Brevet FR3134448A1 — publié le 20231013

PROCÉDÉ DE MESURE TOPOGRAPHIQUE ET MACHINE DE MESURE TOPOGRAPHIQUE Le procédé de mesure topographique comporte fournir un échantillon (1) comportant une première surface munie d’une pluralité de motifs saillants (2). La première surface de l’échantillon (1) est éclairée au moyen d’une lumière structurée qui définit plusieurs motifs répétitifs. La lumière structurée est émise selon un premier angle (α) par rapport à la première surface. Une première image de la première surface de l’échantillon (1) éclairé par la lumière structurée est acquise. La première image est acquise selon un deuxième angle (β) par rapport à la première surface. Une deuxième image de l’échantillon (1) éclairé est acquise. La deuxième image se distingue de la première image par une valeur de la durée d’exposition. La première image est comparée avec la deuxième image de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur la première image. Une image de référence est formée à partir de la première image et de la deuxième image. L’image de référence est dépourvue de l’artéfact. Une grandeur représentative de la première surface est calculée à partir de l’image de référence. Figure pour l’abrégé : figure 1 PROCÉDÉ DE MESURE TOPOGRAPHIQUE ET MACHINE DE MESURE TOPOGRAPHIQUE L’invention concerne un procédé de mesure topographique et une machine de mesure topographique. État de la technique Dans de nombreux domaines techniques, on utilise des éléments qui font saillie d’une surface principale. Ces éléments en saillie doivent avoir une forme et des dimensions les mieux maitrisées possibles. A titre d’exemple, les éléments en saillie sont des plots électriquement conducteurs qui vont servir de contact électrique pour une puce électronique ou tout autre dispositif électronique. La bonne maitrise dimensionnelle des éléments en saillie permet d’assurer un contact électrique performant. Il est important de pouvoir mesurer le plus précisément possible et le plus rapidement possible la forme et les dimensions des multiples éléments en saillie. Il est connu de réaliser une mesure des dimensions des éléments en saillie au moyen d’un procédé optique. On applique une lumière texturée sur la surface d’un échantillon qui possède de multiples éléments saillants. La lumière texturée définit une pluralité de motifs répétitifs qui sont appliqués sur la surface de l’échantillon. Plusieurs images sont acquises de la surface de l’échantillon qui est éclairée par la lumière texturée. En analysant les différentes images, il est possible de calculer les dimensions et la forme des éléments en saillie. La qualité de la mesure est fortement dépendante de la qualité des images qui ont été acquises. Il existe donc un besoin d’améliorer la qualité des images qui servent lors des étapes de calcul des dimensions et de la forme des éléments en saillie. Un objet de l’invention consiste à fournir un procédé de mesure topographique qui est plus performant que les procédés de l’art antérieur. On tend à atteindre ce résultat au moyen d’un procédé de mesure topographique qui comporte : - fournir un échantillon comportant une première surface munie d’une pluralité de motifs saillants ; - acquérir une pluralité d’images de la première surface de l’échantillon, la pluralité d’images comportant des images de référence de l’échantillon, chaque image de référence correspondant à l’échantillon éclairé avec une lumière structurée, les lumières structurées des images de référence définissant chacune plusieurs motifs répétitifs et se distinguant les unes des autres par la phase et/ou la fréquence des motifs répétitifs. Le procédé est remarquable en ce que la pluralité d’images comporte au moins une première série d’images de la première surface de l’échantillon, la première série d’images étant acquise lorsque la première surface de l’échantillon est éclairée par une première lumière structurée, la première lumière structurée définissant plusieurs motifs répétitifs et les images de la première série d’images se distinguant les unes des autres par l’angle d’application de la première lumière structurée par rapport à la première surface ; - comparer les images de la première série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la première série d’images ; - former au moins une image de travail au moins à partir de la première série d’images, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artéfact ou réduisant l’étendue dudit au moins un artéfact ; - calculer au moins une grandeur représentative de l’échantillon à partir de la au moins une image de travail et des images de référence. Préférentiellement, la première série d’images comporte une image des images de référence et la au moins une image de travail remplace ladite image des images de référence. Préférentiellement, la pluralité d’images possède plusieurs premières séries d’images qui comportent chacune une image des images de référence. Chaque première série d’images