FR2948491A1

FR2948491A1 - Simulation de l'image projetee par un masque

Info

Publication number: FR2948491A1
Application number: FR0955082A
Authority: FR
Inventors: Mazen Saied; Emek Yesilada
Original assignee: STMicroelectronics Crolles 2 SAS
Current assignee: STMicroelectronics Crolles 2 SAS
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-01-28
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: FR2948491B1; US20110022219A1; US8423927B2

Abstract

L'invention concerne un procédé de simulation de l'image projetée par un masque pendant une photolithographie comprenant : déterminer par un processeur (702), en tenant compte de l'épaisseur d'une couche de masquage du masque, une courbe d'amplitude de transmission en champ proche de la lumière à travers le masque autour d'au moins un bord de motif dans un dessin initial du masque ; calculer au moyen du processeur, pour chacune d'une pluralité de zones, des valeurs moyennes de ladite courbe ; et simuler au moyen d'un simulateur (708) l'image projetée par le dessin de masque initial pendant la photolithographie à partir desdites valeurs moyennes.

Description

B9283 - 08-GR3-123 1 SIMULATION DE L'IMAGE PROJETÉE PAR UN MASQUE

Domaine de l'invention La présente invention concerne des procédés et des dispositifs pour simuler l'image projetée par un masque pendant une photolithographie, produire un dessin de masque final, fabriquer le masque en accord avec le dessin de masque final et fabriquer un circuit intégré avec le masque. Exposé de l'art antérieur La figure 1 représente une étape de photolithographie impliquant une tranche semiconductrice 2 sur laquelle est formée une couche de produit photosensible 4, ci-après appelé résine photosensible. Un masque 6 est disposé au-dessus de la tranche semiconductrice 2 et comprend une plaque transparente 7 et des régions opaques 8 du côté inférieur de la plaque 7 formant une image qui est projetée sur la couche de résine photosensible 4 pendant une étape de photolithographie. La plaque 7 est par exemple en quartz et les régions opaques 8 sont par exemple en siliciure de molybdène (MoSi). Comme cela est représenté en figure 1, de la lumière 10 traverse le masque 6 et un objectif réducteur 12 est utilisé pour réduire la dimension de l'image projetée sur la couche de résine photosensible 4, de sorte que les dimensions de l'image projetée sont inférieures à celles du B9283 - 08-GR3-123

2 masque. Le dessin du masque est par exemple quatre fois plus grand que l'image formée sur la couche 4. La figure 2A est une vue de dessus de la surface de la résine photosensible 4. Des traits en pointillés 202, 204 et 206 représentent des motifs du masque tels que réduits pour correspondre à la dimension des motifs projetés sur la couche de résine photosensible 4 et des traits pleins 208, 210 et 212 représentent les motifs réels qui sont projetés sur la couche de résine photosensible 4, déterminés par exemple par simulation.

Les motifs réels projetés sont distordus par rapport aux bords des motifs du masque. En particulier, les régions rectangulaires sont plus étroites et tendent à avoir des coins arrondis ou des extrémités en retrait. Cette distorsion résulte de phénomènes de dispersion et d'interférence de la lumière tandis qu'elle traverse le masque et qu'elle traverse le système optique disposé entre le masque et la tranche. La figure 2B représente par des traits en pointillés 214, 216 et 218 des ajustements apportés aux motifs du masque pour fournir des motifs plus précis sur la tranche. Cette technique d'ajustement de motifs du masque est connue et est appelée correction des effets de proximité optique (OPC ou Optical Proximity Correction). Pendant la correction des effets de proximité optique, un modèle (amplitude et phase) de transmission de la lumière traversant le masque est utilisé. Le modèle de transmission de la lumière traversant le masque correspond à l'amplitude et à la phase de transmission en champ proche juste après que la lumière a traversé le masque. La simulation de l'image projetée sur la tranche prend en compte d'autre effets, tels que la diffraction de la lumière et les aberrations introduites par le système optique disposé entre le masque et la tranche. Un seuil est ensuite appliqué à l'intensité de la lumière simulée sur la tranche pour déterminer les zones où la couche de résine photosensible sera développée.

