JP3871328B2 - COATING APPARATUS, LIQUID LEVEL MANAGEMENT METHOD AND MANAGEMENT APPARATUS, RESIST FILM-SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD AND PATTERN FORMING METHOD, AND PHOTOMASK MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、フォトレジスト等の塗布液をフォトマスクブランク等の基板に塗布するための塗布装置、フォトマスク等の製造に用いるレジスト膜付基板の製造方法及びその製造方法を用いたパターン形成方法とフォトマスクの製造方法、並びに液面レベル管理方法及び液面レベル管理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
フォトレジスト等の塗布液をフォトマスクブランク等の基板に塗布する塗布装置(コータ)として、近年、特許文献1に記載されているようなCAPコータが知られている。
【0003】
このCAPコータは、塗布液が溜められた液槽に毛管状隙間を有するノズルを沈めておき、吸着盤によって被塗布面が下方を向いた姿勢で保持された基板の当該被塗布面近傍まで、基板の幅方向へ延びたノズルを上昇させると共に毛管状隙間から塗布液を接液し、次いでノズルを被塗布面に亘って走査させることにより、被塗布面に塗布膜を形成するものである。このCAPコータは、被塗布面とノズル先端との間隔によって塗布厚を確実に調整することができるので、膜厚を正確に設定できる利点がある。このCAPコータは、大面積に均一な塗布膜を形成できるため、液晶表示装置や液晶表示装置の製造の際等に用いられる大型なフォトマスク等(例えば、一辺の長さが300mm以上の方形基板)、近年、基板サイズの大型化傾向が著しいものの製造の際のレジスト塗布に好適で、とりわけ、パターンの微細化の傾向にある薄膜トランジスタ製造用の微細パターンからなる露光光半透過領域を有するグレートーンマスクや、他の高密度パターンを有するフォトマスク等の製造のためのレジスト塗布に好適に用いることができる。
【0004】
このCAPコータにおいては、液槽に溜めた塗布液の液面レベルを一定に保っておかないと、塗布したときの膜厚の再現性が悪くなるという問題があり、液面レベルの厳密な管理が欠かせない。
【0005】
従来のCAPコータでは、液槽の外部に液槽内の液体が導かれた透明な連通管を設けると共に、その連通管の外周に光学式の液面センサを取り付け、その液面センサで連通管内の液面レベルを検出することにより、液槽内の塗布液の液面レベルを監視している。そして、液面レベルが基準位置を下回ったことを液面センサが検知して第1の検知信号(例:ON→OFF)を出力したとき、その第1の検知信号に応答して液槽内に塗布液を補充し、該補充により上昇する液面レベルが基準位置を上回ったことを液面センサが検知して第2の検知信号(例:OFF→ON)を出力したとき、その第2の検知信号に応答して液槽に対する塗布液の補充を停止し、それにより、液槽内の液面レベルを基準位置に管理しながら塗布処理を行うようにしている。
【0006】
ところで、この種の液面センサは、その特徴として、第1の検知信号(ON→OFF)を出力する位置と、第2の検知信号(OFF→ON)を出力する位置との間に差を有する。つまり、液面レベルが下降していき「ON→OFF」になる位置と、液面レベルが上昇していき「OFF→ON」になる位置とが全く同じ位置となることはなく、反応の仕方にヒステリシスを有している。そして、その特徴がある故に、従来のCAPコータでは、液量の減りを知らせる第1の検知信号が出力されてから液の補充を行って、第2の検知信号が出力された時点で補充を停止する、という制御を行うことで、液槽内の塗布液の液面レベルを一定に管理できるものとしている。
【0007】
図5を用いて詳しく述べる。図において、1は液槽(図示略)につながる連通管で、この連通管1内の液面レベルは、液槽内の液面レベルと等しくなる。2はその連通管1の外周に装着された光学式の液面センサ2である。この液面センサ2には、連通管1の内部に向けて光を出射する投光部と、反射光を受光する受光部(共に図示略)とが設けられており、ある一定のレベルで投光部から光を出射している。その光の当たるレベルに液体がないときは、連通管1の屈折率と、中の空気の屈折率との差が大きいため、投光部から出射された光は、連通管1の内面に反射して受光部へ戻り、液面センサ2は第1の検知信号(例:OFF信号)を出力する。また、連通管1の中に液体があるときは、連通管1の屈折率と、中の液体の屈折率との差が小さいため、投光部から出射した光は、ほとんど液体中に放射されて受光部に戻らず、液面センサは第2の検知信号(例:ON信号)を出力する。従って、この液面センサ2の出力する信号によって、連通管1内の液面レベルが基準位置に達しているか否かを判断することができる。
【0008】
例えば、今、液面レベルが基準位置を超えている状態で、液面センサ2がON信号を出力しているものとする。この状態から、液面レベルが下降していくと、図5(a)に示すように、ある位置で液面センサ2の信号が「ON→OFF」と切り替わる。従って、この信号の切り替わりにより、液面が基準位置を下回ったことを検出することができる。そこで、その信号に基づいて液槽への液の補充を開始する。そうすると、連通管1内の液面レベルが上昇していき、(b)に示すように、ある位置で液面センサ2の信号が「OFF→ON」に切り替わる。従って、この信号の切り替わりにより、液面レベルが基準位置を上回ったことを検出することができ、その信号に基づいて液の補充を停止する。このようにすることで、液面レベルを常に基準位置に保っておくことができる。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−62370号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したCAPコータにおいては、1回の塗布、即ち、ノズルが基板被塗布面上を1回で走査する、1枚の基板に対し塗布処理に用いる塗布液の量が極めて微量である。そのため、液面センサ2の感度の範囲内で1回分の減りを確実に検知することが難しい場合があった。例えば、図5(c)に示すように、1回の塗布処理による液面の低下がaである場合、液面センサ2は、Bのレベルで液面の低下を検知する感度しか備えていないので、実際の液面の低下を検知できない。従って、例えば、次の回の塗布処理による液面の低下、つまり、トータルで2a分の液面の低下があって初めて、液面レベルの低下を液面センサ2が検知することになる。そして、その時点で液の補充が行われて、基準に到達した時点で補充が停止される。
【0011】
このように、1回の処理における塗布液の消費量が極めて微量であるため、結果的に、複数回の塗布処理を経てからでないと、液面レベルを一定にするための補充動作が行われない。よって、1回目の塗布処理と2回目の塗布処理とが液面レベルの違う条件で行われることになり、結果的に、塗布膜厚の再現性が悪くなるという問題があった。
