JP2006060252A - Substrate treatment equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、単に「基板」と称する)を回転させつつ、その基板に処理液を供給して洗浄処理等の所定の基板処理を行う基板処理装置に関する。 In the present invention, while rotating a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk (hereinafter simply referred to as “substrate”), a processing liquid is supplied to the substrate to perform a cleaning process. The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs predetermined substrate processing such as the above.
従来より、スピンベース上に基板を載置して回転させつつ、その基板の表面および/または裏面に薬液やリンス純水(本明細書では薬液および純水を総称して「処理液」とする)を供給してエッチングや洗浄処理を行う枚葉式の基板処理装置が使用されている。通常、この種の基板処理装置においては、回転する基板から飛散した処理液を受け止めて回収するためのカップユニットが設けられている。 Conventionally, while a substrate is placed on a spin base and rotated, a chemical solution or rinse pure water (in this specification, the chemical solution and pure water are collectively referred to as a “treatment solution” on the front surface and / or back surface of the substrate. ) Is used to perform etching and cleaning processes. Usually, this type of substrate processing apparatus is provided with a cup unit for receiving and collecting the processing liquid scattered from the rotating substrate.
このような処理液回収のためのカップユニットとして、複数種類の処理液を分離回収したり回収目的に応じて分離するために複数のカップを多段に配置したものが使用されている。例えば、処理液の種類に応じて基板の周囲に位置するカップを異ならせることにより各処理液を好適に分離回収するのである(例えば、特許文献1〜3参照)。
As such a cup unit for recovering a processing liquid, a unit in which a plurality of cups are arranged in multiple stages is used to separate and recover a plurality of types of processing liquids or to separate them according to the purpose of recovery. For example, each processing liquid is suitably separated and recovered by changing the cups positioned around the substrate according to the type of the processing liquid (see, for example,
ところが、従来のカップユニットにおいては、複数の円筒状のカップを同軸状に組み合わせていたため、内側に配置されたカップほど内径が小さくなっていた。特に各カップの上端部は内側に向けて(スピンベースに保持されて基板に向けて)傾斜されているため、最内のカップの上部内径がさらに小さくなっていた。 However, in the conventional cup unit, since a plurality of cylindrical cups are coaxially combined, the inner diameter of the cup arranged on the inner side is smaller. In particular, since the upper end portion of each cup is inclined inward (to be held by the spin base and toward the substrate), the upper inner diameter of the innermost cup is further reduced.
このため、スピンベースに保持された基板の周辺部と最内のカップの上部とは相当に接近しており、回転する基板から飛散した処理液がカップによって跳ね返され微小な液滴となって基板表面に付着するという問題が生じていた。このようにして基板に付着した処理液が乾燥されることによってパーティクルとなって基板を汚染するおそれもある。 For this reason, the peripheral part of the substrate held by the spin base and the upper part of the innermost cup are quite close to each other, and the processing liquid splashed from the rotating substrate is rebounded by the cup and becomes a minute droplet. There was a problem of adhering to the surface. In this way, the treatment liquid adhering to the substrate may be dried to become particles and contaminate the substrate.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転する基板から飛散した処理液の跳ね返りを抑制することができる基板処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of suppressing the rebound of the processing liquid scattered from the rotating substrate.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板を略水平姿勢にて保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板を略水平面内にて回転させる回転手段と、前記基板保持手段に保持された基板に複数種類の処理液を選択的に供給する処理液供給部と、回転する基板から飛散する処理液を前記基板保持手段に保持された基板の側方で受け止める略円環形状の複数の案内部と、前記複数の案内部と1対1で対応して設けられ、それぞれが対応する案内部から導かれる処理液を下方へと流す略円筒形状の複数の処理液流路と、回転する基板から飛散する処理液を、その処理液の回収形態に対応した案内部で受け止めるように、前記基板保持手段に保持された基板と各案内部との位置関係を調節する位置調節手段と、を備えた基板処理装置において、前記複数の案内部に、回転する基板から飛散する第1処理液を受け止める第1処理液案内部と、前記第1処理液案内部の上に多段に積層され、回転する基板から飛散する第2処理液を受け止める複数の第2処理液案内部と、を備え、前記複数の第2処理液案内部のうち少なくとも最下段の第2処理液案内部の最大内径を当該第2処理液案内部に対応する処理液流路の内径よりも大きくしている。
In order to solve the above problems, the invention of
また、請求項2の発明は、基板を略水平姿勢にて保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板を略水平面内にて回転させる回転手段と、前記基板保持手段に保持された基板に複数種類の処理液を選択的に供給する処理液供給部と、多段に積層され、回転する基板から飛散する処理液を前記基板保持手段に保持された基板の側方で受け止める略円環形状の複数の液案内部と、前記複数の液案内部と1対1で対応して設けられ、それぞれが対応する液案内部から導かれる処理液を下方へと流す略円筒形状の複数の処理液流路と、回転する基板から飛散する処理液を、その処理液の回収形態に対応した液案内部で受け止めるように、前記基板保持手段に保持された基板と各液案内部との位置関係を調節する位置調節手段と、を備えた基板処理装置において、前記複数の液案内部のうち少なくとも一部の液案内部の最大内径を当該液案内部に対応する処理液流路の内径よりも大きくしている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal posture, a rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means in a substantially horizontal plane, and the substrate holding means. A processing liquid supply unit that selectively supplies a plurality of types of processing liquids to the substrate, and a processing liquid that is stacked in multiple stages and that scatters from the rotating substrate is received on the side of the substrate held by the substrate holding means. A plurality of ring-shaped liquid guide portions, a plurality of substantially cylindrical shapes that are provided in one-to-one correspondence with the plurality of liquid guide portions, and each flow a processing liquid guided from the corresponding liquid guide portion downward. Between the substrate held by the substrate holding means and each liquid guide so that the processing liquid splashed from the processing liquid flow path and the rotating substrate are received by the liquid guide corresponding to the processing liquid recovery mode. And position adjusting means for adjusting the positional relationship. In the substrate processing apparatus, it is larger than the inner diameter of the treatment liquid flow path at least a portion of the maximum inner diameter of the liquid guide unit of the plurality of liquid guide unit corresponding to the liquid guide unit.
