FR2806472A1 - Procede de reglage de la position d'un instrument de mesure lors de la mesure de l'epaisseur de couche avec un fluorescence x - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de réglage de la position d'un instrument de mesure lors de la mesure de l'épaisseur de couche avec une fluorescence X, dans lequel un trajet de rayons d'un enregistreur électronique se fond dans le trajet de rayons du rayonnement X et la surface de l'instrument de mesure 16 est saisie avant d'être restituée sous la forme d'une image composée de plusieurs pixels, la distance 26 entre la surface 14 et le collimateur 17 étant modifiée conformément à une valeur d'une distance et des variations de netteté des pixels étant saisies dans au moins un plan de mesure 38, ne fût-ce que pendant une modification de la distance 26 entre la surface 14 et le collimateur 17, le maximum de variation de netteté des pixels d'une image étant défini au moins après une modification en valeur de la distance et la distance entre le collimateur 17 et l'instrument de mesure 16 étant réglée sur la position du maximum de variation de netteté déterminé.

Description

L'invention concerne un procédé de réglage de la position d'un instrument

de mesure lors de la mesure de l'épaisseur de couche avec une fluorescence X dans lequel un trajet de rayons d'un enregistreur électronique vient se fondre dans le trajet de rayons d'un rayonnement X et la surface de l'instrument de mesure est saisie avant d'être restituée sous la forme d'une image composée

de plusieurs pixels.

Lorsqu'on mesure de fines couches ou des couches multiples, le bon réglage de la position de l'instrument de mesure par rapport aux rayons primaires X et au détecteur est capital pour l'exactitude de la mesure. Dans une telle analyse de couche, un rayon fluorescent X est prélevé pour chaque élément et converti en épaisseur(s) de couche et composition(s). On utilise pour ce faire des dispositifs comprenant un tube à rayons X dans un étui essentiellement imperméable aux rayons X et doté d'une ouverture permettant à un faisceau de rayons X de s'échapper. Un collimateur limite le rayonnement X à une zone de surface bien définie de l'éprouvette. Un instrument de mesure est ensuite disposé dans cette zone de surface, à une distance bien définie du collimateur, et sur une table déplaçable vers la tête de mesure comprenant le tube à rayons X, le collimateur et tous les composants nécessaires à la mesure. La tête de mesure dispose également d'un tube compteur proportionnel ou d'un détecteur servant à capter le

rayonnement fluorescent de la zone de surface irradiée.

Pour une mesure exacte, la distance entre le collimateur et la surface de l'instrument doit être réglée de manière à pouvoir capter le rayonnement

fluorescent avec une intensité suffisante.

Le document DE 40 03 757 fait état d'un ajustage dans lequel le collimateur lui-même est directement utilisé comme partie de l'ajustage. Il est également prévu que la tête du collimateur soit guidée contre l'éprouvette, le collimateur reculant sous l'effet d'une suspension élastique. Le mouvement relatif entre I'éprouvette et le dispositif est ensuite arrêté et le dispositif écarte à nouveau le collimateur de l'éprouvette. La distance entre le collimateur et l'éprouvette peut être réglée en adaptant le rabattement du ressort du collimateur. Le désavantage d'un tel dispositif est qu'il peut provoquer une détérioration de la surface. De plus, les imprécisions inhérentes au travail et aux voies de io translation ne permettent pas de régler la distance exactement et les erreurs s'accumulent. Un prospectus de la société Veeco Instruments Inc, édition 1997, fait également état d'un dispositif de mesure de fines couches par analyse de fluorescences X. Ce dispositif prévoit la fusion d'un trajet de rayons d'un enregistreur optique et d'un trajet de rayons du rayonnement X, pour pouvoir observer la surface de l'instrument de mesure. Dans ce procédé de réglage de la distance critique pour la reproductibilité des mesures, un rayon laser est utilisé. Ce rayon vient frapper en bais la surface de l'instrument de mesure. Pendant le mouvement ascendant et descendant de l'instrument de mesure, le point d'application du rayon laser se déplace par exemple sur la surface, de droite à gauche. Dans l'enregistreur, un réticule ajusté au rayon X a été ouvert en fondu. Dès que l'image du laser du rayon laser sur la surface de l'instrument de mesure correspond au réticule, le réglage de la distance de travail est correct. Ce mouvement ascendant et descendant de I'instrument de mesure par rapport à la tête de mesure peut être activé manuellement par une personne de service, les résultats de mesure

divergeant fortement dans ledit réglage susmentionné.

