Chapitre 4 Banc de caractérisation
4.8 Autres moyens de caractérisation
4.8.1 Profilomètre STIL
Le profilomètre STIL est basé sur la microscopie confocale avec un codage chromatique, [127]. L’altitude locale du composant est calculée à partir de la longueur d’onde passant à travers un trou de filtrage. Comme dans le cas de la microscopie confocale, la mesure étant ponctuelle, un balayage en x et y est nécessaire afin de reconstruire la cartographie tri-dimensionnelle. Toutefois, cette mesure n’est pas basée sur l’interférométrie et n’est donc pas confrontée au problème de l’ambiguïté de la phase.
4.8.2 Microscope électronique à balayage
Au L.A.A.S., un microscope électronique à balayage a été utilisé pour caractériser nos structures. Il permet d’atteindre des résolutions très élevées sur des petits champs et a été particulièrement précieux pour les développements technologiques.
4.8.3 Microscope optique
L’équipe a fait récemment l’acquisition d’un microscope optique couplé à une caméra couleur. Ce microscope est surtout utilisé dans la présélection des composants et pour un rapide dimensionnement. En réglant l’ouverture numérique de l’objectif, il est possible d’atteindre le même champ et la même ouverture que le banc interférométrique en configuration grande résolution. Il est alors possible d’évaluer la taille du domaine sur lequel le composant présentera un signal interférométrique. Cela revient à sélectionner les composants présentant les surfaces les moins courbées possible, pour les tester ensuite sur le banc.
4.8.4 Rugosimètre
Un rugosimètre permet de mesurer l’état de surface de manière locale et donc d’extraire la valeur de la rugosité des couches. Cela se fait en balayant la surface du composant avec un spot de deux microns de diamètre ; cette taille fixant la résolution dans le plan. La résolution hors du plan a été estimée à un nanomètre en mesurant un étalon super-poli.
4.9 Conclusion
4.9 Conclusion
Un banc de caractérisation interférométrique a été développé pour étudier le comportement opto-mécanique des micro-miroirs déformables. Les caractéristiques générales de ce banc sont résumées dans la Table 4-7.
Table 4-7 Résumé des caractéristiques du banc
Des améliorations sont prévues dans un avenir proche. Les plus importantes sont la mise en application de la stroboscopie pour les mesures dynamiques, ce qui permettrait d’accéder au retard de phase mécanique du mouvement et le développement de moyens de test thermique basés sur l’utilisation d’un élément Peltier au contact du composant. Des instruments de mesures complémentaires tels que des microscopes électroniques à balayage et optiques ont été mis en œuvre afin de compléter les mesures sur les composants.
Dans les chapitres suivants, les résultats de caractérisation seront comparés lorsque cela est possible aux résultats fournis par les simulations.
Petit champ Grand champ
Grandissement 5X 0.33X
Résolution dans le plan 3 µm 100 µm (centre) 250 µm (bord)
Champ 1,4 mm 25 mm
Précision verticale <7 nm PtV, <1 nm rms <100 nm PtV, <10nm rms Résolution verticale <3 nm rms mode simple
<0,3 nm rms mode moyenné <0,6 nm rms mode moyenné <3 nm rms mode simple Gamme de fréquences
mesurables [10* fréquence d’acquisition, ∞[ Amplitude dynamique <120nm
Chapitre 4 Banc de caractérisation
152
4.10 Références
[97] K. Creath and A. Morales, chapitre 17 « Contact and noncontact profilers » dans D. Malacara, Optical Shop Testing, Second Edition, John Wiley & Sons, 1992
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[107] D. Malacara, M. Servin, Z. Malacara, « Interferogram analysis for optical testing », Marcel Dekker, Inc, 1998
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broad-banwidth interferometry », US Patent n°5,633,715
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4.10 Références
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Chapitre 4 Banc de caractérisation