Alors que les puces informatiques et autres appareils électroniques continuent de diminuer en taille, ils deviennent de plus en plus sensibles à la contamination. Cependant, détecter l'équivalent à l'échelle nanométrique d'une tache d'eau sur une fenêtre est incroyablement difficile. C'est essentiel, bien que, car ces défauts presque invisibles de ces composants peuvent interférer avec le bon fonctionnement.

Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont maintenant adapté une méthode optique à faible coût pour examiner la forme de petits objets afin qu'elle puisse détecter certains types de nanocontaminants de moins de 25 nanomètres (nm) de hauteur - environ la taille d'un petit virus. La technique pourrait facilement être intégrée au processus de fabrication de dispositifs à semi-conducteurs, a déclaré Kiran Attota, chercheur au NIST.

Au NIST, Attota a aidé à lancer la méthode, connue sous le nom de microscopie optique à balayage de mise au point (TSOM), il y a environ 15 ans. TSOM transforme un classique, microscope optique peu coûteux en un puissant outil de mesure de forme tridimensionnelle à l'échelle nanométrique. Au lieu d'enregistrer un single, image nette lorsqu'un échantillon se trouve à une distance fixe de la lentille, le microscope prend plusieurs flous, images en deux dimensions, chacun avec l'échantillon à une distance différente de l'instrument et de la source d'éclairage. (Collectif, ces images contiennent beaucoup plus d'informations qu'une seule image nette.)

Un ordinateur extrait ensuite la variation de luminosité - le soi-disant profil de luminosité - à travers chaque image. Chaque profil de luminosité est différent car pour chaque image, l'échantillon réside à une distance différente de la source lumineuse. En combinant ces profils bidimensionnels, l'ordinateur construit une image finement détaillée, image tridimensionnelle de l'échantillon.

En effet, Attota et ses collègues ont développé à l'origine la technique pour enregistrer la forme tridimensionnelle complète de petits objets, de ne pas détecter les nanocontaminants. Mais en optimisant à la fois la longueur d'onde de la source lumineuse et l'alignement du microscope, l'équipe a produit des images TSOM avec la haute sensibilité requise pour révéler la présence de nanocontaminants dans un petit échantillon de matériau semi-conducteur.

Parce que la méthode TSOM optimisée ne nécessite pas d'équipement coûteux et peut imager des échantillons en temps réel, la technique est prête à être adoptée par les fabricants, Attota a noté.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du NIST. Lisez l'histoire originale ici.