光刻一直以来都是半导体制造的咽喉工艺。光刻设备的研制也是全世界科研的重点,传统的近紫外波长的光刻设备使用汞灯作为光源,维护成本高、设备机构复杂、操作不方便。近几年来得益于半导体照明材料和技术的快速发展,从而研制一款结构小巧、操作便捷、维护低成本的紫外LED (UV-LED)光刻机,具备了迫切性和可行性。论文分析了光刻设备的发展过程和光刻工艺流程,并对几种光刻光源进行了讨论。研究和讨论了传统汞灯光刻设备的缺点和局限。对使用半导体照明作为光刻光源的方案进行了研究。并对新型的UV-LED曝光光源稳定和控制进行了实验研究,以及UV-LED光刻设备获得细微图形的工艺方法做了研究和讨论。主要内容有：1、研究了LED发光原理,基于UV-LED的发光特性和电学特性进行了分析。通过对UV-LED温度和电流控制从而得出稳定的波长和强度。研究光源在不同的功率工作情况下选择具体的散热方案和方法,对UV-LED恒流驱动设计进行了讨论。获得了UV-LED曝光光源工作稳定的控制方法。2、研究了曝光光路和显微对准光路,提出模拟方案,并进行了实验。通过实验得到了均匀度95%以上的曝光光路；以及分辨率达到2μm的对准显微光路。3、对集成后的整机进行了研究,通过UV-LED光刻机进行光刻实验,对UV-LED光刻机的整套曝光工艺进行了实验研究,探索获得了UV-LED光刻机的曝光工艺参数。UV-LED作为光源的光刻机的可行性和有效性得到了实践,展示了UV-LED在可见紫外和近紫外波长范围内作为光刻光源的巨大潜力。