WO2014016416A1 - Device for determining a set of spatial thickness data for a thin film on the surface of a substrate, by measurement of infrared emission - Google Patents

Device for determining a set of spatial thickness data for a thin film on the surface of a substrate, by measurement of infrared emission Download PDF

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WO2014016416A1 PCT/EP2013/065827 EP2013065827W WO2014016416A1 WO 2014016416 A1 WO2014016416 A1 WO 2014016416A1 EP 2013065827 W EP2013065827 W EP 2013065827W WO 2014016416 A1 WO2014016416 A1 WO 2014016416A1
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Jean-Claude Poncot
Sylvain Ballandras
Eric Lebrasseur
Thomas Baron
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Institut Pierre Vernier
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    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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Abstract

The subject of the invention is a device for determining a set of spatial thickness data d(x,y) for a thin film to be analysed contained in a thin-film(s)/substrate assembly, characterised in that it comprises: means for heating said thin film so as to generate a band of emitted infrared radiation of energy W(x, y) dependent on an emissivity factor ε[λ,d(x,y)] itself dependent on the emission wavelength λ and on the thickness d(x,y) of said layer, said heating means being supplied by control means; optoelectronic means for detecting said band of infrared radiation allowing a set of electronic data V(x, y) to be defined; processing means for: o determining a theoretical calibration curve d(V) giving the variation of the thickness as a function of an electronic datum (V) dependent on properties of the optoelectronic detecting means and on the emissivity of a reference thin film of the same nature as said thin film to be analysed contained in the same thin-film(s)/substrate assembly; and o determining the set of spatial thickness data d(x,y) for said thin film to be analysed from the data V(x, y) and said calibration curve d(V); and means for returning the set of thickness data d(x, y) of said thin film.

Description

Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince à la surface d'un substrat, par mesure d'émission infra-rouge Le domaine concerné est celui de la métrologie des couches minces utilisées entre autres dans les technologies modernes de la microélectronique, ou bien encore dans d'autres domaines industriels tels que ceux des revêtements sur les métaux (peintures, vernis, anodisation, ...).  Device for determining a set of spatial data of thickness of a thin layer on the surface of a substrate, by measurement of infra-red emission The field concerned is that of the metrology of the thin layers used inter alia in the modern technologies of microelectronics, or even in other industrial fields such as coatings on metals (paints, varnishes, anodizing, ...).
Ces couches minces sont élaborées à partir de procédés réalisés en salle blanche qui entrent dans la fabrication des composants électroniques. L'épaisseur de ces couches est généralement comprise entre quelques dixièmes et quelques dizaines de microns. La mesure d'épaisseur représente une problématique majeure, aussi bien au cours de la chaîne de réalisation qu'en fin pour l'acceptation du cahier des charges de la gamme technologique de production. Les dépôts de couches minces couvrent un très large éventail de fonctions nécessaires dans la conception des composants concernés.  These thin layers are developed from cleanroom processes that are used in the manufacture of electronic components. The thickness of these layers is generally between a few tenths and a few tens of microns. Thickness measurement represents a major problem, both during the production chain and in the end for the acceptance of the specifications of the production technology range. Thin film deposits cover a very wide range of functions required in the design of the components concerned.
On peut distinguer les couches dites actives qui sont au cœur de la physique (par exemple semi-conductrices, électro-acoustiques, électro- optiques..) et les couches passives qui sont, soit des conducteurs (dépôts métalliques) assurant en final les interconnexions entre différentes zones actives, soit des diélectriques qui assurent l'isolation électrique des différentes zones ou alors d'autres fonctions spécifiques. La nature physicochimique de ces couches minces est très vaste, par exemple : elles peuvent être cristallines pour les couches actives (semi-conducteurs silicium ou lll-V, piézoélectriques..), polycristallines ou amorphes pour les isolants (oxydes ou nitrures), métalliques (conducteurs)...  We can distinguish so-called active layers that are at the heart of physics (for example semiconductors, electro-acoustics, electro-optics, etc.) and passive layers that are either conductors (metal deposits) ultimately ensuring interconnections between different active areas, either dielectrics that provide electrical isolation of different areas or other specific functions. The physicochemical nature of these thin layers is very broad, for example: they can be crystalline for the active layers (semiconductors silicon or III-V, piezoelectric ..), polycrystalline or amorphous for the insulants (oxides or nitrides), metallic (conductors) ...
Ces couches minces sont réalisées par des procédés physicochimiques de dépôts adaptés aux propriétés spécifiques recherchées. Pour les procédés les plus connus, on peut citer les dépôts PVD (Physical Vapor déposition) ou CVD (Chemical Vapor Déposition) en milieux gazeux ou plasma (évaporation, pulvérisation cathodique sous vide ou pression de gaz fixée...) ou les procédés sol-gel en milieu liquide.  These thin layers are made by physicochemical methods of deposits adapted to the specific properties sought. For the most known processes, mention may be made of PVD (Physical Vapor Deposition) or CVD (Chemical Vapor Deposition) deposits in gaseous or plasma media (evaporation, vacuum cathodic sputtering or fixed gas pressure, etc.) or ground processes. in liquid medium.
De façon générale, les gammes de fabrication passent toujours par une réalisation préalable de ces dépôts en « pleine face » c'est à dire sur la face entière de wafers de grandes dimensions (de quelques pouces à plus de la dizaine de pouces), ces dépôts étant en général suivis de procédés de photo-lithogravure. Plusieurs niveaux sont souvent nécessaires pour constituer la structure de composants usuels. Il est nécessaire de mettre en œuvre des moyens de mesure et de contrôle pour assurer la précision critique généralement requise pour le cahier des charges. In general, the production lines always go through a prior realization of these deposits in "full face" ie on the whole face of large wafers (from a few inches to more than ten inches), these deposits being generally followed by photolithography processes. Many levels are often required to build the usual component structure. It is necessary to implement means of measurement and control to ensure the critical precision generally required for the specifications.
Des systèmes de contrôle précis sont ainsi indispensables pour centrer les dispersions de fabrication dans la fourchette des spécifications. La dispersion concerne en premier lieu l'inhomogénéité intra-wafer mais aussi les écarts plaque à plaque entre lots de fabrication.  Precise control systems are essential to center manufacturing dispersions within the specification range. Dispersion firstly concerns intra-wafer inhomogeneity but also plate-to-plate differences between production batches.
Les techniques les plus conventionnelles pour ce type de mesure sont mécaniques, avec un palpeur ou une pointe mécanique par relevés point à point ou par balayage continu (« profilomètre mécanique »). Néanmoins, leur mise en œuvre demeure laborieuse et coûteuse. Elles rentrent dans la catégorie des mesures par contact sur des profils topographiques ; pour une mesure d'épaisseur de couche mince, il est indispensable de se référencer au plan inférieur de la couche par un contact mécanique, ce qui nécessite la présence d'une marche, le cas le moins destructif étant celui dans lequel, la marche correspond au bord du dépôt. La référence étant fixe, les mesures réalisées par pointage sur des points distribués en surface du dépôt et éloignés de cette référence, sont entachées des variations d'épaisseur entre le plan de contact mécanique de la plaque sur la table et le niveau inférieur de la couche, c'est-à-dire de la variation d'épaisseur du substrat (connu sous l'acronyme TTV correspondant à « Total Thickness Variation ») et aussi des déformations de la géométrie de la plaque en appui sur trois points sur la table. Ces procédés sont donc inefficaces pour mesurer des inhomogénéités de dépôts d'épaisseurs micrométriques car la somme du TTV et des déformations de la plaque est généralement bien supérieure au micron et potentiellement à l'épaisseur de la couche de matériau déposée ou reportée.  The most conventional techniques for this type of measurement are mechanical, with a probe or a mechanical point by point-to-point or continuous scanning ("mechanical profilometer"). Nevertheless, their implementation remains laborious and expensive. They fall into the category of contact measurements on topographic profiles; for thin layer thickness measurement, it is essential to refer to the lower plane of the layer by mechanical contact, which requires the presence of a step, the least destructive case being one in which, the step corresponds at the edge of the depot. The reference being fixed, the measurements performed by pointing at points distributed on the surface of the deposit and away from this reference, are tainted thickness variations between the mechanical contact plane of the plate on the table and the lower level of the layer , that is to say, the thickness variation of the substrate (known by the acronym TTV corresponding to "Total Thickness Variation") and also deformations of the geometry of the plate resting on three points on the table. These methods are therefore ineffective for measuring micrometric thickness deposit inhomogeneities because the sum of the TTV and plate deformations is generally well above the micron and potentially the thickness of the deposited or postponed material layer.
Pour analyser la cartographie d'épaisseur d'un dépôt, il est donc nécessaire de recourir à des techniques de contrôle non destructif (CND) qui permettent un sondage de l'épaisseur avec une référence de l'interface (substrat ou couche intermédiaire) directement sous-jacente. Une première famille de ces techniques de CND rassemble des procédés de sondage point à point qui permettent ensuite par déplacement sur une table de déplacement XY, de reconstituer une cartographie 2D de l'épaisseur. L'exemple type est celui des sondes ultrasonores. L'analyse temporelle entre les impulsions émises et reçues en réflexion ou transmission entre les deux dioptres (surface et interface) permet de remonter à l'épaisseur locale de la couche. Néanmoins, ces systèmes sont complexes et coûteux surtout pour atteindre une résolution dans le domaine du micron, ce qui nécessite de mettre en œuvre des sondes acoustiques très haute fréquence (microscope acoustique). La faiblesse de ces systèmes est le temps de balayage (scanning) prohibitif ainsi que le coût des tables de déplacement micrométrique XY compte tenu des précisions de positionnement recherchées. To analyze the thickness of a deposit, it is therefore necessary to use non-destructive testing (NDT) techniques that allow a sounding of the thickness with a reference of the interface (substrate or intermediate layer) directly. underlying. A first family of these NDT techniques brings together point-to-point probing processes that then allow displacement on an XY displacement table to reconstruct a 2D cartography of the thickness. The typical example is that of ultrasound probes. The temporal analysis between the pulses emitted and received in reflection or transmission between the two dioptres (surface and interface) makes it possible to go back to the local thickness of the layer. However, these systems are complex and expensive especially to achieve a resolution in the micron range, which requires the implementation of very high frequency acoustic probes (acoustic microscope). The weakness of these systems is the prohibitive scanning time and the cost of XY micrometric displacement tables, given the positioning accuracies sought.
Il en est de même pour les sondes optiques confocales chromatiques qui permettent une résolution acceptable mais des temps de mesure de plusieurs heures pour quelques centimètres carrés. Par ailleurs ces sondes optiques sont limitées au cas de matériaux transparents aux longueurs d'onde de la sonde et présentant des surfaces optiquement polies (rugosité inférieure à 10 nm).  It is the same for chromatic confocal optical probes which allow an acceptable resolution but measurement times of several hours for a few square centimeters. Moreover these optical probes are limited to the case of transparent materials at the wavelengths of the probe and having optically polished surfaces (roughness less than 10 nm).
On peut également citer les sondes capacitives avec les mêmes limitations liées au balayage XY.  One can also mention the capacitive probes with the same limitations related to XY scanning.
