3D

Frederic WYCZISK <frederic.wyczisk@thalesgroup.com>
17-12-2009 10:33:54

Je voulais tout d'abord remercier toute l'équipe qui a permis la bonne organisation des journées pédagogiques des 3 et 4 décembre derniers.
Il me semble qu'un sujet qu'il faudrait mettre à l'ordre du jour pour les MEBs est la métrologie. J'ai lu un message sur ce site qui disait que les MEBs n'étaient pas des appareils de métrologie et donc que l'on ne pouvait pas faire de mesures de précision avec un MEB. Est ce le cas et y a t'il des normes pour les mesures métrologiques dans les MEBs ?
Cordialement
Frédéric Wyczisk

Comme on l'a souvent précisé, les constructeurs n'ont aucune obligation à fournir des valeurs précises des grandissements...il y a donc risque d'erreur au niveau des mesures de distances... Si on veut en faire :
- échantillon plan poli et horizontal (non incliné)
- calibration précise des grandissements utilisés (et pour les tensions utilisées) à l'aide d'étalons calibrés (et dans les 2 directions X et Y)
- vérifier les éventuelles distorsions de l'image
Alors on pourra envisager de faire des mesures...
(Réponse de J.Ruste)

MATHET Véronique - Institut d'Electronique Fondamentale - U.Paris sud
22-01-2008 16:18:45

Bonjour,
Nous souhaiterions a partir de l'analyse d'image MEB acceder à des valeurs de rugosité ( LWR et LER).
Existe-t-il des logiciels permettant d'extraire ce type de donnees?
Merci pour votre aide

voir les réponses déjà données sur le sujet

ADDIOUI Ikram <A.Ikram@ocpgroup.ma>
29-10-2007 14:59:03
Bonjour,
Je voudrais savoir comment on peut calculer l’incertitude de mesure sur le grandissement du MEB (étapes à suivre et formule de calcul).
Merci pour votre aide

Consulter la norme ISO 167 (réponse de F. Grillon - ENSMP)

Hélène LECOQ - CREATE
03-07-2007 16:33:34

Bonjour,
Nous souhaitons mettre en place l’ISO 9001 au sein de notre laboratoire. A ce titre, quelqu’un pourrait’il m’aider concernant la métrologie pour un MEB. Merci d’avance

Contrairement à ce que l'on pourrait croire, la métrologie en MEB est loin d'étre triviale à mettre en oeuvre. Or dans l'industrie des semiconducteurs, il s'agit d'un théme essentiel pour la mesure des structures nanoélectroniques (inferieures à 15 nm). A ma connaissance l' équipe spécialisée dans ce domaine est, en Europe, l' équipe du Physikalisch-Technische Bundesanstalt ,Bundesallee 100, D-38116 Braunschweig Internet: http://www.ptb.de
En décembre dernier , elle a organisé un séminaire sur ce théme, 223rd PTB-Seminar, à Brunswick 12th & 13th décembre 2006. Vous trouverez le programme sur http://www.ptb.de/en/org/5/52/events/223/program.pdf. Un CD des differentes interventions a été édité et peut-etre pourriez-vous vous le procurer auprés de l'organisateur ( Harald Bosse).
(réponse de J. Cazaux - jacques.cazaux@wanadoo.fr)

Tout d'abord, désolé de vous décevoir, mais un microscope électronique à balayage n'a jamais été considéré comme un instrument de métrologie !
Certains microscopes (qui sont plus des robots) utilisés dans le domaine des semi-conducteurs sont spécifiquement conçus dans ce but (mesure de dimensions critiques).
Le premier problème que nous rencontrons est que le faisceau, lorsqu'il balaye la surface de balayage, pivote au niveau des bobines de balayage, ce qui provoque des distorsions qui n'existeraient pas avec un faisceau parallèle.
Le deuxième problème est le relief de l'échantillon : nous formons une projection sur un plan d'objets en trois dimensions, ce qui est d'autant plus sensible en cas de forte topographie. Les modifications de projection sont d'ailleurs utilisées pour reconstituer une topographie 3D à partir de différentes inclinaisons de platine porte objet.
Le troisième problème est le calibrage du microscope. Vous pourrez trouver de bonnes indications dans la norme NF ISO 16700 (publiée en 2004, résultat des travaux du comité technique international 202, avec la contribution du comité X21A de l'AFNOR) qui donne les lignes directrices pour l'étalonnage du grandissement d'image (en se référant à des matériaux de référence certifiés). Mais ce n'est vraiment pas simple : si vous considérez que vous êtes en train de balayer une certaine surface, l'amplitude de balayage devra être modifiée pour conserver le même grandissement si vous modifiez la tension d'accélération, la distance de travail, etc. La correction de ces derniers paramètres dépend de la qualité de l'étalonnage inclus dans le logiciel de pilotage du microscope.
En règle générale, les incertitudes sont plus grandes à faible grandissement, à faible tension d'accélération et/ou à distance de travail élevée.
En dépit de tout ceci, comme de nombreux autres, il m'arrive d'effectuer des mesures sur les microscopes ! Je réserve ce type de mesure aux échantillons plans polis, très très peu attaqués, en introduisant un réseau croisé de référence simultanément. Les mesures sont effectuées par comparaison avec l'étalon dans les même conditions. Tout autre comportement induit des erreurs difficilement quantifiables.
(réponse de F. Grillon - ENSMP)

