JP2007281326A - Developing method and developing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像方法及び現像装置に関し、特に、ウエーハ裏面での現像液の残留を防止
できるようにした技術に関する。
The present invention relates to a developing method and a developing apparatus, and more particularly to a technique capable of preventing a developer from remaining on the back surface of a wafer.
ウエーハプロセス工程においては、フォトリソグラフィー技術によるレジストパターン
の形成が行われる。レジストパターンは、下地層のエッチングの際のマスクやイオン注入
時のマスクとして用いられる。レジストパターンは、例えば、ウエーハ表面の下地層上に
フォトレジストを塗布するレジスト塗布工程と、塗布されたフォトレジストにフォトマス
クのパターンを転写する露光工程と、露光済みのフォトレジストに現像液を滴下して潜在
パターンを顕在化させる現像工程と、によって形成される。
In the wafer process step, a resist pattern is formed by a photolithography technique. The resist pattern is used as a mask for etching the base layer and a mask for ion implantation. The resist pattern includes, for example, a resist coating process in which a photoresist is applied onto an underlayer on the wafer surface, an exposure process in which a photomask pattern is transferred to the applied photoresist, and a developer is dropped onto the exposed photoresist. And a developing process for revealing the latent pattern.
図4は、従来例に係るフォトレジストの現像シーケンスを示すフローチャートである。
図4のステップS´1では、まず始めに、ウエーハ裏面の中心付近をチャックステージ
で吸着固定し、その状態でウエーハの表面に向けて現像液を滴下する。次に、ステップS
´2では、現像液の滴下を止め、ウエーハの回転と停止とを繰り返し行うことによって現
像を促す処理(いわゆるパドル現像)を行う。そして、ステップS´3では、ウエーハを
回転させながらその表面にリンス液を供給して表面リンスを行うと同時に、その裏面にも
リンス液を供給してバックリンスを行う。このような表面リンス及びバックリンスによっ
てウエーハから現像液を除去する。その後、ステップS´4で、ウエーハを高速回転させ
スピン乾燥を行い、フォトレジストの現像処理を終了する。
In step S′1 in FIG. 4, first, the vicinity of the center of the back surface of the wafer is sucked and fixed by the chuck stage, and in this state, the developer is dropped toward the front surface of the wafer. Next, step S
In step '2', the dropping of the developer is stopped and the wafer is rotated and stopped repeatedly to perform a process for promoting development (so-called paddle development). In step S′3, while rinsing the wafer, a rinsing liquid is supplied to the front surface to perform surface rinsing, and at the same time, a rinsing liquid is also supplied to the back surface to perform back rinsing. The developer is removed from the wafer by such surface rinsing and back rinsing. Thereafter, in step S′4, the wafer is rotated at a high speed to perform spin drying, and the photoresist development process is completed.
図5に示すように、従来例では、現像液Lの吐出及びパドル現像時に、ウエーハWの表
面から周縁を伝って裏面側に回り込み、回り込んだ現像液Lがジャマ板(ナイフエッジリ
ングとも呼ばれる。)99で止まらず、スピンナーチャック91まで到達してしまうこと
があった。このような現象に対して、スピンナーチャック91の近傍にはバックリンス用
のノズル93が配置されており、このノズル93からリンス液を吐出してバックリンスを
行うことで、ウエーハWの裏面に回り込んだ現像液Lを洗い流すことができるようになっ
ていた。
As shown in FIG. 5, in the conventional example, during the discharge of the developer L and the paddle development, the developer L wraps around from the front surface of the wafer W to the back surface side, and the developer L that wraps around is called a jammer plate (also called a knife edge ring). In some cases, it would not stop at 99 and would reach the
しかしながら、バックリンスを行う際にノズル93から吐出されたリンス液がスピンナ
ーチャック91側へ入り込まないようにするために、ノズル93はスピンナーチャック9
1から外側へある程度離れた位置に配置されている。このため、現像液Lがノズル93の
配置位置より内側まで到達した場合には、これを十分に洗い流すことができないという問
題があった。ウエーハWの裏面に現像液Lが残されたまま現像工程を終了すると、裏面に
残された現像液Lによって次工程以降の工程で使用する装置を汚染してしまうおそれがあ
った。
そこで、この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ウエーハ裏面での
現像液の残留を防止できるようにした現像方法及び現像装置の提供を目的とする。
However, in order to prevent the rinsing liquid discharged from the
It is arranged at a position away from 1 to some extent outward. For this reason, when the developer L reaches the inside from the position where the
Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a developing method and a developing apparatus capable of preventing the remaining of the developer on the back surface of the wafer.
