JP3946123B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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JP3946123B2
JP3946123B2 JP2002303076A JP2002303076A JP3946123B2 JP 3946123 B2 JP3946123 B2 JP 3946123B2 JP 2002303076 A JP2002303076 A JP 2002303076A JP 2002303076 A JP2002303076 A JP 2002303076A JP 3946123 B2 JP3946123 B2 JP 3946123B2
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像液やリンス液や純水などの処理液を半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板などの基板に供給して処理する基板処理装置に係り、特に処理液の流量を制御する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような基板処理装置では、例えば、現像液の吐出開始の際に現像液が所定流量になるまでに要する時間(すなわち、現像液の流量調整弁の弁体が所定開度になるまでの時間)、および、現像液の供給停止の際にそれに要する時間(すなわち、弁体が所定開度から全閉になるまでの時間)を調整したり、あるいは、処理液の供給流量を調整したりする必要がある。
【0003】
そのため、従来では、図の流量調整機構の構成図に示すように、処理液供給管01の途中箇所に流量調整弁02を設けている。
流量調整弁02は、弁体03のピストン04を圧縮コイルスプリング05によって全閉側に変位させるように付勢するとともに、エアー供給管06を通じてエアーを供給することにより、圧縮コイルスプリング05の付勢力に抗して弁体03を開くように、いわゆる単動式エアーシリンダで構成されている。
【0004】
エアー供給管06には、第1の一方弁07と第1の絞り弁08とを設けた弁開速度調整回路09と、第2の一方弁010と第2の絞り弁011とを設けた弁閉速度調整回路012とが介装され、第1および第2の絞り弁08,011の絞り量を調整することで、所定開度になるまでの時間(弁開速度)、および、所定開度から全閉になるまでの時間(弁閉速度)をそれぞれ調整するように構成されている。また、ピストン04に当接して弁体03の最大開度を調整するストッパーボルト013が設けられ、処理液の供給流量を調整するように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、第1および第2の絞り弁08,011の絞り量の調整やストッパーボルト013の調整を人為的に行うものであり、手間がかかるうえに、精度良く調整することが難しいという問題があった。
【0006】
また、処理液の供給流量を調整する場合、処理液供給管01に設けられた流量計(図示せず)の指示値を見ながら行っているが、近年では、スピンヘッドの多段化に伴い、処理液供給管01の本数が多くなるとともに、ストッパーボルト013の位置と流量計の位置とが離れる傾向にあり、流量計の指示値の確認に手間がかかり、処理液の供給流量の調整に手間がかかる欠点があった。
【0007】
更に、処理途中においては、ストッパーボルト013が固定されているため、処理液の供給元で圧力が変動し、それに起因して流量が変化した場合、処理液の供給流量も変動してしまう欠点があった。
【0008】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、処理液の供給量を、簡単な操作で精度良く調整できるようにすることを主たる目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1記載の発明は、基板を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に処理液を供給するノズルと、前記ノズルに接続された処理液供給管と、前記処理液供給管に設けられて処理液の流量を調整する流量調整弁とを備えた基板処理装置において、前記流量調整弁は、処理液供給路を開閉する弁体と、この弁体に連動連結されて弁体を開閉駆動する電動モータとを含み、かつ、前記電動モータを操作して弁体の開度および開閉速度を調整することにより、処理液の流量を制御する制御手段とを備え、前記処理液は現像液であり、かつ、前記制御手段は、基板に塗付されたフォトレジストが現像液とのヌレ性が良い場合には現像液の流量を少なくし、そのフォトレジストが現像液とのヌレ性が悪い場合には現像液の流量を多くするように、基板に塗付されたフォトレジストの種類に応じて現像液の流量を制御することを特徴とする。
【0010】
(作用・効果)
請求項1記載の発明によれば、電動モータにより弁体を開閉駆動して弁体の開度を調整することにより、処理液の流量を任意に設定することができる。しかも、制御手段で電動モータを操作して弁体の開閉速度を調整することにより、弁体の全閉状態から所定の開度まで開く時間、および、所定の開度から全閉状態に至るまでの時間をそれぞれ任意に調整することができる。
したがって、処理液の供給流量の調整を、人為的な操作によらずに手間少なく、しかも、流量計などで視覚的に確認したりせずに適切に設定して行うことができ、処理液の供給量を、簡単な操作で精度良く調整できる。
また、所定の開度から全閉状態に至るまでの時間を、全閉状態から所定の開度まで開く時間よりも長くするといった調整も容易に行うことができ、弁体をゆっくり閉じてノズルの先端にエアーが逆流するといったことを回避でき、基板の処理品質を向上できる。
【0011】
ところで、基板に種々のフォトレジストを塗付して現像処理を行うと、同一の条件で現像処理を行っているにもかかわらず、フォトレジストの種類によっては現像不良が生じたり、基板にパーティクル(フォトレジストの小さなカス)が付着するという不具合が生じることがある。本発明者らは、これらの原因を考究したところ、それらの原因が、フォトレジストと現像液とのヌレ性の違いにあることを見出すに至った。すなわち、現像液とのヌレ性が悪いフォトレジストの場合、現像液がはじかれるような状態になって、結果的にフォトレジストへの現像液の供給量が不足して現像不良を生じていた。逆に、ヌレ性が良いフォトレジストの場合は、ノズルを基板に近接した状態で移動させて、基板上に現像液を液盛りするときに、ノズルよりも先行して現像液がフォトレジスト上を流れる状態になる。この先行した現像液によりフォトレジストが溶解され、そのときに生じたフォトレジストのカスが、後続するノズルに付着してしまい、結果的に基板を汚染していたのである。