【0012】
本発明は、上記事情を考慮し、毎回の塗布処理を、常に同じ液面レベルで実施することができるようにし、それにより膜厚の再現性を向上させることができるようにした塗布装置、レジスト膜付基板の製造方法、パターン形成方法、及びフォトマスクの製造方法、並びに塗布装置の液面レベル管理方法及び管理装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための手段として、第1の手段は、
液槽に溜められた塗布液を毛細管現象によりノズルを介して被塗布面に接触させて供給しつつ、前記ノズルを前記被塗布面上で走査させることにより塗布をおこなう塗布装置において、
1回の塗布処理が終わる毎に、前記液槽内に溜められた塗布液の液面レベルが、毎回の塗布開始時において同じ液面レベルとなるように塗布液を液槽に補充する液面レベル管理装置を備えたことを特徴とする塗布装置である。
【0014】
第2の手段は、前記液面レベル管理装置は、前記液槽内に溜められた塗布液の液面レベルが基準位置を下回ったとき第1の検知信号を出力すると共に、基準位置を上回ったとき第2の検知信号を出力する液面センサを有し、且つ、1回の塗布処理が終わる毎に、前記液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、前記液槽内の液面レベルを、前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させる液面レベル下降制御手段と、
前記液面レベル下降制御手段によって液面レベルを下降させた状態から、前記液槽内に塗布液を補充して前記液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止する液面レベル上昇制御手段と、を備えたことを特徴とする第1の手段に記載の塗布装置である。
【0015】
第3の手段は、基板又はこの基板上に形成された薄膜上へレジストを塗布するレジスト塗布工程を有するレジスト膜付基板の製造方法であって、
前記レジスト塗布工程は、液槽に溜められた塗布液を、毛細管現象によりノズルを介して被塗布面に接触させて供給しつつ前記ノズルを前記被塗布面上で走査させることにより塗布をおこない、1回の塗布処理が終わる毎に前記液槽に溜められた塗布液の液面レベルが、毎回の塗布開始時において同じ液面レベルとなるように前記塗布液を前記液槽に補充する液面レベル管理方法によって、塗布開始時における前記液槽の液面レベルを管理しながら、レジストの塗布を行うことを特徴とするレジスト膜付基板の製造方法である。
【0016】
第4の手段は、前記液面レベル管理装置は、前記液槽内に溜められた塗布液の液面レベルが基準位置を下回ったとき第1の検知信号を出力すると共に、基準位置を上回ったとき第2の検知信号を出力する液面センサを用い、1回の塗布処理が終わる毎に、前記液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、前記液槽内の液面レベルを前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させ、その状態から、前記液槽内に塗布液を補充して液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止する方法であることを特徴とする第3の手段に記載のレジスト膜付基板の製造方法である。
【0017】
第5の手段は、基板又はこの基板上に形成された薄膜へレジスト塗布処理を施してレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、このレジスト膜形成工程で形成されたレジスト膜に所望パターンの露光及び現像処理を施してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、このレジストパターン形成工程で形成されたレジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行い、前記基板又は基板上に形成された薄膜に所望のパターンを形成するパターン形成工程とを有し、
前記レジスト膜形成工程を、第4の手段に記載のレジスト膜付基板の製造方法を用いて行うことを特徴とするパターン形成方法である。
【0018】
第6の手段は、基板上に形成された遮光膜にレジスト塗布処理を施してレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜形成工程で形成されたレジスト膜に所望パターンの露光及び現像処理を施してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターン形成工程で形成されたレジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行い、前記基板上に形成された遮光膜へ所望のパターンを形成するパターン形成工程とを有し、
前記レジスト膜形成工程を、第4の手段に記載のレジスト膜付基板の製造方法を用いて行うことを特徴とするフォトマスクの製造方法である。
【0019】
第7の手段は、液槽内に入れた塗布液の液面レベルを、当該液面レベルが基準位置を下回ったとき第1の検知信号を出力すると共に基準位置を上回ったとき第2の検知信号を出力する液面センサで監視して、液槽内の液面レベルを一定に管理しながら塗布処理を行う塗布装置において、
1回の塗布処理が終わる毎に、液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、液槽内の液面レベルを前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させ、その状態から、液槽内に塗布液を補充して液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止して、液面レベルを基準位置に保つことを特徴とする塗布装置の液面レベル管理方法である。
【0020】
第8の手段は、液槽内に入れた塗布液の液面レベルを、当該液面レベルが基準位置を下回ったとき第1の検知信号を出力すると共に基準位置を上回ったとき第2の検知信号を出力する液面センサで監視して、液槽内の液面レベルを一定に管理しながら塗布処理を行う塗布装置において、
1回の塗布処理が終わる毎に、液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、液槽内の液面レベルを前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させる液面レベル下降制御手段と、該液面レベル下降制御手段によって液面レベルを下降させた状態から、液槽内に塗布液を補充して液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止する液面レベル上昇制御手段と、を備えることを特徴とする塗布装置の液面レベル管理装置である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は実施形態の液面レベル管理方法を実施するための基本要素の説明図、図2は実施形態の管理方法の説明図、図3は実施形態の管理装置を含んだ塗布装置の具体的構成を示す側断面図、図4は図3のIV矢視方向から見た図である。
