KR100828120B1 - Method of cleaning a substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a substrate cleaning method according to embodiments of the present invention.
도 2 내지 도 8은 도 1의 기판 세정 방법에 따른 기판 세정 장치의 동작을 설명하기 위한 평면도들이다.2 to 8 are plan views illustrating the operation of the substrate cleaning apparatus according to the substrate cleaning method of FIG. 1.
도 9는 도 2 내지 도 8의 제3 분사 유닛을 설명하기 위한 사시도이다. FIG. 9 is a perspective view illustrating the third injection unit of FIGS. 2 to 8.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1000 : 기판 세정 장치 100 : 제1 분사 유닛1000
200 : 제2 분사 유닛 300 : 제3 분사 유닛200: second injection unit 300: third injection unit
310 : 케미컬 분사부 320 : 건조가스 분사부310: chemical injection unit 320: dry gas injection unit
R1, R2, R3, R4 : 회전 속도 M1, M2, M3 : 이동 속도R1, R2, R3, R4: Rotational Speed M1, M2, M3: Movement Speed
본 발명은 기판 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 잔재하는 불순물들을 제거하기 위한 기판 세정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate cleaning method, and more particularly, to a substrate cleaning method for removing impurities remaining on the substrate.
일반적으로 반도체 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조 공정은 공정 중 발 생하는 파티클 뿐 아니라, 장비로부터의 오염, 공정진행 중의 반응물 또는 생성물에 의한 오염 등 다양한 오염원에 의해 생성된 불순물들을 제거하는 세정 공정을 포함한다. 특히, 집적회로가 미세화되고 소자가 초고집적화하면서 과거에는 중요하게 생각하지 않았던 0.1㎛ 정도의 매우 작은 오염원들도 제품의 성능에 커다란 영향을 미치게 되고 따라서 오염원의 제거를 위한 세정 공정의 중요성은 계속 증가하고 있다. In general, the manufacturing process of an integrated circuit device such as a semiconductor device is a cleaning process that removes not only particles generated during the process but also impurities generated by various contaminants such as contamination from equipment, contamination by reactants or products during the process. Include. In particular, as the integrated circuits become smaller and the devices are highly integrated, even very small pollutants, such as 0.1 µm, which were not considered important in the past, have a great effect on the performance of the product. Doing.
따라서, 다수의 공정이 진행되는 기판의 표면을 깨끗한 상태로 유지하기 위하여 각 공정의 전 단계 및/또는 후 단계에 세정 공정이 수행된다. 이에 집적회로 소자를 완성하기 위하여 세정 공정이 반복해서 진행되고, 이에 전체 제조 공정의 30 내지 40 퍼센트 정도를 세정 공정이 차지한다. 또한, 디자인룰이 미세화됨에 따라 전체 공정에서 차지하는 세정 공정의 비율은 점점 더 증가하고 있다. Therefore, the cleaning process is performed in the pre- and / or post-step of each process in order to keep the surface of the substrate undergoing a plurality of processes clean. In order to complete the integrated circuit device, the cleaning process is repeatedly performed, and the cleaning process occupies about 30 to 40 percent of the entire manufacturing process. In addition, as the design rule becomes smaller, the ratio of the cleaning process to the overall process is increasing.
한편, 세정 공정에 사용되는 세정 장치는 표면 장력이 낮은 케미컬을 분사하여 기판 상에 잔재하는 불순물들을 제거하고 사용된 케미컬을 제거하기 위하여 건조가스를 분사하여 케미컬을 건조시킨다. Meanwhile, the cleaning apparatus used in the cleaning process injects chemicals having a low surface tension to remove impurities remaining on the substrate and to dry the chemicals by spraying dry gas to remove the used chemicals.
이 때, 상기 세정 장치는 상기 기판 상에서 일정한 속도로 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 그리고, 상기 기판은 분사된 케미컬 및 건조가스가 기판 전체에 제공되도록 일정한 속도로 회전한다. 따라서, 기판 상의 영역에 상관없이 상기 기판이 균일한 속도로 회전하고 상기 세정 장치가 균일한 속도로 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사하는 경우에는 기판 상의 영역별로 세정 효율이 다르게 되는 문제점이 발생한다. At this time, the cleaning device sprays chemical and dry gas while moving at a constant speed on the substrate. The substrate is then rotated at a constant speed so that the injected chemical and dry gas are provided to the entire substrate. Therefore, when the substrate is rotated at a uniform speed irrespective of the region on the substrate and the chemicals and dry gas are injected while the cleaning apparatus is moved at a uniform speed, the cleaning efficiency is different for each region on the substrate.
