(57)【要約】基板クリーニング装置を備えたコータを開示する。また、基板クリーニング装置を備えたコータにおける基板の処理方法も開示する。基板クリーニング装置は、イオン銃（つまり、イオン源）を備えている。イオン銃は、コータ内に延びている基板走行路の下方（例えば、基板支持部の下方）に配置され、基板の底主面の処理に適している。一定の実施形態は、基板走行路に沿って、基板クリーニング装置よりも先方に、上向コーティング装置を備えている。この種のいくつかの実施形態において、上向コーティング装置は、基板の底主面に対し、光触媒コーティングを上方に向かって堆積するように構成されている。本発明のある実施形態は、下向コーティング装置を備えており、基板クリーニング装置は、基板走行路に沿って、前記下向コーティング装置よりも先方にある。この種のいくつかの実施形態はまた、基板走行路に沿って、基板クリーニング装置よりも先方に、上向コーティング装置も備えている。
2006521461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状基板を処理する方法であって、前記方法は、
ａ）前記基板上にコーティングを塗布するのに適したコータであって、前記コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部と、前記基板走行路の上方に配置された下向コーティング装置と、前記基板走行路に沿って、前記下向コーティング装置よりも先方に位置し、前記基板走行路の下方に配置されたイオン銃とを備えたコータを提供し、
ｂ）前記基板走行路に沿って前記基板を搬送し、
ｃ）前記下向コーティング装置を作動させ、前記基板の上主面を被覆し、
ｄ）前記イオン銃を作動させ、前記基板の底主面に向かってイオンビームを放射し、前記イオン銃を作動させることにより、前記下向コーティング装置の作動中、前記基板の底主面の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、前記基板の底主面から除去することを含む方法。
【請求項２】
前記基板走行路に沿った前記基板の搬送中、前記基板が水平に維持される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板が、前記搬送中、前記基板支持部上にあるガラス板であり、他のガラス板も前記基板支持部上にあり、そのようなガラス板が、前記基板支持部上に、互いに間隔をあけて配置され、そのような間隔をあけて配置された形態で搬送される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記基板支持部が、間隔をあけて配置された複数の搬送ローラを備え、前記方法が、前記搬送ローラの少なくとも一つを回転させ、前記基板走行路に沿った前記基板の搬送を行うことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記イオン銃の作動により、前記間隔をあけて配置された搬送ローラのうち隣接した一対の間から上向きに前記イオンビームを放射する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記下向コーティング装置が、前期基板走行路の上方に配置された上側スパッタリングターゲットを有する下向スパッタリング装置であり、前記下向コーティング装置の作動により、前記上側スパッタリングターゲットに隣接してプラズマが発生する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記下向コーティング装置が、化学蒸着装置であり、前記下向コーティング装置の作動により、前記コータの上部領域に前駆ガスを供給する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記下向コーティング装置が、イオンビームによりコーティングを堆積させるのに適した上側イオン銃を備え、前記下向コーティング装置の作動により、前記上側イオン銃が作動し、前記基板の上主面に向かってイオンビームを放射する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基板走行路に沿って、前記イオン銃よりも先方で、前記基板走行路の下方に配置された上向コーティング装置を更に備え、前記方法が、前記イオン銃の作動により、前記基板の底主面から、オーバースプレーされたコーティングを除去した後、前記上向コーティング装置を作動させ、前記基板の底主面を被覆することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記コータにおける前記基板の他の全てのコーティングが行われた後、前記上向コーティング装置を作動させる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記上向コーティング装置の作動後、前記基板は、前記コータ内の作動している下向コーティング装置の下方を搬送されることがなく、前記基板の底主面に塗布されたコーティングの縁部が、前記コータ内の後続の下向コーティング装置によりオーバースプレーされるコーティングで覆われることのない請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記上向コーティング装置を、前記コータの最終チャンバで作動させる請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板の底主面を、光学的全厚が約６９０Å未満のコーティングで被覆する請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板の上主面を、光学的全厚が約１０００Å以上のコーティングで被覆する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記上向コーティング装置の作動により、光触媒コーティング、親水性コーティング、および疎水性コーティングから成る群から選択された表面効果コーティングを、前記基板の底主面に堆積させる請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記表面効果コーティングが、チタン酸化物および／またはシリコン酸化物を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記表面効果コーティングが、チタン酸化物を含む光触媒コーティングである請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記上向コーティング装置が、前期基板走行路の下方に配置された下側スパッタリングターゲットを有する上向スパッタリング装置であり、前記上向コーティング装置の作動により、前記下側スパッタリングターゲットに隣接してプラズマが発生する請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記上向コーティング装置が、蒸着装置であり、前記上向コーティング装置の作動により、前記コータの下部領域に、蒸着させるコーティング材の供給源が配置される請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
前記上向コーティング装置が、化学蒸着装置であり、前記上向コーティング装置の作動により、前記コータの下部領域に前駆ガスを供給する請求項９に記載の方法。
【請求項２１】
前記上向コーティング装置が、イオンビームによりコーティングを堆積させるのに適した更なるイオン銃を備え、前記上向コーティング装置の作動により、前記更なるイオン銃が作動し、前記基板の底主面に向かってイオンビームを放射する請求項９に記載の方法。
【請求項２２】
板状基板上にコーティングを塗布するのに適したコータであって、前記コータは、前記コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部と、前記基板走行路の上方に配置され、前記基板の上主面を被覆するのに適した下向コーティング装置と、前記基板走行路の下方に配置され、前記基板の底主面を清浄化するのに適したイオン銃とを備えており、前記イオン銃が、前記下向コーティング装置の作動中、前記基板の底主面の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、前記基板の底主面から除去するのに適するように、前記基板走行路に沿って、前記下向コーティング装置よりも先方に位置しているコータ。
【請求項２３】
