Brevet FR2877104A1 — publié le 20060428

La présente invention concerne un dispositif d'imagerie ou d'insolation, plus particulièrement bien que non exclusivement pour la réalisation de micro-circuits électroniques. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Il est connu de réaliser simultanément une multitude de micro-circuits électroniques en déposant successivement sur une galette des couches de matière conductrice, semi-conductrice ou isolante qui sont gravées par attaque chimique après une insolation sélective au moyen d'un masque qui détermine les zones insolées pour devenir sensibles à une attaque chimique. Chaque composant du micro-circuit est obtenu par une superposition de couches en contact les unes avec les autres dans une zone donnée. Pour obtenir une densité importante de composants et une constance des performances des composants réalisés, il est nécessaire que les' images des masques utilisés successivement présentent une grande qualité, c'està-dire que les traits de l'image soient d'une grande finesse, et une très faible distorsion afin de permettre une mise en correspondance très précise des images successives servant à réaliser la gravure de chaque couche. Pour la réalisation de micro-circuits électroni- ques, il est connu d'utiliser un dispositif d'insolation comportant une source de rayonnement émettant un rayonne-ment, un réticule formé par le masque à reproduire et monté entre la source de rayonnement et un dispositif op-tique de mise en forme du rayonnement en aval du réti- cule, le dispositif optique de mise en forme comportant une série de miroirs et/ou de lentilles pour réaliser une image du réticule. Compte tenu de la densité de composants qui est maintenant recherchée, il est nécessaire de réaliser des images ayant une qualité d'image de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres, et pour obtenir une mise en coïncidence satisfaisante des images successives, il est alors nécessaire que la distorsion soit de l'ordre de quelques nanomètres. Compte tenu des nombreux facteurs perturbateurs au sein de l'optique, notamment des variations de température pouvant survenir au cours de la réalisation des différentes couches du micro-circuit, et des coefficients de dilatation en fonction de la température des matériaux formant le support du dispositif optique, une telle précision ne peut être obtenue qu'à condition de pouvoir compenser les perturbations dimensionnelles du dispositif optique de mise en forme. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un dispositif d'insolation permettant de compenser les divers effets perturbateurs tels que les effets de variations de température du dispositif optique de mise en forme. RESUME DE L'INVENTION Selon l'invention, on propose un dispositif d'insolation du type précité, dans lequel le dispositif optique de mise en forme comporte au moins deux miroirs déformables comprenant des organes des déformations reliés à un organe de commande associé à un analyseur d'images pour assurer une déformation des miroirs déformables en fonction d'écarts par rapport à une consigne de qualité d'image et une consigne de distorsion d'image. Ainsi, lorsque par exemple des variations de température induisent des écarts sur la qualité d'image et/ou la distorsion d'image, l'analyse de ces écarts per-met de déclencher une commande correspondante des organes de déformation pour provoquer une déformation des miroirs déformables et corriger les écarts analysés. Selon des aspects avantageux de l'invention, l'un des miroirs déformables est disposé au voisinage de la 2877104 3 pupille du dispositif optique de mise en forme et les organes de déformation correspondants sont commandés principalement en fonction de la consigne de qualité d'image. De préférence, l'autre miroir déformable est un miroir intermédiaire entre la pupille du dispositif optique de mise en forme et l'image, et les organes de déformation correspondants sont de préférence commandés principale-ment en fonction de la consigne de distorsion d'image. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention en référence à la figure unique ci-jointe qui est une représentation schématique du dispositif d'insolation selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure, le dispositif d'insolation comporte de façon connue en soi une source de rayonnement 1 émettant un rayonnement 2 qui est focalisé sur un réticule 3. Dans le cas d'une réalisation de microcircuits électroniques présentant une qualité d'image telle que définie ci-dessus, le rayonnement 1 est de préférence un rayonnement ayant une longueur d'onde dans l'Extrême Ultra Violet, par exemple à une longueur d'onde de 13 nanomètres, et le réticule est constitué par le masque définissant le micro-circuit à réaliser sur la couche en cours d'insolation. De façon également connue en soi, le rayonnement traversant ou réfléchi par le réticule 3 passe à travers un dispositif optique de mise en forme généralement désigné en 4, comportant ici une série de miroirs formant une image 5 sur l'article 6 à insoler, par exemple une galette de silicium. Selon le mode de réalisation illustré de l'inven- tion, le dispositif optique de mise en forme 4 comporte un premier miroir 7 de structure rigide renvoyant le rayonnement 2 issu du réticule 3 vers un second miroir 8 également de structure rigide. De façon connue en soi les miroirs 7 et 8 sont formés par des segments de miroirs ayant une surface curviligne de révolution autour d'un axe optique 9 du dispositif optique de mise en forme. En aval du miroir 8 par référence à un trajet du rayonnement 2, le dispositif optique de mise en forme 4 comporte un premier miroir déformable 