FR2979023A1 - Procede de determination de la mise au point et de la dose d'un equipement de micro-lithographie optique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de réglage d'une machine d'exposition de photolithographie, comprenant des étapes de : formation sur un masque de photolithographie de motifs de test (P1, P2a) et des motifs de circuit, transfert des motifs dans une couche de résine recouvrant une plaquette, mesure d'une dimension critique de chaque motif de test transféré, et détermination d'une valeur d'erreur de réglage de mise au point de la machine de photolithographie à partir de la mesure de dimension critique de chaque motif, les motifs de test formés sur le masque comprenant un premier motif de test de référence (P1) et un second motif de test (P2a) formant pour un faisceau de photons émis par la machine de photolithographie et traversant le masque, un chemin optique présentant une longueur différente d'un chemin optique formé par le premier motif de test et les motifs de circuit formés sur le masque.

Description

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PROCEDE DE DETERMINATION DE LA MISE AU POINT ET DE LA DOSE D'UN EQUIPEMENT DE MICRO-LITHOGRAPHIE OPTIQUE

La présente invention concerne le domaine de la photolithographie mise en oeuvre pour la fabrication de circuits intégrés. La photolithographie est couramment utilisée en microélectronique pour transférer dans une couche de résine déposée sur un substrat, des motifs présents sur un masque. A cet effet, on utilise une machine d'exposition de photolithographie configurée pour projeter un faisceau de photons focalisés sur la couche de résine au travers du masque. La résolution des motifs formés dans la résine est proportionnelle à une dimension dite "dimension critique" CD (Critical Dimension) égale à k-X/NA, io où k est un coefficient inférieur à 1 lié à des caractéristiques de la machine, est la longueur d'onde des photons du faisceau et NA est l'ouverture numérique du faisceau de photons au niveau du masque. La dimension critique d'une machine de photolithographie est la largeur de la plus petite forme susceptible d'être transférée à une couche de résine par la machine. 15 Indépendamment de cette dimension critique, les réglages de la machine de photolithographie ont une grande importance, et ce d'autant plus que la dimension critique à atteindre est faible. En effet, la profondeur de champ d'une machine de photolithographie est proportionnelle à ?/NA2 (=k2-CD/NA, k2 étant un coefficient de proportionnalité). Donc plus la 20 dimension critique est faible, plus la profondeur de champ de la machine de photolithographie est faible. Il en résulte que le réglage de la mise ou point ou focus de la machine de photolithographie devient de plus en plus délicat au fur et à mesure que l'on réduit la dimension critique. Or, ce réglage de focus influe sur la pente des bords des motifs formés dans la couche de 25 résine. Par ailleurs, l'intensité du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, appelée "dose", influe sur la précision avec laquelle les motifs du masque sont transférés dans la couche de résine, et en particulier sur la largeur de ces motifs. Il est connu de former sur des masques de photolithographie des motifs de test, de transférer ces motifs de test dans 30 une couche de résine, et de mesurer les dimensions des motifs de test formés dans la couche de résine. Les mesures obtenues permettent de déduire des valeurs de réglage de focus et de dose de la machine de photolithographie. La figure 1A représente schématiquement des profils de motifs de test formés dans une couche de résine sur un axe de valeurs de focus F croissantes d'une machine de photolithographie. Au centre de l'axe, est représenté un profil de motif aux bords verticaux obtenu avec un réglage du focus de la machine à une valeur optimum Fop. A des valeurs de focus inférieures de 50 nm et 100 nm à la valeur Fop (Fop-100 et Fop-50), les profils de motif obtenus présentent des bords dont la pente est supérieure à Io 90°. La largeur de la base du motif obtenu est donc inférieure à celle de la face supérieure du motif. A des valeurs de focus supérieures de 50 nm et 100 nm à la valeur Fop (Fop+50 et Fop+100), les profils de motif obtenus présentent des bords dont la pente est au contraire inférieure à 90°. La largeur de la base du motif obtenu est donc supérieure à celle de la face 15 supérieure des motifs. La figure 1B représente une courbe Cl de variation de la dimension critique CD d'un motif de test à une hauteur médiane, en fonction du réglage du focus F de la machine de photolithographie. La courbe Cl présente la forme d'une parabole centrée sur la valeur optimum Fop de réglage du 20 focus. La courbe Cl fait apparaître qu'une valeur mesurée de dimension critique CDm correspond à deux valeurs de réglage de focus Fop-Fm et Fop+Fm de part et d'autre de la valeur optimum Fop. Ces deux valeurs correspondent à des profils de motif à droite et à gauche du motif optimum Fop sur l'axe de la figure 1A. Il en résulte qu'une seule mesure de dimension 25 critique CDm ne permet pas de déterminer une valeur de réglage de focus à réaliser. Il subsiste en effet une incertitude entre deux valeurs de correction de focus +Fm et -Fm. Donc plus la valeur de réglage de focus F est élevée, plus la face supérieure du profil de motif est étroite. La figure 2A représente schématiquement des profils de motifs de 30 test formés dans une couche de résine, sur un axe de valeurs de doses D croissantes émises par une machine de photolithographie. Au centre de l'axe est représenté un profil de motif ayant une largeur souhaitée à une hauteur médiane. Ce profil est obtenu avec un réglage de dose de la machine à une valeur optimum Dop. A des valeurs de dose inférieures de 0,5 et 1 mJ/cm2 à 35 la valeur optimale Dop (Dop-0.5 et Dop-1), la largeur des profils à une hauteur médiane, des motifs obtenus est supérieure à la largeur souhaitée. A des valeurs de dose supérieures de 0,5 et 1 mJ/cm2 à la valeur Dop (Dop+0.5 et Dop+1), les profils des motifs obtenus présentent une largeur à une hauteur médiane qui est au contraire inférieure à la largeur souhaitée.

