本发明涉及一种半导体制造设备，尤其涉及一种可缓解受热膨胀的光刻掩模版。
背景技术：
在半导体集成电路制造技术中，光刻曝光工艺是其中必不可少的步骤。光刻曝光工艺是利用光化学反应原理把事先制备在掩模版上的图形转移到衬底上的过程。图1为光刻曝光装置示意图，如图1所示，光刻曝光装置包括掩模版100、镜头200及衬底300，掩模版100位于镜头200和衬底300之间。掩模版100主要以透光的石英为基底，镶嵌不透光的铬形成图形。曝光时，光线400从镜头200发出照射掩模版100，穿过掩模版100上的透光区域照射衬底300上的光刻胶并激发光化学反应，经过显影后去除掩模版100上透光部分光刻胶形成图形，以完成光刻曝光工艺。
然而，在连续曝光时，光线不断照射到掩模版上产生能量聚集，掩模版受热温度升高而发生膨胀，导致掩模版上的图形产生形变及位移。图2为掩模版上的图形随着温度升高而变化的示意图，如图2所示，随着掩模版温度的升高，掩模版上的图形增大并发生位移。且随着曝光晶圆个数的增加，掩模版的温度逐渐升高，如图3所示。随着光刻曝光工艺精度的发展，如目前发展到纳米级别甚至10纳米以下时，掩模版受热膨胀产生的图形形变及位移对实际晶圆上的关键尺寸和对准影响极大。
然而，当前主要通过模拟预补正的方法来修正掩模版受热膨胀带来的问题，该方法精度不高且需要根据不同的掩模版做模拟，费时且工作量大。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种光刻掩模版，以缓解光刻掩模版受热膨胀的问题，提高半导体产品的良率。
本发明提供的光刻掩模版，包括：掩模版本体和热收缩材料；掩模版本体包括第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，第一侧面和第二侧面位于x轴方向上，且第一侧面与第二侧面相对，构成第一两相对侧面，第三侧面和第四侧面位于y轴方向上，且第三侧面与第四侧面相对，构成第二两相对侧面，x轴方向与y轴方向成一定角度，且第一两相对侧面或第二两相对侧面上设置热收缩材料。
进一步的，第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面上分别设置热收缩材料。
进一步的，热收缩材料粘结于第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面上。
进一步的，热收缩材料通过胶体粘结于第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面上。
进一步的，第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面上分别设置凹槽，热收缩材料设置于第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面上的凹槽内。
进一步的，掩模版本体具有一受热膨胀系数为γ1，热收缩材料具有一受热收缩系数为γ2，且γ1<γ2。
进一步的，γ1<0.3*γ2。
进一步的，第一侧面在x轴方向上的长度为l1，设置于第三侧面和第四侧面上的热收缩材料在x轴方向上的长度之和为d3，则d3＝l1*γ1/γ2。
进一步的，第三侧面在y轴方向上的长度为l3，设置于第一侧面和第二侧面上的热收缩材料在y轴方向上的长度之和为d1，则d1＝l3*γ1/γ2。
进一步的，第一侧面和第二侧面在x轴方向上的长度为l1，第三侧面和第四侧面在y轴方向上的长度为l3，设置于第一侧面和第二侧面上的热收缩材料在y轴方向上的长度和为d1，设置于第三侧面和第四侧面上的热收缩材料在x轴方向上的长度之和为d3，其中l3>l1，d1>d3。
进一步的，当温度变化量为△t时，掩模版本体在x轴方向上的膨胀量为△l1，设置于第三侧面和第四侧面上的热收缩材料在x轴方向上的收缩量为△d3，其中△l1＝△d3。
进一步的，当温度变化量为△t时，掩模版本体在y轴方向上的膨胀量为△l3，设置于第一侧面和第二侧面上的热收缩材料在y轴方向上的收缩量为△d1，其中△l3＝△d1。
进一步的，热收缩材料为高分子形状记忆材料。
进一步的，高分子形状记忆材料为热致感应型聚合物。
进一步的，热收缩材料为三氟化钪。
本发明提供的光刻掩模版，包括：掩模版本体和热收缩材料；掩模版本体包括第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，第一侧面和第二侧面位于x轴方向上，且第一侧面与第二侧面相对，构成第一两相对侧面，第三侧面和第四侧面位于y轴方向上，且第三侧面与第四侧面相对，构成第二两相对侧面，x轴方向与y轴方向成一定角度，且第一两相对侧面或第二两相对侧面上设置热收缩材料。通过在第一两相对侧面或第二两相对侧面上设置热收缩材料，当进行光刻曝光工艺时，热收缩材料向内收缩的变形至少部分消减掩膜版本体向外膨胀的变形，从而减小掩膜版本体因受热温度升高而导致的光刻掩模版上的图形产生的形变及位移，提高半导体产品的良率。
