FR2908185A1 - METHOD FOR CHARACTERIZING THIN-FILM DIELECTRIC MATERIAL IN THE FAR-INFRARED DOMAIN AND DEVICE AND MEASURING BENCH FOR IMPLEMENTING SUCH A METHOD - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif de caractérisation de film mince (2). Le dispositif (1), formant guide d'onde, comprend un substrat (10) en matériau transparent à faces parallèles (100, 101), avec un réseau de diffraction (102) sur une face (100). Un faisceau parallèle d'ondes THz est projeté sur le réseau (102), sous un angle d'incidence déterminé et l'énergie transmise est mesurée, avec et sans le film (2) disposé sur l'autre face (101). Cette énergie transmise présente des minima pour certaines fréquences qui diffèrent selon que le film (2) est présent ou non, la présence du film (2) modifiant l'indice de réfraction effective du mode guidé. L'analyse différentielle entre les spectres d'énergie de fréquences transmises avec et sans le film (2) permet de déterminer des paramètres électromagnétiques du matériau du film.The invention relates to a thin film characterization method and device (2). The waveguide device (1) comprises a substrate (10) of transparent material with parallel faces (100, 101), with a diffraction grating (102) on one face (100). A parallel beam of THz waves is projected onto the network (102) at a given angle of incidence and the transmitted energy is measured with and without the film (2) disposed on the other side (101). This transmitted energy has minima for certain frequencies which differ according to whether the film (2) is present or not, the presence of the film (2) modifying the effective refractive index of the guided mode. The differential analysis between the frequency energy spectra transmitted with and without the film (2) makes it possible to determine electromagnetic parameters of the film material.
Description
L'invention concerne un procédé de caractérisation de matériauThe invention relates to a method for characterizing material
diélectrique en film mince dans le domaine de l'infrarouge lointain. L'invention concerne également dispositif et un banc de mesure pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Thin film dielectric in the far-infrared range. The invention also relates to a device and a measurement bench for the implementation of such a method.
Dans le cadre de l'invention, on entend par "infrarouge lointain", des fréquences comprises dans le domaine des ondes dites "TeraHertz" (ci-après dénommées "THz" pour simplifier), c'est-à-dire comprises dans la gamme de fréquences allant de quelques dizaines de GHz à plusieurs THz, typiquement entre 100 GHz à 20 THz. Si, on traduit en longueurs d'ondes, il s'agit de longueurs dans le vide comprises entre la dizaine de micromètres et le centimètre. Toujours dans le domaine de l'invention, on entend par "matériau diélectrique en film ou couche mince", des matériaux dont l'épaisseur est comprise typiquement entre quelques micromètres et quelques dizaines de micromètres. Comme il est bien connu, la caractérisation de films minces diélectriques d'épaisseurs comprises entre quelques micromètres et quelques dizaines de micromètres est une tache difficile, car ces épaisseurs sont de l'ordre d'un ordre de grandeur allant du dixième au centième de la longueur d'onde d'un signal THz. Dans l'Art Connu, quatre procédés principaux ont été proposés et validés. On va rappeler ci-après les caractéristiques principales de ces procédés, en notant qu'aucun n'est exempt d'inconvénients. 1. Mesure par spectroscopie TeraHertz dans le domaine temporel dite " "THz-TDS" : A titre d'exemple non limitatif, un tel procédé est décrit dans l'article de S. Labbé-Lavigne et al., intitulé "Far-infrared dielectric constant of porous silicon layers measured by terahertz time-domain spectroscopy", paru dans "JOURNAL OF APPLIED PHYSICS", Vol. 83, N 11, 1 juin 1998, pages 6007 -6010. La technique décrite dans cet article est devenue classique pour des échantillons présentant des épaisseurs plus importantes que celles rappelées ci-dessus. Dans le cas des couches minces objets de la présente invention, un substrat transparent recouvert du film à étudier, puis le même substrat nu sont 2908185 2 caractérisés par THz-TDS. Dans le cas d'un liquide, le procédé s'applique à une cellule à face parallèle remplie ou non du liquide à caractériser. L'analyse de la différence entre les spectres transmis (transformée de Fourier des signaux temporels mesurés) lors des deux mesures successives permet de déterminer 5 les paramètres du film. La différence relative entre les signaux est de l'ordre du rapport des épaisseurs du film et du substrat. De ce fait, ce procédé présente l'inconvénient d'être limité à des films de quelques dizaines de micromètres d'épaisseur, la précision obtenue sur les paramètres du film étant de l'ordre de 5à10%. 10 2. Mesure par interférométrie dans le domaine temporel : A titre d'exemple non limitatif, un tel procédé est décrit dans l'article de S. Krishnamurthy et al., intitulé "Characterization of thin polymer films using terahertz time-domain interferometry", paru dans " APPLIED PHYSICS LETTERS", Vol. 79, N 6, 6 août 2001, pages 875 - 877. Selon ce procédé, on 15 utilise un interféromètre, par exemple de type Michelson, alimenté par des impulsions THz. L'échantillon de matériau est placé dans un des bras de l'interféromètre. Les mesures respectives du signal propagé dans le bras "vide" de l'interféromètre, du signal propagé dans le bras "échantillon", et du signal interférentiel total permettent de déterminer le constant diélectrique de 20 l'échantillon de matériau, ainsi que son épaisseur. L'avantage de ce procédé réside dans la possibilité de caractériser des films très minces (de l'ordre du micromètre). Cependant, la précision obtenue est relativement faible (typiquement de l'ordre de 10 %) et, surtout, il nécessite de recourir à un montage expérimental complexe. Enfin, l'analyse de films déposés sur un 25 substrat est plus difficile. 