Le prospectus fait également état d'une focalisation laser automatique censée accroître la reproductibilité du réglage exact. Ce procédé de focalisation laser automatique destiné à régler la distance de mesure sur une surface d'un instrument de mesure a pour désavantage que la zone touchée dans le cas de surfaces très réfléchissantes n'est que peu visible et ne permet donc pas un réglage précis de la hauteur. La taille finale et le manque de netteté de la surface d'éprouvette touchée par le laser provoquent des erreurs de réglage. De plus, un laser supplémentaire et une

bouclier adapté sont nécessaires.

Un autre désavantage des deux procédés susnommés est qu'il est

impossible de saisir un culbutage de la surface d'éprouvette.

L'invention a donc pour objet la mise au point d'un procédé de réglage d'un io point d'incidence d'un rayonnement laser sur un instrument de mesure, le point d'incidence étant défini par la distance entre un collimateur et la surface de l'instrument de mesure et le procédé permettant un réglage exact

automatique de cette distance.

Cette tâche est réalisée conformément à l'invention, grâce aux caractéristiques décrites ci-après. Les étapes prévues pour la mise en oeuvre du procédé conformément à l'invention permettent un réglage automatique de la surface d'un instrument de mesure à une distance bien définie du collimateur, avec une grande précision de répétition pour le positionnement de la surface de l'instrument de mesure par rapport au collimateur. Par ailleurs, les sources d'erreurs supplémentaires peuvent être supprimées en détectant les variations de clarté des pixels d'une image comme c'est le cas, par exemple, lors de la focalisation laser relative au point d'incidence. La précision de répétition par rapport à la focalisation manuelle peut elle aussi être sensiblement améliorée. Pendant la modification de la distance entre la surface de l'instrument de mesure et le collimateur, le réglage peut se faire automatiquement, sans appareils supplémentaires, en évaluant les variations de netteté des pixels. A cette fin, on utilise un enregistreur électronique présentant un trajet de rayons fondu dans le trajet de rayons du rayonnement X pour permettre un réglage exact de la distance entre le collimateur et I'instrument de mesure. La recherche du maximum de variation de netteté des pixels des images saisies permet un réglage bien défini de la distance entre la surface de l'instrument de mesure et le collimateur. Le trajet de rayons de l'enregistreur électronique a été avantageusement ajusté de telle sorte que le point focal soit situé dans un plan de mesure montrant la distance exacte par rapport au collimateur. Lorsqu'on recherche un maximum de variation de netteté, on peut veiller à ce que l'enregistreur saisisse une image nette et qu'ainsi la distance soit réglée de manière définie. La coordination avantageuse des variations de netteté des pixels dans un plan de mesure en une coordonnée Z permet, après avoir recherché un maximum 1o de variation de netteté des pixels d'une image en parcourant la distance, de régler exactement la distance en positionnant la surface de l'instrument de

mesure et le collimateur l'un par rapport à l'autre.

L'objet de l'invention est également réalisé grâce à un autre procédé conforme aux caractéristiques décrites ci-après. La saisie des variations de netteté des pixels d'au moins un plan de mesure ainsi que la recherche du maximum sont analogues au procédé conforme à l'invention mais aucune coordination de l'image dans un plan de mesure en une coordonnée Z n'est prévue. Le maximum de variation de netteté des pixels d'une image est déterminé avantageusement et la distance entre la surface et le collimateur est une fois de plus modifiée, avec changement de direction. Lorsque la distance change, la variation de netteté des pixels d'une image dans les différents plans de mesure se rapproche à nouveau du maximum. Dès que le maximum correspond au maximum calculé lors de la première modification de distance, le changement de distance est interrompu, entraînant une mise au point de l'image et un réglage défini de la distance entre un collimateur et

la surface de l'instrument de mesure.

Une exécution avantageuse de l'invention prévoit, lorsqu'on modifie la distance entre le collimateur et la surface, des mesures individuelles portant sur la variation de netteté des pixels de chaque image, dans des intervalles de temps présélectionnables librement ou pratiquement en continu. On peut ainsi déterminer, d'une part, la quantité des informations à traiter et d'autre part la vitesse de modification d'une distance préselectionnable et réglable

librement, de préférence.

Une autre exécution avantageuse de l'invention prévoit que pour déterminer le maximum de variation de netteté d'un plan de mesure sur une distance des pixels y, à Yn dans une méthode des différences finies, on détermine une valeur de fonction F conforme à la fonction F = Z(yi - Yvoisin de droite) + Z(yi _ Yvoisin du dessus)2, yi correspondant à la valeur de netteté des pixels utilisés. On peut ainsi déterminer la différence de netteté entre un voisin de droite et un io voisin du dessus, de telle sorte que lorsqu'on établit la variation de netteté, toutes les informations relatives aux pixels soient saisies. Cette valeur de fonction est calculée pour ensuite être comparée à d'autres valeurs de

fonctions définies par des mesures individuelles.

