L'épaisseur des films déposés peut être mesurée à l'aide de différentes méthodes, chacune ayant ses propres exigences et applications. Les principales méthodes sont la profilométrie à stylet, l'interférométrie, la microscopie électronique à transmission (MET) et la spectrophotométrie, chacune étant adaptée à des épaisseurs de film et à des propriétés de matériau différentes.
Profilométrie et interférométrie à stylet :
La profilométrie au stylet et l'interférométrie sont des méthodes mécaniques qui nécessitent une rainure ou une étape entre le film et le substrat. Ces rainures sont créées soit en masquant des parties du substrat, soit en enlevant sélectivement des parties du film déposé. Dans la profilométrie à stylet, un stylet trace physiquement le profil de la surface, en mesurant la différence de hauteur entre le film et le substrat. L'interférométrie, quant à elle, utilise l'interférence des ondes lumineuses pour mesurer l'épaisseur. Cette méthode nécessite une surface hautement réfléchissante pour générer des franges d'interférence, qui sont ensuite analysées pour déterminer l'épaisseur du film. Les deux méthodes mesurent l'épaisseur en des points spécifiques, ce qui fait de l'uniformité du film un facteur critique pour la précision.Microscopie électronique à transmission (MET) :
La MET est utilisée pour analyser les films minces, en particulier dans la gamme de quelques nanomètres à 100 nm. Cette méthode implique l'utilisation d'un faisceau d'ions focalisés (FIB) pour préparer des échantillons d'épaisseur appropriée. La MET fournit une imagerie à haute résolution, permettant une analyse détaillée de la structure et de l'épaisseur des films. Elle est particulièrement utile pour les matériaux conducteurs et semi-conducteurs.
Spectrophotométrie :
La spectrophotométrie est utilisée pour mesurer des épaisseurs de film comprises entre 0,3 et 60 µm. Cette méthode utilise le principe de l'interférence, où l'interférence des ondes lumineuses est affectée par l'épaisseur et l'indice de réfraction du film. L'analyse des figures d'interférence permet de déterminer l'épaisseur du film. Cette méthode est efficace pour les films transparents et nécessite de connaître l'indice de réfraction du film.
Choix de la technique de mesure :
