Brevet FR2006876A1 — publié le 19700102

., 2006876 La présente invention concerne un appareil et un procédé de mesure des paramètres de dépôt dans les procédés de dépôt sous phase vapeur. Plus particulièrement, elle concerne un appareil et un procédé pour mesurer la vitesse, l'épaisseur ou la composition, chacun séparément ou simultanément, des dépôts 5 de matériau sur des substrats dans les procédés de dépôt sous phase vapeur. Le présent appareil et procédé reposent sur l'utilisation de la spectroscopie de l'absorption atomique. Comme utilisé ici, le terme "dépôt sous phase vapeur" se réfère aux procédés dans lesquels un matériau est condensé à partir de la ohase vapeur ou 10 gazeuse sur un substrat que l'on désire recouvrir avec le matériau. Le matériau a déposer sur le substrat peut être sous forme vapeur ou gazeuse, et le dépôt est réalisé par tout procédé, tel que l'évaporation, la pulvérisation ou autre. La spectroscopie de l'absorption atomique a trouvé une grande application 15 comme procédé analytique. Plus particulièrement, un échantillon à mesurer de cette façon est converti sous forme de vapeur atomique par une flamme, et la mesure de la quantité de lumière absorbée à certaines longueurs d'ondes par la vapeur atomique donnera une indication du contenu de l'échantillon. Certains travaux ont été effectués avec la spectroscopie d'absorption atomique 20 sans flamme. L'art antérieur décrit un appareil d'absorption atomioue sans flamme utilisé pour indiquer la présence de gaz dangeureux. Il y a une variété de procédés décrits dans l'art antérieur pour contrôler les paramètres de dépôt. Les procédés connus peuvent être divisés en deux catégories importantes : Les procédés qui dépendent d'un changement des caractéristiques physiques d'une 25 sonde positionnée dans un jet de vapeur à mesurer, et ceux qui sont basés sur des procédés purement optioues. Les procédés reposant sur les changements physiques d'une sonde positionnée dans le jet de vapeur, sont illustrés par le contrôleur de cristal bien connu qui est basé sur un décalage de fréausnce résonnante dans un cristal de 30 quartz dû au matériau déposé sur celui-ci. .Ce procédé a trouvé une application importante dans les procédés de dépôt sous phase vapeur, particulièrement lorsque des vitesses de déoôt relativement lentes sont employées. Cependant, ; le procédé nécessite le remplacement du cristal pendant un dépôt prolongé, et le procédé n'a pas la possibilité de faire la différence entre différents 35 matériaux. Un autre appareil de mesure reposant sur des changements physinues dans une sonde positionnée dans le jet de vapeur, est décrit dans l'art antérieur et comprend une oaire d'électrodes peu espacées ayant une différence de tem-"* pérature entre elles et où l'écoulement d'électron thermoionique brut de l'une 40 a l'autre dépend de la auantité de vapeur s'écoulant entre elles. Puisque cette ^ . bad original" 69 08192 2 2006876 sonde ne nécessite pas de dépôt de matériau à mesurer sur elle, elle est olus fiable eue le contrôleur à cristal pour les procédés de dépôt prolongés. Cependant. même ce procédé est sujet s une contamination éventuelle venant du jet de vaoeur qui est mesuré. Un autre désavantage présenté par ceci et par tous 5 les procédés de mesure- dépendant des changements induits dans une sonde positionnée dans le jet de vapeur est qu'ils ne peuvent pas être positionnés près du substrat sur lequel le dépôt est effectué, ouisqu'ils doivent tous interférer avec le jet de vapeur de façon à réaliser la mesure désirée.' La nécessité de positionner de tels dispositifs de mesure loin du substrat, introduit 10 une limitation inhérente dans la précision de tels dispositifs de mesure de ce ouiest réellement déposé sur le substrat. Un autre procédé de mesure de dépôt de vapeur décrit dans l'art antérieur dépend de l'excitation de la vapeur qui est déposée à lrétat ionisé et de la mesure de la quantité totale de rayons X émis par la vapeur. Ce procédé néces-15 site l'utilisation de grandes quantités d'énergie pour ioniser la vapeur de façon S produire l'émission de rayons X. Des quantités relativement faibles de vapeur ne peuvent pas produire une émission suffisante pour que la mesure soit fiable.Aussi, à de faibles vitesses de décôt, l'émission de base produit des lectures erronées. Ce procédé convient par conséquent seulement pour des vites-20 ses de dépôt élevées, normalement égales au moins à 1P0 fois plus grandes que celles normalement employées pour le dépôt de films magnéticues. Un exemple d'un dispositif optique de mesure d'épaisseur d'un film après au'il