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3 Comme cela est représenté en figure 2B, les corrections appliquées aux motifs du dessin du masque peuvent comprendre l'extension des extrémités des motifs pour former des "têtes de marteaux" et corriger ainsi le retrait des extrémités des lignes sur l'image projetée. De façon générale, les ouvertures étroites sur le masque sont élargies, pour avoir la largeur souhaitée sur l'image. En outre, les coins des motifs concaves peuvent être corrigés en déplaçant les bords des motifs vers l'intérieur des coins, comme cela est indiqué par la caractéristique désignée par la référence 222 en figure 2B. Pour réaliser une approximation de la transmission lumineuse à travers le masque, on peut utiliser l'approximation de Kirchhoff selon laquelle le champ électrique est supposé avoir une valeur unique en tout point du masque appartenant à une région d'une même polarité. Ceci implique que le pourcentage de lumière transmis à travers le masque au niveau d'un bord d'un motif du masque est supposé avoir la forme d'une marche, et est par exemple égal à 100 % là où le masque est transparent et d'environ 6 % là où le masque est opaque. L'approximation de Kirchhoff implique l'approximation "Mask Fin" (TMA ou Thin Mask Approximation) selon laquelle on suppose que la couche opaque 8 du masque est infiniment mince. En d'autres termes, bien que la couche opaque 8 ait une certaine épaisseur, e en figure 1, on suppose que cette épaisseur est négligeable.

L'approximation de Kirchhoff convient pour certaines technologies allant jusqu'aux technologies CMOS 65 nm ou 45 nm dans lesquelles les dimensions caractéristiques minimum sont respectivement de 65 et de 45 nm. Quand la lumière d'éclairement est à une longueur d'onde de 193 nm, même avec une réduction d'un facteur quatre, les dimensions caractéristiques des technologies CMOS 32 nm et en dessous sont plus petites que cette longueur d'onde. En conséquence, les effets de masque tridimensionnels qui sont ignorés dans le modèle de Kirchhoff ou de "Masque Fin" ne sont plus négligeables.

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4 A titre d'alternative à l'approximation de Kirchhoff, on a proposé un procédé de décomposition en domaines (DDM - Domain Decomposition Method). Cette technique implique un calcul d'amplitude et de phase de transmission en champ proche pour certains bords du dessin du masque, en utilisant un calcul rigoureux du champ électromagnétique pour déterminer un modèle plus réaliste des effets tridimensionnels du masque tout en évitant de réaliser un calcul rigoureux du champ électromagnétique sur tout le dessin du masque.

Comme cela est représenté en figure 3, en supposant que la couche opaque du masque comporte des bords opposés 300 et 302, le procédé par décomposition en domaines implique de déterminer une première courbe en champ proche 304 correspondant à la transmission en champ proche au niveau du premier bord 300 puis une seconde courbe en champ proche 306 correspondant à la transmission en champ proche autour du second bord 302. On trace les mêmes courbes pour la phase et ces courbes peuvent alors être appliquées à tous les bords du masque ayant des orientations correspondantes. Des courbes sont également déter- minées pour les deux côtés perpendiculaires aux côtés 300 et 302 pour tenir compte de la polarisation de la lumière incidente. Pour de la lumière non polarisée, les modules des composantes TE et TM (transverse électrique et transverse magnétique) sont égaux, tandis que pour de la lumière polarisée, une composante peut avoir un module plus important que l'autre. Les amplitudes complexes des champs proches produits pour chaque bord du dessin du masque sont alors additionnés pour calculer le champ proche du masque en entier. Un problème avec le procédé DDM est qu'il est très coûteux en temps de calcul et en utilisation de mémoire. En supposant qu'une quantité de mémoire suffisante peut être assurée, pour une conception de masque relativement grand et complexe, cela peut prendre des centaines d'heures pour réaliser une simulation sur la base de ce modèle d'amplitude et de phase de transmission du masque tandis qu'une simulation corres- B9283 - 08-GR3-123

pondante basée sur un modèle de Kirchhoff prendrait seulement quelques heures. Il y a un problème technique à produire un dessin de masque de façon suffisamment précise pour tenir compte des 5 nouvelles technologies CMOS tout en réduisant beaucoup le temps de calcul et la complexité par rapport au procédé DDM. Résumé Un objet de modes de réalisation de la présente invention est de traiter au moins partiellement un ou plusieurs 10 des problèmes de l'art antérieur. Selon un aspect de la présente invention il est prévu un procédé de simulation de l'image projetée par un masque pendant une photolithographie comprenant : déterminer par un processeur, en tenant compte de l'épaisseur d'une couche de 15 masquage du masque, une courbe d'amplitude de transmission en champ proche de la lumière à travers le masque autour d'au moins un bord de motif dans un dessin initial du masque ; calculer au moyen du processeur, pour chacune d'une pluralité de zones, des valeurs moyennes de ladite courbe ; et simuler au moyen d'un 20 simulateur l'image projetée par le dessin de masque initial pendant la photolithographie à partir desdites valeurs moyennes. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend en outre une détermination par ledit processeur des points d'inflexion de ladite courbe, ladite 25 pluralité de zones étant délimitée sur la base desdits points d'inflexion autour du bord de motif. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite pluralité de zones comprend une zone limite centrée sur le point d'inflexion correspondant au bord d'un motif, et des 30 première et deuxième zones adjacentes s'étendant de chaque côté de la zone limite jusqu'aux points d'inflexion adjacents. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite courbe est déterminée par un calcul de champ électromagnétique rigoureux.

