FR2578047A1 - Method and device for monitoring the surface condition of a component, application to quality control of conducting or semiconducting thin films - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE DE L'ETAT DE SURFACE
D'UNE PIECE, APPLICATION AU CONTROLE DE LA QUALITE DE
COUCHES MINCES CONDUCTRICES OU SEMICONDUCTRICES
La présente invention concerne un procédé et
un dispositif de contrôle de L'état de surface d'une
pièce. Elle s'applique en particulier au contrôle de
la qualité de couches minces c-onductrices ou semicon
ductrices et notamment au contrôle non destructif de
la qualité de films minces électriquement conducteurs,
par exemple en aluminium, que L'on est amené à former
au cours de la fabrication des circuits intégrés.SURFACE CONDITION MONITORING METHOD AND DEVICE
OF ONE PIECE, APPLICATION TO QUALITY CONTROL OF
CONDUCTIVE OR SEMICONDUCTOR THIN FILMS
The present invention relates to a method and
a device for controlling the surface finish of a
room. It applies in particular to the control of
the quality of thin co-inductive layers or semicon
conductive and in particular to the non-destructive testing of
the quality of electrically conductive thin films,
for example aluminum, which we are led to form
during the manufacture of integrated circuits.
On connaît déjà une technique de contrôle de
L'état de surface d'une pièce, en particulier d'une
couche mince électriquement conductrice ou semicon
ductrice, technique qui consiste à effectuer des ob
servations microscopiques de ladite surface.We already know a technique for controlling
The surface condition of a part, in particular a
electrically conductive thin layer or semicon
ductive, technique which consists in carrying out ob
microscopic servations of said surface.
Cette technique présente les inconvénients
suivants : elle est pénible à utilisée pour l'opera-
teur qui réalise des observations et bonne des re-sul-
tats fortement dépendants de cet opérateur,
La présente invention a pour but de remédier
aux inconvénients précédents en proposant un procédé
et un dispositif de contrôle de L'état de -surface
d'une pièce, qui sont simples et peu éprouvants pour
l'utilisateur et qui fournissent des informations in
dépendantes de ce dernier.This technique has the disadvantages
following: it is painful to use for the opera-
tutor who makes observations and good re-sul-
states highly dependent on this operator,
The object of the present invention is to remedy
to the previous drawbacks by proposing a method
and a device for monitoring the State of the surface
parts, which are simple and inexpensive to
user and who provide information in
dependent on the latter.
De façon précise, la présente invention a
tout d'abord pour objet un procédé de contrôle de
l'état de surface d'une portion d'une pièce, caracté
risé en ce qu'il consiste :
- à diriger sur cette surface un faisceau de lumière
appartenant au domaine infrarouge ou visible,
- à effectuer une mesure de l'intensité de la compo
sante spéculaire de la lumière alors réfléchie par la surface, et - à déterminer la réflectivité de la surface à partir
de cette mesure, pour contrôler ainsi L'état de sur
face de ladite portion.Specifically, the present invention has
first of all, a method of controlling
the surface condition of a portion of a part, character
laughed at in that it consists:
- to direct a beam of light on this surface
belonging to the infrared or visible domain,
- measure the intensity of the composition
specular health of the light then reflected by the surface, and - to determine the reflectivity of the surface from
of this measurement, to thus control The state of on
face of said portion.
De préférence, La lumière utilisée est issue d'un laser qui fournit une lumière plus intense que les sources lumineuses classiques. Preferably, the light used comes from a laser which provides more intense light than conventional light sources.
De préférence également, la pièce étant faite d'un matériau susceptible de s'oxyder pour donner un oxyde transparent à la lumière, ladite Lumière est polarisée paraLlèlement au plan d'incidence du faisceau et l'angle d'incidence de ce faisceau est voisin de l'angle de Brewster correspondant à L'oxyde du matériau. Ainsi, la mesure de reflectivíté n'est elle pas perturbée par La présence éventuelLe d'une couche d'oxyde à La surface de La pièce. Preferably also, the part being made of a material capable of oxidizing to give a transparent oxide to light, said light is polarized parallel to the plane of incidence of the beam and the angle of incidence of this beam is close of the Brewster angle corresponding to the oxide of the material. Thus, the measurement of reflectivity is not disturbed by the possible presence of an oxide layer on the surface of the part.