3. Mesure par méthode différentielle : A titre d'exemple non limitatif, un tel procédé est décrit dans l'article de Samuel P. Mickan et al., intitulé "Double modulated differential THz-TDS for thin film dielectric characterization", paru dans "Microelectronics Journal", N 33, 30 2002, pages 1033 - 1042. Selon ce procédé, l'échantillon de matériau doit être un substrat dont la moitié de la surface est recouverte du film à étudier tandis que l'autre moitié est nue. L'échantillon est déplacé, à l'aide d'un mécanisme motorisée, périodiquement dans un faisceau THz, de façon à ce qu'à chaque 2908185 3 demi-période, le faisceau THz traverse la zone recouverte, puis la zone nue pendant l'autre demi-période. L'enregistrement du signal transmis avec une détection synchrone en phase avec la fréquence du mouvement oscillatoire donne directement la différence de transmission THz induite par le film. In the context of the invention, the term "far-infrared" is understood to mean frequencies in the range of so-called "TeraHertz" waves (hereinafter referred to as "THz" to simplify), that is to say included in the range of frequencies from a few tens of GHz to several THz, typically between 100 GHz to 20 THz. If, we translate into wavelengths, it is about lengths in the vacuum between the ten micrometers and the centimeter. Still in the field of the invention, the term "dielectric material in film or thin layer", materials whose thickness is typically between a few microns and a few tens of micrometers. As is well known, the characterization of thin dielectric films with thicknesses between a few micrometers and a few tens of micrometers is a difficult task, since these thicknesses are of the order of an order of magnitude ranging from one tenth to one hundredth of the wavelength of a THz signal. In the Known Art, four main processes have been proposed and validated. The main features of these processes will be recalled below, noting that none is free of drawbacks. 1. Measurement by TeraHertz spectroscopy in the so-called "THz-TDS" time domain: By way of non-limiting example, such a method is described in the article by S. Labbé-Lavigne et al., Entitled "Far-infrared The technique described in this article has become conventional for the purposes of this invention, which is published in "JOURNAL OF APPLIED PHYSICS", Vol 83, No. 11, June 1, 1998, pp. 6007-6010. samples having thicknesses greater than those recalled above In the case of the thin films of the present invention, a transparent substrate covered with the film to be studied, then the same bare substrate are characterized by THz-TDS. In the case of a liquid, the method applies to a parallel-face cell filled or not with the liquid to be characterized.The analysis of the difference between the transmitted spectra (Fourier transform of the measured time signals) during the two m successive steps makes it possible to determine the parameters of the film. The relative difference between the signals is of the order of the ratio of the thicknesses of the film and the substrate. As a result, this method has the disadvantage of being limited to films of a few tens of micrometers in thickness, the precision obtained on the parameters of the film being of the order of 5 to 10%. 2. Time domain interferometry measurement: By way of non-limiting example, such a method is described in the article by S. Krishnamurthy et al., Entitled "Characterization of thin polymer films using terahertz time-domain interferometry" , published in "APPLIED PHYSICS LETTERS", Vol. 79, No. 6, August 6, 2001, pages 875-87. According to this method, an interferometer, for example of the Michelson type, powered by THz pulses is used. The sample of material is placed in one of the arms of the interferometer. The respective measurements of the signal propagated in the "empty" arm of the interferometer, the signal propagated in the "sample" arm, and the total interference signal make it possible to determine the dielectric constant of the sample of material, as well as its thickness. . The advantage of this process lies in the ability to characterize very thin films (of the order of a micrometer). However, the accuracy obtained is relatively low (typically of the order of 10%) and, above all, it requires the use of a complex experimental setup. Finally, the analysis of films deposited on a substrate is more difficult. 3. Differential method measurement: By way of non-limiting example, such a method is described in the article by Samuel P. Mickan et al., Entitled "Double modulated differential THz-TDS for thin film dielectric characterization", published in "Microelectronics Journal", No. 33, 2002, pages 1033-1042. According to this method, the sample of material must be a substrate half of whose surface is covered with the film to be studied while the other half is bare. The sample is moved, by means of a motorized mechanism, periodically in a THz beam, so that at each half-period, the THz beam passes through the covered area, then the bare area during other half-period. Recording the transmitted signal with synchronous detection in phase with the oscillatory motion frequency directly gives the film-induced THz transmission difference.
