９６号、１１９９４／１９９６号、１１９９５／
１９９６号および１１９９６／１９９６号に開示された技術において遭遇する限
界を克服することを目的とする。
【００２２】 その表面に反応ガスが、すなわち酸素または窒素ガスが表面に吹き付けるポリ
マー物質の表面に、イオン源から発生したイオンビームが照射されるとき、疎水
性表面を親水性表面に変えることができる。また、表面への反応ガスの吹き付け
による、表面への他の薄膜（窒化物または酸化物）の析出と同時に、表面に不活
性ガスを照射することによって、析出した金属薄膜の表面の粗さを変える場合、
２層の薄膜の間の接着力の増強を得ることができる。
【００２３】 図２は、本発明による、表面を改質する物質の表面に電圧（すなわち、バイア
ス）を印加することが可能な、イオンで支援された反応装置を説明する概念図で
ある。本発明の第１の好ましい実施態様によれば、イオンビームを、曲面を有す
る金属薄膜、酸化物薄膜または有機物質２００の表面に照射するとき、電源２２
０から表面を改質する物質への電圧の印加によって、イオンガン２１０からのイ
オンと物質の表面の間の引力または斥力が生じ、同時にイオンガンからのＡｒ+ イオンが加速されて、物質の表面の組成と形状を変えるように、電荷のひずみが
得られる。すなわち、本発明によれば、保持具に電圧を印加しない既知の技術に
比べて、電圧が印加された保持具２３０が備えられている。さらに、本発明によ
れば、該保持具２３０は、真空チャンバーから絶縁され、正または負の電圧がそ
れに印加される。
【００２４】 図３は、本発明による、反応ガスの分圧を制御することが可能な、イオンで支
援された反応装置を説明する概念図である。既知の技術では、反応ガスは、該反
応ガスが保持具の周囲に供給されるとき、物質の表面の上に吹き付けられるため
に、反応ガスの量を制御することが困難である。しかしながら、図３に見られる
ように、本発明においては、表面を改質する物質３２０を、イオンビームＩＢを
発生させるイオンガン３４０から分離するために、分離壁３００、３１０が備え
られており、それによって、物質３２０の周囲の反応ガスの分圧を容易に制御で
きる。該分離壁３００、３１０は、表面を改質する物質３２０の周囲に吹き付け
られる反応ガスが、イオンガン３４０に導入されると、反応ガスが、イオンガン
３４０に備えられたフィラメントの熱ワイヤと反応して、そのためフィラメント
の熱ワイヤが、酸化または窒化によって損傷するおそれがあるという理由で、チ
ャンバーの中に設置される。それに加えて、反応ガスとフィラメントの熱ワイヤ
の間のこのような反応は、イオン源から発生するプラズマの形成を防止する。換
言すれば、物質の周囲の真空度が、イオン源の側の真空度より１０-3だけ低いの
で、反応ガスは、イオン源側には導入されず、外側に排出される。それによって
、あらかじめ定められた領域だけを暴露するために、分離壁３００、３１０を形
成すると、あらかじめ定められた表面だけを改質することが可能であり、そのた
め物質３２０の表面を選択的に改質でき、そして前述の問題の原因となる他の物
質の導入を防止できる。それに加えて、真空チャンバー３３０の、物質の周囲の
部分３３０ａと、部分３３０ｂまたはイオン源の周囲の部分３３０ｃの間の分圧
を、異なる真空度に設定していろいろと設置された真空ポンプ３５０ａ、３５０
ｂ、３５０ｃによって、制御できる。
【００２５】 図４は、本発明による、粉末物質の表面の改質を実施することが可能な、イオ
ンで支援された反応装置を説明する概念図である。既知の技術では、イオン源は
、イオンで支援された析出装置の下部に設置され、そして析出する物質は、その
上に置かれ、すなわち表面を改質するターゲットは、イオンスパッタリング法と
してイオン源の反対側に置かれる。しかし、このケースでは、微粒子からなる物
質や、不均一な形状の物質を、保持することは不可能である。しかしながら、本
発明によれば、粉末物質４２０は、チャンバー４１０の上部にイオン源４００を
設置し、該粉末物質４２０を攪拌することにより、表面を改質できる。粉末の表
面を改質するために、粉末物質４２０を保持して、それにイオンビームＩＢをイ
オン源４００から照射し、そして、モータ４５０によって駆動するとき該粉末物
質４２０を攪拌するために、保持具４３０を真空チャンバー４１０に備える。反
