FR 2981197 A1 20130412 FR 1103073 A 20111007 ALTATECH1O.FRD.docx 1 Dispositif et procédé pour l'inspection de produits semi-conducteurs L'invention a trait à un dispositif et un procédé de mesure de produits semi-conducteurs, en particulier sous forme de plaquettes. Dans la technique, les plaquettes de ce type sont fréquemment désignées par le terme anglais équivalent "wafer". À l'issue de leur fabrication, les plaquettes semi-conductrices sont systématiquement contrôlées, du moins dans la plupart des productions industrielles. On y recherche par exemple d'éventuels défauts, qui se présentent généralement sous la forme d'une hétérogénéité de forme à la surface de la plaquette. Il importe que ce contrôle, en plus d'être fiable, soit rapide, ou du moins que sa durée 10 demeure compatible avec le reste du processus de production. Dit autrement, le contrôle étant intégré au processus de fabrication de la plaquette, le procédé de contrôle mis en oeuvre influe lui aussi sur les cadences de production. Certains procédés de contrôle visent en particulier à obtenir des mesures relatives à la plaquette. 15 Dans leur ensemble, les méthodes de mesure de produits semi-conducteurs sont basées sur des principes optiques. La longueur d'onde spatiale des caractéristiques mesurées délimitent ce que l'on peut appeler un domaine d'analyse. Des normes applicables aux produits semi-conducteurs, par exemple celles connues sous le terme de normes SEMI (de l'association "Semiconductor Equipments and Materials International"), définissent la 20 terminologie des domaines d'analyse. Les longueurs d'ondes comprises entre 15 mm et 300 mm permettent ainsi de révéler des défauts dans la forme générale de la surface, appelés défauts de planéité, tandis que les longueurs d'ondes comprises entre 2 nm et 80 p,m permettent de caractériser la rugosité de la surface de la plaquette. 25 On s'intéresse ici à ce que l'on appelle dans la technique la nanotopographie, c'est-à-dire à l'évaluation de variations dans la surface de la plaquette présentant des longueurs d'onde comprises entre 200 pm et 20 mm. De telles variations correspondent à des altitudes par rapport à un plan de référence de plaquette comprises entre quelques nanomètres et quelques dixièmes de micromètres. D'une certaine manière, la nanotopographie peut être 30 vue comme un domaine d'analyse se situant, en termes de précision, entre la mesure d'état de surface et la mesure de planéité. On cherche notamment à évaluer, pour chacune d'une pluralité de zones de la surface, ce que l'on appelle le "Peak-to-Valley" (littéralement "pic à vallée"), c'est-à-dire la hauteur séparant le point le plus haut de la zone considérée de son point le plus bas. En nanotopographie, on utilise classiquement des techniques dites "interférométriques". 5 On fait interférer de la lumière réfléchie d'une surface de référence avec de la lumière réfléchie d'une surface en cours de contrôle. De récents développements visent une méthode dite "auto-interférométrique", dans laquelle la surface de référence est constituée d'une zone de la surface inspectée voisine de la zone en cours d'inspection. On travaille alors de proche en proche, en évaluant à chaque fois une zone de la surface par rapport à 10 une zone adjacente. Dans l'ensemble, les techniques d'interférométrie donnent des résultats satisfaisants en termes de précision. Cependant, elles pèchent par le temps nécessaire à l'acquisition des données et leur sensibilité aux mouvements de la surface, en particulier aux vibrations. En pratique, les opérations d'acquisition de données limitent la cadence d'inspection au 15 voisinage de 40 à 60 plaquettes par heure. Sachant que les systèmes de production d'aujourd'hui permettent de fabriquer environ 100 plaquettes par heure, on comprend pourquoi un poste d'inspection de nanotopographie par interférométrie ne peut être utilement intégré ou accolé à un poste de fabrication. Théoriquement, il faudrait adjoindre à chaque poste de fabrication au moins deux à trois postes d'inspection pour que les 20 opérations d'inspection ne fassent pas chuter la cadence de production. Comme l'inspection et la fabrication doivent être réalisées en salle blanche, il en résulterait des coûts rédhibitoires en termes d'investissement machine et d'occupation d'espace. En pratique, aujourd'hui, la nanotopographie n'est que très rarement réalisée de manière systématique, sur chaque plaquette produite. 25 L'invention vise à améliorer cette situation. On propose un dispositif de mesure nanotopographique de produits semi-conducteurs, ou d'aide à la mesure de tels produits, comprenant une interface d'entrée agencée pour recevoir des jeux de données de mesure relatives à une plaquette semi-conductrice, de la mémoire organisée en un premier tableau de travail, un second tableau de travail et un 30 tableau-résultat, une fonction de calcul ayant pour arguments des valeurs localisées de gradient et capable d'établir une équation courante de surface à partir de ces valeurs localisées de gradient, l'équation courante de surface étant établie de manière à minimiser globalement une grandeur d'écart entre des valeurs de gradient calculées à partir de l'équation courante de surface et les valeurs localisées de gradient, et une fonction de reconstruction agencée de manière à calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à une zone de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une première direction de la plaquette semi-conductrice et remplir le premier tableau de travail avec les valeurs localisées de gradient calculées, calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à ladite zone de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une seconde direction de la plaquette semi-conductrice et remplir le second tableau de travail avec les valeurs localisées de gradient calculées, appeler répétitivement la fonction de calcul avec à chaque fois, en tant qu'arguments, une partie des valeurs du premier tableau de travail et du second tableau de travail correspondant à une portion de ladite zone de la plaquette, pour déterminer à chaque fois une équation courante de surface correspondant auxdits arguments, remplir le tableau résultat avec des données localisées de hauteur correspondant à ladite zone de la plaquette, par rapport au plan de référence de la plaquette, ces données localisées de hauteur étant calculées à partir de certaines au moins des équations courantes de surface. Le dispositif proposé utilise des données de mesure