Se ton un mode de mise en oeuvre préféré du procédé objet de l'invention, celui-ci consiste en outre à effectuer une mesure de L'intensité du faisceau dirigé sur La surface, cette intensité étant prise comme référence, et à déterminer aLors La ré flectivité à partir du rapport de l'intensité de la composante spéculaire à cette intensité de référence. According to a preferred mode of implementation of the method which is the subject of the invention, it also consists in carrying out a measurement of the intensity of the beam directed on the surface, this intensity being taken as a reference, and in determining a reflectivity from the ratio of the intensity of the specular component to this reference intensity.
On s'affranchit ainsi des éventuelles fluctuations de fréquence et d'intensité du faisceau de lumière.This avoids possible fluctuations in frequency and intensity of the light beam.
La présente invention concerne également un dispositif de contrôle de L'état de surface d'une portion d'une pièce, permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention et caractérisé en ce qu'il comprend - une source de lumière appartenant au domaine infra
rouge ou visible, prévue pour envoyer un faisceau de
cette lumière sur la surface, - des moyens de sélection destinés à extraire la com
posante spéculaire de La lumière alors réfléchie par la surface et, - des moyens de mesure de l'intensité de cette compo
sante spéculaire, de manière à pouvoir déterminer la
réflectivité de la surface et contrôler ainsi l'état
de surface de ladite portion.The present invention also relates to a device for controlling the surface condition of a portion of a part, enabling the method of the invention to be implemented and characterized in that it comprises - a light source belonging to the infra domain
red or visible, intended to send a beam of
this light on the surface, - selection means intended to extract the com
specular exposure of the light then reflected by the surface and, - means of measuring the intensity of this composition
specular health, so that you can determine the
reflectivity of the surface and thus control the state
of the surface of said portion.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, les moyens de sélection comprennent une-optique convergente prévue pour capter la- lumière réfléchie par la surface et un diaphragme placé au plan focal image de l'optique. According to a particular embodiment of the device which is the subject of the invention, the selection means comprise a converging optic intended to capture the light reflected by the surface and a diaphragm placed in the focal image plane of the optic.
De préférence, le dispositif objet de l1in- vention comprend en outre des moyens de polarisation de la lumière émise par la source, suivant le plan d'incidence de cette lumière sur la surface. Comme on l'a déjà vu plus haut, dans le cas où la pièce est faite d'un matériau susceptible de s'oxyder pour donner un oxyde transparent à La lumière, ceci permet, en orientant la source de lumière de telle façon que le faisceau lumineux émis par elle tombe sur la surface sour une incidence voisine de l'angle de Brewster correspondant à l'oxyde du matériau, d'éviter que la mesure de réflectivité soit perturbée par la présence d'une couche d'oxyde à la surface d-e la pièce. Preferably, the device which is the subject of the invention furthermore comprises means for polarizing the light emitted by the source, according to the plane of incidence of this light on the surface. As already seen above, in the case where the part is made of a material capable of oxidizing to give a transparent oxide to light, this allows, by orienting the light source in such a way that the light beam emitted by it falls on the surface at an incidence close to the Brewster angle corresponding to the oxide of the material, to avoid that the reflectivity measurement is disturbed by the presence of an oxide layer on the surface of the room.
Selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend en outre des moyens de prélèvement d'une partie du faisceau émis par la source et des moyens de mesure de l'intensité de cette partie du faisceau, ce qui permet de s'affranchir des fluctuations d'intensité et de fréquence de la source de lumière, comme on la déjà vu plus haut. According to a preferred embodiment of the device which is the subject of the invention, it further comprises means for taking off part of the beam emitted by the source and means for measuring the intensity of this part of the beam, this which overcomes the intensity and frequency fluctuations of the light source, as we have already seen above.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le dispositif comprend en outre des moyens de réale x ion de la composante spéculaire, du côté du faisceau émis par la source et les mayens de mesure et les moyens de sélection sont placés de ce coté, les moyens de sélection étant disposés de façon à capter la lumière réfléchie par les moyens de réflexion. According to another preferred embodiment, the device further comprises means for realizing the specular component, on the side of the beam emitted by the source and the measurement means and the selection means are placed on this side, the means selection elements being arranged so as to capture the light reflected by the reflection means.