【0013】
求項に係る発明によれば、前述した考究結果に基づき、フォトレジストの種類に応じ、制御手段が電動モータを操作することにより、フォトレジストが現像液とのヌレ性が良い場合には現像液の流量を少なくし、そのフォトレジストが現像液とのヌレ性が悪い場合には現像液の流量を多くするように、現像液の流量を制御する。その結果、フォトレジストの種類にかかわらず、現像処理を良好に行える。
【0014】
また、請求項に記載の発明は、請求項1に記載の基板処理装置において、基板が円形の基板であり、かつ、ノズルが円形の前記基板の表面に沿って基板直径方向に移動するものであり、前記制御手段は、ノズルが基板の円中心から離れている場合には処理液の流量を少なくし、ノズルが基板の円中心の近くにある場合には処理液の流量を多くするように、ノズルの位置に応じて現像液の流量を制御する。
【0015】
(作用・効果)
円形基板の表面に沿ってノズルを直径方向に移動させて処理液を供給する場合、基板の円中心部に比べて、その円中心から離れた部位は表面積が狭いので、必要とする処理液も比較的に少ない。請求項に記載の発明は、この点に着目したもので、ノズルが基板の円中心から離れている場合には処理液の流量を少なくし、ノズルが基板の円中心の近くにある場合には処理液の流量を多くするように、ノズルの位置に応じて処理液の流量を制御することにより、処理に供されずに基板外に流れる処理液の量を極力少なくすることができる。したがって、処理液の無駄な供給を回避して消費量を少なくでき、経済性を向上できる。
【0016】
また、請求項に係る発明は、請求項1または2に記載の基板処理装置において、前記処理液供給管に設けられて処理液流量を測定する流量測定手段を備え、かつ、前記制御手段は、前記流量測定手段で測定される処理液流量が目標流量になるように前記電動モータを操作するフィードバック制御手段であることを特徴としている。
【0017】
(作用・効果)
請求項に係る発明によれば、実際の処理液流量が目標流量になっているかどうかを確認しながら、処理液流量を自動的に調整することができる。したがって、処理液の供給元で圧力変動が生じても、処理液の供給流量を目標流量に正確に維持でき、基板の処理品質を安定した状態で向上できる。
【0018】
本明細書は次のような課題解決手段も開示している。
(1) 基板上に現像液を液盛りして現像処理を行う現像処理方法において、基板に塗付されたフォトレジストが現像液とのヌレ性が良い場合には現像液の流量を少なくし、そのフォトレジストが現像液とのヌレ性が悪い場合には現像液の流量を多くすることを特徴とする現像処理方法。
【0019】
(作用・効果)
前記(1)の発明によれば、フォトレジストが現像液とのヌレ性が良い場合には、ノズルにフォトレジストのカスが付着して基板を汚染するという不都合を回避することができ、一方、フォトレジストが現像液とのヌレ性が悪い場合には、現像液の供給量が不足して現像不良が生じるといった不都合を回避することができ、フォトレジストの種類にかかわらず、現像処理を良好に行うことができる。
【0020】
(2)処理液を供給するノズルを円形基板の表面に沿って基板直径方向に移動させることにより、基板上に処理液を供給して基板に所望の処理を行う基板処理方法において、ノズルが基板の円中心から離れている場合には処理液の流量を少なくし、ノズルが基板の円中心の近くにある場合には処理液の流量を多くすることを特徴とする基板処理方法。
【0021】
前記(2)の発明によれば、ノズルの位置に応じて処理液の流量を変えることにより、処理に供されずに基板外に流れる処理液の量を極力少なくすることができる。したがって、処理液の無駄な供給を回避して消費量を少なくでき、経済性を向上できる。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る基板処理装置の実施例を示す全体構成図である。本実施例では、基板上に現像液を供給して基板上に現像液を液盛することにより、基板の現像処理を行う現像処理装置を例に採って説明する。
【0023】
図1おいて、符号1は円形の基板であり、例えば半導体ウエハである。基板1は、基板保持手段としての基板載置台2に吸着保持される。基板載置台2の下面中心部に電動モータ3の駆動軸が連動連結され、基板1を水平姿勢で回転できるように構成されている。
【0024】
基板載置台2に保持された基板1の上方に、基板1に処理液としての現像液を供給するノズル4が設けられている。ノズル4は、図2の平面図に示すように、長方形状に形成されており、その下面に現像液を吐出するスリット5が設けられている。このノズル4が。円形の基板1の表面に沿って基板直径方向に移動可能に構成されている。
【0025】
ノズル4に、現像液タンク(図示せず)に接続する処理液供給管6が接続されている。処理液供給管6には、フィルター7と流量測定手段としての流量計8と流量調整弁9とが設けられている。
【0026】
流量調整弁9は、図3の縦断面図に示すように、現像液の供給流路を形成した弁箱10内に、供給流路の開閉する弁体11を設けて構成されている。弁体11に中空で横断面形状角形の弁棒12が一体連結されるとともに、弁棒12の先端にナット13が連接されている。ナット13に、電動モータ14によって駆動回転されるネジ軸15が螺合され、電動モータ14の正逆転により、弁体11を開閉駆動し、その開度や開閉速度を任意に調整できるように構成されている。電動モータ14は、例えばステッピングモータで構成させている。
【0027】
流量調整弁9には、制御手段(具体的にはフィードバック制御手段)としてのコントローラ16が接続されている。コントーラ16は、メインコントローラ17から現像液流量の経時的な変化パターンを目標値として与えられる。さらに、コントローラ16は、流量計8から現像液の測定流量が与えられ、その測定流量が目標値に一致するように、流量調整弁9の電動モータ14を操作して弁体11の開度および開閉速度を調整することにより、現像液の流量を制御する。
【0028】