que l'on peut acquérir rapidement, autrement que par interférométrie, en quelques secondes La cadence de production ne sera, en pratique, plus limitée que par la manipulation des plaquettes. La cadence d'acquisition est voisine des cadences de production d'aujourd'hui, y compris des cadences les plus compétitives. Pour une ligne de fabrication de substrats de 300 mm de diamètre, ces cadences sont typiquement de l'ordre d'une centaine de plaquette par heure. On peut désormais envisager d'adjoindre le dispositif proposé à un poste de fabrication, pour un contrôle systématique des plaquettes produites. Le dispositif proposé permet de caractériser la surface de la plaquette semi-conductrice. La répétabilité de l'inspection est tout-à-fait satisfaisante, comme l'ont démontré les tests que la Demanderesse a effectués. On propose également un procédé de mesure nanotopographique de produits semiconducteurs, ou d'aide à la mesure de tels produits comprenant les étapes de recevoir des jeux de données de mesure relatives à une plaquette semi-conductrice, de calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à une zone de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une première direction de la plaquette semi-conductrice, de calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à ladite zone de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une seconde direction de la plaquette semi-conductrice, de, répétitivement, établir une équation courante de surface, à chaque fois à partir d'une partie des valeurs localisées de gradient correspondant à une portion de ladite zone de la plaquette, l'équation courante de surface étant établie de manière à minimiser une grandeur globale d'écart entre des valeurs de gradient calculées à partir de l'équation courante de surface et les valeurs localisées de gradient sur ladite portion, d' établir, en tant que données de mesure, des données localisées de hauteur correspondant à ladite zone de la plaquette, par rapport au plan de référence de la plaquette, ces données localisées de hauteur étant calculées à partir de certaines au moins des équations courantes de surface. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée qui va suivre, et des dessins annexés, sur lesquels : 10 - la figure 1 montre un schéma illustrant un dispositif d'inspection de produits semiconducteurs ; - la figure 2 montre un graphique représentant l'intensité lumineuse d'un motif pour l'inspection de produit semi-conducteurs ; - la figure 3 montre un diagramme fonctionnel illustrant une partie d'une unité de 15 commande à usage, par exemple, dans le dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 représente un profil de phase selon une première direction du produit semiconducteur ; - la figure 5 représente un profil de phase selon une seconde direction de la plaquette inspectée ; 20 - les figures 6 et 7 sont analogues aux figures 4 et 5, respectivement, la plaquette ayant été éclairée dans des conditions différentes ; - la figure 8 représente schématiquement une fonction de calcul de vecteurs normaux ; - la figure 9 représente schématiquement une fonction de reconstruction de surface ; - la figure 10 représente un schéma illustrant une fonction d'extrapolation ; 25 - la figure 11 représente schématiquement une fonction de filtrage ; - la figure 12 représente schématiquement une fonction calcul de données de nanotopographie ; - la figure 13 représente un schéma illustrant une fonction de reconstruction de surface ; - la figure 14 représente la reconstruction et le recollage avec recouvrement d'éléments partiels de la surface; - la figure 15 représente la reconstruction un schéma illustrant une fonction de reconstruction globale de surface ; - la figure 16 représente une portion de surface reconstruite ; - la figure 17 représente la portion de surface de la figure 16 après filtrage. Les dessins annexés sont, en grande partie, de caractère certain. En conséquence, ils pourront non seulement servir à mieux faire comprendre la description détaillée ci-après, mais aussi contribuer à la définition de l'invention, le cas échéant. La figure 1 montre un dispositif de mesure 1 pour des produits semi-conducteurs. Le dispositif 1 comprend un support 10 destiné à une ou plusieurs plaquettes semiconductrices 20 à mesurer. Dans la technique, la plaquette 20 est souvent désignée par son équivalent anglais, "wafer". De préférence, la plaquette 20 est maintenue sur le support 10 sans contact sur ses grandes faces, à savoir une grande face recto 20A et une grande face verso 20B. De préférence, la plaquette 20 est maintenue sur le support 10 en position verticale, ce qui évite toute déformation sous l'effet de son poids propre. Par exemple, la plaquette 20 présente une forme de disque. Typiquement, le diamètre de la plaquette 20 peut être compris entre 100 et 400 mm, tandis que son épaisseur est comprise entre 200 iam et 2 mm. Le dispositif 1 comprend encore un générateur de motif 30 qui génère un motif lumineux, aussi appelé mire, sur la grande face recto 20A de la plaquette 20, ou du moins sur une partie au moins de cette face recto 20A. Par exemple, le générateur de motif 30 comprend un dispositif d'affichage électronique, tel qu'un écran plasma ou à cristaux liquides, relié à un contrôleur graphique d'ordinateur de manière à afficher des signaux vidéo. L'écran peut être disposé en regard de la face recto 20A de la plaquette 20, parallèlement à cette dernière, par exemple à une distance de l'ordre de 60 cm. Le dispositif 1 comprend aussi un appareil de prise de vues 40 capable d'acquérir des images de la partie de la face recto 20A éclairée par le générateur 30. Le dispositif de prise de vues 40 peut comprendre une caméra numérique munie d'un capteur de lumière de type CCD, de l'anglais "Charge Coupled Device" ("dispositif à transfert de charges" en français) ou de type CMOS, de l'anglais "Complementary Metal Oxide Semiconductor" ("semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire"). L'appareil de prise de vues 40 est mis au point sur la face recto 20A de la plaquette 20, plutôt que sur l'image miroir de l'écran se réfléchissant sur cette face 20A. En tant qu'appareil de prise de vues 40, on peut utiliser par exemple une caméra du type connu sous le nom de "Dalsa Pantera 11M04". En option, une mire peut également être générée sur la face verso 20B et une ou plusieurs images de cette face verso 20B acquises. Ceci peut se faire en prévoyant un second générateur de motif et un second