De préférence, la source est un laser. Preferably, the source is a laser.
La présente invention concerne enfin L'application du procédé. objet de-l'invention au contrôle de La qualité d'une couche mince électriquement conductrice ou semiconductrice, cette couche constituant alors ladite pièce. The present invention finally relates to the application of the method. object of the invention to control the quality of an electrically conductive or semiconductor thin layer, this layer then constituting said part.
En effet, dans le domaine des circuits intégrés, le contrôle de la qualité des couches minces formées en cours de fabrication de ces circuits, par évaporation, par pulvérisation ou par Les techniques
CVD ou LPCVD, est une opération rendue de plus en plus nécessaire compte tenu de La tendance à l'augmentation de la densité d'intégration des circuits intégrés, augmentation qui est obtenue par La réduction des dimensions des motifs élémentaires tels que les grilles, les contacts ou Les interconnexions. Cette accroissement de la densité d'intégration s'accompagne d'une augmentation du nombre de niveaux d'interconnexions, ce qui permet de tirer profit au mieux des possibiti- tés d'intégration. En conséquence, un contrôle de plus en plus poussé des opérations de lithographie, c'est å-dire de gravure des motifs, est necessaire, ce qui oblige à contrôler avec le plus grand soin les caractéristiques (épaisseur et homogénéité des caractéristiques physico-chimiques) des couches minces que l'on est amené à graver après les avoir formées, caractéristiques dont dépend la qualité des résultats obtenus ultérieurement en lithographie.Indeed, in the field of integrated circuits, the quality control of the thin layers formed during the manufacture of these circuits, by evaporation, by spraying or by techniques.
CVD or LPCVD, is an operation made more and more necessary taking into account The tendency to increase the density of integration of integrated circuits, increase which is obtained by the reduction of the dimensions of the elementary patterns such as the grids, the contacts or interconnections. This increase in integration density is accompanied by an increase in the number of interconnection levels, which makes it possible to take full advantage of the integration possibilities. Consequently, an increasingly thorough control of the lithography operations, that is to say of engraving of the patterns, is necessary, which means that the characteristics must be checked with the greatest care (thickness and homogeneity of the physicochemical characteristics ) thin layers which one has to engrave after having formed them, characteristics on which the quality of the results obtained subsequently in lithography depends.
La réflectivité d'une couche mince conductrice ou semiconductrice est un paramètre qui est fonction de l'état de surface de la couche et plus précisément de la rugosité de celle-ci, une faible rugosité correspondant à une forte réflectivité de la surface de la couche. La rugosité est elle-même fortement dépendante des conditions de préparation et de la nature physico-chimique de la couche. The reflectivity of a thin conductive or semiconductor layer is a parameter which depends on the surface state of the layer and more precisely on the roughness of the latter, a low roughness corresponding to a high reflectivity of the surface of the layer. . The roughness is itself strongly dependent on the preparation conditions and the physico-chemical nature of the layer.
