ES2344851T3 - Procedimiento para fabricar un articulo recubierto con subcapa tratada por haz de iones. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para fabricar un artículo recubierto, el procedimiento comprendiendo: proporcionar un sustrato de vidrio; formar una capa que comprenda nitruro de silicio sobre el sustrato; tratar por haz de iones la capa que comprende nitruro de silicio de manera que se haga que por lo menos parte de la capa que comprende nitruro de silicio comprenda Si3N4 dopado con nitrógeno; y formar sobre el sustrato una capa reflectante de infrarrojo (IR) que comprenda plata sobre por lo menos la capa tratada por haz de iones que comprende nitruro de silicio.
Description
Procedimiento para fabricar un artículo
recubierto con subcapa tratada por haz de iones.
Esta invención se refiere a un procedimiento
para fabricar un artículo recubierto que incluye un recubrimiento
de control solar como un recubrimiento de baja E. El recubrimiento
de baja E incluye una capa (p. ej., una capa de fondo) que se trata
iónicamente. En determinadas formas de realización de ejemplo, una
capa de fondo que comprende nitruro de silicio se trata por haz de
iones simultáneamente con pulverización iónica. Los artículos
recubiertos fabricados de acuerdo con determinadas formas de
realización de ejemplo de esta invención pueden usarse en el
contexto de los parabrisas de vehículos, unidades de ventana de
vidrio aislante (IG), otros tipos de ventanas, o en cualquier otra
aplicación adecuada.
Los artículos recubiertos se conocen en la
técnica para su uso en aplicaciones de ventanas como unidades de
ventana de vidrio aislante (IG), ventanas de vehículos, y/o
similares. Ejemplos de recubrimientos de baja emisividad baja E) no
limitativos se ilustran y/o describen en los documentos de patente
US n^{os} 6.723.211; 6.576.349; 6.447.891; 6.461.731; 3.682.528;
5.514.476; 5.425.861; y 2003/0150711.
En determinadas situaciones, los diseñadores de
artículos recubiertos con recubrimientos de baja E se esfuerzan por
conseguir una combinación de transmisión visible alta, color
básicamente neutro, baja emisividad (o emisión), resistencia de
capa baja (R_{s}), y buena durabilidad. La transmisión visible
alta por ejemplo puede permitir que los artículos recubiertos
resulten más deseables en aplicaciones como los parabrisas de
vehículos o similares, mientras que las características de baja
emisividad (baja E) y resistencia de capa baja (R_{s}) permiten
que tales artículos recubiertos bloqueen cantidades significativas
de radiación IR para reducir por ejemplo un calentamiento no
deseable de los interiores de vehículos o edificios. Suele resultar
difícil obtener unas propiedades de transmisión visible alta y
control solar adecuado, combinadas con una buena durabilidad porque
los materiales usados para mejorar la durabilidad suelen causar
caídas no deseables de la transmisión visible y/o cambios de color
no deseables del producto tras el tratamiento térmico.
Los artículos recubiertos usados en ventanas (p.
ej., ventanas de vehículos, ventanas arquitectónicas, o similares)
a menudo tienen que tratarse térmicamente (p. ej., templarse
térmicamente, doblarse por calor y/o reforzarse por calor). Sin
embargo, un problema que se da frecuentemente con el tratamiento
térmico es la migración del sodio (Na) al recubrimiento desde el
sustrato de vidrio. Por ejemplo, durante el tratamiento térmico (HT)
el sodio tiende a migrar desde el sustrato de vidrio al
recubrimiento y puede dañar severamente la(s) capa(s)
reflectante(s) de infrarrojo (IR) (p. ej., capa o capas de
plata) si tal migración del sodio alcanza la(s)
misma(s).
Se ha propuesto usar nitruro de silicio
depositado mediante pulverización iónica como capa de base para los
recubrimientos en un esfuerzo por reducir la migración del sodio que
puede darse durante el tratamiento térmico. Sin embargo, el nitruro
de silicio formado sólo mediante pulverización iónica resulta
problemático en algunos aspectos. La Fig. 1 de la presente
solicitud, por ejemplo, ilustra que las capas de nitruro de silicio
depositadas por pulverización iónica desarrollan un aumento de los
huecos definidos en las mismas a medida que aumenta la velocidad de
deposición por pulverización iónica (el dato de la Fig. 1 es del
nitruro de silicio depositado sólo a través de pulverización iónica
de una manera conocida). Un gran número de huecos en una capa de
base de nitruro de silicio puede resultar poco aconsejable puesto
que el sodio puede migrar a través de la capa durante el
tratamiento térmico por tales huecos, y atacar la(s)
capa(s) reflectante(s) de IR lo que lleva a un daño
estructural y/o fallo del recubrimiento. Por ejemplo, tales ataques
del sodio pueden aumentar la opacidad en el artículo recubierto
tratado térmicamente y/o perjudicar las características ópticas del
artículo recubierto tras el tratamiento térmico.
La patente US nº 5.569.362 divulga una técnica
para tratar por haz de iones un recubrimiento usando por lo menos
oxígeno para densificar el mismo. Sin embargo, la patente '362 no
está relacionada con dopar Si_{3}N_{4} con nitrógeno, no está
relacionada con productos tratados térmicamente y problemas que
puedan surgir tras el tratamiento térmico, y es poco aconsejable en
lo referente a que su uso de cantidades significativas de oxígeno
en el haz de iones hace las capas tratadas y las capas adyacentes a
las mismas susceptibles a cambios no deseados significativos tras
el tratamiento térmico.
El documento US 2002/0064662 divulga un
procedimiento para fabricar un artículo recubierto que comprende la
pulverización iónica de una capa de nitruro de silicio sobre un
sustrato y la formación de una capa de plata sobre la capa de
nitruro de silicio. El documento US 2003/235719 divulga un
procedimiento similar que comprende la pulverización iónica de una
capa de nitruro de silicio directamente sobre el sustrato, y la
formación de una capa de ZnO y a continuación una capa de plata
sobre la misma. La capa de nitruro de silicio puede doparse
adicionalmente con aluminio. Las capas de nitruro de silicio de
estos documentos se aplican mediante un proceso de pulverización
iónica regular y mostrarán así los mismos problemas con respecto a
la migración del sodio desde el sustrato de vidrio como se explicó
anteriormente.
El documento EP 0 636 702 A1 se ocupa del mismo
problema, es decir evitar la fusión de los metales alcalinos
contenidos en el vidrio de sustrato a través de las diversas capas
de cinc dispuestas sobre el sustrato. De acuerdo con EP'702 el
nitruro de silicio tiene una propiedad de barrera alcalina superior
a la del silicio, sin embargo con los procedimientos convencionales
para formar películas de nitruro de silicio, el efecto barrera de
estas capas no resulta suficiente. La EP'702 sugiere mejorar la
función de barrera alcalina de las películas de nitruro de silicio
proporcionando un procedimiento para formar una película de nitruro
de silicio sobre un sustrato mediante pulverización iónica usando
un gas que contenga nitrógeno como gas de pulverización iónica y
una diana de pulverización iónica compuesta principalmente por
silicio, en el que se aplica un voltaje negativo intermitente a la
diana.
En vista de lo anterior, se pondrá de manifiesto
para los expertos en la técnica que existe una necesidad de un
procedimiento de fabricación de un artículo recubierto con una capa
tratada por haz de iones de manera adecuada para por lo menos uno
de: (a) mejorar las características ópticas del artículo recubierto
como la reducción de la opacidad y/o coloración tras un tratamiento
térmico opcional; (b) mejorar la durabilidad del artículo
recubierto; y/o (c) reducir el potencial para un cambio
significativo de las características ópticas del recubrimiento tras
el tratamiento térmico.
Este problema se resuelve mediante el
procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, se usa el tratamiento iónico de una
capa(s) para controlar y/o modificar la estequiometría de
la(s) capa(s) en un recubrimiento (es decir, control
y/o modificación de la estequiometría).
Se ha descubierto que el tratamiento por haz de
iones de una capa (p. ej., capa que incluye nitruro de silicio)
tiene como resultado inesperadamente una migración de sodio (Na)
reducida a través de la misma durante el tratamiento térmico (HT)
del artículo recubierto, mejorando de ese modo las características
ópticas del mismo.
Puede usarse un tratamiento por haz de iones de
capas de recubrimiento superior para mejorar la durabilidad del
artículo recubierto, mientras que el tratamiento por haz de iones de
otras capas como capas de base o de fondo puede usarse para reducir
la posible migración de sodio durante un tratamiento térmico
opcional y/o mejorar la durabilidad.
En diferentes formas de realización de esta
invención, el tratamiento por haz de iones puede llevarse a cabo:
(a) después de que la capa se ha depositado por pulverización
iónica, y/o (b) mientras la capa se está depositando por
pulverización iónica. El primer caso puede denominarse granallado,
mientras que el último caso puede denominarse deposición asistida
por haz de iones (IBAD) en determinados casos de ejemplo. El
tratamiento por haz de iones tipo IBAD, llevado a cabo
simultáneamente con la pulverización iónica, a menudo se prefiere
para el tratamiento por haz de iones de las capas de base para
reducir la migración de sodio.
En esta invención, el tratamiento por haz de
iones se lleva a cabo de manera que parte de o toda una capa que
incluye nitruro de silicio se vuelva rica en nitrógeno (rico en N).