メインコントローラ17からコントローラ16に与えられる現像液流量の目標値について説明する。図4に示すように、現像液流量の目標値は現像液流量の経時的な変化パターンとして与えられる。本実施例では、現像液流量の目標値が2種類用意されている。一つは、基板1に塗付されたフォトレジストが現像液とのヌレ性が比較的に良い場合に設定される目標値Aである。もう一つは、基板1に塗付されたフォトレジストが現像液とのヌレ性が比較的に悪い場合に設定される目標値Bである。目標値Aは比較的に現像液の流量が少なく設定され、目標値Bは比較的に現像液の流量が多く設定されている。
【0029】
フォトレジストと現像液とのヌレ性が良い場合、ノズル4を基板1の表面に近接させた状態で基板表面に沿って移動させながら現像液を吐出すると、現像液がノズル4よりも先行して基板表面に広がる傾向がある。ノズル4よりも先行して広がった現像液によってフォトレジストが溶解する。そのときに生じたフォトレジストのカスが後続するノズル4に付着して、基板1の表面を汚染することがある。このように現像液に対してヌレ性の良いフォトレジストの場合に、現像液の供給量を比較的に少なくすることにより、ノズル4よりも先行して現像液が広がるという現象を抑制して、基板1の汚染を防止することができる。
【0030】
一方、フォトレジストと現像液とのヌレ性が悪い場合、ノズル4から吐出された現像液が基板表面上を広がりにくいので、結果としてフォトレジストに供給される現像液が不足して現像不良が生じることがある。このように現像液に対してヌレ性の悪いフォトレジストの場合に、現像液の供給量を比較的に多くすることにより、現像液の広がりを助長して、現像不良を防止することができる。
【0031】
なお、本実施例では現像液流量の2種類の目標値を用いたが、レジストの種類に応じて更に多くの目標値を準備すれば一層、基板処理の品質向上を図ることができる。
【0032】
また、本実施例で設定される目標値A、Bの別の特徴は、ノズル4が基板1の円中心から離れている場合には現像液の流量を少なくし、ノズル4が基板1の円中心の近くにある場合には現像液の流量を多くするように、ノズル4の位置に応じて現像液の流量目標値を変えた点にある。具体的には、ノズル4が基板1の端部から中心部に近づくに従って流量目標値が次第に多くなり、ノズル4が基板1の中心部から遠ざかるに従って流量目標値が次第に少なくなっている。
【0033】
このようにノズル4の位置に応じて流量目標値を変える理由は次のとおりである。ノズル4が円形基板の端部に対向しているとき、ノズル4から現像液の供給を受けるべき基板部位の面積は小さい。一方、ノズル4が円形基板の中心部の対向しているとき、ノズル4から現像液の供給を受けるべき基板部位の面積は大きい。したがって、ノズル4の位置に関わらず流量目標値を一定にしておくと、その目標値は面積の大きな基板中心部に合わせて多めの流量値に設定しておく必要があるので、面積の小さな基板端部では基板処理に供されずに無駄に捨てられる現像液の量が多くなってしまう。本実施例ではこのような現像液の無駄をなくすために、基板端部に近いほど流量目標値を小さく設定している。
【0034】
本実施例で設定される目標値A、Bの更に別の特徴は、現像液の吐出開始の際に、現像液が所定流量になるまでに要する時間T(すなわち、流量調整弁9の弁体11が所定開度になるまでの時間)、および、現像液の供給停止の際にそれに要する時間T(すなわち、弁体11が所定開度から全閉になるまでの時間)を設定した点にある。例えば、現像液の供給停止を急激に行う(弁体11を急に閉じる)と、それまでの現像液の吐出勢いによりノズル4の内部に貯留されるべき現像液でも吐出され、それと入れ代わりにノズル4の内部に空気が進入し、次の基板現像処理のときに現像液に混ざって気泡が吐出され、この気泡が基板表面に付着することにより、現像不良が発生することがある。本実施例では現像液の供給停止に要する時間Tを遅く(例えば、吐出開始に要する時間Tが0.5±0.1秒であるのに対して、供給停止に要する時間Tを1.2±0.1秒に)設定しておくことにより、上記の不都合を回避している。
【0035】
次に上述した構成を備えた実施例装置の動作を説明する。
メインコントローラ17は、基板1に塗付されたフォトレジストの種類に応じた、現像液の流量目標値の変化パターンを選択する。本実施例では図4に示した目標値A、Bのいずれかの変化パターンが選択される。メインコントローラ17は、選択した目標値変化パターンを参照して現像液の吐出開始から供給停止までの時々刻々の流量目標値をコントローラ16に順に与える。コントローラ16は、流量計8で測定された現像液の流量が、時々刻々に与えられる流量目標値に一致するように、流量制御弁9の電動モータ14を操作して弁体11の開度および開閉速度を調整する。
【0036】
具体的には、図4に示した目標値A、Bのいずれかに従って、現像液の吐出開始の際は、所定流量になるまで弁体11が所定の速度で開かれてゆく。所定の流量になった後は、ノズル4が基板端部から基板中心部に向かうに従って次第に弁体11が開かれてゆくことにより、現像液の流量が次第に増えて行く。ノズル4が基板中心部にあるときは弁体11が一定の開度に維持されることにより、現像液の流量が一定値に維持される。ノズル4が基板中心部から遠ざかるに従って弁体11が閉じられてゆくことにより、現像液の流量が次第に減ってゆく。そして、所定流量に達すると、弁体11がゆっくりと閉じられて現像液の供給が停止される。
【0037】
以上の現像液の流量制御は、流量計8で測定された現像液流量が、メインコントローラ17から時々刻々に設定される流量目標値に一致するよう電動モータが操作されるフィードバック制御であるので、現像液の供給元で圧力変動が発生しても、処理液の供給流量を目標値に正確に維持することができる。
【0038】
上述実施例では、現像処理装置を例に採って説明したが、本発明は、基板に薬液などの処理液を供給して処理を行う種々の基板処理装置に適用することができる。
【0039】
また、本発明は、スリット5を設けたノズル4を備える基板処理装置に限らず、例えば、円孔を設けたノズルなど、各種のノズルを備える基板処理装置に適用できる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電動モータにより弁体を開閉駆動して弁体の開度を調整することにより、処理液の流量を任意に設定することができる。しかも、制御手段で電動モータを操作して弁体の開閉速度を調整することにより、弁体の全閉状態から所定の開度まで開く時間、および、所定の開度から全閉状態に至るまでの時間をそれぞれ任意に調整することができる。したがって、処理液の供給流量の調整を、人為的な操作によらずに手間少なく、しかも、流量計などで視覚的に確認したりせずに適切に設定して行うことができ、処理液の供給量を、簡単な操作で精度良く調整できる。また、所定の開度から全閉状態に至るまでの時間を、全閉状態から所定の開度まで開く時間よりも長くするといった調整も容易に行うことができ、弁体をゆっくり閉じてノズルの先端にエアーが逆流するといったことを回避でき、基板の処理品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板処理装置の実施例を示す全体構成図である。