Selon un développement avantageux de l'invention, la modification de la distance entre le collimateur et la surface de l'instrument de mesure correspond à une distance parcourant au moins une fois la distance exacte entre le collimateur et la surface de l'instrument de mesure. Etant donné le réglage avantageux du trajet de rayons de l'enregistreur optique dont le point focal est situé dans la surface de l'instrument de mesure correspondant à la distance exacte entre un collimateur et la surface de l'instrument de mesure,

on obtient par exemple un premier manque de netteté du point focal au-

dessus de la surface de l'instrument de mesure et un second en dessous. Le maximum de variation de netteté au niveau du point focal peut ainsi être

calculé avec sécurité.

Un autre développement avantageux de l'invention prévoit une moyenne des mesures effectuées dans plusieurs images individuelles et dans un intervalle de temps bien défini. Ceci permet de minimiser les émissions perturbatrices

éventuelles ainsi que les bruits, sur la base de valeurs de dispersion.

Un autre développement avantageux de l'invention prévoit que la distance continue d'être modifiée pendant la mesure individuelle. La modification peut donc se faire sans à-coups, ce qui permet d'augmenter la qualité de saisie des variations de netteté des pixels. Une saisie en temps réel est également

possible pour la mesure individuelle, en fonction de l'intervalle de temps.

Un autre développement avantageux de l'invention prévoit une modification de la distance à une vitesse plus élevée lors de la recherche grossière d'un maximum de variation de netteté. On peut ainsi, dans une première approche, déterminer une position approximative afin de régler exactement

la distance entre le collimateur et la surface de l'instrument de mesure.

Un autre développement avantageux de l'invention prévoit, après la io recherche grossière, le retrait sur un second point de départ situé dans la distance entre le collimateur et la surface de l'instrument de mesure, avec une vitesse de rappel et en vue d'une recherche approfondie. La vitesse de rappel est avantageusement supérieure à la vitesse de la recherche

grossière et par conséquent, le réglage peut être effectué rapidement.

Un autre développement avantageux du procédé prévoit que la recherche approfondie soit plus lente que la recherche grossière. Ceci permet que les mesures individuelles destinées à déterminer la valeur de la fonction F soient effectuées dans des étapes nettement plus courtes. Une fois la recherche approfondie terminée, le maximum est défini en calculant, par

interpolation et approximation, le passage par zéro de la première dérivée.

Des incertitudes éventuelles propres aux images, comme des bruits par exemple, peuvent provoquer l'apparition de plusieurs maximums néanmoins

entravés par des zones lisses.

Un autre développement avantageux du procédé conformément à l'invention prévoit la comparaison des maxima de la recherche grossière et de la recherche approfondie après la recherche approfondie et le calcul d'une voie de translation autour de laquelle la distance entre le collimateur et la surface est réduite en proportion du changement de la distance pendant la recherche approfondie, après passage par le maximum. La distance peut donc

directement être réglée correctement après la recherche approfondie.

Un autre développement avantageux du procédé conformément à l'invention prévoit d'augmenter, avant le début de la recherche grossière, une distance préréglée entre le collimateur et la surface de l'instrument de mesure. On peut ainsi garantir avec beaucoup de sécurité le balayage d'un maximum lors de la recherche grossière tout en observant si, lorsqu'on augmente la distance, les variations de netteté diminuent. Ces observations permettent en même temps de vérifier si le point de départ d'une mesure est bien situé en deçà du point focal de la distance exacte, pour ensuite permettre un réglage sûr. Si jamais les variations de luminosité devaient augmenter, le processus io s'arrêtera et l'utilisateur se verra signifier qu'une autre position a été

présélectionnée afin de procéder au réglage.

