本公開的實施方式涉及一種用于處理基板上的材料的設備以及一種用于通過處理設備測量在基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法。本公開的實施方式具體涉及一種用于處理基板以及測量在所述基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的設備。

背景技術：

基板(諸如，塑料膜)上的光學涂層可由特定光譜反射率和透射率值以及所得的顏色值表征。在涂層制造過程中，對透射率和反射率(T/R)的可靠直列(inline)測量可以是需要為沉積工藝的控制和所涂覆的產(chǎn)品的光學質(zhì)量的控制而考慮的方面。T/R測量的較復雜的部分是反射率的測量。反射率的測量可為具有挑戰(zhàn)性的，因為膜平坦度的小偏差導致通向檢測器的反射束的路徑的幾何形狀改變，從而導致錯誤測量結果。在沉積設備中，可在塑料膜與設備的引導輥機械接觸的位置處測量反射率以確保塑料膜與輥表面的平坦接觸。

然而，入射光束不僅在塑料膜的前表面和背表面上反射，而且在引導輥的與塑料膜接觸的表面上反射。由于例如金屬引導輥的反射率是相當高的(例如，R>50％)，因此具有低的或減小的反射率的輥表面是有益的。引導輥可具有提供低的或減小的反射率的黑色表面或黑化表面。然而，這些黑色表面或黑化表面的反射率尤其是遭受不均勻反射率。絕對反射率的可靠性是相當?shù)偷摹４送?，這種測量方法受限于沿膜寬度的固定測量裝置位置。出于成本原因，在卷對卷(roll-to-roll，R2R)濺射機器中固定的測量裝置或測量頭的數(shù)量可限制在一個與五個之間。甚至有五個測量裝置的系統(tǒng)也無法傳遞關于層均勻性以及沿基板寬度的光學規(guī)格符合情況的足夠信息。

因此，存在對可用來實現(xiàn)對基板的改善質(zhì)量檢測的設備的需求。也存在著對測量基板和/或在基板上處理的材料的光學性質(zhì)的改善方法的需求，這種方法尤其適于具有高輸出容量的處理系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述內(nèi)容，提供一種用于處理基板上的材料的設備以及一種用于通過處理設備測量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法。通過權利要求書、說明書和附圖，本公開的另外方面、益處和特征是明顯的。

根據(jù)本公開的一個方面，提供一種用于處理基板上的材料的設備。所述設備包括真空腔室和測量布置，所述測量布置被配置成用于測量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)，所述測量布置包括位于所述真空腔室中的至少一個球體結構。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種用于處理基板上的材料的設備。所述設備包括：真空腔室；測量布置，所述測量布置被配置成用于測量基板和/或在基板上處理的材料的反射率和透射中的至少一者，所述測量布置包括位于真空腔室中的至少一個球體結構；以及傳送裝置，所述傳送裝置被配置成用于在所述真空腔室內(nèi)、在測量位置與至少一個校準位置之間移動至少所述球體結構。

根據(jù)本公開的又一方面，提供一種用于通過處理設備測量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法。所述處理設備包括真空腔室。所述方法包括：使用具有位于所述真空腔室中的至少一個球體結構的測量布置來測量所述一或多個光學性質(zhì)。

本公開還涉及用于執(zhí)行所公開的方法的設備，并且所述設備包括用于執(zhí)行每個所述方法步驟的設備部分。這些方法步驟可通過硬件部件、通過合適軟件編程的計算機、或這兩者的任何組合或以任何其他方式來執(zhí)行。此外，本公開還涉及用于操作所述設備的方法。它包括了用于執(zhí)行設備的各個功能的方法步驟。

通過從屬權利要求、說明書和附圖，本公開的另外方面、優(yōu)點和特征是明顯的。

附圖說明

因此，為了可詳細地理解本公開的上述特征的方式，可通過參照實施方式來進行對上文所簡要概述的本公開的更特定的描述。附圖涉及本公開的實施方式，并且在下文中描述：典型實施方式在附圖中描繪，并且在以下描述中詳述。在附圖中：

