FR3030032A1 - Procede de determination de l'epaisseur d'une couche mince par interferometrie multi-longueur d'onde, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et systeme correspondants - Google Patents

Abstract

Il est proposé un procédé et un système de détermination de l'épaisseur d'une couche mince disposée sur la surface d'un substrat réfléchissant, au moyen d'un dispositif interférométrique multi-longueur d'onde en configuration Michelson. Le procédé consiste à : générer (20) un ensemble de faisceaux lumineux collimatés destinés à illuminer la surface de la couche mince et celle du miroir plan, chaque faisceau ayant une longueur d'onde distincte ; occulter (21) le bras de mesure empêchant les faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par l'objet à mesurer et obtenir (22) une image de référence représentative de l'intensité lumineuse issue du miroir plan ; occulter (23) le bras de référence empêchant les faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par le miroir plan, et obtenir (24) une image de mesure représentative de l'intensité lumineuse issue de l'objet à mesurer ; déterminer (25) l'épaisseur de la couche mince à partir des images de référence et de mesure obtenues.

Description

1 Procédé de détermination de l'épaisseur d'une couche mince par interférométrie multi-longueur d'onde, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et système correspondants 1. DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui de la caractérisation non-destructive de matériaux en couches minces, aussi communément appelés films minces. Plus précisément, l'invention concerne une technique de détermination, par interférométrie, de l'épaisseur d'une couche mince disposée sur la surface d'un substrat.

On entend par « couche mince » ou encore « film mince », dans la suite de ce document, une couche de matériau dont l'épaisseur est généralement inférieure à 1 gm, par opposition aux « couches épaisses » dont l'épaisseur est généralement supérieure à 1 gm. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la physique des matériaux (caractérisation de couches minces transparentes ou légèrement absorbantes, aux matériaux à surfaces structurées), à la caractérisation de surface par topographie sans contact, à la profilométrie de surface, à l'imagerie biologique, etc. 2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE L'élaboration de couches minces à propriétés optiques particulières suscite depuis ces dernières années un intérêt croissant en raison des applications industrielles de plus en plus nombreuses. L'épaisseur d'une couche mince est un paramètre essentiel déterminant ses propriétés. Celle-ci pouvant varier de quelques couches atomiques à une dizaine de micromètres, l'élaboration de couches minces requière donc un système de caractérisation optique très précis.

Les méthodes conventionnelles de mesures de couches minces, telles que celles basées sur la réflectance spectrale ou l'ellipsométrie, donnent généralement une mesure ponctuelle d'épaisseur en un point donné de la surface de la couche mince, ce qui nécessite un balayage sur l'ensemble de la surface et implique donc une durée de mesure très importante pour couvrir toute la surface de la couche mince. Un autre inconvénient de ces méthodes conventionnelles est leur très basse résolution spatiale. Pour surmonter cet inconvénient, des techniques 2D fonctionnant sur la base d'une 3030032 2 caméra vidéo numérique ont été développées, telle que l'imagerie spectrophotométrique ou l'imagerie ellipsométrique par exemple. Cependant, de telles techniques sont délicates à mettre en oeuvre et leur mode opératoire est relativement complexe.

5 Dans le cas de couches minces transparentes à la lumière du visible, il est possible d'avoir recours à une méthode interférométrique basée sur l'observation de franges d'interférences en couleur entre les rayons réfléchis sur la surface de la couche mince et ceux réfléchis à l'interface de la couche mince et du substrat. Cette méthode consiste à déterminer l'ordre d'interférences en couleur. Le phénomène 10 d'interférences en couleur est observable dans les bulles de savon ou sur une couche d'huile. La relation entre couleur et épaisseur est donnée par les teintes dites de Newton. Une telle méthode a été appliquée pour mesurer par exemple l'épaisseur de couches minces semi-conducteurs, de lubrifiants, de couches minces de dioxyde de silicium sur substrat silicium, la hauteur de têtes magnétiques.

15 Un exemple typique de mesure d'épaisseur est celui décrit par J.M. Desse ("Oil- film interferometry skin-friction measurement under white light" AIAA Journal 41(12), 2468-2477 (2003)) dans lequel une source de lumière blanche éclaire la couche mince alors qu'une caméra numérique couleur capture et enregistre les interférences en couleur au cours du temps. L'épaisseur est estimée par identification de la teinte de 20 Newton avec la teinte fournie par un modèle d'interférences en lumière blanche, connaissant la représentation spectrale de la source et la fonction spectrale du capteur de la caméra, ce qui permet de calibrer le système. Selon cette méthode connue, la calibration est effectuée sur le substrat nu avant que la goutte d'huile ne soit déposée. Toutefois, les méthodes d'interférométrie couleur sont rarement utilisées dans 25 l'industrie du fait qu'elles nécessitent un étalonnage fréquent. En effet, la relation entre la couleur et l'épaisseur dépend de nombreux paramètres environnementaux, tels que l'éclairage et la structure de la couche mince étudiée. Une autre difficulté vient de l'ambiguïté sur la mesure d'épaisseur qui requiert une répétition cyclique du mode opératoire (répétition des couleurs), ce qui n'est pas optimal.

3030032 3 Il est donc particulièrement intéressant de pouvoir proposer une technique de détermination plein champ de l'épaisseur de couches minces qui soit simple à mettre en oeuvre, rapide et facilement industrialisable. 3. OBJECTIFS DE L'INVENTION 5 L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un objectif est de fournir une technique de mesure d'épaisseur de couches minces sans contact qui soit simple à mettre en oeuvre, robuste et compact.

