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

背景技術(shù)：

基板(諸如，塑料膜)上的光學(xué)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(guò)程中，對(duì)透射率和反射率(T/R)的可靠直列(inline)測(cè)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(xué)質(zhì)量的控制而考慮的方面。T/R測(cè)量的較復(fù)雜的部分是反射率的測(cè)量。反射率的測(cè)量可為具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)槟て教苟鹊男∑顚?dǎo)致通向檢測(cè)器的反射束的路徑的幾何形狀改變，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤測(cè)量結(jié)果。在沉積設(shè)備中，可在塑料膜與設(shè)備的引導(dǎo)輥機(jī)械接觸的位置處測(cè)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(dǎo)輥的與塑料膜接觸的表面上反射。由于例如金屬引導(dǎo)輥的反射率是相當(dāng)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(dǎo)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(duì)反射率的可靠性是相當(dāng)?shù)偷?。此外，這種測(cè)量方法受限于沿膜寬度的固定測(cè)量裝置位置。出于成本原因，在卷對(duì)卷(roll-to-roll，R2R)濺射機(jī)器中固定的測(cè)量裝置或測(cè)量頭的數(shù)量可限制在一個(gè)與五個(gè)之間。甚至有五個(gè)測(cè)量裝置的系統(tǒng)也無(wú)法傳遞關(guān)于層均勻性以及沿基板寬度的光學(xué)規(guī)格符合情況的足夠信息。

因此，存在對(duì)可用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)基板的改善質(zhì)量檢測(cè)的設(shè)備的需求。也存在著對(duì)測(cè)量基板和/或在基板上處理的材料的光學(xué)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(shù)實(shí)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(shè)備以及一種用于通過(guò)處理設(shè)備測(cè)量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)的方法。通過(guò)權(quán)利要求書、說(shuō)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(gè)方面，提供一種用于處理基板上的材料的設(shè)備。所述設(shè)備包括真空腔室和測(cè)量布置，所述測(cè)量布置被配置成用于測(cè)量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)，所述測(cè)量布置包括位于所述真空腔室中的至少一個(gè)球體結(jié)構(gòu)。

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(shè)備。所述設(shè)備包括：真空腔室；測(cè)量布置，所述測(cè)量布置被配置成用于測(cè)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(cè)量布置包括位于真空腔室中的至少一個(gè)球體結(jié)構(gòu)；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(cè)量位置與至少一個(gè)校準(zhǔn)位置之間移動(dòng)至少所述球體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本公開的又一方面，提供一種用于通過(guò)處理設(shè)備測(cè)量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)的方法。所述處理設(shè)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(gè)球體結(jié)構(gòu)的測(cè)量布置來(lái)測(cè)量所述一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)。

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

通過(guò)從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書和附圖，本公開的另外方面、優(yōu)點(diǎn)和特征是明顯的。

附圖說(shuō)明

因此，為了可詳細(xì)地理解本公開的上述特征的方式，可通過(guò)參照實(shí)施方式來(lái)進(jìn)行對(duì)上文所簡(jiǎn)要概述的本公開的更特定的描述。附圖涉及本公開的實(shí)施方式，并且在下文中描述：典型實(shí)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(xué)涂層的反射率和透射率測(cè)量的示意性透視圖；

圖2示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的測(cè)量布置的球體結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的用于處理基板上的材料的設(shè)備的示意圖；

圖4示出圖3的用于處理基板上的材料的設(shè)備的部分的示意圖，并且所述球體結(jié)構(gòu)在真空腔室內(nèi)的一個(gè)測(cè)量位置和兩個(gè)校準(zhǔn)位置；

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

圖6示出用于評(píng)估厚度分布的測(cè)量位置的示意圖；

圖7示出用于評(píng)估厚度分布的測(cè)量位置的另一個(gè)示意圖；以及

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

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)地參照各實(shí)施方式，在每一個(gè)附圖中闡釋實(shí)施方式的一或多個(gè)示例。每一個(gè)示例通過(guò)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(gè)實(shí)施方式的部分的特征可用于任何其他實(shí)施方式或與任何其他實(shí)施方式結(jié)合，以取得更進(jìn)一步的實(shí)施方式。本公開旨在包括此類修改和變型。