応ガスを吹き付けるケースでは、それを通して粉末物質に反応ガスを供給するた
めのガス吹き付けユニット４４０を、反応ガスの量が制御できるように、粉末物
質４２０または保持具４３０の周囲に設置する。
【００２６】 図５は、物質の１個を越える側を改質することが可能な、イオンで支援された
反応装置を説明する概念図である。換言すれば、イオン源の位置に関して、１枚
の布の表面またはフィルムの表面を改質することが可能な装置が示されている。
そこに示されるように、２個もしくはそれを越える数のイオン源５１０、５２０
が、チャンバーの上部または下部に、またはまたはチャンバー５００の中のそれ
ぞれ反対の位置に備えられ、それぞれのイオンビームＩＢを発生し、該イオンビ
ームを、それぞれ表面を改質する物質５３０の前および／もしくは後、または反
対側の表面に照射する。すなわち、球形の物質、曲がった物質などのような、い
ろいろな形状の物質の表面を一様に改質できるように、表面を改質する平面に対
して、４５°、６０°、９０°の角度に、イオンビームを照射することが可能で
ある。
【００２７】 図６は、バッチ型連続法を実施することが可能な、イオンビーム改質装置を説
明する図である。一般に、装置は、大量生産のためのフィルム、箔またはシート
の表面を連続的に処理するように設計されている。ここに示すように、長いフィ
ルムまたは繊維物質、すなわち織布をロールに巻いて、それに連続的な表面改質
を行う。上記の連続的な表面改質装置もまた、ロールにフィルムを巻き付ける仕
掛けを設置することにより、表面改質の度合いを制御するために、フィルムの速
度を制御することが可能であるという利点を有する。装置は、チャンバー６００
、チャンバー内の真空を維持するための真空源６５０、１個またはそれを越える
、それぞれイオンガンを有してチャンバー６００の上部もしくは下部に、または
少なくとも２個の、それぞれチャンバーの反対の位置に備えられ、それぞれのイ
オンビームを発生し、該イオンビームをそれぞれ表面を改質する物質６３０の前
および／もしくは後、または反対側の表面に照射する、イオン源６１０、６２０
、物質６３０を供給するためのローラー６３１、６３２、６３３、６３４、なら
びに反応ガスを物質のそれぞれの表面に供給して、そこにイオン源から発生した
イオンビームを照射する反応ガス供給マニホールド６４０ａ、６４０ｂを含み、
ここで物質６３０を、連続的にチャンバーの反応域に供給し、そこにイオンビー
ムを照射し、そして反応域から抜き出す。
【００２８】 図７は、外側の雰囲気からチャンバーの真空雰囲気に導入される物質を、連続
的に改質することが可能な、ビーム改質装置を説明する図である。一般に、イオ
ンビームを発生させるイオン源装置は、チャンバー内に高い真空度を維持すると
きにのみ、高品質を生むイオンビームを発生する。第１の真空ポンプ７１２によ
って、そこに最初の真空が形成される第１の真空チャンバー７１０では、低い真
空度が得られ、ついで所望の真空度が、他の真空ポンプ７０２によって、次の真
空チャンバー７００で順次に得られる。最初の真空が発生する第１の真空チャン
バー７１０は、最初の真空状態のみを形成するために備えられているので、大容
量の真空チャンバーは必要ない。もし最初の真空状態を所望どおりに形成できな
いならば、第２または第３の真空チャンバー７２０および第２または第３の真空
ポンプ７２２を備えることができる。所望の真空が形成されると、物質７３０を
反応域に移して、そこでイオン源７４０からのイオンビームＩＢを照射し、表面
改質を行う。改質された物質を抜き出す場合は、該物質を、所望の真空状態を得
たのと逆の順序で、より低い真空度を有する１個またはそれを越える数のチャン
バーを経由して抜き出し、ついで結果として得られた物質を、所望の方法で貯蔵
する。
【００２９】 図８は、酸化物物質の形成、または機械的強度を有する物質の形成に用いるこ
とができるウェーハのような、形造られた形態で供給される物質の、連続的な改
質が可能なイオンビーム装置を示す図である。この装置は、プレート状の表面を
改質するのに用いることができ、そこで、シリコンウェーハ、金属板およびセラ
ミックス薄膜の表面改質のような、有用な用途を有する。プレート形の物質を移
動させるために、イオンビーム改質チャンバーの両側に、収容チャンバー８２０