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6 Selon un mode de réalisation de la présente invention, chacune des valeurs moyennes a une amplitude A déterminée par l'équation : A= d f g(x)dx où d est la largeur de la zone correspondante, g(x) est une fonction égale à zéro en dehors la zone correspondante et égale à la courbe dans la zone correspondante. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la détermination desdits points d'inflexion comprend le calcul 10 de la dérivée seconde de ladite courbe. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend en outre : déterminer par le processeur, en tenant compte de l'épaisseur de la couche de masquage du masque, une courbe de phase de transmission en champ proche de la 15 lumière à travers le masque autour d'au moins un bord de motif dans un dessin initial du masque ; calculer au moyen du processeur, pour chacune des zones de la pluralité de zones, des valeurs moyennes de phase de ladite courbe de phase ; la simulation étant réalisée à partir des valeurs moyennes d'ampli- 20 tude et de phase. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend en outre, après l'étape de calcul, la génération d'un modèle comprenant lesdites valeurs moyennes d'amplitude pour chaque bord de motif dans le dessin de masque 25 initial, les valeurs moyennes étant affectées à des zones entourant chaque bord de motif. Selon un autre aspect de la présente invention il est prévu un procédé de production d'un dessin de masque final comprenant : simuler l'image projetée par un dessin de masque 30 initial selon le procédé ci-dessus ; et corriger, au moyen du processeur, à partir de la simulation, le dessin de masque initial pour produire un dessin de masque final.

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7 Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'étape de correction du dessin initial du masque comprend la comparaison d'une image simulée avec une image mémorisée et la correction itérative du dessin de masque initial en fonction de cette comparaison. Selon un autre aspect de la présente invention il est prévu un procédé de fabrication d'un masque à utiliser en photolithographie comprenant : produire un dessin de masque final selon le procédé ci-dessus ; et fabriquer le masque en accord avec le dessin de masque final. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la fabrication du masque comprend le dépôt d'une couche uniforme d'un matériau opaque sur une plaque transparente. Selon un autre aspect de la présente invention il est prévu un procédé de fabrication d'un circuit intégré comprenant : la fabrication d'un masque par le procédé ci-dessus ; le dépôt d'une couche de résine photosensible sur une partie du circuit intégré ; et la réalisation d'une photolithographie de la couche de résine photosensible en utilisant le masque.

Selon un autre aspect de la présente invention il est prévu un dispositif comprenant : un processeur adapté à . déterminer, en tenant compte de l'épaisseur d'un couche de masquage d'un masque, une courbe d'amplitude de transmission en champ proche de la lumière à travers le masque autour d'au moins un bord de motif dans un dessin initial du masque ; calculer, pour chacune d'une pluralité de zones des valeurs moyennes de la courbe ; et un simulateur adapté à simuler l'image projetée par le dessin de masque initial pendant la photolithographie à partir des valeurs moyennes.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le processeur est en outre adapté à corriger, à partir de la simulation, le dessin de masque initial pour produire un dessin de masque final, et en outre un module est adapté à fabriquer le masque en accord avec le dessin de masque final.