圖1示出光學涂層的反射率和透射率測量的示意性透視圖；

圖2示出根據(jù)本文所述實施方式的測量布置的球體結構的示意圖；

圖3示出根據(jù)本文所述實施方式的用于處理基板上的材料的設備的示意圖；

圖4示出圖3的用于處理基板上的材料的設備的部分的示意圖，并且所述球體結構在真空腔室內(nèi)的一個測量位置和兩個校準位置；

圖5示出根據(jù)本文所述實施方式的用于處理基板上的材料的又一設備的示意圖；

圖6示出用于評估厚度分布的測量位置的示意圖；

圖7示出用于評估厚度分布的測量位置的另一個示意圖；以及

圖8示出根據(jù)本文所述實施方式的用于通過處理設備測量基板和/或在所述基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細地參照各實施方式，在每一個附圖中闡釋實施方式的一或多個示例。每一個示例通過解釋的方式提供，并且不旨在作為限制。例如，闡釋或描述為一個實施方式的部分的特征可用于任何其他實施方式或與任何其他實施方式結合，以取得更進一步的實施方式。本公開旨在包括此類修改和變型。

在以下對附圖的描述中，相同的參考編號是指相同或類似的部件。一般來說，僅描述相對于個別實施方式的不同之處。除非有另外說明，否則對一個實施方式中的部分或方面的描述也適用于另一實施方式中的對應部分或方面。

圖1示出光學涂層的反射率和透射率測量的示意性透視圖。

在沉積設備中，可在基板(例如，塑料膜)與設備的輥(例如，引導輥)機械接觸的位置中測量鏡面反射，以確保塑料膜與輥的表面之間的平坦接觸，如下文中參照圖1更詳細地所解釋。

如圖1中所示，基板15由涂覆滾筒11、第一輥12和/或第二輥13載運和運送。第一輥12和第二輥13可以是引導輥。在第一輥12與第二輥13之間的位置中設有透射測量裝置16。在第一輥12與第二輥13之間的位置或區(qū)域也可稱為“自由跨距(free span)”或“自由跨距位置”。此外，在基板15(例如，塑料膜)與第二輥13機械接觸的另一位置處設有反射測量裝置14。

然而，入射光束不僅在基板15的前表面和背表面上被反射，而且也在第二輥13的表面上被反射。由于例如金屬輥的反射率R是相當高的(例如，R>50％)，因此具有低的或減小的反射率的輥表面是有益的。第二輥13可具有黑表面或黑化表面，使得第二輥13的表面具有低的或減小的反射率。然而，這些黑表面或黑化表面的反射率遭受不足夠的低的和不均勻的反射率。絕對反射率的測量的可靠性是相當?shù)偷摹?/p>

本公開提供一種用于處理基板上的材料的設備以及一種用于測量基板和/或在所述基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法，此方法使用測量布置，所述測量布置具有球體結構(sphere structure)，以便特別是在相同的位置處允許同時的反射測量和透射測量，所述相同的位置例如在兩個輥之間的基板或塑料膜的自由跨距位置。即便膜的表面不是平坦的，反射光在球體結構中也幾乎完全被收集。

球體結構提供在此球體結構內(nèi)均勻的光散射(scattering)和漫射(diffusing)。入射在球體結構的內(nèi)表面上的光均等地分布在球內(nèi)。入射光的方向效應(directional effect)被最小化。這允許以高度的準確性和可靠性來測量入射光(例如，從基板和/或在所述基板上處理的材料反射或透射通過基板和/或在所述基板上處理的材料的光)。

如本文中所使用的術語“基板(substrate)”應特別涵蓋柔性基板，諸如，塑料膜、輻材(web)或箔。然而，本公開并不以此為限，并且術語“基板”也可涵蓋非柔性基板，例如，晶片、透明晶體(諸如，藍寶石等)的薄片或玻璃板材。根據(jù)一些實施方式，基板可以是透明基板。如本文中所使用的術語“透明(transparent)”應特別包括結構以相對低的散射透射光使得例如以能以實質(zhì)上清楚的方式看見透射過其的能力。一般來說，基板包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)。