En tales formas de realización, se reducen o eliminan los enlaces
de Si libres, y se proporciona nitrógeno excedente en la capa. Esto
puede denominarse en determinados casos solución sólida de nitruro
de silicio dopado con N. De esta manera, la capa comprende
Si_{3}N_{4} que se dopa adicionalmente con más nitrógeno. En
determinadas formas de realización de ejemplo, el Si_{3}N_{4}
puede doparse con por lo menos un 0,1% (% atómico) más de nitrógeno,
más preferentemente desde aproximadamente un 0,5 hasta un 20% más
de nitrógeno, incluso más preferentemente desde aproximadamente un
1 hasta un 10% más de nitrógeno, y lo más preferentemente desde
aproximadamente un 2 hasta un 10% más de nitrógeno (o exceso de
nitrógeno). A diferencia del nitrógeno en el Si_{3}N_{4} de la
capa, el nitrógeno excedente (o el nitrógeno de dopaje indicado
anteriormente) no se une al Si (pero puede unirse o no a
otro(s) elemento(s)). Este dopaje con nitrógeno del
Si_{3}N_{4} puede estar presente en toda la capa que comprende
nitruro de silicio, o de manera alternativa sólo en una parte de la
capa que comprende nitruro de silicio (p. ej., próxima a una
superficie superior de la misma en las formas de realización de
granallado).
Sorprendentemente, se ha descubierto que este
nitrógeno excedente en la capa (es decir, debido al dopaje con N de
Si_{3}N_{4}) resulta ventajoso en lo referente a que tiene como
resultado menos defectos estructurales, una migración de sodio
reducida durante el tratamiento térmico opcional cuando se usa en
una capa bajo una capa(s) reflectante(s) de IR, y
hace la capa menos reactiva al oxígeno mejorando de ese modo las
características de durabilidad.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, se usan por lo menos iones nitrógeno (N) para
tratar iónicamente una capa que comprende nitruro de silicio. En
determinadas formas de realización de ejemplo, usando un
tratamiento por haz de iones después de pulverización iónica (es
decir, granallado), tal tratamiento por haz de iones puede incluir
utilizar una energía de por lo menos aproximadamente 550 eV por ión
N_{2}^{+}, más preferentemente desde aproximadamente 550 hasta
1.200 eV por ión N_{2}^{+}, incluso más preferentemente desde
aproximadamente 600 hasta 1.100 eV por ión N_{2}^{+}, y lo más
preferentemente desde aproximadamente 650 hasta 900 eV por ión
N_{2}^{+} (un ejemplo es 750 eV por ión N_{2}^{+}). Se ha
descubierto sorprendentemente que tales energías iónicas permiten a
producir unas características excelentes de niveles de nitrógeno en
una capa típicamente depositada por pulverización iónica de un
espesor adecuado, reducir significativamente el número de enlaces
de Si libres por lo menos próximos a la superficie de la capa que
comprende el nitruro de silicio, proporcionar unas características
de tensión mejoradas al recubrimiento/capa, proporcionar unas
características de dopaje excelentes, reducir el potencial de
migración de sodio, y/o hacer que parte de o toda la capa se vuelva
rica en nitrógeno (rico en N) lo que resulta ventajoso con respecto
a la durabilidad. Posiblemente, tal tratamiento por haz de iones
después de pulverización iónica pueda incluso hacer que la tensión
de la capa cambie de tensa a compresiva en determinados casos de
ejemplo.
En las formas de realización de IBAD donde el
tratamiento por haz de iones se lleva a cabo simultáneamente con la
pulverización iónica de la capa, se ha descubierto sorprendentemente
que una energía iónica menor que por lo menos aproximadamente 100
eV por ión N_{2}^{+}, más preferentemente desde aproximadamente
200 hasta 1.000 eV por ión N_{2}^{+}, más preferentemente desde
aproximadamente 200 hasta 600 eV por ión N_{2}^{+}, aun más
preferentemente desde aproximadamente 300 hasta 500 eV por ión
N_{2}^{+} (ejemplo de 400 eV por ión N_{2}^{+}) resulta lo
más adecuado en la superficie que está tratándose. Se ha descubierto
sorprendentemente que tales energías iónicas en las formas de
realización de IBAD reducen significativamente el número de enlaces
de Si libres, proporcionan unas características de tensión mejoradas
al recubrimiento/capa, proporcionan unas características de dopaje
excelentes, reducen la migración de sodio durante el tratamiento
térmico, y/o hacen que parte de o toda la capa se vuelva rica en
nitrógeno (rico en N) lo que resulta ventajoso con respecto a la
durabilidad.
En determinadas formas de realización de
ejemplo, el uso de tratamientos de iones de la presente memoria
puede acelerar el proceso de fabricación permitiendo usar unas
velocidades mayores en la deposición por pulverización iónica de
determinada(s) capa(s) de un recubrimiento sin sufrir
problemas de durabilidad significativos.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un
artículo recubierto, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un
sustrato de vidrio; formar una capa que comprenda nitruro de
silicio sobre el sustrato; tratar por haz de iones la capa que
comprende nitruro de silicio de manera que se haga que por lo menos
parte de la capa que comprende nitruro de silicio comprenda
Si_{3}N_{4} dopado con nitrógeno; y formar sobre el sustrato una
capa reflectante de infrarrojo (IR) que comprenda plata sobre por
lo menos la capa tratada por haz de iones que comprende nitruro de
silicio.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 es un gráfico que ilustra la
formación de huecos como una función de la velocidad de deposición
por pulverización iónica para el nitruro de silicio.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra
determinadas etapas llevadas a cabo al fabricar un artículo
recubierto de acuerdo con una forma de realización de ejemplo de
esta invención.
La Figura 3 es una vista en sección transversal
de un artículo recubierto fabricado de acuerdo con una forma de
realización de ejemplo de esta invención.
Las Figuras 4(a) y 4(b) son vistas
en sección transversal que ilustran técnicas diferentes para tratar
por haz de iones el nitruro de silicio (p. ej., en el contexto de
una capa de base y/o una capa de recubrimiento superior) con por lo
menos iones de nitrógeno de acuerdo con unas formas de realización
de ejemplo de esta invención.
La Figura 5 es una vista en sección transversal
de un artículo recubierto, donde está tratándose una capa de
nitruro de silicio (p. ej., recubrimiento superior, capa de base, o
similares) por haz de iones con por lo menos iones de oxígeno para
formar una capa que comprenda oxinitruro de silicio que puede
garduarse por oxidación en determinados casos de ejemplo.
La Figura 6 es una vista en sección transversal
de una fuente de iones de ejemplo que puede usarse para tratar unas
capas por haz de iones de acuerdo con unas formas de realización de
ejemplo de esta invención.
La Figura 7 es una vista en perspectiva de la
fuente de iones de la Fig. 6.
La Figura 8 es un diagrama que ilustra una
deposición asistida por haz de iones (IBAD) de una capa de acuerdo
con una forma de realización de ejemplo de esta invención; ésta
puede usarse para tratar por haz de iones cualquier capa mencionada
en la presente memoria que pueda tratarse por haz de iones.
\vskip1.000000\baselineskip
En relación a continuación a los dibujos
adjuntos en los que números de referencia iguales indican partes
iguales a lo largo de las varias vistas.
Los artículos recubiertos de la presente memoria
pueden usarse en aplicaciones como parabrisas de vehículos,
ventanas monolíticas, unidades de ventana IG, y/o cualquier otra
aplicación adecuada que incluya sustratos de vidrio simples o
múltiples con por lo menos un recubrimiento de control solar en los
mismos. En las aplicaciones de parabrisas de vehículos, por
ejemplo, pueden laminarse un par de sustratos de vidrio junto con
una capa basada en polímeros de un material como PVB, y se
proporciona el recubrimiento de control solar (p. ej., recubrimiento
de baja emisividad o baja E) en la superficie interior de uno de
los sustratos de vidrio adyacentes a la capa basada en polímeros.
En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención,
el recubrimiento de control solar (p. ej., recubrimiento de baja E)
incluye una pila de plata doble, aunque esta invención no se limita
a ella en todos los casos (p. ej., también pueden usarse pilas de
plata simple y otras pilas de capas de acuerdo con determinadas
formas de realización en esta invención).
En determinados casos de ejemplo, se ha
descubierto sorprendentemente que el tratamiento iónico, si se lleva
a cabo con una energía iónica particular para un material
particular, puede llevarse a cabo de manera que haga que una capa
inferior logre una resistencia mejorada a la migración de sodio tras
un tratamiento térmico opcional. Se ha descubierto que el
tratamiento por haz de iones de una capa (p. ej., capa que incluye
nitruro de silicio) tiene como resultado inesperadamente una
migración de sodio (Na) reducida a través de la misma durante el
tratamiento térmico (HT) del artículo recubierto, mejorando así las
características ópticas del mismo. La IBAD (p. ej., véase la Fig.
8) resulta particularmente beneficiosa a este respecto. El
tratamiento por haz de iones del nitruro de silicio con por lo
menos iones de nitrógeno tiene como resultado una capa más
estequiométrica, y reduce la susceptibilidad de la capa a la
oxidación y a la migración de sodio a través de la misma.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, capa(s) de base que incluye(n)
nitruro de silicio y/o capa(s) de recubrimiento superior
puede(n) tratarse por haz de iones de tal modo (p. ej., por
IBAD).
En diferentes formas de realización de esta
invención, el tratamiento por haz de iones de una capa de base que
incluye nitruro de silicio, una capa de recubrimiento superior que
incluye nitruro de silicio, y/o cualquier otra capa que pueda
tratarse por haz de iones analizada en la presente memoria, puede
llevarse a cabo: (a) mientras está depositándose la capa por
pulverización iónica, y/o (b) después de que se ha depositado la
capa por pulverización iónica. Al último caso (b) puede referirse
como granallado, mientras que al primer caso (a) puede referirse
como deposición asistida por haz de iones (IBAD) en determinados
casos de ejemplo. Las formas de realización de IBAD (p. ej., véase
la Fig., 8) resultan particularmente útiles para hacer que
inesperadamente una capa depositada logre unas características anti
migración con respecto a la migración de sodio. Sin embargo, el
tratamiento por haz de iones después de pulverización iónica (o
granallado) también puede usarse en cualquier forma de realización
de tratamiento por haz de iones en la presente.