在以下對(duì)附圖的描述中，相同的參考編號(hào)是指相同或類似的部件。一般來(lái)說(shuō)，僅描述相對(duì)于個(gè)別實(shí)施方式的不同之處。除非有另外說(shuō)明，否則對(duì)一個(gè)實(shí)施方式中的部分或方面的描述也適用于另一實(shí)施方式中的對(duì)應(yīng)部分或方面。

圖1示出光學(xué)涂層的反射率和透射率測(cè)量的示意性透視圖。

在沉積設(shè)備中，可在基板(例如，塑料膜)與設(shè)備的輥(例如，引導(dǎo)輥)機(jī)械接觸的位置中測(cè)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?qǐng)D1更詳細(xì)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(yùn)和運(yùn)送。第一輥12和第二輥13可以是引導(dǎo)輥。在第一輥12與第二輥13之間的位置中設(shè)有透射測(cè)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(jī)械接觸的另一位置處設(shè)有反射測(cè)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(dāng)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(duì)反射率的測(cè)量的可靠性是相當(dāng)?shù)偷摹?/p>

本公開提供一種用于處理基板上的材料的設(shè)備以及一種用于測(cè)量基板和/或在所述基板上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)的方法，此方法使用測(cè)量布置，所述測(cè)量布置具有球體結(jié)構(gòu)(sphere structure)，以便特別是在相同的位置處允許同時(shí)的反射測(cè)量和透射測(cè)量，所述相同的位置例如在兩個(gè)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(jié)構(gòu)中也幾乎完全被收集。

球體結(jié)構(gòu)提供在此球體結(jié)構(gòu)內(nèi)均勻的光散射(scattering)和漫射(diffusing)。入射在球體結(jié)構(gòu)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(yīng)(directional effect)被最小化。這允許以高度的準(zhǔn)確性和可靠性來(lái)測(cè)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(guò)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(shù)語(yǔ)“基板(substrate)”應(yīng)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(shù)語(yǔ)“基板”也可涵蓋非柔性基板，例如，晶片、透明晶體(諸如，藍(lán)寶石等)的薄片或玻璃板材。根據(jù)一些實(shí)施方式，基板可以是透明基板。如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“透明(transparent)”應(yīng)特別包括結(jié)構(gòu)以相對(duì)低的散射透射光使得例如以能以實(shí)質(zhì)上清楚的方式看見(jiàn)透射過(guò)其的能力。一般來(lái)說(shuō)，基板包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)。

根據(jù)一些實(shí)施方式，球體結(jié)構(gòu)是積分球(integrating sphere)或包括積分球。積分球(或?yàn)醪祭锵睬?Ulbricht sphere))是包括中空球腔的光學(xué)裝置，所述中空球腔具有至少一個(gè)端口(port)(例如，至少一個(gè)入口端口和/或至少一個(gè)出口端口)。中空球腔的內(nèi)部能以反射涂層(例如，擴(kuò)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(yīng)被最小化?？烧J(rèn)為積分球是保存功率但破壞空間信息的擴(kuò)散體。

圖2示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的具有球體結(jié)構(gòu)的測(cè)量布置20的示意圖。

測(cè)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(shí)施方式的設(shè)備可以是沉積設(shè)備，特別是濺射設(shè)備、物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)設(shè)備、化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)設(shè)備、等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)設(shè)備，等等。

如圖2中示意性地所示，根據(jù)本文所述實(shí)施方式的測(cè)量布置20配置成用于測(cè)量基板15和/或在所述基板15上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)，所述一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)特別是反射和/或透射。如貫穿本申請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)“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(shù)語(yǔ)“反射率(reflectance)”和”反射比(reflectivity)”可同義地使用。貫穿本申請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)“透射(transmission)”是指入射光(電磁輻射)的通過(guò)基板(例如，具有在其上處理的材料或?qū)拥幕?的比例。術(shù)語(yǔ)“透射(transmission)”和“透射率(transmittance)”可同義地使用。