Un autre développement avantageux du procédé conforme à l'invention prévoit que les pixels choisis afin de saisir les variations de netteté dans une image soient saisis séparément dans des champs individuels. On peut ainsi déterminer l'orientation de la surface de l'instrument de mesure en comparant les différents champs. Une bonne orientation est importante surtout lorsqu'on mesure des couches multiples ou des couches très épaisses. Saisir l'orientation de la surface d'éprouvette permet de compenser des imprécisions grâce à une orientation perpendiculaire idéale du plan de mesure par rapport au rayon X. A cette fin, on prévoit avantageusement de saisir, dans chaque champ, une valeur de variation de netteté maximale permettant de comparer les différents champs. Si deux champs voisins, par exemple, présentent une variation de netteté identique, on peut en conclure que cette zone ne présente aucune variation de niveau. Si plusieurs champs présentent une valeur de variation de netteté similaire, on peut en conclure que la surface plane de l'instrument de mesure est bien orientée, autrement dit perpendiculairement au rayon X. Un autre développement avantageux de l'invention prévoit au moins une répartition en quatre champs destinée à caractériser les coefficients de deux paires de champs individuels droite et gauche, d'une part, et de deux paires de champs individuels supérieure et inférieure, d'autre part. Ces coefficients caractérisent le culbutage ou l'orientation de la surface de l'instrument de mesure. Il est également prévu avantageusement que la somme des s coefficients élevés au carré soit comparée à une constante servant de référence pour la perpendicularité de la surface par rapport au rayon X. Le niveau de tolérance pré-établi peut être plus grand ou plus petit selon la constante. Un autre développement avantageux du procédé prévoit que les variations io de netteté à l'intérieur de chaque champ soient saisies et comparées avec celles des champs voisins. Ce développement prévoit également le calcul de l'orientation en activant une table avec correction de déclivité dans un plan XY par rapport au collimateur. Ceci permet de corriger la déclivité d'une surface décalée par rapport au plan idéal, en direction du rayon X.

D'autres développements avantageux sont également décrits ci-après.

Des formes d'exécution fort préférentielles du procédé sont décrites plus en détails à partir des dessins suivants: On y voit: Figure 1 une vue schématique d'un dispositif de mesure de couches fines par rayons X, Figure 2 une vue schématique d'un trajet de rayons d'un enregistreur électronique dont le point focal est situé sur une surface d'un instrument de mesure, Figure 3 une représentation schématique conforme à la Figure 2, avec point focal situé au-dessus de la surface, Figure 4 une représentation schématique conforme à la Figure 2, avec point focal situé en dessous de la surface, Figure 5 une représentation schématique d'étapes de processus successives destinées au réglage de la distance entre le collimateur et la surface de l'instrument de mesure, Figure 6 une représentation schématique d'une succession alternative d'étapes de processus conformément à la Figure 5, Figure 7 une représentation schématique du déroulement d'un io autre processus alternatif de réglage d'un point d'incidence d'un rayonnement X sur un instrument de mesure, Figures 8 et 9 une représentation schématique d'une image d'une mesure individuelle avec subdivision d'un champ de mesure en par exemple quatre champs individuels destinés à déterminer l'orientation et Figures 10 et 11 une représentation schématique d'une disposition alternative de champs individuels à l'intérieur d'une image afin de déterminer

l'orientation de surfaces convexes ou concaves.

La Figure 1 représente un dispositif 11 destiné à mesurer de fines couches ou à analyser l'épaisseur de couche par rayons X, et plus particulièrement par rayonnement à fluorescences X. Un tel dispositif 11 comprend un tube à rayons X 12 destiné à émettre des rayons X dans une gaine 13. Un faisceau de rayons X s'échappe via une ouverture de la gaine 13 et vient frapper une surface 14 d'un instrument de mesure 16. Une zone de surface déterminée du rayon X est délimitée sur la surface 14 de l'instrument de mesure 16 par un collimateur 17 disposé à une distance bien définie 26 de la surface 14. Le rayonnement à fluorescences émis par l'éprouvette irradiée est saisi et

évalué par un tube compteur proportionnel 18 ou un autre détecteur.

Le dispositif 11 dispose d'un enregistreur électronique 21 dont le trajet de rayons 22 se fond via un miroir semi-transparent 23 dans le trajet de rayons du rayonnement X et est dirigé vers une surface 14 de l'instrument de mesure 16. Cet enregistreur 21 permet de restituer l'image de la surface 14 sur un écran non représenté. Pour mesurer l'épaisseur de couche avec précision, un réglage exact de la distance 26 entre la surface 14 de l'instrument de mesure 16 et le collimateur 17 orientant le point d'incidence d'un rayonnement X sur un objet est nécessaire. Cette distance 26 est fixée 1o une seule fois sur un dispositif et doit ensuite être réglée continuellement, de façon précise. Ceci s'explique notamment par le fait qu'un positionnement bien précis du tube compteur proportionnel 18 destiné à saisir le rayonnement secondaire émis est nécessaire pour capter une intensité de rayonnement minimale. Les composants comme par exemple le tuyau 12, la gaine 13, le collimateur 17 et le tube compteur proportionnel 18 constituent une tête de mesure 27. L'instrument de mesure 16 a été disposé en face de cette tête, sur une table 28 déplaçable dans trois dimensions. Les formes d'exécution suivantes sont décrites à partir d'une tête de mesure fixe 27 et d'une table mobile 28, et plus particulièrement dans la coordonnée Z, autrement dit la réduction ou l'augmentation de la distance 26. Bien entendu, la table 28 peut être disposée de manière fixe et la tête de mesure 27 de manière variable, la tête de mesure 27 et la table 28 peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre et un mouvement partiel de la tête de mesure 27

ou d'autres types de mouvements peuvent être prévus.