が付設され、ベルト形のコンベヤ系８３０が、イオンビーム改質チャンバーを横
断して延びる。第１に、保持具８４０を支持する垂直に動くロッドが、最大６個
の物品（ウェーハ、プレートなど）を同時に収容できる回転形保持具８４０を変
化させるために、上方および果報に動くことができる。第２に、各保持具８４０
が回転して、物品をイオンビーム改質チャンバーに移すためのバッチ形のコンベ
ヤ系８３０と連結する。保持具回転系８５０は、それぞれ６０°の角度で回転す
るパルスモータによって駆動される。
【００３０】 上述のように、本発明において、イオンで支援された反応装置内の反応ガスの
量、および改質する物質に照射されるイオンビームのエネルギーを、その表面に
関して制御することにより、物質の表面の特性を高めることができる。
【００３１】 本発明によって、実際の製造工程に適用できる、表面照射法または連続バッチ
法を実施することができる。
【００３２】 本発明の好ましい実施態様は、例示の目的のために開示されたものであり、当
業者は、付随する請求範囲に列挙されたような本発明の範囲と精神を逸脱しない
かぎり、各種の改良、付加および置換が可能であることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 既知の技術の、反応ガスを用いる、イオンで支援された反応装置を説明する概
念図である。
【図２】 本発明による、表面を改質する物質の表面に電圧を印加することが可能な、イ
オンで支援された反応装置を説明する概念図である。
【図３】 本発明による、反応ガスの分圧を制御することが可能な、イオンで支援された
反応装置を説明する概念図である。
【図４】 本発明による、粉末物質の表面の改質を実施することが可能な、イオンで支援
された反応装置を説明する概念図である。
【図５】 本発明による、物質の１個を越える側を改質することが可能な、イオンで支援
された反応装置を説明する概念的透視図である。
【図６】 本発明による、バッチ型連続法を実施することが可能な、イオンで支援された
反応装置を説明する概念図である。
【図７】 本発明による、物質を外側から真空チャンバーに導入することにより、物質の
表面を連続的に改質することが可能な、イオンで支援された反応装置を説明する
概念図である。
【図８】 本発明による、ウェーハのセットの形で供給される物質の表面を、連続的に改
質することが可能な、イオンで支援された反応装置を説明する概念図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 チョイ，ウォン・クク 大韓民国、ソウル 158−055、ヤンチョン −ク、モク ５−ドン、モクドン・アパー ト 303−1202 (72)発明者 チョウ，チュン 大韓民国、ソウル 136−101、スンブック −ク、チョンニュン １−ドン、16−488

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チャンバー； チャンバー内を真空に保つ手段； イオンビームを発生させるためのイオンガンを有するイオン源； 表面改質する物質を、イオン源からのイオンビームによって照射する位置に置
    くことができる保持具；および それを通して物質の表面に反応ガスを供給する反応ガス供給手段 を含む、イオンビームを用いて物質の表面を改質するための装置であって、 保持具がチャンバーから絶縁されているとき、保持具に電圧が印加され、それ
    によって、物質の表面に照射されるイオンビームのイオンエネルギーが制御され
    る表面改質装置。
  2. 【請求項２】 チャンバー； チャンバー内を真空に保つ手段； イオンビームを発生させるためのイオンガンを有するイオン源； 表面改質する物質を、イオン源からのイオンビームによって照射する位置に置
    くことができる保持具； それを通して物質の表面に反応ガスを供給する反応ガス供給手段；および 反応ガスが物質表面に供給されたとき該表面が改質される、チャンバーの物質
    反応部分を、チャンバーのイオン源を備える部分から分離する分離手段 を含む、イオンビームを用いて物質の表面を改質するための装置であって、 チャンバーの物質反応部分の真空レベルが、チャンバーのイオン源を備える部
