KR101907526B1 - 이온 충격을 이용하여 기판의 표면을 수정하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

이온 충격에 의한, 기판(6)의 표면의 수정을 위한 방법이 기술되며, 상기 방법에서, 이온들(7)은 프로세스 가스(10)에서 자기장-보조 글로우 방전에 의해 생성되고, 상기 자기장-보조 글로우 방전은 자기장(4)의 생성을 위해 적어도 하나의 자석(3) 및 전극(1)을 갖는 마그네트론(8, 9)에 의해 생성된다. 상기 프로세스 가스(10)는 적어도 하나의 음전기 성분을 가져서, 상기 음이온들(7)이 상기 자기장-보조 글로우 방전에서 생성되고, 상기 전극(1)의 표면에서 생성되는 상기 음이온들(7)은, 상기 전극(1)에 인가된 전기 전압에 의해 상기 기판(6)의 방향으로 가속된다. 상기 기판(6)을 타격하는 상기 음이온들(7)은 상기 기판(6)의 표면의 수정을 초래하여, 상기 기판(6) 내로 적어도 50㎚ 깊이로 연장되는 표면 구조(15)를 생성한다.

Description

이온 충격을 이용하여 기판의 표면을 수정하기 위한 방법 {METHOD FOR MODIFYING A SURFACE OF A SUBSTRATE USING ION BOMBARDMENT}

본 발명은 이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법에 관한 것이며, 특히 상기 방법을 이용하여, 폴리머 표면들 상에 반사 감소 표면 구조를 생성하는 것이 가능하다.

본 특허 출원은 독일 특허 출원 제 10 2011 013 822.6호의 우선권을 주장하며, 상기 독일 특허 출원의 개시 내용은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.

공보 WO 97/48992호로부터, 여러 얇은 투명 층들로 구성된 간섭 층 시스템을 적용함으로써, 폴리머 기판의 표면의 계면(interfacial) 반사가 감소될 수 있다는 것이 알려져 있다. 층 두께 정확도에 대한 높은 요구들로 인해 대면적 폴리머 기판들에 대한 적용이 기술적으로 복잡하지만, 이러한 간섭 층 시스템들은 일반적으로, 진공 코팅 방법들에 의해 적용된다. 더욱이, 폴리머들로 만들어진 기판들의 경우에, 일반적으로 산화 물질들로 형성되는 간섭 층 시스템의 충분한 접착력을 보장하는 것이 어렵다.

폴리머로 만들어진 기판의 계면 반사를 감소시키는 대안적인 수단은 공보 DE 10241708 B4호에 기술되어 있다. 이러한 방법에서, 이온 빔을 이용한 이온 충격에 의해 폴리머 기판의 표면에 생성되는 굴절률 그레디언트 층은 폴리머의 표면의 계면 반사를 감소시킨다. 그러나, 이온 빔을 이용한 폴리머 표면의 제안된 처리는, 대면적 기판들, 예를 들어 폴리머 필름들에 용이하게 적용될 수 없다.

본 발명의 목적은, 이온 충격에 의해, 기판, 특히 폴리머 기판의 표면을 수정하기 위한 방법을 명시하는 것이며, 상기 방법을 이용하여, 기판의 감소된 계면 반사를 달성하는 것이 특히 가능하며, 상기 방법은 대면적들의 처리에 적합해야 한다. 보다 상세하게, 상기 방법은, 예를 들어 필름의 형태의 기판이 롤로부터 풀리고 다른 롤 상으로 감기고, 그리고 이러한 방식으로, 표면의 처리를 위해 제공되는 진공 시스템을 통해, 바람직하게 지속적으로 이송되는 롤-대-롤(roll-to-roll) 동작으로 불리는 것에서 이용가능해야 한다.

이러한 목적은, 청구항 제1항에 따른 기판의 표면을 수정하기 위한 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 구성들 및 전개들은 종속 청구항들의 주제이다.

