??半導體光刻設備是半導體制造過程中用于在硅片上繪制電路圖案的設備。將強紫外光穿過光掩模版，作為電路圖案的原型，將電路圖案轉(zhuǎn)移到涂有光刻膠的硅片上。近年來，出現(xiàn)了使用被稱為EUV的13nm波長激光來對微細電路圖案進行微細化的設備。由于定位要求極高的精度，因此設備價格昂貴。

半導體曝光設備的應用

半導體光刻設備用于制造IC（集成電路）中的曝光過程，其中含有MOS（金屬氧化物半導體）-FET（場效應晶體管）等半導體元件。

在集成電路 (IC) 制造過程中，在硅晶片上依次重復光刻和蝕刻循環(huán)，以將氧化硅、金屬等層構建和處理成所需的圖案，使半導體元件具有所需的特性。以n型MOS（NMOS）為例，在p型硅基板上的柵極區(qū)中，在其上形成氧化硅膜和柵極金屬，并在漏極區(qū)和源極區(qū)中注入高濃度雜質(zhì)離子，形成n型（n+型）MOS。該系列工序中的光刻和蝕刻工序的結(jié)構如下圖所示（成膜工序S1至抗蝕劑去除工序S6）。其中，曝光工序（S3）是利用半導體曝光工具進行的。根據(jù)電路圖案的尺寸和半導體元件的精度，使用不同的曝光設備波長。

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半導體曝光設備原理

半導體曝光工具由光源、聚光透鏡、光罩、投影透鏡、平臺組成。光源產(chǎn)生的紫外線經(jīng)過聚光透鏡的調(diào)整，使其指向同一方向。接下來，紫外光穿過作為構成電路圖案的一層的原型的光掩模，并通過投影透鏡縮小光線，將半導體元件的電路圖案（一層）轉(zhuǎn)移到硅晶片上。在步進機等曝光設備中，完成一次轉(zhuǎn)移后，硅片在工作臺上移動，將相同的電路圖案轉(zhuǎn)移到硅片上的不同位置。通過更換光掩模，可以將另一層電路圖案轉(zhuǎn)移到半導體器件上。

所采用的光源可以是波長為248nm的KrF準分子激光器，波長為193nm的ArF準分子激光器，或者波長為13nm的EUV光源。

最新的半導體制造工藝的設計規(guī)則（最小加工尺寸）已微型化至3至5納米左右，因此聚光透鏡、光掩模、投影透鏡和平臺均需要納米級的高精度。此外，隨著堆疊的進行，需要對不同的電路圖案進行多次曝光，直到形成單個半導體。