〔発明1〕 上記目的を達成するために、発明1の現像方法は、所定のパターンが露光さ
れたフォトレジストを表面に有するウエーハの裏面を回転支持手段で支持し、当該回転支
持手段によって回転可能に支持された前記ウエーハの表面に現像液を滴下することによっ
て前記フォトレジストを現像する方法であって、前記回転支持手段を外側から囲むリング
部材を前記ウエーハの裏面側に配置すると共に、当該ウエーハ裏面と該リング部材との間
に隙間を設けておき、前記ウエーハの表面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁
を伝ってその裏面側へ回り込む前までに、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の
前記隙間にリンス液の膜を形成しておく、ことを特徴とするものである。ここで、「リン
ス液」としては例えば純水が使用される。
[Invention 1] In order to achieve the above object, the development method of
発明1の現像方法によれば、ウエーハ裏面とリング部材との間に形成されるリンス液の
膜によって、当該リング部材より内側への現像液の入り込みを阻止することができる。従
って、リング部材より内側のウエーハ裏面にバックリンスを十分行うことができない領域
が存在する場合でも、当該領域への現像液の到達を防ぐことができる。これにより、ウエ
ーハ裏面での現像液の残留を防ぐことができ、次工程以降の工程で使用する装置の現像液
による汚染を防止することができる。
According to the developing method of the first aspect of the present invention, the rinsing liquid film formed between the back surface of the wafer and the ring member can prevent the developer from entering inside the ring member. Therefore, even when there is a region where the back rinse cannot be sufficiently performed on the back surface of the wafer inside the ring member, it is possible to prevent the developer from reaching the region. Thereby, it is possible to prevent the developer from remaining on the back surface of the wafer, and it is possible to prevent contamination of the apparatus used in the subsequent steps by the developer.
〔発明2〕 発明2の現像装置は、所定のパターンが露光されたフォトレジストを表面に
有するウエーハの裏面を回転支持手段で支持し、当該回転支持手段によって回転可能に支
持された前記ウエーハの表面に現像液を滴下することによって前記フォトレジストを現像
する装置であって、前記回転支持手段を外側から囲み、且つ前記ウエーハの裏面との間に
隙間を有するように当該ウエーハの裏面側に配置されたリング部材と、前記ウエーハの表
面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁を伝ってその裏面側へ回り込む前までに
、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の前記隙間にリンス液の膜を形成しておく
液膜形成手段と、を備えたことを特徴とするものである。
[Invention 2] The developing device of Invention 2 supports the back surface of a wafer having a photoresist exposed to a predetermined pattern on the surface thereof by rotation support means, and the wafer surface supported rotatably by the rotation support means. An apparatus for developing the photoresist by dripping a developer onto the wafer, and is disposed on the back side of the wafer so as to surround the rotation support means from outside and to have a gap between the back side of the wafer and the wafer. A rinsing liquid in the gap between the back surface of the wafer and the ring member before the developer dripped onto the surface of the wafer travels along the periphery of the wafer to the back surface side. And a liquid film forming means for forming the film.
このような構成であれば、ウエーハ裏面とリング部材との間に形成されるリンス液の膜
によって、当該リング部材より内側への現像液の入り込みを阻止することができる。従っ
て、リング部材より内側のウエーハ裏面にバックリンスを十分行うことができない領域が
存在する場合でも、当該領域への現像液の到達を防ぐことができる。これにより、ウエー
ハ裏面での現像液の残留を防ぐことができ、次工程以降の工程で使用する装置の現像液に
よる汚染を防止することができる。
With such a configuration, the rinsing liquid film formed between the wafer back surface and the ring member can prevent the developer from entering the inside of the ring member. Therefore, even when there is a region where the back rinse cannot be sufficiently performed on the back surface of the wafer inside the ring member, it is possible to prevent the developer from reaching the region. Thereby, it is possible to prevent the developer from remaining on the back surface of the wafer, and it is possible to prevent contamination of the apparatus used in the subsequent steps by the developer.
〔発明3〕 発明3の現像装置は、発明2の現像装置において、前記リング部材の前記ウ
エーハの裏面と向かい合う面には、前記リンス液を保持するための凹部が設けられている
ことを特徴とするものである。
このような構成であれば、ウエーハの裏面とリング部材との間の隙間にリンス液が保持
され易くなるので、リンス液の膜の形成とその維持が容易である。
[Invention 3] The developing device of Invention 3 is characterized in that, in the developing device of Invention 2, a concave portion for holding the rinse liquid is provided on a surface of the ring member facing the back surface of the wafer. To do.