appareil de prise de vues (non représentés). La plaquette 20 peut également être pivotée sur elle-même de manière à exposer soit sa face verso 20B soit sa face recto 20A à la mire du générateur de motif 30 et à l'appareil de prise de vues 40. Le dispositif 1 comprend en outre une unité de commande 50 qui est reliée à la fois au 10 générateur de motif 30 et à l'appareil de prise de vues 40. L'unité de commande 50 reçoit en outre des données d'images de l'appareil de prise de vues 40 en vue de leur traitement. En faisant référence à la figure 2, dans le plan du générateur de motif, par exemple la surface d'un écran, l'intensité lumineuse I évolue de manière sinusoïdale suivant une première direction, ici notée X, et linéairement selon une seconde direction (évolution non 15 représentée), ici perpendiculaire à la première. Le motif apparaît comme une succession de bandes sombres et lumineuses en alternance, les bandes étant adjacentes les unes aux autres selon la première direction. Les bandes sont parallèles les unes aux autres et leur direction d'extension correspond à la seconde direction. 20 On peut acquérir successivement des images de mires du générateur de motif 30 ayant des caractéristiques de fréquence spatiale ou de phase potentiellement différentes les unes des autres. Par exemple, les bandes présentent une période spatiale de 6 mm. En faisant référence à la figure 3, l'unité de commande 50 comprend une fonction d'acquisition 410 qui reçoit des données d'images provenant du capteur de lumière d'un 25 appareil de prise de vues, par exemple l'appareil de prise de vues 30, et les enregistre dans une structure de données organisée dans une mémoire, par exemple intégrée à l'unité de commande 50. Chaque image est stockée sous la forme d'un tableau de pixels codant chacun une valeur de niveau de gris, ou toute autre valeur qui peut être mise en relation avec l'intensité 30 lumineuse reçue sur le capteur de lumière de l'appareil de prise de vues. Le rang du pixel dans sa ligne et dans sa colonne est respectivement noté i et j de façon générique. Le couple (i,j) constitue les coordonnées du pixel dans l'image. Pour la mesure d'une plaquette, la fonction d'acquisition 410 mémorise une première collection ordonnée d'images. La première image de la première collection correspond à une première position relative du motif et de la surface à inspecter. Dans cette première position, la direction d'extension des bandes du motif projeté définit une première direction dans le plan de la surface de la plaquette. Cette première direction est désignée ici direction X. Entre deux images successives de la première collection, le motif et la plaquette ont été déplacés l'un par rapport à l'autre suivant une direction, notée Y, perpendiculaire à la direction X. De préférence, le déplacement entre deux prises de vues se fait à pas fixé. Avantageusement, le générateur de motif 30 et le support 20 restent immobiles l'un par rapport à l'autre entre deux prises de vues pour éviter toutes vibrations et conserver un positionnement mutuel précis de ces éléments. Dans ce cas, c'est l'image projetée qui est modifiée de manière à faire se déplacer le motif entre deux acquisitions d'images de la première collection. Par exemple, le décalage entre deux images peut être pris égal au rapport de n sur un nombre d'images à acquérir, ce nombre d'images étant typiquement compris entre 3 et 10 par direction. La fonction d'acquisition 410 mémorise également une seconde collection ordonnée d'images. La première image de la seconde collection correspond à une première position relative du motif et de la surface à inspecter. Dans cette première position, la direction d'extension des bandes est perpendiculaire à la direction X dans le plan de la surface. Entre deux images successives de la seconde collection, le motif et la surface de la plaquette ont été déplacés l'un par rapport à l'autre suivant la direction X, avantageusement d'un pas fixé. Dit autrement, entre les images de la première collection et celles de la seconde, le motif a été pivoté d'approximativement 90° autour d'un axe perpendiculaire à la plaquette 20. En chaque lieu de l'image de la face recto 20A, l'intensité lumineuse est conforme, au moins approximativement, à l'équation de l'annexe A.1.1. La valeur 10 représente l'intensité moyenne de l'image de la surface de la plaquette. La valeur Ao représente le contraste des bandes du motif lumineux. La variable 9, que l'on note PHI pour la suite, représente l'angle de phase. La variable x représente une coordonnée spatiale d'une première direction prédéterminée. L'unité de commande 50 comprend encore une fonction de calcul de phase 420 capable de déterminer, à partir d'une collection d'images, un tableau de valeurs de phase. Dans ce tableau, chaque valeur de phase est mémorisée en correspondance des coordonnées d'un pixel de la collection d'image. À chaque couple de coordonnées (i,j) correspond, dans la première collection d'images, plusieurs valeurs de niveaux de gris, chaque valeur de niveau de gris correspondant à la valeur du pixel de coordonnées (i,j) dans une image. C'est cette pluralité de valeurs qui permet de déterminer une valeur de PHI correspondant aux coordonnées (i,j). Pour plus d'informations sur le calcul de cette phase, on peut consulter la demande de 5 brevet français publiée sous le numéro FR 2 914 422, en particulier ses pages 12 et 13. Ici, la fonction de calcul de phase 420 opère sur la première collection et sur la seconde collection. Un premier tableau de valeurs de phase, notées individuellement PHI_X_i,j, est établi à partir de la première collection d'images, et un second tableau de valeurs de phases, notées individuellement PHI_Y i,j, à partir de la seconde collection d'images. À 10 chaque fois, i,j représentent les coordonnées de la valeur dans le tableau. Chacun des premier et second tableaux de valeurs de phase peut être vu comme une carte de phase. Les figures 4 à 7 montrent chacune un profil de carte de phase relatif à une même portion d'une plaquette. Cette carte de phase correspond à un carré de 200 pixels de côté. La figure 4 montre l'évolution de la phase PHI_X sur une ligne de la carte de phase, tandis 15 que la figure 5 montre l'évolution de cette phase sur une colonne. La figure 6 montre l'évolution de la phase PHI_Y sur une ligne de la carte de phase, tandis que la figure 7 montre l'évolution de cette phase sur une colonne. Ces courbes présentent une allure générale régulière : la phase PHI_X de la figure 5 et la phase PHI_Y de la figure 6 présentent une allure générale linéaire, la phase PHI_X de la 20 figure 4 et la phase PHI_Y de la figure 7 présentent des allures générales périodiques, en dents de scie. Dans le détail, ces courbes présentent cependant des irrégularités localement. Les figures 4 et 7 montrent que les cartes de phases sont modulées, c'est-à-dire que leurs valeurs sont comprises dans l'intervalle [-n; n] et contiennent des sauts de phase de 2n. 25 La fonction d'acquisition 410 et la fonction de calcul de phase 420 peuvent être vues comme appartenant à un module d'acquisition de données 400. En option, l'unité de commande 50 comprend en outre un module de détection de défauts par calcul de phase, tel qu'il est décrit par exemple dans FR 2 914 422, dans lequel sont intégrées la fonction d'acquisition 410 et la fonction de calcul de phase 420. 