光刻主要包括：曝光、显影、刻蚀（或淀积）

1. 涂胶

涂抹光刻胶：在硅片表面形成厚度均匀、附着性强、并且没有缺陷的光刻胶薄膜。

光刻胶层作用：在刻蚀（腐蚀）或离子注入过程中，保护被光刻胶覆盖的材料。

涂抹光刻胶前预先对硅片进行脱水处理（脱水烘焙）

原因：

    光刻胶层与硅片表面之间需要牢固黏附，二氧化硅表面是亲水性的，光刻胶疏水性，二氧化硅可以从空气中吸附水分子，含水的二氧化硅会使光刻胶的附着能力降低，可能出现整体或局部光刻胶与二氧化硅表面脱离，起不到保护二氧化硅的作用，所以预先进行脱水处理。

步骤：

1.   在150~200℃释放硅片表面吸附的水分子

2.   在400℃左右使硅片上含水化合物脱水

3.   在750℃脱水

4.   完成脱水烘焙后，应立即及逆行涂胶，防止硅片表面再吸附水分         

    在涂胶之前可以在硅片表面上涂上一层化合物，即HMDS的气相涂布，增加光刻胶与硅片之间的附着力，即将脱水烘焙与HMDS的气相涂布结合：硅片在经过100~200℃的脱水烘焙，然后直接进行气相涂布，因避免的与大气的接触，硅片附着水分子的机会会降低，涂布HMDS的效果会更加理想。   

涂胶工艺步骤：

1. 将光刻胶溶液喷洒到硅片表面上
   

2. 加速旋转托盘

3. 达到所需旋转速度，保持一定时间的旋转

    还有一种做法就是先达到一定的转速，再将光刻胶溶液喷洒到硅片表面，之后再加速到所需速度并保持一定时间。旋转过程中，光刻胶中所含的溶剂不断会发，从而光刻胶变得干燥，即黏度增加，因此，转速提升的越快，光刻胶薄膜的均匀性越好，厚度也越薄。但速度若太高，会使硅片中心定位不准，会造成硅片被甩出的情况，一般情况下，较大的硅片对应的转速比较小。

2.前烘

    涂胶后的硅片，需要在一定温度下烘烤，称为前烘。

    虽然经过甩胶后，液态的光刻胶已经成为固态的薄膜，但是仍有10%~30%的溶剂，容易玷污灰尘，所以进行前烘，使得光刻胶中溶剂的含量降至到5%左右。前烘可以减轻因高速旋转形成的薄膜应力，从而提示光刻胶的附着性。前烘过程中，光刻胶的厚度也会减薄，一般减小的幅度在10%~20%。若光刻胶没有经过前烘处理，曝光区和未曝光区的溶剂含量都比较高，在显影液中都会溶解，只是溶解速度不同，对于正胶来说，非曝光区的光刻胶因溶解变薄，导致光刻胶的保护能力下降。

    前烘通常采用干燥循环热风、红外线辐射以及热平板传导等处理方式。在ULSI工艺中，常用的前烘方法为真空热平板烘烤。可以方便控制温度，保证均匀加热。热量从硅片的背面传入，光刻胶内部的溶剂向表面移动而离开光刻胶。

3.曝光

     利用感光与未感光的光刻胶对碱性溶液的不同溶解度，进行掩膜图形的转移。

    光刻胶类别：

    负胶：被曝光的部分由可溶性物质变成了非溶性的物质；这种化学变化称为聚合。通过化学溶剂（显影剂）将未被曝光的部分溶解去掉，即光刻胶层会留下一个孔。

    如下图，相对于负胶，如果掩模板的图形是由不透光的区域决定的，称为亮场掩模板（clear field mask），反之，暗场掩模板。

    正胶：光可以改变正胶的化学结构从不可溶到可溶，这种变化称为光致溶解（photosolubilization）。

    光刻胶4中基本成分：聚合物、溶剂、感光剂、添加剂

    聚合物：当在光刻机曝光时，聚合物结构由可溶变成聚会（反之）

    溶剂：稀释光刻胶，通过旋转涂覆形成薄膜

    感光剂：在曝光过程中控制/调节光刻胶的化学反应

    添加剂：各种添加的化学成分实现工艺效果，例如染色

    曝光过程中，曝光区与非曝光区边界会出现驻波效应，两个区域边界附近形成曝光强弱相间的过渡区，影响显影后形成的图形尺寸和分辨率，所以需要在曝光后进行烘焙，非曝光区的感光剂会向曝光区扩散，从而形成了平均的曝光效果。

4.显影

    显影过程中，正胶的曝光区和负胶的非曝光区的光刻胶在显影液中溶解，在光刻胶上形成三维图形。正胶经过曝光以后成为羧酸，被碱性的显影液中和，反应生成的胺和金属盐快速溶解于显影液中。

    显影后所留下的光刻胶图形将在后续的刻蚀和离子注入工艺中作为掩膜。

5.坚膜

    硅片经过显影之后需要经历一个高温处理过程，简称"坚膜"，主要作用就是出去 光刻胶中剩余的溶剂，增强光刻胶对硅片 表面的附着力，同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性和保护能力。坚膜的温度要高于前烘和曝光后烘烤温度，也称为光刻胶的玻璃态转变温度。这个温度下，光刻胶将软化，成为类似玻璃体在高温下的熔融状态，使光刻胶的表面在表面张力的作用下而圆滑化，并使光刻胶层中的缺陷（如针孔）因光刻胶表面的圆滑化二减少，借此修正光刻胶 图形的边缘轮廓。

6.刻蚀

7.去胶

    湿法去胶（有机溶液和无机溶液）或干法去胶。