With such a configuration, the rinsing liquid is easily held in the gap between the back surface of the wafer and the ring member, and therefore, it is easy to form and maintain the rinsing liquid film.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る現像装置10の構成例を示す概念図である。
図1に示す現像装置10は、所定のパターンが露光されたフォトレジストを表面に有す
るウエーハWの裏面をスピンナーチャック1で支持すると共に、スピンナーチャック1に
よって回転可能に支持されたウエーハWの表面に現像液Lを滴下することによって、フォ
トレジストを現像する装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a developing
A developing
スピンナーチャック1のウエーハW裏面と接触する面(以下、「接触面」という。)1
aには多数の孔が設けられており、これらの孔は真空ポンプに接続されている。ウエーハ
Wをスピンナーチャック1上に載置した状態で、これらの孔から空気を吸引すると、ウエ
ーハWの裏面はスピンナーチャック1の接触面1aに吸着されて固定される。また、この
スピンナーチャック1は、その接触面1aの中心を通る鉛直線回りに回転可能になってい
る。さらに、スピンナーチャック1の上方には、現像液Lを滴下するための現像液滴下ノ
ズル(図示せず)と、ウエーハW表面にリンス液を滴下するための表面リンスノズル(図
示せず)とが配置されている。この実施の形態では、リンス液として例えば純水を使用す
る。
A surface (hereinafter referred to as “contact surface”) 1 that contacts the back surface of the wafer W of the
There are a number of holes in a, and these holes are connected to a vacuum pump. When air is sucked from these holes while the wafer W is placed on the
また、図1に示すように、ウエーハWの裏面側には現像液Lやリンス液を受け止めるた
めのカップ2と、ウエーハW裏面にリンス液を吐出するためのバックリンスノズル3と、
ジャマ板9とが設けられている。ここで、ジャマ板9は、スピンナーチャック1とバック
リンスノズル3とを外側から囲み、ウエーハWの表面から裏面に回り込んできた現像液L
のスピンナーチャック1側への侵入を防ぐためのものである。バックリンスノズル3とジ
ャマ板9はそれぞれカップ2に固定されている。また、ウエーハWの回転を妨げないよう
にするために、ジャマ板9とウエーハW裏面との間には隙間が設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, a cup 2 for receiving the developer L and the rinsing liquid on the back side of the wafer W, a back rinse nozzle 3 for discharging the rinsing liquid to the back side of the wafer W,
A
Is to prevent intrusion into the
図2(A)は、ジャマ板9の一例を示す概念図である。図2(A)に示すように、ジャ
マ板9はリング形状を有し、そのウエーハWの裏面と向かい合う面(以下、「対向面」と
いう。)9aには円周方向に延びる溝部20が形成されている。この溝部20は、ウエー
ハWの裏面との間でリンス液を保持するためのものである。図2(A)に示すように、対
向面9aには、このような溝部20が同心円状に複数設けられている。
FIG. 2A is a conceptual diagram showing an example of the
図2(B)は、溝部20の形状の一例を示す断面図である。図2(B)に示すように、
溝部20は、対向面9aに対して斜めに交わる斜面21と、対向面9aに対して垂直に交
わる垂直面22とで構成されており、溝部20の内周側の面が垂直面22、溝部20の外
周側の面が斜面21となっている。このような形状であれば、現像液Lの溝部20内への
侵入は垂直面22によって妨げられる一方で、リンス液の溝部20内への侵入は斜面21
によって促される。つまり、現像液Lを溝部20内に入れにくくすることができる一方で
、リンス液を溝部20内へ入れ易くすることができる。これにより、ウエーハWとジャマ
板9との間の隙間にリンス液が保持され易くなるので、リンス液の膜Fの形成とその維持
が容易である。
FIG. 2B is a cross-sectional view showing an example of the shape of the
The
Inspired by. That is, it is possible to make it difficult to put the developer L into the
図3は、本発明の実施の形態に係るフォトレジストの現像シーケンスを示すフローチャ
ートである。ここでは、図1に示した現像装置10を用いて現像シーケンスを実行する場
合について説明する。
図3のステップS1では、まず始めに、ウエーハW裏面の中心付近をスピンナーチャッ
ク1で吸着固定する。そして、ウエーハWを低速で回転させながら、バックリンスノズル
3からウエーハW裏面に向けてリンス液を吐出させる。これにより、リンス液は遠心力に
よってウエーハWの中心からその外周方向へ裏面に沿って拡がる。そして、ジャマ板9の
対向面9aとウエーハW裏面との間の隙間に入ってリンス液の膜Fが形成される。
