La mesure de l'épaisseur d'un film mince déposé pendant l'évaporation est cruciale pour garantir la qualité et l'uniformité du film.
Deux méthodes principales sont utilisées pour mesurer cette épaisseur : la profilométrie à stylet et l'interférométrie.
2 méthodes expliquées
1. Profilométrie au stylet
La profilométrie au stylet consiste à utiliser un stylet qui se déplace sur la surface du film.
Le stylet détecte le mouvement vertical lorsqu'il rencontre une rainure ou une marche, qui correspond à l'épaisseur du film.
Cette méthode est simple et permet d'obtenir des profils de surface détaillés.
Cependant, elle nécessite un contact physique avec le film, ce qui risque d'endommager les surfaces délicates.
2. L'interférométrie
L'interférométrie utilise des ondes lumineuses pour mesurer l'épaisseur du film.
Lorsque la lumière est réfléchie sur le film et le substrat, des motifs d'interférence sont créés en raison de la différence entre les longueurs de trajet optique.
Ces franges d'interférence peuvent être analysées pour déterminer l'épaisseur du film.
Cette méthode est non invasive et convient aux films délicats, mais l'interprétation des motifs d'interférence peut s'avérer plus complexe que celle de la profilométrie au stylet.
Optimisation et considérations
La précision de ces mesures est influencée par plusieurs facteurs.
Il s'agit notamment de la pureté du film déposé, qui dépend de la qualité du vide et de la pureté du matériau d'origine.
Des taux de dépôt plus élevés sous une pression de vide donnée peuvent conduire à une plus grande pureté du film en minimisant l'inclusion d'impuretés gazeuses.
La géométrie de la chambre d'évaporation et les collisions avec les gaz résiduels peuvent affecter l'uniformité de l'épaisseur du film.
Pour les films plus épais, des méthodes telles que l'évaporation thermique utilisant des cuves d'évaporation et des creusets sont préférables aux filaments métalliques, qui sont limités par la taille du filament.
L'évaporation par faisceau d'électrons permet un contrôle étroit de la vitesse d'évaporation, ce qui la rend adaptée au dépôt de matériaux ou de composés complexes.
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