前記基板支持部が、前記コータ内での前記基板の搬送中、前記基板を水平に維持するように構成されている請求項２２に記載のコータ。
【請求項２４】
前記基板が、前記基板支持部上に配置されたガラス板であり、他のガラス板も前記基板支持部上に配置され、そのようなガラス板が、前記基板支持部上に、互いに間隔をあけて配置される請求項２２に記載のコータ。
【請求項２５】
前記基板支持部が、間隔をあけて配置された複数の搬送ローラを備えている請求項２２に記載のコータ。
【請求項２６】
前記イオン銃が、前記間隔をあけて配置された搬送ローラのうち隣接した一対の間から上向きにイオンビームを放射するのに適している請求項２５に記載のコータ。
【請求項２７】
前記隣接した一対のローラは、前記コータ内の他の隣接したローラよりも更に離して配置されている請求項２６に記載のコータ。
【請求項２８】
前記下向コーティング装置が、前期基板走行路の上方に配置された上側スパッタリングターゲットを有する下向スパッタリング装置である請求項２２に記載のコータ。
【請求項２９】
前記下向コーティング装置が、前記コータの上部領域に前駆ガスを供給するための少なくとも一つのガス吐出口を有する化学蒸着装置である請求項２２に記載のコータ。
【請求項３０】
前記下向コーティング装置が、上側イオン銃を備え、前記上側イオン銃が、イオンビームによりコーティングを堆積するのに適しており、前記基板走行路より上方に配置されている請求項２２に記載のコータ。
【請求項３１】
前記基板走行路の下方に配置され、前記基板の底主面をコーティングするのに適した上向コーティング装置を更に備え、前記上向コーティング装置が、前記基板走行路に沿って、前記イオン銃よりも先方に位置することにより、前記上向コーティング装置は、前記イオン銃が作動し、前記基板の底主面から、オーバースプレーされたコーティングを除去した後、前記基板の底主面をコーティングするのに適している請求項２２に記載のコータ。
【請求項３２】
前記コータが、前記基板走行路に沿って、前記上向コーティング装置よりも先方には下向コーティング装置を持たないことにより、前記基板の底主面に塗布されたコーティングの縁部が、前記コータ内の後続の下向コーティング装置によりオーバースプレーされるコーティングで覆われることのない請求項３１に記載のコータ。
【請求項３３】
前記上向コーティング装置が、前記コータの最終チャンバに配置されている請求項３１に記載のコータ。
【請求項３４】
前記上向コーティング装置が、光触媒コーティング、親水性コーティング、および疎水性コーティングから成る群から選択された表面効果コーティングの堆積用に構成され、前記上向コーティング装置が、チタンおよび／またはシリコンを含むコーティング材の供給源を有する請求項３１に記載のコータ。
【請求項３５】
前記上向コーティング装置が、前期基板走行路の下方に配置された下側スパッタリングターゲットを有する上向スパッタリング装置である請求項３１に記載のコータ。
【請求項３６】
前記上向コーティング装置が、前記コータの下部領域に、蒸着させるコーティング材の供給源を備えた蒸着装置である請求項３１に記載のコータ。
【請求項３７】
前記上向コーティング装置が、前記コータの下部領域に前駆ガスを供給するための少なくとも一つのガス吐出口を有する化学蒸着装置である請求項３１に記載のコータ。
【請求項３８】
前記上向コーティング装置が、更なるイオン銃を備え、前記更なるイオン銃が、イオンビームによりコーティングを堆積させるのに適している請求項３１に記載のコータ。
【請求項３９】
板状基板を処理する方法であって、前記方法は、
ａ）前記基板上にコーティングを塗布するのに適したコータであって、前記コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を備え、前記基板走行路の下方にはイオン銃が配置され、前記基板走行路に沿って、前記イオン銃よりも先方で、前記基板走行路の下方に上向コーティング装置が配置されているコータを提供し、
ｂ）前記基板走行路に沿って前記基板を搬送し、
ｃ）前記イオン銃を作動させ、前記基板の底主面に向かって、前記基板の底主面に衝突する加速イオンを含むイオンビームを放射し、
ｄ）前記上向コーティング装置を作動させ、前記基板の底主面に光触媒コーティングを堆積させることを含む方法。
【請求項４０】
前記上向コーティング装置が、前期基板走行路の下方に配置された下側スパッタリングターゲットを有する上向スパッタリング装置であり、前記下側ターゲットをスパッタリングし、前記基板の底主面に光触媒コーティングを堆積させる請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記下側ターゲットが、チタン含有ターゲット材を含み、酸化雰囲気においてスパッタリングされる請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記光触媒コーティングを、光学的全厚が約６９０Å未満になるように堆積する請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記コータにおける前記基板の他の全てのコーティングが行われた後、前記光触媒コーティングを塗布するため前記上向コーティング装置を作動させる請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
前記上向コーティング装置の作動後、前記基板は、前記コータ内の作動している下向コーティング装置の下方を搬送されることがなく、前記基板の底主面に塗布されたコーティングの縁部が、前記コータ内の後続の下向コーティング装置によりオーバースプレーされるコーティングで覆われることのない請求項３９に記載の方法。
【請求項４５】
前記上向コーティング装置を、前記コータの最終チャンバで作動させる請求項３９に記載の方法。
【請求項４６】
前記イオン銃は、前記基板走行路に沿って、下向コーティング装置よりも先方に位置し、前記方法が、前記下向コーティング装置を作動させ、前記基板の上主面を被覆することを含み、前記イオン銃を作動させることにより、前記下向コーティング装置の作動中、前記基板の底主面の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、前記基板の底主面から除去する前記請求項３９に記載の方法。
【請求項４７】
板状基板上にコーティングを塗布するのに適したコータであって、前記コータは、前記コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を備え、前記基板走行路の下方にはイオン銃が配置され、前記基板走行路に沿って、前記イオン銃よりも先方で、前記基板走行路の下方には上向コーティング装置が配置されており、前記上向コーティング装置が、チタン含有ターゲット材を含む下側スパッタリングターゲットを有するコータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、基板上にコーティングを塗布するコータを提供する。また、コーティングを基板上に堆積させる方法も提供する。特に、本発明は、ガラス板または他の板状基板上に薄膜を塗布するコータおよび方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
板状基板（例えば、ガラス板）の底面は、下向コーティング処理によるオーバースプレーにより、内部で（すなわち、基板がコータ内にある間に）汚染される。例えば、基板の上表面に対し、原料を下向にスパッタリングすると、そのスパッター物質のいくらかが実際に基板の底面に付着することがある。このオーバースプレー現象により、基板の底面の縁部に不要なコーティングが残ることが分かっている。これにより、基板には、望ましくない「白縁（ｐｉｃｔｕｒｅ  ｆｒａｍｅ）」現象が生じることもある。従って、基板に対し下向コーティング処理が行われる場合、下向コーティング処理が行われた後、基板の底面を清浄化する（例えば、基板の底面から不要なオーバースプレーされたコーティングを除去する）手段を設けるのが望ましい。基板の上面が、下向コーティング処理により被覆された後、基板の底面を清浄化する内部手段を（すなわち、コータ内に手段を）設けるのが特に望ましい。
【０００３】