測(cè)量布置20包括球體結(jié)構(gòu)21，所述球體結(jié)構(gòu)21具有腔22。根據(jù)一些實(shí)施方式，腔22可以是中空球腔。在典型實(shí)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(jié)構(gòu)21提供在球體結(jié)構(gòu)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(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，球體結(jié)構(gòu)21是積分球或包括積分球。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的實(shí)施方式，球體結(jié)構(gòu)21且特別是球體結(jié)構(gòu)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(cè)量一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)，測(cè)量布置可包括具有至少一個(gè)光源和至少一個(gè)檢測(cè)器的配置。在下文中描述至少一個(gè)光源和至少一個(gè)檢測(cè)器的可能的配置。然而，其他配置是可能的。

在典型的實(shí)現(xiàn)方式中，測(cè)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(jié)構(gòu)21的腔22中。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的實(shí)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(jiàn)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(shí)施方式結(jié)合的實(shí)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(shí)施方式，光源23可布置在球體結(jié)構(gòu)21外部，其中球體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)21的內(nèi)部，特別是照射到腔22中。

在一些實(shí)施方式中，光源23可設(shè)在遠(yuǎn)離球體結(jié)構(gòu)21的位置處。光纖可用于將光引導(dǎo)到球體結(jié)構(gòu)21中，特別是引導(dǎo)到腔22中。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的實(shí)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(shí)間開啟或關(guān)閉。為了達(dá)到切換的目的，光源23可連接至控制單元(未示出)。

在典型實(shí)施方式中，球體結(jié)構(gòu)21具有至少一個(gè)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(guò)基板15和/或在基板15上處理的材料的光可通過(guò)端口26進(jìn)入球體結(jié)構(gòu)21。在另一示例中，由光源23提供的光可通過(guò)端口26離開，例如，以進(jìn)行反射率測(cè)量。端口26能以覆蓋元件(例如，防護(hù)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(shí)施方式結(jié)合的實(shí)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(guò)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(duì)基板15和/或在基板15上處理的材料的至少一個(gè)光學(xué)性質(zhì)的測(cè)量。

在典型實(shí)現(xiàn)方式中，從球體結(jié)構(gòu)21通過(guò)端口26發(fā)射出的漫射光可照射到基板15上，以便測(cè)量基板15和/或在基板15上處理的材料的至少一個(gè)光學(xué)性質(zhì)。通過(guò)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(qiáng)度。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，可通過(guò)以多個(gè)角度、特別是以具有均勻的光強(qiáng)度角度分布發(fā)射光來(lái)表征所發(fā)射的漫射光。例如，這可通過(guò)在球體結(jié)構(gòu)(例如，積分球或?yàn)醪祭锵睬?中的漫反射來(lái)產(chǎn)生，其中選擇球中的材料來(lái)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(shí)線)在射束離開端口26之前在球體結(jié)構(gòu)21的內(nèi)部表面上具有原點(diǎn)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(jìn)入端口26。

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

第一檢測(cè)裝置24可配置成用于接收通過(guò)端口26進(jìn)入的光(如由具有指示光的方向的箭頭的實(shí)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(shí)施方式結(jié)合的實(shí)施方式，第一檢測(cè)裝置24配置和布置成使得沒(méi)有從球體結(jié)構(gòu)21的內(nèi)部反射的光由第一檢測(cè)裝置24檢測(cè)到。例如，第一檢測(cè)裝置24可布置成使得僅通過(guò)球體結(jié)構(gòu)21的端口26進(jìn)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(cè)裝置24檢測(cè)到。

第二檢測(cè)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(cè)裝置27可提供參考測(cè)量。在典型實(shí)現(xiàn)方式中，基于由第一檢測(cè)裝置24接收或測(cè)量的第一光強(qiáng)度和由第二檢測(cè)裝置27接收或測(cè)量的第二光強(qiáng)度來(lái)確定反射率。第一光強(qiáng)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(dá)第一檢測(cè)裝置24不被反射在球體結(jié)構(gòu)21的內(nèi)部的光。第二光強(qiáng)度可以是參考光強(qiáng)度，所述參考光強(qiáng)度實(shí)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(shí)施方式結(jié)合的實(shí)施方式，第一光檢測(cè)裝置(即，第一檢測(cè)裝置24)和/或第二光檢測(cè)裝置(即，第二檢測(cè)裝置27)配置和布置成使得沒(méi)有來(lái)自光源23的直接光由第一光檢測(cè)裝置和/或第二光檢測(cè)裝置檢測(cè)到。例如，屏蔽件(screening means)(未示出)可設(shè)在球體結(jié)構(gòu)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(cè)裝置和/或第二光檢測(cè)裝置。此類屏蔽件可例如由遮蔽物、光闌(aperture)或透鏡實(shí)現(xiàn)，所述遮蔽物、光闌或透鏡配置和布置成使得沒(méi)有由光源23發(fā)射的直接光可射入第一光檢測(cè)裝置和/或第二光檢測(cè)裝置。

