FR3073618A1 - Methode de mesure d'une grandeur physique d'une pluralite d'echantillons - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une méthode de mesure d'une grandeur physique d'une pluralité d'échantillons (20) disposée sur une face d'accueil (11) d'un porte échantillon (10), le porte échantillon (10) reposant sur une platine d'un équipement de mesure (100) équipé d'une sonde de mesure (40) adaptée pour la mesure de la grandeur physique, la méthode de mesure comprenant le déplacement relatif de la platine (30) et de la sonde de mesure (40) de manière à mesurer successivement, et de manière automatique, la grandeur physique sur chacun des échantillons (20) de la pluralité d'échantillons (20).

Description

METHODE DE MESURE D'UNE GRANDEUR PHYSIQUE D'UNE PLURALITE D'ECHANTILLONS
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une méthode de mesures d'une grandeur physique d'une pluralité d'échantillon. En particulier, la présente invention concerne la mise en œuvre d'un porte échantillon sur lequel repose la pluralité d'échantillon, et permettant ainsi l'exécution de la mesure de chacun des échantillons selon une procédure automatique.
ART ANTÉRIEUR
Une méthode de mesure d'une grandeur physique d'un échantillon connue de l'état de la technique comprend en général les étapes suivantes :
a) le positionnement dudit échantillon sur une platine d'un équipement adapté pour mesure ladite grandeur physique
b) la mesure de la grandeur physique.
Cette méthode est notamment mise en œuvre pour la mesure de l'épaisseur d'un ou plusieurs films formés sur l'échantillon, et généralement exécutée avec un ellipsomètre ou un réflectomètre.
Cependant dès lors qu'il s'agit de mesurer plusieurs échantillons, il est nécessaire de répéter cette procédure autant de fois qu'il y a d'échantillons.
Cette méthode connue de l'état de la technique impose alors à l'utilisateur de nombreuses manipulations des échantillons et fait donc peser un risque de perte et/ou d'endommagement de ces derniers.
Par ailleurs, ces manipulations représentent également une perte de temps importante pour l'utilisateur.
Un but de la présente invention est alors de proposer une méthode de mesure d'une grandeur physique d'une pluralité d'échantillons pour laquelle les manipulations des échantillons sont limitées.
Un autre but de la présente invention est de proposer une méthode de mesure d'une grandeur physique d'une pluralité d'échantillons pour laquelle les pertes de temps sont limitées.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Les buts de la présente invention sont, au moins en partie, atteints par une méthode de mesure d'une grandeur physique d'une pluralité d'échantillons disposés sur une face d'accueil d'un porte échantillon, le porte échantillon reposant sur une platine d'un équipement de mesure équipé d'une sonde de mesure adaptée pour la mesure de la grandeur physique, la méthode de mesure comprenant le déplacement relatif de la platine et de la sonde de mesure de manière à mesurer successivement, et de manière automatique, la grandeur physique sur chacun des échantillons de la pluralité d'échantillons.
Selon un mode de mise en œuvre, l'équipement de mesure comprend un système automate qui contrôle l'exécution d'une recette de mesure en fonction des positions des échantillons sur la face d'accueil et de la grandeur physique à mesurer.
Selon un mode de mise en œuvre, le porte échantillon comprend une pluralité de positions d'accueil prédéterminées, chaque position d'accueil étant susceptible de d'accueillir un échantillon de la pluralité d'échantillons.
Selon un mode de mise en œuvre, les positions d'accueil sont agencées de manière matricielle.
Selon un mode de mise en œuvre, les positions d'accueil comprennent chacune une cavité au fond de laquelle est susceptible d'être positionné un échantillon.
Selon un mode de mise en œuvre, chaque échantillon est maintenu sur une position d'accueil par capillarité.
Selon un mode de mise en œuvre, les échantillons sont des échantillons témoins caractéristiques d'une étape de production exécutée par un équipement de production.
Selon un mode de mise en œuvre, lors de l'étape de production les échantillons témoins sont disposés sur un support à des positions prédéterminées, les positions prédéterminées étant avantageusement représentatives des variations de la grandeur physique d'un échantillon témoin à l'autre.
Selon un mode de mise en œuvre, lors de la mesure de la grandeur physique, les échantillons témoins sont positionnés sur des positions d'accueil en correspondance avec les positions prédéterminées.