On a trouvé que, inversement, une mesure de réflectivité permet de contrôler les caractéristiques physico-chimiques desdites couches minces et donc le fonctionnement des appareils permettant la formation de ces couches. En d'autres termes, selon l'invention, pour contrôler la qualité d'une couche mince électriquement conductrice ou semiconductrice, on en mesure la réflectivité par le procédé indiqué plus haut, une bonne valeur de réflectivité, c'est-à-dire une valeur supérieure à une valeur de référence que l'on s'est fixée, permettant d'affirmer que la couche correspondante est de bonne qualité et donc acceptable, tandis qu'une valeur de réflectivité inférieure à cette valeur de référence indique que la couche est de mauvaise qualité et n'est donc pas acceptable. It has been found that, conversely, a measure of reflectivity makes it possible to control the physicochemical characteristics of said thin layers and therefore the operation of the devices allowing the formation of these layers. In other words, according to the invention, to control the quality of an electrically conductive or semiconductor thin layer, the reflectivity is measured by the method indicated above, a good reflectivity value, that is to say a value greater than a reference value that has been set, making it possible to affirm that the corresponding layer is of good quality and therefore acceptable, while a reflectivity value lower than this reference value indicates that the layer is of poor quality and therefore not acceptable.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 et 2 sont des vues schématiques de modes de realisation particuliers du dispositif objet de l'invention. The present invention will be better understood on reading the description which follows, of embodiments given purely by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended drawings in which FIGS. 1 and 2 are schematic views of particular embodiments of the device which is the subject of the invention.
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention qui comprend essentiellement un support 2 sur lequel repose une pièce 4 dont on souhaite contrôler l'état de surface, une source lumineuse, par exemple constituée par un laser 6, et un photodétecteur 8 fournissant un signal dont l'intensité est proportionnelle à L'intensité lumineuse que le photodétecteur reçoit. Ce photodétecteur 8 peut être relié à un moyen 10 d'affichage de la valeur de L'intensité I de ce signal. In Figure 1, there is shown schematically a first particular embodiment of the device object of the invention which essentially comprises a support 2 on which rests a part 4 which one wishes to control the surface condition, a light source, for example constituted by a laser 6, and a photodetector 8 providing a signal whose intensity is proportional to the light intensity that the photodetector receives. This photodetector 8 can be connected to a means 10 for displaying the value of the intensity I of this signal.
La pièce 4 est par exemple constituée par une couche métallique 12 déposée sur un substrat 14 tel qu'une plaquette de circuits intégrés. La pièce 4 peut reposer horizontalement sur Le support 2. Lorsque ce n'est pas le cas, elle est bien entendu fixée au support. The part 4 is for example constituted by a metal layer 12 deposited on a substrate 14 such as a wafer of integrated circuits. The part 4 can rest horizontally on the support 2. When this is not the case, it is of course fixed to the support.
La laser 6 est orienté de façon à envoyer un faisceau Lumineux parallèle 16 sur la couche 12 qui réfléchit alors ce faisceau, la lumière réfléchie comprenant une composante spéculaire 18 encore appelée "faisceau réfléchi", obéissant à la loi normale de la
réflexion (selon laquelle les angles d'incidence i et de réflexion r, comptés par rapport à la normale N à la couche 12, au point d'impact du faisceau issu du laser 6, sont égaux) et une composante diffusée qui n'obéit pas à cette loi de la réflexion et dont l'importance est fonction de la rugosité de la couche 12.The laser 6 is oriented so as to send a parallel light beam 16 on the layer 12 which then reflects this beam, the reflected light comprising a specular component 18 also called "reflected beam", obeying the normal law of
reflection (according to which the angles of incidence i and of reflection r, counted with respect to the normal N at the layer 12, at the point of impact of the beam coming from the laser 6, are equal) and a scattered component which does not obey not to this law of reflection and whose importance is a function of the roughness of the layer 12.
Le photodétecteur 8 est disposé de façon à capter cette composante spéculaire 18. Afin qu'il ne capte que cette composante ou, en d'autres termes, afin d'empêcher la composante diffusée de parvenir au photodétecteur 8, on dispose sur le trajet du faisceau réfléchi 18 une lentille convergente 20 qui focalise ce faisceau et l'on place un diaphragme 22 au plan focal image de la lentille 20, le photodétecteur étant situé immédiatement derrière le diaphragme 22 par rapport à la lentille 20. The photodetector 8 is arranged so as to pick up this specular component 18. So that it only picks up this component or, in other words, in order to prevent the scattered component from reaching the photodetector 8, the path of the reflected beam 18 a converging lens 20 which focuses this beam and a diaphragm 22 is placed in the image focal plane of the lens 20, the photodetector being located immediately behind the diaphragm 22 relative to the lens 20.