FIG. 3 is a flowchart showing a photoresist development sequence according to the embodiment of the present invention. Here, a case where the developing sequence is executed using the developing
In step S <b> 1 of FIG. 3, first, the vicinity of the center of the back surface of the wafer W is attracted and fixed by the
次に、ステップS2では、現像液吐出ノズルからウエーハWの表面に向けて現像液Lを
滴下する。ステップS2では、ウエーハWを低速で回転させても良いし、止めていても良
い。また、本発明では、ステップS1とステップS2とを並行して行っても良い。
次に、ステップS3では、現像液Lの滴下を止め、ウエーハWの回転と停止とを繰り返
し行うことによって現像を促す処理(いわゆるパドル現像)を行う。このステップS4で
は、バックリンスノズル3からリンス液の供給は行わないが、ウエーハWの回転は極めて
低速であるため、ジャマ板9とウエーハW裏面との間に形成されたリンス液の膜Fは保持
され続ける。また、ウエーハWの表面に供給された現像液Lの一部は、ウエーハWの表面
から周縁を伝って裏面側に回り込み、回り込んだ現像液Lがジャマ板9まで到達する場合
がある。しかしながら、本発明では、ジャマ板9とウエーハW裏面との間にリンス液の膜
Fが形成されているので、ジャマ板9より内側への現像液Lの入り込みを阻止することが
できる。
Next, in step S2, the developer L is dropped from the developer discharge nozzle toward the surface of the wafer W. In step S2, the wafer W may be rotated at a low speed or may be stopped. In the present invention, step S1 and step S2 may be performed in parallel.
Next, in step S3, a process of promoting development (so-called paddle development) is performed by stopping the dripping of the developer L and repeatedly rotating and stopping the wafer W. In step S4, the rinse liquid is not supplied from the back rinse nozzle 3. However, since the rotation of the wafer W is extremely low, the rinse liquid film F formed between the
そして、ステップS4では、ウエーハWを回転させながら、表面リンスノズルからウエ
ーハW表面にリンス液を滴下すると共に、バックリンスノズル3からウエーハW裏面に向
けてリンス液を吐出し、この状態でウエーハWを高速回転させる。これにより、ウエーハ
Wの表面と裏面とから現像液Lを洗い流す。その後、ステップS5で、ウエーハWを高速
回転させスピン乾燥を行い、フォトレジストの現像処理を終了する。
In step S4, while rotating the wafer W, the rinsing liquid is dropped from the front surface rinsing nozzle onto the surface of the wafer W, and the rinsing liquid is discharged from the back rinse nozzle 3 toward the rear surface of the wafer W. In this state, the wafer W is discharged. Rotate at high speed. As a result, the developer L is washed away from the front and back surfaces of the wafer W. Thereafter, in step S5, the wafer W is rotated at a high speed to perform spin drying, and the photoresist development process is terminated.
本実施の形態では、ウエーハWの径やその回転速度、ジャマ板の大きさ及びその配置位
置等は、例えば下記の通りに設定する。
・ウエーハW…直径は6インチで、裏面が親水性(多くの場合、ウエーハWの裏面にはS
iO2膜が形成されており、親水性となっている。)
・ジャマ板9の配置位置…平面視で、ウエーハWの外周から内側へ1〜2cm入り込んだ
位置
・ジャマ板9の幅…1〜5mm
・ステップS1でのウエーハW回転速度(低速回転)…50〜100rpm
・ステップS1でのリンス液の吐出時間…2〜5秒間
・ステップS3でのウエーハW回転速度(極めて低速回転)…30rpm
・ステップS4でのウエーハW回転速度(高速回転)…500rpm
In the present embodiment, the diameter of the wafer W, the rotation speed thereof, the size of the jammer plate, the arrangement position thereof, and the like are set as follows, for example.
