在晶片上形成图案的过程被称为光刻。典型地，光通过掩模照射到覆盖晶片的光致抗蚀剂上。曝光之后，光致抗蚀剂被“显影”，其去除抗蚀剂的暴露部分（或者如果抗蚀剂是负抗蚀剂则去除未曝光的抗蚀剂）。通常称为“轨道系统”的光致抗蚀剂涂层/烘烤/显影系统通常直接连接至晶片曝光工具或晶片“步进器”。

    然后蚀刻暴露的晶片，其中光刻胶作为蚀刻化学品或反应离子的屏障。然后通过剥离或“灰化”来去除光致抗蚀剂。在复杂的集成电路中，现代CMOS晶圆将经历光刻循环多达50次，使光刻成为最关键的工艺步骤。越来越小的波长的光被用来创造更小的尺寸。复杂的光罩设计也有所发展，例如光学邻近修正（OPC），以校正光学效应。掩模源优化技术也被开发来校正源和晶片上的变化。

    由ASML光刻技术领导的一项工作已经进行了十多年甚至更久的极端紫外（EUV）平版印刷。替代方案也在研究和开发之中，包括使用模板和多电子束（MEB）光刻的纳米压印光刻（NIL），其使用大量单独控制的电子束来直接曝光晶片（不需要掩模） 。最近，已经研究了一种称为定向自组装（DSA）的有趣方法，其使得尺寸非常小。DSA使用晶圆上的导向结构和聚合物基化学品来创建非常小尺寸的规则线。

光刻工艺最后一道工艺就是用半导体铁氟龙加热器，加热清洗药水清洗表面的。