Fabien DUCAT
14-02-2006 11:03:26

Comment faut-il préparer des échantillons pour être visionnés au MEB dans le but d'une reconstruction 3D ? Est-il préférable de casser l'échantillon ou de le couper puis le polir avant la métallisation ?

La microscopie électronique à balayage ne permet de visualiser que la surface d'un échantillon, pas son volume comme cela pourrait être fait par micro-tomographie à rayonnement X synchrotron. La reconstruction 3D dans un MEB, faite à partir de 2 images prises sous 2 angles, va donner accès à la rugosité de cette surface : faciès de rupture si l'échantillon a été cassé, ou éventuelles rayures de polissage si l'échantillon a été poli !

Valette Audrey- CNRS, CECM
29-11-2005 11:41:30

Est-il possible de mesurer une rugosité à partir des contrastes d'une image MEB (SE2 ou IL) ? merci

Il n'est pas possible de mesurer une rugosité à partir d'une image MEB, mais cela est possible à partir de deux images obtenues avec des inclinaisons différentes.
Il faut garder un détail fixe au centre de l'écran (de préférence) pour les deux inclinaisons et garder la même mise au point pour les deux vues sans retoucher au réglage de la focalisation de la lentille objectif, mais en retrouvant la deuxième mise au point en déplaçant le z de la platine porte objet.
Cette procédure est simplifiée si vous possédez une platine eucentrique qui permet d'obtenir les même réglages plus facilement. Après je vous conseille de dépouiller vos deux images avec un des deux logiciels commercialisés soit par SAMx soit par Alprimage, qui vous permettront, outre une représentation 3D, d'effectuer des mesures et donc la rugosité. (F. Grillon - ENSMP)

C'est normalement possible en faisant l'acquisition d'images stéréos et en utilisant ensuite un logiciel spécifique, par exemple le logiciel MEX Alicona commercialisé par la société Alprimage (P. Rolland, mailto:prolland@alprimage.com, http://www.alprimage.com/produits/mex.html).
(R. Chiron - CNRS - LPMTM)

Il est bon de préciser que les mesures topographiques par stéréoscopie au MEB résultent de mesures de la disparité, qui est le déplacement de chaque point d'une image à l'autre de la paire stéréo. Ce déplacement est mesuré en pixels, puis converti en microns en tenant compte du grandissement et du nombre de pixels dans l'image.
Pour un point donné, la disparité est d'autant plus importante que l'altitude (par rapport au centre d'inclinaison de l'échantillon) est grande, et que l'écart angulaire entre les 2 images est grand. Il va de soi que la disparité maximale (et donc l'élévation) que l'on peut mesurer ne peut être qu'une fraction de la dimension du champ. La mesure de fortes rugosités imposera donc de balayer de grands champs (au moins trois fois plus grands que la rugosité pour avoir de bons résultats). Au contraire, on ne pourra mesurer correctement de très faibles dénivellations que sur des champs de petite taille, c'est-à-dire à fort grandissement.
Dans tous les cas, il ne faut pas oublier que la technique de reconstruction 3D utilisée repose sur des algorithmes de corrélation.
C'est pourquoi elle ne peut fonctionner correctement que s'il y a dans les images quelque chose à corréler ! En d'autres termes, les "bonnes" images sont celles qui comportent partout des détails fins sur lesquels la corrélation peut aisément "s'accrocher". Au contraire, les images comportant de larges domaines uniformes donneront une reconstruction 3D de mauvaise qualité (ou biaisée si des procédures de lissage ou d'interpolation sont mises en œuvre).
(Jean-Louis POUCHOU -ONERA, Châtillon, co-auteur du logiciel 3D_TOPx distribué par SAMx)