ait été déposé sur un substrat, est décrit dans l'art antérieur. Le dispositif mesure l'épaisseur par détection de l'atténuation d'un rayon laser 25 traversant le matériau à mesurer. Un tel procédé peut être utilisé seulement après aue le dépôt ait été effectué, et il est nécessaire bue le matériau qui est mesuré soit au moins"partiellement transparent au rayon qui est utilisé. Son utilisation pour mesurer le dépôt- de métaux est par conséquent'limitée. La mesure des vitesses, des épaisseurs et des compositions de dépôt de 30 vapeur de film magnétioue nickel-fer est l'un des cas les plus demandés pour les appareils de mesure de dépôt sous phase vaneur. Des vitesses de dépôt relativement"lentes sont employées. La" composition de la source de l'alliage nickel-fer tend à changer avec le'temps, car les constituants ont des pressions de vapeur différentes. Pour ces deux raisons, un de^ré élevé de sensibilité -35 et une réponse rapide sort nécessaires sn.ee qui concerne l'appareil de mesure. Puisaue le dépôt de films ma^nétiaues* â i'isu"en ' la' présence d'un champ magnétique élevé, 1'appareil de mesure ne doit être affecté par les champs magnétiques . C'est par conséquent un'objet de cette invention de fournir un appareil 40 de mesure fiable rjeur 'les procédés de* dépôt-sous phase vapeur'nui puisse ô'tre | bad onomAL~ .-y.-.- 69 0,8192 3 2006876 utilisé à des vitesses de dépôt, soit lentes, soit élevées. C'est un autre objet de cette invention de fournir un appareil pour la mesure des paramètres de dépôt sous phase vapeur suffisamment sensible pour l'utiliser lorsque des vitesses de dépôt relativement faibles sont employées 5 et dans lesquelles les mesures nécessaires sont obtenues sans interférence physique avec le jet de vapeur. C'est encore un autre objet de l'invention de fournir un dispositif reposant sur l'énergie radiante pour la mesure des paramètres de dépôt dans un procédé de dépôt sous phase vapeur pendant qu'a lieu le dépôt. 10 C'est encore un autre objet de cette invention de fournir un appareil reposant sur l'énergie radiante suffisamment sensible pour la mesure de l'épaisseur du matériau déposé sur un substrat même à des vitesses' de dépôt relativement faibles. C'est un autre objet de l'invention de fournir un appareil de mesure 15 qui puisse être utilisé, dans des procédés de dépôt sous phase vapeur, d'une manière suffisamment sensible pour la mesure de l'épaisseur du matériau déposé sur un substrat et qui ne dépende pas d'un changement induit par le jet de vapeur dans l'appareil lui-même. C'est un autre objet de l'invention de fournir un dispositif pour la 20 mesure des vitesses d'évaporation d'éléments individuels évaporés simultanément dans un jet de vapeur.- C'est un objet spécial de l'invention de fournir un appareil pour la mesure de l'épaisseur de matériau déposé dans un procédé de dépôt sous phase vapeur sur une base continue et pour mesurer également et simultanément la 25 composition du matériau qui est déposé lorsque cette composition peut changer avec le temps. C'est un autre objet spécial de l'invention de fournir des données fiables de dépôt sous phase vapeur qui puissent être utilisées pour contrôler continuellement le procédé pendant le dépôt. 30 C'est un autre objet spécial de l'invention de fournir un appareil repo sant sur l'énergie radiante pour la mesure des vitesses, des épaisseurs, et des compositions de dépôt dans le dépôt sous phase vapeur de films magnétiques. Finalement, c'est un objet spécial de l'invention de fournir un appareil suffisamment sensible pour mesurer à la fois les vitesses ou les épaisseurs 35 du dépôt et les compositions du jet de vapeur avec un appareil qui ne soit pas affecté par des champs magnétiques. Ces objets et autres objets associés peuvent être atteints par l'utilisation de lrappareil de mesure décrit' ici. L'appareil a une source d'énergie radiante, ayant une longueur d'onde sélectionnée, qui est absorbée, par le ma- 40. tériau ,à mesurer. L'énergie radiante, qui est normalement dans la marge des . .... ^ , 69 08192 4 2006876 ultraviolets, visibles, ou des infra-rouges du spectre, est dirigée dans le jet de vapeur du matériau qui est déposé. L'énergie radiante ainsi dirigée est absorbée par le matériau à mesurer dans une ou plusieurs de ces longueurs d'onde. A travers le jet de vapeur et opposé à la source d'énergie radiante, 5 est un dispositif servant à mesurer la quantité totale d'énergie radiante ainsi absorbée pour une longueur d'onde sélectionnée. Puisque la quantité totale d'énergie radiante absorbée pour la longueur d'onde sélectionnée est une fonction