Entwickler haben die Aufgabe, die belichteten Flächen bei den Positivresists und die unbelichteten Areale bei den Negativlacken rückstandsfrei zu entfernen. Dabei sollen sie möglichst jeweils die anderen Flächen des Wafers überhaupt nicht angreifen, so dass diese Strukturen in der vollen Ausgangsschichtdicke stehen bleiben.
Es gibt unterschiedliche Verfahren, um die Entwicklung durchzuführen:
Tauchentwicklung
Im einfachsten Fall wird der Wafer (das Substrat) in einer Halterung (ggf. Pinzette) in einem Becherglas vorsichtig geschwenkt, bis die belichteten (unbelichteten (negativ)) Flächen aufgelöst sind. In einer Fertigung werden meist 25 Wafer in einem Behälter zusammengefasst und mit einer Mechanik in dem Entwicklerbad bewegt, meist auf und ab. Nach vollendeter Entwicklung müssen die Substrate gründlich mit DI-Wasser gespült und dann getrocknet werden. Dazu kann man Druckluft verwenden oder die Wafer (in den Behältern) werden trockengeschleudert.
Sprühentwicklung
Die belichteten Wafer werden auf dem Chuck einer Schleuder befestigt, in Rotation versetzt und mit Entwickler mittels Druckluft besprüht. Dieses Verfahren ist intensiver als die Tauchentwicklung, es kommt stets frischer Entwickler nach, und dauert deshalb kürzer als die Tauchbeschichtung (etwa Faktor 2 – 3). Nachdem Entwickler wird gleich das DI-Wasser aufgesprüht und danach der Wafer trockengeschleudert.
Puddle-Entwicklung
Die belichteten Wafer werden wieder auf dem Chuck einer Schleuder befestigt, der Entwickler wird dann vorsichtig auf den Wafer gegossen (automatisch aus einem Dispenssystem), so dass der Wafer vollständig benetzt ist und der Entwickler durch die Oberflächenspannung am Rand des Wafers festgehalten wird. Er fließt nicht „runter“. Dann wird der Wafer vorsichtig eine halbe Drehung nach links, nach kurzer Pause wieder nach rechts gedreht, dass so lange, bis die Strukturen entwickelt sind. Die Drehungen sind notwendig, um den Entwickler zu bewegen. Dann wird der Entwickler abgeschleudert, mit DI-Wasser gespült und trockengeschleudert.
Unterbrechung des Entwicklungsvorganges
Hierbei muss man zwischen den wässrig-alkalischen und den lösemittelhaltigen Entwicklern unterscheiden. Die unterschiedlichen Lösevorgänge sind bei den Stoppern beschrieben (siehe Stopper).
Die lösemittelhaltige Entwicklung (meist PMMA E-Beam Resists) kann mehrmals unterbrochen werden, setzt man nach einer Pause die Entwicklung fort, verändert sich das Entwicklungsverhalten nicht. Man kann sich ggf. also an das gewünschte Entwicklungsergebnis „herantasten“.
Bei den wässrig-alkalischen Entwicklern (Photoresist, Negativ-E-Beam Resists) ist von einer Unterbrechung des Entwicklungsvorganges abzuraten. Beim Abbruch bilden sich an der Oberfläche Polyelektrolyte (Kresolate), die noch nicht in Lösung gegangen sind. Diese dünne Schicht verlangsamt die Entwicklungsgeschwindigkeit bei der Fortsetzung der Entwicklung. Damit ist eine präzise Reproduktion der Ergebnisse nicht gegeben.
Prozesschemikalien Entwickler