Selon un mode de mise en œuvre, la grandeur physique est une épaisseur d'une couche de matériau formée sur les échantillons, avantageusement l'équipement de mesure est un ellipsomètre ou un réflectomètre.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'une méthode de mesure d'une pluralité d'échantillons selon l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique, selon sa face d'accueil, d'un porte échantillon susceptible d'être mis en œuvre dans la présente invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique d'un équipement de mesure qui comprend une platine sur laquelle repose le porte échantillon mis en œuvre dans la présente invention ;
- les figures 3a et 3b sont des représentations schématiques, respectivement, d'un support et d'un porte échantillon pour la mise en œuvre d'un mode de réalisation avantageux de la présente invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La figure 1 représente un porte échantillon 10 susceptible d'être mis en œuvre pour l'exécution de la méthode de mesure d'une grandeur physique d'une pluralité d'échantillons selon la présente invention.
Par « grandeur physique », on entend une grandeur caractéristique ou une propriété physique d'un échantillon.
La grandeur physique peut, à cet égard, être une épaisseur, en particulier une épaisseur d'une couche de matériau formé sur les échantillons.
Le porte échantillon 10 peut par exemple être de forme carrée, rectangulaire, ou encore prendre la forme d'un disque.
Le porte échantillon 10 peut comprendre tout type de matériau, et en particulier comprendre au moins un des matériaux choisi parmi : silicium, verre, un métal.
La méthode selon la présente invention comprend le positionnement d'une pluralité d'échantillons 20 (représentés par des carrées noirs sur la figure 1) sur une face d'accueil 11 du porte échantillon 10. Le porte échantillon 10 comprend également une face arrière 13, opposée et essentiellement parallèle à la face d'accueil 11 (figure 2).
En particulier, les échantillons 20 peuvent être positionnés sur des positions d'accueil 13 prédéterminées.
Les positions d'accueil 13 peuvent par exemple être agencées de manière matricielle.
Par « matricielle », nous entendons un maillage à N lignes et M colonnes.
Chaque position d'accueil 13 est alors disposée à l'intersection d'une ligne avec une colonne du maillage.
Les positions d'accueil 13 peuvent comprendre chacune une cavité au fond de laquelle est susceptible d'être positionné un échantillon de la pluralité d'échantillons 20. La formation de cavités sur un porte échantillon, par exemple un porte échantillon fait de silicium, peut impliquer une gravure.
De manière alternative ou complémentaire, chaque échantillon 20 peut être maintenu sur une position d'accueil par capillarité.
La méthode comprend également le positionnement du porte échantillon 20 sur une platine 30 d'un équipement de mesure 100. En particulier, le porte échantillon repose sur la platine 30 par sa face arrière 13.
Le porte échantillon 10 peut présenter un forme en correspondance avec la forme de la platine 30. Toutefois, la surface du porte échantillon 10 est préférentiellement inférieure à celle de la platine 30.
L'équipement de mesure 100 comprend également une sonde de mesure 40 adaptée pour la mesure de la grandeur physique.
En particulier, la sonde de mesure 40 peut être adaptée pour mesurer une épaisseur, en particulier une épaisseur d'une couche de matériau formée sur les échantillons 20.
A cet égard, la sonde de mesure peut être un ellipsomètre ou un réflectomètre.
La méthode de mesure comprend alors le déplacement relatif de la platine 30 et de la sonde de mesure 40 de manière à mesurer successivement, et de manière automatique, la grandeur physique sur chacun des échantillons 20 de la pluralité d'échantillons.
En particulier, la méthode de mesure peut comprendre le déplacement de l'un et/ou l'autre de la platine 30 et de la sonde de mesure 40 de manière à mettre chaque échantillon, et de manière successive, en regard de la sonde de mesure 40.
L'équipement de mesure 100 peut comprendre un système automate 50 qui contrôle l'exécution d'une recette de mesure en fonction des positions des échantillons 10 sur la face d'accueil 11 et de la grandeur physique à mesurer.
Par « recette de mesure », on entend une séquence d'étapes qui comprend le déplacement relatif de la platine 30 et de la sonde de mesure 40 de manière à mettre en correspondance la sonde de mesure 40, de manière successive, avec chacun des échantillons à mesurer, et effectuer la mesure de la grandeur physique associée à chacun des échantillons.
La méthode de mesure selon la présente invention permet alors d'éditer un rapport de mesure regroupant l'ensemble des mesures effectuées sur la pluralité d'échantillons 10.