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8 Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, décrite ci-dessus, illustre une étape de photolithographie ; les figures 2A et 2B, décrites ci-dessus, illustrent des motifs de masques et des images projetées correspondantes ; la figure 3, décrite ci-dessus, illustre un procédé de décomposition en domaines (DDM) pour estimer les effets tridimensionnels d'un masque ; les figures 4A et 4B représentent des courbes d'approximation d'amplitude et de phase de transmission en champ proche selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4C représente une partie d'une courbe de transmission en champ proche ; la figure 5 illustre des étapes d'un procédé d'estimation des effets tridimensionnels de masque et de génération d'une configuration de masque selon des modes de réalisation de la présente invention ; la figure 6 représente un exemple de modèle de transmission en champ proche dans un masque selon des modes de réalisation de la présente invention ; et la figure 7 représente un dispositif pour produire un dessin de masque selon des modes de réalisation de la présente invention. Description détaillée Les figures 4A et 4B représentent des courbes d'estimation d'amplitude et de phase de transmission en champ proche, respectivement, résultant d'un bord de motif de masque à la position 0.0 au milieu de l'axe x de chaque figure. En figure 4A, la courbe 402 représente une approximation de transmission en champ proche basée sur le modèle de Kirchhoff, selon lequel l'amplitude de transmission en champ B9283 - 08-GR3-123

9 proche correspond à une fonction en escalier au bord d'un motif du masque. A gauche de la marche, la partie opaque du masque est présente et on suppose que l'amplitude de transmission en champ proche est constante et de faible valeur, par exemple d'environ 6 %. A droite de la marche, dans la région transparente du masque, on suppose que l'amplitude de transmission en champ proche est à une valeur élevée proche de 100 %. La courbe en pointillés 404 représente le champ proche autour du bord du motif basé sur un modèle EMF complet, sur la base de l'épaisseur réelle de la couche opaque du masque. Comme cela est représenté, en raison en partie de l'épaisseur de la couche opaque du masque, l'amplitude de la transmission en champ proche oscille autour du bord avec une succession de pics et de vallées. Alors que, selon l'approximation de Kirchhoff, la transmission en champ proche augmente juste à droite du bord du motif, en réalité l'augmentation survient plus loin dans la région transparente. La courbe en traits pleins 406 à plusieurs niveaux illustre un exemple d'une approximation de transmission en champ proche de part et d'autre d'un bord de motif. La courbe comprend plusieurs niveaux discrets et non pas les deux niveaux de l'approximation de Kirchhoff ou la courbe continue 404 basée sur une simulation EMF rigoureuse. La courbe 406 correspond à une quantification de la courbe continue 404, d'ou il résulte un modèle à plusieurs niveaux. Le terme "à plusieurs niveaux" est utilisé ici pour désigner des modèles ayant trois niveaux distincts ou plus, contrairement au modèle basé sur l'approximation de Kirchhoff qui comporte seulement deux niveaux distincts. Dans le modèle à plusieurs niveaux, il peut y avoir jusqu'à 20 niveaux pour des structures isolées ou 3 niveaux pour des structures denses. Cette approche à plusieurs niveaux peut être considérée comme une approche de Kirchhoff modifiée puisque chaque niveau est effectivement similaire à un modèle de Kirchhoff ou de "masque fin" en ce qu'il comprend des zones B9283 - 08-GR3-123

10 d'amplitude et de phase uniformes. Toutefois, l'amplitude et la phase de chaque niveau sont différentes. La figure 4A donne un exemple de niveaux, à savoir un premier niveau bas à gauche désigné par 410 correspondant par exemple au niveau de Kirchhoff pour une région opaque du masque pour lequel la transmission en champ proche est voisine de 6 %, une succession de niveaux 411 à 414 jusqu'au bord du motif correspondant à des transmissions moyennes pour chaque pic et vallée de la courbe EMF 404, un niveau 415 à la transition de la courbe EMF de bas en haut vers le bord du motif, et une succession de niveaux 416 à 419 correspondant aux amplitudes moyennes de transmission pour chacun d'un autre nombre de pics et de vallées de la courbe EMF à droite du bord de motif. Un niveau 420 sur la droite correspond au niveau de Kirchhoff dans la région transparente du masque pour lequel la transmission en champ proche est voisine de 100 %. Les niveaux sont produits sur la base de la courbe EMF en divisant la courbe EMF en parties. A chaque partie est affecté un niveau correspondant qui est calculé en fonction de l'amplitude de la transmission en champ proche qui maintient la même énergie que la courbe initiale. Les parties sont déterminées par exemple à partir des points d'inflexion, c'est-à-dire entre des points de changement de signe de la courbure. Les points d'inflexion de la figure 4A sont représentés par des points noirs et peuvent être déterminés à partir de la courbe en déterminant une dérivée du second ordre. Tandis que les parties correspondent, de façon générale, à des zones entre deux points d'inflexion, dans le cas du point d'inflexion au niveau du changement brutal d'amplitude correspondant au bord du motif, un niveau 415 est positionné à ce point, s'étendant jusqu'à la moitié de la distance au pic et à la vallée adjacents, à partir d'où les niveaux adjacents 414 et 416 commencent. Les trois parties 414-416 sont alors positionnées entre trois points d'inflexion adjacents.