請求項1の発明によれば、複数の第2処理液案内部のうち少なくとも最下段の第2処理液案内部の最大内径を当該第2処理液案内部に対応する処理液流路の内径よりも大きくしているため、当該第2処理液案内部の内側と基板保持手段に保持された基板との間隔を大きくすることができ、回転する基板から飛散した処理液の跳ね返りを抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the maximum inner diameter of at least the second processing liquid guide section at the lowest stage among the plurality of second processing liquid guide sections is determined from the inner diameter of the processing liquid flow path corresponding to the second processing liquid guide section. Therefore, the distance between the inside of the second processing liquid guide and the substrate held by the substrate holding means can be increased, and the rebound of the processing liquid scattered from the rotating substrate can be suppressed. it can.
また、請求項2の発明によれば、複数の液案内部のうち少なくとも一部の液案内部の最大内径を当該液案内部に対応する処理液流路の内径よりも大きくしているため、当該液案内部の内側と基板保持手段に保持された基板との間隔を大きくすることができ、回転する基板から飛散した処理液の跳ね返りを抑制することができる。 Further, according to the invention of claim 2, since the maximum inner diameter of at least some of the liquid guide portions is larger than the inner diameter of the processing liquid flow path corresponding to the liquid guide portion, The distance between the inside of the liquid guide portion and the substrate held by the substrate holding means can be increased, and the rebound of the processing liquid scattered from the rotating substrate can be suppressed.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる基板処理装置の構成を示す縦断面図である。この基板処理装置は、半導体ウェハである基板Wの下面に薬液を供給してベベルエッチング等を行うことができる。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing apparatus can perform bevel etching or the like by supplying a chemical solution to the lower surface of the substrate W which is a semiconductor wafer.
この基板処理装置は、主として基板Wを保持するスピンベース10と、スピンベース10上に設けられた複数のチャックピン14と、スピンベース10を回転させる回転駆動機構20と、スピンベース10に対向して設けられた雰囲気遮断板30と、スピンベース10に保持された基板Wの周囲を取り囲むスプラッシュガード50と、スピンベース10上に保持された基板Wに処理液や不活性ガスを供給する機構と、雰囲気遮断板30およびスプラッシュガード50を昇降させる機構とを備えている。
The substrate processing apparatus is opposed to the
基板Wは、スピンベース10上に略水平姿勢にて保持されている。スピンベース10は中心部に開口を有する円盤状の部材であって、その上面にはそれぞれが円形の基板Wの周縁部を把持する複数のチャックピン14が立設されている。チャックピン14は円形の基板Wを確実に保持するために3個以上設けてあれば良く、本実施形態の基板処理装置においては、6個のチャックピン14がスピンベース10の周縁に沿って等間隔(60°間隔)に立設されている。なお、図1では図示の便宜上、2個のチャックピン14を示している。
The substrate W is held on the
6個のチャックピン14のそれぞれは、基板Wの周縁部を下方から支持する基板支持部14aと基板支持部14aに支持された基板Wの外周端面を押圧して基板Wを保持する基板保持部14bとを備えている。各チャックピン14は、基板保持部14bが基板Wの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部14bが基板Wの外周端面から離れる開放状態との間で切り換え可能に構成されている。6個のチャックピン14の押圧状態と開放状態との切り換えは、種々の公知の機構によって実現することが可能であり、例えば特公平3−9607号公報に開示されたリンク機構等を用いれば良い。
Each of the six