5 Connaissant les paramètres du substrat, on détermine facilement ceux du film. Le procédé permet certes la caractérisation de films très minces (de l'ordre du micromètre), mais présente l'inconvénient de rendre nécessaire la fabrication d'échantillons dédiés. En outre, le substrat doit notamment présenter une épaisseur constante, avec une variation plus faible que l'épaisseur du film à 10 mesurer, sur toute sa surface. 4. Mesure en guide d'onde : A titre d'exemple non limitatif, un tel procédé est décrit dans l'article de J. Zhang et al., Intitulé "Waveguide terahertz time-domain spectroscopy of nanometer water layers", paru dans "OPTICS LETTERS", 15 juillet 2004, vol. 15 29, N 14, pages 1617 - 1619. Selon ce procédé, l'onde THz est guidée dans un guide d'onde métallique. Ce dernier est constitué de parois métalliques limitant un coeur vide de section rectangulaire. La présence d'un film sur les parois métalliques perturbe les constantes de propagation de l'onde THz dans le guide. L'analyse de cette perturbation permet de déterminer les paramètres du 20 film. Ce procédé est bien adapté aux films très minces (de l'ordre du nanomètre) de molécules adsorbées sur le métal, qui présentent une forte absorption dans le domaine THz, comme l'eau par exemple. Par contre, l'analyse des mesures serait plus difficile dans le cas de films minces de l'ordre du micromètre. De plus, chaque caractérisation nécessite d'effectuer un dépôt 25 sur les parois métalliques, puis de fabriquer le guide avec ces pièces, de caractériser la propagation THz, de nettoyer les parois et d'effectuer une seconde mesure THz de référence. Il s'agit donc d'un procédé peu adapté aux études d'échantillons multiples. En tout état de cause, le procédé est complexe à mettre en oeuvre.Knowing the parameters of the substrate, those of the film are easily determined. The method certainly allows the characterization of very thin films (of the order of a micrometer), but has the disadvantage of making it necessary to manufacture dedicated samples. In addition, the substrate must in particular have a constant thickness, with a variation smaller than the thickness of the film to be measured, over its entire surface. 4. Waveguide Measurement: By way of nonlimiting example, such a method is described in the article by J. Zhang et al., Entitled "Waveguide terahertz time-domain spectroscopy of nanometer water layers", published in "OPTICS LETTERS", July 15, 2004, vol. 29, No. 14, pages 1617-1619. According to this method, the THz wave is guided in a metal waveguide. The latter consists of metal walls limiting an empty core of rectangular section. The presence of a film on the metal walls disturbs the propagation constants of the THz wave in the guide. The analysis of this disturbance makes it possible to determine the parameters of the film. This method is well suited to very thin films (of the order of one nanometer) of molecules adsorbed on the metal, which have a high absorption in the THz domain, such as water for example. On the other hand, the analysis of the measurements would be more difficult in the case of thin films of the order of a micrometer. In addition, each characterization requires depositing on the metal walls, then fabricating the guide with these parts, characterizing the THz propagation, cleaning the walls and performing a second reference THz measurement. It is therefore a poor process for multiple sample studies. In any case, the process is complex to implement.
30 L'invention se fixe pour but un procédé de caractérisation de matériau diélectrique en film mince dans le domaine de l'infrarouge lointain ne présentant pas les inconvénients des dispositifs de l'art connu, et dont certains viennent 2908185 4 d'être rappelés, ce tout en conservant les avantages présentés par certains de ces procédés. Pour ce faire, selon une caractéristique importante, le procédé selon l'invention permet de combiner un renforcement de sensibilité obtenu en 5 configuration guidée avec l'utilisation d'un dispositif simple à fabriquer et sur lequel le film de matériau à étudier peut être facilement déposé puis retiré, afin de permettre des études multiples avec un même dispositif. De façon pratique, le dispositif support du film de matériau diélectrique en film mince à caractériser, est constitué d'un substrat mince (typiquement 10 dans la gamme 100 à 200 pm), à faces substantiellement parallèles d'un matériau transparent dans le domaine THz. Ce substrat, placé dans l'air, constitue un guide d'onde pour les signaux THz. Il comporte, gravé sur une de ses faces parallèles, un réseau de diffraction, qui sert à coupler un faisceau THz incident, sous un angle d'incidence déterminé, dans le guide. Le film de 15 matériau à caractériser est disposé sur l'autre face parallèle du substrat. Selon une des caractéristiques importantes du procédé encore, l'indice effectif du mode guidé est modifié par la présence du film mince déposé sur la face plane du dispositif. Connaissant l'épaisseur du film, l'analyse de la différence entre spectres transmis par le dispositif avec et sans le film mince 20 permet de déterminer des paramètres électromagnétiques déterminés du matériau constituant le film, tels que constante diélectrique complexe, ou indice de réfraction et coefficient d'absorption. Les caractéristiques du procédé de l'invention selon précisées et détaillées de façon plus précises ci-après.The object of the invention is to provide a process for the characterization of thin-film dielectric material in the far-infrared range which does not have the drawbacks of devices of the known art, and some of which come to be recalled. while retaining the benefits of some of these methods. To do this, according to an important characteristic, the method according to the invention makes it possible to combine a sensitivity enhancement obtained in guided configuration with the use of a device that is simple to manufacture and on which the film of material to be studied can easily be deposited and removed, to allow multiple studies with the same device. Conveniently, the support device of the thin film dielectric material film to be characterized consists of a thin substrate (typically in the range 100 to 200 μm) with substantially parallel faces of a transparent material in the THz domain. . This substrate, placed in the air, constitutes a waveguide for THz signals. It comprises, engraved on one of its parallel faces, a diffraction grating, which serves to couple an incident THz beam at a given angle of incidence in the guide. The material film to be characterized is disposed on the other parallel face of the substrate. According to one of the important characteristics of the method, the effective index of the guided mode is modified by the presence of the thin film deposited on the flat face of the device. Knowing the thickness of the film, the analysis of the difference between spectra transmitted by the device with and without the thin film 20 makes it possible to determine determined electromagnetic parameters of the material constituting the film, such as complex dielectric constant, or refractive index and absorption coefficient. The characteristics of the process of the invention as specified and detailed more precisely below.