根據(jù)一些實施方式，球體結構是積分球(integrating sphere)或包括積分球。積分球(或烏布里喜球(Ulbricht sphere))是包括中空球腔的光學裝置，所述中空球腔具有至少一個端口(port)(例如，至少一個入口端口和/或至少一個出口端口)。中空球腔的內(nèi)部能以反射涂層(例如，擴散白色反射涂層)覆蓋。積分球提供在球內(nèi)的均勻的光散射或漫射。入射在內(nèi)表面的光均等地分布在球內(nèi)。入射光的方向效應被最小化。可認為積分球是保存功率但破壞空間信息的擴散體。

圖2示出根據(jù)本文所述實施方式的具有球體結構的測量布置20的示意圖。

測量布置20布置在真空腔室(未示出)內(nèi)。真空腔室可以是或可包括待涂覆的基板15所位于的工藝腔室。根據(jù)本文所述實施方式的設備可以是沉積設備，特別是濺射設備、物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)設備、化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)設備、等離子體增強型化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)設備，等等。

如圖2中示意性地所示，根據(jù)本文所述實施方式的測量布置20配置成用于測量基板15和/或在所述基板15上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)，所述一或多個光學性質(zhì)特別是反射和/或透射。如貫穿本申請所使用的術語“反射率(reflectance)”是指入射在表面上的全部輻射通量的被反射的比例。所述表面可包括以下至少一者：在基板上處理的材料的表面、基板的前表面以及基板的背表面。值得注意的是，術語“反射率(reflectance)”和”反射比(reflectivity)”可同義地使用。貫穿本申請所使用的術語“透射(transmission)”是指入射光(電磁輻射)的通過基板(例如，具有在其上處理的材料或層的基板)的比例。術語“透射(transmission)”和“透射率(transmittance)”可同義地使用。

測量布置20包括球體結構21，所述球體結構21具有腔22。根據(jù)一些實施方式，腔22可以是中空球腔。在典型實現(xiàn)方式中，腔22的表面是至少部分地以反射涂層(例如，白色反射涂層)覆蓋。球體結構21提供在球體結構21內(nèi)均勻的光散射或漫射。入射在腔22的表面上的光在腔22內(nèi)均等地分散。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，球體結構21是積分球或包括積分球。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，球體結構21且特別是球體結構21的腔22具有以下內(nèi)徑：150mm或更小，特別地，100mm或小的內(nèi)直徑，更特別地，75mm或更小。

為了測量一或多個光學性質(zhì)，測量布置可包括具有至少一個光源和至少一個檢測器的配置。在下文中描述至少一個光源和至少一個檢測器的可能的配置。然而，其他配置是可能的。

在典型的實現(xiàn)方式中，測量布置20包括光源23。光源23配置成用于將光發(fā)射到球體結構21的腔22中。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，光源23配置成用于發(fā)射在以下范圍內(nèi)的光：在380-780nm的可見輻射范圍內(nèi)和/或在780nm至3000nm的紅外線輻射范圍內(nèi)和/或在200nm至380nm的紫外光輻射范圍內(nèi)。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，光源23布置成使得光可發(fā)射到腔22中。光源23可布置在腔22中，或可附接至腔22的內(nèi)壁或表面。根據(jù)實施方式，光源23可布置在球體結構21外部，其中球體結構21的壁可包括開孔，所述開孔配置成使得從光源23發(fā)射的光可照射到球體結構21的內(nèi)部，特別是照射到腔22中。

在一些實施方式中，光源23可設在遠離球體結構21的位置處。光纖可用于將光引導到球體結構21中，特別是引導到腔22中。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，光源23可配置為例如燈絲燈泡(filament bulb)、鹵鎢燈(tungsten halogen bulb)、發(fā)光二極管(LED)、高功率LEDs或氙弧燈(Xe-Arc-Lamp)。光源23可配置成使得光源23可短時間開啟或關閉。為了達到切換的目的，光源23可連接至控制單元(未示出)。