de la quantité totale de matériau à mesurer entre la source d'énergie radiante et le dispositif de mesure de la quantité d'absorption, la 10 mesure d'absorption peut être convertie en une mesure de la vitesse du maté- , riau à mesurer au point de mesure, et par conséquent à une mesure d'épaisseur, par l'utilisation d'un dispositif de conversion convenable. Lorsque plus d'un élément est contenu dans le matériau à mesurer, l'utilisation de plusd'une longueur d'onde sélectionnée, chaque longueur d'onde 15 étant sélectionnée pour un élément particulier et n'étant pas absorbée par les autres éléments présents, donne un appareil et un procédé convenables pour la mesure simultanée de la composition et de l'épaisseur d'un alliage qui est déposé sur un substrat. Bien que l'appareil et le procédé décrits puissent être utilisés pour mesurer essentiellement tout matériau déposé, il est 20 particulièrement utile pour mesurer la vitesse, l'épaisseur et la composition de films magnétiques, en alliage nickel-fer, déposés sur un substrat dans un procédé de dépôt sous phase vapeur. De tels films magnétiques sont normalement déposés à des vitesses allant de 5 angstroms par seconde jusqu'à environ 50 angstroms par seconde. L'appareil et le procédé de cette invention ont été 25 prouvés expérimentalement comme étant suffisamment sensibles pour la mesure des vitesses et des compositions de dépôt à ces niveaux. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence aux dessins annexés à ce texte,qui représentent un mode de réalisation préférée de celle-ci. 30 La figure 1 est un diagramme de l'appareil sous forme schématique. La figure 2 représente la relation entre les figures 2A et 2B. La figure 2A est un diagramme détaillé de la partie de l'appareil qui obtient une mesure de la lumière absorbée. La figure 2B est un diagramme détaillé de la partie de l'appareil qui 35 convertit la mesure de la lumière absorbée en une mesure de -la composition, de la vitesse et de l'épaisseur. La figure 3 représente les détails des trois filtres de longueur d'onde utilisés dans l'appareil illustré dans la figure 2A. La figure 4 est une modification de la partie de l'appareil représenté 40 dans la figure 2B, dans le but de permettre le contrôle de contre-réaction 69 ■ 5 10 15 20 25 30 35 40 2006876 automatique des procédés de dépôt sous phase vapeur. Dans la description qui suit, l'invention sera décrite comme étant un appareil et un procédé pour mesurer la vitesse, l'épaisseur ou la composition, soit individuellement, soit simultanément, du dépôt sous phase vapeur de films magnétiques nickel-fer. L'appareil et le procédé peuvent être utilisés pour mesurer des paramètres de dépôt dans une grande variété d'autres procédés de dépôt sous phase vapeur. Cependant, les caractéristiques et limitations de performance pour un tel appareil de mesure sont parmi les plus exigeantes dans le dépôt de films magnétiques de tous les procédés de dépôt sous phase vapeur. En se référant aux dessins, plus particulièrement à la figure 1, un exemple de l'appareil est représenté sous forme schématique. Comme représenté, une source 18 d'énergie radiante 19 dirigée vers la vapeur 16 est située sur un des côtés de la chambre de dépôt 10 et des bobines Helmothz 11 fournissent le champ magnétique nécessaire pour la création d'un axe préféré dans le film magnétique pendant le dépôt. La chambre contient une source d'alliage nickel-fer 12, et un substrat 14 sur lequel la vapeur de nickel-fer 16 est condensée pour fournir un film magnétique. De l'autre côté de la chambre de dépôt 10, en regard de la source d'énergie radiante 18, est placée une cellule photo-électrique, un photo-multiplicateur, ou autre détecteur convenable 20, positionné pour recevoir l'énergie radiante 19 qui n'est pas absorbée par la vapeur 16. La mesure d'énergie radiante ainsi absorbée qui est obtenue par le détecteur 20, après avoir été amplifiée par 1'amplificateur 22 pour donner une tension de sortie VR qui est une fonction de la vitesse de dépôt, est envoyée vers le dispositif 24 pour convertir la mesure d'énergie radiante absorbée en une mesure d'épaisseur. En utilisant le procédé de cette invention, la tension de sortie V peut R être convertie en une mesure de vitesse ou d'épaisseur par l'utilisation d'un étalonnage convenable. Cependant, on préfère effectuer cette opération automatiquement avec le circuit 24. La tension de sortie V est une fonction non linéaire de la vitesse de K dépôt de la vapeur 15. Un amplificateur non linéaire 26 est par conséquent fourni pour convertir la tension de sortie V en une mesure de