est utilisée pour former une image de travail dépourvue d’au moins un artefact ou ayant un artefact d’étendue réduite. Chaque image de travail remplace une des images de référence. Préférentiellement, la pluralité d’images comporte au moins une deuxième série d’images de la première surface de l’échantillon, la deuxième série d’images étant acquise lorsque la première surface de l’échantillon est éclairée par la première lumière structurée, les images de la deuxième série d’images se distinguant les unes des autres par leur durée d’exposition, l’angle d’application de la première lumière structurée étant constant pour la deuxième série d’images et correspondant à un des angles de la première série d’images. Le procédé de mesure comporte : - comparer les images de la deuxième série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la deuxième série d’images et - former au moins une image de travail au moins à partir de la deuxième série d’image, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artéfact ou réduisant l’étendue de l’artefact. Préférentiellement, la deuxième série d’images comporte une image des images de référence La au moins une image de travail formée à partie de la deuxième série d’images remplace ladite image des images de référence. Préférentiellement, une image des images de référence appartient à la première série d’images et à la deuxième série d’images. La première série d’images et la deuxième série d’image sont utilisées pour former une image de travail qui remplace ladite image des images de référence. Préférentiellement, la pluralité d’images possède plusieurs deuxièmes séries d’images qui comportent chacune une image des images de référence. Chaque deuxième série d’images est utilisée pour former une image de travail dépourvue d’au moins un artefact ou ayant un artefact d’étendue réduite. Chaque image de travail remplace des images des images de référence. Préférentiellement, la pluralité d’images comporte au moins une troisième série d’images de la première surface de l’échantillon, la troisième série d’images étant acquise lorsque la première surface de l’échantillon est éclairée par une deuxième lumière structurée, les images de la troisième série d’images se distinguant les unes des autres par la couleur de la lumière structurée, l’angle d’application de la deuxième lumière structurée étant constant pour la troisième série d’images et correspondant à un des angles de la première série d’images. Le procédé de mesure comporte : - comparer les images de la troisième série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la troisième série d’images et - former au moins une image de travail au moins à partir de la troisième série d’images, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artefact ou réduisant l’étendue de l’artefact. Préférentiellement, comparer les images de la première série d’images comporte identifier un déplacement d’une zone dont la luminosité est supérieure à la luminosité moyenne de l’image de la première série en fonction de l’angle d’application de la première lumière structurée, l’artefact étant une réflexion parasite. Préférentiellement, comparer les images de la première série d’images comporte identifier une évolution de l’étendue d’une zone dont la luminosité est inférieure à la luminosité moyenne de l’image de la première série en fonction de l’angle d’application de la première lumière structurée, l’artefact étant un ombrage. Préférentiellement, comparer les images de la première série d’images comporte extraire les évolutions d’intensité lumineuse des motifs répétitifs issu de la lumière structurée et comparer lesdites évolutions d’intensité lumineuse. L’invention a également pour objet une machine de mesure topographique qui est plus performante que les machines de l’art antérieur et qui permet de calculer plus précisément des grandeurs de l’échantillon. On tend à atteindre ce résultat au moyen d’une machine de mesure topographique qui comporte : - - un support ayant une surface destinée à supporter un échantillon ; - des moyens de projection configurés pour émettre différentes lumières structurées, les lumières structurées définissant chacune plusieurs motifs répétitifs et se distinguant les unes des autres par la phase et/ou la fréquence des motifs répétitifs ; - des moyens de capture d’image configurés pour acquérir des images de l’échantillon éclairé par l’une des différentes lumières structurées ; - un circuit de commande configuré pour acquérir plusieurs images de référence de l’échantillon éclairé par différentes lumières structurées, les lumières structurées des images de référence définissant chacune plusieurs motifs répétitifs et se distinguant les unes des autres par la phase et/ou la fréquence des motifs répétitifs. La machine de mesure topographique est remarquable en ce que : - les moyens de projection sont configurés pour définir plusieurs angles d’application de la lumière structurée par rapport à la