更に、基板の上面が、下向コーティング処理により被覆された後、上向コーティング処理により基板の底面に所望のコーティングを塗布する場合、底面の縁部は、所望のコーティングと、下向コーティング処理による不要なオーバースプレーとを両方有することになるが、この基板の中心部は所望のコーティングのみを有する。これにより生じた不均一性や白縁現象は、裸眼では認識できないとしても、被覆された基板の仕様を所望の範囲から逸脱させることもあり、望ましくない。よって、下向コーティング処理が、上向コーティング処理に先立って行われる場合、下向コーティング処理の後ではあるが、上向コーティング処理の前に底面を清浄化する手段を設けることが特に望ましい。
【０００４】
基板の底面に対し、上方に向かってコーティングを塗布することが非常に有利なこともある。上向コーティング処理は、下向コーティング処理と共にまたは代わりに、コータ内で都合よく行われる。特に有利な上向きスパッタリング方法および装置が、米国特許出願第０９／８６８，５４２号明細書、第０９／８６８，５４３号明細書、第０９／９７９，３１４号明細書、第０９／５７２，７６６号明細書、および第０９／５９９，３０１号明細書(特許文献１〜５)に記載されており、それぞれの全内容を参照し、本明細書に取り入れる。
【特許文献１】米国特許出願第０９／８６８，５４２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第０９／８６８，５４３号明細書
【特許文献３】米国特許出願第０９／９７９，３１４号明細書
【特許文献４】米国特許出願第０９／５７２，７６６号明細書
【特許文献５】米国特許出願第０９／５９９，３０１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上向コーティング技術と共に、基板の底面を清浄化する手段を、そのような面が上向コーティング処理により被覆される前（好ましくは、直前）に設けるのが望ましい。そして、基板の底面を清浄化する内部手段を、そのような面が上向コーティング処理により被覆される前に設けるのが特に望ましい。
【０００６】
基板が、基板支持部を用いてコータ内を搬送される場合、基板に支持部との接触の痕跡が残ることがある。一般に、基板は、間隔をあけて配置された搬送ローラを用いてコータ内を搬送されるため、各基板の底面は、搬送中、ローラと直接接触する。ローラは、各基板の底面に接触の痕跡を残すことがある。これらの接触の痕跡は、傾向としては比較的軽微である（多くの用途では完全に許容できる）が、そのような面が上向コーティング処理により被覆される前に、そのような接触の痕跡全てを基板の底面から確実に完全に除去する手段を設けるのが望ましい。
【０００７】
基板の底面に対し、上向コーティング処理により光触媒コーティングを塗布する前に、イオンビーム処理をするのが特に望ましい。これは、本発明のある実施形態においては、高品質光触媒コーティングの堆積を容易にするために行われる。この方法は、特に薄い高品質光触媒コーティングの堆積が望まれる実施形態においては特に好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の要約
ある実施形態において、本発明は、板状基板上にコーティングを塗布するのに適したコータを提供する。前記コータは、コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を有する。前記コータはまた、前記基板走行路の下方に配置された、前記基板の底主面を清浄化するのに適したイオン銃を備えている。いくつかの実施形態では、前記コータは更に、前記基板走行路に沿って、前記イオン銃よりも先方で、前記基板走行路の下方に配置された上向コーティング装置を備えている。この種の特定の一実施形態では、前記上向コーティング装置は、チタン含有ターゲット材を含む下側スパッタリングターゲットを有する上向スパッタリング装置である。
【０００９】
ある実施形態において、本発明は、板状基板を処理する方法を提供する。前記方法は、前記基板上にコーティングを塗布するのに適したコータを提供することを含む。前記コータは、コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を備えている。前記コータはまた、前記基板走行路の下方に配置されたイオン銃も有する。前記基板は、前記基板走行路に沿って搬送され、前記イオン銃を作動させ前記基板の底主面に向けイオンを（例えば、上向きに）放射する。前記イオンは、イオンビーム（例えば、集束イオンビーム）を形成し基板の底主面に衝突する加速イオンを含み、基板の底主面を処理（例えば、清浄化）するのが好ましい。いくつかの実施形態では、前記コータは更に、前記基板走行路に沿って、前記イオン銃よりも先方で、前記基板走行路の下方に配置された上向コーティング装置を備えている。この種の特定の一実施形態では、前記上向コーティング装置を作動させることにより、基板の既にイオン処理された底主面に光触媒コーティングを塗布する。
【００１０】
本発明のある実施形態では、板状基板を処理する方法を提供する。これらの実施形態において、前記方法は、前記基板上にコーティングを塗布するのに適したコータを提供することを含む。前記コータは、コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を備えている。前記コータ内には、下向コーティング装置が前記基板走行路の上方に配置されている。前記基板走行路の下方には、イオン銃が配置されている。本実施形態において、イオン銃は、前記基板走行路に沿って、前記下向コーティング装置よりも先方に位置する（このイオン銃は、どの下向コーティング装置とも鉛直方向に一列に並べないのが好ましい）。前記方法は、前記基板走行路に沿って前記基板を搬送し、前記下向コーティング装置を作動させ、前記基板の上主面を被覆した後、前記イオン銃を作動させ、前記基板の底主面に向かってイオンビームを放射することを含む。ここで、前記イオン銃を作動させることにより、前記下向コーティング装置の作動中、前記基板の底主面の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、前記基板の底主面から、完全に、さもなければ実質的に除去する（場合によっては、いくらかの基板材も削り落とす）。本実施形態において、前記コータは、上向コーティング装置を備えていなくてもよい。
【００１１】
本発明のある実施形態は、板状基板上にコーティングを塗布するのに適したコータを提供する。これらの実施形態において、前記コータは、コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を有する。前記基板走行路の上方には、下向コーティング装置が配置されており、前記下向コーティング装置は、前記基板の上主面を被覆するのに適している。前記基板走行路の下方には、イオン銃が配置されており、前記イオン銃は、前記基板の底主面を清浄化するのに適している。本実施形態では、前記イオン銃は、前記下向コーティング装置の作動中、前記基板の底主面の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、前記基板の底主面から完全に、さもなければ、実質的に除去するのに適するように、前記基板走行路に沿って、前記下向コーティング装置よりも先方に位置している。本実施形態において、前記コータは、上向コーティング装置を備えていなくてもよい。
【００１２】
ある実施形態において、本発明は、板状基板を処理する方法を提供する。これらの実施形態において、前記方法は、前記基板上にコーティングを塗布するのに適したコータを提供することを含む。前記コータは、コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を備えている。前記基板走行路の下方には、イオン銃が配置されている。本実施形態では、上向コーティング装置が、前記基板走行路に沿って、前記イオン銃よりも先方で、前記基板走行路の下方に配置されている。前記方法は、前記基板走行路に沿って前記基板を搬送し、前記イオン銃を作動させ、前記基板の底主面に向かってイオン（例えば、イオンビーム）を放射し（そのようなイオンは、前記基板の底主面に衝突する加速イオンを含むイオンビームを形成するのが好ましい）、前記上向コーティング装置を作動させ、前記基板の底主面に光触媒コーティングを堆積させることを含む。本実施形態では、前記コータは下向コーティング装置を備えていなくてもよい。
【００１３】