이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법의 일 구성에서, 이온들은 프로세스 가스에서의 자기장-보조 글로우 방전(magnetic field-assisted glow discharge)에 의해 생성된다. 자기장-보조 글로우 방전은 유리하게, 자기장의 생성을 위해 적어도 하나의 자석 및 전극을 갖는 마그네트론에 의해 생성된다.

이러한 마그네트론들은 그 자체로 알려져 있으며, 예를 들어 얇은 층들의 증착을 위해 마그네트론 스퍼터링 시스템들에서 이용된다. 그러므로, 본 명세서에 기술되는 방법은 유리하게, 기존의 진공 코팅 시스템들에서 구현될 수 있다.

통상의 마그네트론 스퍼터링에서, 플라즈마는 마그네트론에 의해 생성되고, 이용되는 프로세스 가스는 통상적으로, 희가스, 특히 아르곤이다. 마그네트론 스퍼터링에서, 플라즈마에서 발생된 양이온들은 전극으로 가속되고(accelerated), 그러므로 상기 전극은 또한 타겟으로 지칭된다. 전극을 타격하는(hit) 이온들은 전극 물질에서 원자들을 녹아웃(knock out)하고, 상기 원자들은 기판 상에 증착된다.

그 자체로 알려진 마그네트론 스퍼터링과 대조적으로, 적어도 하나의 음전기 성분(electronegative constituent)을 갖는 프로세스 가스가 본 명세서에 기술된 방법에서 이용되어서, 음이온들이 자기장-보조 글로우 방전에서 생성된다.

음이온들 중 적어도 몇몇은 전극의 표면에서 생성되고, 전극에 인가된 전기 전압에 의해 기판의 방향으로 가속된다. 바람직하게, 음이온들은 전극에 의해 가속되어서, 상기 음이온들은 적어도 100eV의 에너지로 기판을 타격한다.

기판을 타격하는 음이온들은 상기 기판의 표면의 수정을 초래한다. 보다 상세하게, 이러한 방식으로, 기판의 표면에서 반사-감소 표면 구조를 생성하는 것이 가능하다. 기판의 표면을 타격하는 이온들은 특히, 상기 기판으로부터의 물질 제거를 초래하며, 이를 통해 기판의 표면이 거칠어진다. 이러한 거칠어짐은 표면의 반사를 감소시키는 굴절률 그레디언트를 초래한다. 대안적으로, 인입하는 이온들이 기판의 표면 가까운(near-surface) 구역 내로 임플란트되는 것이 또한 가능하며, 이러한 방식으로 밀도 및/또는 굴절률 그레디언트가 생성된다.

기판의 표면은 특히 이온 충격에 의해 거칠어지며, 유리하게 상기 방법에 의해 비교적 깊은 구조들을 생성하는 것이 가능하다. 유리한 구성에서, 이온 충격에 의해, 기판 내로 적어도 50㎚ 깊이로 연장되는 구조가 기판의 표면에서 생성된다. 기판의 표면에서 생성된 구조들의 성질은 특히, 시간에 대해 마그네트론의 전극에 인가되는 전기 전압의 프로파일 및 크기(magnitude)에 있어서의 변동을 통해 변화될 수 있다.

기판의 방향으로의 음이온들의 가속을 위해 전극에 인가되는 전기 전압은 바람직하게 중간-주파수(mid-frequency) 전압이다. 중간-주파수 전압의 이용이, 전극의 표면에서의 음이온들의 형성을 촉진한다는 것이 발견되었다. 보다 바람직하게, 중간-주파수 전압은 1㎑ 내지 250㎑의 주파수를 갖는다.

기판들, 특히 폴리머 기판들 상에서의 반사-감소 효과의 달성뿐만 아니라, 상기 방법은 다른 목적들을 위한 표면의 거칠어짐을 위해 또한 이용될 수 있다. 상기 방법의 목표는, 예를 들어 흡수 계수(absorption coefficient)에 있어서의 증가 또는 특정 표면 영역에 있어서의 증가일 수 있다. 상기 방법은, 음전기 이온들에 의해 실질적으로 제거될 수 있는 모든 기판들에 대해 방지될 수 있다. 플라스틱들뿐만 아니라, 이는 특히 탄소와 관련된다.