Donc plus la valeur de réglage de dose est élevée, plus la largeur des profils de motif est étroite. La figure 2B représente une courbe C2 de variation de la largeur minimum d'un motif CD en fonction du réglage de la dose D émise par la machine de photolithographie. La courbe C2 présente la forme d'une droite Io ayant une pente négative. La courbe C2 fait apparaître qu'une mesure de dimension critique CDm correspond à une valeur unique de réglage de dose Dm, et que plus la dose émise est élevée, plus la dimension critique mesurée est faible. Pour s'affranchir de l'incertitude relevée précédemment en ce qui is concerne le réglage de focus F, il a été proposé de mesurer la pente des bords d'un motif. La figure 3 représente un motif formé dans une couche de résine et présentant une hauteur H. A cet effet, il est connu de mesurer les dimensions critiques d'un motif BCD au voisinage de la base du motif (par exemple à 10% de la hauteur H du motif) et celle TCD au voisinage de la 20 face supérieure du motif (par exemple à 90% de la hauteur H). La figure 3 montre également la mesure de dimension critique à la hauteur médiane MCD correspondant à 50% de la hauteur H à laquelle ont été réalisées les mesures des figures 1A, 1B, 2A, 2B. Les mesures de dimension critique TCD et BCD permettent de déterminer la pente SWA du profil de motif et la 25 dimension critique MCD, et donc de déterminer à la fois la valeur et le signe de la correction de focus et la correction de dose à appliquer à la machine de photolithographie. De telles mesures peuvent être effectuées par scattérométrie. Toutefois, ces mesures nécessitent l'utilisation de bibliothèques complexes. Elles peuvent être également effectuées par 30 microscope électronique à balayage SEM (Scanning Electron Microscope), mais alors elles présentent une précision insuffisante et s'avèrent très longues à obtenir. Par ailleurs, de telles mesures ne peuvent pas être effectuées sur des couches complexes, c'est-à-dire correspondant par exemple à des grilles de transistors ou des couches comportant des 35 tranchées isolantes STI ("Shallow Trench Isolation"). Lorsque de telles mesures doivent être effectuées sur des couches élevées, il est nécessaire de prendre en compte les épaisseurs des couches inférieures qui ne sont pas toujours homogènes. Il est donc souhaitable de pouvoir ajuster simplement et avec une précision suffisante le focus et la dose d'une machine de photolithographie pour n'importe quelle couche déposée sur une plaquette, et ce sans avoir à ajouter d'étapes de fabrication, et quel que soit le nombre de couches déjà déposées sur la plaquette. Des modes de réalisation concernent un procédé de réglage d'une io machine d'exposition de photolithographie, comprenant des étapes de : formation sur un masque de photolithographie de motifs de test et de motifs de circuit, transfert des motifs dans une couche de résine recouvrant une plaquette, mesure d'une dimension critique de chaque motif de test transféré dans la couche de résine, et détermination d'une valeur d'erreur d'un réglage is de mise au point de la machine de photolithographie à partir de la mesure de dimension critique de chaque motif, les motifs de test formés sur le masque comprenant au moins un premier motif de test de référence et au moins un second motif de test formant pour un faisceau de photons émis par la machine de photolithographie et traversant le masque, un chemin optique 20 présentant une longueur différente d'un chemin optique formé par le premier motif de test et les motifs de circuit formés sur le masque. Selon un mode de réalisation, la valeur de correction du réglage de mise au point est déterminée à l'aide de l'équation suivante : FE=ACDm-b a- AF 25 dans laquelle FE est la valeur de correction de réglage de mise au point, ACDm est un écart des dimensions critiques mesurées sur chacun des motifs de test, a et b sont des coefficients, et AF est un écart de réglage optimum de mise au point entre les deux motifs de test. Selon un mode de réalisation, la valeur d'écart de focus est 30 déterminée pour les valeurs optimums de focus des deux motifs de test. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de détermination d'une valeur de correction d'intensité du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, à partir de la valeur de correction du réglage de mise au point.