본 발명의 목적은 기판에 잔재하는 불순물을 효율적으로 제거하기 위한 기판 세정 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a substrate cleaning method for efficiently removing impurities remaining on a substrate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법에 있어서, 먼저 가장 자리를 포함하는 제1 구간과 중앙부와 인접한 부위를 포함하는 제2 구간으로 나누어진 기판을 회전시킨다. 그리고, 상기 기판에 세정액을 분사하여 상기 기판에 잔재하는 불순물들을 제거한다. 이어서, 상기 기판에 탈이온수를 분사하여 상기 세정액을 린스하면서 동시에 상기 기판에 케미컬을 분사하기 위한 분사부를 상기 제2 구간의 일정 지점으로 이동시킨다. 그리고, 상기 분사부를 상기 제2 구간의 일정 지점으로부터 상기 기판의 중앙부를 지나서 상기 제1 구간의 가장 자리로 이동시킬 때 상기 구간별로 상기 기판의 회전 속도, 상기 분사부의 이동 속도 및 상기 분사부의 분사 시간 중 적어도 하나를 가변적으로 변화시키면서 상기 분사부를 통하여 상기 기판에 케미컬을 분사하여 상기 불순물들 및 잔재하는 세정액을 제거한다. In the substrate cleaning method according to the embodiments of the present invention for achieving the above object, first, a substrate divided into a first section including the edge and a second section including a portion adjacent to the center portion is rotated. The cleaning solution is sprayed onto the substrate to remove impurities remaining on the substrate. Subsequently, deionized water is sprayed onto the substrate to rinse the cleaning liquid, and at the same time, a spray unit for spraying chemical onto the substrate is moved to a predetermined point of the second section. The rotational speed of the substrate, the moving speed of the jetting part, and the jetting time of the jetting part are moved for each of the sections when the jetting part is moved from a predetermined point of the second section to the edge of the first section past the center of the substrate. Chemically is sprayed onto the substrate through the sprayer while varying at least one of the impurities to remove the impurities and the remaining cleaning liquid.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 불순물들 및 잔재하는 세정액을 제거하는 단계는 상기 분사부를 상기 제2 구간의 일정 지점과 상기 제1 구간의 가장 자리보다 내측에 위치한 제1 위치 사이를 제1 이동 속도로 반복 이동시키면서 제1 회전 속도로 회전하는 기판에 상기 케미컬을 분사하는 단계, 상기 분사부를 상기 제2 구간의 일정 지점으로부터 상기 기판의 중앙부와 상기 제1 위치 사이에 위치한 제2 위치 방향으로 상기 제1 이동 속도보다 낮은 제2 이동 속도로 이동시키면서 상기 기판에 상기 케미컬 및 상기 케미컬을 건조시키기 위한 건조가스를 분사하는 단계, 상기 분사부를 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치 방향으로 상기 제2 이동 속도보다 낮은 제3 이동 속도로 이동시키면서 상기 기판에 상기 케미컬 및 상기 건조가스를 분사하는 단계, 및 상기 분사부를 상기 제2 위치로부터 상기 제1 구간의 가장 자리 방향으로 상기 제1 회전 속도보다 높은 제2 회전 속도로 회전하는 기판에 상기 케미컬 및 상기 건조가스를 분사하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present disclosure, the removing of the impurities and the remaining cleaning liquid may include: forming a first injection portion between the jetting portion and a first position located inside the edge of the first portion; Spraying the chemical onto the substrate rotating at a first rotational speed while repeatedly moving at a moving speed, and the spraying portion is moved from a predetermined point of the second section to a second position located between the central portion of the substrate and the first position Injecting a dry gas for drying the chemical and the chemical onto the substrate while moving at a second movement speed lower than the first movement speed, wherein the injection portion is moved from the second position to the first position direction; Injecting the chemical and the dry gas onto the substrate while moving at a third movement speed lower than the movement speed, and And a substrate spinning at a higher second rotational speed greater than the first rotation speed from the second position to the ejection portion groups the edge direction of the first section comprises the step of injecting the chemicals and the drying gas.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분사부가 상기 제2 구간의 일정 지점과 상기 제1 위치 사이를 이동하면서 상기 케미컬을 분사하는 단계에서 상기 분사부를 상기 제2 구간의 일정 지점에 일정 시간 동안 정지시켜 상기 케미컬을 분사함으로써 상기 기판의 중앙부에 잔재하는 불순물들을 제거할 수 있다. 이 때, 상기 일정 시간은 상기 분사부가 상기 제2 구간의 일정 지점과 상기 제1 위치 사이를 이동하면서 상기 케미컬을 분사하는 단계에서 소요되는 전체 시간의 60분의 1 내지 80분의 1 정도가 될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the spraying part stops at a predetermined point of the second section for a predetermined time in the step of spraying the chemical while moving between the predetermined point and the first position of the second section. The chemicals may be sprayed to remove impurities remaining in the center portion of the substrate. At this time, the predetermined time may be about 1/60 to 80/1 of the total time required for the step of injecting the chemical while moving between the injection point and the first position of the second section. Can be.