La Figure 2 représente le trajet de rayons 22 de l'enregistreur électrique 21 à la surface 14. Dans cette mise au point, un point focal 31 est situé dans un plan de mesure 32 correspondant à la surface 14. L'enregistreur 21 saisit une image nette de la surface 14. Dans cette position de la surface 14, le

réglage de la distance 26 entre le collimateur 17 et la surface 14 est exact.

La distance de travail exacte 26 avec mise au point optimale est ainsi ]l déterminée. L'image saisie par l'enregistreur 21 est triée en pixels. Ce tri peut par exemple être effectué à l'aide d'une puce caméra CCD, des signaux numériques pouvant être transmis à une carte graphique par l'intermédiaire d'une carte 'Frame-Grabber', sans support de processeur. Selon le positionnement de la surface 14, le plan de mesure 32 déterminé par le point focal 31 peut être situé au-dessus de la surface 14, comme représenté par exemple dans la Figure 3, ou en dessous de la surface 14, comme représenté par exemple dans la Figure 4. Plus le plan de mesure 32 est îo éloigné de la surface 14, plus le manque de netteté est important et plus les variations de netteté entre les différents pixels YN sont réduites, N correspondant au nombre de pixels triés dans un champ de mesure 36 en vue de leur évaluation. Plus le plan de mesure 32 est éloigné de la surface 14, plus l'image saisie devient floue et plus les variations de netteté entre deux pixels voisins sont faibles. A contrario, cela signifie que lorsque le plan de mesure 32 est situé sur la surface 14, les variations de netteté sont maximales et ce maximum correspond à la mise au point de l'image ou à la

corrélation avec la position de la surface 14 pour une distance exacte 26.

Tous les pixels sont ainsi triés et une valeur de fonction F est déterminée selon l'équation suivante: F = E (Yi - Yvoisin de drete)2 + Y (Yi - Yvosin du dessus)2, Yi correspondant à la valeur de netteté d'un pixel. Dans l'exemple ci-dessus, ce pixel est comparé d'une part avec un pixel voisin situé à droite et d'autre part avec un pixel voisin situé au dessus. On peut aussi choisir le voisin de gauche au lieu du voisin de droite et le voisin du dessous au lieu de celui du dessus. La fonction F permet donc de calculer la somme des variations de netteté. Une première forme d'exécution du procédé conforme à l'invention prévoit la saisie d'une position de la surface 14 par rapport à l'axe Z. Ceci implique une modification de la fonction F, avec pour résultat F = f (Z). Il en résulte une première forme d'exécution du procédé de réglage d'un point d'incidence d'un rayonnement X sur un instrument de mesure. Dans cette forme d'exécution, la coordonnée Z le long de laquelle le rayon x s'écoule est considérée comme une caractéristique supplémentaire. Le procédé de réglage d'un point d'incidence d'un rayonnement X sur un instrument de mesure, avec une distance bien définie entre le collimateur 17 et la surface 14 peut opérer comme suit: La table 28 supportant l'instrument de mesure 16 est transférée dans une position telle que le plan de mesure 32 soit situé au-dessus de la surface 14 de l'instrument de mesure 16. Cette position de départ 41 est représentée io dans la Figure 5. La table 28 est ensuite déplacée vers le collimateur 17, le long de la coordonnée Z, jusqu'à atteindre une première position intermédiaire 42 correspondant par exemple à une position conforme à la Figure 4. La valeur de la distance peut être choisie librement. Elle présente toutefois une voie de translation minimale suffisante pour garantir le

i5 balayage de la distance exacte 26 entre le collimateur 17 et la surface 14.

Lors d'une première étape de processus consistant en une recherche grossière, la vitesse de translation peut être assez élevée. Entre la position de départ 41 et la première position intermédiaire 42, des mesures individuelles sont avantageusement effectuées, sans discontinuer, une mesure individuelle étant définie par exemple à partir de deux ou plusieurs valeurs individuelles dans un intervalle bien défini, de telle sorte que la mesure individuelle consiste en une moyenne de plusieurs valeurs individuelles. Ces mesures individuelles d'images sont évaluées selon la fonction F. Une fois la recherche grossière terminée, un maximum est défini, avec calcul par interpolation et approximation du passage par zéro de la première dérivée. Ce premier maximum est enregistré. La table 28 est ensuite déplacée vers une seconde position intermédiaire 43 à partir de laquelle une recherche approfondie est effectuée jusqu'à la troisième position intermédiaire 44. La vitesse de translation de la table 28 lors de la recherche approfondie est nettement inférieure à la vitesse de translation lors de la recherche grossière. Les images sont une fois de plus mesurées individuellement et évaluées conformément au procédé de la recherche grossière. Le maximum est redéfini. La position 44 de la table est déterminée en saisissant la coordonnée Z. La coordonnée Z du maximum de la recherche approfondie est également connue et ce maximum est comparé avantageusement avec celui dégagé de la recherche grossière. La table 28 est ensuite transportée directement de la position intermédiaire 44 jusque dans une position 45 pour un réglage exact de la distance 26 entre la

surface 14 de l'instrument de mesure 16 et le collimateur 17.