Une seconde famille rassemble des procédés de type optique grand champ qui permettent d'exploiter les propriétés de traitement massivement parallèle de l'optique jusqu'à des détecteurs de type matriciels (CCD ou CMOS) accessible désormais à bas coût. Ces systèmes exploitent des principes optiques sophistiqués de type interférentiels en lumière à faible cohérence (lumière blanche). Néanmoins, les composants optiques grands champs et de traitement de signal intermédiaires permettant l'exploitation de ces concepts sont très coûteux. Par ailleurs, ces systèmes rencontrent les mêmes limitations sur la transparence et la qualité de poli optique des matériaux, inhérentes à tous les principes optiques.  A second family brings together wide-field optical-type methods that make it possible to exploit the properties of massively parallel processing of optics to matrix-type detectors (CCD or CMOS) now accessible at low cost. These systems exploit sophisticated optical principles of interferential type in low coherence light (white light). Nevertheless, the large field optical components and intermediate signal processing for exploiting these concepts are very expensive. Moreover, these systems encounter the same limitations on the transparency and quality of optical polishing of materials, inherent in all optical principles.
On peut également mentionner des techniques de mesures spécifiques de revêtements industriels (sur les métaux notamment), en particulier les techniques magnétiques (induction magnétique ou courants de Foucault). Ces dernières qui nécessitent une fois encore un sondage point à point de la pièce à analyser sont assujetties aux mêmes limitations que citées précédemment. It is also possible to mention specific measurement techniques for industrial coatings (in particular on metals), in particular magnetic techniques (magnetic induction or eddy currents). These last ones which require once more a poll point to point of the part to be analyzed are subject to the same limitations as mentioned above.
Enfin, il existe des systèmes encore plus sophistiqués comme ceux fondés sur la tomographie à rayons X. Pour atteindre un objectif de mesures à résolution sub-micronique qui soit rapide sur de grands champs, les démonstrations restent à établir et les investissements ne sont pas à la portée d'entreprises ou laboratoires isolés.  Finally, there are even more sophisticated systems such as those based on X-ray tomography. To achieve a goal of sub-micron resolution measurements that are fast on large fields, demonstrations have yet to be established and investments are not required. the reach of isolated companies or laboratories.
Dans ce contexte, la présente invention a pour objet un procédé simple de mise en œuvre, répondant aux problèmes pré-cités et exploitant l'émissivité de la couche mince dont on veut analyser spatialement l'épaisseur, cette émissivité étant révélée par l'émission infra-rouge dans une élévation de température de ladite couche mince.  In this context, the present invention relates to a simple method of implementation, responding to the aforementioned problems and exploiting the emissivity of the thin layer whose spatial thickness is to be analyzed, this emissivity being revealed by the emission infrared in a temperature rise of said thin layer.
Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d(x,y) d'une couche mince à analyser comprise dans un ensemble couches(s) mince(s)/substrat, caractérisé en ce qu'il comporte :  More specifically, the invention relates to a device for determining a spatial data set of thickness d (x, y) of a thin layer to be analyzed comprised in a thin layer (s) / substrate assembly, characterized in that it comprises:
- des moyens de chauffage de ladite couche mince de manière à générer un ensemble de rayonnements infra-rouges émis d'énergie W(x,y) dépendante de l'émissivité ε [A,d(x,y)j de ladite couche, dépendante de la longueur d'onde d'émission λ et des épaisseurs de ladite couche d(x,y), lesdits moyens de chauffage étant alimentés par des moyens de commande ;  means for heating said thin layer so as to generate a set of infra-red radiations emitted energy W (x, y) dependent on the emissivity ε [A, d (x, y) j of said layer, dependent on the emission wavelength λ and the thicknesses of said layer d (x, y), said heating means being fed by control means;
- des moyens de détection opto-électroniques dudit ensemble de rayonnements infra-rouges permettant de définir un ensemble de données électroniques V(x,y) ;  optoelectronic detection means of said set of infra-red radiations making it possible to define a set of electronic data V (x, y);
- des moyens de traitement pour :  - treatment means for:
o déterminer une courbe de calibrage théorique d(V) donnant l'évolution de l'épaisseur en fonction d'une donnée électronique (V) dépendante des caractéristiques des moyens de détection opto-électroniques et de l'émissivité d'une couche mince de référence de même nature que ladite couche mince à analyser comprise dans le même ensemble couches(s) mince(s)/substrat ; o déterminer l'ensemble des données spatiales d'épaisseur de ladite couche mince à analyser d(x,y) à partir des données V(x,y) et de ladite courbe de calibrage d(V) ; o determining a theoretical calibration curve d (V) giving the evolution of the thickness as a function of an electronic data (V) dependent on the characteristics of the optoelectronic detection means and the emissivity of a thin layer of reference of the same nature as said thin layer to be analyzed included in the same thin layer (s) / substrate; o determining all the spatial data of thickness of said thin layer to be analyzed d (x, y) from the data V (x, y) and of said calibration curve d (V);
- des moyens de restitution de l'ensemble des données d'épaisseur d(x,y) de ladite couche mince.  means for restoring all the data of thickness d (x, y) of said thin layer.
Selon une variante de l'invention, les moyens de commande desdits moyens de chauffage génèrent une élévation de température de ladite couche mince d'environ une à trois dizaines de degrés Celsius.  According to a variant of the invention, the control means of said heating means generate a temperature rise of said thin layer of about one to three tens of degrees Celsius.
Selon une variante de l'invention, les moyens de chauffage comprennent des moyens pour chauffer par effet Joule un support sur lequel est positionné ledit ensemble couches(s) mince(s)/substrat.  According to a variant of the invention, the heating means comprise means for heating by Joule effect a support on which is positioned said thin layer (s) / substrate.
Selon une variante de l'invention, ledit support est une plaque à forte conductivité thermique pouvant être en aluminium.  According to a variant of the invention, said support is a plate with high thermal conductivity that can be aluminum.
Selon une variante de l'invention, les moyens de chauffage sont des moyens de chauffage par induction électromagnétique.  According to a variant of the invention, the heating means are heating means by electromagnetic induction.
Selon une variante de l'invention, les moyens de chauffage comprennent une source infra-rouge pouvant être un laser.  According to a variant of the invention, the heating means comprise an infra-red source that can be a laser.
Selon une variante de l'invention, les moyens de détection optoélectroniques dudit ensemble de rayonnements infra-rouges comprennent un capteur CCD ou CMOS, sensibles dans le domaine infra-rouge.  According to one variant of the invention, the optoelectronic detection means of said set of infra-red radiations comprise a CCD or CMOS sensor, sensitive in the infra-red domain.
Selon une variante de l'invention, les moyens de détection optoélectroniques sont couplés à une carte d'alimentation électrique d'entrée/sortie de données analogiques et/ou numérisées.  According to a variant of the invention, the optoelectronic detection means are coupled to an input / output power supply card of analog and / or digitized data.
Selon une variante de l'invention, le dispositif comporte des moyens optiques situés entre l'ensemble couche(s) mince(s)/substrat et les moyens de détection, pouvant comprendre un objectif optique.  According to a variant of the invention, the device comprises optical means located between the thin layer (s) / substrate and the detection means, which may comprise an optical objective.
Selon une variante de l'invention, l'ensemble des épaisseurs d(x,y) de la couche mince sont de l'ordre de quelques dizaines de microns.  According to a variant of the invention, all the thicknesses d (x, y) of the thin layer are of the order of a few tens of microns.
Selon une variante de l'invention, la couche mince est une couche de matériau diélectrique à la surface d'une couche fortement réfléchissante pouvant être métallique, ladite couche fortement réfléchissante pouvant avoir une épaisseur de l'ordre de quelques microns.  According to a variant of the invention, the thin layer is a layer of dielectric material on the surface of a highly reflective layer that may be metallic, said highly reflective layer may have a thickness of the order of a few microns.
Selon une variante de l'invention, la couche mince est une couche de matériau diélectrique en contact avec un substrat diélectrique. Selon une variante de l'invention, le dispositif comprend des moyens de détection polychromatique, pouvant fonctionner dans une large bande spectrale de longueurs d'onde pouvant être comprises entre environ 8 μιτι et 12 μιτι. According to a variant of the invention, the thin layer is a layer of dielectric material in contact with a dielectric substrate. According to a variant of the invention, the device comprises polychromatic detection means, which can operate in a wide spectral band of wavelengths that can be between about 8 μιτι and 12 μιτι.
Selon une variante de l'invention, les rayonnements infra-rouges émettant dans une bande de longueur d'onde de largeur donnée comprise entre une longueur d'onde Amin et une longueur d'onde Amax, les moyens de traitement comprennent une opération d'intégration ξ [d(x,y)] du facteur d'émissivité ε [(λ, d (x,y)], sur ladite largeur de bande. According to a variant of the invention, the infra-red radiations emitting in a wavelength band of given width between a wavelength A min and a wavelength A max , the processing means comprise an operation integrating ξ [d (x, y)] of the emissivity factor ε [(λ, d (x, y)] over said bandwidth.
Selon une variante de l'invention, la couche mince est en cristal piézoélectrique, le substrat étant en silicium ou en quartz ou en saphir ou en un autre matériau monocristallin de propriétés d'émissivité infra-rouge différentes de celles de la couche supérieure en l'absence d'une interface métallisée, quelconque dans le cas contraire (avec une couche métallique interstitielle).  According to one variant of the invention, the thin layer is made of piezoelectric crystal, the substrate being made of silicon or quartz or sapphire or of another monocrystalline material with infra-red emissivity properties different from those of the upper layer in part. absence of a metallized interface, in any case in the opposite case (with an interstitial metal layer).
Le dispositif de l'invention peut avantageusement être utilisé lorsque la couche mince a été obtenue par report d'un substrat sur une plaque hôte par diverses techniques de collage (adhésion moléculaire, thermo-diffusion de couches minces métalliques, colles organiques) et amincissement par méthodes mécaniques (rodage-polissage) ou thermomécaniques (séparation de la plaque reportée ayant subi une implantation ionique ad-hoc par choc thermique et polissage mécano-chimique) ou tout autre approche permettant de réaliser une couche d'épaisseur comprise entre une fraction de micron et plusieurs dizaines de microns.  The device of the invention may advantageously be used when the thin layer has been obtained by transfer of a substrate on a host plate by various bonding techniques (molecular adhesion, thermal diffusion of thin metallic layers, organic adhesives) and thinning by mechanical (lapping-polishing) or thermomechanical methods (separation of the postponed plate having undergone ad-hoc ion implantation by thermal shock and chemical mechanical polishing) or any other approach allowing a thickness layer between a fraction of a micron to be achieved and several tens of microns.
Selon une variante de l'invention, la couche mince peut être une couche de peinture, ou de tout autre revêtement de protection, le substrat étant un métal, avec comme applications envisageables celles des revêtements sur métaux concernant les applications nombreuses dans l'industrie de la métallurgie.  According to one variant of the invention, the thin layer may be a layer of paint, or any other protective coating, the substrate being a metal, with as possible applications those of metal coatings concerning the numerous applications in the coating industry. metallurgy.
