光刻

在涂抹光阻之前，硅衬底一般需要进行预处理。一般情况下，衬底表面上的水分需要蒸发掉，这一步通过脱水烘焙来完成。此外，为了提高光阻在衬底表面的附着能力，还会在衬底表面涂抹化合物。目前应用的比较多的是六甲基乙硅氮烷（）、三甲基甲硅烷基二乙胺（）等。

在这一步中，需要将光阻均匀、平整地分布在衬底表面上。

首先，将硅片放在一个平整的金属托盘上，托盘内有小孔与真空管相连。由于大气压力的作用，硅片可以被“吸附”在托盘上，这样硅片就可以与托盘一起旋转。涂胶工艺一般分为三个步骤：

1. 将光阻溶液喷洒在硅片表面；
2. 加速旋转托盘（硅片），直到达到所需的旋转速度；
3. 达到所需的旋转速度之后，以这一速度保持一段时间。以旋转的托盘为参考系，光阻在随之旋转受到离心力，使得光阻向着硅片外围移动，故涂胶也可以被称作甩胶。经过甩胶之后，留在硅片表面的光阻不足原有的1％。

完成光阻的涂抹之后，需要进行软烘干操作，这一步骤也被称为前烘。

在液态的光阻中，溶剂成分占65％－85％。虽然在甩胶之后，液态的光阻已经成为固态的薄膜，但仍有10％－30％的溶剂，容易沾污灰尘。通过在较高温度下进行烘培，可以使溶剂从光阻中挥发出来（前烘后溶剂含量降至5％左右），从而降低了灰尘的沾污。同时，这一步骤还可以减轻因高速旋转形成的薄膜应力，从而提高光阻 衬底上的附着性。

在前烘过程中，由于溶剂挥发，光阻厚度也会减薄，一般减薄的幅度为10％－20％左右。

在这一步中，将使用特定波长的光对覆盖衬底的光阻进行选择性地照射。光阻中的感光剂会发生光化学反应，从而使正光阻被照射区域（感光区域）、负光阻未被照射的区域（非感光区）化学成分发生变化。这些化学成分发生变化的区域，在下一步的能够溶解于特定的显影液中。

在接受光照后，正性光阻中的感光剂DQ会发生光化学反应，变为乙烯酮，并进一步水解为茚并羧酸（），羧酸在碱性溶剂中的溶解度比未感光部分的光阻高出约100倍，产生的羧酸同时还会促进酚醛树脂的溶解。利用感光与未感光光阻对碱性溶剂的不同溶解度，就可以进行掩膜图形的转移。

通过在曝光过程结束后加入显影液，正光阻的感光区、负光阻的非感光区，会溶解于显影液中。这一步完成后，光阻层中的图形就可以显现出来。为了提高分辨率，几乎每一种光阻都有专门的显影液，以保证高品質的显影效果。

光阻显影完成后，图形就基本确定，不过还需要使光阻的性质更为稳定。硬烘干可以达到这个目的，这一步骤也被称为坚膜。在这过程中，利用高温处理，可以除去光阻中剩余的溶剂、增强光阻对硅片表面的附着力，同时提高光阻在随后刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性能力。另外，高温下光阻将软化，形成类似玻璃体在高温下的熔融状态。这会使光阻表面在表面张力作用下圆滑化，并使光阻层中的缺陷（如针孔）减少，这样修正光阻图形的边缘轮廓。

这一步骤简称去胶。刻蚀或离子注入之后，已经不再需要光阻作保护层，可以将其除去。去胶的方法分类如下：

• 湿法去胶
  • 有机溶剂去胶：利用有机溶剂除去光阻
  • 无机溶剂：通过使用一些无机溶剂，将光阻这种有机物中的碳元素氧化为二氧化碳，进而而将其除去
• 干法去胶：利用等离子体将光阻剥除

除了这些主要的工艺以外，还经常采用一些輔助过程，比如进行大面积的均匀腐蚀来减小衬底的厚度，或者去除边缘不均匀的过程等等。一般在生产半导体芯片或者其它元件时，一个衬底需要多次重复光刻。