프로세스 가스의 음전기 성분은 바람직하게 산소이다. 상기 방법의 추가의 유리한 구성에서, 프로세스 가스에서 이용되는 음전기 성분은 불소(fluorine) 또는 염소(chlorine)이다. 산소, 불소, 또는 염소의 이용은 특히 유리한데, 그 이유는, 폴링 전기음성도 스케일(Pauling electronegativity scale)에 따르면 이들 물질들은 화학적 원소들 가운데 가장 높은 전기음성도를 갖기 때문이다.

마그네트론의 전극은 바람직하게, 원소들 Al, Mg, Si 또는 Ti 중 적어도 하나로 이루어지거나 또는 포함한다. 전극은 또한, 적어도 10%의 중량 비율로 이들 원소들 중 적어도 하나를 포함하는 합금을 포함할 수 있다.

마그네트론은 예를 들어, 평판형(planar) 마그네트론일 수 있다. 평판형 마그네트론에서, 전극은 본질적으로 평평하며, 이는, 충돌하는 이온들을 통한 물질 제거로 인해 플라즈마와 대면하는 전극의 표면이 완전히 평면이 아닐 가능성을 배제하지는 않는다.

바람직한 구성에서, 마그네트론은 적어도 2개의 평판형 마그네트론들을 갖는다. 예를 들어, 2개의 평판형 마그네트론들은 서로 나란히 배열될 수 있고, 이러한 방식으로 이중(double) 마그네트론을 형성한다. 이는 보다 큰 기판들 또는 기판의 보다 큰 부분 영역들이 동시에 처리되는 것을 허용한다. 부가하여, 이동하는 기판의 경우에, 통과 속도가 유리하게 증가될 수 있다.

추가의 유리한 구성에서, 마그네트론은 관형(tubular) 마그네트론이다. 이러한 버전에서, 마그네트론의 전극은 관(tube)의 형태로 실시되고, 유리하게 상기 방법에 있어서 관의 회전의 축을 중심으로 회전된다. 이러한 경우, 마그네트론의 자석 시스템은 바람직하게, 움직이지 않는다. 정적 자기장은 글로우 방전이 발생하는 구역을 로컬라이징한다. 이러한 구역에서, 전극 상에서 흡착되는 음이온들은 기판의 방향으로 가속된다. 관형 마그네트론의 전극의 회전의 결과로서, 프로세스 가스의 음전기 성분의 흡착되는 원자들을 갖는 관형 전극의 구역들은 방전의 구역 내로 지속적으로 회전된다. 이러한 방식으로, 평판형 마그네트론의 이용의 경우에서보다, 상기 방법의 더 높은 효율성이 달성될 수 있다.

상기 방법의 유리한 구성에서, 마그네트론은 적어도 2개의 관형 마그네트론들을 갖는다. 보다 상세하게, 마그네트론은 2개의 관형 마그네트론들을 갖는 이중 마그네트론일 수 있다. 이는, 대면적 기판들의 처리 및/또는 이동하는 기판의 통과 속도에 있어서의 증가를 가능하게 한다.

상기 방법에서, 어떠한 전기 전압도 기판에 인가되지 않는다. 보다 상세하게, 어떠한 전기 전압도, 기판을 위해 이용되는 어떠한 기판 홀더에도 또한 인가되지 않는다. 따라서, 기판으로의 음이온들의 가속은 전적으로 마그네트론의 전극에 인가된 전압에 의해 실행된다. 그러므로, 상기 방법은, 전기적으로 절연된 폴리머들로 구성된 기판들을 전기적으로 절연하는데 특히 적합하다.