本発明のある実施形態は、板状基板上にコーティングを塗布するのに適したコータを提供する。前記コータは、前記コータ内に延びている基板走行路を定める基板支持部を有する。前記基板走行路の下方には、イオン銃が配置されている。これらの実施形態では、上向コーティング装置が、前記基板走行路に沿って前記イオン銃よりも先方で、前記基板走行路の下方に配置されている。本実施形態において、前記上向コーティング装置は、チタン含有原料（例えば、チタン含有ターゲット材を含む下側スパッタリングターゲット）を有するのが好ましい。本実施形態では、前記コータは下向コーティング装置を備えていなくてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
好ましい形態の詳細な説明
以下、図を参照して詳細に説明するが、それぞれの図において、同様の構成部分は同様の参照番号で示している。これらの図は、必ずしも一定の比例で描かれたものではなく、選ばれた実施形態を示すものであり、本発明の範囲を限定するものではない。当業者は、本明細書に挙げられている実施例には、本発明の範囲に含まれる多くの有用な選択肢があることに気付くであろう。
【００１５】
本発明は、板状基板３０上にコーティングを塗布するのに適したコータ５を含む。図１に示すように、コータ５は、制御環境にすることのできる少なくとも一つのチャンバ１０を備えている。このチャンバは、低圧堆積処理（例えば、真空蒸着処理）における使用に適しているのが好ましい。例えば、チャンバ１０は、ガスの全圧が約１４０トル未満、より好ましくは約０．１トル未満、あるいは、最も一般的には約１ミリトル〜約１トル（例えば、約１ミリトル〜約３０ミリトル）での使用に適しているのが好ましい。従って、ある実施形態において、チャンバ１０は、この段落に記載している一以上の範囲内の圧力での使用に適している（例えば、前記圧力にし、維持するのに適した従来のガス供給装置およびガス排気装置を備えている）。
【００１６】
コータは、一以上のチャンバを備えている。当業者にとって、所望の数のチャンバをいくつでも使用できることは自明のことであろう。場合によって、コータは、一連の連結されたチャンバを備えている。例えば、コータは、スパッタリングラインを備えていてもよい。当技術分野において、スパッタリングラインは周知となっている。手短に言えば、スパッタリングラインは、間隔をあけて配置された搬送ローラ上に水平に支持された板状基板（例えば、ガラス板等、間隔をあけて配置された複数の基板）がスパッタリングラインのチャンバ内を順に搬送されるように配置され連結された一連のスパッタリングチャンバを備えている。一般に、スパッタリングラインは、狭い真空管を備え、その真空管が隣接したチャンバを連結し、水平に配置された基板は、その真空管を通って一つのチャンバから次のチャンバへと搬送される。このように、基板は、一般に、スパッタリングの際、スパッタリングラインの全チャンバ内を順に搬送される。本コータ５は、このように配置され連結された複数のチャンバを、そのようなチャンバ内でどのような特定の堆積処理が行われるかにかかわらず、備えていてもよいことが分かるであろう。
【００１７】
本コータ５は、異なった堆積処理を行うのに適した複数のチャンバを備えることもできる。例えば、コータは、スパッタリングを行う一以上のチャンバと、蒸着を行う一以上のチャンバとを備えることもできる。更に、コータは、スパッタリングを行う一以上のチャンバと、化学蒸着を行う一以上のチャンバとを備えることもできる。同様に、コータは、スパッタリングを行う一以上のチャンバと、イオンビームによりコーティングを堆積させる一以上のチャンバとを備えることもできる。更に、コータは、化学蒸着を行う一以上のチャンバと、蒸着を行う一以上のチャンバとを備えることもできる。この教示内容を参考にすれば、当業者にとってこの種の様々な代替形態は自明のことであろう。
【００１８】
各種様々な基板が、本発明における使用に適している。殆どの場合、基板は、透明物質板（つまり、透明板）である。しかしながら、基板は、透明である必要はない。例えば、場合によっては、不透明基板が有用なこともある。しかし、殆どの用途では、基板は、ガラスや透明プラスチックのような、透明または半透明物質を含むであろう。多くの場合、基板はガラス板であろう。各種様々な周知のタイプのガラスが使用でき、ソーダ石灰ガラスが好ましいと考えられる。
【００１９】
本発明においては、様々なサイズの基板を使用することができる。コータ５の長所は、大面積基板の処理に使用できることである。ある実施形態では、幅約０．５メートル以上、好ましくは約１メートル以上、より好ましくは約１．５メートル以上（例えば、約２メートル〜約４メートル）、場合によっては、約３メートル以上の基板が使用される。
【００２０】
本発明においては、様々な厚さの基板を使用することができる。一般に、厚さ約１〜５ｍｍの基板が使用される。いくつかの実施形態では、厚さ約２．３ｍｍ〜約４．８ｍｍ、より好ましくは約２．５ｍｍ〜４．８ｍｍの基板が使用される。場合によっては、厚さ約３ｍｍのガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス）板が使用される。
【００２１】
コータ５は、コータ内に延びている基板走行路６０を定める基板支持部４０を有する。基板走行路は、コータ内を実質的に水平に延びているのが好ましい。図１〜図３の実施形態において、基板支持部４０は、チャンバ入口１５とチャンバ出口２０の間でコータ５内に延びている基板走行路６０を定めている。コータ５が二つ以上のチャンバを備えている実施形態では、チャンバは、一般に、基板走行路６０が、コータ入口とコータ出口の間で各チャンバを通り延びるように連結されている。
【００２２】
基板支持部４０は、基板が被覆される間（例えば、コータ内を基板が搬送される間）基板を水平状に維持する（例えば、支持する）ように構成されているのが好ましい。従って、支持部４０は、板状基板３０、好ましくは互いに間隔をあけて配置された多数の板状基板を、前記基板３０または各基板３０を水平に（例えば、前記基板３０または各基板３０の上主面１４が上向きに配向され、前記基板３０または各基板３０の底主面１２が下向に配向される）維持しながらコータ内を搬送するのに適しているのが望ましい。これらの図に示す実施形態において、基板支持部４０は、間隔をあけて配置された複数の搬送ローラ３１０を備えている。一般に、基板３０が、基板走行路６０に沿ってチャンバ１０内を搬送されるように、それらローラの内少なくとも一つを（例えば、ローラに作動可能に接続されたモータを作動させることにより）回転させる。基板がそのようなローラ上を搬送される場合、基板３０の底面１２は、ローラと直接物理的に（つまり、支持された状態で）接触している。一般に、基板は、毎分１００〜５００インチの速度でコータ内を搬送される。図３〜図６では、基板が、搬送中、基板支持部上にあるガラス板であり、他のガラス板も基板支持部上にあり、そのようなガラス板が、基板支持部上に互いに間隔をあけて配置され、そのような間隔をあけて配置された形態で搬送される実施形態を示す。図示している基板支持部４０は、間隔をあけて配置された複数のローラ３１０を備えているが、他のタイプの基板支持部の使用も可能であることを理解されたい。
【００２３】
基板支持部４０が、搬送ローラにより形成されている実施形態において、ローラは、従来のいかなる構造のものであってもよい。基板が直接接触する表面を提供するロープが周囲に螺旋状に巻かれた円筒状の（例えば、アルミニウム）ローラを採用することにより良い結果が得られることが分かっている。そのロープは、ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）、つまり、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、または他のポリマー（例えば、ナイロンのようなポリマー）から形成することができる。好ましくは、高融点ポリマーを使用する（例えば、所望の堆積処理において設定された最高処理温度より高い、例えば、約１６５度以上、より好ましくは約２００度以上、最適には約４００度以上の融点を持つポリマー）。螺旋状に巻かれた一本のロープ（又は複数の個別バンド）を備えたローラは、上向コーティング処理が行われる実施形態では特に望ましい。これは、ロープが、ローラと基板の間の接触面積を減少させることにより、基板の新たに被覆された底面を、とりわけダメージを与えずに支持するからである。従って、ある実施形態では、基板支持部６０は、間隔をあけて配置された複数のローラを有し、そのそれぞれが、ローラの周囲に配置された少なくとも一本のロープを有する。
【００２４】