附图说明
图1为光刻曝光装置示意图。
图2为掩模版上的图形随着温度升高而变化的示意图。
图3为掩模版温度随着曝光晶圆个数的增加而升高的示意图。
图4为本发明第一实施例的光刻掩模版的俯视图。
图5为本发明第二实施例的光刻掩模版的俯视图。
图6为本发明第三实施例的光刻掩模版的俯视图。
图7为本发明第四施例的光刻掩模版的剖面示意图。
图8为本发明第四实施例的光刻掩模版的第一侧面的示意图。
图中主要元件附图标记说明如下：
110、掩模版本体；120、热收缩材料；111、第一侧面；112、第二侧面；113、第三侧面；114、第四侧面。
具体实施方式
请参阅图4，图4为本发明第一实施例的光刻掩模版的俯视图。如图4所示，本发明的光刻掩模版包括掩模版本体110和热收缩材料120。热收缩材料120设置于掩模版本体110的侧面。当进行光刻曝光工艺时，掩膜版本体110受热温度升高而发生向外膨胀的变形，热收缩材料120受热而发生向内收缩的变形。因此，热收缩材料120向内收缩的变形至少部分消减掩膜版本体110向外膨胀的变形，从而减小掩膜版本体110因受热温度升高而导致的光刻掩模版上的图形产生的形变及位移。
具体地，如图4所示，掩模版本体110包括位于x轴方向上的第一侧面111和第二侧面112，位于y轴方向上的第三侧面113和第四侧面114，第一侧面111与第二侧面112相对，构成第一两相对侧面，第三侧面113与第四侧面114相对，构成第二两相对侧面，其中x轴方向与y轴方向成一角度，也即第一侧面111分别与第三侧面113和第四侧面114交叉，第二侧面112分别与第三侧面113和第四侧面114交叉而构成掩膜版本体110。在一实施例中，x轴方向与y轴方向成一直角，也即掩模版本体110为一长方体或一正方体。热收缩材料120设置于掩模版本体110的第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113及第四侧面114而构成本发明第一实施例的光刻掩膜版。
如图4所示，第一侧面111在x轴方向上的长度为l1，若掩模版本体110因受热膨胀的膨胀系数为γ1，在进行光刻曝光工艺中，当温度变化量为△t时，掩模版本体110因受热在x轴方向上向外膨胀的膨胀量△l1＝l1*γ1*△t。若热收缩材料120因受热收缩的收缩系数γ2，设置于第三侧面113和第四侧面114上的热收缩材料120在x轴方向上的长度之和为d3，在进行光刻曝光工艺中，当温度变化量为△t时，设置于第三侧面113和第四侧面114上的热收缩材料120在x轴方向上向内收缩的收缩量△d3＝d3*γ2*△t，为使热收缩材料120在x轴方向上向内收缩的变形抵消掩膜版本体110在x轴方向上向外膨胀的变形，则△d3＝△l1，也即d3*γ2*△t＝l1*γ1*△t，则d3＝l1*γ1/γ2。同样的，第三侧面113在y轴方向上的长度为l3，在进行光刻曝光工艺中，当温度变化量为△t时，掩模版本体110因受热在y轴方向上向外膨胀的膨胀量△l3＝l3*γ1*△t。设置于第一侧面111和第二侧面112上的热收缩材料在y轴方向上的长度之和为d1，在进行光刻曝光工艺中，当温度变化量为△t时，设置于第一侧面111和第二侧面112上的热收缩材料120在y轴方向上向内收缩的收缩量△d1＝d1*γ2*△t，为使热收缩材料120在y轴方向上向内收缩的变形抵消掩膜版本体110在y轴方向上向外膨胀的变形，则△d1＝△l3，也即d1*γ2*△t＝l3*γ1*△t，则d1＝l3*γ1/γ2。如此设置热收缩材料120，即可在曝光工艺中，使热收缩材料120向内收缩的变形抵消掩膜版本体110向外膨胀的变形，以使掩膜版本体不发生形变，如此掩模版本体上的图形不发生形变或位移，以此可以有效地解决光刻掩模版受热膨胀的问题，提高半导体产品的良率。
当然，上述提到的“＝”和“不”可有一定的误差，在一实施例中可有5％的误差；较佳的，可有10％的误差；更优的，可有20％的误差。
在本发明一实施例的中，第一侧面111和第二侧面112在x轴方向上的长度相等，为l1，第三侧面113和第四侧面114在y轴方向上的长度相等，为l3，且l3>l1。因l3>l1，则在相同温度变化下，掩膜版本体10在y轴方向上的向外膨胀大于在x轴方向上的向外膨胀，因此设置于第一侧面111和第一侧面112上的热收缩材料在y轴方向上的长度和d1需大于设置于第三侧面113和第四侧面114上的热收缩材料在x轴方向上的长度之和d3，以使设置于第一侧面111和第一侧面112上的热收缩材料受热在y轴方向上向内收缩的收缩量大于设置于第三侧面113和第四侧面114上的热收缩材料受热在x轴方向上向内收缩的收缩量，即需d1>d3。