Wafer W: diameter is 6 inches and the back surface is hydrophilic (in many cases, the back surface of the wafer W is S
An iO 2 film is formed and is hydrophilic. )
-Arrangement position of the jammer plate 9: Position where the wafer W enters 1 to 2 cm inward from the outer periphery of the wafer W-Width of the jammer plate 9: 1-5 mm
-Wafer W rotation speed (low speed rotation) in step S1 ... 50 to 100 rpm
-Discharge time of the rinse liquid in step S1 ... 2 to 5 seconds-Wafer W rotation speed (very low speed rotation) in step S3 ... 30 rpm
・ Wafer W rotation speed in step S4 (high speed rotation): 500 rpm
このように、本発明の実施の形態によれば、ウエーハW裏面とジャマ板9との間に形成
されるリンス液の膜Fによって、ジャマ板9より内側への現像液Lの入り込みを阻止する
ことができる。従って、ジャマ板9より内側のウエーハW裏面にバックリンスを十分行う
ことができない領域が存在する場合でも、当該領域への現像液Lの到達を防ぐことができ
る。これにより、ウエーハW裏面での現像液Lの残留を防ぐことができ、次工程以降の工
程で使用する装置の現像液Lによる汚染を防止することができる。
Thus, according to the embodiment of the present invention, the rinsing liquid film F formed between the back surface of the wafer W and the
この実施の形態では、スピンナーチャック1が本発明の「回転支持手段」に対応し、ジ
ャマ板9が本発明の「リング部材」に対応している。また、現像装置10によるステップ
S1の膜形成処理が本発明の「液膜形成手段」に対応し、溝部20が本発明の「リンス液
を保持するための凹部」に対応している。
なお、この実施の形態では、ステップS1の膜形成処理をステップS2の前、又はステ
ップS2と並行して行う場合について説明した。しかしながら、ステップS1を実行する
タイミングはこれに限られることはない。本発明では、ウエーハWの表面に滴下された現
像液Lが当該ウエーハWの周縁を伝ってその裏面側へ回り込む前までに、ステップS1を
行ってジャマ板9とウエーハとの間にリンス液の膜Fを形成しておけば良い。これにより
、ジャマ板9より内側への現像液Lの入り込みを阻止することができる。
In this embodiment, the
In this embodiment, the case where the film forming process in step S1 is performed before step S2 or in parallel with step S2 has been described. However, the timing for executing step S1 is not limited to this. In the present invention, before the developer L dropped on the front surface of the wafer W travels around the periphery of the wafer W and travels to the back surface side, step S1 is performed to remove the rinse liquid between the
1 スピンナーチャック、1a 接触面、2 カップ、3 バックリンスノズル、9
ジャマ板、9a 対向面、20 溝部、21 斜面、22 垂直面、F リンス液の膜、
L 現像液、W ウエーハ
1 Spinner chuck, 1a contact surface, 2 cup, 3 back rinse nozzle, 9
Jama plate, 9a facing surface, 20 groove portion, 21 slope, 22 vertical surface, F rinse film,
L Developer, W Wafer
Claims (3)
手段で支持し、当該回転支持手段によって回転可能に支持された前記ウエーハの表面に現
像液を滴下することによって前記フォトレジストを現像する方法であって、
前記回転支持手段を外側から囲むリング部材を前記ウエーハの裏面側に配置すると共に
、当該ウエーハ裏面と該リング部材との間に隙間を設けておき、
前記ウエーハの表面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁を伝ってその裏面側
へ回り込む前までに、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の前記隙間にリンス液
の膜を形成しておく、ことを特徴とする現像方法。 The back surface of a wafer having a photoresist exposed to a predetermined pattern on its surface is supported by a rotation support means, and the developer is dropped onto the surface of the wafer that is rotatably supported by the rotation support means. A method of developing
A ring member surrounding the rotation support means from the outside is disposed on the back side of the wafer, and a gap is provided between the wafer back surface and the ring member,
Before the developer dripped onto the wafer surface travels along the periphery of the wafer to the back surface side, a rinse solution film is formed in the gap between the wafer back surface and the ring member. A developing method characterized by the above.
手段で支持し、当該回転支持手段によって回転可能に支持された前記ウエーハの表面に現
像液を滴下することによって前記フォトレジストを現像する装置であって、
前記回転支持手段を外側から囲み、且つ前記ウエーハの裏面との間に隙間を有するよう
に当該ウエーハの裏面側に配置されたリング部材と、
前記ウエーハの表面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁を伝ってその裏面側
へ回り込む前までに、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の前記隙間にリンス液
の膜を形成しておく液膜形成手段と、を備えたことを特徴とする現像装置。 The back surface of a wafer having a photoresist exposed to a predetermined pattern on its surface is supported by a rotation support means, and the developer is dropped onto the surface of the wafer that is rotatably supported by the rotation support means. An apparatus for developing
A ring member that surrounds the rotation support means from the outside and is disposed on the back side of the wafer so as to have a gap with the back side of the wafer;
Before the developer dripped onto the wafer surface travels along the periphery of the wafer to the back surface side, a rinse solution film is formed in the gap between the wafer back surface and the ring member. And a liquid film forming means.
めの凹部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。 The developing device according to claim 2, wherein a concave portion for holding the rinse liquid is provided on a surface of the ring member facing the back surface of the wafer.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006108354A JP2007281326A (en) | 2006-04-11 | 2006-04-11 | Developing method and developing apparatus |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090707 |