10 Au moins un mode de réalisation de l'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui soit facilement industrialisable. Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique qui permette une mesure d'épaisseur plein champ. 4. EXPOSÉ DE L'INVENTION 15 Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un procédé de détermination de l'épaisseur d'une couche mince disposée sur la surface d'un substrat plan optiquement réfléchissant, au moyen d'un dispositif interférométrique multi-longueur d'onde en configuration Michelson comprenant une source de lumière multi-longueur, une lame optique semi-réfléchissante séparatrice de 20 faisceaux lumineux, un miroir plan optiquement réfléchissant et un objet à mesurer constitué de la couche mince et du substrat, ledit dispositif interférométrique ayant un bras de mesure comprenant ledit objet de mesure et un bras de référence comprenant ledit miroir. Le procédé est tel qu'il comprend les étapes suivantes : génération d'un ensemble de faisceaux lumineux collimatés destinés à illuminer, 25 avec un front d'onde plan, l'ensemble de la surface de la couche mince d'une part et le miroir plan d'autre part, chaque faisceau lumineux collimaté ayant une longueur d'onde distincte prédéterminée ; occultation du bras de mesure empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par l'objet à mesurer, et obtention sur un capteur d'une 30 image dite de référence représentative de l'intensité lumineuse issue du miroir plan pour ledit ensemble de faisceaux lumineux ; 3030032 4 occultation du bras de référence empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par le miroir plan, et obtention sur le capteur d'une image dite de mesure représentative de l'intensité lumineuse issue de l'objet à mesurer pour ledit ensemble de faisceaux lumineux ; 5 détermination de l'épaisseur de la couche mince à partir des images de référence et de mesure obtenues. Ainsi, l'invention repose sur une approche nouvelle et inventive de détermination, par interférométrie multi-longueurs d'onde, de l'épaisseur d'une couche mince en tout point de sa surface. En illuminant l'objet à mesurer avec un 10 rayonnement multi-longueurs d'onde à front d'onde plan et en capturant l'intensité lumineuse des interférences issue de l'objet directement sur le capteur, l'invention propose une technique de mesure interférométrique, dérivée du montage de Michelson, opérant en plein champ. Le procédé selon l'invention ne requiert donc aucun balayage pour déterminer l'épaisseur de la couche mince sur l'ensemble de sa 15 surface, contrairement aux techniques de l'art antérieur. L'invention offre donc une technique de détermination d'épaisseur de couches minces entièrement automatique, qui est de mise en oeuvre simple et rapide, et sans contact. Selon un aspect particulier de l'invention, l'étape de détermination de l'épaisseur d'une couche mince comprend, pour une position donnée de portion 20 d'image (un pixel ou un groupe de pixels par exemple) : une étape d'estimation, pour chaque longueur d'onde prédéterminée (À), de l'épaisseur de la couche mince selon l'équation suivante : a, f -/Â.0(r211 +r212t4r 2) 2Pr r t2 0 11 12 e(À,)- arccos mo d zlicn(À) avec : 25 /02 est l'intensité lumineuse d'une portion de l'image de référence occupant ladite position donnée, pour ladite longueur d'onde prédéterminée (À); Iz est l'intensité lumineuse d'une portion de l'image de mesure occupant ladite position donnée, pour ladite longueur d'onde prédéterminée (À) ; r, est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface air-couche mince ; 30 ri, est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface couche mince-substrat ; 3030032 5 t est le coefficient de transmission en amplitude de la couche mince ; n(2) est l'indice de la couche mince pour ladite longueur d'onde prédéterminée (À) ; une étape de comparaison des estimations d'épaisseur obtenues avec lesdites 5 longueurs d'onde prédéterminées ; ladite étape de détermination étant effectuée en fonction du résultat de ladite étape de comparaison. Dans le cas où les estimations d'épaisseur obtenues pour les trois longueurs sont identiques ou très proches les unes des autres, on considère que l'épaisseur de la 10 couche mince correspond à la moyenne des estimations obtenues. Ainsi, l'utilisation d'une pluralité de longueurs d'onde distinctes permet de générer une redondance de valeurs d'épaisseurs nécessaire pour déduire la valeur réelle de l'épaisseur de la couche mince en levant l'ambiguïté introduite par le modulo X/2.

15 On entend par portion d'image, un pixel ou un groupe de pixels de l'image de référence ou l'image de mesure. Selon un aspect particulier de l'invention, ledit dispositif interférométrique comprend : un premier moyen occultant pouvant prendre deux positions, une position active 20 dans laquelle ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure et une position escamotée dans laquelle ledit premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure, un deuxième moyen occultant pouvant prendre deux positions, une position active 25 dans laquelle ledit deuxième moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence et une position escamotée dans laquelle ledit deuxième moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence, ladite étape d'occultation du bras de mesure étant réalisée avec ledit premier moyen 30 en position active et ledit deuxième moyen en position escamotée, 3030032 6 ladite étape d'occultation du bras de référence étant réalisée avec ledit premier moyen en position escamotée et ledit deuxième moyen en position active. Ainsi, les étapes d'occultation peuvent être réalisée par simple déplacement mécanique de moyens occultants.

5 Selon une variante de réalisation, ledit dispositif interférométrique comprend : un premier moyen occultant pouvant prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure et un état passant dans lequel ledit premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de 10 mesure, un deuxième moyen occultant pouvant prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence et un état passant dans lequel ledit deuxième moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans 15 le bras de référence, ladite étape d'occultation du bras de mesure étant réalisée avec ledit premier moyen dans l'état bloquant et ledit deuxième moyen dans l'état passant, ladite étape d'occultation du bras de référence étant réalisée avec ledit premier moyen dans l'état passant et ledit deuxième moyen dans l'état bloquant.

20 Dans cette variante de réalisation, les étapes d'occultation ne sont pas réalisées par déplacement mécanique, mais au moyen d'un changement d'état optique. Une cellule électro-optique à base de cristaux liquides par exemple, peut être utilisée pour réaliser cette fonction, le changement d'état (bloquant-passant) étant obtenu par simple application d'un champ électrique aux bornes de la cellule.