【図2】実施例装置の要部の平面図である。
【図3】流量調整弁の縦断面図である。
【図4】現象液の流量目標値の経時的変化を示すグラフである。
【図5】従来の流量調整機構の構成図である。
【符号の説明】
1…基板
2…基板載置台(基板保持手段)
4…ノズル
6…処理液供給管
8…流量計(流量測定手段)
9…流量調整弁
11…弁体
14…電動モータ
16…コントローラ(制御手段)
17…メインコントローラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus for supplying a processing solution such as a developing solution, a rinsing solution or pure water to a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display, and in particular, a technique for controlling the flow rate of the processing solution. About.
[0002]
[Prior art]
In such a substrate processing apparatus, for example, the time required for the developer to reach a predetermined flow rate when starting the discharge of the developer (that is, the time until the valve body of the flow rate adjustment valve of the developer reaches a predetermined opening) ) And the time required for stopping the supply of the developing solution (that is, the time until the valve element is fully closed from the predetermined opening), or the supply flow rate of the processing solution is adjusted. There is a need.
[0003]
Therefore, conventionally, as shown in the block diagram of the flow rate adjusting mechanism in FIG. 5, a flow rate adjusting valve 02 is provided at a midpoint of the processing liquid supply pipe 01.
The flow regulating valve 02 urges the piston 04 of the valve body 03 to be displaced to the fully closed side by the compression coil spring 05, and supplies air through the air supply pipe 06, thereby urging the compression coil spring 05. It is comprised with what is called a single action type air cylinder so that the valve body 03 may open against this.
[0004]
The air supply pipe 06 is provided with a valve opening speed adjustment circuit 09 provided with a first one valve 07 and a first throttle valve 08, and a valve provided with a second one valve 010 and a second throttle valve 011. A closing speed adjustment circuit 012 is interposed, and by adjusting the throttle amounts of the first and second throttle valves 08 and 011, the time until the predetermined opening degree (valve opening speed), and the predetermined opening degree The time until the valve is fully closed (valve closing speed) is adjusted. Further, a stopper bolt 013 for adjusting the maximum opening degree of the valve body 03 in contact with the piston 04 is provided to adjust the supply flow rate of the processing liquid.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally, the adjustment of the throttle amount of the first and second throttle valves 08 and 011 and the adjustment of the stopper bolt 013 are artificially performed, which is troublesome and difficult to adjust accurately. There was a problem.