25 L'invention présente de nombreux avantages, et notamment els suivants : - elle met en oeuvre une procédure expérimentale simple, permettant d'utiliser un banc de spectroscopie THz en configuration classique ; - le dispositif de caractérisation proprement dit, support du film de 30 matériau diélectrique à caractériser, est simple à fabriquer et peut être réutilisé de nombreuses fois ; et - elle permet d'obtenir une très grande précision sur l'indice de réfraction mesuré, en tout état de cause d'un ordre de grandeur meilleur 2908185 5 que celui obtenu par les méthodes de l'art connu, dans des conditions de mesures similaires. L'invention a donc pour objet principal un procédé de caractérisation de matériau diélectrique en film mince dans le domaine de l'infrarouge lointain, 5 dans un domaine spectral situé dans une gamme de fréquences de quelques dizaines de GHz à plusieurs dizaines de THz, plus particulièrement de 100 GHz à 20 THz, dit THz, caractérisé en ce qu'il comprend une phase préliminaire de réalisation d'un guide d'onde THz comprenant d'un substrat en matériau transparent dans ladite gamme de fréquences, à faces parallèles, et dont l'une 10 des faces, dite supérieure, comporte un réseau de diffraction, et une phase ultérieure de caractérisation dudit film mince de matériau diélectrique comprenant au moins une étape de génération d'un faisceau parallèle d'ondes THz et de sa projection sur ladite face supérieure du guide d'onde, sous un angle d'incidence déterminé, une étape de mesure de l'énergie transmise de 15 l'onde émergeante après traversée dudit substrat, avec ledit film mince de matériau diélectrique disposé sur l'autre face, dite inférieure, et sans ce film, ladite énergie transmise présentant des minima pour des fréquences déterminées de ladite gamme pour ledit angle d'incidence, lorsque des conditions dites d'accord sont obtenues et permettent un couplage de l'énergie 20 de l'onde incidente dans ledit guide d'onde et un mode guidé déterminé, et en ce que, la présence dudit film mince de matériau diélectrique modifiant l'indice de réfraction dit effectif dudit mode guidé déterminé, décalant en fréquence lesdits minima et élargissant leur largeur fréquentielle, il comprend une étape d'analyse différentielle entre les spectres d'énergie de fréquences transmises 25 obtenue lors de ladite étape de mesure, avec et sans ledit film mince de matériau diélectrique, de manière à déterminer des paramètres électromagnétiques déterminés du matériau constituant ce film, connaissant son épaisseur. L'invention a encore pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du 30 procédé et un banc de mesure incorporant ce dispositif. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : 2908185 6 - la figure 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé de caractérisation d'un matériau diélectrique en couche mince selon l'invention et supportant le matériau précité ; 5 - la figure 2 illustre schématiquement un exemple de configuration d'un appareil complet de caractérisation selon le procédé de l'invention ; - la figure 3 est une graphique illustrant un exemple expérimental de spectre transmis en incidence normale, avec et sans film de matériau à caractériser respectivement, sur un domaine de fréquences compris 10 entre 200 GHz et 1 THz ; - la figure 4 est une vue agrandie de la figure 3 autour de la fréquence 460 GHz ; - la figure 5 est un graphique montrant les spectres de transmission, mesuré et calculé respectivement, autour de cette fréquence de 460 15 GHz. On va maintenant décrire de façon détaillée le procédé de l'invention en regard des figures 1 et 2. La figure 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif 1 permettant la mise en oeuvre du procédé de caractérisation d'un 20 matériau diélectrique en couche mince selon l'invention. Le dispositif 1 est constitué d'un substrat mince 10, typiquement d'épaisseur comprise entre 50 à 300 pm. Le substrat 10 comprend des faces parallèles 100 et est réalisé dans un matériau transparent dans le domaine THz. Ce matériau peut être un semi-conducteur intrinsèque, par 25 exemple du silicium, de l'arséniure de gallium, etc., un matériau diélectrique, par exemple de la silice fondue, du quartz, etc., ou encore un matériau organique, par exemple du polyéthylène haute densité, du téflon, etc. Le substrat 10 est placé dans l'air et constitue un guide d'onde pour des signaux THz. On grave ensuite un réseau de diffraction102 sur une des faces 30 du substrat 10, par exemple la face 100 que l'on dénommera arbitrairement "supérieure", qui sert à coupler un faisceau THz incident dans le guide. Les dimensions et les caractéristiques physiques du réseau 102 sont typiquement les suivantes : 2908185 7 - périodicité A de l'ordre de la longueur d'onde THz, c'est-à-dire comprise dans la gamme 100 pm à 1 mm ; et - une profondeur des sillons de l'ordre du dixième de la longueur d'onde, c'est-à-dire comprise dans la gamme 20 à 40 pm.The invention has many advantages, and in particular the following: it implements a simple experimental procedure, making it possible to use a THz spectroscopy bench in conventional configuration; the characterization device proper, which supports the film of dielectric material to be characterized, is simple to manufacture and can be reused many times; and it makes it possible to obtain a very high precision on the refractive index measured, in any case by an order of magnitude better than that obtained by the methods of the prior art, under measurement conditions. Similar. The invention therefore has for its main object a thin-film dielectric material characterization method in the far-infrared range, in a spectral range located in a frequency range from a few tens of GHz to several tens of THz, plus particularly from 100 GHz to 20 THz, said THz, characterized in that it comprises a preliminary phase of producing a THz waveguide