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분사부가 상기 제2 위치로부터 상기 제1 구간의 가장 자리 방향으로 이동하면서 상기 케미컬 및 상기 건조가스를 분사하는 단계에서, 상기 분사부를 상기 제1 구간의 가장 자리에 일정 시간 동안 정지시켜 상기 케미컬 및 상기 건조가스를 분사함으로써 상기 기판의 가장 자리에 잔재하는 불순물들을 제거할 수 있다. 이 때, 상기 일정 시간은 상기 분사부가 상기 제2 위치로부터 상기 제1 구간의 가장 자리 방향으로 이동하면서 상기 케미컬 및 상기 건조가스를 분사하는 단계에서 소요되는 전체 시간의 4 배 내지 6 배가 될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the step of injecting the chemical and the dry gas while the injector moves in the edge direction of the first section from the second position, the injector is the edge of the first section It is possible to remove impurities remaining at the edge of the substrate by spraying the chemical and the drying gas by stopping for a predetermined time. In this case, the predetermined time may be four to six times the total time required for the step of injecting the chemical and the dry gas while the injection unit moves in the edge direction of the first section from the second position. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분사부는 상기 세정액보다 표면 장력이 낮은 물질을 상기 케미컬로 이용하여 상기 기판에 분사한다. According to an embodiment of the present invention, the jetting part injects onto the substrate using a material having a lower surface tension than the cleaning liquid as the chemical.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분사부는 상기 케미컬과 상기 건조가스를 서로 상이한 각도로 분사한다. According to an embodiment of the present invention, the injection unit injects the chemical and the dry gas at different angles.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 회전 속도로 회전하는 기판에 상기 케미컬 및 상기 건조가스를 분사한 후, 상기 제2 회전 속도보다 높은 제3 회전 속도로 회전하는 기판에 상기 건조가스를 분사하여 상기 세정액 및 상기 케미컬을 건조시키는 단계를 더 포함한다. According to an embodiment of the present invention, after spraying the chemical and the dry gas on the substrate to rotate at the second rotational speed, the dry gas to the substrate to rotate at a third rotational speed higher than the second rotational speed And spraying the washing solution and the chemical.
본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법에 있어서, 기판을 구간별로 나누고 각 구간별로 세정 공정의 조건을 달리함으로써, 기판에 잔재하는 불순물들 및 잔재하는 세정액을 효율적으로 제거할 수 있다. In the substrate cleaning method according to the embodiment of the present invention, by dividing the substrate into sections and changing the conditions of the cleaning process for each section, impurities remaining in the substrate and the remaining cleaning liquid can be efficiently removed.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법을 설명하기 위한 순서도 이다. 1 is a flowchart illustrating a substrate cleaning method according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법에서, 기판의 가장 자리를 포함하는 제1 구간과 기판의 중앙부와 인접한 부위를 포함하는 제2 구간으로 나누어진 기판을 회전시킨다(S100). 그리고, 기판에 세정액을 분사하여 기판에 잔재하는 불순물들을 제거한다(S200). 그리고, 기판에 탈이온수를 분사하여 세정액을 린스하면서 동시에 기판에 케미컬을 분사하기 위한 분사 유닛을 제2 구간의 일정 지점으로 이동시킨다(S300). 이어서, 분사 유닛을 제2 구간의 일정 지점으로부터 기판의 중앙부를 지나서 제1 구간의 가장 자리로 이동시킬 때, 구간별로 기판의 회전 속도와 분사 유닛의 이동 속도 중 적어도 하나를 가변적으로 변화시키면서 기판에 케미컬을 분사한다(S400). Referring to FIG. 1, in a substrate cleaning method according to embodiments of the present invention, a substrate divided into a first section including an edge of a substrate and a second section including a portion adjacent to a central portion of the substrate are rotated ( S100). The cleaning solution is sprayed onto the substrate to remove impurities remaining on the substrate (S200). Then, deionized water is sprayed onto the substrate to rinse the cleaning liquid and simultaneously move the spray unit for spraying the chemical onto the substrate to a predetermined point of the second section (S300). Subsequently, when the spraying unit is moved from the predetermined point of the second section to the edge of the first section beyond the center of the substrate, at least one of the rotational speed of the substrate and the moving speed of the spraying unit is variably changed for each section. Chemical injection (S400).