io L'avantage de ce procédé caractérisé par un sens de déplacement de la table 28 identique lors de la recherche grossière et de la recherche approfondie est une plus grande précision dans la définition du maximum et, par la même occasion, de la distance exacte 26. Lorsqu'on approche du maximum, le sens de déplacement peut être identique à celui de la recherche grossière et de la recherche approfondie. Une autre exécution alternative du procédé est représentée dans la Figure 6. Avant le début des mesures, une première distance est parcourue entre un point de départ 40 et la position de départ 41. Cela prouve que le réglage préalable s'est déroulé correctement. La diminution des variations de netteté des pixels entre les points 40 et 41 suite au manque de netteté de plus en plus grand assure le recul de la table 28 par rapport au collimateur 17. Tant que le manque de netteté augmente, la table 28 ne risque pas de heurter le collimateur 17. Les étapes du processus conforme à la Figure 5 peuvent ensuite être mises en oeuvre. Un autre développement alternatif du procédé de réglage d'un point d'incidence d'un rayonnement X sur une distance définie 26 entre le collimateur 17 et la surface 14 de l'instrument de mesure 16 est décrit plus en détails ci-après et expliqué à l'aide de la Figure 7: La recherche grossière et la recherche approfondie décrites dans les Figures 5 et 6, sans oublier le déplacement vers l'arrière d'une première position intermédiaire 42 jusqu'à une seconde position intermédiaire 43, ont lieu conformément aux formes d'exécution du procédé conforme aux Figures 5 et 6. Dans ce procédé, aucune valeur de fonction F d'une coordonnée Z n'est affectée. Après la recherche grossière entre la position de départ 41 et la première position intermédiaire 42, on assiste à un rapide retour en arrière jusqu'à la seconde position intermédiaire 43. Une recherche approfondie est ensuite effectuée, pendant laquelle la valeur maximale de la fonction F est comparée à la valeur maximale de la fonction F lors de la recherche grossière. Une fois que, lors de la recherche approfondie, la valeur maximale io de la fonction F est atteinte, cette valeur correspondant généralement à celle enregistrée lors de la recherche grossière, la recherche approfondie est

arrêtée et la surface 14 est repositionnée à une distance 26 du collimateur.

Le déplacement de la table 28 peut également être arrêté lorsque le maximum est légèrement dépassé, pour veiller à ce qu'aucun manque de

netteté ne soit interprété comme un maximum.

Une autre variante des Figures 5 et 6 peut prévoir que la recherchegrossière commence à la première position intermédiaire 42 et se poursuive jusqu'à la seconde position intermédiaire 43. La recherche grossière est suivie par une recherche approfondie jusqu'à la position intermédiaire 44 et

par le positionnement au point 45.

Toutes les formes d'exécution précitées du procédé conforme aux Figures 5 à 7 se caractérisent par le fait que la recherche grossière et/ou la recherche approfondie peuvent être répétées une ou plusieurs fois et par le fait que la vitesse de translation et le nombre de mesures effectuées pendant une recherche grossière ou approfondie peuvent varier. Plus les recherches du maximum sont fréquentes et plus le réglage de la distance 26 par rapport au collimateur 27 peut s'avérer exact. Selon les exigences de précision, on peut juxtaposer une ou plusieurs étapes du procédé, pour une précision meilleure encore, le délai de positionnement de la surface 14 de l'instrument de mesure 16 dans une position finale par rapport au collimateur 17, à une

distance exacte 26, augmentant.

Pour évaluer les pixels d'une image, une zone 36 d'une taille au moins équivalente à celle du point d'incidence d'un rayonnement X a été choisie avantageusement. La taille de l'image peut être réglée librement. Les pixels s sélectionnés peuvent aussi être évalués lorsque la surface a été zoomée ou

agrandie sur un moniteur de manière à être visible.

Plus les zones d'images choisies pour déterminer les variations de netteté

des pixels diffèrent et plus la distance 26 peut être réglée de façon exacte.