L'invention a aussi pour objet un dispositif de détermination de la cartographie d'épaisseur d'une couche mince caractérisé en ce qu'il comporte :  The subject of the invention is also a device for determining the thickness mapping of a thin film, characterized in that it comprises:
- un dispositif de détermination de données d'épaisseurs d'une couche mince selon l'invention ; - les moyens de restitutions des données d'épaisseur étant des moyens d'affichage électroniques desdites données d'épaisseur de manière à constituer une cartographie 3D desdites données d'épaisseur. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : a device for determining thickness data of a thin layer according to the invention; the means for rendering the thickness data being electronic display means for said thickness data so as to constitute a 3D map of said thickness data. The invention will be better understood and other advantages will become apparent on reading the description which follows given by way of non-limiting example and by virtue of the appended figures among which:
- la figure 1 schématise les réflexions mises en jeu aux différentes interfaces dans le cas d'une couche mince à la surface d'un substrat, utilisées dans le principe mis en œuvre dans l'invention ; - Figure 1 shows schematically the reflections involved at different interfaces in the case of a thin layer on the surface of a substrate, used in the principle implemented in the invention;
- la figure 2 illustre la réponse théorique de l'émissivité d'une couche mince en fonction de son épaisseur avec une interface métallique et avec une interface diélectrique dans le cas d'une détection infra-rouge monochromatique ; FIG. 2 illustrates the theoretical response of the emissivity of a thin layer as a function of its thickness with a metal interface and with a dielectric interface in the case of a monochromatic infra-red detection;
- la figure 3 illustre la réponse théorique de l'émissivité d'une couche dans le cas d'une détection infra-rouge monochromatique à 10 μιτι, d'une détection multi-spectrale dans la bande (9,5 μιτι ; 10,5 μιτι) et d'une détection multi-spectrale dans la bande (8 μιτι ; 12μιη) ;  FIG. 3 illustrates the theoretical response of the emissivity of a layer in the case of a 10 μιτι monochromatic infra-red detection, of a multi-spectral detection in the band (9.5 μιτι; μιτι) and multi-spectral detection in the band (8 μιτι; 12μιη);
- la figure 4 illustre un exemple de dispositif de mesure de cartographie d'épaisseurs selon l'invention ;  FIG. 4 illustrates an example of a thickness mapping measurement device according to the invention;
- la figure 5 illustre un synoptique de la chaîne de mesure et de traitement effectués dans un dispositif selon l'invention ; FIG. 5 illustrates a block diagram of the measurement and processing chain carried out in a device according to the invention;
- les figures 6a et 6b illustrent respectivement un exemple de cartographie d'épaisseur obtenu avec un dispositif de l'invention avec un wafer composite de 4 pouces de diamètre comprenant une couche mince de niobate de lithium (LN) sur un substrat en saphir et une cartographie obtenue avec une sonde confocale à partir du même échantillon ; FIGS. 6a and 6b respectively illustrate an example of thickness mapping obtained with a device of the invention with a composite wafer 4 inches in diameter comprising a thin layer of lithium niobate (LN) on a sapphire substrate and a mapping obtained with a confocal probe from the same sample;
les figures 7a et 7b illustrent respectivement des exemples de cartographie d'épaisseur obtenus avec un dispositif de l'invention avec comme échantillon : une couche de peinture à la surface d'une plaque en acier et de mires réalisées par différents empilements de rubans adhésifs simulant différentes épaisseurs de revêtements sur métal comme illustré en figure 7b. De manière générale, la présente invention utilise le principe connu de la thermographie. La thermographie est une technique en plein essor grâce aux progrès très importants des détecteurs infra-rouge portés depuis plusieurs décennies pour les besoins de la défense (optronique) et plus récemment pour les diagnostics de pertes thermiques dans le contexte des économies d'énergies des bâtiments et plus largement de la limitation des émissions de gaz à effet serre. FIGS. 7a and 7b respectively illustrate examples of thickness mapping obtained with a device of the invention, with as a sample: a layer of paint on the surface of a steel plate and patterns made by different stacks of adhesive tapes simulating different thicknesses of coatings on metal as illustrated in Figure 7b. In general, the present invention uses the known principle of thermography. Thermography is a technique in full development thanks to the very important progress of infra-red detectors worn for several decades for the needs of the defense (optronics) and more recently for the diagnosis of thermal losses in the context of energy savings of buildings and more broadly, the limitation of greenhouse gas emissions.
Ces techniques reposent sur la théorie de l'émission du corps noir qui a été décrite depuis un siècle par Max Planck par l'adoption d'une statistique sur le concept de quanta de lumière ou photons dont l'énergie minimale est inversement proportionnelle à la longueur d'onde émise. Cette loi statistique L( ) régit la densité spectrale de la luminance des radiations électromagnétiques émises par tout corps en équilibre thermodynamique avec son environnement extérieur en fonction de sa température d'équilibre, et répond à l'équation suivante :
Figure imgf000010_0001
These techniques are based on the theory of the emission of the black body which has been described for a century by Max Planck by the adoption of a statistic on the concept of quanta of light or photons whose minimal energy is inversely proportional to the emitted wavelength. This statistical law L () governs the spectral density of the luminance of the electromagnetic radiations emitted by any body in thermodynamic equilibrium with its external environment as a function of its equilibrium temperature, and corresponds to the following equation:
Figure imgf000010_0001
gk —1 Avec h : constante de Planck  gk -1 With h: Planck constant
c : célérité de la lumière  c: celerity of light
k : constante de Boltzman  k: Boltzman constant
n : indice optique  n: optical index
λ : longueur d'onde optique  λ: optical wavelength
T : température en Kevin  T: Kevin's temperature
Cette loi de distribution de la luminance avec la longueur d'onde permet d'identifier la longueur d'émission maximale λιτ^χ en fonction de la température ou loi de Wien et aussi, après intégration sur tout le spectre émis, une énergie totale rayonnée W (T) ou loi de Stefan. λτηαχ = (loi de Wien) This law of distribution of the luminance with the wavelength makes it possible to identify the maximum emission length λιτ ^ χ as a function of the temperature or law of Wien and also, after integration on all the spectrum emitted, a total energy radiated W (T) or Stefan's law. λτηαχ = (Wien's law)
W = σΤ* (loi de Stefan) Ces lois montrent que l'émission thermique des corps dans l'environnement à température ambiante est prépondérante dans le domaine infra-rouge lointain avec Amax = 9,7 μιη pour T = 300 K, pour se rapprocher du domaine visible pour de plus hautes températures, par exemple : Amax = 0,5 μιτι pour la température en surface du soleil T = 6000 K. W = σΤ * (Stefan's law) These laws show that the thermal emission of the bodies in the environment at room temperature is preponderant in the far infra-red domain with A max = 9.7 μιη for T = 300 K, to approach the visible range for higher values. temperatures, for example: A max = 0.5 μιτι for the surface temperature of the sun T = 6000 K.
Cette loi s'applique à un corps idéal qui absorbe toute l'énergie reçue de l'extérieur et la renvoie de façon radiative selon la loi idéale de Planck.  This law applies to an ideal body that absorbs all the energy received from the outside and radiates it radially according to Planck's ideal law.
Les propriétés des matériaux diffèrent de cette situation idéale avec un facteur d'émissivité inférieur à l'unité (cas idéal). En particulier, si R est le facteur de réflexion en énergie du corps aux radiations incidentes venant de l'extérieur, le facteur d'émissivité est : ε = 1 - R. En admettant que la réflexion optique varie peu avec la longueur d'onde, ceci montre que les corps fortement réfléchissants comme les métaux présentent les coefficients d'émissivité les plus faibles.  The properties of the materials differ from this ideal situation with an emissivity factor of less than unity (ideal case). In particular, if R is the energy reflection factor of the body with incident radiation coming from outside, the emissivity factor is: ε = 1 - R. Assuming that the optical reflection varies little with the wavelength This shows that highly reflective bodies such as metals have the lowest emissivity coefficients.
Des systèmes de radiométrie permettant de mesurer des températures à distance ont vu le jour dès la mise au point de photodétecteurs dans le domaine infra-rouge et de l'électronique de lecture associée. L'imagerie a ensuite été rendue possible avec l'apparition des détecteurs matriciels. Tout le domaine spectral infra-rouge peut être couvert compte tenu de l'abondance des nombreux matériaux de photo-détection modernes. Des caméras à résolution meilleure que le dixième de degré sont courantes avec des matrices d'imagerie de plusieurs centaines de milliers de pixels, c'est-à-dire avec une résolution spatiale submillimétrique pour des objets d'une centaine de millimètres de côté, typiquement pour la dimension des wafers des matériaux de la microélectronique actuelle (3 à 12 pouces de diamètre).  Radiometry systems for remote temperature measurement have been developed since the development of photodetectors in the infrared domain and associated reading electronics. Imaging was then made possible with the advent of matrix detectors. The entire infra-red spectral range can be covered given the abundance of many modern photo-detection materials. Cameras with resolution better than one-tenth of a degree are common with imaging matrices of several hundreds of thousands of pixels, that is to say with a submillimetric spatial resolution for objects of one hundred millimeters of side, typically for the wafer dimension of current microelectronic materials (3 to 12 inches in diameter).
Les lois théoriques de la physique rappelées ci-dessus sont valables pour des situations idéales de corps massifs uniformes et homogènes, infiniment grands devant des perturbations locales de ruptures rapides de forme.  The theoretical laws of physics recalled above are valid for ideal situations of massive uniform and homogeneous bodies, infinitely large in the face of local perturbations of rapid breaks of form.
Dans la présente invention, le caractère discontinu à la frontière de deux matériaux aux propriétés thermiques différentes est exploité (conduction et émissivité radiative), ceci concerne notamment la situation en proximité de l'interface du dépôt d'une couche mince avec son substrat. Si la couche reste mince vis-à-vis de cette perturbation de rupture à l'interface, le bilan d'émission radiative est fortement dépendant de son épaisseur, ceci d'autant plus que la couche est mince. Dans cette situation anormale au regard des équations de corps homogènes, il devient possible d'analyser l'épaisseur de la couche en fonction du bilan radiatif mesuré par un système d'imagerie infra-rouge. In the present invention, the discontinuous nature at the boundary of two materials with different thermal properties is exploited (conduction and radiative emissivity), this concerns in particular the situation near the interface of the deposition of a thin layer with its substrate. If the layer remains thin vis-à-vis this disruption rupture at the interface, the radiative emission balance is strongly dependent on its thickness, this especially as the layer is thin. In this abnormal situation with regard to homogeneous body equations, it becomes possible to analyze the thickness of the layer as a function of the radiation balance measured by an infra-red imaging system.
Du point de vue de l'émission infra-rouge, une structure de couche mince sur son substrat se comporte comme celle d'un « corps gris » dont les propriétés suivent les lois d'équilibre entre énergies émise, absorbée et réfléchie. Ce bilan impose la valeur de l'émissivité équivalente de cette couche selon la relation connue :  From the point of view of the infra-red emission, a structure of thin layer on its substrate behaves like that of a "gray body" whose properties follow the laws of equilibrium between energies emitted, absorbed and reflected. This balance imposes the value of the equivalent emissivity of this layer according to the known relation:
ε = 1 - R  ε = 1 - R
où R représente la réflexion en énergie de cette structure composée de deux dioptres emprisonnant une couche absorbante qui se comporte comme un interféromètre dissipatif. where R represents the energy reflection of this structure composed of two diopters trapping an absorbing layer that behaves like a dissipative interferometer.