Selon un mode de réalisation, la valeur de correction d'intensité du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie est déterminée à l'aide de l'équation suivante : Dm= d-Dop (c - Fm2 +d+ e - (CDm1 + CDm2)) s dans laquelle Dm est la valeur de correction d'intensité, c, d et e sont des coefficients, Dop est une valeur optimum de réglage d'intensité du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, FE est la valeur de correction de réglage de mise au point, CD1 m et CD2m sont des dimensions critiques mesurées sur les deux motifs de test. Io Selon un mode de réalisation, la formation sur le masque du second motif de test comprend une étape de : modification d'une épaisseur d'une zone d'un support transparent sur laquelle est formé le second motif de test, et/ou modification d'une épaisseur d'une couche dans laquelle est formé le second motif de test, et/ou modification d'un indice optique d'une zone d'un 15 support transparent sur laquelle est formé le second motif de test, et/ou modification d'un indice optique d'un matériau formant le second motif de test, et/ou formation du second motif de test dans un matériau présentant des propriétés optiques différentes de celles du matériau formant le premier motif de test et d'autres motifs formés sur le masque, et/ou ajout d'une 20 couche en un matériau transparent sur ou sous la zone du support transparent sur laquelle est formé le second motif de test, et/ou ajout d'une couche en un matériau transparent sur le second motif de test. Selon un mode de réalisation, les premier et second motifs de test présentent des dimensions critiques identiques, et/ou des formes et 25 dimensions projetées et focalisées identiques. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de : transfert des motifs de test en plusieurs emplacements d'une plaquette recouverte d'une couche de résine, en faisant varier à chaque transfert la valeur de réglage de la mise au point et/ou la valeur de réglage d'intensité du 30 faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, mesure de dimensions critiques des motifs de test transférés dans la couche de résine, et détermination à partir des mesures, d'un écart de réglage de mise au point de la machine de photolithographie entre les deux motifs de test, d'une valeur optimum de réglage d'intensité du faisceau de photons émis par la 35 machine de photolithographie, et de coefficients de lois de variation d'une erreur de réglage de mise au point et d'une erreur de réglage d'intensité de faisceau de photons en fonction des dimensions critiques des motifs. Selon un mode de réalisation, la détermination de l'écart de réglage de mise au point de la machine de photolithographie entre les deux motifs de test, de la valeur optimum de réglage d'intensité du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, et des coefficients des lois de variation d'une erreur de réglage de mise au point et d'une erreur de réglage d'intensité de faisceau de photons en fonction des dimensions critiques des motifs, est effectuée pour plusieurs couches à former sur une plaquette. io Des modes de réalisation concernent également un procédé de fabrication de circuits intégrés sur une plaquette en un matériau semi-conducteur, comprenant des étapes de mise en oeuvre du procédé de réglage d'une machine de photolithographie défini précédemment. Selon un mode de réalisation, le procédé de réglage d'une machine 15 de photolithographie est mis en oeuvre pour plusieurs couches à former sur la plaquette. Des modes de réalisation concernent également un masque de photolithographie comprenant des motifs à transférer dans une couche de résine déposée sur une plaquette, comprenant un premier motif de test de 20 référence et un second motif de test formant pour un faisceau de photons traversant le masque, un chemin optique présentant une longueur différente d'un chemin optique formé par le premier motif de test et des motifs de circuits formés sur le masque. Selon un mode de réalisation, le masque comprend un support 25 transparent à un faisceau de photons émis par une machine de photolithographie, et une couche opaque au faisceau de photons, déposée sur le support et formant les premier et second motifs de test et des motifs de circuit, et le second motif de test se distingue du premier motif de test et des autres motifs formés sur le masque par : une épaisseur d'une zone du 30 support transparent où est formé le second motif, et/ou une épaisseur d'une zone de la couche opaque où est formé le second motif, et/ou un indice optique d'une zone du support transparent où est formé le second motif de test, et/ou un indice optique d'une zone de la couche opaque où est formé le second motif, et/ou des propriétés optiques d'un matériau d'une zone de la 35 couche opaque où est formé le second motif, et/ou la présence d'une couche en un matériau transparent ajoutée sur ou sous une zone du support transparent où est formé le second motif de test, et/ou la présence d'une couche en un matériau transparent sur le second motif de test. Selon un mode de réalisation, chaque motif de test comprend un motif périodique de segments parallèles, disposé entre deux segments perpendiculaires aux segments parallèles, les segments parallèles présentant une longueur correspondant à la dimension critique.

Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits dans ce qui suit, à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : io la figure 1A décrite précédemment, représente schématiquement des profils de motifs de test formés dans une couche de résine, sur un axe de valeurs croissantes de réglage de focus d'une machine de photolithographie, la figure 1B décrite précédemment, représente une courbe de variation de la dimension critique d'un motif à une hauteur médiane, en is fonction du réglage de focus d'une machine de photolithographie, la figure 2A décrite précédemment, représente schématiquement des profils de motifs de test formés dans une couche de résine sur un axe de valeurs croissantes de dose émise par une machine de photolithographie, la figure 2B décrite précédemment, représente une courbe de 20 variation de la dimension critique d'un motif CD à une hauteur médiane, en fonction du réglage de dose émise par une machine de photolithographie, la figure 3 décrite précédemment, représente un profil de motif de test, la figure 4 représente schématiquement une machine d'exposition de 25 photolithographie, la figure 5 représente des étapes d'un procédé de photolithographie comprenant un réglage de focus et de dose d'une machine de photolithographie, selon un mode de réalisation, la figure 6A représente des courbes de variation de dimension critique 30 de deux motifs de test transférés d'un masque à une couche de résine, la figure 6B représente une courbe de variation de l'écart entre les deux courbes de la figure 6A, la figure 7 représente en vue de dessus des motifs de test sur masque selon un mode de réalisation, les figures 8A à 8F représentent en coupe divers modes de réalisation de motifs de test formés sur un masque, à transférer dans une couche de résine. La figure 4 représente une machine d'exposition de photolithographie s LPS. La machine LPS comprend une source de lumière 1 émettant un faisceau de photons 6, une optique de projection 2, également appelée "condenseur", un masque 3, et une optique de focalisation 4. L'optique de projection 2 comprend classiquement une ou plusieurs lentilles pour transmettre le faisceau lumineux 6 provenant de la source 1 au masque 3. io L'optique de focalisation 4 comprend classiquement une ou plusieurs lentilles pour focaliser la lumière ayant traversé le masque 3 sur une zone 8, appelée "champ", d'une couche de résine photosensible 9 déposée sur une plaquette 5 par exemple en un matériau semi-conducteur (wafer). L'optique de focalisation 4 peut être configurée pour projeter une image nette de is motifs P du masque 3 sur la couche de résine 9 sur plaquette 5. La machine LPS permet ainsi de projeter les motifs P formés par le masque 3 sur la zone 8 en vue d'y réaliser un ou plusieurs circuits. Les optiques 2 et 4 peuvent être configurées pour que le faisceau de photons 6 atteigne et traverse le masque 3 perpendiculairement. 20 La figure 5 représente des étapes d'un procédé de photolithographie comprenant un réglage de focus et de dose de la machine LPS, selon un mode de réalisation. Sur la figure 5, le procédé comprend des étapes S1 à S5. A l'étape S1, des motifs de test et des motifs de circuit P sont formés sur un masque de photolithographie 3. Les motifs de test comprennent au moins 25 un premier motif de test P1, servant de motif de référence, et un second motif de test P2. Le second motif de test est formé sur le masque 3 de manière à former pour le faisceau de photons 6 émis par la machine LPS et traversant le second motif P2, une longueur de chemin optique différente de celle du motif de référence P1. De cette manière, les motifs P, P1, P2 30 formés sur le masque 3 peuvent être transférés à la couche de résine 9, simultanément avec deux valeurs de focus différentes, à savoir une valeur de focus correspondant au premier motif de test P1 et aux motifs de circuit P du masque 3 et une valeur de focus correspondant au second motif de test P2. A l'étape S2 suivante, les motifs