이와 같이, 린스 공정을 수행하면서 동시에 분사 유닛을 기판의 제2 구간의 일정 지점으로 이동시킨다. 그리고, 기판을 일정 구간으로 나누고, 구간별로 기판의 회전 속도, 분사 유닛의 이동 속도 및/또는 분사 시간을 가변적으로 변화시킨다. 따라서, 분사 유닛이 기판에 잔재하는 불순물들을 구간의 영역에 대응하여 효율적으로 제거할 수 있다. As such, while performing the rinse process, the spray unit is moved to a predetermined point of the second section of the substrate. The substrate is divided into predetermined sections, and the rotational speed of the substrate, the moving speed of the injection unit, and / or the injection time are variably changed for each section. Therefore, the injection unit can efficiently remove impurities remaining on the substrate corresponding to the region of the section.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법을 상세하게 살펴보기로 한다. Hereinafter, a substrate cleaning method according to embodiments of the present invention will be described in detail.
도 2 내지 도 8은 도 1의 기판 세정 방법에 따른 기판 세정 장치의 동작을 설명하기 위한 평면도들이다.2 to 8 are plan views illustrating the operation of the substrate cleaning apparatus according to the substrate cleaning method of FIG. 1.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 기판 세정 장치(1000)는 제1 분사 유닛(100), 제2 분사 유닛(200) 및 제3 분사 유닛(300)을 포함한다. 2 to 8, the
제1 분사 유닛(100)은 회전하는 기판(W)에 탈이온수 및/또는 건조가스를 분사한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 제1 분사 유닛(100)은 챔버(도시되지 않음)의 외부에 고정되게 배치된다. 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 제1 분사 유닛(100)이 이동하면서 탈이온수 및/또는 건조가스를 분사할 수도 있을 것이다. The
제2 분사 유닛(200)은 회전하는 기판(W)에 세정액을 분사한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 제2 분사 유닛(200)은 상기 챔버의 외부에 배치되고, 일정 방향으로 이동하면서 세정액을 분사한다. 예를 들어, 제2 분사 유닛(200)은 좌우 방향의 선형으로 이동할 수 있다. 이와 달리, 제2 분사 유닛(200)은 다양한 궤적을 그리면서 이동하면서 세정액을 분사할 수도 있을 것이다. The
제3 분사 유닛(300)은 회전하는 기판(W)에 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 제3 분사 유닛(300)은 상기 챔버의 외부에 배치되고, 일정 방향으로 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 예를 들어, 제3 분사 유닛(300)은 곡선 궤적을 가지면서 이동할 수 있다. 이와 달리, 제3 분사 유닛(300)은 직선 궤적의 선형 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사할 수도 있을 것이다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(W)을 일정 구간으로 구획시킨다. 예를 들어, 기판(W)을 가장 자리를 포함하는 제1 구간과 기판(W)의 중앙부(C)와 인접한 부위를 포함하는 제2 구간으로 나눌 수 있다. 이와 같이 일정 구간으로 구획된 기판(W)을 설정된 회전 속도로 회전시킨다. 여기서, 특허청구범위에서 기판(W)을 제1 구간 및 제2 구간의 두 구간으로 나눈 것으로 기재하였지만, 기판(W)을 제n (n은 3이상의 자연수) 구간으로 나눌 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 것이다. 이하에서는, 제3 분사 유닛(300)의 이동 경로를 기준으로 기판(W)을 복수개의 구간으로 나누어 기판(W)의 회전 속도, 제3 분사 유닛(300)의 이동 속도 또는 분사 속도를 가변적으로 변화시키는 것으로 설명하기로 한다. According to an embodiment of the present invention, the substrate W is partitioned into a predetermined section. For example, the substrate W may be divided into a first section including an edge and a second section including a portion adjacent to the central portion C of the substrate W. For example, as illustrated in FIG. In this way, the substrate W partitioned in a predetermined section is rotated at a set rotation speed. Herein, although the claims are described as dividing the substrate W into two sections, the first section and the second section, it will be apparent to those skilled in the art that the substrate W may be divided into n sections (n is a natural number of 3 or more). I will say. Hereinafter, the substrate W is divided into a plurality of sections based on the movement path of the