vitesse liné- K aire. Un intégrateur 28 est fourni pour donner la mesure d'épaisseur désirée. Les figures 2A et 2B représentent une forme préférée de l'appareil. En se référant à ces figures, les éléments de l'appareil vont être è présent décrits plus en détails. Pour de meilleurs résultats, la'source 18 [représentée dans la figure 2A) est une lampe à cathode creuse ayant une cathode 30 contenant les éléments à mesurer, dans ce cas nickel, fer, et tout autre élément de l'alliage qui est 08192 m 69 5 10 15 20 25 30 35 08192 B 2006876 déposé et qui a besoin d'être mesuré, tel que le cobalt. Un bombardement ou une pulvérisation d'ions de cette cathode fournit la caractéristique de la lumière des lignes spectrales d'émission du nickel, du fer et du cobalt. Le nickel, le fer et le cobalt dans la vapeur 16 ont tous des bandes drabsorption élevées dans la marge de longueurs d'onde des ultra-violets allant d'environ 2000 à environ 3000 Angstroms, ce qui correspond aux lignes d'émission venant de la lampe. Les longueurs d'ondes de ces bandes d'absorption sont convenables pour les vitesses de dépôt normalement employées pour la fabrication de films magnétiques, c'est-à-dire allant d'environ 5 à environ 50 angstroms par seconde. Pour des vitesses de dépôt plus élevées, d'autres langueurs d'ondes dans des bandes d'absorption plus faibles, pour le nickel, le fer ou le cobalt, [par exemple, environ 3000 à environ 4000 angstroms) seraient employées pour donner de meilleures mesures. Toutes ces longueurs d'ondes sont émises par la lampe à cathode creuse. Comme représenté dans la figure 2A, le détecteur 20 est de préférence un photo-multiplicateur 32, 34 ou 36 pour chaque élément à mesurer. Tout autre transducteur photo-électrique convenable de sensibilité adéquate, tel qu'une cellule photo-électrique, une cellule photo-électrique remplie de gaz, ou une photo-diode peut être employé à la place de chaque photo-multiplicateur.- Un monochromateur 38 sépare la longueur d'onde de la lumière absorbée par chaque élément mesure et dirige une telle longueur d'onde vers son photo-multiplicateur correspondant. L'amplificateur 22 montré dans la figure 2A en combinaison avec le dispo-sitifde découpage 40, produit les meilleurs résultats pour l'appareil donné et réduit les problèmes d'étalonnage de façon impartante. Le dispositif de découpage 40 a un miroir à fente tournant 42 entrainé par un moteur synchrone 44. Le miroir tournant 42 sert à diriger la lumière à partir de la source 18 alternativement et sous forme d'impulsions d'une part à travers la chambre de dépôt et la vapeur qui y est enfermée, et d'autre part sur le parcours représenté autour dy la chambre de dépôt 10 de façon à donner un faisceau de référence 43 qui sera comparé avec le faisceau 19 dirigé à travers la chambre de dépôt. Les impulsions de lumière du faisceau 43 autour de la chambre de dépôt sont en phase avec une onde sinusoïdale émise par l'oscillateur 46 pour entraîner le moteur synchrone 44. Le faisceau de référence 43 et le faisceau d'échantillonnage 19 sont combinés dans le même parcours par un miroir semi—transparent 45 avant d'entrer dans le monochromateur 38. Le moteur synchrone est entrainé par le signal venant de l'oscillateur 4B qui envoie aussi un signal pour chacun des trois détecteurs de phase 48,50 et 52. Les signaux de sortie venant des photo-multiplicateurs 32, 34 et 36 induits par le faisceau de référence 43 et le faisceau d'échantillonnage 19 08192 7 2006876 sont amplifiés par des amplificateurs alternatifs, 54, 5B et 50. Les détecteurs de phase multiplient les signaux de sortie produits par le faisceau de référence 43 et le faisceau d'échantillonnage 19 avec les signaux envoyés par l'oscillateur 46, puis filtrent ensuite une composante continue ainsi engendrée qui est proportionnelle à la différence entre ces signaux. La sortie envoyée vers les amplificateurs de puissance, 60> 62 et 64 est ainsi basée sur la différence d'intensité entre le faisceau d'échantillonnage 19 et le faisceau de référence 43. Alternativement, une impulsion prise directement à partir du moteur synchrone 44 peut être envoyée vers les détecteurs de phase. Dans ce cas, l'oscillateur 46 est omis. Les amplificateurs de puissance 60,62 et 64 augmentent suffisamment les signaux pour donner des signaux V^, et V3 utilisés pour entrainer un atténuateur 66. Dans le but d'atténuer le faisceau de référence fournit par le dispositif de découpage 40, et de façon à le rendre égal en intensité au faisceau d'échantillonnage, l'atténuateur 66 dans la figure 2A a des filtres de longueur d'onda 68, 70 et 72 connectés