L'édition de ce rapport de mesure peut avantageusement être effectuée par le système automate 50.
A titre d'exemple, l'équipement de mesure 100 peut être un Ellipsomètre « SRH5E-A » de Semilab ou encore un Ellipsomètre « UVISEL » d'Horiba Yvon Jobin.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de la présente invention, les échantillons 20 peuvent être des échantillons témoins caractéristiques d'une étape de production exécutée par un équipement de production.
L'équipement de production peut être un équipement de formation de couches, par exemple de formation de couche par PVD (« Physical Vapor Déposition »), par PECVD (« Plasma Enhanced Vapor Déposition ») ou encore par électrodéposition.
A cet égard, lors de l'étape de production les échantillons témoins sont disposés sur des positions prédéterminées 61 d'un support 60 (figure 3a).
En particulier, les positions prédéterminées 61 peuvent être représentatives des variations de la grandeur physique d'un échantillon témoin à l'autre.
Par exemple, les positions prédéterminées 61 peuvent être disposées aux quatre coins et au centre du support 60.
Lors de la mesure de la grandeur physique, les échantillons témoins peuvent être positionnés sur des positions d'accueil en correspondance aux positions prédéterminées 61 (figure 3b).
En particulier, les positions d'accueil 11 sur le porte échantillon 10, peut être disposées de manière homothétique par rapport aux positions prédéterminées 61 du support 60.
En d'autres termes, une position prédéterminée 61 est en correspondance avec une position d'accueil 11, dès lors que les localisations relatives de chacune de ces deux positions par rapport au centre, respectivement, du support 60 et du porte échantillon 10 sont identiques.
La mise en œuvre du porte échantillon 10 selon la présente invention permet alors de limiter la manipulation des échantillon ainsi que les pertes de temps associées.
Par ailleurs, l'exécution d'une recette de mesure automatique via le contrôle par le système automate ouvre la voie à une analyse simplifiée des données ainsi mesurées.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Méthode de mesure d'une grandeur physique d'une pluralité d'échantillons (20) disposée sur une face d'accueil (11) d'un porte échantillon (10), le porte échantillon (10) reposant sur une platine (30) d'un équipement de mesure (100) équipé d'une sonde de mesure (40) adaptée pour la mesure de la grandeur physique, la méthode de mesure comprenant le déplacement relatif de la platine (30) et de la sonde de mesure (40) de manière à mesurer successivement, et de manière automatique, la grandeur physique sur chacun des échantillons (20) de la pluralité d'échantillons (20).
  2. 2. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle l'équipement de mesure (100) comprend un système automate (50) qui contrôle l'exécution d'une recette de mesure en fonction des positions des échantillons (20) sur la face d'accueil (11) et de la grandeur physique à mesurer.
  3. 3. Méthode selon la revendication 2, dans laquelle le porte échantillon (10) comprend une pluralité de positions d'accueil (13) prédéterminées, chaque position d'accueil étant susceptible de d'accueillir un échantillon de la pluralité d'échantillons (20).
  4. 4. Méthode selon la revendication 3, dans laquelle les positions d'accueil (13) sont agencées de manière matricielle.
  5. 5. Méthode selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle les positions d'accueil (13) comprennent chacune une cavité au fond de laquelle est susceptible d'être positionné un échantillon.
  6. 6. Méthode selon l'une des revendications 3 à 5, dans laquelle chaque échantillon est maintenu sur une position d'accueil par capillarité.
  7. 7. Méthode selon l'un des revendications 1 à 6, dans laquelle les échantillons (20) sont des échantillons (20) témoins caractéristiques d'une étape de production exécutée par un équipement de production.
    5 8. Méthode selon la revendication 7, dans laquelle lors de l'étape de production les échantillons témoins sont disposés sur un support (60) à des positions prédéterminées (61), les positions prédéterminées (61) étant avantageusement représentatives des variations de la grandeur physique d'un échantillon témoin à l'autre.
  8. 10 9. Méthode selon la revendication 8, dans laquelle lors de la mesure de la grandeur physique, les échantillons (20) témoins sont positionnés sur des positions d'accueil (13) en correspondance aux positions prédéterminées (61).
    10. Méthode selon les revendications 1 à 9, dans laquelle la grandeur
  9. 15 physique est une épaisseur d'une couche de matériau formée sur les échantillons (20), avantageusement l'équipement de mesure (100) est un ellipsomètre ou un réflectomètre.
    S.63842
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