30 Selon l'invention, l'unité de commande 50 comprend un module de nanotopographie 500, capable d'interagir avec le module d'acquisition de données 400. Le module de nanotopographie 500 comprend une fonction de calibrage 510 qui est capable de déterminer une collection de données de positionnement relatif à certains des éléments du dispositif. Ces données comprennent des données de position de la plaquette par rapport au générateur de motif 30 et à l'appareil de prise de vues 40. Ces données permettent de localiser spatialement chaque point de la plaquette 20 à mesurer, chaque pixel du générateur de motif 30 et la position exacte de l'appareil de prise de vues 40. En outre, la fonction de calibrage 510 peut être agencée pour collecter des données caractéristiques de l'optique utilisée pour l'acquisition d'images, à savoir une fonction de transfert de l'objectif prenant en compte les aberrations de ce dernier. Le module de nanotopographie 500 comprend encore une fonction de calcul de pente 520 qui établit, à partir d'un tableau de valeurs de phase, un tableau de valeurs de pente, ou carte de pente. Ici, la fonction de calcul de pente 520 opère sur chacune des cartes de phase PHI_X et PHI_Y obtenues par la fonction de calcul de phase 420. Chaque valeur de pente est associée aux coordonnées (i,j) du pixel qui a permis la détermination de la valeur de phase. Il en résulte une première carte de pente, P_X, et une seconde carte de pente P Y. Le module de nanotopographie 500 comprend une fonction de reconstruction de surface 530. À partir d'une paire au moins de cartes de pente, ici P_X et P_Y, la fonction de construction de surface 530 détermine, en chaque couple de coordonnée (i,j), une valeur de hauteur correspondante notée H_i,j. Cette hauteur est obtenue à partir des données de pentes, notamment P_X_i,j et P_Y_i,j. Le résultat est un tableau de valeurs de hauteur par rapport à un plan de référence que l'on appelle ici une carte de hauteur et que l'on note H. Le module de nanotopographie 500 comprend une fonction de filtrage 540 qui est appliqué à la carte de hauteur H pour mettre en évidence d'éventuels défauts, c'est-à-dire 25 des portions de surface présentant une hauteur sensiblement supérieure à l'altitude du reste de la surface reconstruite aux alentours de cette portion. En option une fonction de traitement 560 détermine automatiquement des défauts dans la carte de hauteur filtrée. En option, la carte de hauteur H établie par la fonction de reconstruction 530 peut être 30 soumise à une fonction de détection automatique. La figure 8 illustre un exemple de fonction de calcul de pente 5200. La fonction de calcul de pente 5200 comprend d'abord une fonction de démodulation 5210 qui opère ici sur chacune des cartes de phase PHI_X et PHI_Y. La fonction de démodulation 5210 parcourt chaque ligne de la carte PHI_X. À chaque fois qu'un saut de phase est détecté, c'est-à-dire que la valeur de la phase varie brusquement entre deux colonnes adjacentes, par exemple passe d'une valeur positive à une valeur négative, la valeur 27c (pi) est ajoutée à chacune des valeurs de phase des colonnes suivantes dans la ligne parcourue. De manière analogue, la fonction de démodulation 5210 parcourt chaque colonne de la carte PH_Y, et ajoute la valeur 27( aux lignes suivantes dans la colonne parcourue, à chaque fois qu'un saut de phase est détecté. Une fonction de conversion 5220 reçoit ensuite les cartes de phase démodulées PHI _X et 10 PHI Y et des données de calibrage du type décrit plus haut. Ces données concernent la configuration géométrique du système, en particulier des données de position relatives du générateur de motif 30, de l'appareil de prise de vues 40 et de la plaquette 20, et la position spatiale des lieux de la plaquette. Les cartes de phase PHI X et PHI _Y démodulées sont transformées en cartes de vecteurs 15 normaux selon les trois composantes axiales X, Y et Z, que l'on note respectivement Vx, Vy et Vz, sur la base d'un calcul trigonométrique. Les cartes Vx, Vy et Vz sont transformées en un gradient de surface comprenant deux cartes de pentes, notées NX et NY. Chaque valeur de gradient NX_i,j correspond au rapport Vx i,j sur Vz_i,j. Chaque valeur de gradient NY_i,j correspond au rapport Vy_i,j 20 sur Vz_i,j. Une fonction de dégauchissage 5230 opère ensuite sur chacune des cartes du gradient NX et NY. Par exemple, la fonction de dégauchissage 5230 comprend un filtre polynomial d'ordre 1 à 4. La figure 9 montre un exemple de fonction de reconstruction de surface 5300. 25 Un module d'extrapolation 5310 reçoit les cartes de pente NX et NY après qu'elles ont été dégauchies. Une fonction d'extrapolation 5310 opère d'abord sur chacune des cartes du gradient NX et NY pour compléter à chaque fois le tableau de valeurs de gradient au-delà des valeurs déduites des données d'images. 