スピンベース10に基板Wを渡すときおよびスピンベース10から基板Wを受け取るときには、6個のチャックピン14を開放状態にする。一方、基板Wに対して後述の諸処理を行うときには、6個のチャックピン14を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、6個のチャックピン14は基板Wの周縁部を把持してその基板Wをスピンベース10から所定間隔を隔てた水平姿勢にて保持する。基板Wは、その表面を上面側に向け、裏面を下面側に向けた状態にて保持される。6個のチャックピン14を押圧状態として基板Wを保持したときには、基板保持部14bの上端部が基板Wの上面より突き出る。これは処理時にチャックピン14から基板Wが脱落しないように、基板Wを確実に保持するためである。
When the substrate W is transferred to the
スピンベース10の中心部下面側には回転軸11が垂設されている。回転軸11は中空の円筒状部材であって、その内側の中空部分には下側処理液ノズル15が挿設されている。回転軸11の下端付近には回転駆動機構20が連動連結されている。回転駆動機構20は、電動モータおよびその回転を回転軸11に伝達するトルク伝達機構によって構成されており、回転軸11、スピンベース10およびチャックピン14に保持された基板Wを水平面内にて鉛直方向に沿った軸Jを中心として回転させることができる。なお、回転駆動機構20としては、モータ軸が回転軸11に直結された中空モータを採用するようにしても良い。
A
下側処理液ノズル15は回転軸11を貫通しており、その先端部15aはチャックピン14に保持された基板Wの中心部直下に位置する。また、下側処理液ノズル15の基端部は処理液配管16に連通接続されている。処理液配管16の基端部は4本に分岐されていて、分岐配管16aには第1の薬液が収容された第1薬液供給源17aが連通接続され、分岐配管16bには第2の薬液が収容された第2薬液供給源17bが連通接続され、分岐配管16cには第3の薬液が収容された第3薬液供給源17cが連通接続され、さらに分岐配管16dには純水が収容された純水供給源18が連通接続されている。分岐配管16a,16b,16c,16dにはそれぞれバルブ12a,12b,12c,12dが設けられている。これらバルブ12a,12b,12c,12dの開閉を切り換えることによって、下側処理液ノズル15の先端部15aからチャックピン14に保持された基板Wの下面の中心部付近に第1〜第3の薬液または純水を選択的に切り換えて吐出・供給することができる。
The lower
すなわち、バルブ12aを開放して他のバルブを閉鎖することにより下側処理液ノズル15から第1の薬液を供給することができ、バルブ12bを開放して他のバルブを閉鎖することにより下側処理液ノズル15から第2の薬液を供給することができ、バルブ12cを開放して他のバルブを閉鎖することにより下側処理液ノズル15から第3の薬液を供給することができ、さらにバルブ12dを開放して他のバルブを閉鎖することにより下側処理液ノズル15から純水を供給することができる。なお、第1〜第3の薬液としては、例えばフッ酸(HF)、緩衝フッ酸(BHF)、SC1(アンモニア水と過酸化水素水と水との混合液)、SC2(塩酸と過酸化水素水と水との混合液)等を使用することができ、互いに種類が異なるものとすることができる。
That is, the first chemical liquid can be supplied from the lower
また、回転軸11の中空部分の内壁と下側処理液ノズル15の外壁との間の隙間は、気体供給路19となっている。この気体供給路19の先端部19aはチャックピン14に保持された基板Wの下面に向けられている。そして、気体供給路19の基端部は図示を省略するガス供給機構に接続されている。このガス供給機構により気体供給路19の先端部19aからチャックピン14に保持された基板Wの下面に向けて窒素ガス等の不活性ガスを供給することができる。なお、ガス供給機構としては後述の不活性ガス供給源23をそのまま採用することができる。
Further, a gap between the inner wall of the hollow portion of the
以上の回転軸11、回転駆動機構20等は、ベース部材24上に設けられた円筒状のケーシング25内に収容されている。
The rotating
ベース部材24上のケーシング25の周囲には受け部材26が固定的に取り付けられている。受け部材26としては、円筒状の仕切り部材27a,27b,27c,27dが立設されている。ケーシング25の外壁と仕切り部材27aの内壁との間の空間が第1排液槽28aを形成し、仕切り部材27aの外壁と仕切り部材27bの内壁との間の空間が第2排液槽28bを形成し、仕切り部材27bの外壁と仕切り部材27cの内壁との間の空間が第3排液槽28cを形成し、仕切り部材27cの外壁と仕切り部材27dの内壁との間の空間が第4排液槽28dを形成している。
A receiving
第1排液槽28a〜第4排液槽28dのそれぞれの底部には図示省略の排出口が形成されており、各排出口は相互に異なるドレインに接続されている。すなわち、第1排液槽28a〜第4排液槽28dは異なる目的に対応すべく形成されているものであり、それぞれの目的に応じたドレインに接続されているのである。例えば、本実施形態では第1排液槽28aは使用済みの純水および気体を排気するための槽であり、廃棄処理のための廃棄ドレインに連通接続されている。また、第2排液槽28b、第3排液槽28c、第4排液槽28dのそれぞれは使用済みの薬液を回収するための槽であり、回収して循環再利用するための回収ドレインに連通接続されている。なお、第2排液槽28b〜第4排液槽28dは薬液の種類に応じて使い分けられ、上記第1の薬液は第2排液槽28bに回収し、第2の薬液は第3排液槽28cに回収し、第3の薬液は第4排液槽28dに回収するようにすれば良い。
A drain port (not shown) is formed at the bottom of each of the first drain tank 28a to the