En esta invención, el tratamiento por haz de
iones se lleva a cabo de manera que haga que parte de o toda la
capa que incluye nitruro de silicio se vuelva rica en nitrógeno
(rico en N). En tales formas de realización, los enlaces de Si
libres se reducen o eliminan, y se proporciona nitrógeno excedente
en la capa (p. ej., véase la capa 3 y/o 25). Esto puede denominarse
en determinados casos solución sólida de nitruro de silicio dopado
con N. De esta manera, la(s) capa(s) comprende
Si_{3}N_{4} que se dopa adicionalmente con más nitrógeno. En
determinadas formas de realización de ejemplo, el Si_{3}N_{4}
puede doparse con por lo menos un 0,1% (% atómico) de nitrógeno,
más preferentemente desde aproximadamente un 0,5 hasta un 20% de
nitrógeno, incluso más preferentemente desde aproximadamente un 1
hasta un 10% de nitrógeno, y lo más preferentemente desde
aproximadamente un 2 hasta un 10% de nitrógeno (o nitrógeno
excedente). En determinados casos de ejemplo, el dopaje con
nitrógeno puede ser por lo menos de aproximadamente un 2% de dopaje
con nitrógeno. A diferencia del nitrógeno en el Si_{3}N_{4} de
la capa, el nitrógeno excedente (o nitrógeno de dopaje indicado
anteriormente) no se une al Si (pero puede unirse o no a
otro(s) elemento(s)). Este dopaje con nitrógeno del
Si_{3}N_{4} puede estar presente en toda la capa que comprende
nitruro de silicio, o de manera alternativa sólo en una parte de la
capa que comprende nitruro de silicio (p. ej., próxima a una
superficie superior de la misma en las formas de realización de
granallado).
Sorprendentemente, se ha descubierto que este
nitrógeno excedente en la capa (es decir, debido al dopaje con N
del Si_{3}N_{4}) resulta ventajoso en lo referente a que tiene
como resultado menos defectos estructurales, una migración de sodio
reducida durante el tratamiento térmico opcional cuando se usa en
una capa bajo una capa(s) reflectante(s) de IR, y
hace la capa menos reactiva al oxígeno mejorando así las
características de durabilidad.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, se usan por lo menos iones de nitrógeno (N) para
tratar iónicamente una capa(s) que comprende(n)
nitruro de silicio. En determinadas formas de realización de
ejemplo, usar un tratamiento por haz de iones después de
pulverización iónica (es decir, granallado), tal tratamiento por
haz de iones de este tipo puede incluir utilizar una energía de por
lo menos aproximadamente 550 eV por ión N_{2}^{+}, más
preferentemente desde aproximadamente 550 hasta 1.200 eV por ión
N_{2}^{+}, incluso más preferentemente desde aproximadamente
600 hasta 1.100 eV por ión N_{2}^{+}, y lo más preferentemente
desde aproximadamente 650 hasta 900 eV por ión N_{2}^{+} (un
ejemplo es 750 eV por ión N_{2}^{+}). Se ha descubierto
sorprendentemente que tales energías iónicas permiten a producir
unas características excelentes de niveles de nitrógeno en una capa
típicamente depositada por pulverización iónica de un espesor
adecuado, reducen significativamente el número de enlaces de Si
libres por lo menos próximos a la superficie de la capa que
comprende nitruro de silicio, proporcionan unas características de
tensión mejoradas al recubrimiento/capa, proporcionan unas
características de dopaje excelentes, reducen el potencial de
migración de sodio, y/o hacen que parte de o toda la capa se vuelva
rica en nitrógeno (rico en N) lo que resulta ventajoso con respecto
a la durabilidad. Posiblemente, tal tratamiento por haz de iones
después de pulverización iónica puede incluso hacer que la tensión
de la capa cambie de tensa a compresiva en determinados casos de
ejemplo.
En las formas de realización de IBAD donde el
tratamiento por haz de iones se lleva a cabo simultáneamente con la
pulverización iónica de la capa, (p. ej., para la capa 3 y/o 25), se
ha descubierto sorprendentemente que una energía iónica menor que
por lo menos aproximadamente 100 eV por ión N_{2}^{+}, más
preferentemente desde aproximadamente 200 hasta 1.000 eV por ión
N_{2}^{+}, más preferentemente desde aproximadamente 200 hasta
1.000 eV por ión N_{2}^{+}, más preferentemente desde
aproximadamente 200 hasta 600 eV por ión N_{2}^{+}, todavía más
preferentemente desde aproximadamente 300 hasta 500 eV por ión
N_{2}^{+}, (ejemplo de 400 eV por ión N_{2}^{+}) resulta lo
más adecuado en la superficie que está tratándose. Se ha descubierto
sorprendentemente que tales energías iónicas en las formas de
realización de IBAD reducen significativamente el número de enlaces
de Si libres, proporcionan unas características de tensión mejoradas
al recubrimiento/capa, proporcionan unas características de dopaje
excelentes, reducen la migración de sodio durante el tratamiento
térmico, y/o hacen que parte de o toda la capa se vuelva rica en
nitrógeno (rico en N) lo que resulta ventajoso con respecto a la
durabilidad. Se ha descubierto sorprendentemente que este intervalo
de energía iónica resulta especialmente beneficioso para hacer que
la capa de nitruro de silicio (3 y/o 25) produzca una tensión de
compresión y/o evite o reduzca la migración de sodio durante el
tratamiento térmico opcional. Si la energía iónica es demasiado
baja, entonces la capa no se densificará lo suficiente. Por otro
lado, si la energía iónica es demasiado alta, esto podría dañar la
capa y/o hacer que la tensión de la capa tratada vuelva a ser de
tracción. De esta manera, este intervalo de energía iónica
proporciona unos resultados ventajosos e inesperados.
En determinadas formas de realización por IBAD,
si se usa la energía iónica apropiada para un material determinado,
la tensión de compresión de la capa depositada por IBAD puede ser
desde aproximadamente 50 MPa hasta 2 GPa, más preferentemente desde
aproximadamente 50 MPa hasta 1 GPa, y lo más preferentemente desde
aproximadamente 100 MPa hasta 800 MPa. Tales técnicas de IBAD
pueden usarse conjuntamente con capa(s) de base,
capa(s) de recubrimiento superior o cualquier otra capa en
la presente que pueda tratarse por haz de iones.
Mientras tanto, cuando se usa el tratamiento por
haz de iones después de pulverización iónica (granallado) después
de que se ha depositado una capa por pulverización iónica, y cuando
la capa originalmente depositada produce una tensión de tracción,
esto puede hacer que la tensión de tracción de una capa disminuya
significativamente, o de manera alternativa que cambie a ser de
compresión. Además, en determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, el tratamiento por haz de iones (p. ej.,
granallado de post pulverización iónica) puede usarse para hacer
que la tensión de tracción de una capa depositada por pulverización
iónica disminuya hasta un valor inferior a 100 MPa, más
preferentemente hasta un valor inferior a 75 MPa, incluso más
preferentemente hasta un valor inferior a 50 MPa, y lo más
preferentemente hasta un valor desde 0-25 MPa.
Resulta deseable una tensión lo más cercana posible a cero en
determinados casos. Tales técnicas de granallado pueden usarse
conjuntamente con capa(s) de base, capa(s) de
recubrimiento superior o cualquier otra capa en la presente que
pueda tratarse por haz de iones.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, el tratamiento por haz de iones se usa para
controlar y/o modificar la estequiometría de una capa(s) en
un recubrimiento (es decir, control y/o modificación de
estequiometría). El haz de iones lleva a cabo modificaciones de
película a nanoescala usando gas(es) reactivo(s) y/o
inerte(s), de manera que dependiendo de las circunstancias
resulta posible manipular a nivel de nanoescala las cinéticas de
organización o reorganización de superficie de película para obtener
unas fases alejadas del equilibrio termodinámico. La(s)
capa(s) que van a tratarse por haz de iones pueden
depositarse sobre un sustrato como un sustrato de vidrio, y pueden
situarse o no otra(s) capa(s) entre el sustrato de
vidrio y la(s) capa(s) que van a modificarse mediante
tratamiento por haz de iones. En determinadas formas de realización
de ejemplo, el tratamiento por haz de iones puede utilizar por lo
menos iones de nitrógeno. Durante el tratamiento por haz de iones
de la capa, los iones usados en el tratamiento pueden penetrar o no
toda la capa; la capa se trata iónicamente incluso si sólo una
parte superior (p. ej., la mitad superior, un tercio superior, etc.)
de la capa se trata de esa manera.
En determinados casos de ejemplo, se ha
descubierto sorprendentemente que el tratamiento iónico puede
mejorar la durabilidad, la tratabilidad térmica y/o las
características de coloración del artículo recubierto mediante por
lo menos una de: (i) crear Si_{3}N_{4} dopado con nitrógeno en
por lo menos parte de la capa, reduciendo así los enlaces libres de
Si y la susceptibilidad de migración de sodio tras el tratamiento
térmico; (ii) crear una capa con diferentes niveles de nitrógeno en
la que el contenido de nitrógeno sea mayor en una porción exterior
de la capa más cerca de la superficie exterior de la capa que en una
porción de la capa más lejos de la superficie exterior de la capa;
(iii) aumentar la densidad de la capa que se ha tratado por haz de
iones, (iv) usar una energía iónica adecuada para hacer que las
características de tensión de la capa mejoren; (v) mejorar el
control de la estequiometría de la capa, (vi) hacer que la capa
resulte menos reactiva químicamente tras el tratamiento iónico de
la misma, (vii) hacer que la capa resulte menos propensa a unos
cantidades de oxidación significativos tras el tratamiento iónico,
y/o (viii) reducir la cantidad y/o tamaño de los huecos en la capa
que se trata iónicamente. En determinadas formas de realización de
ejemplo de esta invención, el tratamiento iónico es tratamiento que
usa un haz de iones de por lo menos una fuente de iones.
En determinadas formas de realización de esta
invención, puede usarse un voltaje ánodo-cátodo en
una fuente de haz de iones (p. ej., véanse las Figs.