기판은 특히 폴리머 기판일 수 있다. 상기 방법은 유리하게, 다수의 폴리머들의 표면의 수정을 위해 이용될 수 있다. 보다 상세하게, 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA), 에틸렌-테트라플루오르에틸렌(ethylene-tetrafluoroethylene; ETFE), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN) 또는 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose; TAC)를 포함할 수 있다.

부가하여, 상기 방법은, 표면 수정, 특히 기판의 표면에서의 반사-감소 나노구조의 생성이 비교적 신속하게 달성될 수 있다는 이점을 갖는다. 바람직하게, 기판의 표면에는 200s 이내 동안 이온들이 조사된다(irradiated).

상기 방법은 유리하게 이온 충격 동안 기판이 지속적으로 이동되는 진공 시스템에서 실시될 수 있다. 바람직하게, 기판은 이온 충격 동안 적어도 1m/min의 속도로 이동된다. 예를 들어, 기판은 상기 방법의 실시 동안 컨베이어 벨트를 이용하여 이동된다. 상기 방법은 특히, 벨트-코팅 시스템으로서 제공된 진공 시스템에서 수행될 수 있다.

보다 상세하게, 상기 방법에 의해, 대면적 기판들, 예를 들어 필름들을 롤-대-롤 방법으로 처리하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 기판은 롤로부터 풀리고, 다른 롤 상으로 감기며, 이러한 방식으로, 상기 방법에서 생성되는 이온 빔을 통하여 지속적으로 이동된다.

유리하게, 이온 충격에 의해, 구조가 기판의 표면에서 발생되며, 상기 구조는 기판 표면에 수직으로 이어지는 방향으로 굴절률 그레디언트를 생성한다. 이는, 기판의 표면에서 생성되는 구조화로 인해 기판과 주위 매질 사이의 계면에서의 굴절률이 갑자기 변경되지 않지만, 연속적인 전이를 형성한다는 것을 의미한다. 바람직하게, 굴절률 그레디언트의 구역은 기판의 표면에 수직의 방향으로 적어도 50㎚의 범위를 초과하여 연장된다. 보다 상세하게, 이온 충격에 의해 이러한 방식으로 생성된 구조는 기판의 표면의 반사를 감소시킨다. 보다 상세하게, 상기 방법은 그러므로 기판의 표면을 무반사(non-reflective)로 만들기에 적합하며, 대면적들, 예를 들어 폴리머 필름의 표면을, 비교적 단순하고 저렴한 방식으로 처리하는 것이 또한 가능하다.

본 발명은 도 1 내지 도 4와 함께 예시적인 실시예들에 의해 이후 상세하게 예시된다.

도 1은 제 1 예시적인 실시예에서 기판의 표면을 수정하기 위한 방법의 수행을 위한 장치를 관통하는 단면의 개략도이고,
도 2는 일 예시적인 실시예에서 시간에 대한 전극에서의 전압의 프로파일의 그래프의 형태의 개략적 예시이고,
도 3은 일 예시적인 실시예에서 기판의 표면에서 획득된 표면 구조를 관통하는 단면의 개략도이고, 그리고
도 4는 제 2 예시적인 실시예에서 기판의 표면의 수정을 위한 방법의 수행을 위한 장치를 관통하는 단면의 개략도이다.

동일한 또는 동등한 구성들에는 각각 도면들에서 동일한 참조 번호들이 주어진다. 도시된 구성들 및 서로에 대한 구성들의 크기 비율들은 축척에 맞는 것으로 간주되지 않아야 한다.

기판(6)의 표면의 수정을 위한 방법을 수행하기 위한 도 1에 도시된 장치는 2개의 평판형 마그네트론들(8)의 어레인지먼트를 갖는다. 각각의 평판형 마그네트론(8)은 중간-주파수 전압 발생기(2)에 접속된 전극(1)을 갖는다. 부가하여, 각각의 평판형 마그네트론(8)은 자기장(4)을 생성하는 자석들(3)을 포함한다.

