[发明专利]光罩散热装置及其工作方法

说明书

本发明提供一种光罩散热装置及其工作方法，其中，所述散热装置包括：冷却器，所述冷却器包括：冷却区、入水区和出水区；位于所述冷却器的冷却区中的冷却管道孔，所述冷却区用于与光罩贴合；位于所述冷却器的入水区中的入水管道孔，所述入水管道孔用于使冷却液流入所述冷却管道孔；位于所述冷却器的出水区中的出水管道孔，所述出水管道孔用于使冷却液流出所述冷却管道孔。所述冷却器能够与光罩贴合，冷却液能够在所述冷却管道孔中流动，因此在光刻过程中冷却液可以带走所述光罩产生的热量，从而能够对所述光罩进行冷却，进而减少光罩的形变，增加套刻精度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光罩散热装置及其工作方法。

背景技术

光刻技术是半导体制作技术中至关重要的一项技术，能够实现将图形从光罩中转移到硅片表面，形成符合设计要求的半导体产品。在光刻工艺过程中，首先，通过曝光步骤，光线通过光罩中透光的区域照射至涂覆了光刻胶的硅片上，并与光刻胶发生光化学反应；接着，通过显影步骤，利用感光和未感光的光刻胶对显影剂的溶解程度不同，形成光刻图案，实现光罩图案的转移；然后，通过刻蚀步骤，基于光刻胶层所形成的光刻图案对硅片进行刻蚀，将光罩图案进一步转移至硅片上。

在曝光过程中，由于光罩对光线存在一定的吸收，随着长时间的曝光，光罩温度会逐渐上升导致光罩发生热形变，从而对曝光区域内的套刻精度造成影响。随着光刻机中激光功率的提升，光罩的热形变带来的影响变得日益严重。目前由光罩温度改变所带来的套刻精度偏差可达约5nm。

套刻精度的改变容易使形成的半导体结构的位置或尺寸发生变化，从而容易影响所形成的半导体结构性能。因此，在半导体结构的形成工艺中，需要减小光罩的热形变。

然而，现有的光刻工艺存在曝光过程中，光罩容易发生热变形，从而容易降低套刻精度。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光罩散热装置及其工作方法，能够降低光罩的热变形。

为解决上述问题，本发明提供一种光罩散热装置，包括：冷却器，所述冷却器包括：冷却区、入水区和出水区；位于所述冷却器的冷却区中的冷却管道孔，所述冷却区用于与光罩贴合；位于所述冷却器的入水区中的入水管道孔，所述入水管道孔用于使冷却液流入所述冷却管道孔；位于所述冷却器的出水区中的出水管道孔，所述出水管道孔用于使冷却液流出所述冷却管道孔。

可选的，所述冷却器的材料为石英玻璃。

可选的，所述冷却器的冷却区的形状为长方体，所述冷却区的冷却器包括相对的第一面、第二面以及位于所述第一面和第二面之间的侧面，所述第二面用于与所述光罩贴合；所述冷却管道孔的形状为长方体，所述冷却管道孔各侧壁分别与所述第一面、第二面和所述侧面平行。

可选的，所述冷却区包括第一冷却区和第二冷却区，所述第一冷却区和第二冷却区沿垂直于所述第一面的方向排列；所述冷却管道孔包括：位于所述第一冷却区内的第一冷却管道孔，位于所述第二冷却区内的第二冷却管道孔，所述第二冷却管道孔侧壁在所述第一面上的投影图形与第一冷却管道孔侧壁在所述第一面上的投影图形相邻且边缘重合，所述第一冷却管道孔在垂直于所述第一面方向上的尺寸等于所述第二冷却管道孔在垂直于所述第一面方向上的尺寸。

可选的，所述第一冷却管道孔的个数为一个或多个，所述第二冷却管道孔的个数为一个或多个。

可选的，所述第一冷却管道孔的横截面的形状为正方形，所述第二冷却管道孔的横截面的形状为正方形，所述第一冷却管道孔的横截面的边长为3mm～5mm，所述第二冷却管道孔的横截面的边长为3mm～5mm。

可选的，所述出水管道孔的横截面的形状为矩形或圆形，所述入水管道孔的横截面的形状为矩形或圆形。

可选的，所述冷却器还包括：位于所述入水区与所述冷却区之间，以及所述出水区与所述冷却区之间的缓冲区，所述缓冲区的冷却器中具有缓冲管道孔。