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11 La courbe de la figure 4C représente une partie d'une courbe EMF 450 entre deux points d'inflexion 452 et 454. L'amplitude du niveau de la partie de la courbe EMF entre les points d'inflexion peut être déterminée à partir du théorème de Parseval, par conservation de l'énergie totale du signal, par exemple à partir de l'équation suivante : A = TF{g(x)}(X =0) TF{r(x)}(X =0) où g(x) est une fonction égale à zéro en dehors des points d'inflexion et égale à la courbe EMF entre les points d'inflexion, r(x) est la fonction rectangulaire égale à zéro en dehors des points d'inflexion et égale à 1 entre les points d'inflexion, TF{} est la transformée de Fourier, X représente le domaine des fréquences spatiales et est choisi égal à 0, et A est le rapport entre l'énergie de g(x) et l'énergie de r(x) qui fournit le niveau d'amplitude déterminé du niveau. La transformée de Fourier de g(x) peut s'écrire : +-TF{f(x)kX) = f f (x)e-12'xdx Ainsi, TF{g(x)}(X=0) peut être définie par : TF{g(x)}(X = 0) = f g(x)dx Egalement, (TF{r (x) } (X=0) peut se définir par : TF{r(x)}(X = 0) = f r(x)dx = d où d est la largeur entre les deux points d'inflexion. Ainsi, l'amplitude de A peut être déterminée par : d A= f g(x)dx B9283 - 08-GR3-123

12 L'amplitude de chacun des niveaux entre les points d'inflexion de la figure 4A est par exemple déterminée selon l'exemple de la figure 4C. La figure 4B illustre une approximation similaire pour le déphasage en champ proche provoqué par le masque aux bords d'un motif. L'axe y représente le déphasage en radians. A nouveau, une courbe 430 représente l'approximation de Kirchhoff présentant une marche au bord du motif. A gauche du bord du motif, le déphasage en champ proche est à un niveau constant d'environ -7t radians tandis que, à droite du bord du motif, le déphasage en champ proche est à un niveau constant proche de zéro. Une ligne en pointillés 432 représente la courbe déterminée par un calcul EMF rigoureux, et la ligne en traits pleins 434 illustre une approximation à plusieurs niveaux comprenant des niveaux discrets déterminés à partir de la courbe EMF de façon similaire aux niveaux de la courbe 406 décrits ci-dessus. Toutefois, plutôt que des niveaux correspondant à des parties entre points d'inflexion de la courbe de phase, les mêmes limites spatiales que pour les niveaux 410 à 420 sont par exemple utilisées. Les niveaux de l'approximation à plusieurs niveaux 434 dans l'exemple de la figure 4B comprennent un niveau 440 représentant un déphasage correspondant au niveau de Kirchhoff à gauche du bord de motif. De part et d'autre du bord de motif, sept niveaux 441 à 447 sont prévus de gauche à droite et correspondent spatialement aux parties 411 à 419. Un niveau 448 plus à droite du bord de motif a une valeur qui correspond au niveau de Kirchhoff à droite du bord de masque, en d'autres termes sensiblement zéro. Les niveaux 441 à 447 de la figure 4B sont par exemple déterminés par le théorème de Parseval, tel que décrit ci-dessus en relation avec la figure 4C à partir des valeurs moyennes dans chaque partie.

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13 La figure 5 illustre des étapes d'un procédé de détermination d'un modèle à plusieurs niveaux pour des effets tridimensionnels de masque et de production d'un dessin de masque basé sur ce modèle.