Comme illustré en figure 1 , la couche se comporte comme un interféromètre à réflexions internes multiples de type Fabry-Pérot. Le faisceau incident E traverse le premier dioptre (surface supérieure de la couche mince) entre la couche 1 d'air (indice na ~1 ) et la couche 2 (indice nb). Le coefficient de réflexion optique rab est parfaitement défini par les indices na et nb selon les lois bien connues de Fresnel. Si l'amplitude optique incidente est E, l'amplitude du premier faisceau réfléchi est Er : As illustrated in FIG. 1, the layer behaves like an interferometer with multiple internal reflections of the Fabry-Perot type. The incident beam E passes through the first diopter (upper surface of the thin layer) between the layer 1 of air (index n a ~ 1) and layer 2 (index n b ). The optical reflection coefficient r ab is perfectly defined by the indices n a and n b according to the well-known laws of Fresnel. If the incident optical amplitude is E, the amplitude of the first reflected beam is E r :
E = rab.E, avec rab= (nb-na) / (na+nb) E = r ab .E, with r ab = (n b -n a ) / (n a + n b )
Le faisceau transmis est ta .E, ta étant relié à rab par la conservation de l'énergie : The transmitted beam is t a .E, t a being connected to r ab by the conservation of energy:
narab 2+nbtab 2 = 1 n a r ab 2 + n b t ab 2 = 1
Le faisceau transmis subit une réflexion rbc sur le dioptre constitué de la surface entre la couche d'indice nb et le substrat d'indice nc et revient sur le dioptre supérieur avec une atténuation liée à l'absorption infra-rouge du matériau dans le trajet aller-retour parcouru, de distance 2d dans la couche et aussi un retard de phase φ (φ=4π /λ). Le faisceau subit à nouveau une transmission de valeur t a dans l'air. Le faisceau émergeant Er2 est donc : The transmitted beam undergoes a reflection r bc on the diopter consisting of the surface between the layer of index n b and the substrate of index n c and returns to the upper diopter with attenuation related to the infra-red absorption of the material in the round trip traveled, distance 2d in the layer and also a phase delay φ (φ = 4π / λ). The beam is again a transmission value t in the air. The emerging beam E r2 is therefore:
E2 = E. rbc.tabtba. e"2(j(p +ad) = E. Er2. e"2(j(p +ad) E 2 = E r bc .t ab t ba . e "2 (j (p + ad) = E. E r2 .e " 2 (j (p + ad)
avec Er2= rbc.tabtba with E r2 = r bc .t ab t ba
et rbc=(nc-nb)/(nc+nb) La partie réfléchie non transmise dans l'air, est à nouveau réfléchie dans la couche avec le coefficient rba pour revenir après une nouvelle réflexion rbc sur le dioptre inférieur et subir une transmission, tba■ and r bc = ( nc -n b ) / ( nc + nb ) The reflected part not transmitted in the air, is again reflected in the layer with the coefficient r ba to return after a new reflection r bc on the lower diopter and undergo a transmission, t ba
Ce faisceau sortant E3 cumule aussi les mêmes absorption et retard de phase de valeur e"2(j(p +ad) et l'on a donc : This outgoing beam E 3 also accumulates the same absorption and phase delay of value e "2 (j (p + ad) and we therefore have:
E3= E.Er3. e-4(j(p +ad) avec Er3= rbc 2.tab.rba.tba E 3 = EE r3 . e- 4 (j (p + ad) with E r3 = r bc 2 .t ab .r ba .t ba
L'amplitude optique totale réfléchie Er est obtenue par sommation de toutes les réflexions consécutives En, ce qui permet de définir le coefficient de réflexion totale :
Figure imgf000013_0001
The total reflected optical amplitude Er is obtained by summation of all the consecutive reflections E n , which makes it possible to define the total reflection coefficient:
Figure imgf000013_0001
Le coefficient de réflexion global de cette couche est obtenu en utilisant la série géométrique suivante qui se décompose en amplitude et phase :  The overall reflection coefficient of this layer is obtained by using the following geometric series which is decomposed into amplitude and phase:
n = Υ°° , F X -2«( ¾·«.|) n = Υ °°, FX -2 «(¾ ·«. | )
Les termes Ern concernent une suite sur les coefficients de réflexion et transmission issues des lois de Fresnel sur les deux dioptres comme expliqué précédemment. Le bilan incluant aussi les termes de phase aboutit à une expression simple du coefficient de réflexion p : The terms E rn concern a sequence on the reflection and transmission coefficients resulting from the Fresnel laws on the two dioptres as explained previously. The balance sheet also including the phase terms results in a simple expression of the reflection coefficient p:
1 + rab. rbc e Λ 1 + r ab . r bc e Λ
La réflexion en énergie est donnée par R= | p | 2 The reflection in energy is given by R = | p | 2
Du point de vue du bilan radiatif infra-rouge, cette structure mince multicouche se comporte comme un « corps gris » opaque réflectif d'émissivité ε :  From the point of view of the infra-red radiative balance, this thin multilayer structure behaves as a reflective opaque "gray body" of emissivity ε:
ε = 1 - R  ε = 1 - R
Ceci signifie qu'une telle structure portée à la température T This means that such a structure brought to temperature T
(exprimée en K) émet une densité spectrale de luminance L k) égale au produit de l'émission du corps noir (loi de Planck) par ce facteur d'émissivité
Figure imgf000013_0002
(expressed in K) emits a spectral density of luminance L k) equal to the product of the emission of the black body (Planck's law) by this emissivity factor
Figure imgf000013_0002
L'émission infra-rouge est donc très dépendante de ce facteur d'émissivité thermique ε( ,λ) qui dépend de l'épaisseur de la couche ainsi que de la longueur d'onde d'émission dans la bande d'émission du corps noir à la température T (en K). The infra-red emission is therefore very dependent on this thermal emissivity factor ε (, λ) which depends on the thickness of the layer and than the emission wavelength in the emission band of the black body at the temperature T (in K).
L'invention met ainsi à profit la forte sensibilité de l'émission infrarouge avec l'épaisseur de la couche mince dans certaines conditions d'empilement d'indices optiques selon la loi e(d). Cette forte sensibilité permet de détecter la variation de luminance en fonction de l'épaisseur même dans le cas d'un spectre de radiation infra-rouge émis pour des températures très faibles.  The invention thus takes advantage of the high sensitivity of the infrared emission with the thickness of the thin layer under certain conditions of stacking optical indices according to the law e (d). This high sensitivity makes it possible to detect the luminance variation as a function of the thickness even in the case of an infra-red radiation spectrum emitted for very low temperatures.
A titre d'exemple, la figure 2 illustre la loi ε( ) pour une radiation émise à la longueur d'onde de 1 0 μιτι qui est proche du maximum d'émission pour une faible température (loi de Kevin) et fournit pour un matériau de coefficient a = 1 05. m "1 : By way of example, FIG. 2 illustrates the law ε () for a radiation emitted at the wavelength of 1 μιτι which is close to the maximum emission for a low temperature (Kevin's law) and provides for a coefficient material a = 1 0 5 . m "1 :
- une courbe C2i relative à une configuration dans laquelle rab = 0,1 et rbc = 0,9 ; a curve C 2 i relating to a configuration in which r ab = 0.1 and r bc = 0.9;
- une courbe C22 relative à une configuration dans laquelle rab = 0,1 et rbc = 0,2 . a curve C 22 relating to a configuration in which r ab = 0.1 and r bc = 0.2.
Le Demandeur a ainsi analysé deux cas typiques de situations possibles :  The Applicant thus analyzed two typical cases of possible situations:
- le premier cas concerne une interface très réfléchissante par exemple métallique avec une couche présentant un indice nb de 2 (rab -0.9) ; la réponse montre une loi croissante et périodique amortie de l'émissivité tendant vers l'unité pour les fortes épaisseurs (> 1 00 μιτι). La réponse est d'autant plus sensible que l'épaisseur est faible. La périodicité correspond à celle de la réponse en phase en 2Ι<π qui a lieu avec une périodicité de l'épaisseur d= /2 soit 5 μιη pour la longueur d'onde de 10μιτι. Le facteur prépondérant sur la sensibilité est le coefficient de réflexion rbc à l'interface, la fonction idéale étant le cas présenté d'une réflexion proche de l'unité, ce qui est le cas d'une interface métallique. Sans couche métallique, le coefficient de réflexion rbc est d'autant plus élevé que la différence d'indice entre celui de la couche nb et celui du substrat nc sera élevée ; the first case concerns a highly reflective interface, for example metallic, with a layer having an index n b of 2 (r ab -0.9); the answer shows an increasing and periodic law damped of the emissivity tending towards the unit for the high thicknesses (> 100 μιτι). The answer is all the more sensitive as the thickness is small. The periodicity corresponds to that of the phase response in 2Ι <π which takes place with a periodicity of the thickness d = / 2 is 5 μιη for the wavelength of 10μιτι. The preponderant factor on the sensitivity is the reflection coefficient r bc at the interface, the ideal function being the case presented of a reflection close to the unit, which is the case of a metal interface. Without metal layer, the reflection coefficient r ga is even higher than the index difference between the layer of n b and n c of the substrate will be high;
- le second cas concerne une interface diélectrique peu réfléchissante correspondant par exemple à un coefficient rbc = 0,2 qui est un cas typique de diélectriques (indices optiques de 1 ,5 et 2 respectivement). Le coefficient de réflexion de surface rab est de 0, 1 ; la loi ε( ) ne montre pas de montée croissante partant de l'émissivité zéro pour les épaisseurs très faibles. Les variations tendent vers celles d'interférences de couches minces, le comportement tendant vers celui d'une cavité Fabry-Pérot pour une absorption nulle et l'égalisation des coefficients de réflexion aux deux dioptres. the second case concerns a dielectric interface with little reflectivity corresponding for example to a coefficient r bc = 0.2 which is a typical case of dielectrics (optical indices of 1, 5 and 2 respectively). The surface reflection coefficient r ab is 0.1; the law ε () does not show an increasing rise starting from the zero emissivity for the very thicknesses low. The variations tend towards those of interferences of thin layers, the behavior tending towards that of a Fabry-Pérot cavity for a null absorption and the equalization of the coefficients of reflection with the two diopters.
La réponse de type monochromatique de la loi d'émissivité ε( ) montre un comportement plus ou moins périodique lié au comportement interférométrique de la couche, comportement très sensible par ailleurs aux propriétés d'interface, rendant difficile l'exploitation de ce type de détection pour une mesure d'épaisseur.  The monochromatic response of the emissivity law ε () shows a more or less periodic behavior related to the interferometric behavior of the layer, a behavior that is very sensitive to interface properties, making it difficult to exploit this type of detection. for a thickness measurement.
Par ailleurs, une telle détection à bande étroite minimise le bilan énergétique absolu qui n'est pas pris en compte dans le calcul. Par rapport à l'énergie émise dans tout le spectre selon la loi de Stefan, l'énergie émise est diminuée par le facteur de bande relative de filtrage.  Moreover, such a narrow-band detection minimizes the absolute energy balance which is not taken into account in the calculation. With respect to the energy emitted in the whole spectrum according to Stefan's law, the energy emitted is reduced by the relative filtering band factor.
Les limites de la détection monochromatique imposent la nécessité de recourir à des filtres monochromatiques infra-rouges dont le bilan de transmission est difficile à calibrer et d'autre part la nécessité de recourir à des températures d'émission plus élevées qu'en régime polychromatique pour la compensation de la perte de signal, typiquement à plusieurs centaines de degrés Celsius. Il est à noter dans ce cas que porter des couches déposées sur wafers à des températures élevées est très souvent rédhibitoire à cause de risques élevés de dégradations voire de destructions par contraintes thermomécaniques. Par ailleurs l'exploitation de la réponse de type périodique nécessite un post-traitement du signal approprié.  The limits of monochromatic detection make it necessary to use infra-red monochromatic filters whose transmission balance is difficult to calibrate and, secondly, the need to use higher emission temperatures than the polychromatic regime for compensation for signal loss, typically at several hundred degrees Celsius. It should be noted in this case that wearing layers deposited on wafers at high temperatures is very often unacceptable because of high risks of damage or even destruction by thermomechanical stresses. Moreover, the exploitation of the periodic type response requires a post-processing of the appropriate signal.