根據(jù)實(shí)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(cè)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(cè)裝置27。根據(jù)實(shí)施方式，第一檢測(cè)裝置24可經(jīng)由纜線或無(wú)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(cè)裝置27可經(jīng)由纜線或無(wú)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(cè)裝置24和第二檢測(cè)裝置27的信號(hào)。根據(jù)一些實(shí)施方式，如果測(cè)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(cè)到改變并觸發(fā)(trigger)反應(yīng)，所述反應(yīng)諸如，停止對(duì)基板15的處理。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)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(cè)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(cè)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(dāng)在真空腔室中移動(dòng)測(cè)量布置20以便例如改變測(cè)量位置時(shí)，光纖連接不移動(dòng)，因?yàn)閿?shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元25和28以及檢測(cè)裝置24和27同時(shí)被移動(dòng)。這可改善測(cè)量準(zhǔn)確性，因?yàn)楣鈱W(xué)玻璃纖維的光強(qiáng)度在光纖彎曲時(shí)會(huì)改變。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，可通過(guò)使用例如參考通道對(duì)光源強(qiáng)度進(jìn)行的附加測(cè)量來(lái)穩(wěn)定光學(xué)測(cè)量。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，測(cè)量布置20包括第二檢測(cè)器29，用于基板15和/或在基板15上處理的材料的透射測(cè)量。第二檢測(cè)器29可配置成用于測(cè)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(shí)現(xiàn)方式中，如上文中參照第一檢測(cè)器所描述，第二檢測(cè)器29連接至數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)分析單元。

第二檢測(cè)器29可配置成用于接收通過(guò)端口26而離開的光、特別是透射過(guò)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(shí)施方式結(jié)合的實(shí)施方式，第二檢測(cè)器29以第二檢測(cè)器29與球體結(jié)構(gòu)21之間的間隙布置在球體結(jié)構(gòu)21外部或?qū)γ??；?5可定位在此間隙中，用于測(cè)量透射率，例如，透射過(guò)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(cè)量布置的配置，所述測(cè)量布置具有光源23、第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器29，所述第一檢測(cè)器具有第一檢測(cè)裝置24和第二檢測(cè)裝置29。然而，其他配置是可能的。作為示例，可提供兩個(gè)球體結(jié)構(gòu)，其中第一球體結(jié)構(gòu)可配置成用于反射率測(cè)量，而第二球體結(jié)構(gòu)可配置成用于透射測(cè)量。第一光源和第一檢測(cè)器可設(shè)在第一球體結(jié)構(gòu)處，用于反射率測(cè)量。第二檢測(cè)器可設(shè)在第二球體結(jié)構(gòu)處，并且第二光源能以第二光源與第二球體結(jié)構(gòu)之間的間隙設(shè)在第二球體結(jié)構(gòu)外部或?qū)γ妫龅诙z測(cè)器配置成用于接收通過(guò)球體結(jié)構(gòu)的端口而進(jìn)入的光、特別是透射過(guò)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(cè)量透射率，例如，透射過(guò)基板和/或在基板上處理的材料的光。

通過(guò)提供具有第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器的測(cè)量布置，在相同位置處測(cè)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?？扇〉酶嚓P(guān)于基板的特性的信息。