25 Selon une caractéristique particulière, ledit ensemble de faisceaux lumineux est composé d'un premier faisceau de longueur d'onde monochromatique de couleur rouge, d'un deuxième faisceau de longueur d'onde monochromatique de couleur verte , et d'un troisième faisceau de longueur d'onde monochromatique de couleur bleue. Selon une caractéristique particulière, ladite étape de détermination est suivie 30 d'une étape de génération d'une image topographique de la couche mince, effectuée à partir des résultats de ladite étape de détermination.

3030032 7 Cette étape permet de délivrer une information visuelle pertinente illustrant l'épaisseur de la couche mince en tout point de sa surface. Selon une caractéristique particulière, ladite étape de détermination est suivie d'une étape de génération d'un histogramme représentatif de la répartition de 5 l'épaisseur de la couche mince, effectuée à partir des résultats de ladite étape de détermination. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un produit programme d'ordinateur qui comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé précité (dans l'un quelconque de ses différents modes de 10 réalisation), lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre le procédé précité (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation).

15 Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un système de détermination de l'épaisseur d'une couche mince disposée sur la surface d'un substrat plan optiquement réfléchissant, au moyen d'un dispositif interférométrique multilongueur d'onde en configuration Michelson comprenant une source de lumière multilongueur, une lame optique semi-réfléchissante séparatrice de faisceaux lumineux, un 20 miroir plan optiquement réfléchissant et un objet à mesurer constitué de la couche mince et du substrat, ledit dispositif interférométrique ayant un bras de mesure comprenant ledit objet de mesure et un bras de référence comprenant ledit miroir. Le système selon l'invention est tel qu'il comprend : - des moyens de pilotage de la source de lumière de façon à ce qu'elle génère un 25 ensemble de faisceaux lumineux collimatés destinés à illuminer, avec un front d'onde plan, l'ensemble de la surface de la couche mince d'une part et le miroir plan d'autre part, chaque faisceau lumineux collimaté ayant une longueur d'onde distincte prédéterminée ; - des moyens de pilotage d'un premier moyen occultant le bras de mesure, 30 empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par l'objet à mesurer, et 3030032 8 des moyens de pilotage d'un deuxième moyen occultant le bras de référence, empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par le miroir plan ; des moyens de capture d'une image dite de référence représentative de l'intensité 5 lumineuse issue du miroir plan pour ledit ensemble de faisceaux lumineux, activés lorsque le premier moyen occultant est activé ; des moyens de capture d'une image dite de mesure représentative de l'intensité lumineuse issue de l'objet à mesurer pour ledit ensemble de faisceaux lumineux, activés lorsque le deuxième moyen occultant est activé ; 10 des moyens détermination de l'épaisseur de la couche mince à partir des images de référence et de mesure obtenues. Ainsi, l'invention repose sur un nouveau système de détermination, par interférométrie multi-longueurs d'onde, de l'épaisseur d'une couche mince en tout point de sa surface. En illuminant l'objet à mesurer avec un rayonnement multi- 15 longueurs d'onde à front d'onde plan, l'invention propose une technique interférométrique, dérivée du montage de Michelson, opérant en plein champ. Un tel système ne requiert donc aucun moyen de balayage pour déterminer l'épaisseur de la couche mince sur l'ensemble de sa surface, contrairement aux techniques de l'art antérieur. L'invention offre donc un système de détermination d'épaisseur de couches 20 minces sans contact, de mise en oeuvre simple et compact. Ce système est donc facilement industrialisable. Selon un aspect particulier de l'invention, le système comprend des moyens de génération d'une image topographique de la couche mince, prenant en compte les résultats générés par les moyens de détermination.

25 Ceci permet de délivrer une information visuelle pertinente illustrant l'épaisseur de la couche mince en tout point de sa surface. Selon un aspect particulier de l'invention, le dispositif interférométrique comprend une optique de collimation de faisceaux coopérant avec la source de lumière.

30 Le collimateur optique permet d'obtenir, à partir de la source de lumière, un faisceau lumineux à ondes planes (rayons lumineux parallèles se déplaçant le long de 3030032 9 l'axe optique du dispositif interférométrique) de sorte à pouvoir illuminer la couche mince sur toute sa surface avec un front d'ondes planes et capturer l'intensité lumineuse des interférences produites par la couche mince sur le substrat en plein champ sur le capteur.

5 Selon un aspect particulier de l'invention, le dispositif interférométrique comprend une optique de filtrage spatial. Cet élément optique permet de filtrer spatialement les faisceaux générés par la source lumineuse. Selon un aspect particulier de l'invention : 10 le premier moyen occultant est mécaniquement déplaçable et peut prendre deux positions : une position active dans laquelle ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure et une position escamotée dans laquelle premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de mesure, 15 le deuxième moyen occultant est mécaniquement déplaçable et peut prendre deux positions, une position active dans laquelle ledit deuxième moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence et une position escamotée dans laquelle ledit deuxième moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence.

20 Ainsi, l'occultation alternative du miroir et de l'objet à mesurer est réalisée par simple déplacement mécanique de moyens occultants. Selon une variante de réalisation : le premier moyen occultant peut prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux 25 collimatés du bras de mesure et un état passant dans lequel ledit premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de mesure, le deuxième moyen occultant peut prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux 30 collimatés du bras de référence et un état passant dans lequel ledit deuxième 3030032 10 moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de référence. Dans cette variante de réalisation, l'occultation n'est pas réalisée par déplacement mécanique, mais au moyen d'un changement d'état optique. Une cellule électro-optique à base de cristaux liquides par exemple, peut être utilisée pour réaliser cette fonction d'obturateur, en fonction du champ-électrique appliqué à ses bornes. Avantageusement, le système de détermination comprend des moyens de mise en oeuvre des étapes qu'il effectue dans le procédé de détermination tel que décrit précédemment, dans l'un quelconque de ses différents modes-de réalisation. 10 5. LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1A et 1B présentent un synoptique d'un système de détermination, par 15 interférence, de l'épaisseur d'une couche mince selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; la figure 2 présente un organigramme générique d'un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention ; - la figure 3 illustre schématiquement le principe d'estimation de l'épaisseur d'une 20 couche mince à partir d'une image de référence et d'une image de mesure selon l'invention ; la figure 4 représente un exemple d'une image topographique 3D d'une couche mince obtenue grâce à la mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 5 présente la structure d'un module de traitement mettant en oeuvre le 25 procédé selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; la figure 6 illustre graphiquement le principe de détermination de l'épaisseur d'une couche mince basé sur un modèle d'interférences à deux ondes. 6. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Sur toutes les figures du présent document, les éléments et étapes identiques 30 sont désignés par une même référence numérique.