Le calcul de la dépendance à l'épaisseur de l'énergie infra-rouge en large bande W (d) pour une couche mince consiste à intégrer la loi de luminance L( ,d) sur l'étendue en longueur d'onde du système de détection, soit :
Figure imgf000015_0001
The computation of the W (d) wide-band infrared energy thickness dependence for a thin film consists of integrating the luminance law L (, d) over the wavelength range of the system detection, that is:
Figure imgf000015_0001
Compte tenu de la lenteur de variation à la longueur d'onde de la loi de Planck relativement à celle de la loi d'émissivité ε (A,d) de la couche, ce calcul peut être simplifié à l'intégrale de ε(λ, ) : ΓΛΚΪ(3λ' . . . . . . Given the slow variation at the wavelength of Planck's law relative to that of the emissivity law ε (A, d) of the layer, this calculation can be simplified to the integral of ε (λ ,): Γ ΛΚΪ (3λ '.
Ce calcul a été réalisé sur le logiciel Mathcad. La figure 3 illustre l'effet de filtrage obtenu sur le comportement oscillant de la réponse et montre l'évolution de l'émissivité en fonction de l'épaisseur avec les paramètres suivants : This calculation was done on the Mathcad software. FIG. 3 illustrates the filtering effect obtained on the oscillating behavior of the response and shows the evolution of the emissivity as a function of the thickness with the following parameters:
- rab = 0,1 ( le substrat pouvant être du verre, du quartz, ...) ; - r ab = 0.1 (the substrate may be glass, quartz, ...);
- rbc = 1 ( un métal) ; - r bc = 1 (a metal);
un coefficient a = 105. m "1 ; a coefficient a = 10 5 . m "1 ;
- la courbe C3i relative à une configuration avec une détection monochromatique à λ = 10 μιτι ; the curve C 3 i relating to a configuration with a monochromatic detection at λ = 10 μιτι;
- la courbe C32 relative à une configuration avec une détection polychromatique à λ compris entre 9,5 μιτι et 10,5 μιτι ; curve C32 relating to a configuration with polychromatic detection at λ between 9.5 μιτι and 10.5 μιτι;
- la courbe C33 relative à une configuration avec une détection polychromatique à λ compris entre 8 μιτι et 12 μιη ; the curve C33 relating to a configuration with a polychromatic detection at λ between 8 μιτι and 12 μιη;
Cette réponse devient parfaitement exploitable pour des mesures d'épaisseur de la couche et c'est pourquoi et selon un mode avantageux de la présente invention, il est ainsi préféré d'opérer avec un détecteur infrarouge sensible dans une bande spectrale polychromatique typiquement comprise entre 8 μιτι et 12 μιη, plutôt qu'un détecteur monochromatique dans l'infra-rouge.  This response becomes fully exploitable for thickness measurements of the layer and that is why and according to an advantageous embodiment of the present invention, it is thus preferred to operate with a sensitive infrared detector in a polychromatic spectral band typically between 8 μιτι and 12 μιη, rather than a monochromatic detector in the infra-red.
Le principe de l'invention peut ainsi être mis en œuvre avec un dispositif tel que celui illustré en figure 4 et utilise l'analyse thermographique d'une couche 10 qui dans cet exemple est chauffée par l'arrière de son substrat 1 1 sur une plaque chauffante 12 portée à une température légèrement supérieure à celle de l'ambiante. The principle of the invention can thus be implemented with a device such as that illustrated in FIG. 4 and uses the thermographic analysis of a layer 10 which in this example is heated by the rear of its substrate 1 1 on a heating plate 12 brought to a temperature slightly higher than that of the ambient.
Après obtention d'un régime stationnaire thermique atteint en quelques minutes tout au plus, un détecteur infra-rouge 20, disposé à la verticale de la plaque chauffée, est alors en mesure d'enregistrer des informations relatives aux différentes énergies rayonnées W(x,y) matérialisées par des ondulations verticales, elles-mêmes dépendantes de différentes épaisseurs spatiales de couches minces. Le détecteur infra-rouge 20 enregistre un ensemble d'informations spatiales V(x,y) liées aux différents rayonnements infra-rouges issus de la couche 10 analysée. After obtaining a thermal steady state reached in a few minutes at most, an infra-red detector 20, disposed vertically of the heated plate, is then able to record information relating to the different radiated energies W (x, y) materialized by vertical corrugations, themselves dependent on different spatial thicknesses of thin layers. The infra-red detector 20 records a set of spatial information V (x, y) related to the different infra-red radiation from the layer 10 analyzed.
Cet ensemble V(x,y) est traité de manière à restituer un ensemble d'épaisseurs d(x,y).  This set V (x, y) is treated so as to restore a set of thicknesses d (x, y).
Ainsi, une acquisition de la cartographie 2D des énergies rayonnées effectives peut être réalisée de façon quasi instantanée. Il existe une relation entre ces énergies enregistrées sur le détecteur infra-rouge aux différents points de la plaque et les épaisseurs de la couche mince à analyser.  Thus, an acquisition of the 2D cartography of the effective radiated energies can be carried out almost instantaneously. There is a relation between these energies recorded on the infra-red detector at the different points of the plate and the thicknesses of the thin layer to be analyzed.
Les différents moyens fonctionnels sont décrits ci-après plus en détails : The various functional means are described below in more detail:
Il est à noter que concernant les moyens d'élévation en température de la couche mince, le but est de pouvoir élever la température de la couche à mesurer sur son substrat. Ce substrat est de la façon la plus générale un wafer de la microélectronique mais d'autres substrats sont envisageables dans un élargissement du champ des applications (on peut envisager la mesure d'homogénéité d'épaisseur de revêtements industriels sur des objets de type plaques mais aussi de différentes formes).  It should be noted that for the means for raising the temperature of the thin layer, the aim is to be able to raise the temperature of the layer to be measured on its substrate. This substrate is in the most general way a wafer of the microelectronics but other substrates can be envisaged in a broadening of the field of the applications (one can consider the measure of homogeneity of thickness of industrial coatings on objects of the type plates but also of different shapes).
La température requise est seulement de quelques dizaines de degrés au-dessus de la température ambiante en raison même de l'adoption des principes de détection proposés par l'invention, typiquement entre une trentaine et une centaine de degrés Celsius. Le choix d'une température proche de 50 °C semble un bon compromis entre la sensibilité et la justesse de la mesure, en s'affranchissant des radiations parasites de l'environnement à la température ambiante. Il favorise également la rapidité de mise en température stationnaire de l'échantillon ainsi que la préservation de l'échantillon.  The required temperature is only a few tens of degrees above ambient temperature because of the adoption of the detection principles proposed by the invention, typically between thirty and a hundred degrees Celsius. The choice of a temperature close to 50 ° C seems a good compromise between the sensitivity and the accuracy of the measurement, freeing itself from parasitic radiation from the environment at room temperature. It also promotes the speed of steady temperature of the sample and the preservation of the sample.
Toute variation spatiale de la température de la couche d'épaisseur variable constitue une source d'erreur. Cette erreur est chiffrable à partir des équations, d'une part de la réponse de l'émissivité avec l'épaisseur selon la théorie proposée, et d'autre part à partir des lois connues de l'émission infrarouge avec la température.  Any spatial variation in the temperature of the layer of variable thickness is a source of error. This error is quantifiable from the equations, on the one hand the response of the emissivity with the thickness according to the proposed theory, and on the other hand from the known laws of infrared emission with temperature.
Le Demandeur a établi qu'une homogénéité de la source de chaleur meilleure que 0.5 °C est suffisante pour une précision sur l'épaisseur de quelques %. Par ailleurs une stabilité du même ordre durant la mesure est aussi un critère d'importance pour en garantir la fiabilité. The Applicant has established that a homogeneity of the heat source better than 0.5 ° C is sufficient for a precision on the thickness of the a few %. Furthermore stability of the same order during the measurement is also a criterion of importance to ensure reliability.
Plus précisément, la plaque est chauffée par effet Joule et stabilisée par thermostat par exemple avec une stabilisation de la température référencée sur une consigne par un capteur métrologique (thermocouple, thermistance..). Ce moyen est plus particulièrement adapté à la mise en température d'un substrat présentant une surface arrière bien plane qui puisse assurer un bon contact d'échange thermique avec le dessus de la plaque chauffante. La précision peut descendre à quelques dixièmes de degrés pour les températures inférieures à 50 °C, respectant donc le cahier des charges requis (défini précédemment). L'homogénéité dépend beaucoup de la nature de la plaque et du contact thermique entre source de chauffage et échantillon. Une plaque spécifique composée d'un matériau à forte conductivité thermique (aluminium), suffisamment épaisse et de grande surface par rapport à l'échantillon, ceci pour minimiser les effets de bord, peut amener à une stabilité et une homogénéité de quelques dixièmes de degrés. C'est le moyen le plus aisé et le moins coûteux à mettre en œuvre.  More specifically, the plate is heated by Joule effect and stabilized by thermostat, for example with stabilization of the temperature referenced on a setpoint by a metrological sensor (thermocouple, thermistor ..). This means is more particularly adapted to the heating of a substrate having a flat surface back which can ensure a good heat exchange contact with the top of the heating plate. The accuracy can go down to a few tenths of a degree for temperatures below 50 ° C, thus respecting the required specifications (previously defined). The homogeneity depends very much on the nature of the plate and the thermal contact between heating source and sample. A specific plate made of a material with high thermal conductivity (aluminum), sufficiently thick and large surface area with respect to the sample, this to minimize the edge effects, can lead to stability and homogeneity of a few tenths of degrees . This is the easiest and cheapest way to implement.
Selon d'autres variantes de l'invention, les moyens de chauffage peuvent également utiliser un four, des moyens par induction électromagnétique haute fréquence, une lampe infra-rouge, voire un laser.... Ces moyens et méthodes sont plus appropriés pour une montée rapide et élevée en température (chauffage flash) dans des contextes spécifiques, par exemple sur une ligne industrielle. L'utilisation d'un four de type étuve à basse température munie d'un hublot optique transparent dans la bande infra-rouge du détecteur est une solution à la mesure de revêtements minces sur des objets ne présentant pas de surface arrière plane. Dans certaines restrictions des performances, la mesure de couches recouvrant des objets tridimensionnels est aussi envisageable. Le dispositif de l'invention comprend également des moyens optiques intervenant au niveau de la détection des émissions infra-rouges. Ces moyens appartiennent ainsi à un sous-système qui peut intégrer des parties distinctes que l'on retrouve dans des systèmes usuels existants, et peut notamment comprendre un bloc d'imagerie optique de l'échantillon qui permet de projeter l'image dans le domaine infra rouge de la surface de la couche à mesurer sur un capteur matriciel. Il s'agit essentiellement d'un objectif optique qui peut être le cas échéant muni d'une option de zoom pour affiner la mesure sur une zone spécifique de la couche. D'autres composants optiques peuvent aussi être utilisés en complément comme par exemple des filtres de longueur d'onde pouvant permettre d'adapter les performances de la mesure à divers cahiers des charges spécifiques. According to other variants of the invention, the heating means may also use an oven, means by high frequency electromagnetic induction, an infra-red lamp, or even a laser .... These means and methods are more suitable for a rapid rise and high temperature (flash heating) in specific contexts, for example on an industrial line. The use of a low-temperature oven oven with a transparent optical port in the infra-red detector strip is a solution for the measurement of thin coatings on objects that do not have a flat rear surface. In certain performance restrictions, the measurement of layers covering three-dimensional objects is also conceivable. The device of the invention also comprises optical means involved in the detection of infra-red emissions. These means thus belong to a subsystem that can integrate distinct parts that are found in existing customary systems, and may in particular comprise an optical imaging block of the sample that makes it possible to project the image in the field. infrared of the surface of the layer to be measured on a matrix sensor. It is essentially an optical lens that can be optionally equipped with a zoom option to refine the measurement on a specific area of the layer. Other optical components can also be used in addition, such as, for example, wavelength filters that can be used to adapt the performance of the measurement to various specific specifications.