comprising a substrate of transparent material in said range of frequencies, with parallel faces, and one of whose faces, said upper, comprises a diffraction grating, and a subsequent phase of characterization of said thin film of dielectric material comprising at least one step of generating a parallel beam of THz waves and its projection on said upper face of the waveguide, at a given angle of incidence, a step of measuring the energy transmitted from the emerging wave after passing through said substrate, ec said thin film of dielectric material disposed on the other side, said lower, and without this film, said transmitted energy having minima for determined frequencies of said range for said angle of incidence, when so-called agreement conditions are obtained and allow a coupling of the energy of the incident wave in said waveguide and a determined guided mode, and in that, the presence of said thin film of dielectric material modifying the effective refractive index of said mode determined guided, frequency shifting said minima and widening their frequency width, it comprises a differential analysis step between the transmitted frequency energy spectra obtained in said measuring step, with and without said thin film of dielectric material, in order to determine specific electromagnetic parameters of the material constituting this film, knowing its thickness. The invention also relates to a device for implementing the method and a measurement bench incorporating this device. The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically illustrates an exemplary embodiment of a device that makes it possible to implement the process for characterizing a material dielectric thin film according to the invention and supporting the aforementioned material; FIG. 2 diagrammatically illustrates an exemplary configuration of a complete characterization apparatus according to the method of the invention; FIG. 3 is a graph illustrating an experimental example of a spectrum transmitted at normal incidence, with and without a film of material to be characterized respectively, over a frequency range between 200 GHz and 1 THz; FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 3 around the 460 GHz frequency; FIG. 5 is a graph showing the transmission spectra, measured and calculated respectively, around this frequency of 460 GHz. The method of the invention will now be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 schematically illustrates an exemplary embodiment of a device 1 for carrying out the method for characterizing a dielectric material. thin layer according to the invention. The device 1 consists of a thin substrate 10, typically having a thickness of between 50 and 300 μm. The substrate 10 comprises parallel faces 100 and is made of a transparent material in the THz domain. This material may be an intrinsic semiconductor, for example silicon, gallium arsenide, etc., a dielectric material, for example fused silica, quartz, etc., or an organic material, for example example of high density polyethylene, Teflon, etc. The substrate 10 is placed in the air and constitutes a waveguide for THz signals. A diffraction grating 102 is then etched on one of the faces 30 of the substrate 10, for example the face 100 which will be arbitrarily designated "upper", which serves to couple an incident THz beam in the guide. The dimensions and the physical characteristics of the network 102 are typically as follows: - periodicity A of the order of the wavelength THz, that is to say in the range 100 μm to 1 mm; and a depth of the grooves of the order of one-tenth of the wavelength, that is to say in the range 20 to 40 μm.
5 Ces caractéristiques permettent un couplage efficace. Le façonnage de ce réseau 102 peut facilement être réalisé à l'aide d'outils simples, comme une scie diamantée. Le dispositif 10 ainsi réalisé est autoportant, il ne nécessite aucun renfort mécanique. Le film de matériau à caractériser 2 peut être apposé sur l'autre face 10 parallèle 101, ou face "inférieure". La figure 2 illustre schématiquement un exemple de configuration d'un banc de mesure complet 3 pour la caractérisation de ce film de matériau 2. En soi, et à l'exception du dispositif 1, la configuration du banc de mesure 3 est classique, ce qui présente un avantage supplémentaire de l'invention, qui ne 15 nécessite pas de recourir à des technologies spécifiques. Il comprend une source 30 générant un faisceau impulsionnel THz F. Cette source 30 peut être réalisée, par exemple, à base d'un laser femtosecondes délivrant des impulsions optiques ultrabrèves et d'un transducteur "optique H THz" classique. Le faisceau THz F généré par la 20 source 30 se propage suivant un axe AI, traverse un premier système quasi-optique de focalisation 31 et est projeté sur le dispositif de caractérisation 1, plus précisément sur le réseau 102, suivant un angle d'incidence e avec la normale A2 aux faces parallèles du substrat 10. Le faisceau F traverse ensuite le substrat 10 et le matériau à caractériser 2, puisqu'il s'agit de matériaux 25 transparents aux ondes THz. Le faisceau F continue sa propagation, traverse un deuxième système quasi-optique de focalisation 32 pour atteindre un détecteur THz déclenché 33, également classique en soi. L'énergie de l'onde incidente sur le substrat 10 est couplée dans le dispositif 1 lorsque la condition d'accord de phase suivante est remplie : 30 sine+mAXf =n P (1) relation dans laquelle : - m est un entier et représente l'ordre de diffraction du réseau 102 ; 2908185 8 - c=3x108 m/s est la vitesse de la lumière dans le vide ; - f est une fréquence de l'impulsion THz ; et - np est l'indice effectif du mode guidé p de la structure du dispositif 1 L'onde guidée par la structure est sujette à l'effet diffractif du réseau 5 102, qui extrait son énergie vers le milieu extérieur au dispositif 1. Le faisceau THz transmis correspond