상기 방법은, 프로세스 가스(10)가 제공되는 진공 시스템에서 수행된다. 상기 방법은 유리하게, 대면적 기판들(6)의 처리에 적합하다. 예를 들어, 기판(6)은 롤(14) 상에서 필름의 형태로 이송될 수 있다. 기판(6)은 바람직하게, 상기 방법의 수행 동안 멀리서 마그네트론들(8)을 지나 지속적으로 이동된다.

마그네트론들(8)에 의해, 상기 방법에서, 자기장-보조 글로우 방전이 프로세스 가스(10)에서 생성된다. 이는 프로세스 가스(10)에서 플라즈마를 생성하며, 자석들(3)에 의해 발생된 자기장들(4)은 플라즈마로부터의 전자들의 확산을 방지하도록 의도된다.

자기장-보조 글로우 방전에서, 프로세스 가스(10)에서 양이온들(5)이 먼저 생성되고, 상기 양이온들(5)은 전극들(1)의 방향으로 가속된다. 양이온들(5)은 예를 들어, 프로세스 가스(10) 내에 존재하는 희가스의 이온들이다. 프로세스 가스(10)는 예를 들어, 아르곤을 포함할 수 있다.

본 명세서에 기술된 방법에서, 프로세스 가스(10)는 적어도 하나의 음전기 성분을 포함한다. 음전기 성분은 바람직하게 산소이다. 대안적으로, 프로세스 가스(10)는 또한, 음전기 성분으로서 예를 들어, 불소 또는 염소를 포함할 수 있다. 산소, 불소 및 염소는 특히 높은 전기음성도 값들을 특징으로 한다. 적어도 하나의 음전기 성분을 포함하는 프로세스 가스(10)에 의해, 자기장-보조 글로우 방전이 음이온들(7)을 발생시킨다. 음이온들 중 몇몇은 플라즈마 내에서 형성된다. 이들 음이온들은 일반적으로, 비교적 낮은 에너지들을 가지며, 그러므로 일반적으로 플라즈마를 떠날 수 없다. 추가의 음이온들(7)은 전극들(1)의 표면에서 생성된다. 이들 음이온들(7)은, 바람직하게 100 볼트를 초과하는 전기 전압에 의해 기판(6)의 방향으로 가속되고, 유리하게 기판(6)의 표면의 수정을 위해 상기 방법에서 기능한다.

전극(1)의 표면 상에서의 음이온들(7)의 형성은 중간-주파수 전압 발생기(2)를 이용하여 전극들(1)을 동작시킴으로써 촉진된다는 것이 발견되었다. 중간-주파수 전압은, 유리하게 1㎑ 내지 250㎑인 주파수를 갖는다. 예를 들어, 주파수는 100㎑일 수 있다.

시간(t)의 함수로서 전압 발생기(2)에 의해 발생된 방전 전압(U)의 예시적인 프로파일이 도 2에 도시된다. 제 1 시간 범위(11)(오프 페이즈)에서, 어떠한 전압도 전극들(1)에 인가되지 않고, 이러한 시간 범위 내에서 전극들(1)은 예를 들어, 산소 원자들 또는 분자들을 갖는 프로세스 가스(10)의 음전기 성분으로 커버된다. 제 2 시간 범위(12)(점화 페이즈)에서, 전압에서 뚜렷한 피크가 존재하며, 이는 1000eV를 초과하는 에너지들을 갖는 고에너지 이온들의 형성을 초래한다. 작용(work) 페이즈로 불리는 제 3 시간 범위(13)에서, 적어도 100V, 바람직하게 수백 볼트의 방전 전압이 발생하고, 이를 이용하여, 음이온들(7)이 기판(6)의 방향으로 가속된다.