[0006]
Further, when adjusting the supply flow rate of the processing liquid, it is performed while looking at the indicated value of a flow meter (not shown) provided in the processing liquid supply pipe 01, but in recent years, with the increase in the number of spin heads, As the number of processing liquid supply pipes 01 increases, the position of the stopper bolt 013 and the position of the flowmeter tend to be separated, which takes time to check the indicated value of the flowmeter, and it takes time to adjust the supply flow rate of the processing liquid. There was a drawback.
[0007]
Further, since the stopper bolt 013 is fixed in the middle of the processing, when the pressure varies at the processing liquid supply source and the flow rate changes due to this, there is a disadvantage that the processing liquid supply flow rate also varies. there were.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and a main object of the present invention is to make it possible to accurately adjust the supply amount of the processing liquid with a simple operation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in claim 1 is a substrate holding means for holding a substrate, a nozzle for supplying a processing liquid to the substrate held by the substrate holding means, a processing liquid supply pipe connected to the nozzle, In the substrate processing apparatus provided with a flow rate adjusting valve that is provided in the processing liquid supply pipe and adjusts the flow rate of the processing liquid, the flow rate adjusting valve is coupled to the valve body that opens and closes the processing liquid supply path. And a control means for controlling the flow rate of the processing liquid by adjusting the opening degree and the opening / closing speed of the valve body by operating the electric motor . The processing solution is a developing solution, and the control means reduces the flow rate of the developing solution when the photoresist applied to the substrate has good wettability with the developing solution, and the photoresist is used as the developing solution. Develop if the dullness is poor To increase the flow rate, and controlling the flow rate of the developing solution according to the type of photoresist that is attached coating to the substrate.
[0010]
(Action / Effect)
According to the first aspect of the invention, the flow rate of the processing liquid can be arbitrarily set by adjusting the opening degree of the valve body by opening and closing the valve body by the electric motor. Moreover, by adjusting the opening / closing speed of the valve body by operating the electric motor by the control means, the time for opening the valve body from the fully closed state to the predetermined opening degree, and from the predetermined opening degree to the fully closed state The time can be adjusted arbitrarily.
Therefore, adjustment of the supply flow rate of the processing liquid can be carried out by setting it appropriately with little effort and without manually checking it with a flow meter. The supply amount can be adjusted with a simple operation with high accuracy.
In addition, it is possible to easily adjust the time from the predetermined opening to the fully closed state to be longer than the time to open from the fully closed state to the predetermined opening. It is possible to avoid the backflow of air at the tip and improve the processing quality of the substrate.
[0011]
By the way, when various photoresists are applied to the substrate and developed, development failure may occur depending on the type of photoresist, or particles ( There may be a problem that a small residue of photoresist) adheres. The present inventors have studied these causes, and have found that these causes are due to the difference in wettability between the photoresist and the developer. That is, in the case of a photoresist having poor wetting with the developer, the developer is repelled, resulting in insufficient development amount due to insufficient supply of the developer to the photoresist. Conversely, in the case of a photoresist with good wettability, the developer moves on the photoresist ahead of the nozzle when the nozzle is moved close to the substrate and the developer is deposited on the substrate. It will be in a flowing state. The photoresist was dissolved by the preceding developing solution, and the residue of the photoresist generated at that time adhered to the subsequent nozzle, resulting in contamination of the substrate.
[0013]
According to the invention of Motomeko 1, based on the elaboration result of the above, according to the type of photoresist, the control unit operates the electric motor, when the photoresist is a good wettability with the developer The flow rate of the developing solution is controlled so that the flow rate of the developing solution is decreased and the flow rate of the developing solution is increased when the photoresist has poor wettability with the developing solution. As a result, regardless of the type of photoresist, the development process can be performed satisfactorily.
[0014]
The invention according to claim 2, in the substrate processing apparatus according to claim 1, the substrate is a circular substrate, and that the nozzle is moved in the substrate diameter direction along the surface of the circular of the substrate The control means reduces the flow rate of the processing liquid when the nozzle is away from the center of the circle of the substrate, and increases the flow rate of the processing liquid when the nozzle is near the center of the circle of the substrate. In addition, the flow rate of the developer is controlled in accordance with the position of the nozzle.
[0015]
(Action / Effect)
When supplying the processing liquid by moving the nozzle in the diametrical direction along the surface of the circular substrate, the surface area away from the center of the circle is narrower than the center of the circle of the substrate. Relatively few. The invention according to claim 2 pays attention to this point. When the nozzle is away from the center of the circle of the substrate, the flow rate of the processing liquid is reduced, and when the nozzle is near the center of the circle of the substrate. By controlling the flow rate of the processing liquid according to the position of the nozzle so as to increase the flow rate of the processing liquid, the amount of the processing liquid that flows out of the substrate without being subjected to the processing can be reduced as much as possible. Therefore, wasteful supply of the processing liquid can be avoided to reduce the consumption amount, and the economy can be improved.
