光刻工藝是半導(dǎo)體制造中最為重要的工藝步驟之一。主要作用是將掩膜板上的圖形復(fù)制到硅片上，為下一步進(jìn)行刻蝕或者離子注入工序做好準(zhǔn)備。光刻的成本約為整個硅片制造工藝的1/3，耗費時間約占整個硅片工藝的40～60%。
詳細(xì)步驟
1. 基材清洗
經(jīng)過不同工序加工后，基材表面受到了嚴(yán)重的沾污，常見的有：有機雜質(zhì)沾污，
顆粒沾污，金屬離子沾污等等。利用乙醇（項目號：E130059）或三氯乙烯（項目號：T119718）作為溶劑清洗基材，可以有效去除沾污。經(jīng)過清洗，漂洗后的基材，要在120-200°C的溫度下將基板烘烤20分鐘。最終基材上不再有任何有機雜質(zhì)和表面顆粒殘留。
2. 底膠涂覆
使用旋轉(zhuǎn)涂層系統(tǒng)可以達(dá)到均勻的高度和一致的涂層厚度。在旋涂開始之前，基材應(yīng)涂上光刻膠。旋涂時千萬不要涂光刻膠，因為可能會導(dǎo)致分布不均。方形或矩形襯底最好在低轉(zhuǎn)速(50-1000轉(zhuǎn))下涂覆。75轉(zhuǎn)時未稀釋的抗蝕劑可產(chǎn)生2.5μM左右的涂層，基材的邊緣和角落更厚。抗蝕劑的厚度取決于自旋速率、加速度和抗蝕劑的粘度。圓形基材最好在高轉(zhuǎn)速(2000-5000轉(zhuǎn))下涂覆。基材在> 5000 rpm的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)對阻片厚度影響不大。隨著粘度的降低，厚度對自旋速率的依賴性也隨之降低。為了獲得更均勻、更薄的薄膜，并避免基材邊緣增厚，加速到峰值轉(zhuǎn)速0.1秒是最佳的。使用旋涂系統(tǒng)，薄膜厚度從0.3到2μM不等。為了避免蝕刻穿透和針孔的形成，通常首選厚膜(1-2μM)。然而，厚的薄膜會導(dǎo)致分辨率的降低。為了獲得更好的效果，可以涂兩層薄薄的涂層。
為了使抗蝕劑和基材之間產(chǎn)生較大的附著力，需要通過蒸發(fā)去除所有殘留的溶劑和揮發(fā)性成分。未能徹底烘烤抗蝕劑會影響抗蝕劑工藝所必需的交聯(lián)。但也應(yīng)注意避免過度烘烤，否則會導(dǎo)致抗蝕劑起霧或分解。一般推薦在82°C下預(yù)烘20分鐘即可。
4. 光致抗蝕劑曝光
任何有近紫外輻射的光源都可以用來曝光光刻膠。大面積光源應(yīng)僅用于粗線(50 μM 或更大)。對于細(xì)線圖案，必須使用漫射較小的光源。推薦的細(xì)紋光源有碳、高壓*蒸汽或氙氣閃光燈。適當(dāng)?shù)钠毓庑枰s100 MW/cm2的光強。厚度和加工變量會影響曝光。只要光源產(chǎn)生10 MW/cm2的最小輻照量在襯底表面，1-10秒的曝光時間即可。曝光能的變化不應(yīng)超過最優(yōu)值的10%，否則會失去細(xì)線清晰度和再現(xiàn)性。光刻膠的衍射效應(yīng)可引起掩模下的交聯(lián)，導(dǎo)致線展寬達(dá)2.5μM。
5. 顯影
將顯影劑噴在涂覆的基材上10-60秒，然后用異丙醇（項目號：I292350）沖洗幾次。然后用氮氣或純凈的壓縮空氣吹干表面。
6. 后烘
需要對光刻膠進(jìn)行烘干處理，以去除殘留的溶劑和揮發(fā)性成分，并有助于增強光刻膠的化學(xué)穩(wěn)定性和附著力。建議后焙時間為10-20分鐘，溫度為120°C，絕不能超過148°C。
7. 刻蝕
對于大多數(shù)刻蝕步驟，晶圓上層的部分位置都會通過“罩”予以保護(hù)，這種罩不能被刻蝕，這樣就能對層上的特定部分進(jìn)行選擇性地移除。在有的情況中，罩的材料為光阻性的，這和光刻中利用的原理類似。而在其他情況中，刻蝕罩需要耐受某些化學(xué)物質(zhì)，氮化硅就可以用來制造這樣的“罩”。
8. 光刻膠去除
光刻膠的主要功能是在整個區(qū)域進(jìn)行化學(xué)或機械處理工藝時，保護(hù)光刻膠下的襯底部分。所以當(dāng)以上工藝結(jié)束之后，光刻膠應(yīng)全部去除，這一步驟簡稱去膠。常用的去膠方式有兩種：濕法去膠和干法去膠。濕法去膠又可以細(xì)分成有機溶劑去膠（利用有機溶劑除去光刻膠）和無機溶劑（通過使用一些無機溶劑，將光刻膠這種有機物中的碳元素氧化為二氧化碳，進(jìn)而而將其除去）。干法去膠則是利用等離子體將光刻膠剝除。
注意事項
1. 注意避免灰塵和雜質(zhì)污染；
2. 相對濕度應(yīng)控制在30-50%之間；
3. 適當(dāng)?shù)恼彰鳎詈檬墙鹕珶晒猓S色白熾燈，或白色熒光帶黃色或橙色濾鏡；4. 保持適當(dāng)?shù)耐L(fēng)環(huán)境。