donc à la somme de l'onde directement transmise et des ondes couplées puis découplées par le réseau 102. L'onde couplée dans la structure subissant des pertes (défauts géométriques du dispositif 1, absorption du matériau constituant le substrat 10), il s'ensuit que 10 l'intensité transmise est plus faible lorsque la condition de couplage est effectivement remplie. Pour une incidence fixée, le spectre transmis présente donc des minima prononcés pour les fréquences f qui sont des solutions de l'équation de la relation (1) précitée. Selon une caractéristique important du procédé de l'invention, on 15 modifie l'indice effectif neffdu mode guidé par la présence d'un film mince, c'est-à-dire le film 2 de matériau diélectrique à caractériser, déposé sur la face plane 101 (figure 1), que l'on a dénommée inférieure, du substrat 10 du dispositif 1. Les minima de transmission sont alors décalés en fréquence, et leur largeur fréquentielle élargie. Connaissant l'épaisseur du film 2, l'analyse de 20 la différence entre spectres transmis par le dispositif avec et sans ce film mince 2 permet de déterminer les paramètres électromagnétiques (constante diélectrique complexe, ou indice de réfraction et coefficient d'absorption) du matériau constituant le film. Chaque mesure donne ces valeurs pour plusieurs fréquences, solutions de l'équation (1) pour des ordres m différents et des 25 modes de propagation p différents. Pour obtenir la dispersion des paramètres du film sur toute la largeur spectral du faisceau THz, il faut effectuer plusieurs mesures en faisant varier l'angle d'incidence e. L'analyse des signaux demande un code informatique permettant de calculer le coefficient de transmission d'une onde 30 électromagnétique par le dispositif 1. On peut utiliser des codes commerciaux ou bien écrire des codes dédiés à partir de méthodes validées, comme la méthode différentielle bien connue de l'Homme de métier.These features allow efficient coupling. The shaping of this network 102 can easily be achieved using simple tools, such as a diamond saw. The device 10 thus produced is self-supporting, it does not require any mechanical reinforcement. The material film to be characterized 2 may be affixed to the other parallel face 101, or "lower" face. FIG. 2 schematically illustrates an exemplary configuration of a complete measurement bench 3 for the characterization of this film of material 2. In itself, and with the exception of the device 1, the configuration of the measuring bench 3 is conventional, this which has a further advantage of the invention, which does not require the use of specific technologies. It comprises a source 30 generating a pulse beam THz F. This source 30 can be made, for example, based on a femtosecond laser delivering ultrashort optical pulses and a conventional "THz optical" THz transducer. The beam THz F generated by the source 30 propagates along an axis AI, passes through a first quasi-optical focusing system 31 and is projected onto the characterization device 1, more precisely on the network 102, at an angle of incidence. e with the normal A2 to the parallel faces of the substrate 10. The beam F then passes through the substrate 10 and the material to be characterized 2, since these are THz-transparent materials. The beam F continues its propagation, through a second quasi-optical focusing system 32 to reach a triggered THz detector 33, also conventional per se. The energy of the incident wave on the substrate 10 is coupled in the device 1 when the following phase matching condition is satisfied: sine + mAXf = n P (1) relation in which: - m is an integer and represents the diffraction order of the network 102; 2908185 8 - c = 3x108 m / s is the speed of light in vacuum; f is a frequency of the THz pulse; and - np is the effective index of the guided mode p of the structure of the device 1 The wave guided by the structure is subject to the diffractive effect of the network 102, which extracts its energy towards the medium outside the device 1. transmitted THz beam thus corresponds to the sum of the directly transmitted wave and waves coupled and decoupled by the network 102. The coupled wave in the structure undergoing losses (geometric defects of the device 1, absorption of the material constituting the substrate 10) it follows that the transmitted intensity is lower when the coupling condition is effectively fulfilled. For a fixed incidence, the transmitted spectrum therefore has pronounced minima for frequencies f which are solutions of the equation of relation (1) above. According to an important characteristic of the process of the invention, the effective index neff of the guided mode is modified by the presence of a thin film, that is to say the film 2 of dielectric material to be characterized, deposited on the face plane 101 (Figure 1), which is called lower, the substrate 10 of the device 1. The transmission minima are then shifted in frequency, and their frequency width widened. Knowing the thickness of the film 2, the analysis of the difference between spectra transmitted by the device with and without this thin film 2 makes it possible to determine the electromagnetic parameters (complex dielectric constant, or refractive index and absorption coefficient) of the material constituting the film. Each measurement gives these values for several frequencies, solutions of equation (1) for different orders m and different propagation modes p. To obtain the dispersion of the film parameters over the entire spectral width of the THz beam, several measurements must be made by varying the angle of incidence e. The analysis of the signals requires a computer code for calculating the transmission coefficient of an electromagnetic wave by the device 1. Commercial codes can be used or dedicated codes can be written from validated methods, such as the differential method. known to the skilled person.