La réflectivité R de la surface est proportionnelle à l'intensité I du signal fourni par le photodétecteur, le coefficient de proportionalité dépendant du photodétecteur 8 et du moyen d'affichage 10 et pouvant être déterminé par L'examen d'un échantillon de résistivité connue. The reflectivity R of the surface is proportional to the intensity I of the signal supplied by the photodetector, the coefficient of proportionality depending on the photodetector 8 and on the display means 10 and which can be determined by examining a sample of known resistivity .
De préférence, on dispose sur la trajet du faisceau incident 16 un moyen 2?, tel qu'un cube séparateur, permettant de prélever une partie de ce faisceau et un autre photodétecteur 24 convenablement diaphragmé est prevu pour capter ladite partie. Ce photodétecteur 24 délivre un signal d'intensité 10 proportionnelle à l'intensité lumineuse de ladite partie. Le photodétecteur 24 peut être relaté à un moyen 26 d'affichage de l'intensité lo du signal qu'il délivre. Preferably, on the path of the incident beam 16, there is a means 2?, Such as a separating cube, making it possible to take a part of this beam and another suitably diaphragmed photodetector 24 is provided to capture said part. This photodetector 24 delivers an intensity signal 10 proportional to the light intensity of said part. The photodetector 24 can be related to a means 26 for displaying the intensity lo of the signal which it delivers.
Ceci permet de calculer directement la réflectivité R de la surface de la couche 12 par "rat i omét rie", La réflectivité R étant proportionnelle au rapport I/Io, le coefficient de proportionnalité K étant fonction des photodétecteurs 8, 24 et des moyens d'affichage 10, 26 et pouvant être déterminé par t'examen d'un échantillon dont la réflectivité est connue. Cette technique utilisant le signal d'intensité 10 que l'on peut appeler "signal de référence", en plus du signal d'intensité I que l'on peut appeler "signal de mesure", permet de s'affranchir des fluctuations d'intensité et des dérives en fréquence du laser 6.This makes it possible to directly calculate the reflectivity R of the surface of the layer 12 by "rat i omometry", The reflectivity R being proportional to the ratio I / Io, the coefficient of proportionality K being a function of the photodetectors 8, 24 and the means of display 10, 26 and which can be determined by examining a sample of which the reflectivity is known. This technique using the intensity signal 10 which can be called "reference signal", in addition to the intensity signal I which can be called "measurement signal", makes it possible to overcome fluctuations in intensity and frequency drifts of the laser 6.
La couche 12, notamment lorsqu'il s'agit d'une couche métallique, est susceptible d'être oxydée superficiellement. C'est en particulier le cas des couches d'aluminium qui présentent en surface une mince couche d'alumine de l'ordre de 4 à 10 nm. La couche d'oxyde superficielle risque de perturber les mesures de resistivité. Pour remédier à cet inconve- nient, on dispose sur le trajet du faisceau incident 16, entre le laser 6 et les moyens de prélèvement 22, un polariseur 28 prévu pour polariser la lumière issue du laser dans le plan d'incidence du faisceau 16 qui est un plan vertical lorsque le substrat 12 est disposé horizontalement.En outre, l'ensemble 30, constitué par le laser 6, le photodétecteur 24, le polariseur 28 et les moyens de prélèvement 22 est orienté de façon que l'angle d'incidence du faisceau lumineux 16 soit voisin de l'angle de Brewster i B correspondant à la couche d'oxyde parasite. Bien entendu, l'ensemble 32 comprenant le photodétecteur 8, la lentille 20 et le diaphragme 22 est alors réglé de façon que le faisceau réfléchi 18, formant un angle i B avec la normale N, soit capté par le photodétecteur 8. Dans ces conditions, la réflexion de La lumière sur la couche 12 n'est pas affectée par la présence de la couche super ficelle d'oxyde et la réflectivité mesurée est effectivement celle de la couche 12.Dans le cas d'une couche d'aluminium, l'angle de Brewster pour l'alumine étant de l'ordre de 590, on peut choisir pour le faisceau lumineux 16 un angle d'incidence compris entre 490 et 690, par exemple un angle de 640. Layer 12, in particular when it is a metallic layer, is capable of being surface oxidized. This is particularly the case for aluminum layers which have a thin layer of alumina on the surface of the order of 4 to 10 nm. The surface oxide layer may disturb the resistivity measurements. To remedy this drawback, there