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什么是半導(dǎo)體曝光設(shè)備,？
半導(dǎo)體曝光設(shè)備是半導(dǎo)體制造過程中用于在硅片上繪制電路圖案的設(shè)備。強大的紫外光透過光掩模,，作為電路圖案的原型,，電路圖案被轉(zhuǎn)移到涂有光刻膠的硅晶片上。近年來,，一些設(shè)備使用波長為 13 nm 的激光（稱為 EUV）來微型化精細(xì)電路圖案,。由于定位等要求高精度，因此設(shè)備價格昂貴,。
半導(dǎo)體曝光設(shè)備的應(yīng)用
半導(dǎo)體曝光設(shè)備用于包含MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體）和FET（場效應(yīng)晶體管）等半導(dǎo)體元件的IC（集成電路）制造過程中的曝光工序,。
在IC制造過程中，在硅晶片上依次重復(fù)光刻和蝕刻循環(huán),，并且在將氧化硅,、金屬等層層壓并加工成預(yù)定圖案的過程中，半導(dǎo)體元件所需的特性被加工為執(zhí)行得如此,，它已經(jīng) .例如,，在n型MOS(NMOS)的情況下，在p型硅基板的柵極區(qū)域上形成氧化硅膜和柵極金屬,，并向漏極和源極注入高濃度雜質(zhì)離子,。這形成了n型（n+型）MOS。這一系列工序中的光刻工序和蝕刻工序如圖所示地構(gòu)成(成膜工序S1～抗蝕劑剝離工序S6),。
其中,，曝光工序(S3)使用半導(dǎo)體曝光裝置來進行。根據(jù)電路圖案的尺寸和半導(dǎo)體元件的精度,，使用不同的曝光設(shè)備波長,。
半導(dǎo)體曝光設(shè)備原理
半導(dǎo)體曝光設(shè)備由光源、聚光透鏡,、光掩模,、投影透鏡和載物臺組成,。從光源發(fā)出的紫外光通過聚光透鏡調(diào)整，使其指向同一方向,。之后,，紫外光穿過作為構(gòu)成電路圖案的一層的原型的光掩模，并通過投影透鏡減少光線,，將半導(dǎo)體元件的電路圖案（的一層）轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體元件上,。馬蘇。在諸如步進機之類的曝光設(shè)備中,，在完成一次轉(zhuǎn)移之后,，通過平臺移動硅晶片，并將相同的電路圖案轉(zhuǎn)移到硅晶片上的另一位置,。通過更換光掩模,，可以轉(zhuǎn)印半導(dǎo)體器件的另一層電路圖案。
所使用的光源包括波長為248 nm的KrF準(zhǔn)分子激光器,、波長為193 nm的ArF準(zhǔn)分子激光器以及波長為13 nm的EUV光源,。
最新的半導(dǎo)體制造工藝的設(shè)計規(guī)則（最小加工尺寸）變得更加精細(xì)，達(dá)到3至5納米左右,，因此聚光透鏡、光掩模,、投影透鏡和平臺都需要納米級的高精度,。此外，隨著層壓的進行,，進行多次曝光以改變電路圖案并形成單個半導(dǎo)體,。
半導(dǎo)體光刻設(shè)備市場規(guī)模及份額
全球電子設(shè)備市場持續(xù)擴大，支撐其的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)變得越來越重要,。盡管2019年全球半導(dǎo)體市場經(jīng)歷了負(fù)增長,，但盡管過去經(jīng)歷過雷曼沖擊，但仍持續(xù)擴張,。近年來,，存儲器的技術(shù)發(fā)展從小型化轉(zhuǎn)向3D技術(shù)，蝕刻技術(shù)的重要性日益增加,。
截至2018年,，半導(dǎo)體光刻設(shè)備的市場規(guī)模為10852億日元。
按消費地區(qū)來看,，韓國以36%占主要地位,，其次是中國臺灣地區(qū)（19%）、中國大陸（18%）,、美國（14%）,、日本（7%）,。半導(dǎo)體光刻設(shè)備廠商按國籍劃分的市場（2018年）為歐洲（84%）、日本（14%）和美國（2%）,，其中歐洲和日本幾乎形成寡頭壟斷,。
關(guān)于EUV曝光設(shè)備
EUV（Extreme Ultraviolet的縮寫）曝光設(shè)備是一種使用被稱為極紫外光的極短波長光的半導(dǎo)體曝光設(shè)備?？梢约庸な褂肁rF準(zhǔn)分子激光的傳統(tǒng)曝光設(shè)備難以加工的更精細(xì)尺寸,。
半導(dǎo)體小型化正在按照摩爾定律進行（半導(dǎo)體集成電路的高度集成度和功能將在三年內(nèi)提高四倍）。到目前為止,，通過稱為步進器的縮小投影曝光技術(shù),、更短的曝光波長和浸沒式曝光技術(shù)的開發(fā)，分辨率已得到顯著提高,。
小型化是指晶圓上可印刷的最小加工尺寸變得更小,，最小加工尺寸R由下面的瑞利方程表示。
R=k·λ/NA *k為比例常數(shù),，λ為曝光波長,，NA為曝光光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑
通過各種技術(shù)的發(fā)展，通過減小k,、減小λ和增大NA來實現(xiàn)小型化,。
EUV曝光設(shè)備是一種可以通過縮短曝光波長來突破以往限制的技術(shù)，近年來已開始量產(chǎn),。
關(guān)于半導(dǎo)體曝光設(shè)備的價格
半導(dǎo)體光刻設(shè)備目前對于半導(dǎo)體的高效量產(chǎn)來說是重要的,，但它是高精密的機器，而且價格昂貴,。
半導(dǎo)體光刻設(shè)備采用的光源波長越短,，可以形成的圖案越精細(xì)，但光刻設(shè)備的成本也會越高,。據(jù)稱每個波長的成本為i-line約18000000元,、KrF約60000000元、ArF干式約90000000元,、ArF浸沒式約280000000元,、EUV約900000000元。
電路越精細(xì),，可以實現(xiàn)越快的信號傳輸和節(jié)能,，但近年來，由于小型化,，無法忽視工藝成本的增加,，包括半導(dǎo)體曝光設(shè)備的價格。
就半導(dǎo)體光刻設(shè)備所需的性能而言,，從半導(dǎo)體制造的成本角度來看,，半導(dǎo)體光刻設(shè)備的吞吐量也是一個重要指標(biāo),。吞吐量是表示電路圖案曝光速度的性能，隨著吞吐量的增加,，每個硅芯片的制造成本（運行成本）會降低,。這在半導(dǎo)體芯片的大規(guī)模生產(chǎn)過程中非常重要。