2908185 9 Il doit être noté que l'anisotropie des films peut être aussi étudiée en changeant la polarisation du faisceau THz. Pour fixer les idées, et pour mettre en évidence les caractéristiques de l'invention, on va maintenant décrire, en regard des figures 3 à 5, des exemples 5 de caractérisations expérimentales de films minces de matériau diélectriques conduites conformément à l'enseignement de l'invention. Dans l'exemple qui va être décrit, le film mince de matériau diélectrique à caractériser 2 (Fig. 1 et 2) a pour épaisseur 20 pm. Il s'agit d'un film 2 de polystyrène déposé sur le réseau 102 à base de silicium haute résistivité. Le 10 substrat 10 a pour épaisseur 200 pm, sa résistivité est supérieure à 500 S2.cm. Le réseau 102 est gravé à l'aide d'une scie diamantée qui forme des sillons de section rectangulaire. La période du réseau est A=282 pm, et la largeur et la profondeur des sillons sont respectivement 140 pm et 20 pm. La figure 3 montre le spectre transmis (axe vertical gradué de 0 à 1) en 15 incidence normale enregistré sans (courbe Cs) et avec (courbe Ca) le film mince de matériau diélectrique 2 sur tout le domaine utile de fréquences, soit dans l'exemple du graphique de la figure 3 des fréquences comprises entre 200 et 100 GHz (axe horizontal). Sur les courbes de la figure 3, on observe clairement des minima de 20 transmission correspondant à l'excitation de modes guidés aux environs des fréquences 460 GHz, 615 GHz, 790 GHz, 850 GHz, etc. La figure 4 est une vue agrandie de la figure 3 autour de la fréquence 460 GHz. La figure 5 est un graphique montrant les spectres de transmission, 25 mesuré ou expérimental Ce et calculé ou théorique Ct, respectivement, autour de cette fréquence de 460 GHz. L'axe des fréquences (horizontal) est gradué entre les fréquences 450 et 470 GHz. L'ajustement de la courbe théorique Ct permet d'obtenir l'indice de réfraction et le coefficient d'absorption du polyéthylène, comme montré sur la 30 figure 5 autour de 460 GHz. Dans les conditions précises de l'expérimentation réalisée, on obtient les valeurs suivantes : - n = 1, 596 0,002 à 460 GHz environ ; 2908185 10 - n=1,596 0,002 à 615 GHz environ ; et - n=1,577 0,002 à 790 GHz environ. Pour obtenir d'autres valeurs d'indice de réfraction à des fréquences différentes, il est nécessaire de répéter ces mesures avec des angles 5 d'incidence différents en application de la relation (1) précitée. Bien qu'il ait été supposé, dans l'exemple précisément décrit, notamment au regard de la figure 2, que la source laser était de type impulsionnelle, il doit être bien compris que la procédé de l'invention permet également de mettre en oeuvre une source continue (Fig. 2 : 30) de 10 rayonnement THz. A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés. Elle présente de nombreux avantages et notamment, comme il a été rappelé, elle met en oeuvre une procédure expérimentale simple permettant 15 d'utiliser un banc de spectroscopie THz de configuration classique en soi. Le dispositif de caractérisation proprement, c'est-à-dire le substrat à faces parallèles, comportant sur une des faces un réseau de diffraction est simple à réaliser, en recourant à des technologies classiques en soi. Il peut être réutiliser de nombreuses fois, ce qui est un gage d'économie.It should be noted that the anisotropy of the films can also be studied by changing the polarization of the THz beam. To fix ideas, and to highlight the characteristics of the invention, will now be described, with reference to FIGS. 3 to 5, examples 5 of experimental characterizations of thin films of dielectric material conducted in accordance with the teaching of the invention. 'invention. In the example that will be described, the thin film of dielectric material to be characterized 2 (Figures 1 and 2) has a thickness of 20 μm. This is a polystyrene film 2 deposited on the network 102 based on high resistivity silicon. The substrate 10 has a thickness of 200 .mu.m, its resistivity is greater than 500 S2.cm. The network 102 is etched with a diamond saw which forms grooves of rectangular section. The period of the grating is A = 282 μm, and the width and depth of the grooves are 140 μm and 20 μm, respectively. FIG. 3 shows the transmitted spectrum (vertical axis graduated from 0 to 1) at normal incidence recorded without (curve Cs) and with (curve Ca) the thin film of dielectric material 2 over the entire useful range of frequencies, ie example of the graph of Figure 3 frequencies between 200 and 100 GHz (horizontal axis). In the curves of FIG. 3, transmission minima corresponding to the excitation of guided modes around 460 GHz, 615 GHz, 790 GHz, 850 GHz, etc. are clearly observed. Figure 4 is an enlarged view of Figure 3 around the 460 GHz frequency. FIG. 5 is a graph showing the measured or experimental transmission, Ce and calculated or theoretical Ct spectra, respectively, around this 460 GHz frequency. The frequency axis (horizontal) is graduated between the frequencies 450 and 470 GHz. The adjustment of the theoretical curve Ct makes it possible to obtain the refractive index and the absorption coefficient of the polyethylene, as shown in FIG. 5 around 460 GHz. Under the precise conditions of the experiment carried out, the following values are obtained: n = 1, 596 0.002 to 460 GHz approximately; N = 1.596 0.002 at about 615 GHz; and n = 1.577 0.002 at about 790 GHz. To obtain other refractive index values at different frequencies, it is necessary to repeat these measurements with different angles of incidence in application of the aforementioned relation (1). Although it has been assumed, in the example precisely described, in particular with regard to FIG. 2, that the laser source was of impulse type, it should be clearly understood that the method of the invention also makes it possible to implement a continuous source (Fig. 2: 30) of THz radiation. From the foregoing, it is easy to see that the invention achieves the goals it has set for itself. It has many advantages and in particular, as has been recalled, it implements a simple experimental procedure for using a THz spectroscopy bench of conventional configuration per se. The characterization device itself, that is to say the parallel-faced substrate, having on one side a diffraction grating is simple to implement, using conventional technologies per se. It can be reused many times, which is a pledge of economy.