【0022】
図1は、液槽と連通管と液面センサの関係を示している。塗布液を溜める液槽3の外部に、液槽3内の塗布液が導かれる連通管1を設けており、その連通管1の外周に光学式の液面センサ2を取り付けてある。液面センサ2は、連通管1の内部に向けて光を出射する投光部と反射光を受光する受光部(共に図示略)とを有するもので、従来例で説明したものと同じ役割を果たす。即ち、液面レベルが基準位置を下回ったとき第1の検知信号(例:OFF信号)を出力し、基準位置を上回ったとき第2の検知信号(例:ON信号)を出力する。液槽3には、図には矢印で簡略化して示すが、塗布液を液槽3内に供給する液供給手段4と、塗布液を液槽1外に排出する液排出手段5とが設けられている。
【0023】
図2を用いて液面レベルを一定に管理する方法を説明する。ここでは、液槽については図示を省略してある。図において、点線Aは、液面センサ2が、液面の降下に従って第1の検知信号(例:OFF信号)を出力するレベル、点線Bは、液面センサ2が、液面の上昇に従って第2の検知信号(例:ON信号)を出力するレベルを示す。
【0024】
本実施形態の管理方法では、1回の塗布処理が終わって、(a)のように液量が減ったら、その液面レベルに関係なく、液槽3内の塗布液を、液排出手段5を制御して一部だけ抜くことにより、(b)のように、液槽3内の液面レベルを液面センサ2が確実に第1の検知信号(ON→OFF)を出力するレベルまで強制的に下降させる。次いで、その状態から、液排出手段4に代えて液供給手段4を制御することにより、液槽3内に塗布液を補充して、液槽3内の液面レベルを上昇させていき、(c)のように、液面センサ2が第2の検知信号(OFF→ON)を出力した時点で、塗布液の補充を停止する。このように、1回の塗布処理毎に、塗布液の抜き出しと補充を繰り返すことで、液面レベルを基準位置に保つようにする。
【0025】
このシーケンス操作は、制御手段によって自動的に行うことができる。その場合、制御手段には、1回の塗布処理が終わる毎に、液排出手段5を制御して液槽3内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、液槽3内の液面レベルを液面センサ2が第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させる液面レベル下降制御手段と、液面レベル下降制御手段によって液面レベルを下降させた状態から、液供給手段4を制御することにより、液槽3内に塗布液を補充し、液槽3内の液面レベルを上昇させていき、液面センサ2が第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止する液面レベル上昇制御手段とが含まれることになる。
【0026】
次に図3、図4を用いて、実施形態の管理装置を組み込んだ塗布装置について説明する。この塗布装置20は、例えば、液晶表示装置製造用のフォトマスクの素材となるフォトマスクブランク(遮光膜付き基板)21の遮光膜上に塗布液としてレジスト22を塗布するためのものであり、ダウンフローが形成されるクリーンルーム内に設置されている。フォトマスクブランク21は、吸着盤23に吸着されることで、塗布面を下に向けて配置されており、塗布装置20のノズル25に対して相対的に水平面内で走査される。
【0027】
塗布装置20のベースプレート26には、第1昇降機構27により昇降させられる支持フレーム28が設けられ、この支持フレーム28に、レジストを溜める液槽29が固定されている。また、支持フレーム28には、第2昇降機構30により昇降させられる支持ロッド31が設けられ、その支持ロッド31の上端に、毛管状隙間25aを有するノズル25が固定さている。液槽29は、上端面にスリット32を有する箱形のもので、ノズル25は、この液槽29の内部に収容され、ノズル25の先端がスリット32から露出している。そして、毛管状隙間25aを伝ってレジストがノズル25の先端に導かれるようになっている。
【0028】
液槽29内のノズル25を支持する支持ロッド31は、液槽29の底壁に形成した貫通孔33から液槽29内に挿通されており、その挿通部には、貫通孔33からのレジスト22の漏れ出しを防ぐための蛇腹状シール部材34が設けられている。
【0029】
また、図4に示すように、液槽29にはレジスト供給管41とレジスト排出管42とが接続されている。レジスト供給管41は、液槽29の側壁に形成した開口43に接続され、レジスト排出管42は、液槽29の底壁に形成した開口44に接続されている。レジスト供給管41は、レジストタンク45に貯留してあるレジスト22を、ポンプ46により、フィルタ47を介して液槽29に供給するものである。レジスト排出管42は、液槽29内のレジスト22を電磁弁48を開くことで、自然流出させてレジストタンク45に戻すものである。ポンプ46の駆動モータ49及び電磁弁48は、制御装置50によって駆動制御される。
【0030】
また、液槽29の外部には、液槽29内の液面レベルを測定するための連通管52が設けられている。この連通管52の下端は、液槽29の側壁に形成した開口53に接続されており、これにより、連通管52内に導かれるレジストの液面レベルが液槽29内のレジストの液面レベルと一致するようになっている。連通管52の外周には、液面レベルが基準位置にあるか否かを測定するための液面センサ55が装着されている。この液面センサ55の信号は制御装置50に入力されており、制御装置50は、液面センサ55の信号に基づいて電磁弁48及びポンプモータ49を制御することにより、前述した管理方法を実施して、液槽29内のレジスト22の液面レベルを一定に管理する。
【0031】
即ち、塗布装置による1回の塗布処理が終わる毎に、制御装置50は、まず、電磁弁48を開いて、液槽29内のレジスト22を適当量だけ排出させる。この操作を行うことによって、液面センサ55が液面レベルの所定以上の下降を検出したら〔図2(b)に示す状態〕、制御装置50は、電磁弁48を閉じて、ポンプモータ49を駆動し、液槽29にレジスト22を補充する。そして、その補充によって上昇する液面レベルが、基準位置に達したことを液面センサ52が検出したら〔図2(c)に示す状態〕、レジスト22の補充を停止する。このようにすることで、毎回の処理ごとに、全く同一の液面レベル条件で塗布作業を行うことができ、レジスト膜厚の再現性を向上させることができる。
【0032】
なお、この塗布装置20においては、制御装置50、レジスト供給管41、ポンプ46、モータ49等が液面レベル上昇制御手段に相当し、制御装置50、レジスト排出管42、電磁弁48等が液面レベル下降制御手段に相当する。
【0033】
次に、上述した液面管理方法を用いてフォトマスクを製造する方法について説明する。