3030032 11 Le principe de l'invention repose sur un système d'interférométrie plein champ dérivé du montage de Michelson permettant de déterminer l'épaisseur d'une couche mince en tout point de sa surface, à partir des intensités des interférences issues d'un bras de mesure (interférences réalisées entre la lumière réfléchie à l'interface air- 5 couche mince et celle réfléchie à l'interface couche mince-substrat de l'objet analysé), et des intensités en provenance d'un bras de référence. On entend par « déterminer l'épaisseur d'une couche mince » dans la suite de ce document, le fait de déterminer l'épaisseur en tout point de la surface de la couche mince. Cela revient en particulier, mais non exclusivement, à déterminer une image 10 topographique de la couche mince. On présente, en relation avec les figures 1A et 1B, un synoptique d'un système de détermination de l'épaisseur d'une couche mince selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Dans ce mode de réalisation particulier, le système permet de délivrer une image topographique de l'épaisseur de la couche mince sur l'ensemble de 15 sa surface. Le système selon l'invention comprend un dispositif interférométrique 1 en configuration Michelson. Il est composé plus particulièrement d'une source de lumière multi-longueur d'onde 10, d'une lame optique semi-réfléchissante séparatrice de faisceaux lumineux 11, d'un miroir plan optiquement réfléchissant 12 et d'un objet à 20 mesurer O. L'objet O est constitué d'un substrat 14 optiquement réfléchissant sur lequel est disposée une couche mince 13, dont on cherche à déterminer l'épaisseur sur toute sa surface. La couche mince 13 est constituée d'un matériau optiquement transparent ou semi-transparent aux longueurs d'onde du visible (approximativement de 400 nm à 25 780 nm). La couche mince 13 a été préalablement déposée sur un substrat 14 en silicium, ou autre substrat réfléchissant, au moyen d'une technique de dépôt classique telle que par « spin-coating » ou par « trempage-tirage » par exemple. Les matériaux constituant la couches mince compatibles avec l'invention sont du type polymère (par exemple thermoplastique PMMA, sol-gel, ...), oxyde, semi- 30 conducteur, métal, méso poreux, etc., ou de manière générale tout matériau dont les 3030032 12 propriétés physico-chimiques permettent de lui conférer un comportement optique transparent aux rayonnements lumineux dans le domaine spectral du visible. Le substrat, quant à lui, est choisi sans limitation particulière et peut être constitué d'un matériau du type semi-conducteur (tel qu'une galette de silicium (ou 5 « Silicium wafer ») par exemple), verre (tel qu'une lame de microscope par exemple), ou vitrocéramique par exemple, ou plus généralement d'un matériau optiquement réfléchissant pouvant servir de support matériel au dépôt d'une couche mince. Le bras de mesure du dispositif interférométrique 1 comprend l'objet O et le bras de référence du dispositif comprend le miroir plan 12. Les bras de référence et de 10 mesure sont ajustés de manière à ce que les franges d'interférences produites par le dispositif interférométrique donnent une « teinte plate ». Ainsi, le miroir 12 et le substrat 14 constituent les deux miroirs de l'interféromètre de Michelson selon l'invention. Ces deux éléments sont agencés de façon à être perpendiculaire l'un par rapport à l'autre et à distance égale de la séparatrice (différence de marche optique 15 nulle), comme illustré sur les figures 1A et 1B, En pratique, cette configuration (position et orientation des miroirs) est obtenue lorsque les franges d'interférences produites sur le capteur CCD 2 forment une teinte plate, c'est-à-dire une lumière homogène sur tout la plage d'observation. Ceci permet d'assurer que les faisceaux lumineux issus de la source de lumière 10 sont parallèles et impactent la surface du miroir plan 12 et celle 20 du substrat 14 avec une incidence normale. Ainsi, le capteur 2 capture l'intensité lumineuse issue du miroir 12 ou du substrat 14 dans les mêmes conditions d'éclairage optique, en tout point de sa surface. Autrement dit, les faisceaux lumineux renvoyés par le miroir 12 d'une part, et le substrat 14 et la couche mince 13 d'autre part, sont comparables en tout point du capteur 2.