受け部材26の上方にはスプラッシュガード50が設けられている。スプラッシュガード50は、スピンベース10上に水平姿勢にて保持されている基板Wを円環状に囲繞するように配設され、スピンベース10と同心円状に内方から外方に向かって配された4つのガード51,52,53,54からなる4段構造を備えている。4つのガード51〜54は、最外部のガード54から最内部のガード51に向かって、順に高さが低くなるようになっている。また、ガード51〜54の上端部はほぼ鉛直な面内に収まる。
A
ガード51は、スピンベース10と同心円状の円筒部51bと、円筒部51bの上端から中心側(スピンベース10側)に向かって斜め上方に突出した突出部51aと、円筒部51bの下端から中心側斜め下方に延びる傾斜部51cと、円筒部51bの下端から鉛直方向下方に同一内径にて延びる円筒部51eと、傾斜部51cの下端から鉛直方向下方に延びる円筒部51dとにより構成されている。円筒部51eは円筒部51dよりも外側にあり、円筒部51eと円筒部51dとの間が円筒状の溝51hとなる。
The
ガード51の内側、すなわち突出部51a、円筒部51bおよび傾斜部51cによって囲まれる部分が案内部51f(第1案内部)となる。案内部51fの断面は、スプラッシュガード50の中心部に向かって開口したほぼコの字形状となる。
The inside of the
ガード52は、スピンベース10と同心円状の円筒部52bと、円筒部52bの上端から中心側に向かって斜め上方に突出した突出部52aと、円筒部52bの下端から中心側斜め下方に延びる傾斜部52cと、傾斜部52cの下端から分岐されて鉛直方向下方に延びる円筒部52dと、傾斜部52cの下端から円筒部52dよりも外側に分岐されて鉛直方向下方に延びる円筒部52eとにより構成されている。円筒部52eは円筒部52dよりも外側にあり、円筒部52eと円筒部52dとの間が円筒状の溝52hとなる。
The
ガード53は、スピンベース10と同心円状の円筒部53bと、円筒部53bの上端から中心側に向かって斜め上方に突出した突出部53aと、円筒部53bの内壁面から分岐するようにして固設された円筒部53cとにより構成されている。円筒部53bは円筒部53cよりも外側にあり、円筒部53bと円筒部53cとの間が円筒状の溝53fとなる。
The
ガード54は、スピンベース10と同心円状の円筒部54bと、円筒部54bの上端から中心側に向かって斜め上方に突出した突出部54aとにより構成されている。
The
突出部51aと突出部52aとの間の空間、すなわち突出部52a、円筒部52b、傾斜部52cおよび突出部51aによって囲まれる部分が回収ポート52f(第2案内部)となる。また、突出部52aと突出部53aとの間の空間が回収ポート53d(第3案内部)となり、同様に、突出部53aと突出部54aとの間の空間が回収ポート54c(第4案内部)となる。回収ポート54c、回収ポート53d、回収ポート52fおよび案内部51fは、いずれもスピンベース10と同心円状の円環形状を有しており、回転する基板Wから飛散する処理液をスピンベース10に保持された基板Wの側方で受け止める。
A space between the protruding
図1に示すように、回収ポート54c、回収ポート53d、回収ポート52f、案内部51fが上から順に多段に積層されている。換言すれば、鉛直方向においてガード51の内側、ガード51とガード52との隙間、ガード52とガード53との隙間、ガード53とガード54との隙間がそれぞれ案内部51f、回収ポート52f、回収ポート53d、回収ポート54cとされているのである。
As shown in FIG. 1, a collection port 54c, a
なお、本実施形態では、案内部51fは回転する基板Wから飛散する純水を受け止め、回収ポート52f、回収ポート53dおよび回収ポート54cは回転する基板Wから飛散する薬液を受け止めるために使用される。よって、純水を受け止める案内部51fの上に薬液を受け止める回収ポート52f、回収ポート53dおよび回収ポート54cが多段に積層される構成となっている。
In the present embodiment, the
一方、円筒部51dの内壁面に沿った部分は第1流路51gとなる。また、円筒部51eの外壁面と円筒部52dの内壁面との間が第2流路52gとなり、円筒部52eの外壁面と円筒部53cの内壁面との間が第3流路53eとなり、円筒部53bの外壁面と円筒部54bの内壁面との間が第4流路54dとなる。
On the other hand, the part along the inner wall surface of the
図1に示すように、第1流路51g、第2流路52g、第3流路53e、第4流路54dが内側から順に並び、第1流路51g〜第4流路54dのそれぞれはスピンベース10と同心円状の円筒形状となる。換言すれば、水平方向においてガード51の内側、ガード51とガード52との隙間、ガード52とガード53との隙間、ガード53とガード54との隙間がそれぞれ第1流路51g、第2流路52g、第3流路53e、第4流路54dとされているのである。なお、円筒状の第2流路52g、第3流路53e、第4流路54dのそれぞれの一部には図示省略の連結部材が設けられており、それら連結部材によって相互に隣接するガード51〜54が連結され、ガード51〜54が一体としてスプラッシュガード50を構成している。
As shown in FIG. 1, the
また、第1流路51gは案内部51fと連通しており、案内部51fが受け止めた純水を下方へと流す。第2流路52gは回収ポート52fと連通しており、回収ポート52fが受け止めた薬液を下方へと流す。同様に、第3流路53eは回収ポート53dと連通しており、回収ポート53dが受け止めた薬液を下方へと流し、さらに第4流路54dは回収ポート54cと連通しており、回収ポート54cが受け止めた薬液を下方へと流す。すなわち、第1流路51g、第2流路52g、第3流路53eおよび第4流路54dは、案内部51f、回収ポート52f、回収ポート53dおよび回収ポート54cと1対1で対応して設けられており、それぞれが対応する案内部から導かれる処理液を下方へと流すように構成されているのである。