6-8) desde aproximadamente 600 hasta 4.000 V, más
preferentemente desde aproximadamente 800 hasta 2.000 V, y lo más
preferentemente desde aproximadamente 1.000 hasta 1.700 V (p. ej.,
1.500 V) para el tratamiento por haz de iones.
En determinadas formas de realización de
ejemplo, el uso de tratamientos iónicos en la presente puede
acelerar el proceso de fabricación permitiendo usar velocidades
mayores en la deposición por pulverización iónica en
determinada(s) capa(s) de un recubrimiento sin una
preocupación significativa porque sufra problemas de durabilidad
significativos. En otras palabras, puede usarse el procesamiento
rápido de pulverización iónica que tiende a dar como resultado unos
huecos en las capas de nitruro de silicio puesto que el tratamiento
por haz de iones reduce el tamaño y/o la cantidad de dichos huecos,
y puede evitar que se produzcan dichos huecos.
El haz de iones puede ser un haz de iones
focalizado, un haz de iones colimado, o un haz de iones difundido
en diferentes formas de realización de esta invención.
Los artículos recubiertos de acuerdo con las
diferentes formas de realización de esta invención pueden tratarse
térmicamente (HT) o no en casos diferentes. Las expresiones
"tratamiento térmico" y "tratar térmicamente" tal como se
usan en la presente significan calentar el artículo hasta una
temperatura suficiente para lograr el templado térmico, doblado por
calor, y/o fortalecimiento por calor del artículo que incluye
vidrio. Esta definición incluye, por ejemplo, calentar un artículo
recubierto en una caldera u horno a una temperatura de por lo menos
aproximadamente 580 grados C, más preferentemente por lo menos
aproximadamente 600 grados C, durante un período suficiente para
permitir el templado, doblado, y/o fortalecimiento por calor. En
determinados casos, el HT puede mantenerse durante por lo menos
aproximadamente 4 ó 5 minutos. En determinadas formas de
realización de ejemplo de esta invención, las capas de recubrimiento
y/o las capas base de nitruro de silicio tratadas por haz de iones
resultan ventajosas en lo referente a que cambian menos con respecto
al color y/o la transmisión durante el tratamiento térmico
opcional; esto puede mejorar la adhesión entre capas y por tanto la
durabilidad del producto final; y las capas que incluyen nitruro de
silicio inferiores tratadas por haz de iones ayudan a reducir la
migración de sodio durante el HT.
La Fig. 2 es un diagrama de flujo que ilustra
determinadas etapas llevadas a cabo de acuerdo con una forma de
realización de ejemplo de esta invención. Inicialmente, se
proporciona un sustrato de vidrio (S1). A continuación se forma por
lo menos una capa de o que incluye nitruro de silicio sobre el
sustrato de vidrio (S2). Esta capa de nitruro de silicio formada en
S2 (etapa 2) puede formarse directamente encima y en contacto con el
sustrato de vidrio, o de manera alternativa sobre el sustrato de
vidrio con otra(s) capa(s) entre medio. La capa de
nitruro de silicio se trata por haz de iones de acuerdo con
cualquier técnica de tratamiento por haz de iones analizada en la
presente (S3). Por ejemplo, la capa de nitruro de silicio en S3
puede tratarse por haz de iones mientras la capa está depositándose
por pulverización iónica (p. ej., IBAD) y/o después de que se ha
depositado la capa por pulverización iónica (p. ej., granallado).
Tras el tratamiento por haz de iones de la capa de nitruro de
silicio, puede formarse opcionalmente sobre el sustrato una capa de
contacto que comprenda óxido de cinc. A continuación, se forma
entonces una capa reflectante de IR de un material como plata (p.
ej., mediante pulverización iónica) sobre el sustrato sobre por lo
menos la capa de nitruro de silicio tratada por haz de iones (S4).
Puesto que la capa de nitruro de silicio tratada por haz de iones se
sitúa entre por lo menos el sustrato de vidrio y la capa
reflectante de IR, puede bloquearse o reducirse la migración de
sodio desde el sustrato de vidrio durante el tratamiento térmico
protegiendo así la capa reflectante de IR del mismo. Tras la
formación de la(s) capa(s) reflectante(s) de IR
sobre el sustrato de vidrio en S4, resulta posible formar otra capa
de o que incluya nitruro de silicio sobre el sustrato de vidrio como
un recubrimiento superior o similar (S5). Esta capa de nitruro de
silicio adicional (p. ej., recubrimiento superior) también puede
tratarse por haz de iones de cualquier manera adecuada analizada en
la presente para mejorar la durabilidad del artículo recubierto.
Cabe destacar que estas capas pueden formarse por pulverización
iónica por medio de una pulverización iónica por magnetrón, IBAD,
pulverización iónica más posterior tratamiento por haz de iones, o
de cualquier otra manera adecuada en las diferentes formas de
realización de esta invención.
Cabe destacar que cualquiera de las capas de
nitruro de silicio que van a tratarse por haz de iones de la
presente memoria puede depositarse por pulverización iónica
inicialmente de cualquier forma estequiométrica adecuada incluyendo
pero no limitándose a Si_{3}N_{4} ó un tipo rico en Si de
nitruro de silicio. Cualquier capa rica en Si analizada en la
presente puede depositarse por pulverización iónica inicialmente en
la presente para cualquier capa de nitruro de silicio adecuada.
Asimismo, las capas de nitruro de silicio en la presente pueden por
supuesto doparse con aluminio (p. ej., 1-10%) o
similares en determinadas formas de realización de ejemplo de esta
invención.
La pulverización iónica usada para depositar
nitruro de silicio por pulverización iónica de manera convencional
(p. ej., por medio de pulverización iónica por magnetrón) es un
proceso de energía relativamente baja. Por consiguiente, las capas
de nitruro de silicio depositadas por pulverización iónica no
resultan particularmente densas. Además, debido a la energía
relativamente baja implicada en la deposición por pulverización
iónica de nitruro de silicio, las capas de nitruro de silicio
depositadas por pulverización iónica tienen por lo general enlaces
Si-N débiles puesto que por lo menos determinadas
cantidades de nitrógeno acaban atrapadas en la capa sin unirse bien
al silicio, y se encuentran presentes enlaces de Si libres.
Desafortunadamente, esto tiene como resultado una capa bastante
porosa propensa a la oxidación y/o a la migración de sodio lo que
puede hacer que las propiedades ópticas (n y/o k) de la capa y por
tanto del recubrimiento cambien significativamente. Por ejemplo,
los elementos ambientales como el agua, humedad, oxígeno, cemento,
y/o similares tienden a hacer que las propiedades ópticas del
nitruro de silicio depositado por pulverización iónica varíen de una
manera impredecible teniendo así como resultado posibles cambios de
la transmisión y/o del color. En determinadas formas de realización
de ejemplo de esta invención, los problemas anteriormente
mencionados con las capas de nitruro de silicio depositadas por
pulverización iónica convencionales se abordan y remedian tratando
iónicamente la capa de nitruro de silicio. Se ha descubierto que el
crecimiento del nitruro de silicio a partir de iones resulta mejor
que el crecimiento a partir de neutros como en la pulverización
iónica. En particular, la energía cinética aumentada obtenida en el
tratamiento iónico de la capa de nitruro de silicio ayuda a que la
capa crezca y/o se forme de manera más densa y/o con una
estequiometría mejorada (p. ej., con una unión Si-N
mejor). La densidad más alta y los enlaces más fuertes tras el
tratamiento iónico del nitruro de silicio resultan ventajosos con
respecto a la durabilidad, la migración de sodio, y similares.
Además, se ha descubierto sorprendentemente que el nitrógeno
excedente en la capa 3 como resultado del dopaje tiende a reducir la
migración de sodio durante el tratamiento térmico.
También se ha descubierto que el tratamiento por
haz de iones de una capa que comprende nitruro de silicio aumenta
la dureza de una capa de este tipo de acuerdo con determinadas
formas de realización de ejemplo de esta invención (p. ej., por
IBAD o granallado). Una capa que comprende nitruro de silicio cuando
se pulveriza iónicamente de manera convencional tiene por lo
general una dureza desde 10-14 GPa. Sin embargo en
determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención,
cuando se trata por haz de iones, la capa de nitruro de silicio
logra una dureza de por lo menos 20 GPa, más preferentemente de por
lo menos 22 GPa, y lo mas preferentemente de por lo menos 24
GPa.
La Figura 3 es una vista en sección transversal
lateral de un artículo recubierto. El artículo recubierto incluye
un sustrato 1 (p. ej., un sustrato de vidrio transparente, verde, de
color bronce, o verde azul desde aproximadamente 1,0 hasta 10,0 mm
de espesor, más preferentemente desde aproximadamente 1,0 mm hasta
3,5 mm de espesor), y un recubrimiento de baja E (o sistema de
capas) 2 proporcionado sobre el sustrato 1 directamente o
indirectamente. El recubrimiento (o sistema de capas) 2 incluye, en
esta forma de realización de ejemplo: una capa de nitruro de
silicio dieléctrica 3 (que puede tratarse por haz de iones) que
puede ser de Si_{3}N_{4}, tipo dopada con nitrógeno, o de
cualquier otra estequiometría adecuada de nitruro de silicio en
diferentes formas de realización de esta invención, una primera
capa de contacto inferior 7 (que está en contacto con la capa
reflectante de IR 9), una primera capa reflectante de infrarrojo
(IR) 9 conductora y preferentemente metálica o sustancialmente
metálica , una primera capa de contacto superior 11 (que está en
contacto con la capa 9), una capa dieléctrica 13 (que puede
depositarse en una o múltiples etapas en diferentes formas de
realización de esta invención), otra capa de nitruro de silicio 14,
una segunda capa de contacto inferior 17 (que está en contacto con
la capa reflectante de IR 19), una segunda capa reflectante de
infrarrojo (IR) 19 conductora y preferentemente metálica, una
segunda capa de contacto superior 21 (que está en contacto con la
capa 19), una capa dieléctrica 23, y finalmente una capa de
recubrimiento superior de nitruro de silicio dieléctrica 25 (que
puede tratarse por haz de iones). Cada una de las capas "de
contacto" 7, 11, 17 y 21 está en contacto con por lo menos una
capa reflectante de IR (p. ej., capa basada en Ag). Las capas
3-25 anteriormente mencionadas constituyen el
recubrimiento de baja E (es decir, de baja emisividad) 2 que se
proporciona sobre el sustrato 1 de plástico o vidrio. La capa de
nitruro de silicio 25 es la capa más exterior del recubrimiento 2.