도시되지는 않았지만, 일련의 공정이 완료된 기판(W)에 탈이온수(deionized water)를 분사한다. 따라서, 세정액 및/또는 케미컬을 이용한 세정 공정 초기에 탈이온수를 기판(W)에 분사함으로써 기판(W)을 습한 상태(wet)로 유지할 수 있다. 한편, 분사된 탈이온수를 기판(W) 전체에 균일하게 분포시키기 위하여 기판(W)을 일정한 제1 회전 속도(R1)로 회전시킨다. 예를 들어, 제1 회전 속도(R1)는 400 RPM(revolution per minute) 내지 600 RPM이 될 수 있다. 예를 들어 제1 회전 속도(R1)가 600 RPM을 초과하는 경우, 탈이온수가 기판(W)의 회전에 의해 발생한 원심력에 의해 기판(W) 밖으로 비산될 수 있다. 또한, 제1 회전 속도(R1)가 400 RPM에 미만인 경우, 탈이온수가 기판(W) 전체에 균일하게 분포되지 못할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 제1 회전 속도(R1)는 500 RPM이 되는 것이 바람직하다. Although not shown, deionized water is sprayed onto the substrate W having a series of processes completed. Therefore, the substrate W can be kept in a wet state by spraying deionized water onto the substrate W at the initial stage of the cleaning process using the cleaning liquid and / or chemicals. On the other hand, the substrate W is rotated at a constant first rotational speed R1 in order to distribute the injected deionized water uniformly throughout the substrate W. FIG. For example, the first rotational speed R1 may be 400 RPM (revolution per minute) to 600 RPM. For example, when the first rotational speed R1 exceeds 600 RPM, deionized water may be scattered out of the substrate W by centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. In addition, when the first rotational speed R1 is less than 400 RPM, deionized water may not be uniformly distributed throughout the substrate W. FIG. Therefore, it is preferable that the 1st rotational speed R1 of the board | substrate W becomes 500 RPM.
도 2를 참조하면, 제1 분사 유닛(100)이 탈이온수가 분사된 기판(W)에 세정액을 분사한다. 세정액은 예를 들어, 불화수소(hydrogen fluoride)를 포함한다. 이와 달리, 세정액은 기판(W)에 잔재하는 불순물들을 제거할 수 있다면 다양한 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 제1 분사 유닛(100)은 기판(W)과 이격된 위치로부터 선형 이동하여 기판(W) 상의 일정 영역에 위치한다. 그리고, 제1 분사 유닛(100)이 세정액을 60초의 시간동안 분사하여 기판(W)에 잔재하는 불순물들을 제거한다. 한편, 탈이온수의 경우와 마찬가지로 세정액이 분사되는 경우 기판(W)은 400 내지 600 RPM의 제1 회전 속도(R1)로 회전한다. 따라서, 제1 분사 유닛(100)이 상대적으로 긴 시간 동안 세정액을 기판(W)에 분사하고 기판(W)이 제1 회전 속도(R1)로 회전하므로, 세정액이 기판(W) 전체에 균일하게 제공되어 불순물들이 효율적으로 제거될 수 있다. 언급한 바와 같이, 기판(W)은 500 RPM의 제1 회전 속도(R1)로 회전하는 것이 바람직하다고 할 것이다. Referring to FIG. 2, the