如图4所示，热收缩材料120包覆掩模版本体110的第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113及第四侧面114；在发明第二实施例中，热收缩材料120也可部分包覆掩模版本体110的第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113及第四侧面114，如图5所示。本发明对此不做具体限定，只要热收缩材料120因受热向内收缩的变形至少部分消减掩膜版本体110向外膨胀的变形即可。如图4所示，掩模版本体110的第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113及第四侧面114上分别设置热收缩材料120；在一实施例中，掩模版本体110的第一两相对侧面(即第一侧面111和第二侧面112)或第二两相对侧面(即第三侧面113和第四侧面114)上设置热收缩材料120，如图6所示。本发明对此不做具体限定，只要热收缩材料120因受热向内收缩的变形至少部分消减掩膜版本体110向外膨胀的变形即可。如图4所示，设置于第一侧面111与第二侧面112的热收缩材料120在y轴方向上的长度相等，设置于第三侧面113与第四侧面114的热收缩材料120在x轴方向上的长度相等；在本发明一实施例中，设置于第一侧面111与第二侧面112的热收缩材料120在y轴方向上的长度也可不相等，设置于第三侧面113与第四侧面114的热收缩材料120在x轴方向上的长度也可不相等，本发明对此并不做限定。
请再参考图4，如图4所示，热收缩材料120通过粘结材料粘结于第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113及第四侧面114上。在本发明一实施例中，粘结材料为胶体，本发明对粘结材料并不做限定，只要能使热收缩材料120粘结于第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113及第四侧面114上即可。同样地，本发明对于热收缩材料120固定于第一侧面111，二侧面112、第三侧面113及第四侧面114上的具体方式并不做限定，只要能使热收缩材料120设置于第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113及第四侧面114上即可。
上述实施例中的热收缩材料可为有机材料，如高分子形状记忆材料(如热致感应型聚合物)；上述实施例中的热收缩材料可为无机材料，如三氟化钪，本发明对热收缩材料的类型并不做具体限定，只要受热收缩的材料即可。在本发明一实施例的中，掩模版本体的受热膨胀的膨胀系数γ1小于热收缩材料受热收缩的收缩系数γ2，即γ1<γ2；进一步的，γ1<0.3*γ2，如此掩膜版不会因设置热收缩材料120而变得太大。
请参阅图7和图8，图7为本发明第四实施例的光刻掩模版的剖面示意图，如图8为本发明第四实施例的光刻掩模版的第一侧面的示意图。如图8所示，掩模版本体110的第一侧面111包括凹槽1112，设置于第一侧面111上的热收缩材料120设置于凹槽1112内，在本发明一实施例中，热收缩材料120嵌在凹槽1112内。同样的，掩模版本体110的第二侧面112、第三侧面113和第四侧面114可均包括凹槽，且凹槽内设置热收缩材料120，而构成本发明第四实施例的光刻掩膜版，如图7为本实施例的光刻掩模版沿凹槽的剖面示意图。将热收缩材料120嵌在凹槽内，掩膜版本体110不会因设置热收缩材料120而变大。同样的，在一实施例中，也可仅在掩模版本体110的第一两相对侧面(即第一侧面111和第二侧面112)或第二两相对侧面(即第三侧面113和第四侧面114)上设置热收缩材料120。本实施例中的热收缩材料120在x轴方向和y轴方向的长度选择及热收缩材料的选择方式与上述实施方式相同，在此不再赘述。
综上所述，通过在掩膜版本体的第一两相对侧面(即第一侧面111和第二侧面112)和/或第二两相对侧面(即第三侧面113和第四侧面114)上设置热收缩材料120，当进行光刻曝光工艺时，热收缩材料向内收缩的变形至少部分消减掩膜版本体向外膨胀的变形，从而减小掩膜版本体因受热温度升高而导致的光刻掩模版上的图形产生的形变及位移，提高半导体产品的良率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。