is available on the path of the incident beam 16, between the laser 6 and the sampling means 22, a polarizer 28 provided for polarizing the light coming from the laser in the plane of incidence of the beam 16 which is a vertical plane when the substrate 12 is arranged horizontally. In addition, the assembly 30, constituted by the laser 6, the photodetector 24, the polarizer 28 and the sampling means 22 is oriented so that the angle of incidence of the light beam 16 is close to the Brewster angle i B corresponding to the parasitic oxide layer. Of course, the assembly 32 comprising the photodetector 8, the lens 20 and the diaphragm 22 is then adjusted so that the reflected beam 18, forming an angle i B with the normal N, is picked up by the photodetector 8. Under these conditions , the reflection of Light on layer 12 is not affected by the presence of the super-thin oxide layer and the reflectivity measured is effectively that of layer 12. In the case of an aluminum layer, the Brewster angle for alumina being of the order of 590, it is possible to choose for the light beam 16 an angle of incidence between 490 and 690, for example an angle of 640.
Dans le cas où le dispositif selon l'inven- tion est destiné à contrôler des couches qui sont toujours constituées du même matériau, les ensembles 30 et 32 peuvent être fixés une fois pour toutes avec des orientations convenables. Mais dans le cas où l'on souhaite examiner avec ce dispositif des couches de différents matériaux, les ensembles 30 et 32 peuvent être rendus orientables et montés à cet effet sur des platines d'orientation non représentées, par exemple du genre de celles qui sont commercialisées par la société Microcontrôle, afin de pouvoir effectuer les réglages relatifs à l'angle de Brewster. In the case where the device according to the invention is intended to control layers which are always made of the same material, the assemblies 30 and 32 can be fixed once and for all with suitable orientations. But in the case where it is desired to examine with this device layers of different materials, the assemblies 30 and 32 can be made orientable and mounted for this purpose on orientation plates not shown, for example of the kind of those which are marketed by the company Microcontrôle, in order to be able to make the adjustments relating to the Brewster angle.
La lumière envoyée sur la couche 12 peut être monochromatique ou polychromatique. La ou lés longueurs d'onde de cette lumière sont choisies de façon à être de l'ordre de grandeur de la tailLe des rugosités que présente la surface de la couche 12. The light sent to the layer 12 can be monochromatic or polychromatic. The wavelength or wavelengths of this light are chosen so as to be of the order of magnitude of the size of the roughness exhibited by the surface of the layer 12.
Aussi choisit-on de préférence une lumière appartenant au domaine visible, cette lumière ayant par exemple une longueur d'onde de 632,8 nm. Une telle longueur d'onde est particulièrement adaptée à l'étude de couches d'aluminium et peut être obtenue au moyen d'un laser à hélium-néon.We therefore preferably choose a light belonging to the visible range, this light having for example a wavelength of 632.8 nm. Such a wavelength is particularly suitable for the study of aluminum layers and can be obtained by means of a helium-neon laser.
La surface de mesure de la couche 12 éclairée par le faisceau laser, doit être d'une part suffisamment grande pour que la mesure de réflectivité puisse être effectuée sur un nombre suffisamment élevé de diffuseurs élémentaires (rugosités) afin d'obtenir une valeur moyenne de réflectiité qui soit représentative de l'échantillon étudié, et d'autre part, aussi petite que possible pour permettre des mesures locales afin de pouvoir effectuer une cartographie de réflectivité. L'éclairage, par le faisceau Laser, d'une surface de mesure de l'ordre de 0,5 mm de diamètre constitue un bon compromis entre ces deux exigences. The measurement surface of the layer 12 illuminated by the laser beam must firstly be large enough for the reflectivity measurement to be carried out on a sufficiently large number of elementary diffusers (roughness) in order to obtain an average value of reflectivity which is representative of the sample studied, and on the other hand, as small as possible to allow local measurements in order to be able to carry out a reflectivity mapping. The illumination by the laser beam of a measurement surface of the order of 0.5 mm in diameter constitutes a good compromise between these two requirements.