Los tratamiento por haz de iones analizados en la presente se
dirigen hacia, por ejemplo, las capas que incluyen nitruro de
silicio 3 y 25.
En los casos monolíticos, el artículo recubierto
incluye sólo un sustrato de vidrio 1 como se ilustra en la Fig. 3.
Sin embargo, los artículos recubiertos monolíticos en la presente
pueden usarse en dispositivos como parabrisas de vehículos
laminados, unidades de ventana IG, y similares. Una ventana de
vehículo laminada como un parabrisas incluye unos primero y segundo
sustratos de vidrio laminados uno al otro por medio de una capa
intermedia basada en polímeros (p. ej., véase US 6.686.050, cuya
descripción se incorpora en la presente por referencia). Uno de
estos sustratos del laminado puede soportar el recubrimiento 2 en
una superficie interior del mismo en determinadas formas de
realización de ejemplo. Al igual que para las unidades de ventana
IG, una unidad de ventana IG puede incluir dos sustratos 1
separados. Una unidad de ventana IG de ejemplo se ilustra y
describe, por ejemplo, en la patente US 6.632.491, cuya descripción
se incorpora de esta manera en la presente por referencia. Un
ejemplo de unidad de ventana IG puede incluir, por ejemplo, el
sustrato de vidrio recubierto 1 mostrado en la Fig. 3 acoplado a
otro sustrato de vidrio por medio de un(os)
separador(es), sellador(es) o similares definiéndose
entre ellos un espacio. Este espacio entre los sustratos en las
formas de realización de unidad IG puede rellenarse en determinados
casos con un gas como el argón (Ar). Una unidad IG de ejemplo puede
comprender un par de sustratos de vidrio transparentes separados de
aproximadamente 4 mm de espesor cada uno, uno de los cuales se
recubre con un recubrimiento en la presente en determinados casos de
ejemplo, donde el espacio entre los sustratos puede ser desde
aproximadamente 5 hasta 30 mm, más preferentemente desde
aproximadamente 10 hasta 20 mm, y lo más preferentemente de
aproximadamente 16 mm. En determinados casos de ejemplo, el
recubrimiento 2 puede proporcionarse en la superficie interior de
cualquiera de los sustratos de cara al espacio.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, una o ambas capa(s) de contacto
superior(es) 11 y/o 21 puede(n) graduarse por
oxidación. De esta manera, por lo menos una de las capas de contacto
que incluyen NiCr 11 y/o 21 puede tratarse por haz de iones con por
lo menos iones oxígeno para graduar por oxidación la misma en
determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención.
Los detalles de ejemplo referentes a las capas
3, 7, 9, 11, 13, 14, 17, 19, 21, 23 y 25 del recubrimiento de la
Fig. 3 se analizan en la solicitud de patente US con nº de serie
10/800.012. Por ejemplo, las capas dieléctricas 3 y 14 pueden ser
de o incluyen nitruro de silicio en determinadas formas de
realización de esta invención. Las capas de nitruro de silicio 3 y
14 pueden, entre otras cosas, mejorar la tratabilidad térmica de
los artículos recubiertos, p. ej., como el templado térmico o
similar. El nitruro de silicio de las capas 3 y/o 14 puede ser de
tipo estequiométrico tipo (Si_{3}N_{4}), tipo dopado con
nitrógeno como se ha analizado en la presente, o de manera
alternativa de tipo rico en Si en diferentes formas de realización
de esta invención. Todas las capas de nitruro de silicio analizadas
en la presente y/o cualquiera de ellas pueden doparse con otros
materiales como acero inoxidable o aluminio en determinadas formas
de realización de ejemplo de esta invención. Por ejemplo, todas las
capas de nitruro de silicio analizadas en la presente y/o cualquiera
de ellas pueden incluir opcionalmente desde aproximadamente un
0-15% de aluminio, más preferentemente desde
aproximadamente un 1 hasta un 10% de aluminio, lo más
preferentemente de un 1-4% de aluminio, en
determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención. El
nitruro de silicio puede depositarse mediante pulverización iónica
de una diana de Si o SiAl en determinadas formas de realización de
esta invención. Además, la capa de nitruro de silicio 3 puede
tratarse por haz de iones de cualquier manera analizada en la
presente (p. ej., con por lo menos iones de nitrógeno mediante
IBAD) para reducir la migración de sodio desde el sustrato de vidrio
hacia la(s) capa(s) reflectante(s) de IR
durante el HT.
Las capas reflectantes de infrarrojo (IR) 9 y 19
son preferentemente sustancialmente o completamente metálicas y/o
conductoras, y pueden comprender o consistir esencialmente en plata
(Ag), oro, o cualquier otro material reflectante de IR adecuado.
Las capas reflectantes de IR 9 y 19 ayudan a permitir que el
recubrimiento tenga una baja E y/o unas características de control
solar buenas. Sin embargo, las capas reflectantes de IR pueden
estar ligeramente oxidadas en determinadas formas de realización de
esta invención. La capa dieléctrica 13 puede ser de o incluye óxido
de estaño en determinadas formas de realización de ejemplo de esta
invención. Sin embargo, al igual que con otras capas en la
presente, pueden usarse otros materiales en casos diferentes. Las
capas de contacto inferiores 7 y/o 17 en determinadas formas de
realización de esta invención son de o incluyen óxido de cinc (p.
ej., ZnO). La(s) capa(s) de óxido de cinc 7, 17
puede(n) contener también otros materiales como Al (p. ej.,
para formar ZnAlO_{x}). Por ejemplo, en determinadas formas de
realización de ejemplo de esta invención, una o más capas de óxido
de cinc 7, 17 pueden doparse con desde aproximadamente un 1 hasta
un 10% de Al, más preferentemente desde aproximadamente un 1 hasta
un 5% de Al, y lo más preferentemente aproximadamente un 2 a un 4%
de Al. El uso de óxido de cinc 7, 17 debajo de la plata 9, 19
permite logra una calidad de plata excelente. Las capas de contacto
superiores 11 y/o 21 pueden ser de o incluyen NiCr, NiCrO_{x} y/o
similares en determinadas formas de realización de ejemplo de esta
invención.
La capa dieléctrica 23 puede ser de o incluye
óxido de estaño en determinadas formas de realización de ejemplo de
esta invención. Sin embargo, la capa 23 es opcional y no necesita
proporcionarse en determinadas formas de realización de ejemplo de
esta invención. La capa de recubrimiento de nitruro de silicio 25
puede depositarse inicialmente por pulverización iónica o IBAD, y
puede tratarse por haz de iones de cualquier manera analizada en la
presente.
También puede(n) proporcionarse
otra(s) capa(s) por debajo o por encima del
recubrimiento ilustrado. De esta manera, mientras el sistema de
capas o recubrimiento está "sobre" o es "soportado por" el
sustrato 1 (directamente o indirectamente), puede(n)
proporcionarse otra(s) capa(s) entre ellas. De esta
manera, por ejemplo, el recubrimiento de la Fig. 3 puede
considerarse "sobre" y "soportado por" el sustrato 1
incluso si se proporciona(n) otra(s) capa(s)
entre la capa 3 y el sustrato 1. Además, pueden eliminarse
determinadas capas del recubrimiento ilustrado en determinadas
formas de realización, mientras que pueden añadirse otras entre las
diversas capas o las diversas capa(s) pueden separarse con
otra(s) capa(s) añadida(s) entre las secciones
separadas en otras formas de realización de esta invención sin
alejarse del espíritu global de determinadas formas de realización
de esta invención.
Aunque pueden usarse diversos espesores y
materiales en las capas en diferentes formas de realización de esta
invención, los materiales y espesores de ejemplo para las capas
respectivas sobre el sustrato de vidrio 1 en la forma de
realización de la Fig. 3 son como sigue, desde el sustrato de vidrio
1 hacia fuera:
Una ventaja de ejemplo de determinadas formas de
realización de esta invención es que el tratamiento por haz de
iones de la capa de nitruro de silicio 3 puede permitir usar una
capa 3 de menor espesor a la vez que proporciona unas propiedades
de antirreflexión y/o de barrera para la migración de sodio
suficientes. Esto puede resultar ventajoso en lo referente a que un
menor espesor de la capa 3 puede permitir aumentar la transmisión
visible en determinados casos de ejemplo lo que resulta deseable
algunas veces.
En relación a las Figs. 2-4 y
6-8, a continuación se describirá un procedimiento
de ejemplo para fabricar un artículo recubierto de acuerdo con esta
invención. Inicialmente, se proporciona un sustrato de vidrio 1. A
continuación se forma la capa de nitruro de silicio 3 en el sustrato
por medio de pulverización iónica por magnetrón o por medio de una
combinación de pulverización iónica y tratamiento por haz de iones
(p. ej., mediante IBAD). Como se ha analizado anteriormente, el
tratamiento por haz de iones de la capa de nitruro de silicio 3
puede llevarse a cabo por IBAD y/o granallado en diferentes formas
de realización de esta invención. La Fig. 4(a) ilustra un
ejemplo de un tratamiento por haz de iones por granallado, mientras
que las Figs. 4(b) y 8 ilustran un ejemplo de un tratamiento
por haz de iones por IBAD donde el tratamiento por haz de iones
ocurre simultáneamente con la pulverización iónica y el material
pulverizado de la diana (p. ej., una diana de pulverización iónica
que incluye Si o SiAl) y el haz de iones se intersecan cerca de la
superficie donde está formándose la capa.