図１の実施形態では、イオン銃５０は、基板走行路６０の下方（つまり、基板走行路６０より低い位置）に配置されている。イオン銃は、コータ５内（つまり、内部）に配置されているのが好ましい。例えば、イオン銃５０は、ガスの全圧が約１４０トル未満、より好ましくは約０．１トル未満、そして最も一般的には約１ミリトル〜約１トル（例えば、約１ミリトル〜約３０ミリトル）での使用に適したコータ５のチャンバ１０内に配置することができる。イオン銃５０は、従来のあらゆる手段により（例えば、従来のあらゆる取り付け金具を用いて）そのようなチャンバ１０内に取り付けられる。例えば、イオン銃は、コータの床および／または側壁から延設された一つまたは複数のフランジに固定することができる。
【００２５】
取り付けられたイオン銃は、基板３０が、基板走行路６０に沿って搬送される際、基板３０の底面を処理する（例えば、底面に向かってイオンを加速する）のに適しているのが好ましい。従って、取り付けられたイオン銃は、基板走行路６０の下方に配置されるのが好ましく、それにより、イオン銃５０は、作動すると、イオン、好ましくはイオンビームを基板３０の底主面１２に向かって（例えば、間隔をあけて配置された二つの搬送ローラの間から上向きに）放射する。一般に、支持部４０上の基板走行路６０のイオン銃に近接した（例えば、真上の）部分に基板３０がある時にイオン銃５０を作動させることが分かるであろう。
【００２６】
イオン銃５０は、基板３０の略全幅（好ましくは全幅）に及ぶイオン（例えば、イオンビーム）を放射するのに適しているのが望ましい。例えば、イオン銃は、基板の底主面１２の全幅に及ぶカーテン状のイオンビームを放射するのが好ましい。このように、イオン銃５０は、基板３０の底面１２全体を処理（例えば、清浄化）するのに適しているのが好ましい。これは、いくつかの方法で実現することができる。一つの方法は、基板の略全幅（好ましくは、全幅）に及ぶ一つまたは複数のイオンビームを生成することが可能な、単一のイオン銃（一つまたは複数のイオン源を有していてもよい）を提供することによるものである。別の方法は、基板の略全幅に及ぶ一つまたは複数の集合イオンビームを共に生成する複数のイオン銃を提供することである。例えば、二つ以上のイオン銃を、それらの複合ビームが基板の全幅に及ぶように構成し作動させることができる。
【００２７】
本発明は、建築物用および自動車用ガラスとして使用するガラス板のような大面積基板を処理する上で特に有利である。この種の基板の幅は、一般に、約０．５メートル以上、より一般的には約１メートル以上、典型的には約１．５メートルより広い（例えば、約２メートル〜約４メートル）。従って、イオン銃５０は、そのような基板（つまり、これら範囲のうち一以上の範囲内の幅を有する基板）の全幅に及ぶイオンビームを放射するのに適しているのが好ましい。特に、大面積基板（特にガラスから成るもの）に関しては、基板は、コータ内で鉛直方向に配向された状態ではなく、水平方向に配向された状態で搬送されるのが望ましい。
【００２８】
イオン銃５０は、いかなるイオン源であってもよい。ある好ましい実施形態において、イオン銃は、ガス分子をイオン化した後、集束させ、加速し、そして狭ビームとして（つまり、イオンビームとして）放射するようになっている。例えば、イオン銃は、線形イオン源であってもよい。しかしながら、イオン銃は、必ずしもイオンをビームの形態で放射する必要はない。イオン銃の中には、低圧環境（例えば、真空状態）で作動できないものもある。しかし、本発明に係るイオン銃５０は、低圧環境（例えば、蒸着室）で作動可能であるのが好ましい。例えば、イオン銃５０は、ガスの全圧が、約１４０トル未満、より好ましくは約０．１トル未満、そして最も一般的には約１ミリトル〜約１トル（例えば、約１ミリトル〜約３０ミリトル）の環境で作動するのに適しているのが好ましい。
【００２９】
このイオン銃は、静電気学的よりむしろ電気力学的にイオンを加速するものであるのが好ましい。イオンを移動させたり、収集したり、操作したりするために静電界を使用することがよく知られている。一般に、大気圧または大気圧近傍で作動するイオン銃では、静電界が使用される。低圧環境（例えば、真空状態）で作動するイオン銃では、静電界はあまり望ましくない傾向にある。逆に、動電界は、低圧環境におけるイオンの加速には、より効果的である。よって、ある好ましい実施形態において、イオン銃は、電気力学的にイオンを加速するイオン源を有する。
【００３０】
ある特に好ましい実施形態において、イオン銃５０は、陽極層イオン源である。陽極層イオン源は、静電気学的ではなく、電気力学的にイオンを加速するため、低圧環境での使用に適している。更に、陽極層イオン源は、アルゴン、酸素、窒素、炭化水素、およびそれらガスの混合物を含む多種多様な作動ガスとの適合性を有する。この種の適切なイオン源は、ＡＬＳ１０６Ｃ、ＡＬＳ１４４Ｌ、ＡＬＳ３４０Ｌ、ＡＬＳ３４０Ｗという商品名でビーコ（Ｖｅｅｃｏ）（米国コロラド州フォートコリンズ市）から市販されている。真空チャンバでの陽極層型イオン源の動作を説明している、米国特許第６，１４７，３５４号明細書（マイシェブ等（Ｍａｉｓｈｅｖ  ｅｔ  ａｌ．））を参照し、その全内容を本明細書に取り入れる。
【００３１】
引き続き図１を参照すると、イオン銃５０は、コータ５内に配置されていることが分かる。前述のように、イオン銃５０は、ガスの全圧が、約１４０トル未満、より好ましくは約０．１トル未満、そして最も一般的には約１ミリトル〜約１トル（例えば、約１ミリトル〜約３０ミリトル）での使用に適したコータ５のチャンバ１０内に設けてもよい（例えば、取り付けてもよい）。
【００３２】
基板支持部４０が、間隔をあけて配置された搬送ローラ３１０の形態で設けられている実施形態において、ローラ３１０の間隔は、小さな基板が、間隔をあけて配置されたローラの間に落ちる危険性をさほど伴うことなく処理できるようにかなり狭くしておくのが好ましい。安全な最大間隔は、所望の範囲の基板サイズに対し、ケースバイケースで決められるのが好ましい。
【００３３】
イオン銃５０とローラ３１０は、イオン銃５０が、隣接した一対のローラ（この一対のローラは、一般に、イオン銃より上方にあるのが好ましい）の間から上向きにイオンビームを放射するのに適するように構成されているのが好ましい。これら二つのローラの間には間隙４５があることが分かる。必要であれば、この特定の間隙４５は、コータ５内の他の同様の間隙よりも広くなるように、この一対のローラを、コータ内の他のローラよりも更に離して配置することも可能である。こうすることにより、ローラのイオンビームへの干渉を最小限にすることもできる。
【００３４】
このように、ある実施形態において、イオン銃５０は、隣接した一対のローラが、コータ内のほかの隣接したローラよりも更に離れて取り付けられた位置に対応する基板走行路６０の部分の下方に配置される。そのような実施形態においては、一般に、イオン銃５０の上方／真上の二つのローラの間に、コータ５内の他の隣接したローラ対の間の間隙よりも広い間隙４５がある。そのような実施形態において、チャンバ１０の他の領域にあるローラは、従来の間隔で配置されていてもよい。
【００３５】
また、イオン銃に最も近い二つの搬送ローラの間に特に広い間隙４５が設けられる第一の構成と、全てのローラが等間隔に配置される従来のローラ配置を有する第二の構成との間で、チャンバ１０を容易に切り替えることができるように、チャンバ１０内のある特定のローラが取り外し可能であることも望ましい。
【００３６】
ローラを、イオン銃５０の上方で間隔を更に離して取り付ける代わりに、これらのローラの直径を小さくすることもできる。従来の搬送ローラは、中空金属管である。必要であれば、特に小さな直径の管を使用することもできる。そのような場合、例えば、ローラに硬質フォームを充填することにより、ローラを補強するのが望ましい場合もある。また、支持部６０に沿って基板の同一搬送スピードを維持するために、例えば適切な歯車比を持つ一対のギアにより、これらの小径ローラをより速く回転させることもできる。一実施形態では、二つのローラの間からイオン銃５０がイオンを放射し、その二つのローラは、コータ内の他のローラよりも小さい（つまり、直径が小さい）。上記実施形態は、有利であると思われるが、単に、従来の間隔でローラを配置した場合にできる間隙の下方にイオン銃５０を配置することもできることを理解されたい。
【００３７】
図２〜図５を参照すると分かるように、ある実施形態におけるコータ５は、上向コーティング装置５５を備えている。上向コーティング装置５５は、備えられている場合、基板３０の底主面１２を被覆するのに適している。この種の実施形態では、イオン銃５０と上向コーティング装置５５は共に、コータ５内に配置されている（例えば、取り付けられている）のが好ましい。必要であれば、イオン銃５０と上向コーティング装置５５は共に、コータ５の共通のチャンバ（つまり、同じチャンバ）に配置することもできる。しかしながら、これは決して必須事項ではない。イオン銃５０と上向コーティング装置５５は、上向コーティング装置５５が設けられている場合、いずれも基板走行路６０の下方（つまり、基板走行路６０より低い位置）に配置されるのが好ましい。