まず、基板(例えば、390×610mm)上にクロム系材料を含む遮光膜が形成されたフォトマスクブランクを用意する。このフォトマスクブランク上へ、図3、図4を用いて説明した塗布装置を用いてレジストの塗布を行い、例えば1μmの厚さのレジスト膜を形成した。このレジスト膜の形成の際、上述したように、1回の塗布処理(1枚のフォトマスクブランクの塗布処理)が終了する毎に上述の液面レベル管理方法を用いて、液槽内の液面レベルがフォトマスクブランクへのレジスト塗布開始時と同じレベルとなるように、レジスト液を補充する構成とした。このようにして、フォトマスクブランクへのレジスト塗布を複数回実施したが、どのフォトマスクブランクについても、常に同等の厚さのレジスト膜を形成することができた。
【0034】
このフォトマスクブランクに形成されたレジスト膜に対し、レーザ描画装置を用いてパターン描画を施し、レジストを現像してレジストパターンを形成する。この形成されたレジストパターンをマスクとして遮光膜をエッチングし、さらに残存レジストパターンの剥離を行って、フォトマスクを製造した。その結果、フォトマスク間で、遮光膜パターンの寸法再現性の良好なフォトマスクを得ることができた。
【0035】
他方、従来の液面管理方法、即ちレジスト液の塗布処理において、塗布液の液面レベルが基準位置を下回ったことを液面センサが検知して塗布液を補充する管理方法を用いてレジスト膜の塗布を行ったところ、1回目の塗布ではセンサが液面レベルの変化を検知せず、5回目の塗布の途中においてセンサが液面レベルの変化を検知して、液槽へのレジスト液の補充が行われた。その結果、前記5回の塗布において、各々のフォトマスクブランクに形成されたレジスト膜の膜厚にはばらつきが生じてしまった。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液面レベルを再現性よく管理することができるため、膜厚の再現性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の液面レベル管理方法を実施するための基本要素の説明図である。
【図2】本発明の実施形態の管理方法の説明図である。
【図3】本発明の実施形態の管理装置を含んだ塗布装置の具体的構成を示す側断面図である。
【図4】図3のIV矢視方向から見た図である。
【図5】従来の液面レベルの管理方法の説明図である。
【符号の説明】
1 連通管
2 液面センサ
3 液槽
4 液供給手段
5 液排出手段
20 塗布装置
22 レジスト(塗布液)
25 ノズル
29 液槽
50 制御装置
52 連通管
55 液面センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, a coating apparatus for coating a coating liquid such as a photoresist on a substrate such as a photomask blank, a method for manufacturing a substrate with a resist film used for manufacturing a photomask, and a pattern formation using the manufacturing method. The present invention relates to a method, a photomask manufacturing method, a liquid level management method, and a liquid level management apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a coating apparatus (coater) for coating a coating liquid such as a photoresist on a substrate such as a photomask blank, a CAP coater described in
[0003]
In this CAP coater, a nozzle having a capillary gap is submerged in a liquid tank in which a coating solution is stored, and up to the vicinity of the coating surface of the substrate held by the suction disk in a posture in which the coating surface faces downward. A coating film is formed on the coated surface by raising the nozzle extending in the width direction of the substrate, contacting the coating solution through the capillary gap, and then scanning the nozzle over the coated surface. This CAP coater has the advantage that the coating thickness can be set accurately because the coating thickness can be reliably adjusted by the distance between the coated surface and the nozzle tip. Since this CAP coater can form a uniform coating film over a large area, a large-sized photomask or the like used for manufacturing a liquid crystal display device or a liquid crystal display device (for example, a rectangular substrate having a side length of 300 mm or more) In recent years, a gray tone having a semi-transparent region for exposure light composed of a fine pattern for manufacturing a thin film transistor, which is suitable for resist application in the manufacture of a substrate having a remarkable tendency to increase the size of the substrate, and which has a tendency to make the pattern finer. It can be suitably used for resist coating for the production of a mask, another photomask having a high-density pattern, or the like.
[0004]