    分の真空レベルより高い表面改質装置。
  3. 【請求項３】 チャンバー； チャンバー内を真空に保つ真空手段； チャンバーの上部に設置された、イオンビームを発生させるためのイオンガン
    を有するイオン源； 粉末物質を、イオン源からのイオンビームによって照射する位置に保持し、該
    粉末物質を攪拌することができる保持手段；および それを通して粉末物質の表面に反応ガスを供給する反応ガス供給手段 を含む、イオンビームを用いて粉末物質の表面を改質するための装置。
  4. 【請求項４】 ２個またはそれを越える数の真空手段を備え、さらに反応ガ
    スが物質表面に供給されたとき該表面が改質される、チャンバーの物質反応部分
    を、チャンバーのイオン源を供給する部分から分離する分離手段を含み、チャン
    バーの物質反応部分の真空レベルが、チャンバーのイオン源を供給する部分の真
    空レベルより高い、請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 チャンバー； チャンバー内を真空に保つ真空手段； ２個もしくはそれを越える数の、それぞれイオンガンを有し、チャンバーの上
    部もしくは下部、またはチャンバー内のそれぞれ反対の位置に備えられ、それぞ
    れのイオンビームを発生し、該イオンビームをそれぞれ前および／もしくは後、
    または表面改質する物質の反対の表面に照射する、少なくとも２個のイオン源； 物質を供給する手段；および その上にイオン源から発生するイオンビームを照射する物質の、それぞれの表
    面に反応ガスを供給する反応ガス供給手段 を含む、イオンビームを用いて連続的に物質の表面を改質するための装置であっ
    て、 物質が、チャンバーの反応域に連続的に供給され、その上にイオンビームが照
    射され、そして反応域から抜き出される表面改質装置。
  6. 【請求項６】 ２個またはそれを越える数の真空手段を備え、さらに反応ガ
    スが物質表面に供給されたとき該表面が改質される、チャンバーの物質反応部分
    を、チャンバーのイオン源を供給する部分から分離する分離手段を含み、チャン
    バーの物質反応部分の真空レベルが、チャンバーのイオン源を供給する部分の真
    空レベルより高い、請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記の物質が、ロールに巻かれ、該物質の一方の端が反応域
    に入るチャンバーの一方の側にロールから解かれており、そして反応域に入った
    物質の部分が、その上にイオンビームを照射されることによって表面改質され、
    ついで改質された物質がチャンバーの他の側でふたたびロールに巻き取られる、
    請求項５記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記の物質が、ウェーハ状で供給され、抜き出される、請求
    項５記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記のロール巻きされた物質が、チャンバーに受け入れられ
    る、請求項７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記のロール巻きされた物質が、チャンバーの外側に用意
    され、該物質が、チャンバーの外側から、反応域を有するチャンバーへロールか
    ら解かれ、そして表面改質された物質は、チャンバーの外側に抜き出されて、ふ
    たたびロールに巻き取られる、請求項７記載の装置。
  11. 【請求項１１】 表面改質する物質が反応チャンバーの外側から反応域に供
    給され、そして表面改質された物質が反応チャンバーの外側に抜き出されるとき
    に、チャンバー内で反応域の真空度が最も高い、請求項８記載の装置。
  12. 【請求項１２】 表面改質する物質が反応チャンバーの外側から反応域に供
    給され、そして表面改質された物質が反応チャンバーの外側に抜き出されるとき
    に、チャンバー内で反応域の真空度が最も高い、請求項１０記載の装置。
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