在典型實施方式中，球體結構21具有至少一個端口26。端口26可配置成入口端口和/或出口端口。作為示例，從基板15和/或在基板15上處理的材料的反射的光或透射過基板15和/或在基板15上處理的材料的光可通過端口26進入球體結構21。在另一示例中，由光源23提供的光可通過端口26離開，例如，以進行反射率測量。端口26能以覆蓋元件(例如，防護玻璃)覆蓋。在其他示例中，端口26可以是未經(jīng)覆蓋或敞開的。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，端口26可具有以下直徑：25mm或更小，特別地，15mm或更小，更特別地，10mm或更小。通過增加端口26的直徑，可照亮基板15的更大的部分，以便執(zhí)行對基板15和/或在基板15上處理的材料的至少一個光學性質(zhì)的測量。

在典型實現(xiàn)方式中，從球體結構21通過端口26發(fā)射出的漫射光可照射到基板15上，以便測量基板15和/或在基板15上處理的材料的至少一個光學性質(zhì)。通過以漫射光照亮基板15，照射到基板15上的光遍及基板15的被照亮部分具有相同的強度。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，可通過以多個角度、特別是以具有均勻的光強度角度分布發(fā)射光來表征所發(fā)射的漫射光。例如，這可通過在球體結構(例如，積分球或烏布里喜球)中的漫反射來產(chǎn)生，其中選擇球中的材料來提供漫反射。

如圖2中的示例性所闡釋，光束(示出為具有指示光的方向的箭頭的實線)在射束離開端口26之前在球體結構21的內(nèi)部表面上具有原點位置P。如圖2中示例性地所示，射束可從基板15和/或在基板15上處理的材料被反射并且在反射的情況下，射束以反射角進入端口26。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，測量布置20包括在球體結構出的第一檢測器，所述第一檢測器配置成用于測量基板15和/或在基板15上處理的材料的反射率。在典型實現(xiàn)方式中，第一檢測器包括第一檢測裝置24和第二檢測裝置27。

第一檢測裝置24可配置成用于接收通過端口26進入的光(如由具有指示光的方向的箭頭的實線指示)，特別是從基板15和/或在基板15上處理的材料反射的光。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，第一檢測裝置24配置和布置成使得沒有從球體結構21的內(nèi)部反射的光由第一檢測裝置24檢測到。例如，第一檢測裝置24可布置成使得僅通過球體結構21的端口26進入的光(例如，由于在基板15和/或在基板15上處理的材料上的反射)可由第一檢測裝置24檢測到。

第二檢測裝置27可配置成用于接收從腔22的內(nèi)壁散射或反射的光。作為示例，第二檢測裝置27可提供參考測量。在典型實現(xiàn)方式中，基于由第一檢測裝置24接收或測量的第一光強度和由第二檢測裝置27接收或測量的第二光強度來確定反射率。第一光強度可包括從基板15和/或在基板15上處理的材料的、直接直接到達第一檢測裝置24不被反射在球體結構21的內(nèi)部的光。第二光強度可以是參考光強度，所述參考光強度實質(zhì)上不包括從基板15和/或在基板15上處理的材料反射的此類直接光。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，第一光檢測裝置(即，第一檢測裝置24)和/或第二光檢測裝置(即，第二檢測裝置27)配置和布置成使得沒有來自光源23的直接光由第一光檢測裝置和/或第二光檢測裝置檢測到。例如，屏蔽件(screening means)(未示出)可設在球體結構21內(nèi)，所述屏蔽件防止由光源23發(fā)射的光直接地射至第一光檢測裝置和/或第二光檢測裝置。此類屏蔽件可例如由遮蔽物、光闌(aperture)或透鏡實現(xiàn)，所述遮蔽物、光闌或透鏡配置和布置成使得沒有由光源23發(fā)射的直接光可射入第一光檢測裝置和/或第二光檢測裝置。