In this CAP coater, unless the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank is kept constant, there is a problem that the reproducibility of the film thickness when applied is deteriorated, and the liquid level level is strictly controlled. Is indispensable.
[0005]
In the conventional CAP coater, a transparent communication pipe through which the liquid in the liquid tank is guided is provided outside the liquid tank, and an optical liquid level sensor is attached to the outer periphery of the communication pipe. The liquid level of the coating liquid in the liquid tank is monitored by detecting the liquid level. When the liquid level sensor detects that the liquid level has fallen below the reference position and outputs a first detection signal (eg, ON → OFF), the liquid tank is responsive to the first detection signal. When the liquid level sensor detects that the liquid level that has risen due to the replenishment exceeds the reference position and outputs a second detection signal (eg, OFF → ON), the second level is applied. In response to this detection signal, the replenishment of the coating liquid to the liquid tank is stopped, whereby the coating process is performed while managing the liquid level in the liquid tank at the reference position.
[0006]
By the way, this type of liquid level sensor is characterized in that there is a difference between the position where the first detection signal (ON → OFF) is output and the position where the second detection signal (OFF → ON) is output. Have. That is, the position where the liquid level decreases and becomes “ON → OFF” is not exactly the same as the position where the liquid level increases and becomes “OFF → ON”. Has hysteresis. And because of its characteristics, the conventional CAP coater performs replenishment of the liquid after the first detection signal that informs the decrease in the liquid amount is output, and replenishment when the second detection signal is output. By performing the control of stopping, the liquid level of the coating liquid in the liquid tank can be managed uniformly.
[0007]
This will be described in detail with reference to FIG. In the figure,
[0008]
For example, it is assumed that the
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-62370 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the CAP coater described above, the amount of coating liquid used for coating processing on a single substrate in which coating is performed once, that is, the nozzle scans the substrate coating surface at once, is extremely small. For this reason, it may be difficult to reliably detect one decrease within the range of the sensitivity of the
[0011]
As described above, since the amount of the coating liquid consumed in one process is extremely small, as a result, a replenishment operation for making the liquid level constant is performed only after a plurality of coating processes. Absent. Therefore, the first coating process and the second coating process are performed under different conditions of the liquid level, resulting in a problem that the reproducibility of the coating film thickness is deteriorated.