On peut aussi prévoir avantageusement de développer le procédé précité destiné à calculer un maximum de variation de netteté des pixels d'une zone d'image pour pouvoir saisir une orientation de la surface 14. A cette fin, il convient de prévoir avantageusement une subdivision de la zone 36 en quatre champs distincts 51, 52, 53 et 54 par exemple, conformément à la Figure 8, la variation de netteté maximale étant définie séparément pour

i5 chaque champ.

La surface 14 est orientée de façon optimale lorsque le plan de mesure 32 de la surface 14 est disposé perpendiculairement à la coordonnée Z. Une valeur Z est affectée pour chaque champ en comparant par exemple les champs 51, 52, 53 et 54 conformes à la Figure 8 ou leur maximum dégagé de la dérivée première. Si ces valeurs sont équivalentes, moyennant une tolérance d'erreurs bien définie, on peut en conclure que l'orientation est presque idéale, autrement dit perpendiculaire à l'axe optique d'observation de l'enregistreur 21 ou au rayon X. Ceci peut être contrôlé par exemple par des dérivations standards des valeurs Z. Le culbutage ou la définition de l'orientation en fonction de l'écartement par rapport au plan de mesure idéal peut par exemple être caractérisé comme suit: un coefficient K. a été défini entre les champs droit et gauche 51, 52, 53, 54, conformément à l'équation KI = (z51' + z53')/(z52' + z54'). Un autre coefficient K2 a pour sa part été défini entre les champs supérieur et inférieur

51, 52, 53 et 54, conformément à l'équation K2 = (z51' + z52')/(z53' + z54') -

1. Le basculement de la surface de l'instrument de mesure peut être défini en vérifiant si (K1)2 + (K2)2 < C. Pour ce faire, une constante C a été déterminée de manière empirique pour une éprouvette idéalement plane et orientée, en appliquant la formule (K1)2 + (K2)2. Certaines séries de mesures peuvent comporter par exemple 5, 10, 15 ou 20 mesures. La constante C correspondrait alors à trois fois la valeur moyenne de X. Une fois toutes les conditions remplies, une mise au point peut être effectuée sur une valeur

moyenne (z51' + z52' + z53' + z54)/4.

On peut également prévoir le calcul du niveau de culbutage par balayage des différents pixels des champs 51, 52, 53, 54, afin de pouvoir, ensuite, régler une table basculante présentant au moins deux niveaux de liberté de mouvement, de telle sorte que la surface puisse être positionnée perpendiculairement par rapport à la coordonnée Z. Une autre forme d'exécution conforme à la Figure 8 est représentée dans la Figure 9. Plusieurs champs 51, 52, 53 et 54 peuvent être prévus dans des lignes ou colonnes, afin de saisir le basculement de champs de mesure 36

planes et plus grand, par une seule mesure individuelle.

D'autres dispositions des champs 51, 52, 53, 54, 55 destinées à l'extraction d'une image d'une mesure individuelle sont représentées dans les Figures 10 et 11. Ces dispositions ont été prévues avantageusement pour saisir des surfaces incurvées convexes ou concaves. L'image est avantageusement

mise au point sur la base de la dérivée de la valeur z55 du champ central 55.

Le culbutage peut être contrôlé par analogie avec les champs 51, 52, 53 et 54 décrits dans les Figures 8 et 9. D'autres combinaisons et agencements des champs destinées à calculer l'orientation et le tracé de surfaces peuvent

également être prévus.

Claims (22)

Revendications

1. Procédé de réglage de la position d'un instrument de mesure lors de la mesure de l'épaisseur de couche avec une fluorescence X, dans lequel un trajet de rayons d'un enregistreur électronique vient se fondre dans le trajet de rayons d'un rayonnement X et la surface de l'instrument de mesure est saisie avant d'être restituée sous la o0 forme d'une image composée de plusieurs pixels, caractérisé en ce que - la distance (26) entre la surface (14) et le collimateur (17) est modifiée conformément à une valeur d'une distance, - des variations de netteté des pixels peuvent être observées dans au moins un plan de mesure (32), ne fût-ce que lorsqu'on modifie la distance (26) entre la surface (14) et le collimateur (17), - la variation de netteté maximale des pixels d'une image est définie après au moins une modification de la distance (26) et - la distance (26) entre le collimateur (17) et la surface (14) de I'instrument de mesure (16) est réglée sur la position du maximum de

variation de netteté déterminé.