P, P1, P2 sur le masque 3 sont 35 transférés dans la couche de résine 9 déposée sur une plaquette, à l'aide de la machine LPS. A l'étape S3 suivante, on mesure une dimension critique CD1 m, CD2m de chacun des motifs de test P1, P2 transféré dans la couche de résine. A l'étape S4 suivante, on déduit des mesures CD1 m, CD2m, des valeurs d'erreur de focus FE et de dose DE permettant de régler la machine de photolithographie. A l'étape S5 suivante, les valeurs de correction FE et DE sont appliquées à la machine de photolithographie, ce qui équivaut à retrancher les valeurs d'erreur FE, DE aux valeurs courantes de réglage de focus F et de dose D de la machine, pour atteindre des valeurs optimum correspondantes Fop, Dop. io La figure 6A représente des courbes C3, C4 de variation de la dimension critique CD des motifs de test P1, P2, en fonction du réglage du focus F de la machine de photolithographie. Chaque courbe C3, C4 de variation de la dimension critique CD d'un des motifs de test présente la forme d'une parabole ayant une valeur maximum au sommet de la parabole is pour une valeur optimale de réglage du focus Fop, Fop2. Comme les deux motifs de test correspondent à un écart de focus déterminé AF, les courbes C3, C4 présentent des formes sensiblement identiques et sont simplement décalées l'une de l'autre de l'écart AF suivant l'axe des abscisses correspondant aux valeurs de focus F. 20 La figure 6B représente une courbe C5 de variation de l'écart de dimension critique ACD en fonction du réglage du focus F de la machine de photolithographie. La courbe C5 présente la forme d'une droite traversant l'axe des abscisses en un point I correspondant à un point d'intersection entre les deux courbes C3, C4. Il résulte des courbes C3, C4, C5 que l'écart 25 des dimensions critiques CD1 m, CD2m mesurées à l'étape S3 peut être modélisé en fonction d'une erreur de réglage de focus FE (écart entre une valeur courante de réglage de focus de la machine de photolithographie et la valeur de réglage de focus optimum Fop) par l'équation suivante : ACDm = CD1m-CD2m =a-AF- FE + b (1) 30 dans laquelle a et b sont des coefficients, et CD1 m et CD2m sont des mesures de dimension critique réalisées sur les deux motifs de test P1, P2 respectivement. Par ailleurs, une erreur de réglage de la dose DE (écart entre la valeur courante de réglage de dose de la machine de photolithographie et i0 une valeur de réglage optimum de dose Dop) peut être déduite de l'équation suivante : CD1m +CD2m = c FEN +del - pÉ + e (2) DE, dans laquelle c, d, e sont des coefficients.

Les équations (1) et (2) permettent de déterminer à l'étape S4, l'erreur de réglage du focus Fm, puis l'erreur de réglage de dose Dm, en appliquant les équations suivantes : d .Dop (3) DE_ (c FE2 +d+e-(CDm1+CDm2)) Il en résulte qu'en procédant à une seule mesure de dimension critique

io CD1m, CD2m sur chacun des motifs de test P1, P2, il est possible de déterminer des valeurs d'erreur de focus FE et de dose DE. Ces valeurs d'erreur permettent de déduire des valeurs de correction de focus et de dose (égales à -FE et -DE) à appliquer à la machine de photolithographie à l'étape S5 pour atteindre les valeurs optimum Fop, Dop.

15 Les coefficients a, b, c, d, e peuvent être déterminés une seule fois, en transférant les motifs de test P1, P2 dans une couche de résine déposée sur une plaquette témoin, plusieurs fois en des emplacements différents de la plaquette témoin, et à différentes valeurs de réglage de focus F et de dose D, et en mesurant la dimension critique CD1 m, CD2m de chaque motif de

20 test P1, P2 transféré dans la couche de résine. A cet effet, le champ 8 de la machine LPS projetant les motifs P1, P2 peut être déplacé par pas de la largeur du champ sur la plaquette témoin, dans une direction, par exemple en augmentant à chaque pas le focus à partir d'une certaine valeur, et dans une direction perpendiculaire, par exemple en augmentant à chaque pas la

25 dose à partir d'une valeur de dose minimum.