【００３８】
ある特に有利な実施形態において、上向コーティング装置５５は、基板走行路６０に沿ってイオン銃５０より先方に配置されている（例えば、取り付けられている）。上向コーティング装置５５を、基板走行路６０に沿ってイオン銃５０より先方に配置することにより、イオン銃は、上向コーティング装置が作動し、基板３０の底主面１２を被覆する前に、基板の底主面を処理する（清浄化する）のに適したものとなる。
【００３９】
上向コーティング装置５５は、設けられている場合、隣接した一対の搬送ローラ３１０間の間隙１４５の下方に配置されるのが好ましい。この間隙１４５は、従来のローラ間隔によるものであってもよい。あるいはまた、この間隙１４５は、コータ５内の他の隣接したローラ対の間の間隙より広くてもよい。これは、イオン銃上方の搬送ローラに関して上述した方法で（つまり、この間隙１４５を決めるローラを更に離して取り付けること、および／またはこれらローラのサイズを縮小することにより）実現できる。
【００４０】
上向コーティング装置５５は、設けられている場合、いかなるタイプの上向コーティング装置であってもよい。例えば、この上向コーティング装置５５は、スパッタコーティング装置、イオンビームコーティング堆積装置、蒸着コーティング装置、化学蒸着装置、または、上向コーティング処理を行うのに適した他のいかなる装置であってもよい。
【００４１】
ある好ましい実施形態において、オプションの上向コーティング装置５５は、上向スパッタリング装置である。例えば、この装置５５は、基板走行路の下方に配置された下側スパッタリングターゲット３６０、３６０ａ、３６０ｂを備えていてもよい。この上向コーティング装置は、コータの下部領域（つまり、基板走行路下方のコータ内領域）にスパッタリングガスを供給するのに適した下側ガス供給装置（例えば、一以上のガス吐出口を有する）を備えていてもよい。これは、恐らく、図４および図５を参照すると最も分かりやすいであろうが、図示しているコータは、下側スパッタリングターゲット３６０ａ、３６０ｂおよび下側ターゲットに近接した下側ガス供給管３７５を備えている。また、図４および図５には、基板走行路下方にあるのが好ましいオプションの下側陽極３７０も示している。下側陽極３７０は、設けられている場合、一般に、下側ターゲット３６０、３６０ａ、３６０ｂに近接して配置される。上向スパッタリング装置は、米国特許出願第０９／８６８，５４２号明細書、第０９／８６８，５４３号明細書、第０９／９７９，３１４号明細書、第０９／５７２，７６６号明細書、および第０９／５９９，３０１号明細書に記載されている。
【００４２】
他の実施形態において、オプションの上向コーティング装置５５は、蒸着コーティング装置である。この種の装置５５は、一般に、蒸着されるコーティング材の供給源を備えている。この源材料は、一般に、基板走行路６０の下方に配置される。源材料は、所望の源材料を含む、またはから成るボート、坩堝、ストリップ、またはコイルの形態で提供できる。また、一般に、そのような源材料にエネルギーを供給するための手段も設けられる。例えば、源材料は、直接または間接抵抗、熱伝導、放射または誘導、電子ビーム、或いは、レーザー光照射またはアーク発生により、そのような材料を加熱するのに適した熱源と共に設けられていてもよい。
【００４３】
当技術分野では、蒸着により基板を被覆するための様々な処理が知られている。手短に説明すると、蒸着とは、十分な速度で蒸着するまで、真空中で源材料にエネルギーを供給することを含む物理蒸着の一形態である。源材料は、残留気体状態で基板に運ばれ、そのような気相物質が、基板上に凝結し、所望のコーティングを形成する。オプションの上向コーティング装置５５が、蒸着装置である場合、チャンバ内の圧力を約１０−６ミリバール〜約１０−４ミリバール程度に維持するのが望ましい場合もある。
【００４４】
他の実施形態において、オプションの上向コーティング装置５５は、化学蒸着（つまり、ＣＶＤ）装置である。この種の装置は、一般に、コータの下部領域に、前駆ガスを供給するためのガス吐出口を備えている。前駆ガスにより、コーティング材が基板３０の底面に凝結するように、このガス吐出口は、基板走行路６０の下方に配置されるのが好ましい。この種のＣＶＤ装置は、一般に、ガス供給源を備えており、そこからガス吐出口を介してコータの下部領域に前駆ガスが供給される。あらゆる既知のＣＶＤ装置を使用することができる。必要であれば、この上向コーティング装置は、２００２年１２月１８日に出願された、「プラズマ増強膜堆積（Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」（Ｈａｒｔｉｇ）と題する米国特許出願第１０／３７３，７０３号明細書に記載されたタイプのプラズマ増強化学蒸着装置であってもよい。
【００４５】
ある実施形態において、上向コーティング装置５５は、イオン銃を備えている。このイオン銃は、既知のいかなるイオン補助蒸着（つまり、ＩＡＤ）プロセスの一部であってもよい。例えば、このイオン銃は、スパッタリングターゲットを含むイオンビームスパッタ蒸着源の一部であってもよく、このイオン銃が、イオンを加速しスパッタリングターゲットに衝突させることにより、ターゲット物質の原子が、ターゲットから基板に向かって上向きに放出される。或いは、このイオン銃は、出版物「イオンを用いた光学薄膜堆積法（Ｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ；Ｊ．Ｐ．  Ｍａｒｔｉｎｇ，２１（１９８６）１−２５）に開示されたもののようなイオン補助蒸着装置の一部であってもよい。前記出版物の全教示内容を参照し、本明細書に取り入れる。これらのタイプのＩＡＤ方法は、その他各種の適切なＩＡＤ方法同様に、当技術分野ではよく知られている。
【００４６】
ある実施形態において、コータ５は、基板３０の上主面１４を被覆するのに適した下向コーティング装置６５を備えている。この種の実施形態は、図３〜図６に例示してある。このような実施形態では、イオン銃５０は、基板走行路６０に沿って、下向コーティング装置６５より先方に配置されている（例えば、取り付けられている）のが好ましい。従って、イオン銃５０は、下向コーティング装置の作動中、基板の底主面の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、基板の底主面から、完全に、さもなければ実質的に除去するのに適している。本実施形態（基板走行路に沿って、下向コーティング装置より先方で、基板走行路の下方に配置されたイオン銃と共に下向コーティング装置を備える）では、コータ内に上向コーティング装置を必要としない。しかしながら、図３〜図５では、オプションの上向コーティング装置５５が、基板走行路６０に沿って、イオン銃５０より先方に配置されている。よって、基板３０の底面１２が、オプションの上向コーティング装置５５の作動中に被覆される前に、この面１２のオーバースプレーされたコーティングを、完全に、さもなければ実質的に除去することができる。
【００４７】
下向コーティング装置６５は、備えられている場合、いかなるタイプの下向コーティング装置であってもよい。ある好ましい実施形態において、下向コーティング装置６５は、下向スパッタリング装置である。このような実施形態において、下向スパッタリング装置は、基板走行路６０の上方に配置された上側スパッタリングターゲット３２０、３２０ｃ、３２０ｄ、３２０ｅ、３２０ｆを有する。これと共に、コータは、基板走行路６０の上方に配置された（例えば、吐出口を有する）上側ガス供給管３３５を備えていてもよい。基板走行路６０の上方に、上側陽極３３０を設けることも一般に好ましい。上側陽極３３０は、設けられる場合、上側ターゲットに近接して配置されるのが好ましい。前述のように、図２〜図６の各ターゲットは、円筒状ターゲットとして描かれているが、平面ターゲットも使用できる。
【００４８】