Au lieu d'être calculée par les utilisateurs du dispositif selon l'invention, la réflectivité peut être calculée par des moyens électroniques de traitement comprenant un circuit diviseur 34 qui comporte deux entrées respectivement reliées aux sorties des photodétecteurs 8 et 24 et prévues pour calculer Le rapport I/Io des signaux fournis par ces photodétecteurs, et un circuit multiplicateur 36 dont l'entrée est reliée à la sortie du circuit diviseur 34 et qui est prévu pour calculer la réflectivité R en pourcentage, en multipliant le rapport Illo par un coefficient de proportionnalité K1 fonction des photodétecteurs 8, 24 et des moyens électroniques de traitement utilisés, ce coefficient K1 pouvant être déterminé en utilisant un échantillon de réflectivité R connue. Instead of being calculated by the users of the device according to the invention, the reflectivity can be calculated by electronic processing means comprising a divider circuit 34 which has two inputs respectively connected to the outputs of the photodetectors 8 and 24 and provided for calculating the I / Io ratio of the signals supplied by these photodetectors, and a multiplier circuit 36 whose input is connected to the output of the divider circuit 34 and which is provided for calculating the reflectivity R as a percentage, by multiplying the ratio Illo by a coefficient of proportionality K1 as a function of the photodetectors 8, 24 and of the electronic processing means used, this coefficient K1 can be determined using a sample of known reflectivity R.
Enfin, la sortie du circuit multiplicateur peut être reliée à l'entrée de moyens 38 d'affichage de la réflectivité et/ou à l'entrée d'un circuit à seuil 40 prévu pour comparer la valeur de la réflecti vité obtenue à une valeur de référence, ou seuil, déterminée par les utilisateurs et pour fournir en
sortie un signal Logique à deux niveaux correspondant respectivement à une valeur inférieure au seuil et à une valeur supérieure au seuil, le signal fourni par la sortie de ce circuit à seuil 40 pouvant être envoyé dans des moyens d'affichage 42 destinés à indiquer si la valeur de résistivité obtenue est acceptable (supérieure au seuil) ou non.Finally, the output of the multiplier circuit can be connected to the input of means 38 for displaying the reflectivity and / or to the input of a threshold circuit 40 provided for comparing the value of the reflectivity obtained with a value of reference, or threshold, determined by the users and to provide
output a two-level logic signal corresponding respectively to a value below the threshold and to a value greater than the threshold, the signal provided by the output of this threshold circuit 40 can be sent to display means 42 intended to indicate whether the resistivity value obtained is acceptable (above the threshold) or not.
Dans le cas où le support 2 est mobile grâce à des moyens de déplacement non représentés, on peut également effectuer plusieurs mesures de résistivité en différentes zones de la couche 12 et mémoriser les signaux de sortie délivrés par le circuit à seuil 40 et correspondant à ces différentes zones, dans des moyens électroniques prévus pour agir, en fonction du nombre de résultats acceptables, sur les moyens de déplacement du support 2 afin d'orienter celui-ci, et donc le substrat qu'il porte, dans une certaine direction lorsque la couche 12 est considérée comme acceptable compte tenu des résultats de réflectivité obtenus, et dans une autre direction lorsque la couche n'est pas considérée comme acceptable. In the case where the support 2 is movable by means of displacement not shown, it is also possible to carry out several resistivity measurements in different zones of the layer 12 and to store the output signals delivered by the threshold circuit 40 and corresponding to these different zones, in electronic means intended to act, as a function of the number of acceptable results, on the means of displacement of the support 2 in order to orient the latter, and therefore the substrate which it carries, in a certain direction when the layer 12 is considered acceptable taking into account the reflectivity results obtained, and in another direction when the layer is not considered acceptable.