Tras la formación de la capa que incluye nitruro
de silicio 3, las capas subyacentes 7, 9, 11, 13, 14, 17, 19, 21 y
23 se depositan por pulverización iónica en el sustrato de vidrio 1
en este orden como se muestra en la Fig. 3. A continuación, se
deposita una capa de nitruro de silicio de recubrimiento 25 en el
sustrato 1 sobre las capas subyacentes. Como se ha analizado
anteriormente, el tratamiento por haz de iones de la capa 25 puede
llevarse a cabo por IBAD y/o granallado en diferentes formas de
realización de esta invención. La Fig. 4(a) ilustra un
ejemplo de tratamiento por haz de iones por granallado, mientras que
las Figs. 4(b) y 8 ilustran un ejemplo de tratamiento por
haz de iones por IBAD donde el tratamiento por haz de iones ocurre
simultáneamente con la pulverización iónica y el material
pulverizado iónicamente de la diana (p. ej., una diana de
pulverización iónica que incluye Si o SiAl) y el haz de iones se
intersecan cerca de la superficie donde está formándose la
capa.
En las formas de realización de granallado
depositadas tras la pulverización iónica, en relación a la Fig.
4(a) por ejemplo, después de que una capa de nitruro de
silicio (3 y/o 25) se ha originalmente depositado por pulverización
iónica, la capa depositada originalmente se trata por haz de iones
con un haz de iones B como se muestra en la Fig. 4(a) para
formar una capa tratada por haz de iones. El haz de iones B incluye
inyectar por lo menos iones de nitrógeno en la capa de nitruro de
silicio para hacer que por lo menos uno de los siguientes ocurra en
la capa debido al tratamiento por haz de iones: (a) formación de
Si_{3}N_{4} dopado con nitrógeno en por lo menos parte de la
capa, reduciendo así los enlaces libres de Si y la susceptibilidad a
la oxidación; (b) crear una capa con diferentes niveles de
nitrógeno en la que el contenido de nitrógeno sea mayor en una
parte exterior de la capa más cerca de la superficie exterior de la
capa que en una parte de la capa más lejos de la superficie
exterior de la capa; (c) mejorar las características anti migración
de la capa de manera que la capa sea un mejor inhibidor de la
migración de sodio durante el HT; (d) aumentar la densidad de la
capa que se ha tratado por haz de iones, (e) características de
tensión de la capa a mejorar, y/o (f) reducir la cantidad y/o
tamaño de los huecos en la capa.
En determinadas formas de realización de
granallado tras la pulverización iónica (p. ej., véase la Fig.
4(a)), resulta deseable depositar por pulverización iónica
la capa de nitruro de silicio en la forma rica en Si antes del
tratamiento por haz de iones para que se caracterice por SiN_{x},
donde x no es superior a 1,30 (más preferentemente no superior a
1,20, incluso más preferentemente no superior a 1,10, todavía más
preferentemente no superior a 1,00). A continuación, tras el
tratamiento por haz de iones con iones de nitrógeno durante el
granallado como se muestra en la Fig. 4(a), el nitruro de
silicio se vuelve más estequiométrico (es decir, x se mueve hacia
1,33). El nitruro de silicio estequiométrico se caracteriza por
Si_{3}N_{4} (es decir, es 4/3 = 1,33). En determinadas formas
de realización de ejemplo, tras el tratamiento por haz de iones
la(s) capa(s) de nitruro de silicio (p. ej., 3 y/o
25) puede(n) comprender Si_{3}N_{4} que se dopa
adicionalmente con más nitrógeno (es decir, Si_{3}N_{4} dopado
con nitrógeno). En determinadas formas de realización de ejemplo,
el Si_{3}N_{4} puede doparse con por lo menos un 0,1% (%
atómico) de nitrógeno, más preferentemente desde aproximadamente un
0,5 hasta un 20% de nitrógeno, incluso más preferentemente desde
aproximadamente un 1 hasta un 10% de nitrógeno, y lo más
preferentemente desde próximamente un 2 hasta un 10% de nitrógeno
(o nitrógeno excedente). En determinados casos de ejemplo, el dopaje
con nitrógeno puede ser por lo menos aproximadamente un 2% de
dopaje con nitrógeno. A diferencia del nitrógeno en el
Si_{3}N_{4} de la capa, el nitrógeno excedente (o nitrógeno de
dopaje indicado anteriormente) no se une al Si (pero puede unirse o
no a otro(s) elemento(s)). El dopaje con nitrógeno del
Si_{3}N_{4} puede estar presente en toda la capa que comprende
nitruro de silicio, o de manera alternativa sólo en una parte de la
capa que comprende nitruro de silicio (p. ej., próximo a una
superficie superior de la misma en las formas de realización
de
granallado).
granallado).
En las formas de realización de IBAD, las Figs.
4(b) y 8 ilustran que el tratamiento por haz de iones se
lleva a cabo simultáneamente con la pulverización iónica de la capa
3 y/o 25. En relación a la Fig. 8 en particular, esta forma de
realización de ejemplo de IBAD usa la pulverización iónica ayudada
por haz de iones donde el dispositivo de deposición incluye tanto
una(s) fuente(s) de haz de iones lineal 26 como por lo
menos un cátodo de pulverización iónica (p. ej., un cátodo de
magnetrón) 50 en una cámara de vacío o cámara de deposición donde
la capa tratada por haz de iones se deposita mediante una
combinación de tratamiento por haz de iones y pulverización iónica.
El haz de iones B (que incluye iones energéticos) de la fuente de
iones 26 y las partículas de la(s) diana(s) de
pulverización iónica impactan en el sustrato o capa que está
formándose en una zona común. Preferentemente, el haz de iones B se
inclina respecto a una superficie del sustrato en un ángulo desde
aproximadamente 40 hasta 70 grados para intersecarse con las
partículas pulverizadas próximas a la superficie del sustrato.
Aunque el soporte del sustrato de la Fig. 8 se ilustra como soporte
giratorio, puede resultar más apropiado un soporte que transmita un
movimiento lineal en determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención. Nuevamente, el tratamiento por haz de iones que
usa IBAD tiene como resultado que por lo menos los iones de
nitrógeno sean inyectados en la capa de nitruro de silicio para
hacer que por lo menos uno de los siguientes ocurren la capa (3 y/o
25) debido al tratamiento por haz de iones: (a) formación de
Si_{3}N_{4} dopado con nitrógeno en por lo menos parte de la
capa (preferentemente por toda la capa), reduciendo así los enlaces
libres de Si y la susceptibilidad a la oxidación; (b) mejorar las
características anti migración de la capa de manera que la capa sea
un mejor inhibidor de la migración de sodio durante el HT; (c)
aumentar la densidad de la capa que se ha tratado por haz de iones,
(d) características de tensión de la capa a mejorar, y/o (e)
reducir la cantidad y/o tamaño de los huecos en la capa.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, una o ambas capas de NiCr o NiCrO_{x} 11 y/o
21 pueden tratarse por haz de iones usando por lo menos iones de
oxígeno para establecer unos niveles de oxidación como se describe
en el documento US con nº de serie 10/847.672, presentado el 18 de
mayo de 2004.
En relación a las Figs. 2, 4 y
6-8, el haz de iones B se genera mediante una fuente
de iones 26, e introduce por lo menos iones de nitrógeno en la capa
de nitruro de silicio (3 y/o 25). Como se ha explicado
anteriormente, se utiliza energía ánodo-cátodo en
la fuente lo que se traduce en una energía iónica adecuada para
hacer que la tensión de la capa de nitruro de silicio acabe siendo
de compresión, o para hacer que la tensión de tracción se reduzca
debido al tratamiento por haz de iones. En determinadas formas de
realización de ejemplo de esta invención (se use granallado o
IBAD), el tratamiento por haz de iones puede ser desde
aproximadamente 1-30 segundos, mas preferentemente
desde aproximadamente 1-20 segundos, para lograr los
resultados deseados.
Las Figuras 6-7 ilustran una
fuente de haz de iones directa o lineal de ejemplo 26 que puede
usarse para tratar por haz de iones la(s) capa(s) 3
y/o 25 con por lo menos iones de nitrógeno en determinadas formas de
realización de ejemplo (granallado o IBAD). La fuente de haz de
iones (o fuente de iones) 26 incluye una entrada de gas/alimentación
31, un ánodo con forma de anillo 27, una porción de imán de cátodo
puesta a tierra 28, unos polos de imán, y unos aislantes 30. Se
define un espacio eléctrico entre el ánodo 27 y el cátodo 29. Puede
usarse una fuente de alimentación de 3KV o cualquier otra fuente de
alimentación CC adecuada como fuente 26 en algunas formas de
realización. El gas o gases analizados en la presente para su uso en
la fuente de iones durante el tratamiento por haz de iones
puede(n) introducirse en la fuente a través de la entrada de
gas 31, o a través de cualquier otro sitio adecuado. La fuente de
haz de iones 26 se basa en un diseño de fuente de iones sin rejilla
conocido. La fuente lineal puede incluir una carcasa lineal (que es
el cátodo y está puesto a tierra) dentro de la cual se encuentra un
ánodo concéntrico (que está en un potencial positivo). Esta
geometría de cátodo-ánodo y campo magnético 33 puede dar lugar a
una condición de deriva estrecha. Los gases de materia prima (p.
ej., nitrógeno, argón, oxígeno, una mezcla de nitrógeno y argón,
etc.) pueden suministrarse a través de una cavidad 41 entre el
ánodo 27 y el cátodo 29. La energía eléctrica entre el ánodo y el
cátodo descompone el gas para producir un plasma dentro de la
fuente. Los iones 34 (p. ej., iones de nitrógeno) se expulsan fuera
(p. ej, debido al gas nitrógeno en la fuente) y se dirigen hacia la
capa que va a tratarse por haz de iones en forma de haz de iones.
El haz de iones puede ser difundido, colimado, o focalizado. En la
Figura 6 se muestran iones 34 de ejemplo en el haz (B).