10 disposé au voi- Binage de ce que l'homme de l'art appelle la pupille du dispositif optique de mise en forme. En aval du miroir optique 10, le dispositif optique de mise en forme 4 comporte un second miroir déformable 11. Le miroir déformable 10 comporte des organes de déformation 12 et le miroir déformable 11 comporte des organes de déformation 13. Les organes de déformation 12, 13 sont reliés à un organe de commande 14 servant à commander individuellement chacun des organes de déformation 12, 13. L'organe de commande 14 reçoit des informations provenant d'un analyseur d'image 15 disposé pour analyser l'image 5 en cours ou immédiatement après sa réalisation. L'organe de commande 14 reçoit des consignes de qualité d'image et de distorsion d'image. Dans une ma-chine de lithographie de type à balayage, lors de l'inso- lation, un mouvement relatif est effectué entre le réticule 3 et la source de rayonnement 1 pour réaliser un balayage du masque formant le réticule 3. Parallèlement, la galette 6 est déplacée pour réaliser un balayage correspondant de l'image 5 à réaliser sur la galette 6. La réa- lisation effective de l'image 5 est analysée par l'analyseur d'images 15. Lorsque l'organe de commande 14 constate un écart entre l'image théorique devant être obtenue et l'image observée par l'analyseur 15, l'organe de commande 14 élabore au moyen d'un algorithme d'optimisation inverse, des instructions qui sont transmises aux organes de déformation 12, 13 pour assurer une déformation des miroirs déformables 10, 11, visant à corriger les écarts observés. De préférence, selon l'invention, le miroir dé- formable 10 disposé selon la pupille du dispositif optique de mise en forme 4 est commandé principalement en fonction de la consigne de la qualité d'image tandis que le miroir déformable intermédiaire 11 est commandé principalement en fonction de la consigne de distorsion d'image, ce qui permet de mieux dissocier les corrections pour une meilleure efficacité globale. Afin d'éviter des fluctuations trop rapides de la déformation des miroirs déformables, les organes de dé-formation sont de préférence commandés selon une cadence inférieure à 1 Hz. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation illustré et peut comporter des va-riantes de réalisation qui apparaîtront à l'homme de métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que le dispositif optique de mise en forme 4 ait été décrit selon un mode de réalisation comportant seulement quatre miroirs, ce dispositif optique de mise en forme peut comporter un nombre plus grand de miroirs, par exemple six miroirs, et peut égale-ment comporter des lentilles interposées entre certains miroirs. Dans le cas où le dispositif optique de mise en forme comporte plusieurs miroirs en aval du miroir dispo- sé selon la pupille du dispositif, le second miroir déformable est de préférence disposé immédiatement en amont de l'image 5. Bien que le dispositif ait été illustré avec une optimisation incluant seulement une déformation des mi- roirs déformables 10 et 11, on peut prévoir également un déplacement des autres composants (miroirs ou lentilles) en translation et rotation selon six degrés de liberté possibles. Bien que dans le mode de réalisation illustré l'analyseur d'image 15 soit disposé pour réaliser une analyse a posteriori de l'image 5, il est également possible, lorsque la configuration optique le permet, de prévoir de prélever des informations de qualité image et de distorsion image par des capteurs placés à des en- droits appropriés du trajet du rayonnement en amont de l'image 5, c'est-à- dire pendant la réalisation de l'image. Bien que l'invention ait été décrite plus particulièrement en relation avec l'insolation d'une galette de micro-circuits électronique, elle peut s'appliquer à toute insolation, ou à tout type d'imagerie. 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'imagerie ou d'insolation comportant une source de rayonnement (1) émettant un rayonne- ment (2), un réticule (3) monté entre la source de rayonnement et un dispositif optique de mise en forme (4) du rayonnement en aval du réticule (3), le dispositif optique de mise en forme (4) comprenant une série de miroirs (7, 8, 10, 11) pour réaliser une image (5) du réticule (3), .caractérisé en ce qu'au moins deux miroirs (10, 11) du dispositif optique de mise en forme (4) sont des miroirs déformables comprenant des organes des déformations (12, 13) reliés à un organe de commande (14) associé à un analyseur d'image (15) pour assurer une déformation des miroirs déformables (10, 11) en fonction d'écarts par rapport à une consigne de qualité d'image et une consigne de distorsion d'image. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'un des miroirs déformables (10) est dis- posé selon une pupille du dispositif optique de mise en forme (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de déformation (12) du miroir déformable disposé selon la pupille du dispositif optique de mise en forme (4) sont commandés principalement en fonction de la consigne de qualité d'image. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un des miroirs déformable (11) est un miroir intermédiaire entre la pupille du dispositif optique de mise en forme et l'image (5). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le miroir intermédiaire (11) est commandé principalement en fonction de la consigne de distorsion d'image. 6. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le miroir déformable intermédiaire (11) est disposé immédiatement en amont de l'image (5). 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de déformation (12, 13) sont commandés selon une cadence inférieure à 1 Hz.