Dans une première étape, S0, un dessin en masque fin est fourni selon un format tel que le format GDSII (TM) ou le format OASIS (TM). Le dessin en masque fin ne comprend que deux niveaux : un premier niveau correspondant aux régions dans lesquelles le masque est transparent est défini par exemple par une transmission en champ proche voisine de 100 % ; et un deuxième niveau correspondant aux régions dans lesquelles le masque est opaque est défini par exemple par une transmission en champ proche voisine de 6 % et un déphasage d'environ +/- n radians par rapport au premier niveau. Ensuite, à l'étape S1, des courbes d'amplitude et de phase de transmission en champ proche aux bords d'un motif en masque fin sont calculées à partir d'un calcul EMF rigoureux. Ceci peut par exemple, être réalisé par un programme qui résout les équations de Maxwell pour une forme de masque donnée, en tenant compte de l'épaisseur et des propriétés du matériau formant le masque. Les conditions aux limites et les conditions d'incidence sont déterminées par des méthodes numériques appropriées telles que la méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD) (finite difference time domain) ou la méthode rigoureuse d'ondes couplées (RCWA-rigorous coupled wave analysis), etc. Le calcul rigoureux de l'amplitude et de la phase en champ proche est par exemple effectué au bord d'un motif pour les deux composantes transverse électrique et transverse magnétique TE et TM du champ électrique. A une étape S2 suivante, plusieurs niveaux sont produits pour correspondre aux courbes d'amplitude et de phase de transmission en champ proche aux bords de motifs. Comme cela a été décrit ci-dessus, ceci comprend par exemple la B9283 - 08-GR3-123

14 détermination de niveaux entre paires de points d'inflexion des courbes au voisinage du bord d'un motif. A une étape S3 suivante, un modèle en champ proche à plusieurs niveaux (ML) est produit sur la base des niveaux déterminés à l'étape S2. Par exemple, les niveaux pour chaque bord de motif sont appliqués à tous les bords des motif du masque fin. Le format du modèle en champ proche à plusieurs niveaux est par exemple le même que celui du dessin, par exemple un format de dessin assisté par ordinateur GDSII ou OASIS, mais comprend une multitude de zones dont chacune est représentée par une d'au moins trois valeurs particulière d'amplitude et de phase. Aux étapes suivantes, une correction de proximité optique (OPC) est mise en oeuvre pour adapter itérativement le dessin du masque fin à partir de cette simulation de l'intensité de la lumière sur la plaque. En particulier, à l'étape S4, on réalise une simulation sur la base des modèles en champ proche à plusieurs niveaux d'amplitude et de phase de transmission pour déterminer le dessin de l'image projetée. Ensuite, à l'étape S5, le dessin de l'image projetée est comparé au dessin de l'image désirée et s'ils ne concordent pas selon une tolérance donnée, ceci implique que les bords des motifs du masque doivent être modifiés. La tolérance dépendra des exigences du dispositif et ainsi du niveau de la technologie et de la couche de masquage utilisées. La tolérance peut par exemple être très petite, d'une unité de grille de correction, qui est limitée par les contraintes de fabrication du masque. Si le dessin de l'image projetée ne concorde pas avec le dessin de l'image désiré, l'étape suivante est S6 au cours de laquelle un ou plusieurs bords de motifs dans le dessin du masque fin sont ajustés. Par exemple, des réglages similaires à ceux représentés en figure 2B peuvent être faits. Après l'étape S6, les étapes S3, S4 et S5 sont 35 répétées. Si, à l'étape S5, le dessin de l'image projetée B9283 - 08-GR3-123

15 correspond au dessin de l'image désirée dans des bords donnés, l'étape suivante est S7 au cours de laquelle le dessin du masque mise à jour peut être utilisé pour fabriquer le masque à utiliser en photolithographie.

La fabrication du masque implique par exemple de déposer une couche de MoSi sur une plaque de quartz, puis la graver selon un dessin déterminé. L'épaisseur du MoSi est par exemple déterminée pour qu'une épaisseur d'environ 65 nm corresponde à un déphasage de 180° et une transmission uniforme de 6 %. La figure 6 représente un exemple de modèle à plusieurs niveaux 600 déterminé par le procédé ci-dessus. La figure 6 représente un bord de motif rectangulaire 602 délimitant une region transparente. La zone centrale 604 de la partie transparente a une transmission proche de 100 % pour une lumière de longueur d'onde de 193 nm. La zone extérieure 606 de la région opaque a une transmission pour cette lumière d'environ 5 %. Plusieurs zones 608 et 610 autour du bord du motif 602 ont différents niveaux de transmission, comme cela va maintenant être décrit. La zone 608 s'étend de part et d'autre du bord du motif 602 et correspond par exemple au niveau 414 de la figure 4A. La zone 610 s'étend entre la zone 608 et la zone interne 604 et correspond par exemple au niveau 415 de la figure 4A.

