KR20130076320A - 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 클린룸 내에서 부유하는 파티클에 의한 미세 오염을 방지하기 위한 다수의 팬 필터 유닛; 상기 다수의 팬 필터 유닛을 그룹별로 제어하며, 다수의 팬 필터 유닛과 중앙 제어 장치의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 다수의 릴레이 제어 유닛; 상기 다수의 릴레이 제어 유닛과 중앙 제어 장치의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 통신 유닛; 및 상기 통신 유닛과 릴레이 제어 유닛을 통하여 연결된 상기 다수의 팬 필터 유닛의 동작을 제어하고, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태를 모니터링하는 중앙 제어 장치를 포함하며, 상기 중앙 제어 장치는 상기 다수의 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하고, 도출된 결함 발생 확률 데이터에 기초하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서를 분류하여 모니터링을 수행하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법이 제공된다.

Description

팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법 {System and method for managing fan filter unit fault}
본 발명은 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클린룸에 이용되는 팬 필터 유닛의 작동 상태의 이상유무를 모니터링하기 위한 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 반도체 기판에 박막을 형성할 수 있는 확산(deposition) 공정, 마스크(mask) 또는 레티클(reticle)의 패턴을 이용하여 반도체 기판 상의 박막 표면에 패턴을 형성하는 사진(photolithography) 공정, 박막 표면의 패턴을 따라 반응 가스 또는 화학 용액을 이용하여 박막을 선택적으로 제거하는 식각(etch) 공정 등을 반복적으로 수행하여 제조된다.
이와 같은 반도체장치 제조공정에서의 주위 환경은 제품의 품질 및 수율에 지대한 영향을 미치기 때문에, 반도체장치의 제조공정은 고청정도가 유지된 클린룸 내에서 이루어지고, 클린룸 내에는 기류가 형성되어 내부에서 발생하는 먼지 등의 이물질을 제거하도록 되어 있다. 클린룸의 청정도를 유지시키기 위하여 클린룸 내에는 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)이 설치된다.
도 1은 클린룸 내에 설치된 팬 필터 유닛의 개략적인 설치도이며, 도 2는 클린룸 내부구조의 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 생산라인(1)에는 반도체장치를 생산하기 위한 제조장비(2)들이 구비되고, 생산라인(1)의 천정에는 다수개의 팬 필터 유닛(3)이 설치되며, 생산라인(1)의 바닥에는 그레이팅(4)이 설치되어 있다.
이러한 구성의 클린룸은 팬 필터 유닛(3)를 통과하여 필터링된 공기가 생산라인(1)으로 공급되어 수직기류를 형성하게 되고, 이 수직기류에 의해 반도체 생산라인(1)에서 생성된 이물질이 그레이팅(4)을 통해 배출되어 제거됨으로써 생산라인(1)내의 고청정도를 유지하게 된다. 또한 그레이팅(4)을 통해 배출된 공기는 다시 천정위로 이동하여 팬 필터 유닛(3)를 통해 재순환된다.
이러한 팬 필터 유닛(FFU)은 반도체 제조라인을 구성하는 클린룸의 핵심요소로서 오염입자를 제어하여 반도체 제조공정에 요구되는 청정도를 유지시켜주는 장치로서, 케이싱, 송풍팬 및 모터로 구성된 팬조립체(fan assembly)와, 필터로 구성된다.
클린룸 내부의 일부 팬 필터 유닛이 기계적 결함으로 작동하지 않아 클린룸 내에서 국지적인 데드존(dead zone)이 발생하면, 즉 일부 구역에 청정공기가 공급되지 않는 현상이 발생하면, 클린룸 내부의 미립자를 제거할 수 없기 때문에 미립자가 제품의 품질에 영향을 주며, 온도 및 습도 유지가 어려워 제품 불량을 발생시킨다.