根據(jù)實施方式，第一數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元25連接至第一檢測裝置24，并且第二數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元28連接至第二檢測裝置27。根據(jù)實施方式，第一檢測裝置24可經(jīng)由纜線或無線連接而連接至第一數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元25，和/或第二檢測裝置27可經(jīng)由纜線或無線連接而連接至第二數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元28。

數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元25和28可分別適用于檢查并分析第一檢測裝置24和第二檢測裝置27的信號。根據(jù)一些實施方式，如果測量到基板15和/或在基板15上處理的材料的被定義為不正常的任何特性，則數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元25和28可檢測到改變并觸發(fā)(trigger)反應，所述反應諸如，停止對基板15的處理。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，在第一數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元25與第一檢測裝置24之間的連接以及在第二數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元28與第二檢測裝置27之間的連接中的至少一者可包括光纖連接或可以是光纖連接。作為示例，當在真空腔室中移動測量布置20以便例如改變測量位置時，光纖連接不移動，因為數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元25和28以及檢測裝置24和27同時被移動。這可改善測量準確性，因為光學玻璃纖維的光強度在光纖彎曲時會改變。在一些實現(xiàn)方式中，可通過使用例如參考通道對光源強度進行的附加測量來穩(wěn)定光學測量。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，測量布置20包括第二檢測器29，用于基板15和/或在基板15上處理的材料的透射測量。第二檢測器29可配置成用于測量特別是基板15和/或在基板15上處理的材料的透射。在典型實現(xiàn)方式中，如上文中參照第一檢測器所描述，第二檢測器29連接至數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元。

第二檢測器29可配置成用于接收通過端口26而離開的光、特別是透射過基板15和/或在基板15上處理的材料的光。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，第二檢測器29以第二檢測器29與球體結構21之間的間隙布置在球體結構21外部或對面。基板15可定位在此間隙中，用于測量透射率，例如，透射過基板15和/或在基板15上處理的材料的光。

在上述示例中描述了測量布置的配置，所述測量布置具有光源23、第一檢測器和第二檢測器29，所述第一檢測器具有第一檢測裝置24和第二檢測裝置29。然而，其他配置是可能的。作為示例，可提供兩個球體結構，其中第一球體結構可配置成用于反射率測量，而第二球體結構可配置成用于透射測量。第一光源和第一檢測器可設在第一球體結構處，用于反射率測量。第二檢測器可設在第二球體結構處，并且第二光源能以第二光源與第二球體結構之間的間隙設在第二球體結構外部或對面，所述第二檢測器配置成用于接收通過球體結構的端口而進入的光、特別是透射過基板和/或在基板上處理的材料的光?；蹇啥ㄎ辉诖碎g隙中，用于測量透射率，例如，透射過基板和/或在基板上處理的材料的光。

通過提供具有第一檢測器和第二檢測器的測量布置，在相同位置處測量基板和/或在基板上處理的材料的透射率和反射率兩者是可能的。可取得更多關于基板的特性的信息。

本公開的測量布置通過使用球體結構來提供反射率和/或透射率測量的改善。作為示例，可例如在自由跨距位置中測量柔性基板(諸如，塑料膜)的反射率和/或透射率。當柔性基板不是平坦的時(例如，在柔性基板具有皺褶的情況下)，此測量布置也起作用。