aux dispositifs de commande correspondants 74, 76 et 78. Chaque filtre de longueur d'onde est choisi de façon à filtrer seulement la longueur d'onde particulière choisie pour chacun des éléments à mesurer. La figure 3 est une représentation des trois filtres de longueurs d'ondes 68, 70 et 72. Chaque filtre a un substrat 80 transparent aux longueurs d'ondes à mesurer, tel qu'une plaque de silice, ayant une première zone de filtre 82 et une seconde zone de filtre 84. La plaque est placée à l'intérieur du faisceau de référence 43 représenté en coupe de façon que la zone du premier filtre puisse être déplacée dans le parcours du faisceau de référence et que la quantité du faisceau de référence soumis à la zone du second filtre 84 puisse être graduellement réduite. La zone du premier filtre 82 filtre seulement la longueur d'onde choisie pour l'un des éléments à mesurer,et transmet la plus grande partie du faisceau restant 43. Cependant, de tels filtres diminuent un temps soit peu l'intensité des autres longueurs d'ondes. La zone du second filtre 84 est fournie pour compenser ce filtrage indésirable des longueurs d'ondes autre que celle choisie pour l'élément à mesurer. La zone du filtre 84 filtre les autres longueurs d'ondes du faisceau 43 mais transmet la longueur d'onde choisie pour l'élément à mesurer. On enlève du parcours de faisceau 43 une quantité suffisante de façon à compenser l'atténuation du faisceau 43 due à l'absorption indésirable par.la zone du filtre 82. Comme représenté, la zone du second filtre 84 de chaque filtre de longueur d'onde est disposée de façon à ne pas intercepter la même partie du faisceau de référence 43 que la zone du second filtre..Ceci est nécessaire de façon que la compensation d'atténuation par les zones du filtre 82 soit indépendante 08192 8 2006876 pour chaque filtre de longueur d'onde 68,70 ou 72. L'utilisation d'un tel atténuateur élimine le décalage provoqué soit par le circuit d'amplification, soit par l'intensité de sortie de la source de lumière 18, puisque c'est un système d'annulation qui règle le faisceau de référence et le faisceau d'échantillonnage de façon à égaler leurs intensités. L'information servant à établir la vitesse de dépôt pour chaque élément à mesurer est déterminée à partir de la position de chaque filtre 68,70 et 72. Comme représenté, les potentiomètres 81, 83 et 85 fournissent des signaux de sortie V,,., V_ et V„ qui sont fonction de la position des filtres 72, 70 et Nx Fe Co 68 respectivement. Le système est réglé de façon que les signaux e"t V„ , soient nuls lorsqu'il n'y a pas d'absorption du faisceau d'échantillonnage Lo 19 par la vapeur 16. Ceci est normalement fait en rendant égaux les signaux induits par le faisceau de référence 43 et le faisceau d'échantillonnage 19 lorsqu'aucune absorption par la vapeur 16 n'a lieu. D'autres dispositifs d'atténuation du faisceau de référence 43, à des longueurs d'ondes sélectionnées en réponse au signal électrique, peuvent être employés. Par exemple, une cellule Kerr peut être disposée de façon à diminuer l'intensité proportionnellement aux signaux qui lui sont envoyés. Comme représenté sur la figure 2B,les signaux de sortie V , V et V !\J- r c LiU sont amplifiés dans les amplificateurs non linéaires 26 situés dans le circuit de conversion 24 pour donner des tensions respectivement proportionnelles aux vitesses du nickel,du fer, du cobalt qui passent entre la source de lumière et le détecteur. Ces tensions sont ajoutées ensembles par le circuit de sommation 86 pour donner une mesure de la vitesse totale. L'intégrateur 28 convertit cette mesure de vitesse en une mesure d'épaisseur du matériau déposé sur le substrat 14. La mesure de la composition du jet de vapeur 16 est obtenue par l'utilisation des dispositifs 88, 90 et 92 dans la figure 2B de façon à comparer le signal de la vitesse obtenue à partir des mesures d'absorption respectives de nickel, fer et de cobalt. Chacun de ces dispositifs a un amplificateur différentiel 94 servant à obtenir la différence entre le signal de vitesse pour chaque élément à mesurer et le signal de vitesse total. La sortie venant de l'amplificateur différentiel 94 est amplifiée par l'amplificateur de puissance 96 et est utilisée pour alimenter le-dispositif de commande 98 qui commande le contact 100 du potentiomètre 102 de façon à avoir une partie de sa sortie maximum. Puisque la sortie du potentiomètre 102 est le signal corresppndant à la vitesse totale du matériau cassant entre la. source de lumière 16 et le détecteur 20, le potentiomètre 102 peut être calibré de façon à exprimer la