25 Le dispositif interférométrique 1 comprend en outre une optique de filtrage spatial 18 appliquant un filtrage spatial sur le flux lumineux générée par la source de lumière 10 et une optique de collimation (ou collimateur) 17 permettant de collimater le flux lumineux issu de l'optique de filtrage 18. Le collimateur 17 a pour effet d'obtenir, à partir de la source de lumière, un flux lumineux à fronts d'ondes plans (ou 30 à ondes planes), se déplaçant le long et perpendiculairement de l'axe optique X du 3030032 13 dispositif interférométrique 1, de sorte à illuminer le miroir plan 12 et l'objet à mesurer O sur toute sa surface avec des fronts d'ondes plans. La source de lumière 10 émet un rayonnement multi-longueur d'onde. Dans le mode de réalisation particulier présenté ici, la source de lumière 10 est configurée pour 5 générer un flux lumineux de type RVB (Rouge Vert Bleu). Elle est par exemple équipée d'un premier laser (noté R) émettant un faisceau monochromatique de couleur rouge (de longueur d'onde XR = 660 nm par exemple), d'un deuxième laser (noté V) émettant un faisceau monochromatique de couleur verte (de longueur d'onde Xv = 532 nm par exemple) et d'un troisième laser (noté B) émettant d'un faisceau monochromatique de 10 couleur bleue (de longueur d'onde par exemple À.B = 457 nm par exemple). Le faisceau de couleur rouge issu de la source 10 se dirige vers le filtre spatial 18 via une lame dichroïque 19a, le faisceau de couleur verte vers le filtre spatial 18 via les lames dichroïques 19a et 19b, et le faisceau de couleur bleue vers le filtre spatial 18 via les lames dichroïques 19a et 19b après avoir réfléchi sur le miroir plan 19c.

15 Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif interférométrique 1 est doté : d'un premier écran occultant 15 pouvant prendre deux positions : une position active dans laquelle il occulte le flux lumineux RVB collimaté du bras de mesure et une position escamotée dans laquelle il laisse passer les faisceaux lumineux RVB 20 collimatés du bras de mesure, d'un deuxième écran occultant 16 pouvant prendre deux positions : une position active dans laquelle il occulte les faisceaux lumineux RVB collimatés du bras de référence et une position escamotée dans laquelle il laisse passer le flux lumineux RVB collimaté du bras de référence.

25 Il s'agit là d'un exemple purement illustratif. On pourrait envisager, par exemple, de mettre en oeuvre un obturateur électro-optique à base de cristaux liquides qui, sous l'action d'un champ électrique, pourrait prendre deux états optiques : un état bloquant dans lequel l'obturateur occulterait les faisceaux lumineux collimatés arrivant sur le bras concerné (bras de référence ou de mesure) et un état passant dans lequel 30 l'obturateur laisserait passer les faisceaux lumineux collimatés arrivant sur le bras concerné.

3030032 14 La figure 2 illustre le procédé de détermination selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le procédé est mis en oeuvre par le module de traitement 3 (dont le principe est décrit en détail ci-dessous en relation avec la figure 3).

5 Le procédé est initialisé par le module de traitement 3. Ce dernier est configuré de façon à piloter la source de lumière 10, les écrans occultant 15 et 16, ainsi que le capteur 2 pour la capture d'image du flux lumineux sortant du dispositif d'interférométrie 1. Le contrôle de ces éléments par le module 3 est réalisé au moyen de commandes de pilotage.

10 Dans une étape 20, le module 3 transmet une commande d'émission à la source de lumière 10 afin de déclencher l'émission d'un ensemble de faisceaux lumineux d'entrée. Sur réception de la commande d'émission, la source de lumière 10 génère un flux lumineux RVB composé d'un faisceau monochromatique rouge AR, d'un faisceau monochromatique vert Àv et d'un faisceau monochromatique bleu XB. Le collimateur 15 optique 17 permet de collimater chaque faisceau lumineux émis simultanément par la source de sorte que la couche mince 13 sur l'ensemble de sa surface, le miroir 12 et le capteur CCD 2 soient illuminés avec des fronts d'onde plans. Chaque faisceau lumineux collimaté et de longueur d'onde donné est séparé en deux : une partie du faisceau se dirigeant vers le miroir plan 12 et l'autre partie se dirigeant vers l'objet à mesurer O.

20 Dans une étape 21, le module 3 transmet une commande d'activation à l'écran occultant 16 pour que celui-ci prenne sa position active dans laquelle il occulte l'objet à mesurer O et une commande d'escamotage à l'écran occultant 15 pour que celui-ci prenne sa position escamotée. Ainsi, l'écran occultant 16 empêche le flux lumineux RVB collimaté, en provenance de la lame séparatrice 11, d'être reçu par l'objet à 25 mesurer O, alors que l'écran occultant 15 laisse passer le flux lumineux RVB collimaté, en provenance de la lame séparatrice 11, pour illuminer le miroir 12. Après réflexion sur le miroir 12, le flux lumineux RVB réfléchi se dirige ensuite vers le capteur 2 via la lame séparatrice 11. Dans une étape 22, le module 3 transmet une commande de capture au capteur 30 2 pour déclencher une prise de vue du flux lumineux RVB sortant du dispositif interférométrique 1, le flux lumineux RVB du bras de mesure étant occulté. Après 3030032 15 déclenchement, le module 3 obtient une image de référence, plein champ, représentative de l'intensité lumineuse issue du miroir 12 pour les trois longueurs d'onde RVB émises par la source 10. Les étapes 21 et 22 sont illustrées sur la figure 1A (configuration en bras de 5 mesure occulté). Dans une étape 23, le module 3 transmet une commande d'activation à l'écran occultant 15, pour que celui-ci prenne sa position active dans laquelle il occulte le miroir 12 et une commande d'escamotage à l'écran occultant 16 pour que celui-ci prenne sa position escamotée. Ainsi, l'écran occultant 15 empêche le flux lumineux 10 RVB collimaté, en provenance de la lame séparatrice 11, d'être reçu par le miroir 12, alors que l'écran occultant 16 laisse passer le flux lumineux RVB collimaté, en provenance de la lame séparatrice 11, pour illuminer l'objet à mesurer O. Après réflexion sur l'objet à mesure O, le flux lumineux RVB réfléchi se dirige ensuite vers le capteur 2 via la lame séparatrice 11.