圖3和圖4示出根據(jù)本文所述實施方式的用于處理基板15上的材料的設備40的示意圖。待處理的基板15放置在真空腔室41中。根據(jù)本文所述的實施方式的一或多個測量布置設在真空腔室41中。測量布置配置成在真空腔室41中是可移動的，特別是在至少三個位置30、31與32之間是可移動的。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，真空腔室41可具有用于連接真空系統(tǒng)的凸緣，所述真空系統(tǒng)例如是用于對真空腔室41排氣的真空泵等。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，真空腔室41可以是從由以下各項組成的組中選擇的腔室：緩沖腔室、加熱腔室、移送腔室、循環(huán)時間調(diào)整腔室、沉積腔室、處理腔室，等等。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的實施方式，真空腔室41可以是處理腔室。根據(jù)本公開，“處理腔室(processing chamber)”可理解為用于處理基板的處理裝置布置在其中的腔室。處理裝置可理解為用于處理基板的任何裝置。例如，處理裝置可包括用于將層沉積到基板上的沉積源。因此，包括沉積源的真空腔室或處理腔室也可稱為沉積腔室。沉積腔室可以是化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)腔室或物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)腔室。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，設備可配置成用于沉積從由以下各項組成的組的材料：低折射率材料，諸如，SiO2、MgF；中折射率材料，諸如，SiN、Al2O3、AlN、ITO、IZO、SiOxNy、AlOxNy；以及稿折射率材料，諸如，Nb2O5、TiO2、TaO2或其他高折射率材料。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的典型實施方式，設備40包括至少一個裝載-鎖定腔室，所述裝載-鎖定腔室用于引導基板15進入和/或離開設備40，特別是進入和/或離開真空腔室41。至少一個裝載-鎖定腔室可配置成用于將內(nèi)部壓力從大氣壓力改變至真空(例如，改變至10mbar或更低的壓力)，或者反之亦然。根據(jù)實施方式，提供包括入口端口的進入裝載-鎖定腔室與包括出口端口的離開裝載-鎖定腔室(未示出)。

根據(jù)本公開的一些實施方式，設備40包括傳送裝置，所述傳送裝置配置成用于在真空腔室41中移動至少球體結構21。作為示例，傳送裝置配置成用于在真空腔室41內(nèi)移動至少球體結構21、第一檢測器和第二檢測器29。在一些實現(xiàn)方式中，傳送裝置可包括線性定位平臺(linear positioning stage)。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，傳送裝置可包括致動器。致動器可配置成用于沿軌跡(例如，線性軌跡)執(zhí)行至少球體結構的移動。致動器可由能源操作，所述能源為將能量轉換為運動的電流、液壓流體壓力或氣動壓力。根據(jù)一些實施方式，致動器可以是電性電機、線性電機、氣動致動器、液壓致動器或壓電致動器。

在典型實現(xiàn)方式中，傳送裝置配置成用于將至少球體結構21移動到反射率校準位置和/或透射校準位置。反射率校準位置和透射校準也分別被稱為反射率參考位置和透射參考位置。作為示例，傳送裝置可配置成用于移動球體結構21，特別地，移動球體結構21、第一檢測器和第二檢測器29，更特別地，在至少三個位置30、31與32之間移動測量布置。第一位置30可以是透射校準位置，第二位置31可以是測量位置，并且第三位置32可以是反射率校準位置。所述至少三個位置30、31和32可以是自由跨距位置。作為示例，透射校準位置為可以是開放位置。測量位置可以是自由跨距位置，特別是在兩個引導輥之間。一般來說，提供多于一個的測量位置，例如，至少五個，特別是6個、7個、8個、9個或10個。根據(jù)一些實施方式，反射率參考元件33可設在反射率校準位置處。反射率參考元件33可提供已知的反射標準。作為示例，反射率參考元件33可包括硅(Si)或可以是硅(Si)。

作為示例，可在自由跨距位置中執(zhí)行對透射測量和反射率測量的校準。球體結構、第一檢測器(反射率傳感器)和第二檢測器(透射檢測器)可裝配在可移動的線性定位平臺上，用于同步的移動。對于透射校準，檢測器(傳感器)被移動到透射校準位置以進行100％校準。透射校準位置可以是開放位置。對于反射校準，檢測器(傳感器)被移動到反射率校準位置，在所述反射率校準位置提供了已知的反射標準(例如，Si)。一般來說，可利用傳送裝置將檢測器移動到校準位置，所述傳送裝置也可稱為驅動機構。在一些實施方式中，可在例如生產(chǎn)運行(production run)期間改變測量位置。

如上文所解釋，根據(jù)一些實施方式，設備40可利用在基板15外部的兩個參考位置。在一個位置中，反射率可由已知的參考(例如，校準的鋁鏡(Al-mirror)或拋光的硅表面)來校準，并且透射率可在球體結構21與第二檢測器29之間沒有任何物品的情況下在另一位置中校準?？稍诨?5外部的多個校準位置中周期性地重復反射率和透射校準，以便例如補償漂移(drift)。這可以是持續(xù)例如若干小時的長涂覆運行中的一方面。