30 Sur la figure 10 par exemple, le cercle en pointillés 1200 représente, dans les données d'image, la limite de la plaquette. Le cercle en trait plein 1202 représente la limite de l'extrapolation. Les tableaux de gradient NX et NY sont complétés par des valeurs extrapolées à partir des données limites. L'extrapolation se fait sur la base d'ajout de valeurs calculées en réalisant une moyenne sur le voisinage du point à extrapoler. La fonction d'extrapolation 5310 remplit un tableau, ou masque, binaire, qui indique pour 5 chaque couple de coordonnées (i,j) s'il correspond à un lieu de la plaquette ou non. Ce masque a été calculé à la génération des tableaux de phase. L'extrapolation se fait sur les données NX et NY. Une liste de coordonnées (i,j) qui correspondent au bord de la plaquette est établie. Les coordonnées qui correspondent au bord de la plaquette sont sur la couronne la plus proche de la plaquette, c'est-à-dire qui réalisent le minimum non nul de 10 la transformée de distance du masque binaire. Cette transformée donne pour chaque pixel (i,j) une valeur de distance minimale le séparant du contour, c'est-à-dire la distance séparant le pixel étudié du pixel nul le plus proche au sens euclidien. À chaque coordonnée de cette liste, on assigne une valeur calculée à partir des valeurs correspondant aux coordonnées adjacentes dans les tableaux de gradient NX et NY. La 15 transformée de distance du masque est ensuite mise à jour et une nouvelle liste de coordonnées à traiter est créée. L'opération est répétée jusqu'à l'obtention d'une couronne extrapolée de largeur souhaitée, par exemple voisine de 5 mm. D'une certaine manière, on peut considérer que la fonction d'extrapolation a pour argument un tableau d'entrée de valeurs localisées correspondant à une zone initiale et est capable 20 d'établir, à partir des valeurs localisées du tableau d'entrée, des valeurs localisées extrapolées correspondant à une zone périphérique de ladite zone initiale. La fonction d'extrapolation peut être appelée avec une partie au moins des cartes de gradient correspondant à la plaquette, ou à une zone de cette plaquette. Avantageusement, on conserve les cartes initiales NX et NY en mémoire. 25 Une fonction de reconstruction élémentaire 5320 est ensuite appelée répétitivement pour établir une collection de cartes de hauteur, à chaque fois pour ce que l'on appelle une vignette. Une vignette est un sous-ensemble de coordonnées (i,j) adjacentes correspondant à une zone limitée de la plaquette. À partir du sous ensemble de valeurs de gradient correspondant à la vignette dans les cartes de gradient NX et NY, la fonction de 30 reconstruction élémentaire 5320 établit une équation de surface, qui associe à chaque couple de coordonnées (x,y) une valeur de hauteur z=f(x,y). La formule de l'annexe A.1.2 exprime une fonctionnelle W. Dans cette formule p représente la valeur du gradient selon X et q la valeur du gradient selon Y, à chaque fois au point de coordonnées (i,j). La fonction f(x,y) est une équation de surface qui minimise la fonctionnelle W globalement sur la vignette, où le couple (x,y) représente génériquement les coordonnées d'un point dans un système de coordonnées dont les axes sont parallèles aux première et seconde directions. Dit autrement, la fonction f(x,y) donne pour chaque point (x,y) une valeur de hauteur, que l'on peut noter z=f(x,y). Dit autrement, la fonction de reconstruction élémentaire comprend une fonction de calcul ayant pour arguments des valeurs localisées de gradient et capable d'établir une équation courante de surface à partir de ces valeurs localisées de gradient, l'équation courante de surface étant établie de manière à minimiser globalement, c'est-à-dire sur la zone couverte 10 par les valeurs localisées de gradient reçues en tant qu'arguments, une grandeur d'écart entre des valeurs de gradient calculées à partir de l'équation courante de surface et les valeurs localisées de gradient. Et cette fonction de calcul est appelée répétitivement avec à chaque fois, en tant qu'arguments, une partie des valeurs d'un premier tableau de travail et d'un second tableau 15 de travail comprenant des valeurs localisées de gradient selon respectivement deux directions de la plaquette, et correspondant à la portion de la plaquette représentée par la vignette, pour déterminer à chaque fois une équation courante de surface correspondant auxdits arguments, D'après l'article de T. WEI et R. KLETTE "Regularization method for depth from noisy 20 gradients vectof fields", CITR Tamaki Campus (CITR-TR-115), Auckland, New Zealand (2002), l'intégration de la formule de l'annexe A.1.2 peut se faire avantageusement dans l'espace de Fourier, en calculant le résultat de l'équation A.1.3. Dans cette équation, la fonction f représente la transformée de Fourier de la fonction f de l'annexe A.1.2. Les variables u, y correspondent respectivement aux variables x, y dans l'espace de Fourier. 25 Les nombres p* et q* représentent les adjoints, ou conjugués, des nombres p et q. Puis pour chaque couple de coordonnées (i,j) de la vignette à reconstruire, la fonction de reconstruction élémentaire 5320 détermine une valeur d'altitude Z_i,j qu'elle mémorise en l'attribuant au couple de coordonnées (i,j). Pour la reconstruction de la surface de la plaquette, la couronne 1500 de la carte binaire, le 30 cas échéant extrapolée, est d'abord divisée en quartiers égaux conformément à ce que montre la figure 13. Ici, les diamètres qui délimitent les quartiers correspondent aux directions X et Y, ou du moins sont parallèles à ces directions. Chaque quartier forme une zone de la plaquette. Le quartier 1502 (en haut à gauche), le quartier 1504 (en haut à droite), le quartier 1506 (en bas à gauche) et le quartier 1508 (en bas à droite) sont traités individuellement, les uns après les autres. On traite par exemple le quartier 1502 en premier. Le cheminement est montré sur la 5 figure 14. On calcule d'abord une première vignette 1602 dont le coin bas et droit correspond au centre de la couronne de la carte binaire. La limite de cette première vignette 1602 est montrée en trait plein. On reconstruit une carte de hauteur correspondante, c'est-à-dire que pour chaque couple de coordonnées (i, j) de cette vignette, on détermine une valeur de 10 hauteur Z_i,j à partir des valeurs p_i,j et q_i,j des cartes NX et NY en appelant la fonction de reconstruction élémentaire 5320. Puis on construit une seconde vignette 1604 à la première vignette 1602, qui chevauche cette première vignette sur la moitié gauche de celle-ci sur la figure et s'en trouve décalée selon la direction X. Cette seconde vignette 1604 est délimitée en trait tireté sur la figure 15 14. On construit des vignettes élémentaires, à chaque fois avec superposition à la vignette précédente, jusqu'à dépasser le bord de la couronne. Ici, on reconstruit une troisième vignette 1606 représentée en pointillés. On reconstruit ensuite une seconde série de vignettes en repartant de la première vignette 1602 et en se déplaçant selon la direction Y de la moitié de cette première vignette 1602. Cela donne sur la figure 14 une quatrième 20 vignette 1608. Dit autrement, la fonction de reconstruction élémentaire est appelée successivement avec, en tant qu'arguments, des