20 Néanmoins, le procédé selon l'invention, qui n'entraîne ni supplément de coût, ni augmentation de complexité, permet d'obtenir une très grande précision sur l'indice de réfraction mesuré du film mince de matériau diélectrique à caractériser. Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls 25 exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les figures 1 à 5. Enfin, les exemples numériques n'ont été fournis que pour mieux fixer les idées et ne sauraient constituer une quelconque limitation de la portée de l'invention. Ils procèdent d'un choix technologique à la portée de l'Homme de 30 MétierNevertheless, the process according to the invention, which entails neither additional cost nor increased complexity, makes it possible to obtain a very high precision on the measured refractive index of the thin film of dielectric material to be characterized. It should be clear, however, that the invention is not limited to the only examples of embodiments explicitly described, in particular in relation to FIGS. 1 to 5. Finally, the numerical examples have been provided only to better fix the ideas and can not constitute any limitation of the scope of the invention. They proceed from a technological choice within the reach of the Man of 30 Profession
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5071248A (en) * | 1985-05-29 | 1991-12-10 | Asi Ag | Optical sensor for selective detection of substances and/or for the detection of refractive index changes in gaseous, liquid, solid and porous samples |
| KR20050103100A (en) * | 2004-04-24 | 2005-10-27 | 케이 비 광통신 주식회사 | Measurement apparatus for refractive index and thickness of optical film |
-
2006
- 2006-11-06 FR FR0654741A patent/FR2908185B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-11-05 WO PCT/FR2007/052297 patent/WO2008056078A2/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5071248A (en) * | 1985-05-29 | 1991-12-10 | Asi Ag | Optical sensor for selective detection of substances and/or for the detection of refractive index changes in gaseous, liquid, solid and porous samples |
| KR20050103100A (en) * | 2004-04-24 | 2005-10-27 | 케이 비 광통신 주식회사 | Measurement apparatus for refractive index and thickness of optical film |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Week 200650, Derwent World Patents Index; AN 2006-489599, XP002440333 * |
| GARET F ET AL: "THz time-domain spectroscopy study of grating couplers and segmented grating filters", INFRARED AND MILLIMETER WAVES, 2004 AND 12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON TERAHERTZ ELECTRONICS, 2004. CONFERENCE DIGEST OF THE 2004 JOINT 29TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON KARLSRUHE, GERMANY SEPT. 27 - OCT. 1, 2004, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, 27 September 2004 (2004-09-27), pages 181 - 182, XP010795016, ISBN: 0-7803-8490-3 * |
| LANIEL J M ET AL: "Refractive index measurements of planar chalcogenide waveguide", PROCEEDINGS OF THE SPIE - THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING SPIE-INT. SOC. OPT. ENG USA, vol. 4833, 2002, pages 670 - 676, XP002439337, ISSN: 0277-786X * |
| PARAIRE N A ET AL: "Direct measurement of substrate refractive indices and determination of layer indices in slab-guiding structures", APPLIED OPTICS OPT. SOC. AMERICA USA, vol. 36, no. 12, 20 April 1997 (1997-04-20), pages 2545 - 2553, XP002438983, ISSN: 0003-6935 * |
| ROUX J-F ET AL: "High efficiency grating coupling of THz pulse radiation into dielectric waveguide", ELECTRONICS LETTERS, IEE STEVENAGE, GB, vol. 37, no. 23, 8 November 2001 (2001-11-08), pages 1390 - 1392, XP006017531, ISSN: 0013-5194 * |
| TANAKA M ET AL: "Effect of a thin dielectric layer on terahertz transmission characteristics for metal hole arrays", OPTICS LETTERS OPT. SOC. AMERICA USA, vol. 30, no. 10, 15 May 2005 (2005-05-15), pages 1210 - 1212, XP002438984, ISSN: 0146-9592 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008056078A3 (en) | 2008-07-17 |
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| WO2008056078A2 (en) | 2008-05-15 |
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