圖5示出根據(jù)本文所述實施方式的用于處理基板上的材料的又一設備的示意圖。

設備包括真空腔室41、測量布置20和基板支撐件。基板支撐件配置成用于支撐基板15?；蹇梢允侨嵝曰?，諸如，塑料膜、輻材(web)、薄的柔性玻璃或箔。在一些實施方式中，基板支撐件可至少包括第一輥12和第二輥13，并且特別可包括涂覆滾筒11、第一輥12和第二輥13。一般來說，由涂覆滾筒11、第一輥12和第二輥13載運并傳送基板15。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，第一輥12和第二輥13可伴隨著所述第一輥12與第二輥13之間形成的間隙平行地設置，以便傳送基板、特別是柔性基板。根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的典型實施方式特別是在測量基板15和/或在基板15上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)期間，至少球體結構定位在第一輥12與第二輥13之間的區(qū)域中。在一些實施方式中，測量布置20、特別是球體結構、第一檢測器和第二檢測器設在第一輥12與第二輥13之間的位置中。第一輥12與第二輥13之間的位置也可稱為“自由跨距位置”。在第一輥12與第二輥13之間的位置或區(qū)域可對應于第一輥12與第二輥13之間的間隙中的或接近第一輥12與第二輥13之間的間隙的位置。

圖5中所示的測量布置20可配置為上文中參照圖2至圖4所描述的測量布置中的任一者。

根據(jù)一些實施方式，對于在真空環(huán)境內(nèi)的測量布置的串聯(lián)式操作，可提供用于測量布置的供應(provision)。作為示例，設備、特別是測量布置的機械和/或電子部件可配置成使真空相容的。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，測量布置進一步包括冷卻裝置(未示出)。冷卻裝置可配置成用于冷卻測量布置的元件中的至少一些(例如，球體結構)。例如測量布置的電子部件的溫度可以是需要為測量的穩(wěn)定性和準確性的一方面。電子部件的溫度可由冷卻裝置來穩(wěn)定。根據(jù)一些實施方式，冷卻裝置使用水冷卻。水冷卻管可被引導通過多個柔性軟管(hose)。在這些柔性軟管中，可提供大氣壓。如果在水回路的塑料管內(nèi)存在泄漏，則這水直接泄漏到真空腔室41中。

根據(jù)本公開的一方面，提供一種用于處理基板上的材料的設備。所述設備包括真空腔室、測量布置以及傳送裝置，所述測量布置配置成用于測量在基板上處理的材料的反射率和透射率中的至少一者，所述測量布置包括位于真空腔室中的至少一個球體結構。所述傳送裝置配置成用于在真空腔室內(nèi)、在測量位置與至少一個校準位置之間移動至少球體結構。在典型實現(xiàn)方式中，所述設備、特別是測量布置可配置為上述測量布置中的任一者。

圖6和圖7示出例如用于評估在基板上處理或涂覆的材料的厚度分布的測量位置的示意圖。

圖6和圖7示出測量布置的掃描模式。測量布置也可稱為反射率/透射率(R/T)頭。圖6示出在無需基板15運動的情況下用于評估在基板15上處理或涂覆的材料的厚度分布的靜態(tài)測量。以參考編號50指示多個掃描位置，并且以參考編號51指示掃描方向。這些掃描位置50可對應于上文中參照圖3和圖4所描述的第二位置。圖7示出伴隨著基板15在傳送方向52上的運動的情況下用于評估在基板15上處理或涂覆的材料的厚度分布的動態(tài)測量。以參考編號50指示多個掃描位置，并且以參考編號51指示掃描方向。這些掃描位置50可對應于上文中參照圖3和圖4所描述的第二位置。