composition en pourcentage de chaque élément mesuré dans le jet de vapeur 16. Le dispositif 24 servant à convertir la mesure de la lumière absorbée en.une 69 08192 9 2006876 mesure d'épaisseur et les dispositifs 88, 90 et 92 servant à déterminer la composition du jet de vapeur 16 représenté dansles figures 1 et 2 B, peuvent être modifiés, comme représenté dans la figure 4, de façon à donner un contrôle de contre-réaction automatique pour contrôler la vitesse et la composition 5 du jet de vapeur 16 et également de façon à intercepter l'écoulement de vapeur vers le substrat 14 lorsqu'une épaisseur prédéterminée de matériau a été déposée sur celui-ci. Comme représenté, la vitesse de dépôt de la vapeur est contrôlée en changeant la vitesse d'évaporation du nickel, le composant le olus abondant dans le jet de vapeur, basé sur un signal de sortie obtenu par comparaison 10 du signal représentant la vitesse totale réelle au point de mesure de la chambre 10 avec une tension correspondant à la vitesse désirée, comme obtenue par positionnement du potentiomètre 104. L'amplificateur différentiel 106 fait cette comparaison et envoie un signal basé sur la différence à un contrôle de température 108 pour la source de nickel 110. En élevant et en abaissant la tempéra-15 ture de la source de dépôt de nickel, la vitesse de dépôt du nickel est élevée ou abaissée. Lorsque la vitesse de dépôt désirée est obtenue, le signal correspondant à la vitesse totale réelle de dépôt et le signal obtenu à partir du potentiomètre 104 seront égaux, et le contrôle de température 108 maintiendra la température de la source 110 au niveau établi. Pour une réponse rapide, on 20 préfère une source d'évaporation par canon à faisceau d'électrons. De façon similaire, le potentiomètre 112 est positionné à une tension de sortie qui est une fraction du signal de la vitesse total et correspond au pourcentage de fer désiré dans le jet de vapeur 16. Le signal venant du potentiomètre 112 est comparé au signal de sortie correspondant à la vitesse de 25 dépôt réel du fer venant de la vapeur 16 par l'amplificateur différentiel 114. La sortie venant de l'amplificateur différentiel 114 est utilisée pour actionner le contrôle de température 116 de façon à élever ou abaisser la température de la source de fer 118. Lorsque le signal de sortie venant du potentiomètre 112 égale le signal de sortie correspondant à la vitesse réelle de dépôt 30 du fer venant du jet de vapeur 16, le contrôle de température 116 maintiendra la source de fer 118 à la température établie. Une comparaison similaire d'un signal de sortie venant du potentiomètre 120, positionné pour un pourcentage désiré de cobalt dans le jet de vapeur 16, est faite avec le signal de sortie correspondant à la vitesse réelle de 35 dépôt du cobalt à partir de la vapeur 16. Le signal de différence résultant est utilisé pour commander le contrôle de température 124 et changer ainsi la température de la source de cobalt 126. De façon à fournir un contrôle'automatique, lorsoue l'épaisseur désirée de dépôt sur le substrat 14 a été atteinte, un signal correspondant à 1'épais-40 seur désirée, comme celui réglé par le potentiomètre 125, est . comparé dans 69 08192 10 2006876 l'amplificateur différentiel 130 avec le signal correspondant à l'épaisseur réelle du matériau sur le substrat 14, comme obtenu à partir de l'intégrateur 26. Tant que le signal correspondant à l'épaisseur réelle est inférieur au signal correspondant à l'épaisseur désirée, la diode 132 sera passante vers le 5 contrôle d'obturateur 134 de façon à garder l'obturateur 136 dans sa position ouverte. Lorsque les deux signaux d'épaisseur sont égaux, il n'y a plus de courant qui s'écoule à travers la diode 132 et le contrôle d'obturateur 134 est actionné pour fermer l'obturateur 136. Si plus d'un substrat doit être recouvert dans une pompe de la chambre de 10 dépôt 10, le mécanisme servant à porter un nouveau substrat dans la position » de dépôt peut être disposé de façon à restaurer l'intégrateur 26 pour le nouveau dépôt. Dans ce but, le contrôle d'obturateur 134 doit être connecté à l'intégrateur 28 pour démarrer et arrêter l'intégration lorsque l'obturateur 136 est ouvert de façon à commencer le dépôt et lorsqu'il est fermé de façon 15 à terminer le dépôt. En exemple, de façon à démontrer le procédé de fonctionnement de ce contrôle automatique de contre-réaction, on suppose que l'on désire déposer un film magnétique consistant en 75% de nickel, 21% de fer et 4% de cobalt à une vitesse de dépôt totale de 8 angstroms par seconde, et Bnr une épaisseur totale 20 de 1500 agstroms. Ce