기판(6)의 방향으로 가속되는 음이온들(7)에 의해 기판(6)의 표면에서 생성되는 표면 구조는, 개개의 시간 범위들(11, 12, 13)의 지속시간들에 의존하고, 그러므로 특히, 전압 발생기(2)를 이용하여 생성된 중간-주파수 전압의 펄스 파라미터들에 있어서의 변동에 의해 영향받을 수 있다. 도 2에 도시된 전압 프로파일은 알루미늄 전극(1)을 이용하여 측정되었다. 다른 전극들(1)이 이용될 때, 기본 전압 프로파일에서 어떠한 변화도 없지만, 전압의 크기 및 개개의 시간 범위들(11, 12, 13)의 지속시간에서 변화가 있어서, 다양한 전극들의 이용을 통해, 기판(6)의 표면에서 다양한 종류들의 구조들을 생성하는 것이 가능하다.

상기 방법에서, 기판(6)의 표면에서, 도 3의 단면도에서 예로서 도시된 바와 같은 표면 구조(15)가 유리하게 생성된다. 표면 구조(15)는 바람직하게, 적어도 50㎚의 깊이(t)까지 기판(6) 내로 연장된다. 보다 상세하게, 기판(6)의 표면에서 표면 구조(15)는 굴절률 그레디언트를 형성한다. 이는, 기판(6)과 주위 매질 사이의 계면에서의 굴절률이, 표면 구조(15)로 인해 어떠한 갑작스러운 변화를 갖지 않지만, 표면 구조(15)의 깊이(t)에 대응하는 구역에 걸쳐 기판 표면에 수직의 방향으로 지속적으로 변화된다는 것을 의미한다. 기판(6)의 표면에서의 이러한 굴절률 그레디언트는 특히, 기판(6)의 표면의 반사를 감소시킬 수 있다.

본 명세서에 기술된 방법은, 이러한 방식으로 기판(6)의 표면을 무반사로 만드는 것이 비교적 신속하고 저렴하게, 보다 상세하게는 대면적 기판들 상에서 또한 달성될 수 있다는 이점을 갖는다. 예를 들어, 벨트-코팅 시스템에서 0.5m/min의 통과 속도의 기판의 이동과 함께 단지 30초의 처리 시간 후에 기판 물질로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 처리의 과정에서 계면 반사의 저하를 달성하는 것이 가능하였다.

도 4는 상기 방법을 수행하기 위한 장치의 추가의 예시적인 실시예를 개략적 단면도로 도시한다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예와 대조적으로, 2개의 관형 마그네트론들(9)이 자기장-보조 글로우 방전을 생성하기 위해 이용된다. 관형 마그네트론들(9) 각각은, 상기 방법의 수행 동안 바람직하게 그들의 주축(principal axis)을 중심으로 회전되는 원통형 관들의 형태로 전극들(1)을 갖는다. 관형 마그네트론들(9)의 자석들(3)은 이동되지 않으며, 따라서 각각 정적 자기장(4)을 발생시킨다. 그들의 주축을 중심으로 한 관형 전극들(1)의 회전의 결과로서, 프로세스 가스(10)의 음전기 성분의 흡수된 원자들 또는 분자들을 갖는 전극 표면들의 새로운 구역들이, 자기장-보조 글로우 방전이 발생하는 자기장(4)의 구역 내로 지속적으로 이송된다.

그러므로 이러한 버전에서, 음이온들(7)은 전극들(1)의 표면들에서 특히 효율적으로 생성되고, 상기 음이온들(7)은 기판(6)의 방향으로 가속된다.

부가하여, 이러한 예시적인 실시예는, 전극 표면들(1)에서 생성되는 음이온들(7)의 수가, 전극들(1)의 회전의 각속도에서의 변동에 의해 변화될 수 있고, 따라서 전압 프로파일과 독립적으로 조정될 수 있다는 이점을 갖는다. 이는 특히, 예를 들어 방전 전압의 정현파 프로파일을 생성하는 비교적 단순한 전압 발생기(2)의 이용을 가능하게 한다.

자석들(3)에 의해 발생된 자기장(4)의 정렬에서의 변화를 통해, 음이온들(7)의 공간 분포 및 상기 음이온들(7)의 각 분포를 조정하는 것이 가능하다. 관형 전극들(1)의 회전으로 인해, 전극들(1)의 표면들은 균질하게 마모되어서, 음이온들(7)의 각 분포 및 공간 분포는, 심지어 전극들(1)의 연장된 서비스 수명의 경우에도 크게 변경되지 않는다.