Les mesures CD1 m, CD2m permettent également de tracer les courbes C3, C4 et de déterminer l'écart de focus AF entre les deux motifs P1, P2. En pratique, l'écart de focus AF apparaissant dans les équations (1) et (3) est déterminé pour les valeurs optimums de focus Fop, Fop2 des deux

30 motifs de test P1, P2, ces valeurs étant déterminées à partir du tracé des courbes C3 et C4. FE = ACDm-b a - AF La détermination des coefficients a, b, c, d, e et de l'écart de focus AF peut être effectuée pour chaque couche à former sur une plaquette dans une chaîne de fabrication, nécessitant des réglages de focus et de dose précis. Cette détermination est effectuée une seule fois pour chaque couche à former sur une plaquette, pour un produit donné et pour une technologie donnée. La figure 7 représente des motifs de test P1, P2, selon un mode de réalisation. Sur la figure 7, les motifs de test P1, P2 présentent des formes projetées et focalisées qui peuvent être identiques, et comprennent chacun Io un motif périodique de segments parallèles SG1, disposé entre deux segments SG2, SG3 perpendiculaires aux segments SG1. La répartition périodique des segments SG1 est adaptée à une mesure par scattérométrie, tout en restant compatible avec d'autres outils de mesure utilisés dans le domaine de la microélectronique. La longueur des segments SG1 is correspond à la dimension critique CD1, CD2 du motif. Les segments SG2, SG3 permettent d'augmenter la sensibilité du motif au réglage de focus. La distance entre le segment SG2 ou SG3 et les segments SG1 peut être déterminée pour augmenter la sensibilité du motif aux réglages de focus et de dose.

20 Bien entendu, des motifs de test présentant d'autres formes peuvent être utilisés pour obtenir des écarts de réglage de focus et de dose conformément au procédé précédemment décrit. Les figures 8A à 8F représentent différents modes de réalisation de paires de motifs de test formés sur un masque de photolithographie, 25 présentant un écart de focus ou formant des chemins optiques de longueurs différentes. Classiquement, un masque de photolithographie comprend une plaque SB en un matériau transparent au faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, et une couche en un matériau opaque au faisceau de photons déposée sur la plaque et formant les motifs P, P1, P2 à 30 transférer dans une couche de résine. La plaque SB est couramment réalisée en quartz, et les motifs sont formés dans une couche de chrome. Sur les figures 8A à 8F, chaque paire de motifs comprend un motif P1 et un motif P2a ... P2d de forme en vue de dessus, identique au motif P1. Le motif P1 est formé dans une épaisseur H2 de matériau opaque, sur une zone de la plaque SB présentant une épaisseur H1, comme des autres motifs à transférer dans une de résine pour fabriquer des circuits intégrés. Sur la figure 8A, le motif P2a est formé dans une épaisseur H2' de matériau opaque qui peut être différente de l'épaisseur H2, et/ou sur une zone SBa de la plaque SB présentant une épaisseur H1' pouvant être différente de l'épaisseur H1. Dans l'exemple de la figure 8A, au moins l'une des épaisseurs H1', H2' est inférieure à l'épaisseur correspondante H1, H2, pour que le motif P2 corresponde à une longueur de chemin optique (ou une valeur de réglage de focus) plus faible que celle du motif P1. lo Alternativement, il peut être prévu que l'épaisseur H1', et/ou l'épaisseur H2,' soit plus grande que l'épaisseur correspondante H1, H2. Sur la figure 8B, le motif P2b est formé sur une zone SBb de la plaque SB ayant un indice optique modifié, par exemple par injection d'électrons ou d'ions. La couche opaque formant le motif P2b peut 1s également présenter un indice optique modifié par rapport à la couche formant le motif P1. A cet effet, l'indice optique de la couche opaque formant le motif P2b peut être modifié localement par exemple par injection d'électrons, de photons ou par bombardement ionique. Sur la figure 8C, le motif P2c est formé dans une couche d'un 20 matériau ayant des propriétés optiques différentes de celui dans lequel le motif P1 est formé. Sur la figure 8D, la face inférieure de la zone de la plaque SB sur laquelle est formé le motif P2d est recouverte localement d'une couche SB1 en un matériau transparent. Le matériau dans lequel le motif P2d est réalisé 25 peut être identique ou différent de celui formant le motif P1. Le matériau transparent formant la couche SB1 peut être identique ou différent de celui de la plaque SB. Sur la figure 8E, la zone de la plaque SB où est formé le motif P2d est préalablement recouverte d'une couche SB2 en un matériau transparent, le 30 motif P2d étant formé sur la couche SB2. Le matériau transparent formant la couche SB2 peut être identique ou différent de celui de la plaque SB. Sur la figure 8F, le motif P2d est formé sur la plaque SB et recouvert d'une couche SB3 en un matériau transparent qui peut être identique ou différent de celui formant la plaque SB. Il est à noter que dans les exemples des figures 8D à 8F la longueur du chemin optique traversant le motif P2 est plus grande que celle du chemin optique traversant le motif P1. Les divers