도 3을 참조하면, 기판(W)으로부터 세정액을 충분하게 제거하기 위하여 세정액을 린스하기 위한 린스 공정을 수행한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 제2 분사 유닛(200)이 회전하는 기판(W)에 탈이온수를 분사한다. 여기서, 기판(W)은 400 RPM 내지 600 RPM의 제1 회전 속도(R1)로 회전한다. 이에 탈이온수가 제1 회전 속도(R1)로 회전하는 기판(W) 전체에 균일하게 제공될 수 있다. 따라서, 제2 분사 유닛(200)이 회전하는 기판(W)에 탈이온수를 분사하여 기판(W)에 잔재하는 세정액을 씻어낼 수 있다. Referring to FIG. 3, a rinse process for rinsing the cleaning liquid is performed to sufficiently remove the cleaning liquid from the substrate W. Referring to FIG. In embodiments of the present invention, the deionized water is sprayed on the substrate W to which the
본 발명의 실시예들에 있어서, 제2 분사 유닛(200)이 탈이온수를 분사할 때, 케미컬 및/또는 건조가스를 분사하기 위한 제3 분사 유닛(300)을 중앙부(C)와 인접한 지점으로 이동시킨다. 즉, 탈이온수를 분사하면서 동시에 제3 분사 유닛(300)을 기판(W)의 중앙부(C)와 인접하게 위치시킨다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 제3 분사 유닛(300)을 기판(W)의 가장 자리로부터 중앙부(C)의 방향으로 이동시킨다. 예를 들어, 제3 분사 유닛(300)은 곡선 궤적을 그리면서 이동한다. 특히, 제3 분사 유닛(300)을 기판(W)의 중앙부(C)와 인접하고 가장 자리의 반대편인 제1 위치(P1)에 위치시킨다. 예를 들어, 제1 위치(P1)가 특허청구범위에서 기재된 제2 구간의 일정 지점이 된다. 여기서, 제3 분사 유닛(300)을 기판(W)의 중앙부(C)를 지나쳐서 위치시키는 것은 제3 분사 유닛(300)에 포함된 케미컬 분사부(도시되지 않음) 및 건조가스 분사부(도시되지 않음)가 기판(W)의 표면으로부터 일정 각도 기울어져서 케미컬 및 건조가스를 분사하기 때문이다. 즉, 상기 케미컬 분사부 및 건조가스 분사우의 분사 각도를 고려하여 제3 분사 유닛(300)을 기판(W)의 중앙부(C)를 지나쳐서 제1 위치(P1)에 위치시킨다. 따라서, 제3 분사 유닛(300)이 케미컬 및/또는 건조가스를 분사하기 위한 상태로 마련된다.In embodiments of the present invention, when the
이와 같이, 제2 분사 유닛(200)이 기판(W)에 탈이온수를 분사하면서 동시에 제3 분사 유닛(300)을 제1 위치(P1)로 이동시킨다. 따라서, 제3 분사 유닛(300)을 이동시키는 별도의 단계를 생략함으로써 공정 시간을 단축시켜 공정 효율을 전체적으로 향상시킬 수 있다. As described above, the
이하에서, 제1 위치(P1)와 기판(W)의 가장 자리에 대응하는 제2 위치(P2) 사이를 적어도 하나 이상 구간으로 나누고, 각 구간별로 기판(W)의 회전 속도 및/또는 제3 분사 유닛(300)의 이동 속도를 변화시키면서 기판(W)에 케미컬 및/또는 건조가스를 분사한다. 예를 들어, 케미컬은 세정액보다 표면 장력이 낮은 물질로 이루어진다. 이는 표면 장력이 상대적으로 높은 세정액을 기판(W)으로부터 용이하게 제거하기 위함이다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 케미컬은 IPA((Isopropyl Alcohol)가 될 수 있다. 또한, 건조가스는 N2 등을 포함할 수 있다. Hereinafter, a division between the first position P1 and the second position P2 corresponding to the edge of the substrate W is divided into at least one or more sections, and the rotational speed and / or the third speed of the substrate W is divided into sections. Chemical and / or dry gas is injected onto the substrate W while changing the moving speed of the
도 4를 참조하면, 먼저 제3 분사 유닛(300)이 제1 위치(P1)와 기판의(W) 가장 자리에 인접한 제3 위치(P3) 사이를 반복 이동하면서 케미컬을 분사한다. 예를 들어, 제3 분사 유닛(300)은 상기 구간을 적어도 2회 이상 반복하여 이동하면서 케미컬을 분사하는 것이 바람직하다. 이 때, 기판(W)은 250 RPM 내지 350 RPM의 제2 회전 속도(R2)로 회전한다. 그리고, 제3 분사 유닛(300)은 6 내지 8초 정도의 시간동안 케미컬을 분사한다. 또한, 제3 분사 유닛(300)은 100mm/s의 제1 이동 속도(M1)로 상기 구간 내에서 이동한다. 따라서, 제3 분사 유닛(300)은 상대적으로 짧은 시간 동안 상대적으로 빠른 제1 이동 속도(M1)로 이동하면서 케미컬을 분사함으로써, 기판(W)에 잔재하는 불순물들을 제거할 수 있다. 이와 달리, 세정액, 케미컬의 양 및/또는 불순물들의 종류 등에 따라 제2 회전 속도(R2), 제1 이동 속도(M1) 및/또는 공정 시간 등을 다양하게 변경할 수 있다. 여기서, 건조 공정 없이 제3 분사 유닛(300)이 케미컬만을 분사하는 것은 기판(W)에 잔재하는 불순물 및/또는 세정액을 우선적으로 제거하기 위함이다. Referring to FIG. 4, first, the
본 발명의 실시예들에 있어서, 제3 분사 유닛(300)은 제1 위치(P1)에서 일정 시간 동안 정지한 상태에서 케미컬을 분사한다. 예를 들어, 제3 분사 유닛(300)은 제1 위치(P1)에서 0.1 초 정도 정지한 상태에서 케미컬을 분사한다. 상기 0.1 초의 시간은 제3 분사 유닛(300)이 제1 위치(P1)와 제3 위치(P3) 사이를 반복 이동하면서 케미컬을 분사하는 전체 시간의 60분의 1 내지 80분의 1정도이다. 이는 기판(W)의 중앙부(C)에 잔재하는 불순물들을 상대적으로 짧은 시간동안 충분하게 제거하기 위함이다. 이와 달리, 제3 분사 유닛(300)은 제1 위치(P1) 또는 기판(W)의 중앙 부(C)에서 상대적으로 긴 시간 동안 케미컬을 분사할 수 있다. In embodiments of the present invention, the