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

圖3和圖4示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的用于處理基板15上的材料的設(shè)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(shí)施方式的一或多個(gè)測(cè)量布置設(shè)在真空腔室41中。測(cè)量布置配置成在真空腔室41中是可移動(dòng)的，特別是在至少三個(gè)位置30、31與32之間是可移動(dòng)的。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)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(duì)真空腔室41排氣的真空泵等。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，真空腔室41可以是從由以下各項(xiàng)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(shí)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(shí)施方式結(jié)合的實(shí)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(xué)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(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，設(shè)備可配置成用于沉積從由以下各項(xiàng)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(shí)施方式結(jié)合的典型實(shí)施方式，設(shè)備40包括至少一個(gè)裝載-鎖定腔室，所述裝載-鎖定腔室用于引導(dǎo)基板15進(jìn)入和/或離開設(shè)備40，特別是進(jìn)入和/或離開真空腔室41。至少一個(gè)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(shí)施方式，提供包括入口端口的進(jìn)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(shí)施方式，設(shè)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(dòng)至少球體結(jié)構(gòu)21。作為示例，傳送裝置配置成用于在真空腔室41內(nèi)移動(dòng)至少球體結(jié)構(gòu)21、第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器29。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，傳送裝置可包括線性定位平臺(tái)(linear positioning stage)。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，傳送裝置可包括致動(dòng)器。致動(dòng)器可配置成用于沿軌跡(例如，線性軌跡)執(zhí)行至少球體結(jié)構(gòu)的移動(dòng)。致動(dòng)器可由能源操作，所述能源為將能量轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)的電流、液壓流體壓力或氣動(dòng)壓力。根據(jù)一些實(shí)施方式，致動(dòng)器可以是電性電機(jī)、線性電機(jī)、氣動(dòng)致動(dòng)器、液壓致動(dòng)器或壓電致動(dòng)器。

在典型實(shí)現(xiàn)方式中，傳送裝置配置成用于將至少球體結(jié)構(gòu)21移動(dòng)到反射率校準(zhǔn)位置和/或透射校準(zhǔn)位置。反射率校準(zhǔn)位置和透射校準(zhǔn)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(dòng)球體結(jié)構(gòu)21，特別地，移動(dòng)球體結(jié)構(gòu)21、第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器29，更特別地，在至少三個(gè)位置30、31與32之間移動(dòng)測(cè)量布置。第一位置30可以是透射校準(zhǔn)位置，第二位置31可以是測(cè)量位置，并且第三位置32可以是反射率校準(zhǔn)位置。所述至少三個(gè)位置30、31和32可以是自由跨距位置。作為示例，透射校準(zhǔn)位置為可以是開放位置。測(cè)量位置可以是自由跨距位置，特別是在兩個(gè)引導(dǎo)輥之間。一般來(lái)說(shuō)，提供多于一個(gè)的測(cè)量位置，例如，至少五個(gè)，特別是6個(gè)、7個(gè)、8個(gè)、9個(gè)或10個(gè)。根據(jù)一些實(shí)施方式，反射率參考元件33可設(shè)在反射率校準(zhǔn)位置處。反射率參考元件33可提供已知的反射標(biāo)準(zhǔn)。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(duì)透射測(cè)量和反射率測(cè)量的校準(zhǔn)。球體結(jié)構(gòu)、第一檢測(cè)器(反射率傳感器)和第二檢測(cè)器(透射檢測(cè)器)可裝配在可移動(dòng)的線性定位平臺(tái)上，用于同步的移動(dòng)。對(duì)于透射校準(zhǔn)，檢測(cè)器(傳感器)被移動(dòng)到透射校準(zhǔn)位置以進(jìn)行100％校準(zhǔn)。透射校準(zhǔn)位置可以是開放位置。對(duì)于反射校準(zhǔn)，檢測(cè)器(傳感器)被移動(dòng)到反射率校準(zhǔn)位置，在所述反射率校準(zhǔn)位置提供了已知的反射標(biāo)準(zhǔn)(例如，Si)。一般來(lái)說(shuō)，可利用傳送裝置將檢測(cè)器移動(dòng)到校準(zhǔn)位置，所述傳送裝置也可稱為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，可在例如生產(chǎn)運(yùn)行(production run)期間改變測(cè)量位置。