surface du support ; - le circuit de commande est configuré pour acquérir une première série d’images de l’échantillon éclairé par une première lumière structurée, la première lumière structurée définissant plusieurs motifs répétitifs et les images de la première série d’images se distinguant les unes des autres par l’angle d’application de la première lumière structurée par rapport à la surface du support ; - le circuit de commande est configuré pour comparer les images de la première série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la première série d’images ; - le circuit de commande est configuré pour former au moins une image de travail au moins à partir de la première série d’images, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artéfact ou réduisant l’étendue dudit au moins un artéfact ; - le circuit de commande est configuré pour calculer au moins une grandeur représentative de l’échantillon à partir de la au moins une image de travail et des images de référence. Description des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation et de mise en œuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la illustre de manière schématique une machine de mesure topographique ; la est une photographie d’un échantillon possédant des motifs saillants sous la forme de demi-sphère éclairée par une lumière uniforme ; la illustre de manière schématique un procédé de mesure topographique. Procédé de mesure topographique comportant : - fournir un échantillon (1) comportant une première surface munie d’une pluralité de motifs saillants (2) ; - acquérir une pluralité d’images de la première surface de l’échantillon (1), la pluralité d’images comportant des images de référence de l’échantillon (1), chaque image de référence correspondant à l’échantillon (1) éclairé avec une lumière structurée, les lumières structurées des images de référence définissant chacune plusieurs motifs répétitifs et se distinguant les unes des autres par la phase et/ou la fréquence des motifs répétitifs ; caractérisé en ce que la pluralité d’images comporte au moins une première série d’images de la première surface de l’échantillon (1), la première série d’images étant acquise lorsque la première surface de l’échantillon (1) est éclairée par une première lumière structurée, la première lumière structurée définissant plusieurs motifs répétitifs et les images de la première série d’images se distinguant les unes des autres par l’angle d’application (α) de la première lumière structurée par rapport à la première surface ; - comparer les images de la première série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la première série d’images ; - former au moins une image de travail au moins à partir de la première série d’images, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artéfact ou réduisant l’étendue dudit au moins un artéfact ; - calculer au moins une grandeur représentative de l’échantillon à partir de la au moins une image de travail et des images de référence. Procédé de mesure topographique selon la revendication 1 dans lequel la première série d’images comporte une image des images de référence et dans lequel la au moins une image de travail remplace ladite image des images de référence. Procédé de mesure topographique selon la revendication 2 dans lequel la pluralité d’images possède plusieurs premières séries d’images qui comportent chacune une image des images de référence, dans lequel chaque première série d’images est utilisée pour former une image de travail dépourvue d’au moins un artefact ou ayant un artefact d’étendue réduite et dans lequel chaque image de travail remplace une des images de référence. Procédé de mesure topographique selon l’une des revendications 1 à 3 dans lequel la pluralité d’images comporte au moins une deuxième série d’images de la première surface de l’échantillon (1), la deuxième série d’images étant acquise lorsque la première surface de l’échantillon (1) est éclairée par la première lumière structurée, les images de la deuxième série d’images se distinguant les unes des autres par leur durée d’exposition, l’angle d’application (α) de la première lumière structurée étant constant pour la deuxième série d’images et correspondant à un des angles de la première série d’images, dans lequel le procédé de mesure comporte : - comparer les images de la deuxième série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la deuxième série d’images et - former au moins une image de travail au moins à partir de la deuxième série d’image, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artéfact ou réduisant l’étendue de l’artefact. Procédé de mesure topographique selon la revendication 4 dans lequel la deuxième série d’images comporte une image des images de référence et dans lequel la au moins une image de travail formée à partie de la deuxième série d’images remplace ladite image des images de référence. Procédé de mesure topographique selon la combinaison des revendication 