parties des valeurs des cartes de gradient correspondant à des portions de d'un quartier de la plaquette qui se chevauchent partiellement, et qui se trouvent mutuellement alignées selon la direction X et/ou la direction Y. 25 Les vignettes reconstruites se chevauchent partiellement. Pour obtenir une surface reconstruite globale, sur un quartier, on réalise une somme pondérée des vignettes. On applique pour chaque vignette un jeu de coefficients qui favorise le centre de la vignette et donne une moindre importance au bord. Le tableau de coefficients appliqués à chaque vignette reconstruite est une pyramide à 30 base carrée. La matrice des coefficients, notée C, est donnée par l'annexe A.1.6, avec les conventions des annexes A.1.7 et A.1.8, où r est le rayon de la zone, ou vignette, reconstruite. Ces coefficients sont tels que leur somme glissée soit constante sur l'ensemble de la surface reconstruite. La carte d'altitude globale est la somme de chaque vignette reconstruite avec lesdits coefficients. Cette carte d'altitude peut être vue comme un tableau résultat comprenant des données localisées de hauteur correspondant à l'ensemble de la surface de la plaquette, ou à une zone de celle-ci, par rapport au plan de référence de la plaquette, ces données localisées de hauteur étant calculées à partir de certaines au moins des équations courantes de surface établies par la fonction de reconstruction élémentaire. Un module de reconstruction de surface 5330 est alors appliqué. Chaque vignette a été reconstruite à une constante d'intégration près. Il est nécessaire d'ajuster la reconstruction en minimisant les différences entre ces constantes d'intégration. La constante d'intégration de la première vignette reconstruite est fixée arbitrairement à 0. Les constantes d'intégration des vignettes suivantes sont déterminées à l'aide de toutes les informations déjà disponibles. Ainsi par exemple sur la figure 15, qui montre la reconstruction du quartier inférieur droit, la constante d'intégration de la vignette 4, qui est la dernière reconstruite, est calculée de manière à se raccorder à chacune des vignettes voisines, c'est-à-dire à un côté de chacune des vignettes 2 (au-dessus) et 3 (à gauche). La constante d'intégration des vignettes 2 et 3 ayant déjà été calculée. On fait référence à la figure 11 qui montre un exemple de fonction de filtrage 5400. Un filtre passe-haut 5410 de type double gaussien est appliqué à la carte d'altitude pour 20 réduire la composante basse fréquente. Seule l'information dont la période est comprise entre 200 micromètres et 2 cm est conservée. Par exemple, pour obtenir une réponse G en fonction de la longueur d'onde X, la norme SEMI M78 indique un filtre conforme à l'équation donnée en annexe A.1.4, ou Xc désigne la longueur d'onde de coupure. 25 Ici, ce filtre à deux dimensions est modifié en remplaçant par la formule de l'annexe A.1.5. La carte d'altitudes filtrée est obtenue par convolution du filtre de l'annexe A.1.5 avec la carte d'altitude globale. La figure 16 montre une portion de plaquette reconstruite avant filtrage. On entrevoit une orientation générale de cette portion de surface, sans y distinguer nettement d'irrégularités importantes. La figure 17 montre la portion de 30 plaquette de la figure 16 après filtrage. On y voit nettement un pic de coordonnées approximatives (100;60). On fait référence à la figure 12 qui montre un exemple de fonction d'analyse 5500, ou de post-traitement. Une première sous-fonction d'analyse 5510 établit une carte de Peak-to-valley, ou PV. Cette première sous-fonction calcule, pour chaque vignette, l'amplitude de la surface reconstruite sur une fenêtre glissante de taille et de forme prédéfinies, par exemple 2 mm ou 10 mm, carrée ou circulaire. La valeur ainsi déterminée est mémorisée en correspondance des coordonnées du centre de la vignette. Une seconde sous-fonction d'analyse 5520 calcule la distribution des valeurs PV, aussi appelée courbe THA dans la technique (pour "Threshold Height Analysis" ou "analyse par seuil de hauteur" en français). La seconde sous-fonction d'analyse 5520 délivre la valeur de cette courbe correspondant à 10 0,05 %, ce qui correspond à l'altitude des 0,05% de valeurs PV les plus importantes. Le dispositif décrit présente un avantage certain en ce qu'il utilise des données dont l'acquisition est rapide en comparaison des techniques d'interférométrie. Le traitement des données acquises peut être accéléré en multipliant les unités de calcul, et/ou en parallélisant au moins partiellement ledit traitement. Comme le temps d'acquisition est 15 court, de l'ordre d'une dizaine de secondes, il est possible de mesurer une centaine plaquettes par heure. En conséquence, il devient possible de contrôler systématiquement toute plaquette produite, directement après sa fabrication. La méthode de reconstruction selon l'invention permet d'obtenir des cartes de hauteur avec un très faible bruit, ce qui les rend exploitables dans le domaine de la nanotopographie. 20 L'unité 50 a été décrite en termes fonctionnels. Physiquement, cette unité comprend par exemple un ou plusieurs processeurs de calcul, de la mémoire, une bibliothèque de fonctions correspondant aux modules et fonctions décrites, cette bibliothèque pouvant être stockée sur un support de l'unité, typiquement un disque dur, ou sur un support amovible, par exemple de type optique. 25 Le module de nanotopographie 500 a été présenté comme interagissant avec le module d'acquisition de données 400, au moins en ce qu'il en utilise les cartes de phase. L'invention se manifeste dès lors que les éléments fonctionnels correspondant au module 500 interagissent les uns avec les autres de la manière décrite, qu'ils soient ou non couplés à un module de détection de défauts. Plus généralement, l'invention se manifeste dès lors 30 que l'on reconstruit la surface de la plaquette à partir des cartes de gradient de hauteur. Le cas échéant, ces cartes peuvent être fournies à un dispositif selon l'invention, par exemple à travers une interface d'entrée. Le module de nanotopographie peut également intégrer les éléments fonctionnels du module 400 capables d'établir les cartes de phase en question. Le dispositif décrit comprend un appareil de prise de vue, par exemple sous la forme d'une caméra numérique. Ce dispositif peut être adapté à tout appareil équipé d'un capteur de lumière dont on peut extraire des données images, ou des données localisées de niveau d'intensité lumineuse. L'invention