여러 관형 마그네트론들(9)의 이용을 통해, 이온 충격 동안에 이동하는 기판(6)의 통과 속도를 증가시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 2m/min의 통과 속도로 4개의 관형 마그네트론들(9)의 동시 동작을 통한 PET 기판(6)의 일 면의 처리를 통해, 처리되지 않은 기판과 비교하여 전달에 있어서 평균 4%의 증가가 달성되었다.

본 발명은 예시적인 실시예들의 설명에 의해 한정되지 않는다. 대신, 본 발명은, 이러한 피처 또는 그 자체의 이러한 조합이 청구범위 또는 예시적인 실시예들에서 명시적으로 지정되지 않을지라도, 모든 각각의 신규한 피처 및 피처들의 모든 각각의 조합을 포함하며, 상기 피처들의 모든 각각의 조합은 특히 청구범위의 피처들의 모든 각각의 조합을 포함한다.

Claims (14)

1. 이온 충격(ion bombardment)에 의해 기판(6)의 표면을 수정하기 위한 방법으로서,
   이온들(7)이 프로세스 가스(10)에서의 자기장-보조 글로우 방전(magnetic field-assisted glow discharge)에 의해 생성되고,
   상기 자기장-보조 글로우 방전은 자기장(4)의 생성을 위해 적어도 하나의 자석(3) 및 전극(1)을 갖는 마그네트론(8, 9)에 의해 생성되고,
   상기 프로세스 가스(10)는, 음이온들(7)이 상기 자기장-보조 글로우 방전에서 생성되도록, 적어도 하나의 음전기 성분(electronegative constituent)을 갖고,
   상기 전극(1)의 표면에서 생성되는 상기 음이온들(7)은, 상기 전극(1)에 인가된 전기 전압에 의해 상기 기판(6)의 방향으로 가속되고,
   상기 기판(6)을 타격하는 상기 음이온들(7)은 상기 기판(6)의 표면의 수정을 초래하고,
   상기 이온 충격에 의해, 상기 기판(6) 내로 적어도 50㎚ 깊이로 연장되는 표면 구조(15)가 상기 기판(6)의 표면에서 생성되며,
   상기 기판(6)은 상기 이온 충격 동안 적어도 1m/min의 속도로 이동되는,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전기 전압은 1㎑ 내지 250㎑의 주파수를 갖는,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 프로세스 가스(10)의 음전기 성분은 산소인,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 프로세스 가스(10)의 음전기 성분은 불소(fluorine) 또는 염소(chlorine)인,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 마그네트론(8, 9)의 전극(1)은 Al, Mg, Si 또는 Ti 중 적어도 하나, 또는 적어도 10%의 중량 비율로 이들 원소들 중 적어도 하나를 포함하는 합금을 포함하는,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 마그네트론은 적어도 하나의 평판형(planar) 마그네트론(8)을 갖는,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 마그네트론은 적어도 하나의 관형(tubular) 마그네트론(9)을 갖는,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   어떠한 전압도 상기 기판에 인가되지 않는,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 기판(6)은 폴리머 기판인,
   이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판(6)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA), 에틸렌-테트라플루오르에틸렌(ethylene-tetrafluoroethylene; ETFE), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN) 또는 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose; TAC)를 포함하는,
    이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판(6)의 표면에는 200s 이내 동안 상기 이온들(7)이 조사되는(irradiated),
    이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
12. 삭제
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이온 충격은 상기 기판(6)의 표면에서 표면 구조(15)를 생성하며, 상기 표면 구조(15)는 굴절률 그레디언트를 생성하는,
    이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.
14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이온 충격에 의해 생성된 표면 구조(15)는 상기 기판(6)의 표면의 반사를 감소시키는,
    이온 충격에 의해 기판의 표면을 수정하기 위한 방법.

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