도 5를 참조하면, 제3 분사 유닛(300)이 제1 위치(P1)로부터 제4 위치(P4) 방향으로 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 예를 들어, 제4 위치(P4)는 기판(W)의 중앙부(C)와 제3 위치(P3) 사이에 위치한다. 이 때, 기판(W)은 250 RPM 내지 350 RPM의 제2 회전 속도(R2)로 회전한다. 그리고, 제3 분사 유닛(300)은 20 초의 시간 동안 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 또한, 제3 분사 유닛(300)은 예를 들어, 상기 구간을 5mm/s의 제2 이동 속도(M2)로 이동한다. 따라서, 제3 분사 유닛(300)은 제2 회전 속도(R2)로 회전하는 기판(W) 상에 잔재하는 불순물들을 제거하기 위해서 상대적으로 긴 시간 동안 제2 이동 속도(M2)로 이동하면서 불순물들 등을 제거할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
도 6을 참조하면, 제3 분사 유닛(300)이 제4 위치(P4)로부터 제3 위치(P3)의 방향으로 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 이 때, 기판(W)은 150 RPM 내지 350 RPM의 제2 회전 속도(R2)로 회전한다. 그리고, 제3 분사 유닛(300)은 25 초의 시간 동안 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 그리고, 제3 분사 유닛(300)은 예를 들어, 상기 구간을 2mm/s의 제3 이동 속도(M3)로 이동한다. 따라서, 제3 분사 유닛(300)은 제2 회전 속도(R2)로 회전하는 기판(W) 상에 잔재하는 불순물들을 충분하게 제거하기 위하여, 상대적으로 긴 시간 동안 상대적으로 늦은 제3 이동 속도(M3)로 이동하면서 불순물들 등을 제거할 수 있다. Referring to FIG. 6, the
여기서, 제3 위치(P3)와 제4 위치(P4) 사이의 구간은 제1 위치(P1)와 제4 위치(P4) 사이의 구간에 비해서 작다. 이는 제3 위치(P3)와 제4 위치(P4) 사이의 구 간이 원의 형상을 갖는 기판(W)의 가장 자리에 대응하므로, 제1 위치(P1)와 제4 위치(P4) 사이의 구간에 비하여 상대적으로 넓은 면적 및/또는 영역을 가지기 때문이다. 따라서, 제3 분사 유닛(300)이 상대적으로 긴 시간 동안 상대적으로 늦은 제3 이동 속도(M3)로 이동하면서 케미컬 및/또는 건조가스를 분사하므로 상기 구간에 잔재하는 불순물들을 충분하게 제거할 수 있다. Here, the section between the third position P3 and the fourth position P4 is smaller than the section between the first position P1 and the fourth position P4. Since the section between the third position P3 and the fourth position P4 corresponds to the edge of the substrate W having a circular shape, the section between the first position P1 and the fourth position P4 This is because they have a relatively large area and / or area in comparison with the other. Therefore, since the
도 7을 참조하면, 제3 분사 유닛(300)이 제3 위치(P3)로부터 제2 위치(P2)의 방향으로 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 이 때, 기판(W)은 800 RPM 내지 1200 RPM의 제3 회전 속도(R3)로 회전한다. 그리고, 제3 분사 유닛(300)은 1초의 시간 동안 상기 구간을 2mm/s의 제3 이동 속도(M3)로 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 여기서, 제3 분사 유닛(300)은 상대적으로 짧은 시간 동안 케미컬 및 건조가스를 분사하지만, 기판(W)이 상대적으로 빠른 제3 회전 속도(R3)로 회전하므로, 기판(W)의 가장 자리 영역에 잔재하는 불순물들은 기판(W)의 회전에 의해 발생한 원심력에 의해 기판(W) 밖으로 제거될 수 있다. Referring to FIG. 7, the
본 발명의 실시예들에 있어서, 제3 분사 유닛(300)이 제2 위치(P2)에서 일정 시간 동안 정지한 상태에서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 예를 들어, 제3 분사 유닛(300)이 제2 위치(P2)에서 5초의 시간 동안 정지한 상태로 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 이는 제3 분사 유닛(300)이 제3 위치(P3)에서 제2 위치(P2)까지 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사하는 전체 시간의 4 배 내지 6 배 정도이다. 이는 기판(W)의 가장 자리에 잔재하는 불순물들을 상대적으로 긴 시간동안 충분하게 제거하기 위해서이다. 여기서, 제3 분사 유닛(300)이 상대적으로 상기 전체 시간의 4 배 미만의 시간동안 분사하는 경우에는 불순물들이 충분하게 제거할 없으며, 6배 초과하는 시간동안 분사하는 경우에는 전체적인 공정 시간이 증가할 수 있다. 그러나, 불순물의 양 및 종류 등에 따라 제3 분사 유닛(300)은 다양한 시간동안 정지한 상태에서 케미컬 및 건조가스를 분사할 수 있을 것이다. In embodiments of the present invention, the