Le dispositif de l'invention comprend également un sous-système de détection opto-électronique et d'acquisition des images. The device of the invention also comprises an optoelectronic detection and image acquisition subsystem.
Plus précisément, ce sous-système comporte un composant de base de type capteur matriciel sensible aux flux de puissance dans le domaine infra-rouge. Les deux grandes familles de technologie de détection et transfert électronique, CCD ou CMOS, différent quant à leurs compromis sur la sensibilité, l'échantillonnage spatial (pixels) et le bruit propre à l'électronique de détection. A ce capteur matriciel est associée une carte d'alimentation électrique et d'entrée/sortie des commandes et des données analogiques (signal vidéo) et/ou numérisées.  More precisely, this subsystem comprises a base component of matrix type sensitive to power flows in the infra-red domain. The two major families of electronic detection and transfer technology, CCD or CMOS, differ in their compromises on the sensitivity, the spatial sampling (pixels) and the noise specific to the detection electronics. To this matrix sensor is associated a power supply card and input / output commands and analog data (video signal) and / or digitized.
Chaque pixel P(i,j) du capteur matriciel délivre une tension électrique V(i,j) en réponse au flux énergétique de radiation focalisé par le sous- système optique à partir de l'émission infrarouge W(x,y) en chaque point de coordonnées (x,y) de la couche à mesurer. Une chaîne d'amplification électronique est connectée à chacune de ces sources de tension. Le bilan global de gain k de la chaîne est le produit de la réponse optoélectronique de l'élément de détection par le gain de cette chaîne d'amplification :  Each pixel P (i, j) of the matrix sensor delivers an electric voltage V (i, j) in response to the radiation energy flux focused by the optical subsystem from the infrared emission W (x, y) in each point of coordinates (x, y) of the layer to be measured. An electronic amplification chain is connected to each of these voltage sources. The global gain balance k of the chain is the product of the optoelectronic response of the detection element by the gain of this amplification chain:
V(x,y) = k. W (x,y)  V (x, y) = k. W (x, y)
En sortie de la caméra, des trames vidéos sont disponibles sous formes analogique ou numérique. La trame complète d'une image correspond à une matrice spatiale des tensions V(x,y).  At the output of the camera, video frames are available in analog or digital forms. The complete frame of an image corresponds to a spatial matrix of the voltages V (x, y).
Par ailleurs, selon la théorie utilisée dans l'invention et présentée précédemment, le flux radiatif W(x,y) émis par chaque point de la couche d'épaisseur est exprimé en fonction de l'épaisseur d(x,y) par :
Figure imgf000019_0001
ε[λ, (ν,χ)] est le facteur d'émissivité représentatif de l'épaisseur de la couche en chaque point (x,y). Moreover, according to the theory used in the invention and presented above, the radiative flux W (x, y) emitted by each point of the thickness layer is expressed as a function of the thickness d (x, y) by:
Figure imgf000019_0001
ε [λ, (ν, χ)] is the emissivity factor representative of the thickness of the layer at each point (x, y).
Il est intéressant de mettre à profit la détection infra-rouge large bande des matrices usuelles qui permet de maximiser la réponse pour de basses températures To.  It is interesting to take advantage of broadband infra-red detection of the usual matrices that maximizes the response for low To temperatures.
En particulier, la réponse W(x,y) dans la bande 8-12 μιη qui correspond à la quasi intégralité de l'énergie infra-rouge émise pour les faibles températures peut s'approximer en faisant intervenir la loi de Stephan :  In particular, the response W (x, y) in the 8-12 μιη band, which corresponds to almost all the infra-red energy emitted for low temperatures, can be approximated by using Stephan's law:
W{x, y) = σ. Τ . ξ [ά(χ, γ)]  W {x, y) = σ. Τ. ξ [ά (χ, γ)]
σ est la constante de Stephan et ξ[ά(χ,ν)] le facteur d'émissivité en chaque point (x,y) de la couche d'épaisseur d(x,y). La matrice V(x,y) s'exprime donc par :  σ is Stephan's constant and ξ [ά (χ, ν)] the emissivity factor at each point (x, y) of the thickness layer d (x, y). The matrix V (x, y) is therefore expressed by:
V(xry) = σ. Το* . ξ[ά(.χ, γ)] V (x r y) = σ. Το *. ξ [ά (.χ, γ)]
Le sous-système comprend également un système de commande et d'acquisition d'images des données V(x,y). Un ordinateur muni des cartes et logiciels de commande de la caméra sert d'interface homme-machine.  The subsystem also includes a system for controlling and acquiring images of the data V (x, y). A computer equipped with camera control cards and software serves as a human-machine interface.
L'extraction depuis la caméra des fichiers de données de type matriciel V(x,y) est aisément effectuée via une liaison rapide usuelle de manière à pouvoir traiter les données recueillies.  The extraction from the camera of the matrix type data files V (x, y) is easily performed via a usual fast link so as to process the data collected.
Le dispositif de l'invention comporte à cet effet des moyens de posttraitement de détermination de la matrice des épaisseurs d(x,y) :  The device of the invention comprises for this purpose means of postprocessing for determining the matrix of thicknesses d (x, y):
A partir de la matrice expérimentale V(x,y), la matrice des émissivités ξ[ά(χ,ν] est donc aisément déterminée par la simple transformation suivante : [d x, y)] = -— =-£  From the experimental matrix V (x, y), the emissivity matrix ξ [ά (χ, ν) is thus easily determined by the following simple transformation: [dx, y)] = - = - £
k. CF. Γο4 k. CF. Γο 4
Enfin la détermination de la matrice des épaisseurs d(x,y) résulte de l'application de la transformation inverse ξ^→ En pratique, pour remonter de la matrice expérimentale V(x,y) à la cartographie des épaisseurs d(x,y), l'application des paramètres théoriques n'est pas exploitable en raison des approximations de la modélisation et du trop grand nombre de paramètres extérieurs. La solution est de recourir à la détermination d'une courbe d'étalonnage d(V) par expérimentation sur une couche mince de référence. Finally, the determination of the matrix of thicknesses d (x, y) results from the application of the inverse transformation ξ ^ → In practice, to go up from the experimental matrix V (x, y) to the mapping of the thicknesses d (x, y), the application of the theoretical parameters is not exploitable because of the approximations of the modeling and the too many external parameters. The solution is to use the determination of a d (V) calibration curve by experimentation on a thin reference layer.
Puisque le facteur d'émissivité est dépendant des propriétés physiques couche/substrat, notamment des réflexions aux deux dioptres et de l'absorption de la couche, une courbe de calibration d(V) appropriée pour chaque nature d'empilement doit être mise en œuvre, et pour une chaîne d'amplification k donnée. Since the emissivity factor is dependent on the physical properties of the layer / substrate, including reflections on both dioptres and of the absorption of the layer, a calibration curve d (V) appropriate for each type of stack must be implemented, and for a given amplification chain k.
D'un point de vue théorique, connaissant les propriétés physiques thermiques d'un empilement donné, il est possible de mettre en équations le régime de flux thermique stationnaire et les niveaux de température en chaque point du volume dans les différentes couches entre la plaque et la surface supérieure.  From a theoretical point of view, knowing the thermal physical properties of a given stack, it is possible to equate the stationary heat flux regime and the temperature levels at each point of the volume in the different layers between the plate and the upper surface.
Les lois d'émission infra-rouge associée à ces différents points chauds du volume analysé sont bien connues (lois de Planck) ainsi que les lois d'optiques de transmission jusqu'en sortie de la surface et au passage des dioptres. Pour un empilement donné, un bilan d'émission est donc possible qui est ensuite à relier à la courbe de sensibilité de détection de la caméra.  The infra-red emission laws associated with these different hot spots of the analyzed volume are well known (Planck's laws) as well as the laws of transmission optics until the exit of the surface and the passage of the diopters. For a given stack, an emission budget is therefore possible which is then to be connected to the detection sensitivity curve of the camera.
La figure 5 fournit un synoptique de la chaîne de mesure et de traitement effectués dans un dispositif selon l'invention, permettant de synthétiser les différents moyens et étapes mis en œuvre. La couche mince de référence 10c, permet de définir la loi de calibrage d(V). Les résultats obtenus de la cartographie d'épaisseur de la couche mince à analyser 10, sont déterminés à partir des informations V(x,y) recueillies au niveau du détecteur 20, et transférés pour affichage sur un écran 30.  FIG. 5 provides a block diagram of the measurement and processing chain carried out in a device according to the invention, making it possible to synthesize the various means and steps implemented. The thin reference layer 10c makes it possible to define the calibration law d (V). The results obtained from the thickness mapping of the thin layer to be analyzed 10 are determined from the information V (x, y) collected at the detector 20, and transferred for display on a screen 30.
Exemples de mesures effectuées avec un dispositif de l'invention sur différentes types de couches minces comprises dans différents types d'empilements : Examples of measurements made with a device of the invention on different types of thin layers included in different types of stacks:
Le Demandeur a validé le concept de la présente invention dans le cadre notamment des expériences suivantes et selon les modes opératoires décrits ci-après : The Applicant has validated the concept of the present invention in the context in particular of the following experiments and according to the procedures described below:
- la mise en température stationnaire du substrat sur une plaque chauffante à faible température (entre 40 et 60 °C) ;  - The stationary temperature of the substrate on a hot plate at low temperature (between 40 and 60 ° C);
- l'acquisition de la cartographie des températures fictives T(x,y) issue de l'imagerie infra-rouge en tout point de la matrice utilisée selon une procédure classique de calibrage de l'état de l'art du domaine de la thermographie. Ces températures fictives sont directement liées aux rayonnements infra-rouges d'énergie W(x,y). Dans ces conditions, la matrice de data représente T(x,y) = ξ(ά,χ,ν) x To, To étant la température vraie de la couche. Le Demandeur a montré que, dans les conditions de conduction thermique des pièces testées (typiquement des wafers et couches de matériaux de la microélectronique peu épais (<1 mm)), l'inhomogénéité de cette température vraie pouvant résulter des variations d'épaisseurs est très faible, inférieure au millième de millimètre. Ces variations de température vraies sont négligeables au regard des variations de température fictives reliées aux variations d'émissivité ξ[ά(χ,ν)] observées et démontrées avec les variations d'épaisseur de la couche et ses dioptres réalisant un « corps gris » réflectif ; the acquisition of the mapping of the fictitious temperatures T (x, y) resulting from the infra-red imaging at any point of the matrix used according to a conventional procedure of calibration of the state of the art in the field of thermography . These fictitious temperatures are directly related to infra-red radiation of energy W (x, y). Under these conditions, the data matrix represents T (x, y) = ξ (ά, χ, ν) x To, where To is the true temperature of the layer. The Applicant has shown that, under the conditions of thermal conduction of the tested parts (typically wafers and layers of thin microelectronic materials (<1 mm)), the inhomogeneity of this true temperature that can result from thickness variations is very weak, less than one thousandth of a millimeter. These true temperature variations are negligible compared to the fictitious temperature variations related to the variations of emissivity ξ [ά (χ, ν)] observed and demonstrated with the variations of thickness of the layer and its dioptres realizing a "gray body"reflective;
- la transformation des data des températures T(x,y) en matrice des émissivités ξ(χ,ν)=Τ(χ,ν)/Το ;  the transformation of the data of the temperatures T (x, y) into emissivity matrix ξ (χ, ν) = Τ (χ, ν) / Το;
- la transformation de la matrice des émissivités ξ(χ,ν) en épaisseurs d(x,y) de la couche par le facteur de transformation de la courbe d'étalonnage (ξ) qui est la fonction inverse de la loi ξ( ), soit d(x,y) = d(¾. T(x,y) ;  the transformation of the matrix of emissivities ξ (χ, ν) into thicknesses d (x, y) of the layer by the transformation factor of the calibration curve (ξ) which is the inverse function of the law ξ () let d (x, y) = d (¾. T (x, y);
- la possibilité par ailleurs d'adopter des stratégies optionnelles de filtrage dans différents bandes de longueurs d'onde infra-rouges pour exploiter des réponses ξ( ) qui soient optimales vis-à-vis du cahier des charges du type de mesure souhaité, en particulier selon différents compromis entre dynamique et résolution.  - the possibility also to adopt optional filtering strategies in different infrared wavelength bands to exploit ξ () responses which are optimal vis-à-vis the specifications of the desired type of measurement, in particular according to different trade-offs between dynamics and resolution.