如上文所解釋，根據(jù)一些實(shí)施方式，設(shè)備40可利用在基板15外部的兩個(gè)參考位置。在一個(gè)位置中，反射率可由已知的參考(例如，校準(zhǔn)的鋁鏡(Al-mirror)或拋光的硅表面)來(lái)校準(zhǔn)，并且透射率可在球體結(jié)構(gòu)21與第二檢測(cè)器29之間沒(méi)有任何物品的情況下在另一位置中校準(zhǔn)?？稍诨?5外部的多個(gè)校準(zhǔn)位置中周期性地重復(fù)反射率和透射校準(zhǔn)，以便例如補(bǔ)償漂移(drift)。這可以是持續(xù)例如若干小時(shí)的長(zhǎng)涂覆運(yùn)行中的一方面。

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

設(shè)備包括真空腔室41、測(cè)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。基板可以是柔性基板，諸如，塑料膜、輻材(web)、薄的柔性玻璃或箔。在一些實(shí)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(lái)說(shuō)，由涂覆滾筒11、第一輥12和第二輥13載運(yùn)并傳送基板15。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)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(shè)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(shí)施方式結(jié)合的典型實(shí)施方式特別是在測(cè)量基板15和/或在基板15上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)期間，至少球體結(jié)構(gòu)定位在第一輥12與第二輥13之間的區(qū)域中。在一些實(shí)施方式中，測(cè)量布置20、特別是球體結(jié)構(gòu)、第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器設(shè)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(duì)應(yīng)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(cè)量布置20可配置為上文中參照?qǐng)D2至圖4所描述的測(cè)量布置中的任一者。

根據(jù)一些實(shí)施方式，對(duì)于在真空環(huán)境內(nèi)的測(cè)量布置的串聯(lián)式操作，可提供用于測(cè)量布置的供應(yīng)(provision)。作為示例，設(shè)備、特別是測(cè)量布置的機(jī)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(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，測(cè)量布置進(jìn)一步包括冷卻裝置(未示出)。冷卻裝置可配置成用于冷卻測(cè)量布置的元件中的至少一些(例如，球體結(jié)構(gòu))。例如測(cè)量布置的電子部件的溫度可以是需要為測(cè)量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的一方面。電子部件的溫度可由冷卻裝置來(lái)穩(wěn)定。根據(jù)一些實(shí)施方式，冷卻裝置使用水冷卻。水冷卻管可被引導(dǎo)通過(guò)多個(gè)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(shè)備。所述設(shè)備包括真空腔室、測(cè)量布置以及傳送裝置，所述測(cè)量布置配置成用于測(cè)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(cè)量布置包括位于真空腔室中的至少一個(gè)球體結(jié)構(gòu)。所述傳送裝置配置成用于在真空腔室內(nèi)、在測(cè)量位置與至少一個(gè)校準(zhǔn)位置之間移動(dòng)至少球體結(jié)構(gòu)。在典型實(shí)現(xiàn)方式中，所述設(shè)備、特別是測(cè)量布置可配置為上述測(cè)量布置中的任一者。

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

圖6和圖7示出測(cè)量布置的掃描模式。測(cè)量布置也可稱為反射率/透射率(R/T)頭。圖6示出在無(wú)需基板15運(yùn)動(dòng)的情況下用于評(píng)估在基板15上處理或涂覆的材料的厚度分布的靜態(tài)測(cè)量。以參考編號(hào)50指示多個(gè)掃描位置，并且以參考編號(hào)51指示掃描方向。這些掃描位置50可對(duì)應(yīng)于上文中參照?qǐng)D3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(yùn)動(dòng)的情況下用于評(píng)估在基板15上處理或涂覆的材料的厚度分布的動(dòng)態(tài)測(cè)量。以參考編號(hào)50指示多個(gè)掃描位置，并且以參考編號(hào)51指示掃描方向。這些掃描位置50可對(duì)應(yīng)于上文中參照?qǐng)D3和圖4所描述的第二位置。

圖8示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的用于通過(guò)設(shè)備來(lái)測(cè)量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)的方法100的流程圖。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，提供用于通過(guò)處理設(shè)備來(lái)測(cè)量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)的方法100。處理設(shè)備包括真空腔室，并且可配置成上述設(shè)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(gè)球體結(jié)構(gòu)的測(cè)量布置來(lái)測(cè)量一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)。