15 Dans une étape 24, le module 3 transmet une commande de capture au capteur 2 pour déclencher une prise de vue du flux lumineux RVB sortant du dispositif interférométrique 1, le flux lumineux RVB du bras de référence étant occulté. Après déclenchement, le module 3 obtient une image de mesure plein champ représentative de l'intensité lumineuse issue de l'objet à mesurer O pour les trois longueurs d'onde 20 RVB émises par la source 10. Les étapes 23 et 24 sont illustrées sur la figure 1B (configuration en bras de référence occulté). Il est important de noter que, dans cette configuration, ce sont les interférences en couleur (RVB) des ondes réfléchies à l'interface air-couche mince et celles réfléchies 25 l'interface couche mince-substrat de l'objet O qui sont détectées et enregistrées par le capteur 2. Ces interférences par réflexion peuvent alors être modélisées considérant l'indice n de la couche mince 13 et celui du substrat. On considère par la suite que les interférences en couleur RVB produites par la couche mince 13 et le substrat 14 sont approchées par un modèle mathématique à 30 deux ondes. Pour chaque longueur d'onde A, le modèle d'interférences est donné par l'équation suivante, pour une position donnée d'un pixel : 3030032 16 (47c /À. = /0'. (r,2, + r,22t4)+ 2/,''r, ,r,2t2 cos -n, Â.)e ± 7F \ " i avec : I, est l'intensité lumineuse issue de l'objet à mesurer O pour la longueur d'onde À; /02 est l'intensité lumineuse issue du miroir plan 12 pour la longueur d'onde À; 5 r est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface air-couche mince ; ri, est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface couche mince-substrat ; t est le coefficient de transmission en amplitude de la couche mince 13 ; n(2) est l'indice de la couche mince 13 pour la longueur d'onde À; e est l'épaisseur de la couche mince.

10 Les coefficients de réflexion r, ri, et de transmission t dépendent de l'indice du matériau de la couche mince 13 et celui du substrat 14. Ils sont donnés, en considérant une incidence normale et une polarisation TM, par les relations suivantes : r2 = n -1 il n +1 2 ns- 1 r12- n +1 s 15 t- 2 n + 1 avec : ris est l'indice du substrat 14. Ces coefficients sont calculés à partir des indices de réfraction pour chaque longueur d'onde À.

20 Bien entendu, il s'agit d'une approche particulière parmi d'autres approches possibles. A titre d'alternative, on pourrait considérer un modèle mathématique à ondes multiples plus complexe, sans sortir du cadre de l'invention. Il est important de noter que la configuration générale du système selon l'invention permet une capture et un enregistrement plein champ des intensités 25 lumineuses issues du bras de mesure. Dans une étape 25, le module 3 détermine l'épaisseur de la couche mince sur l'ensemble de sa surface à partir des images de référence et de mesure préalablement obtenues. En effet, la mesure des intensités laser issues du miroir 12 et des intensités 3030032 17 laser des interférences émises par l'objet à mesurer O permettent de déduire la valeur d'épaisseur de la couche mince 13 sur l'ensemble de sa surface. Pour ce faire, le module 3 réalise, pour une position donnée d'une portion d'image et pour chaque longueur d'onde émise, une estimation de l'épaisseur e de la 5 couche mince 13 à l'aide l'équation suivante : a, f -/Â.0(r2 +r22t4r 2) 11 1 2P'r r t2 11 12 e(À)- arccos mo d zlicn(À) avec : /02 est l'intensité lumineuse d'une portion de l'image de référence occupant la position donnée, pour la longueur d'onde À; 10 '2 est l'intensité lumineuse d'une portion de l'image de mesure, pour la longueur d'onde À; ri, est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface air-couche mince ; ri, est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface couche mince-substrat ; t est le coefficient de transmission en amplitude de la couche mince 13 ; 15 n(2) est l'indice de la couche mince 13 pour la longueur d'onde À; Le capteur 2 est équipé de moyens de séparation spectrale (non illustrés sur les figures) configurés pour séparer les composantes RVB (longueurs d'onde rouge AR, verte Xv et bleue AB) de la lumière provenant de la lame séparatrice 11. La portion d'image selon l'invention correspond par exemple à un pixel de 20 l'image concernée, comme illustré sur la figure 3. L'image de référence capturée par le capteur 2 est référencée 30 et l'image de référence capturée par le capteur 2 est référencée 31. La zone grisée 300 illustre une portion de l'image de référence 30 correspondant à un pixel. La zone grisée 310 illustre une portion de l'image de mesure 31 correspondant à un pixel. Les portions d'image de référence et de mesure (c'est-à- 25 dire les pixels 300 et 310) doivent correspondent, pour le calcul d'épaisseur, à une même position de pixel (x,y), c'est-à-dire au même élément de surface du capteur 2. Bien entendu, on pourrait considérer que la portion d'image correspond à un groupe de pixels adjacents (32 x 32 pixels par exemple), auquel cas, le processus de calcul s'en trouverait accéléré.

3030032 18 Le module 3 obtient ainsi, pour chaque longueur d'onde rouge (AR), verte (Xv) et bleue (AB), et pour chaque position de pixel donnée, une estimation de l'épaisseur e de la couche mince 13 modulo À/2 (i.e. modulo une certaine ambiguïté). En d'autres termes, on obtient, pour chaque longueur d'onde et pour chaque position de pixel 5 donnée, une pluralité de valeurs d'épaisseur potentielles. Pour lever cette ambiguïté sur la valeur d'épaisseur, le module 3 effectue, pour chaque position donnée de portion d'image, une comparaison des estimations obtenues avec les trois longueurs d'onde. Ce principe est décrit ci-après en relation avec la figure 6. La figure 6 représente l'évolution de l'intensité lumineuse des franges 10 d'interférence produites par l'objet à mesurer, en fonction de l'épaisseur de la couche mince, pour chacune des longueurs d'onde RVB. Ce graphique est basé sur le modèle d'interférences à deux ondes décrit ci-dessus et obtenu à partir des images de référence et de mesure capturées. IR, Iv, IB représentent l'intensité lumineuse d'interférence obtenue pour la longueur d'onde AR, Àv et JOB respectivement pour une 15 position de pixel donnée. Le principe consiste à trouver le triplet d'intensités IR, Iv, IB qui minimise l'écart entre les valeurs d'épaisseur correspondantes. Du fait du modèle d'interférence à deux ondes, l'intensité lumineuse des franges d'interférence varie en fonction de l'épaisseur de façon périodique. Ainsi, pour une longueur d'onde donnée À, une valeur d'intensité 20 lumineuse lx est susceptible de se répéter sur chaque période (une valeur d'épaisseur est en effet possible tous les À/2). On considère que la valeur d'épaisseur correcte correspond à celle pour laquelle le triplet d'intensités IR, lv, IB présente des valeurs d'épaisseur dont l'écart est minimal. Sur la figure 6, on remarque que, parmi les triplets d'intensité obtenus sur le 25 graphique, le triplet d'intensités A correspond au triplet qui minimise le plus l'écart entre les valeurs d'épaisseur estimées pour les trois longueurs d'onde AR, AN, XB. La valeur de l'épaisseur qui est alors retenue par le module de détermination 3 correspond à la moyenne des trois estimations e(4), «4) «AB) obtenues pour ce triplet d'intensité A, soit 150 nm dans l'exemple présenté ici.