[0016]
The invention according to claim 3 is the substrate processing apparatus according to claim 1 or 2 , further comprising a flow rate measuring unit provided in the processing solution supply pipe for measuring a processing solution flow rate, and the control unit includes The feedback control means operates the electric motor so that the treatment liquid flow rate measured by the flow rate measurement means becomes a target flow rate.
[0017]
(Action / Effect)
According to the third aspect of the present invention, the processing liquid flow rate can be automatically adjusted while confirming whether the actual processing liquid flow rate is the target flow rate. Therefore, even if pressure fluctuation occurs at the supply source of the processing liquid, the supply flow rate of the processing liquid can be accurately maintained at the target flow rate, and the processing quality of the substrate can be improved in a stable state.
[0018]
The present specification also discloses means for solving the following problems.
(1) In a development processing method in which a developing solution is deposited on a substrate and the developing treatment is performed, when the photoresist applied to the substrate is good in terms of wettability with the developing solution, the flow rate of the developing solution is reduced, A developing method characterized in that the flow rate of the developing solution is increased when the photoresist has poor wettability with the developing solution.
[0019]
(Action / Effect)
According to the invention of (1), in the case where the photoresist has good wettability with the developer, it is possible to avoid the disadvantage that the residue of the photoresist adheres to the nozzle and contaminates the substrate, If the photoresist has poor wetting with the developer, it is possible to avoid problems such as insufficient supply of the developer and poor development, and the development process is improved regardless of the type of photoresist. It can be carried out.
[0020]
(2) In a substrate processing method for supplying a processing liquid onto a substrate and performing a desired processing on the substrate by moving a nozzle for supplying the processing liquid in the substrate diameter direction along the surface of the circular substrate, the nozzle is the substrate. A substrate processing method characterized in that the flow rate of the processing liquid is reduced when it is far from the center of the circle, and the flow rate of the processing liquid is increased when the nozzle is near the center of the circle of the substrate.
[0021]
According to the invention (2), by changing the flow rate of the processing liquid according to the position of the nozzle, the amount of the processing liquid that flows out of the substrate without being subjected to the processing can be reduced as much as possible. Therefore, wasteful supply of the processing liquid can be avoided to reduce the consumption amount, and the economy can be improved.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. In this embodiment, a description will be given by taking as an example a development processing apparatus that performs development processing on a substrate by supplying the developer on the substrate and depositing the developer on the substrate.
[0023]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a circular substrate, for example, a semiconductor wafer. The substrate 1 is sucked and held on a substrate mounting table 2 as a substrate holding means. The drive shaft of the electric motor 3 is interlocked and connected to the center of the lower surface of the substrate platform 2 so that the substrate 1 can be rotated in a horizontal posture.
[0024]
A nozzle 4 for supplying a developing solution as a processing solution to the substrate 1 is provided above the substrate 1 held on the substrate mounting table 2. As shown in the plan view of FIG. 2, the nozzle 4 is formed in a rectangular shape, and a slit 5 for discharging the developer is provided on the lower surface thereof. This nozzle 4 is. It is configured to be movable in the diameter direction of the substrate along the surface of the circular substrate 1.
[0025]
A processing liquid supply pipe 6 connected to a developer tank (not shown) is connected to the nozzle 4. The processing liquid supply pipe 6 is provided with a filter 7, a flow meter 8 as a flow rate measuring means, and a flow rate adjusting valve 9.
[0026]
As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3, the flow rate adjusting valve 9 is configured by providing a valve body 11 that opens and closes a supply flow path in a valve box 10 that forms a supply flow path for a developer. A valve rod 12 having a hollow shape and a square cross section is integrally connected to the valve body 11, and a nut 13 is connected to the tip of the valve rod 12. A screw shaft 15 driven and rotated by an electric motor 14 is screwed onto the nut 13, and the valve body 11 is driven to open and close by forward and reverse rotation of the electric motor 14, and the opening degree and opening / closing speed can be arbitrarily adjusted. Has been. The electric motor 14 is composed of, for example, a stepping motor.
[0027]
A controller 16 serving as a control means (specifically a feedback control means) is connected to the flow rate adjusting valve 9. The controller 16 is given a change pattern of the developer flow rate with time as a target value from the main controller 17. Further, the controller 16 is supplied with the measured flow rate of the developer from the flow meter 8 and operates the electric motor 14 of the flow rate adjusting valve 9 so that the measured flow rate matches the target value. The flow rate of the developer is controlled by adjusting the opening / closing speed.
[0028]
The target value of the developer flow rate given from the main controller 17 to the controller 16 will be described. As shown in FIG. 4, the target value of the developer flow rate is given as a change pattern of the developer flow rate over time. In this embodiment, two types of target values for the developer flow rate are prepared. One is a target value A that is set when the photoresist applied to the substrate 1 has a relatively good wettability with the developer. The other is a target value B that is set when the photoresist applied to the substrate 1 has relatively poor wetting with the developer. The target value A is set with a relatively small flow rate of the developing solution, and the target value B is set with a relatively high flow rate of the developing solution.