Puede fabricarse y usarse una fuente lineal tan
larga como de 0,5 a 4 metros en determinados casos de ejemplo,
aunque se prevén fuentes de longitudes diferentes en diferentes
formas de realización de esta invención. Una capa de electrones 35
se muestra en la Figura 6 y completa el circuito permitiendo así que
la fuente de haz de iones funcione correctamente. Fuentes de haz de
iones de ejemplo pero no limitativas que pueden usarse para tratar
capas en la presente se divulgan en los documentos de patente US
n^{os} 6.303.226, 6.359.388, y/o 2004/0067363.
En determinadas formas de realización de ejemplo
de esta invención, los artículos recubiertos en la presente tienen
las siguientes características ópticas y solares al medirse
monolíticamente (antes de cualquier HT opcional). La resistencia de
capa (R_{s}) en la presente memoria tiene en cuenta todas las
capas reflectantes de IR (p. ej., capas de plata 9, 19).
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\newpage
En determinadas formas de realización de
ejemplo, los artículos recubiertos en la presente pueden tener las
siguientes características, medidas monolíticamente por ejemplo,
tras el tratamiento térmico (HT):
Además, en determinadas formas de realización
laminadas de ejemplo de esta invención, los artículos recubiertos
en la presente que se han tratado térmicamente hasta un punto
suficiente para el templado y/o doblado por calor, y que se han
laminado a otro sustrato de vidrio, pueden tener las siguientes
características ópticas/solares:
Además, artículos recubiertos que incluyen
recubrimientos de acuerdo con determinadas formas de realización de
ejemplo de esta invención tienen las siguientes características
ópticas (p. ej., cuando se proporciona el(los)
recubrimiento(s) sobre un sustrato 1 de vidrio
sódico-cálcico transparente de 1 a 10 mm de espesor;
p. ej., pueden usarse 2,1 mm para un espesor de referencia de
sustrato de vidrio en determinados casos no limitativos de ejemplo)
(laminados).
Los siguientes ejemplos se proporcionan sólo a
efectos de ejemplo y no pretenden ser limitativos.
Ejemplos
1-3
Los ejemplos 1-3 ilustran unas
técnicas de ejemplo para formar unas capas 3 y/o 25, o cualquier
otra capa adecuada de acuerdo con las formas de realización de
ejemplo de esta invención. Los ejemplos 1-3
utilizaron el tipo IBAD de tratamiento por haz de iones, y se
fabricaron y examinaron como sigue. Se depositó una capa de nitruro
de silicio en una oblea de cuarzo (usada para facilitar el ensayo de
tensión) usando IBAD (p. ej., véase la Fig. 8) bajo las siguientes
condiciones en la cámara de deposición: presión de 2,3 mTorr;
voltaje de fuente de haz iónico ánodo/cátodo de aproximadamente 800
V; flujo de gas Ar en la fuente de iones de 15 sccm; flujo de gas
N_{2} en la fuente de iones 26 de 15 sccm; diana de pulverización
iónica de Si dopada con aproximadamente un 1% de boro; 460 V
aplicados al cátodo de pulverización; usados 5,4 amps de
pulverización iónica; usado un flujo de gas de 60 sccm de Ar y de
40 sccm de N_{2} para el flujo de gas de pulverización iónica;
velocidad lineal de línea de 50 pulgadas/minuto; donde el sustrato
de oblea de cuarzo era de forma circular y de aproximadamente 0,1 a
0,15 mm de espesor. El tiempo de tratamiento por haz de iones para
una zona dada fue de aproximadamente 3 segundos.
El ejemplo 2 fue el mismo que el Ejemplo 1,
excepto porque el voltaje ánodo/cátodo en la fuente de iones se
incrementó a 1.500 V.
El ejemplo 3 fue el mismo que el Ejemplo 1,
excepto porque el voltaje ánodo/cátodo en la fuente de iones se
incrementó a 3.000 V.
Los resultados de tensión de los Ejemplos
1-3 fueron como sigue, y todos produjeron tensión de
compresión:
Puede verse a partir de los Ejemplos
1-3 que la tensión de compresión de la capa de
nitruro de silicio producida debido a la deposición por IBAD es una
función de energía iónica (es decir, la cual es una función del
voltaje aplicado a través del ánodo/cátodo de la fuente de iones
26). En particular, 1.500 voltios de ánodo/cátodo hicieron que se
produjese la mayor tensión de compresión, mientras que cuando se
aplicaba demasiado voltaje el valor de tensión comenzó a moverse de
vuelta hacia una tensión de tracción.
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El ejemplo 4 usó un tratamiento por haz de iones
de tipo granallado post pulverización iónica, y se fabricó y
examinó como sigue. Se depositó una capa de nitruro de silicio de
aproximadamente 425 \ring{A} de espesor mediante pulverización
iónica de tipo magnetrón convencional usando una diana de Si dopada
con Al sobre un sustrato. Después de ser depositada por
pulverización iónica, la capa de nitruro de silicio tenía un tensión
de tracción de 400 MPa según se examinó en la oblea de cuarzo.
Después de ser depositada por pulverización iónica y examinado de
tensión, se trató por haz de iones la capa de nitruro de silicio
usando una fuente de iones 26 como se muestra en las Figs.
6-7 bajo las siguientes condiciones: energía iónica
de 750 eV por ión N; tiempo de tratamiento de aproximadamente 18
segundos (3 pasadas a 6 segundos por pasada); y gas N_{2} usado
en la fuente de iones. Después de ser tratada por haz de iones, la
capa de nitruro de silicio se examinó nuevamente de tensión, y
presentaba una tensión de tracción de sólo 50 MPa. De esta manera,
el tratamiento por haz de iones post pulverización iónica hacía que
la tensión de tracción de la capa de nitruro de silicio disminuyera
desde 400 MPa hasta 50 MPa (una disminución del 87,5%).
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Se proporciona el siguiente Ejemplo 5 hipotético
sólo a efectos de ejemplo y sin limitación, y se usan unos
sustratos de vidrio transparente de 2,1 mm de espesor para tener
aproximadamente la pila de capas que se presenta a continuación y
mostrado en la Fig. 3. Los espesores de capa son aproximaciones, y
están en unidades de angstroms (\ring{A}).
Los procesos usados para formar el artículo
recubierto del Ejemplo 5 se presentan a continuación. Los flujos de
gas de pulverización iónica (argón (Ar), oxígeno (O), y nitrógeno
(N)) en la tabla que se presenta a continuación están en unidades
sccm (puede ser aplicable un factor de corrección del gas de
aproximadamente 1,39 para los flujos de gas argón en la presente),
e incluyen tanto gas de ajuste como gas introducido a través de la
red de distribución. La velocidad de línea era de aproximadamente 5
m/min. Las presiones están en unidades de mbar x 10^{-3}. Las
dianas de silicio (Si), y por tanto las capas de nitruro de silicio,
se doparon con aluminio (Al). De manera similar las dianas de Zn se
doparon con aproximadamente un 2% de Al.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Puede verse que en el Ejemplo 5 anteriormente
mencionado las capas de nitruro de silicio 3 y 25 se trataron por
haz de iones de manera que se diera un dopaje por N del
Si_{3}N_{4} dopado con N en cada una de las capas. Sin embargo,
aunque sólo una (cualquiera de ellas) de tales capas necesita ser
tratada por haz de iones en otras determinadas formas de
realización de esta invención.
Después de depositarse por pulverización iónica
encima de los sustratos de vidrio, el artículo recubierto del
Ejemplo 5 se trató térmicamente de una manera suficiente para el
templado y el doblado por calor, y tras este tratamiento térmico
tenía las siguientes características medidas de forma
monolítica.
A continuación se laminó el artículo recubierto
del Ejemplo 5 a otro sustrato de vidrio doblado y tratado
térmicamente correspondiente para formar un producto de parabrisas
de vehículo laminado. Tras la laminación, el artículo recubierto
laminado resultante (o parabrisas) tenía las siguientes
características.
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La forma de realización de la Fig. 5 es la misma
que cualquier forma de realización de granallado descrita
anteriormente, excepto porque se usan iones de oxígeno para tratar
por haz de iones cualquier capa de nitruro de silicio adecuada (p.
ej., para cualquiera de las capas 3 y/o 25). En esta forma de
realización, el tratamiento por haz de iones del recubrimiento de
nitruro de silicio u otra capa adecuada transforma la capa en una
capa de oxinitruro de silicio. Esto puede resultar ventajoso en
determinados casos de ejemplo, porque esto podría tener como
resultado un artículo recubierto con una transmisión visible mayor
y/o una reflectancia menor. En la Fig. 5 los elementos "o" en
la capa de oxinitruro de silicio representan oxígeno, mientras que
los elementos "N" en la capa representan nitrógeno. En la Fig.
5, la capa de oxinitruro de silicio se gradúa por oxidación debido
al tratamiento por haz de iones de manera que la capa esté menos
oxidada en una ubicación más cerca de la(s) capa(s)
subyacente(s) que en una posición más lejos de la(s)
capa(s) subyacente(s). En otras palabras, en formas
de realización graduadas por oxidación, existe más oxígeno en la
capa dispuesta más cerca de la superficie exterior del artículo
recubierto que en una ubicación en una parte situada por dentro de
la capa de oxinitruro de silicio; esto se debe a que la energía
iónica usada en el tratamiento por haz de iones hace que muchos de
los iones de oxígeno penetren en la capa pero no recorran todo el
trayecto a través de ella acabando muchos de los iones de oxígeno
cerca de la parte exterior de la mitad de la capa. En determinadas
formas de realización de ejemplo, sólo se suministra gas oxígeno a
través de la fuente de iones en esta forma de realización, mientras
que también resulta posible usar otros gases además del oxígeno en
determinadas formas de realización alternativas.