他の実施形態においては、オプションの下向コーティング装置６５として、化学蒸着装置を含む。そのような装置は、コータの上部領域（つまり、基板走行路上方のコータ内領域）に前駆ガスを供給するためのガス吐出口を備えていてもよい。前駆ガスにより、コーティング材が基板３０の上主面１４に凝結するように、このガス吐出口は、基板走行路６０の上方に配置されるのが好ましい。この種のＣＶＤ装置は、一般に、ガス供給源を備えており、そこからガス吐出口を介してコータの上部領域に前駆ガスが供給される。必要であれば、この下向コーティング装置は、２００２年１２月１８日に出願された、「プラズマ増強膜堆積」（Ｈａｒｔｉｇ）と題する米国特許出願第１０／３７３，７０３号明細書に記載されたタイプのプラズマ増強化学蒸着装置であってもよい。
【００４９】
ある実施形態において、下向コーティング装置は、上側イオン銃を有する。この上側イオン銃は、所望のいかなる下向イオン補助蒸着プロセスの一部であってもよい。例えば、この上側イオン銃は、スパッタリングターゲットを含むイオンビームスパッタ蒸着源の一部であってもよく、このイオン銃が、イオンを加速しスパッタリングターゲットに衝突させることにより、ターゲット物質の原子が、ターゲットから基板に向かって下向きに放出される。これらのタイプのＩＡＤ方法は、その他各種の適切なＩＡＤ方法同様に、当技術分野ではよく知られている。
【００５０】
基板の底面は、下向コーティング処理によるオーバースプレーにより意図せず被覆される場合があることが分かっている。例えば、材料物質が、下向に基板の上表面にスパッタリングされると、スパッター物質のいくらかが実際に基板の底面に付着する場合がある。この現象は、基板の底面の縁部に不要なコーティングを残すことが分かっている。これにより、基板には、望ましくない白縁現象が生じることもある。更に、引き続き、上向コーティング処理により、所望のコーティングが底面に塗布される場合、この面の縁部は、所望のコーティングとオーバースプレーされた不要なコーティングの両方を有することになるが、この表面の中心部は、所望のコーティングのみを有する。この不均一性や白縁現象は、目的とするコーティング特性や所望の仕様に様々な悪影響を及ぼすこともある。
【００５１】
これら特定のオーバースプレー問題は、イオン銃５０を、基板走行路６０に沿って、下向コーティング装置６５より先方に（好ましくは、下向コーティング装置により基板上に膜が堆積される場所よりも先方に）配置することにより排除できる。これにより、イオン銃５０は、下向コーティング装置６５の作動中に、基板の底主面１２の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、基板３０の底主面１２から除去することができる（場合によって、イオン銃は、ガラス基板の底面から、少しの厚みのガラスも粉砕除去するように作動させる）。このこともまた、基板を基板支持部上でコータ内を搬送することから生じ得る基板底面の接触の痕跡を除去するか、さもなければ実質的に減らすことに役立つ。上向コーティング装置５５も備えられている場合、上向コーティング装置は、基板走行路６０に沿って、イオン銃５０よりも先方に位置するのが好ましい。これにより、イオン銃５０は、基板の底主面１２が上向コーティング装置５５の作動中に被覆される前に、下向コーティング装置６５の作動中、この面１２の縁部に意図せずオーバースプレーにより堆積されたコーティングを、基板３０の底主面１２から、（完全に、さもなければ実質的に）除去することができる。
【００５２】
また、基板３０の上面１４に対し、下方に向かってコーティングが塗布される前に、基板３０の底面１２に対し、上方に向かってコーティングが塗布される場合、更なるオーバースプレーの問題が生じることも分かっている。特に、下向コーティング処理に使用された材料物質が、先に基板の底面１２に対し、上方に向かって塗布されたコーティング上にオーバースプレーされた場合、基板の底面１２上の所望のコーティング特性が損なわれることもある。たとえ、そのようなオーバースプレーされた材料物質が、被覆された基板に明らかな（例えば、裸眼で容易に認識できる）影響を及ぼさないとしても、被覆された基板の所望の特性が損なわれることもある。これは、基板の底面に、感光性、親水性、疎水性等の、特定の表面特性を持たせようとする場合（例えば、基板の底面に、表面効果コーティングを施そうとする場合）、特に問題である。基板の底面にオーバースプレーされたコーティングが、そのような意図した表面特性を無効にするか、または低減させることもある。
【００５３】
この問題を回避するため、上向コーティング装置５５は、オプションとして、コータの最終チャンバ（場合によっては、最終チャンバの最終堆積ゾーン）に配置することもできる。この最終チャンバは、基板走行路６０に沿った最後のチャンバであってもよい。或いはまた、この最終チャンバは、基板走行路に沿った、作動している最後のチャンバ（つまり、膜堆積処理が行われる最後のチャンバ）であってもよい。このような場合、コータは、基板走行路に沿ったその先方に一以上の作動していないチャンバを備えていてもよい。発明者らは、ひとたびこの上向コーティング装置が作動し、基板の底主面に所望のコーティングを塗布すると、このように被覆された基板が引き続き活動中の（つまり、作動中の）下向コーティングゾーンに運ばれた場合に生じるような後続のオーバースプレーにこの所望のコーティングが曝されることのない点でこれらの実施形態が有利であることを発見している。よって、ある実施形態において、上向コーティング装置は、コータ内における基板の他の全ての被覆が行われた後に作動させる。同様に、ある実施形態において、基板は、上向コーティング装置を作動させた後、コータ内の作動している／作動させた下向コーティング装置の下方を搬送されることはなく、基板の底主面に塗布されたコーティングの縁部が、コータ内の後続の下向コーティング装置からのオーバースプレーによるコーティングで覆われることはないであろう。
【００５４】
上向コーティング装置が備えられているある実施形態において、コータ５は、基板の底主面に、光学的全厚が約６９０Å未満のコーティング（場合によって、屈折率約２．３以上の少なくとも何らかの高屈折率膜（ｈｉｇｈ  ｉｎｄｅｘ  ｆｉｌｍ）を含む）を堆積するように作動する。これらの実施形態において、基板支持部によりこのコーティングに残された接触の痕跡は、見えなくなるか、または少なくとも非常に知覚しにくくなる傾向にあるであろう。この種のいくつかの実施形態において、コータ５は、基板の上主面もコーティングにより、好ましくは、光学的全厚が約１０００Å以上のコーティングにより被覆されるように作動する。この種のある実施形態では、コータは、一以上の上向コーティング装置と複数の下向コーティング装置とを備えており、このコータは、基板の上主面に低輻射コーティングを堆積させ、基板の底主面に表面効果コーティングを堆積させるように作動する。ここで、表面効果コーティングは、光触媒コーティング、親水性コーティング、および疎水性コーティングから成る群から選択されるのが好ましい。この種のいくつかの実施形態において、表面効果コーティングは、チタン酸化物および／またはシリコン酸化物を含む。そのような一実施形態において、表面効果コーティングは、チタン酸化物を含む光触媒コーティングである。
【００５５】
低輻射コーティングは、当技術分野において周知であり、一般に、２以上の透明誘電体膜領域の間に挟まれた一以上の赤外線反射膜領域を有する。一般的に、銀、金、銅等の導電性金属を含む赤外線反射膜は、コーティング内の放射熱伝導を低減させる。透明な誘電体膜は、主として、可視反射を低減し、色等、コーティングの他の特性を制御するのに使用される。一般に使用される透明誘電体としては、亜鉛、錫、インジウム、ビスマス、およびチタンの酸化物と、その合金や混合物、並びにある一定の窒化物（例えば、シリコン窒化物）が挙げられる。有用な低輻射コーティングは、米国特許出願第０９／７２８，４３５号明細書に記載されており、その全教示内容を参照し、本明細書に取り入れる。
【００５６】
光触媒コーティングは、一般に、紫外線を吸収することができ、尚且つ油、植物性物質、脂肪、およびグリース等の有機物を光触媒により分解することのできる半導体を含む。最も強力な光触媒は、チタン酸化物（例えば、二酸化チタン）のようである。有用な光触媒コーティングは、米国特許第５，８７４，７０１号明細書（Ｗａｔａｎａｂｅ  ｅｔ  ａｌ）、第５，８５３，８６６号明細書（Ｗａｔａｎａｂｅ  ｅｔ  ａｌ）、第５，９６１，８４３号明細書（Ｈａｙａｋａｗａ  ｅｔ  ａｌ．）、第６，１３９，８０３号明細書（Ｗａｔａｎａｂｅ  ｅｔ  ａｌ）、第６，１９１，０６２号明細書（Ｈａｙａｋａｗａ  ｅｔ  ａｌ．）、第５，９３９，１９４号明細書（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．）、第６，０１３，３７２号明細書（Ｈａｙａｋａｗａ  ｅｔ  ａｌ．）、第６，０９０，４８９号明細書（Ｈａｙａｋａｗａ  ｅｔ  ａｌ．）、第６，２１０，７９９号明細書（Ｗａｔａｎａｂｅ  ｅｔ  ａｌ）、第６，１６５，２５６号明細書（Ｈａｙａｋａｗａ  ｅｔ  ａｌ．）および第５，６１６，５３２号明細書（Ｈｅｌｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されており、それぞれの全内容を参照し、本明細書に取り入れる。