[0029]
When the wettability between the photoresist and the developer is good, when the developer is discharged while moving the nozzle 4 along the substrate surface in the state of being close to the surface of the substrate 1, the developer comes before the nozzle 4. There is a tendency to spread on the substrate surface. The photoresist is dissolved by the developer that has spread before the nozzle 4. The residue of the photoresist generated at that time may adhere to the subsequent nozzle 4 and contaminate the surface of the substrate 1. In this way, in the case of a photoresist having a good wettability with respect to the developing solution, the phenomenon that the developing solution spreads before the nozzle 4 is suppressed by relatively reducing the supply amount of the developing solution, Contamination of the substrate 1 can be prevented.
[0030]
On the other hand, when the wettability between the photoresist and the developer is poor, the developer discharged from the nozzle 4 is difficult to spread on the surface of the substrate. As a result, the developer supplied to the photoresist is insufficient and development failure occurs. Sometimes. In this way, in the case of a photoresist having poor wetting with respect to the developer, by increasing the supply amount of the developer, the spread of the developer can be promoted and development failure can be prevented.
[0031]
In this embodiment, two types of target values of the developer flow rate are used. However, if more target values are prepared according to the type of resist, the substrate processing quality can be further improved.
[0032]
Further, another feature of the target values A and B set in this embodiment is that when the nozzle 4 is away from the center of the circle of the substrate 1, the flow rate of the developer is reduced, and the nozzle 4 becomes a circle of the substrate 1. In the case of being near the center, the target flow rate of the developer is changed in accordance with the position of the nozzle 4 so as to increase the flow rate of the developer. Specifically, the target flow rate gradually increases as the nozzle 4 approaches the center from the end of the substrate 1, and the target flow rate gradually decreases as the nozzle 4 moves away from the center of the substrate 1.
[0033]
The reason why the flow rate target value is changed according to the position of the nozzle 4 in this way is as follows. When the nozzle 4 faces the end of the circular substrate, the area of the substrate portion that is to be supplied with the developer from the nozzle 4 is small. On the other hand, when the nozzle 4 is opposed to the central portion of the circular substrate, the area of the substrate portion to be supplied with the developer from the nozzle 4 is large. Therefore, if the flow rate target value is kept constant regardless of the position of the nozzle 4, it is necessary to set the target value to a larger flow rate value in accordance with the central portion of the substrate having a large area. At the end, the amount of developer that is not used for substrate processing and is wasted is increased. In this embodiment, in order to eliminate such waste of the developing solution, the flow rate target value is set to be smaller as it is closer to the edge of the substrate.
[0034]
Another feature of the target values A and B set in this embodiment is that the time T O required for the developer to reach a predetermined flow rate at the start of the discharge of the developer (that is, the valve of the flow rate adjusting valve 9). The time until the body 11 reaches a predetermined opening) and the time T C required for stopping the supply of the developer (that is, the time until the valve body 11 is fully closed from the predetermined opening) are set. In the point. For example, carried out rapidly stop the supply of the developing solution and (suddenly closing the valve body 11), so far discharged but the developer or to be stored in the nozzle 4 by the discharge force of the developing solution, it and reverses the functions of When air enters the nozzle 4 and is mixed with the developer during the next substrate development process, bubbles are ejected, and the bubbles adhere to the substrate surface, which may cause development failure. Slow the time T C required for the supply stop of the developer in the present embodiment (for example, while the time T O required for ejection start is 0.5 ± 0.1 seconds, the time T C required for outage The above-mentioned inconvenience is avoided by setting (1.2 ± 0.1 seconds).
[0035]
Next, the operation of the embodiment apparatus having the above-described configuration will be described.
The main controller 17 selects a change pattern of the flow rate target value of the developer according to the type of the photoresist applied to the substrate 1. In this embodiment, one of the change patterns of the target values A and B shown in FIG. 4 is selected. The main controller 17 refers to the selected target value change pattern, and sequentially gives the target flow rate value every moment from the start of the discharge of the developer to the stop of the supply to the controller 16. The controller 16 operates the electric motor 14 of the flow rate control valve 9 so that the flow rate of the developer measured by the flow meter 8 matches the flow rate target value given every moment. Adjust the opening and closing speed.
[0036]
Specifically, according to any one of the target values A and B shown in FIG. 4, the valve body 11 is opened at a predetermined speed until the predetermined flow rate is reached when the discharge of the developer is started. After the predetermined flow rate is reached, the flow rate of the developer gradually increases as the nozzle 4 gradually opens as the nozzle 4 moves from the substrate end toward the center of the substrate. When the nozzle 4 is at the center of the substrate, the valve body 11 is maintained at a constant opening, so that the flow rate of the developer is maintained at a constant value. As the nozzle 4 is moved away from the center of the substrate, the valve body 11 is closed, whereby the flow rate of the developing solution is gradually reduced. When the predetermined flow rate is reached, the valve body 11 is slowly closed and the supply of the developer is stopped.