[0012]
In consideration of the above circumstances, the present invention enables a coating apparatus and a resist that can always perform the coating process at the same liquid level, thereby improving the reproducibility of the film thickness. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a substrate with a film, a pattern forming method, a method for manufacturing a photomask, a liquid level management method and a management device for a coating apparatus.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-mentioned problem, the first means is:
In a coating apparatus that performs coating by scanning the nozzle on the coated surface while supplying the coating liquid stored in the liquid tank in contact with the coated surface through a nozzle by capillary action,
The liquid level that replenishes the coating liquid to the liquid tank so that the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank becomes the same liquid level at the start of each coating every time one coating process is completed. A coating apparatus comprising a level management device.
[0014]
As a second means, the liquid level management device outputs a first detection signal when the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank falls below a reference position, and exceeds the reference position. A liquid level sensor that outputs a second detection signal, and each time one coating process is completed, by removing at least part of the coating liquid in the liquid tank, the liquid level in the liquid tank Liquid level lowering control means for forcibly lowering the level to a level at which the liquid level sensor outputs the first detection signal;
From the state where the liquid level is lowered by the liquid level lowering control means, the liquid tank is replenished with the coating liquid to raise the liquid level in the liquid tank, and the liquid level sensor is the second. And a liquid level rise control means for stopping the replenishment of the coating liquid when the detection signal is output. The coating apparatus according to the first means.
[0015]
The third means is a method for manufacturing a substrate with a resist film, which includes a resist coating step of coating a resist on a substrate or a thin film formed on the substrate,
The resist coating step is performed by scanning the nozzle on the coated surface while supplying the coating liquid stored in the liquid tank in contact with the coated surface through the nozzle by capillary action, The liquid level in which the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank is replenished to the liquid tank so that the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank becomes the same level at the start of each time coating is completed. A method of manufacturing a substrate with a resist film, wherein a resist is applied while managing a liquid level in the liquid tank at the start of application by a level management method.
[0016]
As a fourth means, the liquid level management device outputs a first detection signal when the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank falls below a reference position, and exceeds the reference position. When a liquid level sensor that outputs a second detection signal is used, each time one coating process is completed, at least part of the coating liquid in the liquid tank is withdrawn, whereby the liquid level in the liquid tank is The liquid level sensor is forcibly lowered to a level at which the first detection signal is output, and from this state, the liquid tank is replenished with a coating liquid to raise the liquid level in the liquid tank. The method for producing a substrate with a resist film according to a third means, wherein the replenishment of the coating liquid is stopped when the surface sensor outputs the second detection signal.
[0017]
The fifth means is a resist film forming step of forming a resist film by applying a resist coating process to the substrate or a thin film formed on the substrate, and exposing a desired pattern to the resist film formed in the resist film forming step. And a resist pattern forming process for forming a resist pattern by performing a developing process, and a resist pattern formed in this resist pattern forming process is used as a mask to perform an etching process, and a desired pattern is formed on the substrate or a thin film formed on the substrate. And a pattern forming step for forming
In the pattern forming method, the resist film forming step is performed by using the method for manufacturing a substrate with a resist film described in the fourth means.
[0018]
The sixth means is a resist film forming step of forming a resist film by applying a resist coating process to the light shielding film formed on the substrate, and exposing and developing a desired pattern on the resist film formed in the resist film forming step. A resist pattern forming process for forming a resist pattern by performing a process, and an etching process is performed using the resist pattern formed in the resist pattern forming process as a mask to form a desired pattern on the light-shielding film formed on the substrate A pattern forming process,
A method for producing a photomask, wherein the resist film forming step is performed using the method for producing a substrate with a resist film described in the fourth means.
[0019]
The seventh means outputs the first detection signal when the liquid level falls below the reference position and the second detection when the liquid level exceeds the reference position. In a coating device that performs a coating process while monitoring a liquid level sensor that outputs a signal and managing the liquid level in the liquid tank at a constant level,
Every time one coating process is completed, at least a part of the coating liquid in the liquid tank is removed to forcibly reduce the liquid level in the liquid tank to a level at which the liquid level sensor outputs the first detection signal. From this state, the coating liquid is replenished in the liquid tank to increase the liquid level in the liquid tank. When the liquid level sensor outputs the second detection signal, the coating liquid is replenished. The liquid level control method for a coating apparatus is characterized by stopping and maintaining the liquid level at a reference position.
[0020]
The eighth means outputs the first detection signal when the liquid level falls below the reference position and the second detection when the liquid level exceeds the reference position. In a coating device that performs a coating process while monitoring a liquid level sensor that outputs a signal and managing the liquid level in the liquid tank at a constant level,
Every time one coating process is completed, at least a part of the coating liquid in the liquid tank is removed to forcibly reduce the liquid level in the liquid tank to a level at which the liquid level sensor outputs the first detection signal. The liquid level lowering control means for lowering and the liquid level lowering by the liquid level lowering control means, the liquid level in the liquid tank is increased by replenishing the coating liquid in the liquid tank. And a liquid level rise control means for stopping the replenishment of the coating liquid when the liquid level sensor outputs a second detection signal.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of basic elements for carrying out the liquid level management method of the embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram of the management method of the embodiment, and FIG. 3 is a specific example of a coating apparatus including the management device of the embodiment. FIG. 4 is a side sectional view showing the configuration, and is a view seen from the direction of arrow IV in FIG.