【００５７】
親水性コーティングは、水に対して親和力を有し、そのようなコーティングに付着した水を一面に広げる傾向にある。有用な親水性コーティングは、米国特許出願第０９／８６８，５４２号明細書、第０９／８６８，５４３号明細書、第０９／５９９，３０１号明細書、および第０９／５７２，７６６号明細書に記載されており、それぞれの全内容を参照し、本明細書に取り入れる。
【００５８】
疎水性コーティングは、撥水用にガラスに塗布されることにより、そのようなコーティング上の水をシート状に広げるのではなく玉状にする。有用な疎水性コーティングは、Ｎａｋａｎｉｓｈｉ，ｅｔ  ａｌ．に付与された米国特許第５，４２４，１３０号明細書に記載されており、その全教示内容を参照し、本明細書に取り入れる。
【００５９】
前述のように、本発明は、コータが、基板走行路に沿って、イオン銃よりも先方で、基板走行路の下方に配置された上向コーティング装置を備えたある実施形態を提供する。いくつかのそのような実施形態において、本発明は、イオン銃を作動させ、基板の底主面を処理した後、上向コーティング装置を作動させ基板の底主面を被覆することを含む。この種のいくつかの実施形態において、上向コーティング装置を作動させることにより、基板の底主面に、光触媒コーティング、親水性コーティング、および疎水性コーティングから成る群から選択される表面効果コーティングを堆積させる。これらの実施形態において、コータは、下向コーティング装置を備えていなくてもよい。場合によって、表面効果コーティングは、チタン酸化物および／またはシリコン酸化物を含む。例えば、そのような一ケースにおける表面効果コーティングは、チタン酸化物を含む光触媒コーティングである。
【００６０】
よって、ある実施形態において、コータ５内の上向コーティング装置５５は、先行するイオン銃５０を用いてイオンにより基板３０の底面１２に衝撃を与えた後、この面１２に高品質光触媒コーティングを堆積させるのに適している。これらの実施形態において、基板３０の底面１２に光触媒コーティングを堆積するのに適した上向コーティング装置５５は、基板走行路に沿ってイオン銃５０よりも先方に位置する。ある好ましい実施形態においては、イオン銃５０を使用し、イオンで底面を処理した後、この上向コーティング装置を用いて基板の底面に特に薄い高品質光触媒コーティングを堆積させる。これらの実施形態において、薄い高品質光触媒コーティングは、光学的全厚が約６９０Å未満になるように堆積されるのが好ましい。
【００６１】
このように、ある実施形態において、オプションの上向コーティング装置５５は、光触媒コーティングの塗布に適している。この種のいくつかの実施形態において、上向コーティング装置５５は、チタン酸化物を含む（或いは、より好ましくは本質的にチタン酸化物から成る、また最適にはチタン酸化物から成る）光触媒コーティングを塗布するのに適している。これらの実施形態において、上向コーティング装置は、チタンと酸素の一以上の供給源を有するのが望ましい。例えば、上向コーティング装置５５は、オプションとして、チタン（例えば、金属チタンまたはチタン酸化物）を含む下側スパッタリングターゲットを有することもできる。それと共に、そのようなターゲットに近接したコータの下部領域は、オプションとして、酸化雰囲気にすることもできる。特に、光触媒チタン酸化物コーティングや他の高屈折率光触媒に関しては、そのようなコーティング上にオーバースプレーされると、これらのコーティングの幾分反射する性質により、他のタイプのコーティング上にオーバースプレーされた場合よりも目立ちやすいため、そのようなコーティング上にその後オーバースプレーされることがないようにすることが特に望ましい。
【００６２】
ある有利な実施形態において、オプションの上向コーティング装置５５は、米国特許出願第６０／２６２，８７８号明細書に記載されたタイプの下側スパッタリングターゲットを備えている。その明細書の全教示内容を参照し、本明細書に取り入れる。
【００６３】
基板の底主面に塗布された光触媒コーティングに、後続の下向コーティング処理により、オーバースプレーされた場合、所望の光触媒特性が得られない危険性がある。よって、光触媒コーティングを上向コーティング処理により基板の底主面に塗布する実施形態では、コータ内において、この上向コーティング処理の後には、いかなる後続の下向コーティング処理も行われないことが望ましい。
【００６４】
一装置（例えば、イオン銃またはコーティング装置）が、基板走行路に沿って、他の装置（例えば、イオン銃またはコーティング装置）よりも先方に位置する本発明の実施形態においては、勿論、これらの装置が、鉛直方向に互いに真上または真下に配置されることはない。必ずしもそうでなくてもよいが、それらは、別個の堆積ゾーン（ガス分離および／またはカーテン、壁、または他の仕切りにより互いに分離されていてもよい）にあり、場合によっては、コータ内の別個のチャンバにあるのが好ましい。「チタン含有」物質という用語は、少なくともいくらかのチタンを含むあらゆる物質のことを言う（他の物質についても同様である）。イオン銃５０を使用し、基板の底面を清浄化する場合、清浄化には、アルゴンまたは他の不活性ガスを使用するのが好ましい（つまり、イオン銃にＡｒガスを使用し、Ａｒ＋イオンを基板の底面に向け加速する）。場合によって、イオン銃が基板の底面の清浄化に使用される場合、イオン銃を作動させ、イオンエネルギーが、約３００ｅＶ〜約５，０００ｅＶ、或いは、より好ましくは約１，５００ｅＶ〜約２，０００ｅＶ、最適には約１，４００ｅＶ〜約１，６００ｅＶであるイオンビームを生成する。イオン銃を作動させ、約９０度或いは、約３０度〜約９０度の範囲内の角度で基板の底面に衝突するイオンビームを生成するのが好ましい。ある実施形態において、基板は、コータ５内を一度通過するだけで完全に処理される（例えば、その両方の主面を被覆できる）。
【００６５】
本発明の好ましいと考えられる実施形態について記載してきたが、当技術分野の当業者には、本発明の精神を逸脱することなく、その他の更なる変更および改良を成し得ることが分かるであろう。また、そのようなあらゆる変更および改良は、本発明の範囲内に含まれるものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、本発明のある実施形態に係る、イオン銃が内部に配置されたコータを示す。
【図２】図２は、本発明のある実施形態に係る、イオン銃と上向コーティング装置とが内部に配置されたコータを示す。
【図３】図３は、本発明のある実施形態に係る、下向コーティング装置と、イオン銃と、上向コーティング装置とが内部に配置されたコータを示す。
【図４】図４は、本発明のある実施形態に係る、下向コーティング装置と、イオン銃と、上向コーティング装置とが内部に配置された他のコータを示す。
【図５】図５は、本発明のある実施形態に係る、下向コーティング装置と、イオン銃と、上向コーティング装置とが内部に配置された更なるコータを示す
【図６】図６は、本発明のある実施形態に係る、下向コーティング装置とイオン銃とが内部に配置されたコータを示す。
【符号の説明】
【００６７】
５      コータ
１０    チャンバ
１２    基板の底面、底主面
１４    基板の上主面
１５    チャンバ入口
２０    チャンバ出口
３０    基板
４０    基板支持部
４５    間隙
５０    イオン銃
５５    上向コーティング装置
６０    基板走行路
６５    下向コーティング装置
１４５  間隙
３１０  搬送ローラ
３２０、３２０ｃ、３２０ｄ、３２０ｅ、３２０ｆ  上側スパッタリングターゲット
３３０  上側陽極
３３５  上側ガス供給管
３６０、３６０ａ、３６０ｂ  下側スパッタリングターゲット
３７０  下側陽極
３７５  下側ガス供給管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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