[0037]
The above developer flow rate control is feedback control in which the electric motor is operated so that the developer flow rate measured by the flow meter 8 matches the flow rate target value set from the main controller 17 every moment. Even if a pressure fluctuation occurs at the developer supply source, the supply flow rate of the processing solution can be accurately maintained at the target value.
[0038]
In the above-described embodiments, the development processing apparatus has been described as an example. However, the present invention can be applied to various substrate processing apparatuses that perform processing by supplying a processing liquid such as a chemical solution to the substrate.
[0039]
The present invention is not limited to the substrate processing apparatus provided with the nozzle 4 provided with the slit 5, and can be applied to a substrate processing apparatus provided with various nozzles such as a nozzle provided with a circular hole.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the flow rate of the processing liquid can be arbitrarily set by opening and closing the valve body by the electric motor and adjusting the opening degree of the valve body. Moreover, by adjusting the opening / closing speed of the valve body by operating the electric motor by the control means, the time for opening the valve body from the fully closed state to the predetermined opening degree, and from the predetermined opening degree to the fully closed state The time can be adjusted arbitrarily. Therefore, adjustment of the supply flow rate of the processing liquid can be carried out by setting it appropriately with little effort and without manually checking it with a flow meter. The supply amount can be adjusted with a simple operation with high accuracy. In addition, it is possible to easily adjust the time from the predetermined opening to the fully closed state to be longer than the time to open from the fully closed state to the predetermined opening. It is possible to avoid the backflow of air at the tip and improve the processing quality of the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a main part of the embodiment device.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a flow rate adjusting valve.
FIG. 4 is a graph showing a change with time of a flow rate target value of a phenomenon liquid.
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional flow rate adjusting mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate 2 ... Board | substrate mounting base (board | substrate holding means)
4 ... Nozzle 6 ... Processing liquid supply pipe 8 ... Flow meter (flow rate measuring means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Flow control valve 11 ... Valve body 14 ... Electric motor 16 ... Controller (control means)
17 ... Main controller

Claims (3)

基板を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に処理液を供給するノズルと、
前記ノズルに接続された処理液供給管と、
前記処理液供給管に設けられて処理液の流量を調整する流量調整弁と
を備えた基板処理装置において、
前記流量調整弁は、処理液供給路を開閉する弁体と、この弁体に連動連結されて弁体を開閉駆動する電動モータとを含み、
かつ、前記電動モータを操作して弁体の開度および開閉速度を調整することにより、処理液の流量を制御する制御手段とを備え
前記処理液は現像液であり、
かつ、前記制御手段は、基板に塗付されたフォトレジストが現像液とのヌレ性が良い場合には現像液の流量を少なくし、そのフォトレジストが現像液とのヌレ性が悪い場合には現像液の流量を多くするように、基板に塗付されたフォトレジストの種類に応じて現像液の流量を制御する
ことを特徴とする基板処理装置。
Substrate holding means for holding the substrate;
A nozzle for supplying a processing liquid to the substrate held by the substrate holding means;
A treatment liquid supply pipe connected to the nozzle;
A substrate processing apparatus provided with a flow rate adjusting valve provided in the processing liquid supply pipe for adjusting a flow rate of the processing liquid;
The flow rate adjustment valve includes a valve body that opens and closes a processing liquid supply path, and an electric motor that is linked to the valve body and drives the valve body to open and close,
And a control means for controlling the flow rate of the processing liquid by adjusting the opening degree and the opening / closing speed of the valve body by operating the electric motor ,
The processing solution is a developer;
The control means reduces the flow rate of the developer when the photoresist applied to the substrate has good repellency with the developer, and when the photoresist has poor repellency with the developer. A substrate processing apparatus for controlling a flow rate of a developing solution in accordance with a kind of a photoresist applied to a substrate so as to increase a flow rate of the developing solution .
請求項1に記載の基板処理装置において、
基板が円形の基板であり、かつ、ノズルが円形の前記基板の表面に沿って基板直径方向に移動するものであり、
前記制御手段は、ノズルが基板の円中心から離れている場合には処理液の流量を少なくし、ノズルが基板の円中心の近くにある場合には処理液の流量を多くするように、ノズルの位置に応じて現像液の流量を制御する基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1 ,
The substrate is a circular substrate, and the nozzle moves in the substrate diameter direction along the surface of the circular substrate;
The control means reduces the flow rate of the treatment liquid when the nozzle is away from the center of the circle of the substrate, and increases the flow rate of the treatment liquid when the nozzle is near the circle center of the substrate. The substrate processing apparatus which controls the flow volume of a developing solution according to the position.
請求項1または2に記載の基板処理装置において、
前記処理液供給管に設けられて処理液流量を測定する流量測定手段を備え、
かつ、前記制御手段は、前記流量測定手段で測定される処理液流量が目標流量になるように前記電動モータを操作するフィードバック制御手段である基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2 ,
Provided with a flow rate measuring means for measuring the flow rate of the processing liquid provided in the processing liquid supply pipe,
And the said control means is a substrate processing apparatus which is a feedback control means which operates the said electric motor so that the process liquid flow volume measured by the said flow volume measurement means may turn into a target flow volume.
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