[0022]
FIG. 1 shows the relationship among the liquid tank, the communication pipe, and the liquid level sensor. A
[0023]
A method of managing the liquid level at a constant level will be described with reference to FIG. Here, illustration of the liquid tank is omitted. In the figure, a dotted line A indicates a level at which the
[0024]
In the management method of the present embodiment, when the amount of liquid is reduced as shown in (a) after one coating process, the coating liquid in the
[0025]
This sequence operation can be automatically performed by the control means. In that case, the control means controls the liquid discharge means 5 and removes at least a part of the coating liquid in the
[0026]
Next, a coating apparatus incorporating the management apparatus of the embodiment will be described with reference to FIGS. The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
As shown in FIG. 4, a resist
[0030]
A
[0031]
That is, every time one coating process by the coating apparatus is completed, the
[0032]
In this
[0033]
Next, a method for manufacturing a photomask using the above-described liquid level management method will be described.
First, a photomask blank in which a light shielding film containing a chromium-based material is formed on a substrate (for example, 390 × 610 mm) is prepared. A resist was applied onto the photomask blank using the coating apparatus described with reference to FIGS. 3 and 4 to form a resist film having a thickness of, for example, 1 μm. When forming this resist film, as described above, every time one coating process (one photomask blank coating process) is completed, the liquid level in the liquid tank is used. The resist solution is replenished so that the surface level is the same as that at the start of resist application to the photomask blank. Thus, although the resist application to the photomask blank was performed a plurality of times, a resist film having an equivalent thickness could always be formed for any photomask blank.
[0034]
A pattern is drawn on the resist film formed on the photomask blank using a laser drawing apparatus, and the resist is developed to form a resist pattern. The light shielding film was etched using the formed resist pattern as a mask, and the remaining resist pattern was peeled off to manufacture a photomask. As a result, a photomask having a good dimensional reproducibility of the light shielding film pattern could be obtained between the photomasks.
[0035]
On the other hand, a resist film using a conventional liquid level management method, that is, a management method in which the liquid level sensor detects that the liquid level of the coating liquid has fallen below the reference position in the coating process of the resist liquid and replenishes the coating liquid. In the first application, the sensor does not detect the change in the liquid level, and the sensor detects the change in the liquid level in the middle of the fifth application. Replenishment was performed. As a result, the film thickness of the resist film formed on each photomask blank varied in the five times of application.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the liquid level can be managed with good reproducibility, the reproducibility of the film thickness can also be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of basic elements for carrying out a liquid level management method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a management method according to the embodiment of this invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing a specific configuration of a coating apparatus including a management apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view as seen from the direction of arrow IV in FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional liquid level management method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
25
Claims (6)
前記塗布装置は、前記液槽内に溜められた塗布液の液面レベルが、毎回の塗布開始時において同じ液面レベルとなるようにする液面レベル管理装置を備え、
前記液面レベル管理装置は、前記液槽内に溜められた塗布液の液面レベルが基準位置を下回ったとき第1の検知信号を出力すると共に、基準位置を上回ったとき第2の検知信号を出力する液面センサを有し、且つ、1回の塗布処理が終わる毎に、前記液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、前記液槽内の液面レベルを、前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させる液面レベル下降制御手段と、
前記液面レベル下降制御手段によって液面レベルを下降させた状態から、前記液槽内に塗布液を補充して前記液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止する液面レベル上昇制御手段と、を備えたことを特徴とする塗布装置。In a coating apparatus that performs coating by relatively scanning the nozzle on the surface to be coated while supplying the coating liquid stored in the liquid tank in contact with the surface to be coated through a nozzle by capillary action,
The coating apparatus includes a liquid level management device that causes the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank to be the same liquid level at the start of each application,
The liquid level management device outputs a first detection signal when the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank falls below a reference position, and outputs a second detection signal when the liquid level exceeds the reference position. The liquid level in the liquid tank is reduced by removing at least a part of the coating liquid in the liquid tank every time one coating process is completed. Liquid level lowering control means for forcibly lowering to a level at which the sensor outputs the first detection signal;
From the state where the liquid level is lowered by the liquid level lowering control means, the liquid tank is replenished with the coating liquid to raise the liquid level in the liquid tank, and the liquid level sensor is the second. And a liquid level rise control means for stopping the replenishment of the coating liquid when the detection signal is output.