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 있어서, 제2 분사 유닛(200)이 건조 가스를 더 분사함으로써 기판(W)에 잔재하는 세정액 및/또는 케미컬을 최종적으로 건조시킨다. 이 때, 기판(W)은 예를 들어, 1500 RPM의 빠른 속도로 제4 회전 속도(R4)로 회전한다. 따라서, 제2 분사 유닛(200)이 건조 가스를 순차적으로 분사함으로써, 기판(W)에 잔재하는 세정액 및/또는 케미컬을 효율적으로 건조시킬 수 있다.Referring to FIG. 8, in the embodiments of the present invention, the
이와 같이, 기판(W)을 일정 구간으로 나누고, 상기 구간별로 기판(W)의 회전 속도, 제3 분사 유닛(300)의 이동 속도 및/또는 공정 시간을 가변적으로 변경함으로써, 기판(W)에 잔재하는 불순물들을 효율적으로 제거할 수 있다. In this manner, the substrate W is divided into predetermined sections, and the rotation speed of the substrate W, the moving speed of the
도 9는 도 2 내지 도 8의 제3 분사 유닛(300)의 일 예를 설명하기 위한 사시도이다. 9 is a perspective view illustrating an example of the
도 9를 참조하면, 제3 분사 유닛(300)은 케미컬을 분사하는 케미컬 분사부(310) 및 건조가스를 분사하는 건조가스 분사부(320)를 포함한다. 예를 들어, 케미컬 분사부(310)와 건조가스 분사부(320)는 제3 분사 유닛(300) 내에 일체로 형성된다. Referring to FIG. 9, the
본 발명의 실시예들에 있어서, 케미컬 분사부(310)와 건조가스 분사부(320) 는 서로 상이한 각도로 케미컬과 건조가스를 분사한다. 구체적으로, 제3 분사 유닛(300)이 기판(W) 상의 일정 구간을 이동하므로, 제3 분사 유닛(300)에 고정된 케미컬 분사부(310) 및 건조가스 분사부(320)도 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 따라서, 케미컬 분사부(310)가 이동하면서 케미컬을 분사하므로, 건조가스 분사부(320)는 케미컬 분사부(310)와 상이한 각도로 건조가스를 분사하여야 분사된 케미컬을 충분하게 건조할 수 있다. 따라서, 케미컬 분사부(310)로부터 분사된 케미컬이 건조가스 분사부(320)로부터 상기 케미컬 분사 각도와 상이한 각도로 분사된 건조가스에 의하여 효율적으로 제거될 수 있다.In the embodiments of the present invention, the
이와 같이, 제3 분사 유닛(300)의 케미컬 분사부(310)와 건조가스 분사부(320)가 서로 상이한 각도로 케미컬과 건조가스를 분사함으로써 분사된 케미컬을 효율적으로 건조시킬 수 있다. 따라서, 전체적인 세정 공정의 효율이 향상된다. As such, the
본 발명에 따르면, 기판에 제공된 세정액을 린스하면서 동시에 기판에 케미컬을 분사하기 위한 분사 유닛을 기판의 중심부와 인접한 영역으로 이동시킨다. 따라서, 별도의 단계를 생략하여 공정 시간을 감소시켜 전체적인 공정 효율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the spraying unit for rinsing the cleaning liquid provided on the substrate while simultaneously spraying the chemical on the substrate is moved to an area adjacent to the center of the substrate. Therefore, it is possible to reduce the process time by omitting a separate step to improve the overall process efficiency.
또한, 기판에 잔재하는 불순물을 제거하기 위하여 기판을 일정 구간으로 나누고, 각 구간별로 세정 조건을 달리한다. 따라서, 기판에 잔재하는 불순물들 및 세정액을 효율적으로 제거 및 건조시킬 수 있다. In addition, in order to remove impurities remaining on the substrate, the substrate is divided into predetermined sections, and cleaning conditions are different for each section. Therefore, impurities and residues remaining on the substrate can be efficiently removed and dried.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.
Claims (9)
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- 2007-06-22 KR KR1020070061851A patent/KR100828120B1/en active IP Right Grant
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