Le bord du motif dans la direction x est par exemple associé à des zones d'amplitude et de phase différentes par rapport à celui du motif dans la direction y. De façon générale, les valeurs d'amplitude et de phase sont déterminées pour les deux modes de polarisation TE et TM qui sont chacun associés aux deux directions x et y. L'interface entre les zones est par exemple faite en diagonale, comme cela est représenté par le trait 612. Le modèle à plusieurs niveaux de la figure 6 est utilisé pendant la simulation pour adapter le positionnement des B9283 - 08-GR3-123

16 bords de motif dans le dessin du masque comme cela va maintenant être décrit en relation avec le dispositif de la figure 7. La figure 7 représente un dispositif 700 agencé pour produire des modèles d'amplitude et de déphasage de transmission en champ proche résultant d'un dessin de masque et pour réaliser des simulations pour adapter le dessin du masque, sur la base des modèles produits, à des exigences de l'image de façon à pouvoir être utilisé lors d'une étape de photolithographie. Le dispositif 700 comprend un bloc de traitement 702 propre à recevoir un dessin de masque fin (TML) sur une ligne d'entrée 704 en utilisant deux niveaux, basé par exemple sur le modèle de Kirchhoff qui suppose que le masque n'a pas d'épaisseur. Le bloc de traitement 702 est adapté à déterminer, pour au moins un bord d'un motif du masque fin un ou plusieurs niveaux à appliquer autour d'un ou plusieurs bords sur la base des effets tridimensionnels du masque et à produire des modèles à plusieurs niveaux MLM pour l'amplitude et optionnellement la phase de transmission en champ proche sur une ligne de sortie 706 vers un bloc de simulation 708.

Le bloc de simulation 708 est agencé pour simuler une image projetée à partir des modèles à plusieurs niveaux et pour fournir une image projetée simulée résultante (SPI) sur une ligne 714 au bloc de traitement 702. Le bloc de traitement 702 compare l'image projetée simulée à une image projetée désirée (DPI), fournie sur une ligne d'entrée 710. A partir de cette comparaison, le bloc de traitement 702 est agencé pour adapter un ou plusieurs bords de motifs du dessin de masque fin et pour produire des nouveaux modèles à plusieurs niveaux pour l'amplitude et la phase de transmission en champ proche à partir du dessin de masque fin modifié. Les nouveaux modèles à plusieurs niveaux sont fournis à nouveau au bloc de simulation 708 pour effectuer une simulation et à nouveau l'image projetée simulée est comparée à l'image projetée désirée par le bloc de traitement 702. Ce B9283 - 08-GR3-123

17 processus se répète jusqu'à ce que la comparaison soit favorable. Alors, le dessin en masque fin correspondant à la simulation satisfaisante est utilisé pour produire un dessin de masque (ML) ayant les limites déterminées, et ce dessin est fourni sur une ligne de sortie 718 vers un bloc de génération de masque 714 qui est par exemple agencé pour déposer une couche opaque ayant le dessin déterminé sur une plaque de quartz pour produire un masque qui peut être utilisé pour une photo-lithographie ultérieure.

Un avantage du procédé et du dispositif décrits ici est qu'on peut produire une configuration de masque qui tient compte des effets tridimensionnels du masque sans exigence excessive de puissance de traitement et de temps de calcul. Bien que des modes de réalisation particuliers aient été décrits, il sera clair pour l'homme de l'art que diverses variantes peuvent être appliquées. Par exemple, les niveaux moyens de l'amplitude et la phase de transmission du masque peuvent être calculés sur la base du théorème de Parseval, ou par d'autres moyens. Les niveaux de l'amplitude et de la phase peuvent être déterminés par exemple sur la base des points d'inflexion. En outre, il sera clair pour l'homme de l'art que des nombres différents de niveaux peuvent être choisis sur la base de l'effet que ceux-ci ont sur l'amplitude et la phase de transmission aux limites du masque par rapport aux niveaux de Kirchhoff. Bien que des exemples de masques ayant des régions opaques avec une amplitude de transmission de 6 % aient été fournis, le procédé et l'appareil décrits ici peuvent s'appliquer à des masques avec des régions opaques d'amplitude de transmission différentes. En outre, le présent procédé peut être utilisé seulement pour produire un modèle pour des niveaux d'amplitude en champ proche, et les niveaux de phase en champ proche peuvent être déterminés par une autre technique ou pas du tout dans le B9283 - 08-GR3-123

18 cas de masques sans déphasage. Par exemple, des masques binaires ou presque binaires avec une amplitude de transmission comprise entre 1 et 3 % peuvent être considérés comme ne présentant pas de déphasage.