Un cas expérimental concret valide le concept de l'invention. Il s'agit de la mesure de l'empilement qui consiste en une couche de cristal ferroélectrique de niobate de lithium LiNb03 d'épaisseur inhomogène comprise entre 15 et 65 microns sur une couche de métal fin (1 μιτι) elle- même déposée sur un substrat de référence en verre épais poli de diamètre 3 pouces, de parallélisme de quelques microns et de planéité de la face AR meilleure que le micron. A concrete experimental case validates the concept of the invention. This is the measurement of the stack which consists of a ferroelectric crystal layer of lithium niobate LiNb0 3 of inhomogeneous thickness between 15 and 65 microns on a layer of fine metal (1 μιτι) itself deposited on a reference substrate in polished thick glass with a diameter of 3 inches, parallelism of a few microns and flatness of the AR face better than a micron.
Une mesure de cartographie infra-rouge est effectuée selon le principe de la figure 4 avec les matériels et protocoles suivants : une plaque chauffante est portée à 40 °C (précision +/- 1 °C) , suivi par l'attente du régime thermique stationnaire durant 2 minutes ; une mesure et une acquisition de la thermographie sont effectuées à l'aide d'une caméra FLIR série SC325 ; en parallèle, une mesure de référence est réalisée avec un palpeur mécanique, la plaque étant en appui sur un marbre. La référence de la mesure (zéro) est réalisée en pointant sur un bord du méplat du substrat de verre non recouvert de la couche LiNb03 et les différentes valeurs d'épaisseurs sont ensuite pointées sur différents endroits équitablement répartis sur la surface de niobate de lithium. Les surfaces sont toutes à l'état de poli optique. Une cartographie d'épaisseur est extrapolée à partir de cette répartition spatiale d'épaisseurs mesurées au palpeur mécanique ; An infrared mapping measurement is performed according to the principle of Figure 4 with the following materials and protocols: a heating plate is raised to 40 ° C (accuracy +/- 1 ° C), followed by waiting for the stationary thermal regime for 2 minutes; measurement and acquisition of the thermography are performed using a FLIR SC325 series camera; in parallel, a reference measurement is performed with a mechanical probe, the plate being supported on a marble. The reference of the measurement (zero) is made by pointing to an edge of the flat of the glass substrate not covered by the LiNbO 3 layer and the different thickness values are then pointed at different equitably distributed locations on the surface of lithium niobate. . The surfaces are all in the state of optical polish. Thickness mapping is extrapolated from this spatial distribution of thicknesses measured at the mechanical probe;
la comparaison entre la cartographie des températures mesurée par thermographie et la cartographie des épaisseurs mesurées au palpeur mécanique montre une correspondance quasi parfaite des répartitions des différentes zones équi-distantes. Différents essais montrent des résultats identiques. La corrélation entre l'épaisseur et la mesure à la caméra infra-rouge est parfaitement avérée. La sensibilité de la température avec l'épaisseur est de l'ordre de 0,3 °C par μιη pour les faibles épaisseurs et 0,15 °C/ μιτι pour les fortes épaisseurs. Compte tenu de la précision de mesure de 0,1 °C donnée par la caméra, la précision de mesure d'épaisseur est de l'ordre de 0,4 μιη dans la fourchette d'épaisseurs de 0 à 30 μιτι puis 1 μιτι de 30 à 60 μιτι d'épaisseur. Dans ce cas de couche transparente et polie, un calibrage plus fin est tout à fait possible avec une instrumentation de sonde optique confocale chromatique par exemple. Néanmoins, ces systèmes restent lents à cause du besoin d'un balayage mécanique X,Y de la surface et l'investissement est coûteux.  the comparison between the temperature mapping measured by thermography and the mapping of the thicknesses measured at the mechanical probe shows an almost perfect correspondence of the distributions of the different equi-distant zones. Different tests show identical results. The correlation between the thickness and the measurement with the infrared camera is perfectly proved. The sensitivity of the temperature with the thickness is of the order of 0.3 ° C per μιη for the small thicknesses and 0.15 ° C / μιτι for the thick ones. Given the measurement accuracy of 0.1 ° C given by the camera, the thickness measurement accuracy is of the order of 0.4 μιη in the range of thicknesses from 0 to 30 μιτι then 1 μιτι of 30 to 60 μιτι thick. In this case of transparent and polished layer, a finer calibration is quite possible with a chromatic confocal optical probe instrumentation for example. Nevertheless, these systems remain slow because of the need for mechanical X, Y scanning of the surface and the investment is expensive.
Le Demandeur a également établi la cartographie d'épaisseur d'une couche mince de LiNb03 sur saphir. La figure 6a illustre cette cartographie. The Applicant has also mapped the thickness of a thin layer of LiNbO 3 on sapphire. Figure 6a illustrates this mapping.
Cet exemple concerne plus précisément, le cas d'un wafer composite 4 pouces de LiNb03 aminci jusqu'à quelques dizaines de microns sur substrat de saphir. La mesure de référence de la cartographie d'épaisseur est réalisée sur une sonde confocale commerciale de haut de gamme comme illustré en figure 6b et l'on obtient une très bonne corrélation entre les deux types de mesure. This example relates more precisely, the case of a composite wafer 4 inches LiNb0 3 thinned up to a few tens of microns on sapphire substrate. The reference measurement of the thickness mapping is performed on a high-end commercial confocal probe as illustrated in FIG. 6b and a very good correlation is obtained between the two types of measurement.
Le cas expérimental mentionné précédemment n'est qu'un cas particulier d'une structure issue d'une même famille technologique d'élaboration de couches cristallines minces obtenues par une technique de report (wafer bonding) d'un wafer actif de type monocristallin (LiNb03 dans le cas pré-cité) sur un wafer passif (verre) avec une couche intermédiaire métallique. Le wafer actif est ensuite aminci jusqu'à quelques dizaines de microns. The experimental case mentioned above is only a particular case of a structure resulting from the same technological family of elaboration of thin crystalline layers obtained by a wafer bonding technique of a monocrystalline active wafer ( LiNb0 3 in the case cited above) on a passive wafer (glass) with a metal interlayer. The active wafer is then thinned down to a few tens of microns.
Les configurations suivantes ont été testées comme par exemple : - une couche mince de niobate de lithium (LiNb03) sur substrat de silicium ou de quartz ou de saphir ; The following configurations have been tested, for example: a thin layer of lithium niobate (LiNbO 3 ) on a silicon or quartz or sapphire substrate;
- une couche mince de tantalate de lithium (LiTa03) sur substrat de silicium ou de quartz ou de saphir. a thin layer of lithium tantalate (LiTa0 3 ) on a silicon or quartz or sapphire substrate.
Ces différents empilements visent des applications électroacoustiques pour des composants de filtrage RF et conduisent également à des résultats tout à fait probants.  These different stacks target electroacoustic applications for RF filtering components and also lead to quite convincing results.
Le Demandeur a également testé la faisabilité de la cartographie des épaisseurs d'un wafer 4 pouces en cours d'amincissement, c'est-à-dire dans un état de dépoli qui exclut tout autre procédé optique. Cette possibilité de mesure quasi-instantanée est très intéressante pour le contrôle et le rattrapage de parallélisme en cours d'amincissement dans un objectif de production.  The Applicant has also tested the feasibility of mapping the thicknesses of a wafer 4 inches undergoing thinning, that is to say in a state of frost that excludes any other optical process. This possibility of almost instantaneous measurement is very interesting for the control and the catching up of parallelism during slimming in a production objective.
Le Demandeur a aussi réalisé des essais permettant de valider le concept de dispositif selon l'invention à partir d'une couche de peinture à la surface d'une plaque d'acier comme illustré en figure 7a et de mires réalisées par différents empilements de rubans adhésifs simulant différentes épaisseurs de revêtements sur métal comme illustré en figure 7b.  The Applicant has also carried out tests to validate the device concept according to the invention from a paint layer on the surface of a steel plate as shown in FIG. 7a and patterns made by different stacks of ribbons. adhesives simulating different thicknesses of coatings on metal as illustrated in Figure 7b.
Il est à noter que pour les structures précédentes, la sensibilité de la mesure dans les conditions standards du fonctionnement de la caméra utilisée est suffisante pour permettre une mesure dans les limites de précision décrites plus haut. La présence de la couche métallique exacerbe la discontinuité du régime de dissipation thermique radiative en raison de sa très faible émissivité vis-à-vis de la couche supérieure (rapport de plus de 100). L'explication physique de ce comportement radiatif est bien modélisé et validé expérimentalement : il implique un mécanisme d'interférences de type Fabry-Pérot du rayonnement émis dans la couche et piégé par réflexions multiples entre la couche métallique (réflexion proche de l'unité) et le dioptre supérieur couche/air. It should be noted that for the preceding structures, the sensitivity of the measurement in the standard operating conditions of the camera used is sufficient to allow a measurement within the accuracy limits described above. The presence of the metal layer exacerbates the discontinuity of the radiative heat dissipation regime due to its very low emissivity vis-à-vis the upper layer (ratio of more than 100). The physical explanation of this radiative behavior is well modeled and validated experimentally: it involves a Fabry-Perot type interference mechanism of the radiation emitted in the layer and trapped by multiple reflections between the metal layer (reflection close to the unit) and the upper diopter layer / air.
La possibilité d'application de ce principe de mesure à d'autres cas de couches plus standards, notamment sans la présence de la couche métallique, doit tenir compte d'un dioptre moins réflecteur (coefficient de réflexion rbc = (nb-nc)/(nb+nc). La réponse d'émissivité ε( ,λ) ou ξ (d) est alors moins sensible, avec la prépondérance du caractère périodique de type interférométrique. Une stratégie de traitement de signal mettant en œuvre plusieurs détections dans plusieurs bandes de longueurs d'onde est la solution à mettre en place pour permettre de lever les ambiguïtés d'ordre de la phase périodique et ainsi de conserver les avantages de la présente l'invention. The possibility of applying this measurement principle to other cases of more standard layers, especially without the presence of the metal layer, must take into account a less reflective diopter (reflection coefficient r bc = (nb-n c ) / (n b + n c ) The emissivity response ε (, λ) or ξ (d) is then less sensitive, with the preponderance of the periodic character of the interferometric type A signal processing strategy implementing several detections in several wavelength bands is the solution to be put in place to make it possible to remove the order ambiguities of the periodic phase and thus to preserve the advantages of the present invention.