3030032 19 Une méthode de minimisation par les moindres carrés par exemple est particulièrement bien adaptée pour le calcul de l'épaisseur de la couche mince selon l'invention. L'utilisation d'une source de lumière multi-longueur d'onde apporte ainsi une 5 redondance de valeurs nécessaire pour lever l'ambiguïté À/2 dans le calcul de l'épaisseur. Dans ce cas, il délivre une image topographique représentative de l'épaisseur de la couche mince 13 déterminée sur l'ensemble de sa surface selon le procédé et le système de l'invention (étape 26). Un exemple d'une image topographique obtenue 10 par mise en oeuvre de l'invention est illustré en 3D à la figure 4. Il s'agit d'une couche mince de polymère de 50nm d'épaisseur déposée sur un substrat en silicium. Enfin, on peut également prévoir une étape de calibrage du système interférométrique mise en oeuvre préalablement à l'exécution du procédé décrit à la figure 2. Après avoir placé un échantillon de référence d'épaisseur connue, on effectue 15 un enregistrement d'images en couleur RVB. Puis, on compare les intensités lumineuses mesurées avec le système avec des intensités lumineuses calculées au moyen d'un modèle de référence prédéfini. En cas de comparaison positive, on estime que le système est calibré. En cas de comparaison négative, on réitère les étapes de calcul et de comparaison, jusqu'à ce que les intensités mesurées soient égales aux 20 intensités calculées. La figure 5 présente la structure simplifiée d'un module de traitement mettant en oeuvre le procédé de détermination selon l'invention (par exemple le mode de réalisation particulier décrit ci-dessus en relation avec les figures 1A, 1B, 2 et 3). Ce module comprend une mémoire vive 53 (par exemple une mémoire RAM), une unité 25 de traitement 52, équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire morte 51 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 53 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 52. L'unité de traitement 52 reçoit des instructions 30 de pilotage de la source lumineuse, des écrans occultants et du capteur d'image.