qui vient d'être décrite peut s'exprimer également sous la forme d'un procédé de mesure nanotopographique de produits semi-conducteurs, comprenant les étapes suivantes : - recevoir des jeux de données de mesure relatives à une plaquette semi-conductrice ; - calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à une zone de la 10 plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une première direction de la plaquette semi-conductrice, - calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à ladite zone de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une seconde direction de la plaquette semi-conductrice, 15 - répétitivement, établir une équation courante de surface à partir d'une partie des valeurs localisées de gradient correspondant à une portion de ladite zone de la plaquette, l'équation courante de surface étant établie de manière à minimiser une grandeur globale d'écart entre des valeurs de gradient calculées à partir de l'équation courante de surface et les valeurs localisées de gradient; 20 - établir en tant que données de mesures des données localisées de hauteur correspondant à ladite zone de la plaquette, par rapport au plan de référence de la plaquette, ces données localisées de hauteur étant calculées à partir de certaines au moins des équations courantes de surface. Ce procédé peut comprendre une étape d'extrapolation dans laquelle on calcule, à partir de 25 données localisées de gradient, des valeurs localisées extrapolées correspondant à une zone périphérique d'une zone initiale, l'extrapolation se faisant sur une partie au moins du jeu de données correspondant à ladite zone de la plaquette. On calcule alors les valeurs localisées de gradient correspondant à la première direction de la plaquette semiconductrice et/ou à la seconde direction de la plaquette semi-conductrice à partir des 30 données localisées extrapolées. L'étape de calcul des valeurs localisées de gradient peut comprendre une sous-étape de calcul de valeurs de gradient à partir des données de mesure et une sous étape d'extrapolation des valeurs de gradient ainsi calculées pour établir les valeurs ainsi extrapolées en tant que valeurs de gradient utiles à l'établissement des équation de surface courante. Une étape de correction peut être prévue dans laquelle on établit des valeurs localisées de 5 gradient dégauchies, préalablement au calcul des équations de surface courante. En option, on calcule successivement des équations de surfaces courantes correspondant à des portions de ladite zone de la plaquette qui se chevauchent partiellement et/ou mutuellement alignées selon ladite première direction et/ou ladite seconde direction. Avantageusement, on calcule des données localisées de hauteur correspondant à ladite 10 zone de la plaquette calculées à partir d'une somme pondérée des équations courantes de surface. De préférence, les coefficients de pondération appliqués à chaque vignette est une pyramide à base carrée. Le cas échéant, lorsque les équations courantes de surfaces comprennent une ou plusieurs constantes d'intégration, ces constantes d'intégration sont déterminées de manière que les 15 portions de ladite zone successives de la plaquette semi-conductrice se raccordent mutuellement en leurs bords adjacents. Le calcul des équations de surfaces courantes peut se faire par résolution d'une fonctionnelle dans l'espace de Fourier. La fonction de reconstruction peut être agencée de manière à remplir un premier tableau 20 intermédiaire et un second tableau intermédiaire avec des valeurs de gradient calculées à partir des données de mesure puis à appeler la fonction d'extrapolation avec le premier tableau intermédiaire et le second tableau intermédiaire pour remplir le premier tableau de travail et le second tableau de travail avec les données localisées de gradient extrapolées. Annexe 1 : formules mathématiques A.1.1 I = 4(1 + Ao cos(q) + x)) A.1.2 2 2 /47 = ff (( afa(x;Y)) P) F (( "(")) q) dxdy ay A.1.3 -jup* - jve f (u'v) = u2 + v2 A.1.4 2 2 G 1 - 2e-1,228M e -2,456M DHP = A.1.5 ii = 124 + iÎÿ A.1.6 1 V(i,j) E ([1, r] x [1, r]), C(i,j) = -2 x f (i, j) X f U, i) A.1.7 i- 1 f (0) = signe (r2 - i) X - 1 A.1.8 r r2 = -2 REVENDICATIONS1. Dispositif (500) de mesure nanotopographique de produits semi-conducteurs, caractérisé en ce qu'il comprend : - une interface d'entrée agencée pour recevoir des jeux de données de mesure relatives 5 à une plaquette semi-conductrice (20) ; - de la mémoire organisée en un premier tableau de travail, un second tableau de travail et un tableau-résultat ; - une unité de commande (50) comprenant : - une fonction de calcul (5320) ayant pour arguments des valeurs localisées de 10 gradient et capable d'établir une équation courante de surface à partir de ces valeurs localisées de gradient, l'équation courante de surface étant établie de manière à minimiser globalement une grandeur d'écart entre des valeurs de gradient calculées à partir de l'équation courante de surface et les valeurs localisées de gradient; - une fonction de reconstruction (530) agencée de manière à : 15 - calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à une zone (1500) de la plaquette semi-conductrice (20), des valeurs localisées de gradient correspondant à une première direction (X) de la plaquette semi-conductrice (20) et remplir le premier tableau de travail avec les valeurs localisées de gradient calculées, 20 - calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à ladite zone (1500) de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une seconde direction (Y) de la plaquette semi-conductrice (20) et remplir le second tableau de travail avec les valeurs localisées de gradient calculées, 25 - appeler répétitivement la fonction de calcul avec à chaque fois, en tant qu'arguments, une partie des valeurs du premier tableau de travail et du second tableau de travail correspondant à une portion (1602, 1604, 1606, 1608) de ladite zone (1500) de la plaquette, pour déterminer à chaque fois une équation courante de surface correspondant auxdits arguments, 30 - remplir le tableau résultat avec des données localisées de hauteur correspondant à ladite zone (1500) de la plaquette, par rapport au plan de référence de la plaquette, ces données localisées de hauteur étant calculées à partir de certaines au moins des équations courantes de surface. 