Développement d'une stratégie optimisée pour le contrôle de dépôt de filtres à base de couches minces

Development of optimized strategies for the monitoring of the deposition of optical thin-film filters

• Auteur / Autrice : Maël Vignaux
• Direction : Julien Lumeau, Catherine Grèzes-Besset, Fabien Lemarchand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et sciences de la matière. Optique, photonique et traitement d'image
• Date : Soutenance le 05/12/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Institut Fresnel (Marseille, France)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cilas ArianeGroup
• Jury : Président / Présidente : Florence Garrelie
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Harro Hagedorn, Jean-Jacques Simon, Stefan Enoch
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Franck Delmotte, Angela Piegari

Mots clés

Mots clés contrôlés

Couches minces

Traitement du signal

Optique

Mots clés libres

Couches minces optiques

Simulation de dépôt

Génération de stratégies de contrôle

Traitement du signal optique.

Optical thin films

Virtual deposition process

Automatic monitoring strategy creation

Optical signal monitoring

Signal processing.

Résumé

Cette thèse porte sur la création d’algorithmes capables d’identifier les meilleures stratégies de contrôle de dépôt de filtres optiques interférentiels. Nous nous intéressons plus particulièrement au contrôle optique qui est, en règle générale, la méthode la plus précise pour définir les critères d’arrêt de dépôt d’une couche de quelques dizaines à centaines de nanomètres et avec une précision de quelques 0,1%. L’objectif de cette thèse vise donc à prédire le résultat expérimental d’un dépôt ainsi que d’en maximiser le taux de réussite.Trois algorithmes sont alors proposés avec pour objectif premier de pouvoir simuler les dépôts de couches minces de manière précise et statistique, de réduire la quantité de stratégies de contrôle possibles à l’aide de critères théoriques, et enfin de sélectionner la solution amenant au meilleur taux de réussite possible.

The aim of this thesis is the creation of algorithms capable of identifying the best strategies for controlling the deposition of optical interference filters. We are particularly interested in optical monitoring, which is, as a general rule, the most accurate method for defining the deposition triggering criteria of a layer from a few tens to hundreds of nanometers and with an accuracy of about 0.1%. The objective of this thesis is thus to predict the result of a deposition and to maximize its success rate by generating an optimal optical monitoring strategy. A virtual deposition process software has then been created to get closer to the experimental conditions and thus allows to select any optical monitoring strategy Two algorithms are then proposed, one with the objective of reducing the quantity of possible solutions for the monitoring of a filter and a second which is used to select the one with the best sucess rate.