Further, the
ここで、図2に示すように、薬液を受け止める案内部のうち最下段のものとなる回収ポート52fの最大内径dM(円筒部52bの内径)が回収ポート52fに対応する処理液流路である第2流路52gの内径dPよりも大きくなるようにガード52を屈曲形成しているのである。見方を変えると、薬液を受け止める案内部のうち最下段のものとなる回収ポート52fがその回収ポート52fの直上段の薬液案内部となる回収ポート53dに対応する処理液流路である第3流路53eの上方を覆うようにガード52を屈曲形成しているのである。さらに敷衍すれば、回収ポート52fの鉛直断面がスプラッシュガード50の中心部に向かって開口した略コの字形状となるように、ガード52を屈曲形成して回収ポート52fの最大内径部分(円筒部52b)をガード53に近づけるようにしているのである。
Here, as shown in FIG. 2, the maximum inner diameter d M (inner diameter of the
図1に戻り、スプラッシュガード50は、リンク部材56を介してガード昇降機構55と連結されており、ガード昇降機構55によって鉛直方向に沿って昇降自在とされている。ガード昇降機構55としては、ボールネジを用いた送りネジ機構やエアシリンダを用いた機構等、公知の種々の機構を採用することができる。
Returning to FIG. 1, the
図1に示す状態からガード昇降機構55がスプラッシュガード50を下降させると、仕切り部材27b,27cがそれぞれ溝52h,53fに遊嵌し、やがて仕切り部材27aが溝51hに遊嵌する。スプラッシュガード50を最も下降させた状態では、図5に示すように、スピンベース10がスプラッシュガード50の上端から突き出る。この状態では、図示を省略する搬送ロボットによってスピンベース10に対する基板Wの受け渡しが可能となる。
When the
一方、ガード昇降機構55がスプラッシュガード50を最も上昇させると、仕切り部材27a,27b,27cがそれぞれ溝51h,52h,53fから離間し、図4に示すように、スピンベース10およびそれに保持された基板Wの周囲に案内部51fが位置することとなる。この状態は、リンス処理時の状態であり、回転する基板W等から飛散した純水は案内部51fによって受け止められ、案内部51fから第1流路51gに導かれ、第1流路51gに沿って下方へ流れ、第1排液槽28aへと流れ込む。第1排液槽28aに流入した水は廃棄ドレインへと排出される。
On the other hand, when the
ガード昇降機構55がスプラッシュガード50を図4の状態から若干下降させると、スピンベース10およびそれに保持された基板Wの周囲に回収ポート52fが位置することとなる(図1参照)。この状態は第1の薬液を使用した薬液処理時の状態であって、第1の薬液を回収再利用する場合であり、回転する基板W等から飛散した第1の薬液は回収ポート52fによって受け止められ、回収ポート52fから第2流路52gに導かれ、第2流路52gに沿って下方へ流れ、第2排液槽28bへと流れ込む。第2排液槽28bに流入した第1の薬液は回収ドレインへと排出される。
When the
ガード昇降機構55がスプラッシュガード50を図1の状態からさらに若干下降させると、スピンベース10およびそれに保持された基板Wの周囲に回収ポート53dが位置することとなる。この状態は第2の薬液を使用した薬液処理時の状態であって、第2の薬液を回収再利用する場合であり、回転する基板W等から飛散した第2の薬液は回収ポート53dによって受け止められ、回収ポート53dから第3流路53eに導かれ、第3流路53eに沿って下方へ流れ、第3排液槽28cへと流れ込む。第3排液槽28cに流入した第2の薬液は回収ドレインへと排出される。
When the
同様に、ガード昇降機構55がスプラッシュガード50をさらに若干下降させると、スピンベース10およびそれに保持された基板Wの周囲に回収ポート54cが位置することとなる。この状態は第3の薬液を使用した薬液処理時の状態であって、第3の薬液を回収再利用する場合であり、回転する基板W等から飛散した第3の薬液は回収ポート54cによって受け止められ、回収ポート54cから第4流路54dに導かれ、第4流路54dに沿って下方へ流れ、第4排液槽28dへと流れ込む。第4排液槽28dに流入した第3の薬液は回収ドレインへと排出される。
Similarly, when the guard lifting / lowering
このように、ガード昇降機構55は、回転する基板Wから飛散する処理液を、その処理液の回収形態(処理液の種類別回収、廃棄/回収再利用のための回収等)に対応した案内部で受け止めるように、スピンベース10に保持された基板Wと各案内部との位置関係を調節するのである。
In this way, the
スピンベース10の上方には、スピンベース10によって保持された基板Wの上面に対向する雰囲気遮断板30が設けられている。雰囲気遮断板30は、基板Wの径よりも若干大きく、かつスプラッシュガード50の上部開口の径よりも小さい径を有する円盤状部材である。雰囲気遮断板30は、中心部に開口を有する。
Above the
雰囲気遮断板30の中心部上面側には回転軸35が垂設されている。回転軸35は中空の円筒状部材であって、その内側の中空部分には上側処理液ノズル36が挿設されている。回転軸35には回転駆動機構42が連動連結されている。回転駆動機構42は、電動モータおよびその回転を回転軸35に伝達するトルク伝達機構によって構成されており、回転軸35および雰囲気遮断板30を水平面内にて鉛直方向に沿った軸Jを中心として回転させることができる。従って、雰囲気遮断板30は基板Wとほぼ平行かつ同軸に回転されることとなる。また、雰囲気遮断板30は基板Wとほぼ同じ回転数にて回転される。
A