圖8示出根據(jù)本文所述實施方式的用于通過設備來測量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法100的流程圖。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，提供用于通過處理設備來測量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法100。處理設備包括真空腔室，并且可配置成上述設備中的任一者。所述方法包括以下步驟：使用具有位于真空腔室中的至少一個球體結構的測量布置來測量一或多個光學性質(zhì)。

在一些實施方式中，方法100可包括以下步驟：將至少球體結構移動到真空腔室中的第一校準位置，特別是移動到反射率校準位置(框101)；以及校準(102)測量布置。在典型實現(xiàn)方式中，方法100可包括以下步驟：將至少球體結構移動到真空腔室中的第二校準位置，特別是移動到透射校準位置(框103)；以及校準(104)測量布置。

根據(jù)可與本文所述其他實施方式結合的一些實施方式，周期性地或非周期性地重復以下至少一者：在第一校準位置處的校準(框101和102)；以及在第二校準位置處的校準(框103和104)。作為示例，在處理周期之后、在處理周期期間等，能以預定的時間間隔重復校準?？稍诙鄠€校準位置中周期性地重復反射率和透射率校準，以便例如補償漂移。這可以是持續(xù)例如若干小時的長涂覆運行中的一方面。

根據(jù)本文所述的實施方式，可利用以下各項來執(zhí)行用于測量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個光學性質(zhì)的方法：計算機程序、軟件、計算機軟件產(chǎn)品以及互相關聯(lián)的控制器來執(zhí)行，所述互相關聯(lián)的控制器可具有CPU(中央處理單元)、存儲器、用戶接口以及與用于處理大面積基板的設備的對應部件通信的輸入和輸出裝置。

本公開將真空腔室內(nèi)的球體結構用于例如在兩個輥之間的基板(諸如，塑料膜)的自由跨距位置中的反射率和/或透射率。根據(jù)一些實施方式，可在相同位置處執(zhí)行反射率和透射率測量。即便膜的表面不是平坦的，反射光也幾乎完全地被收集在球體結構中。根據(jù)一些實施方式，為了允許在沿基板寬度的任何所選擇的位置上的測量，設備的測量布置可安裝在線性定位平臺上，所述線性定位平臺例如由電機驅動。與用于透射率的檢測器結合，根據(jù)本文所述實施方式的設備允許對在基板(例如，經(jīng)涂覆的膜)上處理的材料的在預定位置處的反射和折射測量。特別是反射率測量對基板平面的改變(例如，褶皺)(例如，+/-5mm)是不敏感的。

如上文所述，本公開的設備允許例如在處理基板器件在用戶定義的多個位置處對反射和透射的同時的測量。特別是可僅利用具有例如兩個耦接的軸的一個線性定位平臺，在相同的位置處執(zhí)行透射和反射測量。使用球體結構提供了改善的反射率測量準確性。特別是沒有由如上文參照圖1所述的黑化輥的相干反射率(interfering)導致的反射率偏移(offset)發(fā)生。在工藝安裝期間，所述設備可提供減少的機器設定時間，其中可在無需切割樣品進行測量的情況下串聯(lián)式地或原位地(in-situ)測量均勻性?？蓪崿F(xiàn)減少的工藝安裝時間。例如，約30％-50％的工藝安裝時間的減少是可能的。利用測量布置可取得可靠的光譜數(shù)據(jù)允許對于多層系統(tǒng)的重新計算以進一步評估層厚度值。所述設備可例如用于檢查光學層系統(tǒng)(諸如，抗反射(antireflection)、不可見的ITO、窗膜(window film)，等等)?？蛻魧τ谡麄€輻材寬度的光學質(zhì)量控制可以是可能的。根據(jù)一些實施方式，設備、特別是測量布置具有電磁干擾(electromagnetic interference，EMI)相容性，并且可容忍例如由濺射沉積源(DC(直流)、MF(中頻)、RF(射頻))誘發(fā)的強電場。

雖然上述內(nèi)容針對本公開的實施方式，但是可設計本公開的其他和進一步的實施方式而不背離本公開的基本范圍，并且本公開的范圍由所附權利要求書來限定。