De esta manera, en la forma de realización de la
Fig. 5 donde la capa de oxinitruro de silicio se gradúa por
oxidación, se elige la energía iónica de manera que no todos los
iones de oxígeno penetren todo el espesor de la capa que está
tratándose. En otras palabras, se elige una energía iónica de manera
que una parte de la capa se oxide más lejos del sustrato de lo que
lo hace una parte de la capa más cerca del sustrato. En todavía
otras formas de realización de esta invención, puede usarse una
combinación de oxígeno y nitrógeno en las formas de realización de
IBAD analizadas anteriormente para un tratamiento por haz de iones
de determinadas capas como las capas pulverizadas iónicamente de
dianas que incluyen Si (esto también podría usarse para formar una
capa de oxinitruro de silicio).
En otras determinadas formas de realización de
esta invención, puede aplicarse cualquiera de las formas de
realización anteriormente mencionadas a otros recubrimientos. Por
ejemplo y sin limitación, cualquiera de las formas de realización
anteriormente mencionadas pueden aplicarse también a los artículos
recubiertos y por tanto a los recubrimientos de control solar de
uno o más de los documentos de patente US n^{os} 2003/0150711,
2003/0194570, 6.723.211, 6.576.349, 5.514.476, 5.425.861.
En otras palabras, las capas de recubrimiento
superior y/o capas de nitruro de silicio inferiores de cualquiera
de 2003/0150711, 2003/0194570, 6.723.211, 6.576.349, 5.514.476 y/o
5.425.861, o cualquier otro recubrimiento adecuado, puede tratarse
por haz de iones de acuerdo con cualquiera de las formas de
realización anteriormente mencionadas de esta invención.
Aunque muchas de las formas de realización
enumeradas anteriormente se usan en el contexto de los artículos
recubiertos con recubrimientos de control solar, esta invención no
se limita a ellos. Por ejemplo, el tratamiento por haz de iones de
las capas tal como se analiza en la presente memoria también puede
usarse en el contexto de otros tipos de productos y recubrimientos
relativos a los mismos.
Aunque la invención se ha descrito en relación
con lo que actualmente se considera la forma de realización más
práctica y preferente, debe entenderse que la invención no debe
limitarse a la forma de realización descrita, sino que por el
contrario, pretende cubrir diversas modificaciones y disposiciones
equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (34)
1. Un procedimiento para fabricar un artículo
recubierto, el procedimiento comprendiendo:
- proporcionar un sustrato de vidrio;
- formar una capa que comprenda nitruro de silicio sobre el sustrato;
- tratar por haz de iones la capa que comprende nitruro de silicio de manera que se haga que por lo menos parte de la capa que comprende nitruro de silicio comprenda Si_{3}N_{4} dopado con nitrógeno; y
- formar sobre el sustrato una capa reflectante de infrarrojo (IR) que comprenda plata sobre por lo menos la capa tratada por haz de iones que comprende nitruro de silicio.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones hace que la capa que
comprende nitruro de silicio logre una dureza media de por lo menos
20 GPa.
3. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones hace que la capa que
comprende nitruro de silicio logre una dureza media de por lo menos
22 GPa.
4. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones hace que la capa que
comprende nitruro de silicio logre una dureza media de por lo menos
24 GPa.
5. El procedimiento según la reivindicación 1
que comprende adicionalmente formar por lo menos una capa que
comprenda óxido de cinc entre la capa que comprende nitruro de
silicio y la capa reflectante de IR.
6. El procedimiento según la reivindicación 1
que comprende adicionalmente la pulverización iónica de otra capa
sobre el sustrato para situarse entre el sustrato de vidrio y la
capa que comprende nitruro de silicio.
7. El procedimiento según la reivindicación 1
que comprende adicionalmente formar por lo menos una capa que
comprenda NiCr sobre el sustrato sobre por lo menos la capa
reflectante de IR.
8. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones incluye tratar por haz
de iones por lo menos parte de la capa que comprende nitruro de
silicio con por lo menos iones nitrógeno.
9. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones comprende dirigir un
haz de iones que comprende iones de nitrógeno a la capa que
comprende nitruro de silicio al mismo tiempo que la capa que
comprende nitruro de silicio se hace crecer mediante pulverización
iónica de por lo menos una diana que comprende silicio.
10. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones se lleva a cabo de
manera que la capa que comprende nitruro de silicio tenga tensión de
compresión.
11. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones hace que la capa que
comprende nitruro de silicio incluya Si_{3}N_{4} dopado con por
lo menos un 2% de nitrógeno.
12. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la capa que comprende nitruro de silicio tras dicho
tratamiento por haz de iones tiene una tensión de compresión desde
50 MPa hasta 2 GPa.
13. El procedimiento según la reivindicación 1
que comprende adicionalmente tratar térmicamente el artículo
recubierto de manera suficiente para por lo menos uno de templado y
doblado por calor, de manera que tras dicho tratamiento térmico el
artículo recubierto tenga una transmisión visible de por lo menos un
70% y una resistencia de capa (Rs) no superior a 5,5
ohmios/cuadrado.
14. El procedimiento según la reivindicación 1
que comprende adicionalmente tratar térmicamente el artículo
recubierto de manera suficiente para por lo menos uno de templado y
doblado por calor, de manera que tras dicho tratamiento térmico el
artículo recubierto tenga una transmisión visible de por lo menos un
75% y una resistencia de capa (Rs) no superior a 2,5
ohmios/cuadrado.
15. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que antes de cualquier tratamiento térmico opcional, el
artículo recubierto de forma monolítica tenga una transmisión
visible de por lo menos un 70% y una resistencia de capa (Rs) no
superior a 6,0 ohmios/cuadrado.
16. El procedimiento según la reivindicación 1
que comprende adicionalmente formar una capa que comprenda óxido de
cinc sobre el sustrato de vidrio sobre por lo menos la capa
reflectante de IR, formar después una capa de recubrimiento
superior que comprenda nitruro de silicio sobre el sustrato de
vidrio, y tratar por haz de iones la capa de recubrimiento que
comprende nitruro de silicio.
17. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la capa que comprende nitruro de silicio comprende
adicionalmente desde aproximadamente un 1-10% de
aluminio, y en el que dicho tratamiento por haz de iones comprende
tratar por haz de iones la capa que comprende nitruro de silicio
después de que la capa que comprende nitruro de silicio se ha
formado sólo mediante pulverización iónica.
18. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones hace que por lo menos
parte de la capa que comprende nitruro de silicio incluya
Si_{3}N_{4} dopado con desde aproximadamente un 0,5 hasta un
20% de nitrógeno.
19. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicho tratamiento por haz de iones hace que la capa que
comprende nitruro de silicio incluya Si_{3}N_{4} dopado con
desde aproximadamente un 2 hasta un 10% de nitrógeno.
20. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la capa tratada por haz de iones que comprende nitruro de
silicio está en contacto directo con el sustrato de vidrio.
21. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que dicho tratamiento por haz de iones hace que la capa que
comprende nitruro de silicio logre una tensión de compresión.
22. El procedimiento según la reivindicación 2,
que comprende adicionalmente formar por lo menos una capa que
comprenda óxido de cinc entre la capa que comprende nitruro de
silicio y la capa reflectante de IR.
23. El procedimiento según la reivindicación 2,
que comprende adicionalmente la pulverización iónica de otra capa
sobre el sustrato para situarse entre el sustrato de vidrio y la
capa que comprende nitruro de silicio.
24. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que dicho tratamiento por haz de iones incluye tratar por haz
de iones por lo menos parte de la capa que comprende nitruro de
silicio con por lo menos iones nitrógeno.
25. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que dicho tratamiento por haz de iones comprende dirigir un
haz de iones que comprende iones de nitrógeno a la capa que
comprende nitruro de silicio al mismo tiempo que la capa que
comprende nitruro de silicio se hace crecer mediante pulverización
iónica de por lo menos una diana que comprende silicio.
26. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que dicho tratamiento por haz de iones se lleva a cabo por lo
menos parcialmente después de que la capa que comprende silicio se
ha depositado por pulverización iónica.
27. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que la capa que comprende nitruro de silicio tras dicho
tratamiento por haz de iones tiene una tensión de compresión desde
50 MPa hasta 2 GPa.
28. El procedimiento según la reivindicación 2,
que comprende adicionalmente tratar térmicamente el artículo
recubierto de manera suficiente para por lo menos uno de templado y
doblado por calor, de manera que tras dicho tratamiento térmico el
artículo recubierto tenga una transmisión visible de por lo menos un
70% y una resistencia de capa (Rs) no superior a 5,5
ohmios/cuadrado.
29. El procedimiento según la reivindicación 2,
que comprende adicionalmente tratar térmicamente el artículo
recubierto de manera suficiente para por lo menos uno de templado y
doblado por calor, de manera que tras dicho tratamiento térmico el
artículo recubierto tenga una transmisión visible de por lo menos un
75% y una resistencia de capa (Rs) no superior a 2,5
ohmios/cuadrado.
30. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que antes de cualquier tratamiento térmico opcional, el
artículo recubierto en forma monolítica tiene una transmisión
visible de por lo menos un 70% y una resistencia de capa (Rs) no
superior a 6,0 ohmios/cuadrado.
31. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que la capa reflectante de IR comprende plata, y en el que el
procedimiento comprende adicionalmente formar una capa que comprenda
óxido de cinc sobre el sustrato de vidrio sobre por lo menos la
capa reflectante de IR, y formar después una capa de recubrimiento
superior sobre el sustrato de vidrio.
32. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que la capa que comprende nitruro de silicio comprende
adicionalmente desde aproximadamente un 1-10% de
aluminio, y en el que dicho tratamiento por haz de iones comprende
tratar por haz de iones la capa que comprende nitruro de silicio
después de que la capa que comprende nitruro de silicio se ha
formado sólo mediante pulverización iónica.
33. El procedimiento según la reivindicación 2,
que comprende adicionalmente formar un recubrimiento superior que
comprenda nitruro de silicio sobre el sustrato sobre por lo menos la
capa reflectante de IR, y tratar por haz de iones la capa de
recubrimiento superior que comprende nitruro de silicio.
34. El procedimiento según la reivindicación 33,
en el que la capa de recubrimiento superior que comprende nitruro
de silicio se trata por haz de iones con por lo menos iones
nitrógeno.
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