上側処理液ノズル36は回転軸35を貫通しており、その先端部36aはスピンベース10に保持された基板Wの中心部直上に位置する。また、上側処理液ノズル36の基端部は処理液配管37に連通接続されている。処理液配管37の基端部は4本に分岐されていて、分岐配管37aには第1薬液供給源17aが連通接続され、分岐配管37bには第2薬液供給源17bが連通接続され、分岐配管37cには第3薬液供給源17cが連通接続され、さらに分岐配管37dには純水供給源18が連通接続されている。分岐配管37a,37b,37c,37dにはそれぞれバルブ38a,38b,38c,38dが設けられている。これらバルブ38a,38b,38c,38dの開閉を切り換えることによって、上側処理液ノズル36の先端部36aからチャックピン14に保持された基板Wの上面の中心部付近に第1〜第3の薬液または純水を選択的に切り換えて吐出・供給することができる。
The upper
すなわち、バルブ38aを開放して他のバルブを閉鎖することにより上側処理液ノズル36から第1の薬液を供給することができ、バルブ38bを開放して他のバルブを閉鎖することにより上側処理液ノズル36から第2の薬液を供給することができ、バルブ38cを開放して他のバルブを閉鎖することにより上側処理液ノズル36から第3の薬液を供給することができ、さらにバルブ38dを開放して他のバルブを閉鎖することにより上側処理液ノズル36から純水を供給することができる。
That is, the first chemical liquid can be supplied from the upper
また、回転軸35の中空部分の内壁および雰囲気遮断板30の中心の開口の内壁と上側処理液ノズル36の外壁との間の隙間は、気体供給路45となっている。この気体供給路45の先端部45aはスピンベース10に保持された基板Wの上面中心部に向けられている。そして、気体供給路45の基端部はガス配管46に連通接続されている。ガス配管46は不活性ガス供給源23に連通接続され、ガス配管46の経路途中にはバルブ47が設けられている。バルブ47を開放することによって、気体供給路45の先端部45aからスピンベース10に保持された基板Wの上面の中心部に向けて不活性ガス(ここでは窒素ガス)を供給することができる。
In addition, a gap between the inner wall of the hollow portion of the
また、雰囲気遮断板30は昇降機構49によって鉛直方向に沿って昇降自在とされている。昇降機構49としては、ボールネジを用いた送りネジ機構やエアシリンダを用いた機構等、公知の種々の機構を採用することができる。例えば、回転軸35および回転駆動機構42を支持アーム内に収容するとともに、その支持アーム全体を昇降機構49によって昇降するようにすれば良い。昇降機構49は、その支持アームを昇降させることによって、それに連結された回転軸35および雰囲気遮断板30を一体として昇降させる。より具体的には、昇降機構49は、スピンベース10に保持された基板Wの上面に近接する位置と、基板Wの上面から大きく上方に離間した位置との間で雰囲気遮断板30を昇降させる。雰囲気遮断板30がスピンベース10に保持された基板Wの上面に近接すると、その基板Wの表面全面を覆うこととなる。
Further, the
図3は、本基板処理装置の制御系の構成を示すブロック図である。本基板処理装置には、CPUやメモリ等を備えたコンピュータによって構成された制御部99が設けられている。制御部99は、回転駆動機構20,42、昇降機構49、ガード昇降機構55および各バルブと電気的に接続されており、それらの動作を制御する。また、制御部99はスプラッシュガード50の高さ位置を検知するセンサ(図示省略)とも接続されている。制御部99は、該センサからの出力信号に基づいてスプラッシュガード50の高さ位置を認識し、ガード昇降機構55を制御してスプラッシュガード50を所望の高さに位置させる。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the substrate processing apparatus. The substrate processing apparatus is provided with a
以上のような構成を有する本基板処理装置における基板Wの処理手順について説明する。本基板処理装置における基本的な処理手順は、基板Wに対して薬液によるエッチング処理を行った後、純水によって薬液を洗い流すリンス処理を行い、さらにその後基板Wを高速で回転させることによって水滴を振り切るスピンドライ処理を行うというものである。本実施形態では、第1の薬液によって基板Wの周縁部のベベルエッチングを行うものとする。 A processing procedure of the substrate W in the substrate processing apparatus having the above configuration will be described. The basic processing procedure in this substrate processing apparatus is to perform an etching process with a chemical solution on the substrate W, then perform a rinsing process in which the chemical solution is washed away with pure water, and then rotate the substrate W at a high speed to remove water droplets. The spin dry process is performed. In the present embodiment, it is assumed that bevel etching of the peripheral portion of the substrate W is performed by the first chemical solution.