3030032 20 Par ailleurs, l'unité de traitement 52 reçoit en entrée une image de référence 54a et une image de mesure 54b capturées par le capteur. Le processeur de l'unité de traitement 52 traite lesdites images de référence et de mesure et délivre en sortie une image topographique 55 de la couche mince analysée, selon les instructions du 5 programme. Cette figure 5 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser l'algorithme détaillé ci-dessus, en relation avec la figure 2. En effet, la technique de l'invention se réalise indifféremment : sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP 10 ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel). Dans le cas où l'invention est implantée sur une machine de calcul 15 reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur. Ainsi, le terme « module » peut correspondre dans ce document aussi bien à un 20 composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de l'épaisseur d'une couche mince (13) disposée sur la surface d'un substrat plan optiquement réfléchissant (14), au moyen d'un dispositif interférométrique multi-longueur d'onde (1) en configuration Michelson comprenant une source de lumière multi-longueur (10), une lame optique semiréfléchissante séparatrice de faisceaux lumineux (11), un miroir plan optiquement réfléchissant (12) et un objet à mesurer (0) constitué de la couche mince (13) et du substrat (14), ledit dispositif interférométrique ayant un bras de mesure comprenant ledit objet de mesure et un bras de référence comprenant ledit miroir, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : génération (20) d'un ensemble de faisceaux lumineux collimatés destinés à illuminer, avec un front d'onde plan, l'ensemble de la surface de la couche mince d'une part et le miroir plan d'autre part, chaque faisceau lumineux collimaté ayant une longueur d'onde distincte prédéterminée ; occultation (21) du bras de mesure empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par l'objet à mesurer, et obtention (22) sur un capteur (2) d'une image dite de référence représentative de l'intensité lumineuse issue du miroir plan pour ledit ensemble de faisceaux lumineux ; occultation (23) du bras de référence empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par le miroir plan, et obtention (24) sur le capteur d'une image dite de mesure représentative de l'intensité lumineuse issue de l'objet à mesurer pour ledit ensemble de faisceaux lumineux ; détermination (25) de l'épaisseur de la couche mince à partir des images de référence et de mesure obtenues.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détermination de l'épaisseur d'une couche mince comprend, pour une position donnée de portion d'image : une étape d'estimation, pour chaque longueur d'onde prédéterminée (À), de l'épaisseur de la couche mince selon l'équation suivante : 3030032 22 e(À,)- arccos (Ia, -/Â.0(r211 +r212t4r mod rf 2 zlicn(À) 2Pr r t2 0 1112 avec : Ioa est l'intensité lumineuse d'une portion de l'image de référence occupant ladite position donnée, pour ladite longueur d'onde prédéterminée (À) ; 5 '2 est l'intensité lumineuse d'une portion de l'image de mesure occupant ladite position donnée, pour ladite longueur d'onde prédéterminée (À); r est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface air-couche mince ; ri, est le coefficient de réflexion en amplitude d'interface couche mince-substrat ; t est le coefficient de transmission en amplitude de la couche mince ; 10 n(2) est l'indice de la couche mince pour ladite longueur d'onde prédéterminée (À) ; une étape de comparaison des estimations d'épaisseur obtenues avec lesdites longueurs d'onde prédéterminées ; ladite étape de détermination étant effectuée en fonction du résultat de ladite étape 15 de comparaison.
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel ledit dispositif interférométrique comprend : un premier moyen occultant (15) pouvant prendre deux positions, une position 20 active dans laquelle ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure et une position escamotée dans laquelle ledit premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure, un deuxième moyen occultant (16) pouvant prendre deux positions, une position 25 active dans laquelle ledit deuxième moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence et une position escamotée dans laquelle ledit deuxième moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence, ladite étape d'occultation (21) du bras de mesure étant réalisée avec ledit premier 30 moyen en position active et ledit deuxième moyen en position escamotée, 3030032 23 ladite étape d'occultation (23) du bras de référence étant réalisée avec ledit premier moyen en position escamotée et ledit deuxième moyen en position active.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel ledit 5 dispositif interférométrique comprend : - un premier moyen occultant pouvant prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure et un état passant dans lequel ledit premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de 10 mesure, - un deuxième moyen occultant pouvant prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence et un état passant dans lequel ledit deuxième moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans 15 le bras de référence, ladite étape d'occultation (21) du bras de mesure étant réalisée avec ledit premier moyen dans l'état bloquant et ledit deuxième moyen dans l'état passant, ladite étape d'occultation (23) du bras de référence étant réalisée avec ledit premier moyen dans l'état passant et ledit deuxième moyen dans l'état bloquant. 20
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel ledit ensemble de faisceaux lumineux est composé d'un premier faisceau de longueur d'onde monochromatique de couleur rouge (R), d'un deuxième faisceau de longueur d'onde monochromatique de couleur verte (V), et d'un troisième faisceau de longueur 25 d'onde monochromatique de couleur bleue (B).
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite étape de détermination est suivie d'une étape de génération (26) d'une image topographique de la couche mince, effectuée à partir des résultats de ladite étape de 30 détermination. 3030032 24
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite étape de détermination est suivie d'une étape de génération d'un histogramme représentatif de la répartition de l'épaisseur de la couche mince, effectuée à partir des résultats de ladite étape de détermination. 5
8. 8. Produit programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé selon au moins une des revendications 1 à 7, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 10
9. 9. Médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un produit programme d'ordinateur selon la revendication 8.
10. 10. Système de détermination de l'épaisseur d'une couche mince (13) disposée sur la surface d'un substrat plan optiquement réfléchissant (14), au moyen d'un dispositif 15 interférométrique multi-longueur d'onde (1) en configuration Michelson comprenant une source de lumière multi-longueur (10), une lame optique semi-réfléchissante séparatrice de faisceaux lumineux (11), un miroir plan optiquement réfléchissant (12) et un objet à mesurer (0) constitué de la couche mince (13) et du substrat (14), ledit dispositif interférométrique ayant un bras de mesure comprenant ledit objet de 20 mesure et un bras de référence comprenant ledit miroir, le système étant caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de pilotage de la source de lumière de façon à ce qu'elle génère un ensemble de faisceaux lumineux collimatés destinés à illuminer, avec un front d'onde plan, l'ensemble de la surface de la couche mince d'une part et le miroir 25 plan d'autre part, chaque faisceau lumineux collimaté ayant une longueur d'onde distincte prédéterminée ; des moyens de pilotage d'un premier moyen (15) occultant le bras de mesure, empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par l'objet à mesurer, et 3030032 25 des moyens de pilotage d'un deuxième moyen (16) occultant le bras de référence, empêchant ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés d'être reçu par le miroir plan ; des moyens de capture d'une image dite de référence représentative de l'intensité 5 lumineuse issue du miroir plan pour ledit ensemble de faisceaux lumineux, activés lorsque le premier moyen occultant est activé ; des moyens de capture d'une image dite de mesure représentative de l'intensité lumineuse issue de l'objet à mesurer pour ledit ensemble de faisceaux lumineux, activés lorsque le deuxième moyen occultant est activé ; 10 des moyens détermination de l'épaisseur de la couche mince à partir des images de référence et de mesure obtenues.
11. 11. Système selon la revendication 10, comprenant des moyens de génération d'une image topographique de la couche mince, prenant en compte les résultats 15 générés par les moyens de détermination.
12. 12. Système selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, dans lequel le dispositif interférométrique (1) comprend une optique de collimation de faisceaux (17) coopérant avec la source de lumière. 20
13. 13. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le dispositif interférométrique (1) comprend une optique de filtrage spatial (18).
14. 14. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel : 25 le premier moyen occultant (15) est mécaniquement déplaçable et peut prendre deux positions : une position active dans laquelle ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure et une position escamotée dans laquelle premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de mesure, 30 le deuxième moyen occultant (16) est mécaniquement déplaçable et peut prendre deux positions, une position active dans laquelle ledit deuxième moyen occulte ledit 3030032 26 ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence et une position escamotée dans laquelle ledit deuxième moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence. 5
15. 15. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel : - le premier moyen occultant peut prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de mesure et un état passant dans lequel ledit premier moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de 10 mesure, le deuxième moyen occultant peut prendre deux états optiques, un état bloquant dans lequel ledit premier moyen occulte ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés du bras de référence et un état passant dans lequel ledit deuxième moyen laisse passer ledit ensemble de faisceaux lumineux collimatés dans le bras de 15 référence.