2 et 5 dans lequel une image des images de référence appartient à la première série d’images et à la deuxième série d’images et dans lequel la première série d’images et la deuxième série d’image sont utilisées pour former une image de travail qui remplace ladite image des images de référence. Procédé de mesure topographique selon l’une des revendications 4 à 6 dans lequel la pluralité d’images possède plusieurs deuxièmes séries d’images qui comportent chacune une image des images de référence, dans lequel chaque deuxième série d’images est utilisée pour former une image de travail dépourvue d’au moins un artefact ou ayant un artefact d’étendue réduite et dans lequel chaque image de travail remplace des images des images de référence. Procédé de mesure topographique selon l’une quelconques des revendications 1 à 7 dans lequel la pluralité d’images comporte au moins une troisième série d’images de la première surface de l’échantillon (1), la troisième série d’images étant acquise lorsque la première surface de l’échantillon (1) est éclairée par une deuxième lumière structurée, les images de la troisième série d’images se distinguant les unes des autres par la couleur de la lumière structurée, l’angle d’application (α) de la deuxième lumière structurée étant constant pour la troisième série d’images et correspondant à un des angles de la première série d’images, dans lequel le procédé de mesure comporte : - comparer les images de la troisième série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la troisième série d’images et - former au moins une image de travail au moins à partir de la troisième série d’images, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artefact ou réduisant l’étendue de l’artefact. Procédé de mesure topographique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel comparer les images de la première série d’images comporte identifier un déplacement d’une zone dont la luminosité est supérieure à la luminosité moyenne de l’image de la première série en fonction de l’angle d’application (α) de la première lumière structurée, l’artefact étant une réflexion parasite. Procédé de mesure topographique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel comparer les images de la première série d’images comporte identifier une évolution de l’étendue d’une zone dont la luminosité est inférieure à la luminosité moyenne de l’image de la première série en fonction de l’angle d’application (α) de la première lumière structurée, l’artefact étant un ombrage. Procédé de mesure topographique selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel comparer les images de la première série d’images comporte extraire les évolutions d’intensité lumineuse des motifs répétitifs issu de la lumière structurée et comparer lesdites évolutions d’intensité lumineuse. Machine de mesure topographique comportant : - un support (3) ayant une surface destinée à supporter un échantillon (1) ; - des moyens de projection (4) configurés pour émettre différentes lumières structurées, les lumières structurées définissant chacune plusieurs motifs répétitifs et se distinguant les unes des autres par la phase et/ou la fréquence des motifs répétitifs ; - des moyens de capture d’image (5) configurés pour acquérir des images de l’échantillon (1) éclairé par l’une des différentes lumières structurées ; - un circuit de commande (6) configuré pour acquérir plusieurs images de référence de l’échantillon (1) éclairé par différentes lumières structurées, les lumières structurées des images de référence définissant chacune plusieurs motifs répétitifs et se distinguant les unes des autres par la phase et/ou la fréquence des motifs répétitifs ; machine de mesure topographique caractérisée en ce que : - les moyens de projection (4) sont configurés pour définir plusieurs angles d’application (α) de la lumière structurée par rapport à la surface du support (3) ; - le circuit de commande (6) est configuré pour acquérir une première série d’images de l’échantillon éclairé par une première lumière structurée, la première lumière structurée définissant plusieurs motifs répétitifs et les images de la première série d’images se distinguant les unes des autres par l’angle d’application (α) de la première lumière structurée par rapport à la surface du support (3) ; - le circuit de commande (6) est configuré pour comparer les images de la première série d’images de manière à déterminer la présence d’au moins un artefact sur au moins une image de la première série d’images ; - un circuit de traitement (10) est configuré pour former au moins une image de travail au moins à partir de la première série d’images, la au moins une image de travail étant dépourvue dudit au moins un artéfact ou réduisant l’étendue dudit au moins un artéfact ; - le circuit de traitement (10) est configuré pour calculer au moins une grandeur représentative de l’échantillon à partir de la au moins une image de travail et des images de référence.