Archives mensuelles : avril 2012

LA MESURE DE LA VÉRITÉ. INCONVÉNIENTS DE L'INTERFÉROMÉTRIE

Quelques réflexions sur ce qu'il faut prendre en compte lors de l'examen des deux lumières blanches profilomètre techniques. Les inconvénients de l'interférométrie en lumière blanche commencent par l'utilisation de logiciels et d'équations mathématiques pour détecter, grâce au système d'imagerie, le mouvement des franges sur l'écran lorsque l'échantillon ou la tête de mesure est déplacé vers le haut ou vers le bas selon des étapes spécifiques. La qualité de ces mesures dépend de ce que le logiciel et le système d'imagerie peuvent faire en termes de "détection" du mouvement de ces franges. Lorsqu'il s'agit de surfaces réfléchissantes et lisses, la précision des données est supérieure. C'est pourquoi la technique a été principalement développée pour les applications de semi-conducteurs où les surfaces sont souvent réfléchissantes et où les marches, si elles sont présentes, sont proches d'angles de 90°.

Cependant, avec une surface rugueuse et peu réfléchissante, l'interprétation logicielle de la surface réelle devient très éloignée de la vérité en raison des artefacts inhérents à la technique d'interférométrie. En outre, l'interférométrie est également extrêmement limitée en termes de mesure d'angle. Là encore, les logiciels peuvent désormais accomplir des miracles pour compléter les surfaces avec des informations supplémentaires telles que la forme prévue de la surface. La prévisualisation des données brutes est un moyen de savoir ce que le logiciel a manipulé, mais même le logiciel d'analyse primaire rend automatiquement une interprétation de ce à quoi doit ressembler la surface et complète automatiquement les points non mesurés à l'insu de l'utilisateur. Avec un logiciel intelligent, les artefacts peuvent être impossibles à distinguer des données réelles puisque le rendu de l'image 3D aura l'air parfait et que souvent les utilisateurs ne savent pas à quoi ressemble réellement leur surface. Cela est particulièrement vrai lorsqu'il s'agit de surfaces plus complexes et difficiles.

La rapidité est également évoquée comme une différence majeure entre les deux techniques. Il est vrai que l'interférométrie permet de mesurer plus rapidement une image du champ de vision pour évaluer la rugosité et le pas. Ce sont des avantages évidents lorsqu'il s'agit de surfaces semi-conductrices lisses. Mais là encore, si la surface à mesurer n'est pas lisse, les données peuvent être fournies plus rapidement mais sont loin d'être des données réelles. En outre, l'assemblage de surfaces fonctionne lorsque, là encore, la surface est lisse et réfléchissante et que les marqueurs de position sont clairs. La précision de l'assemblage diminue à mesure que la surface devient plus rugueuse et que les types de matériaux sont plus difficiles. Il peut devenir difficile de détecter les artefacts et les problèmes qui en découlent lorsque la surface est plus rugueuse que lorsque vous voyez une étape claire. Pour obtenir la meilleure résolution latérale, il est nécessaire d'utiliser un objectif 100x, ce qui limite la zone de mesure à environ 140 micromètres x 110 micromètres. Le nombre d'images à assembler peut devenir un problème lorsqu'on essaie d'obtenir des données précises sur des pièces plus grandes (100 images pour 1mmx1mm et 10000 images pour un 10mmx10mm). La résolution latérale de l'image est fonction du nombre de pixels de la caméra utilisée.

Contrairement à la technique manipulatrice de l'interférométrie, la technologie du chromatisme axial à lumière blanche mesure la hauteur directement à partir de la détection de la longueur d'onde qui frappe la surface de l'échantillon mis au point. Il s'agit d'une mesure directe, sans manipulation mathématique du logiciel. Cela permet d'obtenir une précision inégalée sur la surface mesurée car un point de données est soit mesuré avec précision sans interprétation du logiciel, soit pas du tout. Le logiciel peut compléter le point non mesuré, mais l'utilisateur en est pleinement conscient et peut être certain qu'il n'y a pas d'autres artefacts cachés. La technique peut également mesurer presque toutes les surfaces de matériaux avec des angles beaucoup plus élevés, jusqu'à plus de 80° dans certains cas. Le chromatisme axial peut balayer une longueur de plus de 30 cm en moins de 0,3 seconde. De nouveaux systèmes d'acquisition sont maintenant disponibles pour atteindre 31 000 points par seconde avec un balayage de 1m/s. Les nouveaux capteurs linéaires avec Chromatisme Axial peuvent en fait mesurer jusqu'à 324 000 points par seconde. Une image typique acquise par un interféromètre comporterait moins de 1 000 000 de points de données par champ de vision. Avec un capteur linéaire de chromatisme axial, le balayage prend quelques secondes, ce qui signifie que la vitesse réelle est très proche de celle de l'interférométrie, tout en fournissant des données plus exactes. La vitesse doit donc être considérée en fonction de l'application elle-même.

La croissance de la technique d'interférométrie est principalement due à son succès dans les industries aux moyens financiers plus importants. Par conséquent, le coût de l'interférométrie est généralement deux fois plus élevé que celui des systèmes de chromatisme axial ayant une résolution similaire et une capacité plus large. D'après notre expérience, 90% des applications sont mieux servies en utilisant la technique du chromatisme axial. Les clients qui ont choisi la technologie du chromatisme axial ont rarement été déçus alors que le choix de l'interférométrie comporte de nombreux écueils. Et le regret est presque toujours le même : l'inconvénient de l'interférométrie, qui offre une large capacité de mesure et des données fiables, est associé à un prix élevé.

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