2. Procédé de réglage de la position d'un instrument de mesure lors de la mesure de l'épaisseur de couche avec une fluorescence X, dans lequel un trajet de rayons d'un enregistreur électronique vient se fondre dans le trajet de rayons d'un rayonnement X et la surface de l'instrument de mesure est saisie avant d'être restituée sous la forme d'une image composée de plusieurs pixels, caractérisé en ce que - la distance (26) entre la surface (14) et le collimateur (17) est modifiée conformément à une valeur d'une distance, - des variations de netteté des pixels peuvent être observées dans au moins un plan de mesure (32), ne fût-ce que lorsqu'on modifie la distance (26) entre la surface (14) et le collimateur (17), - la variation de netteté maximale des pixels d'une image est définie après au moins une modification de valeur ultérieure à la modification de la distance (26), - la distance (26) est modifiée dans un sens opposé à celui de la saisie des variations de netteté et - la modification de la distance est directement arrêtée une fois le

io maximum de variation de netteté atteint.

3. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que des mesures individuelles destinées à saisir les variations de netteté des pixels de chaque image sont effectuées lorsqu'on modifie la distance

(26) entre le collimateur (17) et la surface (14).

4. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en

ce que, pour calculer la valeur maximale de variation de netteté dans un plan de mesure, les pixels sont déterminés selon un processus différentiel conformément à la fonction F = Y (yi - Yvoisin de droite)2 + ' (Yi

- Y vosin du dessus)2' Yi représentant la valeur de netteté des pixels.

5. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la modification de la distance (26) entre le collimateur (17) et la surface (24) de l'instrument de mesure (16) correspond à une valeur de la distance de mesure telle qu'au moins le point focal (31) situé à une distance bien définie (26) du

collimateur (17) soit traversé.

6. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la mesure individuelle est calculée à partir de plusieurs images individuelles, dans un intervalle de temps pouvant être choisi librement de préférence et en ce que une valeur moyenne

est définie à partir des valeurs des pixels individuels.

7. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que pendant la mesure individuelle, la vitesse de modification de la distance entre le collimateur (17) et la surface (14)

de l'instrument de mesure (16) est maintenue constante.

8. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que, lors d'une recherche grossière, un premier calcul d'un maximum de variation de netteté est effectué, à une s vitesse supérieure.

9. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que le collimateur (17) et la surface (16), est ramené avec une vitesse de rappel d'une première position intermédiaire (42) vers une deuxième position intermédiaire si

possible proche de la position de départ.

10. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la vitesse de rappel est identique ou

supérieure à la vitesse de la recherche grossière.

11. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la recherche approfondie est effectuée à

vitesse réduite par rapport à la recherche grossière.

12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après balayage du point focal (31) situé entre le collimateur (17) et la surface (14) de l'instrument de mesure (16), la recherche approfondie est arrêtée et la surface (14) de l'instrument de mesure

(16) est réglée sur la coordonnée Z affectée au maximum.

13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant le début d'une recherche grossière, une distance pré-réglée entre le collimateur (17) et la surface (14) de l'instrument de mesure (16) est augmentée.

14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre le collimateur (17) et la surface (14) est modifiée le long d'une coordonnée Z et en ce que la mesure individuelle d'une image est

affectée à un moment d'une coordonnée Z correspondante.

15. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pendant la recherche approfondie, la valeur maximale est comparée avec celle calculée pendant la recherche grossière et en ce que la modification de la distance (26) entre le collimateur (17) et la surface (14) de l'instrument de mesure (16) est stoppée lorsque la variation des

valeurs maximales est minimale.

16. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes,

caractérisé en ce que les pixels saisis dans une image sont saisis séparément pour définir la variation de netteté dans des champs

individuels (51, 52, 53, 54, 55).

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que une valeur de variation de netteté maximale est saisie pour chaque champ (51,

52, 53, 54, 55).

18. Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que au moins une répartition en quatre champs (51, 52, 53, 54) est choisie et mise en place pour caractériser un culbutage des coefficients K1 = (z51' + z53')/(z52' + z54') - 1 et K2 = (z51' + z52')/(z53' + z54') - 1

des champs individuels.

19. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 16 à 18,

caractérisé en ce que les coefficients K1 et K2 sont évalués selon la formule (K1)2 + (K2)2 < C.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la

constante est définie en mesurant une surface de référence.

21. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 16 à 20,

caractérisé en ce que la variation de netteté à l'intérieur de chaque champ (51, 52, 53, 54, 55) est saisie et comparée avec celle du champ voisin (51, 52, 53, 54) et en ce que la déviation angulaire est convertie en coordonnées à travers laquelle une table basculante

recevant l'instrument de mesure (16) est guidée.

22. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 16 à 21,

caractérisé en ce que un champ central (55) et quatre champs (51, 52, 53, 54) affectés aux bords latéraux ou aux coins sont prévus pour déterminer l'orientation de surfaces convexes ou concaves d'instruments de mesure (16), le champ central étant évalué afin de régler la distance (26) et les quatre champs - au minimum - contigus

(51, 52, 53, 54) étant évalués afin de définir le culbutage.