まず、スプラッシュガード50を下降させることによって、スピンベース10をスプラッシュガード50から突き出させるとともに(図5参照)、雰囲気遮断板30を大きく上昇させてスピンベース10から大幅に離間させる。この状態にて、図示を省略する搬送ロボットによって未処理の基板Wがスピンベース10に渡される。そして、チャックピン14が渡された基板Wの周縁部を把持することにより水平姿勢にて当該基板Wを保持する。
First, by lowering the
次に、スプラッシュガード50を上昇させてスピンベース10およびそれに保持された基板Wの周囲に位置させるとともに、雰囲気遮断板30を下降させて基板Wに近接させる。但し、雰囲気遮断板30は基板Wに非接触とする。このときに、制御部99がガード昇降機構55を制御して、エッチング処理時に回転する基板Wから飛散する処理液を、その処理液の回収形態に対応する案内部で受け止めるようにスピンベース10に保持された基板Wとスプラッシュガード50との位置関係を調節、つまりスプラッシュガード50の高さ位置を調節させている。本実施形態における回収形態は第1の薬液を再利用するために回収するものであるため、対応する案内部は回収ポート52fであり、ガード昇降機構55はスプラッシュガード50を上昇させてスピンベース10およびそれに保持された基板Wの周囲に回収ポート52fを位置させる(図1参照)。
Next, the
次に、スピンベース10とともにそれに保持された基板Wを回転させる。また、雰囲気遮断板30も回転させる。この状態にて、下側処理液ノズル15から薬液を基板Wの下面のみに吐出する。下側処理液ノズル15から吐出された薬液は遠心力によって基板Wの裏面全体に拡がり、その一部は基板W表面の周縁部にまで回り込む。この回り込んだ薬液によって基板W表面の周縁部のエッチング処理(ベベルエッチング)が進行する。なお、エッチング処理時に、気体供給路19および気体供給路45から少量の窒素ガスを吐出して気体供給路19,45への薬液の逆流を防止するようにしても良い。
Next, the substrate W held by the
エッチング処理時に、回転する基板Wから飛散した第1の薬液は回収ポート52fによって受け止められ、回収ポート52fから第2流路52gに導かれ、第2流路52gに沿って下方へ流れ、第2排液槽28bへと流れ込む。第2排液槽28bに流入した第1の薬液は回収ドレインへと排出され、回収される。
During the etching process, the first chemical liquid scattered from the rotating substrate W is received by the
所定時間のエッチング処理が終了した後、下側処理液ノズル15からの薬液吐出を停止するとともに、スプラッシュガード50を若干上昇させてスピンベース10およびそれに保持された基板Wの周囲に案内部51fを位置させる(図4参照)。なお、雰囲気遮断板30は、基板Wに近接した状態を維持する。この状態にて、基板Wを回転させつつ上側処理液ノズル36および下側処理液ノズル15から純水を基板Wの上下両面に吐出する。吐出された純水は回転の遠心力によって基板Wの表裏全面に拡がり、純水によって薬液を洗い流す洗浄処理(リンス処理)が進行する。なお、リンス処理時においても気体供給路19および気体供給路45から少量の窒素ガスを吐出して気体供給路19,45への純水の逆流を防止するようにしても良い。
After the etching process for a predetermined time is completed, the discharge of the chemical liquid from the lower
リンス処理時に、回転する基板Wから飛散した純水はスプラッシュガード50の案内部51fによって受け止められ、案内部51fから第1流路51gに導かれ、第1流路51gに沿って下方へ流れ、第1排液槽28aへと流れ込む。第1排液槽28aに流入した水は廃棄ドレインへと排出される。
During the rinsing process, the pure water splashed from the rotating substrate W is received by the
所定時間のリンス処理が終了した後、上側処理液ノズル36および下側処理液ノズル15からの純水吐出を停止するとともに、スプラッシュガード50を下降させてスピンベース10をスプラッシュガード50からわずかに突き出させる。なお、雰囲気遮断板30は、基板Wに近接した状態を維持する。この状態にて、基板Wを回転させつつ気体供給路19および気体供給路45から窒素ガスを吐出して基板Wの上下両面に吹き付ける。吐出された窒素ガスは、スピンベース10と基板Wとの間および雰囲気遮断板30と基板Wとの間を流れ、基板Wの周辺を低酸素濃度雰囲気とする。窒素ガスが供給された低酸素濃度雰囲気下にて、基板Wに付着している水滴が回転の遠心力によって振り切られることにより振り切り乾燥処理(スピンドライ処理)が進行する。
After the rinsing process for a predetermined time is completed, the pure water discharge from the upper process
所定時間のスピンドライ処理が終了すると、スピンベース10およびそれに保持された基板Wの回転を停止する。また、雰囲気遮断板30の回転も停止するとともに、雰囲気遮断板30を上昇させてスピンベース10から離間させる。この状態にて、図示を省略する搬送ロボットが処理済の基板Wをスピンベース10から取り出して搬出することにより一連の基板処理が終了する。
When the spin dry process for a predetermined time is completed, the rotation of the
以上のように、本実施形態の基板処理装置においては、回収ポート52fの鉛直断面がスプラッシュガード50の中心部に向かって開口した略コの字形状となるように、ガード52を屈曲形成して回収ポート52fの最大内径部分(円筒部52b)をガード53に近づけるようにしているため、回収ポート52fの内壁面とスピンベース10に保持された基板Wとの間隔が広くなり、スピンベース10に保持されて回転する基板Wから飛散した第1の薬液の跳ね返りを抑制することができる。その結果、跳ね返った液滴が基板Wに付着してパーティクル等の汚染源となることを防止することができる。
As described above, in the substrate processing apparatus of the present embodiment, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、スプラッシュガード50を4つのガード51,52,53,54からなる4段構造としていたが、これに限定されるものではなく、3段構造以上のスプラッシュガードであっても良い。この場合、純水を受け止める純水案内部の上に薬液を受け止めるための多段の薬液案内部を積層するようにする。そして、多段の薬液案内部のうち最下段の薬液案内部のみならずそれよりも上段の薬液案内部を上記の回収ポート52fと同様に構成しても良い。例えば、上記実施形態において、回収ポート53dが回収ポート52fと同様の形態となるようにガード53を屈曲形成するようにしても良い。
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples. For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、半導体ウェハに対してベベルエッチングを行う装置を例にとったが、この発明はエッチング以外の処理、例えば表裏面洗浄処理を行う装置にも適用でき、また半導体ウェハ以外にも液晶表示装置用ガラス基板やフォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板などの各種の基板に対して処理する装置にも同様に適用することができる。 In the above embodiment, an apparatus for performing bevel etching on a semiconductor wafer is taken as an example. However, the present invention can also be applied to an apparatus for performing processing other than etching, for example, front and back surface cleaning processing. In addition, the present invention can be similarly applied to an apparatus for processing various substrates such as a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, and a substrate for an optical disk.