在一些實(shí)施方式中，方法100可包括以下步驟：將至少球體結(jié)構(gòu)移動(dòng)到真空腔室中的第一校準(zhǔn)位置，特別是移動(dòng)到反射率校準(zhǔn)位置(框101)；以及校準(zhǔn)(102)測(cè)量布置。在典型實(shí)現(xiàn)方式中，方法100可包括以下步驟：將至少球體結(jié)構(gòu)移動(dòng)到真空腔室中的第二校準(zhǔn)位置，特別是移動(dòng)到透射校準(zhǔn)位置(框103)；以及校準(zhǔn)(104)測(cè)量布置。

根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式，周期性地或非周期性地重復(fù)以下至少一者：在第一校準(zhǔn)位置處的校準(zhǔn)(框101和102)；以及在第二校準(zhǔn)位置處的校準(zhǔn)(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(yù)定的時(shí)間間隔重復(fù)校準(zhǔn)?？稍诙鄠€(gè)校準(zhǔn)位置中周期性地重復(fù)反射率和透射率校準(zhǔn)，以便例如補(bǔ)償漂移。這可以是持續(xù)例如若干小時(shí)的長(zhǎng)涂覆運(yùn)行中的一方面。

根據(jù)本文所述的實(shí)施方式，可利用以下各項(xiàng)來(lái)執(zhí)行用于測(cè)量基板和/或在基板上處理的材料的一或多個(gè)光學(xué)性質(zhì)的方法：計(jì)算機(jī)程序、軟件、計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品以及互相關(guān)聯(lián)的控制器來(lái)執(zhí)行，所述互相關(guān)聯(lián)的控制器可具有CPU(中央處理單元)、存儲(chǔ)器、用戶接口以及與用于處理大面積基板的設(shè)備的對(duì)應(yīng)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(jié)構(gòu)用于例如在兩個(gè)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(shí)施方式，可在相同位置處執(zhí)行反射率和透射率測(cè)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(jié)構(gòu)中。根據(jù)一些實(shí)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(cè)量，設(shè)備的測(cè)量布置可安裝在線性定位平臺(tái)上，所述線性定位平臺(tái)例如由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。與用于透射率的檢測(cè)器結(jié)合，根據(jù)本文所述實(shí)施方式的設(shè)備允許對(duì)在基板(例如，經(jīng)涂覆的膜)上處理的材料的在預(yù)定位置處的反射和折射測(cè)量。特別是反射率測(cè)量對(duì)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(shè)備允許例如在處理基板器件在用戶定義的多個(gè)位置處對(duì)反射和透射的同時(shí)的測(cè)量。特別是可僅利用具有例如兩個(gè)耦接的軸的一個(gè)線性定位平臺(tái)，在相同的位置處執(zhí)行透射和反射測(cè)量。使用球體結(jié)構(gòu)提供了改善的反射率測(cè)量準(zhǔn)確性。特別是沒(méi)有由如上文參照?qǐng)D1所述的黑化輥的相干反射率(interfering)導(dǎo)致的反射率偏移(offset)發(fā)生。在工藝安裝期間，所述設(shè)備可提供減少的機(jī)器設(shè)定時(shí)間，其中可在無(wú)需切割樣品進(jìn)行測(cè)量的情況下串聯(lián)式地或原位地(in-situ)測(cè)量均勻性?？蓪?shí)現(xiàn)減少的工藝安裝時(shí)間。例如，約30％-50％的工藝安裝時(shí)間的減少是可能的。利用測(cè)量布置可取得可靠的光譜數(shù)據(jù)允許對(duì)于多層系統(tǒng)的重新計(jì)算以進(jìn)一步評(píng)估層厚度值。所述設(shè)備可例如用于檢查光學(xué)層系統(tǒng)(諸如，抗反射(antireflection)、不可見(jiàn)的ITO、窗膜(window film)，等等)?？蛻魧?duì)于整個(gè)輻材寬度的光學(xué)質(zhì)量控制可以是可能的。根據(jù)一些實(shí)施方式，設(shè)備、特別是測(cè)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(qiáng)電場(chǎng)。

雖然上述內(nèi)容針對(duì)本公開的實(shí)施方式，但是可設(shè)計(jì)本公開的其他和進(jìn)一步的實(shí)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(quán)利要求書來(lái)限定。