moyens de former des chemins optiques de longueurs différentes entre le motif P1, d'une part et d'autre part, l'un des motifs P2a ... s P2d, présentés dans les figures 8A à 8F peuvent bien entendu être combinés. Par ailleurs, il peut être également prévu d'encastrer totalement ou partiellement les couches supplémentaires SB1 et SB2 dans une cavité préalablement formée dans la plaque SB. La différence de longueur de chemin optique ainsi obtenue entre les Io deux motifs P1, et P2 (a...d) peut atteindre par exemple des valeurs supérieures à 1600 nm. Avec un écart de longueur de chemin optique de 1600 nm, l'écart de focus AF entre les deux motifs P1, P2 peut atteindre 100 nm Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention 1s est susceptible de diverses variantes de réalisation et diverses applications. En particulier, l'invention ne nécessite pas que les deux motifs de test soient identiques. La mise en oeuvre du procédé d'ajustement selon l'invention nécessite simplement que les deux motifs de test aient des dimensions critiques connues. L'utilisation de motifs de test ayant des dimensions 20 critiques identiques permet simplement de faciliter la détermination des écarts de focus et de dose. En outre, il peut être prévu davantage de deux motifs de test pour obtenir des valeurs d'écart de focus en différentes zones d'une plaquette. Par ailleurs, dans certaines chaînes de fabrication, il peut ne pas être 25 nécessaire de régler précisément la dose. En outre, dès lors qu'une erreur de réglage de focus FE est déterminée, il n'est pas nécessaire de mettre en oeuvre l'équation (3) pour déterminer l'erreur de réglage de la dose. En effet, la courbe de la figure 2B peut être utilisée.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de réglage d'une machine d'exposition de photolithographie (LPS), comprenant des étapes de : formation sur un masque de photolithographie (3) de motifs de test (P1, P2) et de motifs de circuit (P), transfert des motifs dans une couche de résine (9) recouvrant une plaquette (5), mesure d'une dimension critique (CD1 m, CD2m) de chaque motif de test transféré dans la couche de résine, et détermination d'une valeur d'erreur (FE) d'un réglage de mise au point de la machine de photolithographie à partir de la mesure de dimension critique de chaque motif, les motifs de test formés sur le masque comprenant au moins un premier motif de test de référence (P1) et au moins un second motif de test (P2) formant pour un faisceau de photons (6) émis par la machine de 1s photolithographie et traversant le masque, un chemin optique présentant une longueur différente d'un chemin optique formé par le premier motif de test et les motifs de circuit formés sur le masque.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la valeur de 20 correction du réglage de mise au point est déterminée à l'aide de l'équation suivante : FE=ACDm-b a - AF dans laquelle FE est la valeur de correction de réglage de mise au point, ACDm est un écart des dimensions critiques (CD1 m, CD2m) mesurées sur 25 chacun des motifs de test (P1, P2), a et b sont des coefficients, et AF est un écart de réglage optimum de mise au point entre les deux motifs de test.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la valeur d'écart de focus (AF) est déterminée pour les valeurs optimums de focus (Fop, Fop2) 30 des deux motifs de test (P1, P2). 14
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant une étape de détermination d'une valeur de correction d'intensité (DE) du faisceau de photons (6) émis par la machine de photolithographie (LPS), à partir de la valeur de correction du réglage de mise au point (FE). (c - Fm2 +d+ e - (CDm1 + CDm2)) Io dans laquelle Dm est la valeur de correction d'intensité, c, d et e sont des coefficients, Dop est une valeur optimum de réglage d'intensité du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, FE est la valeur de correction de réglage de mise au point, CD1 m et CD2m sont des dimensions critiques mesurées sur les deux motifs de test (P1, P2). 15 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la formation sur le masque (3) du second motif de test (P2a, P2b, P2c, P2d) comprend une étape de : modification d'une épaisseur (H1') d'une zone (SBa) d'un support 20 transparent (SB) sur laquelle est formé le second motif de test (P2a), et/ou modification d'une épaisseur (H2') d'une couche dans laquelle est formé le second motif de test (P2a), et/ou modification d'un indice optique d'une zone (SBb) d'un support transparent (SB) sur laquelle est formé le second motif de test (P2b), et/ou 25 modification d'un indice optique d'un matériau formant le second motif de test (P2b), et/ou formation du second motif de test (P2c) dans un matériau présentant des propriétés optiques différentes de celles du matériau formant le premier motif de test (P1) et d'autres motifs (P) formés sur le masque, et/ou 30 ajout d'une couche (SB1, SB2) en un matériau transparent sur ou sous la zone du support transparent (SB) sur laquelle est formé le second motif de test (P2d), et/ou ajout d'une couche (SB3) en un matériau transparent sur le second motif de test (P2d).