10 スピンベース
12a,12b,12c,12d,38a,38b,38c,38d,47 バルブ
15 下側処理液ノズル
20,42 回転駆動機構
25 ケーシング
26 受け部材
30 雰囲気遮断板
36 上側処理液ノズル
50 スプラッシュガード
51,52,53,54 ガード
51f 案内部
51g 第1流路
52f,53d,54c 回収ポート
52g 第2流路
53e 第3流路
54d 第4流路
55 ガード昇降機構
99 制御部
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記基板保持手段に保持された基板を略水平面内にて回転させる回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に複数種類の処理液を選択的に供給する処理液供給部と、
回転する基板から飛散する処理液を前記基板保持手段に保持された基板の側方で受け止める略円環形状の複数の案内部と、
前記複数の案内部と1対1で対応して設けられ、それぞれが対応する案内部から導かれる処理液を下方へと流す略円筒形状の複数の処理液流路と、
回転する基板から飛散する処理液を、その処理液の回収形態に対応した案内部で受け止めるように、前記基板保持手段に保持された基板と各案内部との位置関係を調節する位置調節手段と、を備えた基板処理装置において、
前記複数の案内部は、
回転する基板から飛散する第1処理液を受け止める第1処理液案内部と、
前記第1処理液案内部の上に多段に積層され、回転する基板から飛散する第2処理液を受け止める複数の第2処理液案内部と、
を備え、
前記複数の第2処理液案内部のうち少なくとも最下段の第2処理液案内部の最大内径を当該第2処理液案内部に対応する処理液流路の内径よりも大きくすることを特徴とする基板処理装置。 Substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal position;
Rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means in a substantially horizontal plane;
A processing liquid supply unit that selectively supplies a plurality of types of processing liquids to the substrate held by the substrate holding means;
A plurality of substantially annular guide portions for receiving the processing liquid scattered from the rotating substrate on the side of the substrate held by the substrate holding means;
A plurality of substantially cylindrical processing liquid flow paths which are provided in one-to-one correspondence with the plurality of guide parts and each flow a processing liquid guided from the corresponding guide part downward;
Position adjusting means for adjusting the positional relationship between the substrate held by the substrate holding means and each guide so that the processing liquid scattered from the rotating substrate is received by the guide corresponding to the recovery form of the processing liquid; In a substrate processing apparatus comprising:
The plurality of guides are
A first processing liquid guide for receiving the first processing liquid scattered from the rotating substrate;
A plurality of second treatment liquid guide portions that are stacked in multiple stages on the first treatment liquid guide portion and receive the second treatment liquid scattered from the rotating substrate;
With
The maximum inner diameter of at least the second processing liquid guide section at the lowest stage among the plurality of second processing liquid guide sections is made larger than the inner diameter of the processing liquid flow path corresponding to the second processing liquid guide section. Substrate processing equipment.
前記基板保持手段に保持された基板を略水平面内にて回転させる回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に複数種類の処理液を選択的に供給する処理液供給部と、
多段に積層され、回転する基板から飛散する処理液を前記基板保持手段に保持された基板の側方で受け止める略円環形状の複数の液案内部と、
前記複数の液案内部と1対1で対応して設けられ、それぞれが対応する液案内部から導かれる処理液を下方へと流す略円筒形状の複数の処理液流路と、
回転する基板から飛散する処理液を、その処理液の回収形態に対応した液案内部で受け止めるように、前記基板保持手段に保持された基板と各液案内部との位置関係を調節する位置調節手段と、を備えた基板処理装置において、
前記複数の液案内部のうち少なくとも一部の液案内部の最大内径を当該液案内部に対応する処理液流路の内径よりも大きくすることを特徴とする基板処理装置。 Substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal position;
Rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means in a substantially horizontal plane;
A processing liquid supply unit that selectively supplies a plurality of types of processing liquids to the substrate held by the substrate holding means;
A plurality of liquid guide portions having a substantially annular shape for receiving processing liquid scattered in a multi-stage and rotating from a rotating substrate on the side of the substrate held by the substrate holding means;
A plurality of substantially cylindrical processing liquid flow paths which are provided in one-to-one correspondence with the plurality of liquid guiding parts, and each flow a processing liquid guided from the corresponding liquid guiding part downward;
Position adjustment for adjusting the positional relationship between the substrate held by the substrate holding means and each liquid guide so that the processing liquid scattered from the rotating substrate is received by the liquid guide corresponding to the recovery form of the processing liquid. A substrate processing apparatus comprising:
A substrate processing apparatus, wherein a maximum inner diameter of at least some of the plurality of liquid guides is larger than an inner diameter of a processing liquid channel corresponding to the liquid guide.
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