Sur la figure 2, on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention dans lequel le photodétecteur 8, la lentille 20 et le diaphragme 22 sont situés du même côté de la couche 12 que le laser 6. FIG. 2 schematically shows another particular embodiment of the device which is the subject of the invention in which the photodetector 8, the lens 20 and the diaphragm 22 are located on the same side of the layer 12 as the laser 6.
Pour ce faire, le dispositif est muni d'un premier réflecteur 44 par exemple constitué par un prisme ou un coin de cube et destiné à capter le faisceau réfléchi 18 et à renvoyer celui-ci suivant sa direction de propagation, sur un second réflecteur 46 lui-même prévu pour réfléchir le faisceau qu'il reçoit en direction de la lentille 20 convenablement disposée à cet effet.To do this, the device is provided with a first reflector 44 for example constituted by a prism or a cube corner and intended to collect the reflected beam 18 and to return it in its direction of propagation, to a second reflector 46 itself provided for reflecting the beam which it receives in the direction of the lens 20 suitably arranged for this purpose.
Dans le dispositif schématiquement représenté sur la figure 2, l'ensemble 48 constitué par le laser 6, le polariseur 28, les moyens de prélèvement 22-, le photodétecteur 24, la lentille 20, le diaphragme 22, et le photodétecteur 8, ainsi que le premier et le second réflecteurs 44 et 46 peuvent être fixes lorsque l'angle d'incidence du faisceau. lumineux 16 est fixe une fois pour toutes, ou rendus mobiles, grâce à des moyens de déplacement non représentés, lorsque l'on souhaite pouvo-ir faire varier l'angle d'incidence du faisceau lumineux 16. In the device schematically represented in FIG. 2, the assembly 48 constituted by the laser 6, the polarizer 28, the sampling means 22-, the photodetector 24, the lens 20, the diaphragm 22, and the photodetector 8, as well as the first and second reflectors 44 and 46 can be fixed when the angle of incidence of the beam. light 16 is fixed once and for all, or made mobile, by means of displacement, not shown, when it is desired to be able to vary the angle of incidence of the light beam 16.
Dans le cas où le premier réflecteur 44 est un coin de cube, qui a la propriété de réfléchir un faisceau lumineux incident suivant la direction de ce faisceau, quelle que soit cette direction, ce premier réflecteur 44 peut alors être fixé une fois pour toutes. In the case where the first reflector 44 is a cube corner, which has the property of reflecting an incident light beam in the direction of this beam, whatever this direction, this first reflector 44 can then be fixed once and for all.
Du fait de sa structure "repliée", le dispositif représenté sur la figure 2 est très compact et peut être réalisé de façon à s'inscrire dans un cube dont le côté ne dépasse pas 40 cm. Due to its "folded" structure, the device shown in FIG. 2 is very compact and can be made so as to fit into a cube whose side does not exceed 40 cm.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8502845A FR2578047B1 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE SURFACE CONDITION OF A PART, APPLICATION TO THE QUALITY CONTROL OF CONDUCTIVE OR SEMICONDUCTOR THIN FILMS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8502845A FR2578047B1 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE SURFACE CONDITION OF A PART, APPLICATION TO THE QUALITY CONTROL OF CONDUCTIVE OR SEMICONDUCTOR THIN FILMS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2578047A1 true FR2578047A1 (en) | 1986-08-29 |
| FR2578047B1 FR2578047B1 (en) | 1990-11-30 |
Family
ID=9316679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8502845A Expired - Lifetime FR2578047B1 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE SURFACE CONDITION OF A PART, APPLICATION TO THE QUALITY CONTROL OF CONDUCTIVE OR SEMICONDUCTOR THIN FILMS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2578047B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993000566A1 (en) * | 1991-06-27 | 1993-01-07 | Macmillan Bloedel Limited | Roughness detector |
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1985
- 1985-02-27 FR FR8502845A patent/FR2578047B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2578047B1 (en) | 1990-11-30 |
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