前記レジスト塗布工程は、液槽に溜められた塗布液を、毛細管現象によりノズルを介して被塗布面に接触させて供給しつつ前記ノズルを前記被塗布面上で相対的に走査させることにより塗布をおこない、
前記液槽に溜められた塗布液の液面レベルが、毎回の塗布開始時において同じ液面レベルとなるように、液面レベル管理を行い、
前記液面レベル管理方法は、前記液槽内に溜められた塗布液の液面レベルが基準位置を下回ったとき第1の検知信号を出力すると共に、基準位置を上回ったとき第2の検知信号を出力する液面センサを用い、1回の塗布処理が終わる毎に、前記液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、前記液槽内の液面レベルを前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させ、その状態から、前記液槽内に塗布液を補充して液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止する方法であることを特徴とするレジスト膜付基板の製造方法。A method for manufacturing a substrate with a resist film, comprising a resist coating step of applying a resist onto a substrate or a thin film formed on the substrate,
In the resist coating step, the coating liquid stored in the liquid tank is applied by causing the nozzle to relatively scan on the surface to be coated while supplying the coating liquid in contact with the surface to be coated through a nozzle by capillary action. Do
Liquid level management is performed so that the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank is the same liquid level at the start of each application,
The liquid level management method outputs a first detection signal when the liquid level of the coating liquid stored in the liquid tank falls below a reference position, and outputs a second detection signal when the liquid level exceeds the reference position. The liquid level sensor outputs the liquid level in the liquid tank by removing at least part of the coating liquid in the liquid tank every time one coating process is completed. The detection signal is forcibly lowered to the level at which the detection signal is output, and from this state, the liquid tank is replenished with the coating liquid to raise the liquid level in the liquid tank, and the liquid level sensor is A method of manufacturing a substrate with a resist film, which is a method of stopping replenishment of a coating solution when a detection signal is output.
前記レジスト膜形成工程を、請求項2に記載のレジスト膜付基板の製造方法を用いて行うことを特徴とするパターン形成方法。A resist film forming step of forming a resist film by applying a resist coating process to the substrate or a thin film formed on the substrate, and exposing and developing a desired pattern on the resist film formed in the resist film forming step. A resist pattern forming step for forming a resist pattern, and an etching step for performing an etching process using the resist pattern formed in the resist pattern forming step as a mask to form a desired pattern on the substrate or a thin film formed on the substrate; Have
The pattern formation method characterized by performing the said resist film formation process using the manufacturing method of the board | substrate with a resist film of Claim 2 .
前記レジスト膜形成工程を、請求項2に記載のレジスト膜付基板の製造方法を用いて行うことを特徴とするフォトマスクの製造方法。A resist film forming process for forming a resist film by applying a resist coating process to the light shielding film formed on the substrate, and a resist pattern formed by subjecting the resist film formed in the resist film forming process to exposure and development of a desired pattern And a resist pattern forming step for forming a resist pattern and an etching step for performing a etching process using the resist pattern formed in the resist pattern forming step as a mask to form a desired pattern on the light-shielding film formed on the substrate. ,
A method for producing a photomask, wherein the resist film forming step is performed using the method for producing a substrate with a resist film according to claim 2 .
1回の塗布処理が終わる毎に、液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、液槽内の液面レベルを前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させ、その状態から、液槽内に塗布液を補充して液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止して、液面レベルを基準位置に保つことを特徴とする塗布装置の液面レベル管理方法。A liquid level that outputs a first detection signal when the liquid level falls below the reference position and outputs a second detection signal when the liquid level exceeds the reference position. In a coating device that performs coating while monitoring with a sensor and managing the liquid level in the liquid tank at a constant level,
Every time one coating process is completed, at least a part of the coating liquid in the liquid tank is removed to forcibly reduce the liquid level in the liquid tank to a level at which the liquid level sensor outputs the first detection signal. From this state, the coating liquid is replenished in the liquid tank to increase the liquid level in the liquid tank. When the liquid level sensor outputs the second detection signal, the coating liquid is replenished. A liquid level management method for a coating apparatus, characterized by stopping and maintaining the liquid level at a reference position.
1回の塗布処理が終わる毎に、液槽内の塗布液を少なくとも一部抜くことにより、液槽内の液面レベルを前記液面センサが第1の検知信号を出力するレベルまで強制的に下降させる液面レベル下降制御手段と、該液面レベル下降制御手段によって液面レベルを下降させた状態から、液槽内に塗布液を補充して液槽内の液面レベルを上昇させていき、前記液面センサが第2の検知信号を出力した時点で塗布液の補充を停止する液面レベル上昇制御手段と、を備えることを特徴とする塗布装置の液面レベル管理装置。A liquid level that outputs a first detection signal when the liquid level falls below the reference position and outputs a second detection signal when the liquid level exceeds the reference position. In a coating device that performs coating while monitoring with a sensor and managing the liquid level in the liquid tank at a constant level,
Every time one coating process is completed, at least a part of the coating liquid in the liquid tank is removed to forcibly reduce the liquid level in the liquid tank to a level at which the liquid level sensor outputs the first detection signal. The liquid level lowering control means for lowering and the liquid level lowering by the liquid level lowering control means, the liquid level in the liquid tank is increased by replenishing the coating liquid in the liquid tank. And a liquid level rise control means for stopping the replenishment of the coating liquid when the liquid level sensor outputs the second detection signal.
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