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre une fonction d'extrapolation (5310) ayant pour argument un tableau d'entrée de valeurs localisées correspondant à une zone initiale (1200) et capable d'établir, à partir des valeurs localisées du tableau d'entrée, des valeurs localisées extrapolées correspondant à une zone périphérique (1202) de ladite 5 zone initiale, dans lequel la fonction de reconstruction est agencée pour appeler la fonction d'extrapolation (5310) avec une partie au moins du jeu de données correspondant à ladite zone (1500) de la plaquette, et pour calculer les valeurs localisées de gradient correspondant à la première direction (X) de la plaquette semi-conductrice et/ou à la seconde direction (Y) de la plaquette semi-conductrice (20) à partir des données localisées 10 extrapolées. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la fonction de reconstruction (530) est agencée de manière à remplir un premier tableau intermédiaire et un second tableau intermédiaire avec des valeurs de gradient calculées à partir des données de mesure puis à appeler la fonction d'extrapolation (5310) avec le premier tableau intermédiaire et le 15 second tableau intermédiaire pour remplir le premier tableau de travail et le second tableau de travail avec les données localisées de gradient extrapolées. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre une fonction de correction (5230), ayant pour argument un tableau d'entrée de valeur localisées, et capable d'établir des valeurs localisées correspondantes dégauchies, dans lequel la 20 fonction de reconstruction (530) est agencée pour appeler la fonction de correction (5230) préalablement au remplissage du premier tableau de travail et/ou du second tableau de travail. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la fonction de correction (5230) est agencée de manière à appliquer un filtre polynomial d'ordre compris entre 1 et 4 aux 25 valeurs du tableau d'entrée. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre une fonction filtre (5400), dans lequel la fonction de reconstruction (530) est agencée pour appliquer la fonction filtre au tableau résultat. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la fonction filtre (5400) est de type 30 passe-haut et double gaussien. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la fonction de reconstruction (530) est agencée de manière à appeler successivement la fonction de calcul (5320) avec, en tant qu'arguments, des parties des valeurs du premier tableau de travail etdu second tableau de travail correspondant à des portions (1602, 1604, 1606, 1608) de ladite zone (1500) de la plaquette qui se chevauchent partiellement. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la fonction de reconstruction est agencée de manière à appeler successivement la fonction de calcul (5320) avec, en tant qu'arguments, des parties des valeurs du premier tableau de travail et du second tableau de travail correspondant à des portions (1602, 1604, 1606, 1608) de ladite zone (1500) de la plaquette (20) mutuellement alignées selon ladite première direction (X) et/ou ladite seconde direction (Y). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la fonction de 10 reconstruction est agencée de manière à remplir le tableau résultat avec des données localisées de hauteur correspondant à ladite zone (1500) de la plaquette (20) calculées à partir d'une somme pondérée des équations courantes de surface. 11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel les coefficients de pondération appliqués à chaque portion forment une pyramide à base carrée. 15 12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel en tout point de coordonnées (if) d'une portion, la valeur C(i,j) du coefficient de pondération est donnée par la formule suivante : 1 V(i,j) E ([1,r] X [1, r]),C(i, j) = ix f (i, j) x f (1,i) i2- 1 1 2 avec : f (i, j) = signe (r2 - i) X r - et r2 = -' où r représente le côté de ladite portion. 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les équations 20 courantes de surface comprennent une ou plusieurs constantes d'intégration, et ces constantes d'intégration sont déterminées de manière que certaines au moins des portions (160) de ladite zone de la plaquette semi-conductrice se raccordent mutuellement en des bords adjacents. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la fonction de 25 calcul (5320) est agencée de manière à minimiser ledit écart par résolution d'une fonctionnelle dans l'espace de Fourier. 15. Installation de mesure de produits semi-conducteurs, comprenant un support (10) destiné à recevoir une ou plusieurs plaquettes semi-conductrices (20), au moins une source lumineuse (30) propre à générer un motif d'illumination, la source lumineuse (30) et/ou le 30 support (10) étant agencés pour orienter sélectivement ledit motif selon une premièredirection ou une seconde direction dans un plan principal des plaquettes, au moins un appareil de prise de vues (40) propre à capturer au moins une image des plaquettes, pour la ou les orientations sélectionnées pour ledit motif, et un dispositif de mesure (500) selon l'une des revendications précédentes. 16. Installation selon la revendication 15, dans laquelle lesdits jeux de données de mesure comprennent des valeurs localisées de phases calculées à partir de ladite image. 17. Procédé de mesure nanotopographique de produits semi-conducteurs, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - recevoir des jeux de données de mesure relatives à une plaquette semi-conductrice ; - calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à une zone de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une première direction de la plaquette semi-conductrice, - calculer, à partir d'un jeu de données de mesure correspondant à ladite zone de la plaquette semi-conductrice, des valeurs localisées de gradient correspondant à une 15 seconde direction de la plaquette semi-conductrice, - répétitivement, établir une équation courante de surface, à chaque fois à partir d'une partie des valeurs localisées de gradient correspondant à une portion de ladite zone de la plaquette, l'équation courante de surface étant établie de manière à minimiser une grandeur globale d'écart entre des valeurs de gradient calculées à partir de l'équation courante de 20 surface et les valeurs localisées de gradient sur ladite portion; - établir, en tant que données de mesure, des données localisées de hauteur correspondant à ladite zone de la plaquette, par rapport au plan de référence de la plaquette, ces données localisées de hauteur étant calculées à partir de certaines au moins des équations courantes de surface. 25