Acquisition, installation et mise en service d’un ellipsomètre spectroscopique FUV-NIR

Fourniture, installation, mise en service, formation des utilisateurs, garantie et service après-vente d’un ellipsomètre destiné à la caractérisation non destructive de matériaux et de films minces en environnement de recherche, pour un usage mutualisé, intensif et multiutilisateurs.

Le système doit mesurer les paramètres ellipsométriques en fonction de la longueur d’onde et de l’angle d’incidence, et permettre notamment la détermination par modélisation :

• des paramètres Ψ et Δ ou équivalents, des épaisseurs de couches allant de l’ordre de l’angström à plusieurs micromètres, des constantes optiques n et k, de la matrice de Mueller, de la rugosité et de la porosité ;
• des propriétés optiques de structures multicouches et des paramètres liés à l’anisotropie optique et aux propriétés magnéto-optiques.

Les échantillons concernés peuvent être solides, plans ou faiblement courbés, opaques, semi-transparents ou transparents, et constitués de matériaux diélectriques, semi-conducteurs, métalliques, polymères ou magnéto-optiques. Les applications couvrent notamment la R&D et la caractérisation de matériaux pour la microélectronique, l’optique, l’énergie, les revêtements fonctionnels et les matériaux avancés.

Architecture optique et mesure

L’acquisition doit reposer sur un balayage spectral avec détecteur monocanal, avec pas spectral librement définissable. Les architectures acquérant simultanément l’intégralité du spectre sont exclues.

• Gamme spectrale continue minimale de 200 à 2 100 nm, du FUV au NIR.
• Ellipsomètre à angle d’incidence variable, motorisé et pilotable par logiciel, pour des mesures de 45° à 90°.
• Accessoire de mesure en transmission.
• Source polychromatique, spot d’analyse inférieur à 250 µm, caméra de visualisation et de localisation du point d’analyse.
• Système de polarisation et d’analyse, modulation élevée, chaîne de détection adaptée aux films ultraminces inférieurs à 1 nm et à une résolution spectrale compatible avec la modélisation fine.

Positionnement, échantillonnage et automatisation

L’équipement doit intégrer des platines de translation et de rotation adaptées aux différentes configurations de mesure, dont une platine de translation motorisée à deux axes avec une course utile minimale de 50 mm × 50 mm pour les cartographies optiques.

Une platine de rotation motorisée doit permettre une rotation continue sur 360° autour d’un axe situé dans le plan d’incidence, avec deux translations manuelles suivant des directions orthogonales, ou une solution intégrée équivalente. Les supports proches de l’échantillon doivent être compatibles avec les mesures sous champ magnétique et limiter les perturbations du champ ; leurs matériaux et précautions associées doivent être décrits. Des porte-substrats pour champ magnétique planaire et/ou perpendiculaire peuvent être proposés.

Le système doit permettre l’acquisition automatique multi-angles, la répétabilité du positionnement et le mapping spatial.

Logiciel, ordinateur et évolutivité

L’offre comprend un PC sous Windows 11 ou version ultérieure, ou équivalent, ainsi qu’un logiciel assurant le pilotage complet, l’acquisition automatisée, le traitement et la visualisation en temps réel, la détermination des coefficients de la matrice de Mueller, la modélisation optique avancée, l’ajustement numérique et l’export des données et résultats dans des formats standards. Le logiciel doit inclure une bibliothèque de matériaux et des modèles de dispersion.

L’équipement doit permettre l’ajout ultérieur d’extensions spectrales. Le candidat fournit la liste exhaustive des cellules environnementales compatibles, notamment pour la température, l’atmosphère contrôlée, le champ électrique, le champ magnétique et le milieu liquide.

Performances métrologiques et documentation

Le système doit présenter une excellente répétabilité, une stabilité adaptée aux acquisitions prolongées et aux campagnes répétées, ainsi qu’une robustesse, une durabilité et une fiabilité compatibles avec un usage intensif. L’offre précise la résolution et l’exactitude de Ψ et Δ, la répétabilité de Ψ, Δ et des épaisseurs modélisées, les limites de détection, les incertitudes d’épaisseur, la résolution, la précision et la répétabilité angulaires, la dérive maximale, les conditions environnementales, ainsi que les procédures de vérification et de recalibration.

Lors de la livraison, le titulaire fournit les certificats disponibles d’étalonnage et de vérification, les procédures d’étalonnage, les performances métrologiques garanties et les matériaux ou échantillons de référence utilisés pour la qualification.

L’équipement doit être conforme aux réglementations française et européenne applicables, porter le marquage CE, respecter les exigences de sécurité, de sécurité électrique et de compatibilité électromagnétique, fonctionner en 230 V monophasé - 50 Hz et être compatible avec une salle blanche. La déclaration UE de conformité et les justificatifs normatifs sont fournis. La documentation technique complète, les consignes de sécurité et les supports de formation à l’utilisation et à la maintenance sont remis au plus tard à la livraison, en version numérique.

Livraison, installation, réception et formation

Le titulaire prend en charge le transport, la livraison jusqu’à la salle blanche, le déchargement, l’outillage et la manutention. Le quai présente un seuil d’environ 60 cm ; les moyens adaptés, tels qu’un hayon, des transpalettes ou un chariot élévateur de type Fenwick, doivent être prévus, l’IEMN ne disposant pas de chariot élévateur.

Les plateaux, palettes et caisses doivent être adaptés au poids et au volume des éléments. Les équipements destinés à la salle blanche sont nettoyés avant expédition et conditionnés sous double emballage compatible salle blanche, avec déballage progressif maîtrisé ; les matériaux bois, carton ou papier incompatibles sont proscrits.

Dans le mois suivant la notification, le fournisseur communique les dimensions, masses et contraintes d’implantation, ainsi que les dates prévisionnelles de livraison, le planning d’installation, les dates des essais de réception et la date de formation. La réception définitive intervient après installation complète, essais du fournisseur et vérification de conformité. Aucune pré-réception en usine n’est prévue.

Après les essais de réception, une formation initiale d’au moins une journée est dispensée à trois personnes. Elle porte sur la prise en main, l’utilisation normale, la maintenance de premier niveau et les règles de sécurité.

Garantie et service après-vente

La garantie minimale de 12 mois couvre les pièces détachées, la main-d’œuvre, les frais de déplacement et les mises à jour logicielles. L’offre décrit les modalités de maintenance préventive et corrective hors garantie, les délais d’intervention et les conditions de disponibilité et d’approvisionnement des pièces, notamment en cas d’urgence.