Dans le procédé de la figure 5, il serait possible de sauter initialement les étapes S1, S2 et S3 et de réaliser la première itération ou plusieurs d'entre elles à partir du modèle en masque fin pour la transmission en champ proche pour obtenir une convergence rapide avant d'utiliser l'approche à plusieurs niveaux pour fournir la précision désirée dans le dessin de masque.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de simulation de l'image projetée par un masque pendant une photolithographie comprenant : déterminer par un processeur (702), en tenant compte de l'épaisseur d'une couche de masquage du masque, une courbe d'amplitude de transmission en champ proche de la lumière à travers le masque (6) autour d'au moins un bord de motif dans un dessin initial du masque ; calculer au moyen du processeur, pour chacune d'une pluralité de zones, des valeurs moyennes de ladite courbe ; et simuler au moyen d'un simulateur (708) l'image projetée par le dessin de masque initial pendant la photo-lithographie à partir desdites valeurs moyennes.
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une détermination par ledit processeur des points d'in- flexion de ladite courbe, ladite pluralité de zones étant délimitée sur la base desdits points d'inflexion autour du bord de motif.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite pluralité de zones comprend une zone limite (415) centrée sur le point d'inflexion correspondant au bord d'un motif, et des première et deuxième zones adjacentes (414, 416) s'étendent de chaque côté de la zone limite jusqu'aux points d'inflexion adjacents.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 25 à 3, dans lequel ladite courbe est déterminée par un calcul de champ électromagnétique (EMF) rigoureux.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel chacune des valeurs moyennes a une amplitude A déterminée par l'équation : 30 A= d f g(x)dxB9283 - 08-GR3-123 20 où d est la largeur de la zone correspondante, g(x) est une fonction égale à zéro en dehors la zone correspondante et égale à la courbe dans la zone correspondante.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la détermination desdits points d'inflexion comprend le calcul de la dérivée seconde de ladite courbe.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre : déterminer par le processeur, en tenant compte de l'épaisseur de la couche de masquage du masque, une courbe de phase de transmission en champ proche de la lumière à travers le masque (6) autour d'au moins un bord de motif dans un dessin initial du masque ; calculer au moyen du processeur, pour chacune des 15 zones de la pluralité de zones, des valeurs moyennes de phase de ladite courbe de phase ; dans lequel la simulation est réalisée à partir des valeurs moyennes d'amplitude et de phase.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 20 à 7, comprenant en outre, après l'étape de calcul, la génération d'un modèle comprenant lesdites valeurs moyennes d'amplitude pour chaque bord de motif dans le dessin de masque initial, les valeurs moyennes étant affectées à des zones entourant chaque bord de motif. 25
9. Procédé de production d'un dessin de masque final comprenant : simuler l'image projetée par un dessin de masque initial selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; et 30 corriger, au moyen du processeur, à partir de la simulation, le dessin de masque initial pour produire un dessin de masque final.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'étape de correction du dessin initial du masque comprend la 35 comparaison d'une image simulée avec une image mémorisée et laB9283 - 08-GR3-123 21 correction itérative du dessin de masque initial en fonction de cette comparaison.
11. Procédé de fabrication d'un masque à utiliser en photolithographie comprenant : produire un dessin de masque final selon le procédé de la revendication 9 ou 10 ; et fabriquer le masque en accord avec le dessin de masque final.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la fabrication du masque comprend le dépôt d'une couche uniforme (8) d'un matériau opaque sur une plaque transparente (7).
13. Procédé de fabrication d'un circuit intégré comprenant : la fabrication d'un masque par le procédé de la 15 revendication 11 ou 12 ; le dépôt d'une couche de résine photosensible (4) sur une partie du circuit intégré ; et la réalisation d'une photolithographie de la couche de résine photosensible en utilisant le masque. 20
14. Dispositif comprenant : un processeur (702) adapté à : - déterminer, en tenant compte de l'épaisseur d'un couche de masquage d'un masque, une courbe d'amplitude de transmission en champ proche de la lumière à travers le masque 25 (6) autour d'au moins un bord de motif dans un dessin initial du masque ; - calculer, pour chacune d'une pluralité de zones des valeurs moyennes de la courbe ; et un simulateur (708) adapté à simuler l'image projetée 30 par le dessin de masque initial pendant la photolithographie à partir des valeurs moyennes.
15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel le processeur est en outre adapté à corriger, à partir de la simulation, le dessin de masque initial pour produire un 35 dessin de masque final, et comprenant en outre un module (720)B9283 - 08-GR3-123 22 adapté à fabriquer le masque en accord avec le dessin de masque final.