dépôt sera effectué de la façon suivante. Le potentiomètre 104 est positionné à la vitesse de dépôt totale désirée qui est de 8 angstroms par seconde. Le potentiomètre 112 et le potentiomètre 120 sont positionnés pour obtenir des quantités désirées de fer et de cobalt dans la vapeur, 21% de fer et 4% de cobalt. Ces potentiomètres fournissent des 25 signaux de sortie vers leurs amplificateurs différentiels respectifs 106, 114 et 122, qui sont ensuite utilisés pour exciter les contrôles de température 106,116 et 124 commençant ainsi l'évaporation du nickel, du fer et du cobalt à partir des sources 110, 118 et 126.A cet instant l'obturateur 136 reste fermé. L'absorption de la lumière dans les longueurs d'ondes sélectionnées à 30 partir du faisceau d'échantillonnage 19 par la vapeur 16 donne des signaux de sortie pour le contrôle de l'atténuation du faisceau de référence 43 à travers le positionnement des filtres de longueurs d'ondes 6E,70 et 72. La position de ces filtres à son tour fournit des signaux de sortie venant des potentiomètres 61,83 et 85 qui sont amplifiés par les amplificateurs non linéaires 26 35 et comparés ensuite avec les signaux de sortie venant des potentiomètres 104, 112 et 120. Lorsque les deux signaux ainsi obtenus dans chaque cas sont égaux, la vitesse et la composition de dépôt désirées ont été atteintes. A cet instant l'obturateur 136 peut être ouvert, permettant ainsi le commencement du dépôt sur le substrat 14. Un signal venant du contrôle d'obtu-40 rateur 134 actionne 1'intégrateur ZB, et la mesure de l'épaisseur déposée 69 0.8192 „ 2006876 commence. Le potentiomètre 128 a été positionné pour l'épaisseur désirée de 1500 Angstroms. Tant que l'épaisseur réelle est inférieure à ce niveau, un signal de différence entre le signal venant du potentiomètre 128 et le signal venant de l'intégrateur 28, fournit un courant à travers la diode 132, gardant 5 ainsi l'obturateur 136 dans la position ouverte. Lorsque l'épaisseur de 1500 angstroms a été atteinte, le signal de différence envoyé vers la diode 132 change de signe et aucun courant ne s'écoule vers le contrôle d'obturateur 134, et celui-ci ferme alors l'obturateur 136 pour arrêter le dépôt. En ce point, un autre substrat 14 peut être déplacé dans la position de dépôt, 10 l'intégrateur 28 peut être restauré et le dépôt peut commencer sur le second substrat. Expérimentalement, il a été déterminé que l'appareil d'absorption atomique du type décrit ici donnera des mesures fiables de vitesse, d'épaisseur et de composition dans le dépôt de films magnétiques aux vitesses de dépôt aussi 15 faibles que 0,1 angstroms par seconde avec réponse immédiate. Des résultats similaires sont obtenus avec d'autres métaux tels que l'aluminium, l'or, le cuivre et le chrome, les non métaux tels que le silicium et le germanium ; les composés tels que le monoxyde de silicium et autres. En résumé, on a montré et décrit un appareil et un procédé convenables 20 pour la mesure des vitesses, épaisseur, et compositions de dépôt, soit individuellement, soit simultanément, dans le dépôt des films magnétiques. Le procédé décrit repose simplement sur l'énergie radiante et convient même pour les vitesses de dépôt les plus faibles couramment employées, et il n'interfère pas avec le faisceau de jet de vapeur, et le jet de vapeur n'altère pas l'appa-25 reil de mesure lui-même. Puisque l'appareil et le procédé décrits sont capables de mesurer les paramètres de dépôt pendant le dépôt, avec une réponse et une fiabilité améliorées, ils peuvent être utilisés pour le contrôle automatique du procédé de dépôt. Il est visible qu'un appareil et un procédé capable d'effectuer les objets établis de l'invention a été fourni. 30 Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède, et représenté sur les dessins les caractéristiques essentielles de l'invention, appliquées à un mode de réalisation préférée de l'invention, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles, sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 35 69 08192 12 200687.6 REVENDICATION. S . . .. • 1. Dispositif pour la mesure de l'épaisseur de matériau déposé sur un substrat dans les procédés de dépôt sous phase gazeuse caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour produire de l'énergie radiante ayant une- longueur d'onde déterminée qui est absorbée par le matériau à mesurer, des moyens pour 5 mesurer la quantité totale d'énergie radiante ainsi absorbée pour la longueur d'onde déterminée et des moyens pour convertir la mesure d'énergie radiante absorbée en mesure d'épaisseur. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la source.d'énergie : 10 radiante est une source de lumière dont la longueur d'onde se situe dans la gamme de longueur d'onde allant de 1'ultra-violet à 1'infra-rouge. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour comparer l'épaisseur instantanée de matériau déposé 15 avec une épaisseur désirée prédéterminée et des moyens pour arrêter la déposition lorsque l'épaisseur de matériau déposé est égale à l'épaisseur prédéterminée. 4. Dispositif pour déposer à une vitesse déterminée correspondant à une 20 épaisseur de dépôt déterminée, un matériau sur un substrat dans les procédés de dépôt sous phase gazeuse du genre comprenant une source de vapeur à déposer et une source d'énergie radiante ayant une longueur d'onde choisie qui est absorbée par la vapeur caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mesurer la quantité totale d'énergie radiante ainsi absorbée, pour la longueur 25 d'onde choisie, et pour engendrer un premier signal de sortie correspondant à cette quantité d'énergie absorbée et indiquant la vitesse,de dépôt, des moyens pour engendrer un second signal de sortie correspondant à une vitesse de dépôt désirée et prédéterminée, des moyens pour comparer les premier et second signaux de sortie, des moyens qui en réponse aux moyens paur comparer 30 les premier et second signaux de sortie, commande le début du dépôt quand les signaux sont égaux, des moyens pour intégrer le premier signal de sortie après que le dépôt ait commencé pour fournir un troisième signal correspondant à l'épaisseur de matériau déposé, des moyens pour engendrer un quatrième signal de sortie correspondant à une épaisseur de dépôt désirée prédéterminée, des mo-35 yens pour comparer les troisième et.quatrième signaux de, sortie et des moyens qui, en réponse aux moyens pour comparer les troisième et quatrième signaux de sortie, commandent l'arrêt du dépôt lorsque ces signaux sont égaux. 5. Dispositif pour mesurer la composition et l'épaisseur de dépôt d'un t 69 08192 13 2006876 alliage déposé sur un substrat dans les procédés de dépôt saua phase gazeuse caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour engendrer une lumière possédant plusieurs longueurs d'onde, chacune de celles-ci étant absorbée par un seul des constituants de l'alliage è mesurer, des moyens pour mesurer la quantité 5 totale de lumière absorbée, pour au moins une longueur d'onde pour chacun des constituants à mesurer, des moyens pour convertir la mesure de la lumière ainsi absorbée en une mesure de la composition de l'alliage qui est situé entre les moyens pour engendrer la lumière et les moyens pour mesurer la quantité totale de lumière absorbée et des moyens pour convertir la lumière ainsi absorbée 10 en une mesure d'épaisseur. B. Dispositif pour mesurer la composition et l'épaisseur du dépôt d'un film magnétique nickel-fer déposé sur un substrat dans un procédé de dépôt sous phase vapeur caractérisé en ce qu'il comprend une source de lumière 15 comportant une première longueur d'onde choisie qui est absorbée par le nickel mais pas par le fer, une source de lumière comportant une seconde longueur d'onde qui est absorbée par le fer mais pas par le nickel, un détecteur pour mesurer la quantité totale de lumière pour la première longueur d'onde, absorbée par le nickel, un détecteur pour mesurer la quantité totale de lumière 20 pour la seconde longueur d'onde, absorbée par le fer, des moyens pour convertir las mesures de lumière ainsi absorbées en une mesure de composition, des moyens pour convertir la mesure de lumière ainsi absorbée en une mesure de vitesse de dépôt et des moyens pour intégrer la mesure de vitesse de dépôt en une mesure d'épaisseur. 25 7. Dispositif selon la revendication 5 ou Bcaractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour comparer la mesure de la composition instantanée du flux de vapeur de l'alliage avec une composition désirée déterminée, des moyens qui, en réponse aux moyens pour comparer la composition instantanée avec 30 la composition désirée de la vapeur, commande le début du dépôt lorsque ces deux compositions sont égales, des moyens pour comparer la mesure de l'épaisseur instantanée de l'alliage déposé à une épaisseur désirée déterminée et des moyens qui, en réponse aux moyens pour comparer les épaisseurs instantanée et désirée, commande l'arrêt du dépôt quand ces deux épaisseurs sont égales. 35 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5,6 ou 7 dans lequel les moyens pour engendrer la lumière, engendrent une lumière dont la longueur d'onde appartient aux longueurs'd'ondes de l'ultra-violet.