5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la valeur de correction d'intensité (Dm) du faisceau de photons (6) émis par la machine de photolithographie (LPS) est déterminée à l'aide de l'équation suivante : Dm= d-Dop7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les premier et second motifs de test (P1, P2) présentent des dimensions critiques (CD1, CD2) identiques, et/ou des formes et dimensions projetées et focalisées identiques. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant des étapes de : transfert des motifs de test (P1, P2) en plusieurs emplacements (8) d'une plaquette (5) recouverte d'une couche de résine (9), en faisant varier à chaque transfert la valeur de réglage de la mise au point (F) et/ou la valeur de réglage d'intensité (D) du faisceau de photons (6) émis par la machine de photolithographie (LPS), mesure de dimensions critiques (CD1 m, CD2m) des motifs de test 1s transférés dans la couche de résine, et détermination à partir des mesures, d'un écart de réglage de mise au point (AF) de la machine de photolithographie (LPS) entre les deux motifs de test, d'une valeur optimum de réglage d'intensité (Dop) du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, et de coefficients (a, b, c, 20 d, e) de lois de variation d'une erreur de réglage de mise au point (FE) et d'une erreur de réglage d'intensité de faisceau de photons (DE) en fonction des dimensions critiques des motifs. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la détermination de 25 l'écart de réglage de mise au point (AF) de la machine de photolithographie (LPS) entre les deux motifs de test, de la valeur optimum de réglage d'intensité (Dop) du faisceau de photons émis par la machine de photolithographie, et des coefficients (a, b, c, d, e) des lois de variation d'une erreur de réglage de mise au point (FE) et d'une erreur de réglage d'intensité 30 de faisceau de photons (DE) en fonction des dimensions critiques des motifs, est effectuée pour plusieurs couches à former sur une plaquette. 10. Procédé de fabrication de circuits intégrés sur une plaquette (5) en un matériau semi-conducteur, comprenant des étapes de mise en oeuvre du procédé de réglage d'une machine de photolithographie (LPS) selon l'une des revendications 1 à 9. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le procédé de réglage d'une machine de photolithographie (LSP) est mis en oeuvre pour plusieurs couches à former sur la plaquette (5). 12. Masque de photolithographie comprenant des motifs (P) à transférer dans une couche de résine déposée sur une plaquette, Io comprenant un premier motif de test de référence (P1) et un second motif de test (P2) formant pour un faisceau de photons (6) traversant le masque (3), un chemin optique présentant une longueur différente d'un chemin optique formé par le premier motif de test et des motifs de circuits formés sur le masque. 15 13. Masque selon la revendication 12, dans lequel le masque comprend un support transparent (SB) à un faisceau de photons (6) émis par une machine de photolithographie (LPS), et une couche opaque au faisceau de photons, déposée sur le support et formant les premier et 20 second motifs de test (P1, P2) et des motifs de circuit (P), et le second motif de test se distingue du premier motif de test et des autres motifs formés sur le masque par : une épaisseur (H1') d'une zone (SBa) du support transparent (SB) où est formé le second motif (P2a), et/ou 25 une épaisseur (H2') d'une zone de la couche opaque où est formé le second motif (P2a), et/ou un indice optique d'une zone (SBb) du support transparent (SB) où est formé le second motif de test (P2b), et/ou un indice optique d'une zone de la couche opaque où est formé le 30 second motif, et/ou des propriétés optiques d'un matériau d'une zone de la couche opaque où est formé le second motif (P2c), et/ou la présence d'une couche (SB1, SB2) en un matériau transparent ajoutée sur ou sous une zone du support transparent où est formé le second 35 motif de test (P2d), et/ou la présence d'une couche en un matériau transparent (SB3) sur le second motif de test. 14. Masque selon la revendication 12 ou 13, dans lequel chaque motif de test (P1, P2) comprend un motif périodique de segments parallèles (SG1), disposé entre deux segments (SG2, SG3) perpendiculaires aux segments parallèles, les segments parallèles présentant une longueur correspondant à la dimension critique (CD1, CD2). io