Cette situation est analogue à celles des systèmes de capteurs optiques conventionnels exploitant la modulation de la phase optique dans des montages de type interférentiels. Pour remonter à la phase absolue (levée de l'ambiguïté de l'ordre d'interférence) et ensuite à la propriété physique recherchée (c'est-à-dire dans le présent cas l'émissivité), une stratégie de démodulation de la phase par plusieurs mesures à différentes longueurs d'onde est une solution possible.  This situation is analogous to that of conventional optical sensor systems exploiting the modulation of the optical phase in interference-type assemblies. To go back to the absolute phase (removal of the ambiguity of the order of interference) and then to the desired physical property (that is to say in this case emissivity), a strategy of demodulation of the phase by several measurements at different wavelengths is a possible solution.
Enfin, des simulations par méthodes d'éléments finis permettent de démontrer l'inhomogénéité de la température en surface supérieure d'un échantillon multi-couche chauffé à sa base pour une couche mince d'épaisseur in-homogène et de prévoir le rapport entre épaisseur de couche et température de surface. Les résultats obtenus pour une simulation bi- dimensionnelle et un coefficient de transfert thermique en surface supérieure de l'échantillon exaltant le phénomène (et donc rendant compte des effets de rayonnement décrits ci-avant) montrent clairement la brusque rupture thermique au sein de la couche mince (ou amincie) supérieure et donc l'impact de l'épaisseur sur la température en surface supérieure de l'empilement, mesurable selon les procédés décrits préalablement.  Finally, simulations by finite element methods make it possible to demonstrate the inhomogeneity of the upper surface temperature of a multi-layer sample heated at its base for a thin layer of in-homogeneous thickness and to predict the ratio between thickness. layer and surface temperature. The results obtained for a two-dimensional simulation and a heat transfer coefficient at the upper surface of the sample exalting the phenomenon (and thus accounting for the radiation effects described above) clearly show the sudden thermal rupture within the layer. thin (or thinned) upper and therefore the impact of the thickness on the upper surface temperature of the stack, measurable according to the previously described methods.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince à analyser d(x,y) comprise dans un ensemble couches(s) mince(s)/substrat, caractérisé en ce qu'il comporte : 1. Device for determining a set of spatial data of thickness of a thin layer to be analyzed d (x, y) included in a thin layer (s) / substrate assembly, characterized in that it comprises:
- des moyens de chauffage de ladite couche mince de manière à générer un ensemble de rayonnements infra-rouges émis d'énergie W(x,y) dépendante d'un facteur d'émissivité ε [A,d(x,y)] lui-même dépendant de la longueur d'onde d'émission λ et des épaisseurs de ladite couche d(x,y), lesdits moyens de chauffage étant alimentés par des moyens de commande ;  means for heating said thin layer so as to generate a set of emitted infrared radiations of energy W (x, y) dependent on an emissivity factor ε [A, d (x, y)] even depending on the emission wavelength λ and the thicknesses of said layer d (x, y), said heating means being fed by control means;
- des moyens de détection opto-électroniques dudit ensemble de rayonnements infra-rouges permettant de définir un ensemble de données électroniques V(x,y) ;  optoelectronic detection means of said set of infra-red radiations making it possible to define a set of electronic data V (x, y);
- des moyens de traitement pour :  - treatment means for:
o déterminer une courbe de calibrage théorique d(V) donnant l'évolution de l'épaisseur en fonction d'une donnée électronique (V) dépendante de caractéristiques des moyens de détection opto-électronique et de l'émissivité d'une couche mince de référence de même nature que ladite couche mince à analyser comprise dans le même ensemble couches(s) mince(s)/substrat ;  o to determine a theoretical calibration curve d (V) giving the evolution of the thickness as a function of a characteristic-dependent electronic data (V) of the optoelectronic detection means and of the emissivity of a thin film of reference of the same nature as said thin layer to be analyzed included in the same thin layer (s) / substrate;
o déterminer l'ensemble de données spatiales d'épaisseur de ladite couche mince à analyser d(x,y) à partir des données o determining the spatial data set of thickness of said thin layer to be analyzed d (x, y) from the data
V(x,y) et de ladite courbe de calibrage d(V) ; V (x, y) and said calibration curve d (V);
- des moyens de restitution de l'ensemble des données d'épaisseur d(x,y) de ladite couche mince.  means for restoring all the data of thickness d (x, y) of said thin layer.
2. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de commande desdits moyens de chauffage génèrent une élévation de température de ladite couche mince d'environ une dizaine de degrés Celsius pour des épaisseurs pouvant être de l'ordre de la fraction de micron à plusieurs dizaines de microns. 2. Apparatus for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to claim 1, characterized in that the control means of said heating means generate a temperature rise of said thin layer of about one tens of degrees Celsius for thicknesses that may be of the order of the fraction of a micron to several tens of microns.
3. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent des moyens pour chauffer par effet Joule un support sur lequel est positionné ledit ensemble couches(s) mince(s)/substrat. 3. Apparatus for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 or 2, characterized in that the heating means comprise means for heating by Joule effect a support on which is positioned said layer (s) thin (s) / substrate.
4. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit support est une plaque à forte conductivité thermique pouvant être en aluminium. 4. A device for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to claim 3, characterized in that said support is a plate with high thermal conductivity that can be aluminum.
5. Dispositif de détermination de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont des moyens de chauffage par induction électromagnétique. 5. Apparatus for determining spatial data thickness of a thin layer according to one of claims 1 or 2, characterized in that the heating means are electromagnetic induction heating means.
6. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent une source infra-rouge pouvant être un laser. 6. Apparatus for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 or 2, characterized in that the heating means comprises an infra-red source may be a laser.
7. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de détection opto-électroniques dudit ensemble de rayonnements infra-rouge comprennent un capteur CCD ou CMOS, sensibles dans le domaine infra-rouge. 7. Apparatus for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to 6, characterized in that the optoelectronic detection means of said set of infra-red radiation comprise a CCD or CMOS sensor, sensitive in the infra-red domain.
8. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens de détection opto-électroniques sont couplés à une carte d'alimentation électrique d'entrée/sortie de données analogiques et/ou numérisées. 8. Device for determining a spatial data set of thickness according to one of claims 6 or 7, characterized in that the optoelectronic detection means are coupled to an input / output power supply card analog and / or digitized data.
9. Dispositif de détermination de données d'épaisseurs d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens optiques situés entre l'ensemble couche(s) mince(s)/substrat et les moyens de détection, pouvant comprendre un objectif optique. 9. Device for determining thin film thickness data according to one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises optical means located between the thin layer (s) / substrate and the detection means, which may comprise an optical objective.
10. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à10. Apparatus for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to
9, caractérisé en ce que l'ensemble des épaisseurs d(x,y) de la couche mince sont de l'ordre de quelques dizaines de microns. 9, characterized in that all the thicknesses d (x, y) of the thin layer are of the order of a few tens of microns.
1 1 . Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à1 1. Device for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to
10, caractérisé en ce que la couche mince est une couche de matériau diélectrique à la surface d'une couche fortement réfléchissante pouvant être métallique, ladite couche fortement réfléchissante pouvant avoir une épaisseur de l'ordre de la fraction de micron à plusieurs dizaines de microns. 10, characterized in that the thin layer is a layer of dielectric material on the surface of a highly reflective layer which may be metallic, said highly reflective layer may have a thickness of the order of a fraction of a micron to several tens of microns .
12. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à12. Apparatus for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to
10, caractérisé en ce que la couche mince est une couche de matériau diélectrique en contact avec un substrat diélectrique. 10, characterized in that the thin layer is a layer of dielectric material in contact with a dielectric substrate.
13. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à13. Device for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to
12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection polychromatique, pouvant fonctionner dans une large bande spectrale de longueurs d'onde pouvant être comprises entre environ 8 μιτι et 12 μιη. 12, characterized in that it comprises polychromatic detection means, capable of operating in a wide spectral band of wavelengths which may be between approximately 8 μιτι and 12 μιη.
14. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 àApparatus for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to
13, caractérisé en ce que les rayonnements infra-rouges émettant dans une bande de longueur d'onde de largeur donnée comprise entre une longueur d'onde Amin et une longueur d'onde Amax, les moyens de traitement comprennent une opération d'intégration ξ [d(x,y)] du facteur d'émissivité ε [(λ, d (x,y)], sur ladite largeur de bande. 13, characterized in that the infra-red radiations emitting in a wavelength band of given width comprised between a wavelength A min and a wavelength A max , the processing means comprise an operation of integration ξ [d (x, y)] of the emissivity factor ε [(λ, d (x, y)] on said bandwidth.
15. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la couche mince est en cristal piézoélectrique, le substrat étant en silicium ou en quartz ou en saphir ou en un autre matériau monocristallin de propriétés d'émissivité infra-rouge différentes de celles de la couche supérieure en l'absence d'une interface métallisée, quelconque dans le cas contraire (avec une couche métallique interstitielle). 15. Device for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to 14, characterized in that the thin layer is made of piezoelectric crystal, the substrate being made of silicon or quartz or in sapphire or other monocrystalline material of infra-red emissivity properties different from those of the upper layer in the absence of a metallized interface, in the opposite case (with an interstitial metal layer).
16. Dispositif de détermination d'un ensemble de données spatiales d'épaisseur d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la couche mince est une couche de peinture ou tout autre revêtement de protection, à la surface d'un substrat en métal pouvant être en acier. 16. Device for determining a spatial data set of thickness of a thin layer according to one of claims 1 to 14, characterized in that the thin layer is a layer of paint or other protective coating, to the surface of a metal substrate that can be made of steel.
17. Dispositif de détermination de la cartographie d'épaisseur d'une couche mince caractérisé en ce qu'il comporte : 17. A device for determining the thickness map of a thin layer, characterized in that it comprises:
- un dispositif de détermination de données d'épaisseurs d'une couche mince selon l'une des revendications 1 à 16 ;  a device for determining thickness data of a thin film according to one of claims 1 to 16;
- les moyens de restitutions des données d'épaisseur étant des moyens d'affichage électronique desdites données d'épaisseur de manière à constituer une cartographie 3D desdites données d'épaisseur.  the means for rendering the thickness data being means for electronically displaying said thickness data so as to constitute a 3D cartography of said thickness data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3022621B1 (en) * 2014-06-19 2022-04-29 Poncot Jean Claude DEVICE FOR MEASURING A SET OF SPATIAL THICKNESS DATA D(X,Y) OF A THIN LAYER AND MEASURING METHOD USING SUCH DEVICE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000004340A1 (en) * 1998-07-15 2000-01-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Thickness measurement of fluorescing coatings
US20020031164A1 (en) * 2000-03-17 2002-03-14 Michael Scheidt Method and apparatus for photothermal analysis of a layer of material, especially for thickness measurement thereof
US20070036198A1 (en) * 2005-08-10 2007-02-15 Jozef Brcka Method and apparatus for monitoring thickness of conductive coating

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8813423D0 (en) * 1988-06-07 1988-07-13 Atomic Energy Authority Uk Coating inspection
JP2006173496A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Ibiden Co Ltd Method of heating and cooling semiconductor wafer, and device for heating semiconductor
DE102006009912A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-13 Daimlerchrysler Ag Thin layer e.g. paint layer, thickness and/or quality e.g. defect, determining method for e.g. coated part of motor vehicle, involves comparing measured values with reference measured values at comparable temperature and layer composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000004340A1 (en) * 1998-07-15 2000-01-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Thickness measurement of fluorescing coatings
US20020031164A1 (en) * 2000-03-17 2002-03-14 Michael Scheidt Method and apparatus for photothermal analysis of a layer of material, especially for thickness measurement thereof
US20070036198A1 (en) * 2005-08-10 2007-02-15 Jozef Brcka Method and apparatus for monitoring thickness of conductive coating

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