따라서, 클린룸의 팬 필터 유닛의 결함은 제품의 품질과 제품의 수율에 영향을 주므로, 팬 필터 유닛의 작동 상태를 정확하게 모니터링하고, 결함이 발생했을 경우 최대한 신속하게 감지하며, 팬 필터 유닛의 결함을 예측할 수 있는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 팬 필터 유닛의 작동 상태를 정확하게 모니터링하고, 결함이 발생했을 경우 최대한 신속하게 감지하며, 팬 필터 유닛의 결함을 예측할 수 있는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 클린룸 내에서 부유하는 파티클에 의한 미세 오염을 방지하기 위한 다수의 팬 필터 유닛; 상기 다수의 팬 필터 유닛을 그룹별로 제어하며, 다수의 팬 필터 유닛과 중앙 제어 장치의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 다수의 릴레이 제어 유닛; 상기 다수의 릴레이 제어 유닛과 중앙 제어 장치의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 통신 유닛; 및 상기 통신 유닛과 릴레이 제어 유닛을 통하여 연결된 상기 다수의 팬 필터 유닛의 동작을 제어하고, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태를 모니터링하는 중앙 제어 장치를 포함하며, 상기 중앙 제어 장치는 상기 다수의 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하고, 도출된 결함 발생 확률 데이터에 기초하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서를 분류하여 모니터링을 수행하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템이 제공된다.
상기 중앙 제어 장치는 상기 다수의 팬 필터 유닛과 관련된 데이터를 저장하는 데이터 베이스부; 상기 데이터 베이스부에 저장된 다수의 팬 필터 유닛과 관련된 데이터에 기초하여 상기 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여, 결함 발생 확률이 높은 순서에 따라 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서를 분류하는 시퀀스 분류부; 상기 시퀀스 분류부를 통하여 정해진 상기 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서에 따라 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태를 모니터링하는 모니터링부; 및 상기 데이터 베이스부, 시퀀스 분류부 및 모니터링부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 통신 유닛과 릴레이 제어 유닛을 통하여 상기 다수의 팬 필터 유닛과 데이터 및 제어 신호의 송수신을 담당하는 데이터 통신부; 상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 상태 및 결과를 디스플레이 하는 디스플레이부; 및 상기 팬 필터 유닛의 모니터링 수행 중 결함 발생 결과를 모니터링 운영자에게 알리는 알람부를 더 포함한다.
상기 데이터 베이스부는 상기 다수의 팬 필터 유닛의 수명에 관한 데이터가 저장되는 FFU 수명 DB; 상기 팬 필터 유닛이 설치된 후 작동 과정중에 발생된 결함 발생 회수가 저장되는 FFU 결함발생빈도 DB; 상기 팬 필터 유닛이 설치된 후 작동 과정중 최초에 설정된 작동 조건을 벗어나는 회수를 카운트하여 작동상태변경 회수가 저장되는 FFU 작동상태변경 빈도 DB; 및 상기 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB를 관리하는 DB 관리부를 포함한다.
상기 시퀀스 분류부는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB에 기초하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 설치 순서를 기준으로 모니터링 순서를 분류한다.
상기 시퀀스 분류부는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터를 기초로 상기 다수의 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류한다.
상기 시퀀스 분류부는 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 미리 결정된 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는 경우, 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛은 중점 감시 그룹으로 분류하고, 나머지 팬 필터 유닛은 일반 감시 그룹으로 분류한다.
상기 모니터링부는 상기 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛과 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 주기를 달리하여 모니터링을 수행한다.
상기 모니터링부는 상기 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수를 상기 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수보다 상대적으로 많이 수행한다.
상기 시퀀스 분류부는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터에 가중치를 적용하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 클린룸에 설치된 다수의 팬 필터 유닛을 작동시키고, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링을 개시하는 단계; 상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 결정하기 위한, 시퀀스 분류 기초 데이터를 수집하여 데이터 베이스부에 저장하는 단계; 상기 데이터 베이스부에 저장된 시퀀스 분류 기초 데이터를 기초로 상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하는 단계; 및 상기 정해진 모니터링 순서에 따라 팬 필터 유닛 결함 발생 여부를 모니터링하는 단계를 포함하며, 상기 모니터링 순서를 분류하는 단계는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터를 기초로 각 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하는 팬 필터 유닛 결함 관리 방법이 제공된다.
상기 모니터링 순서를 분류하는 단계는 상기 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터에 가중치를 적용하여, 각 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여 모니터링 순서를 분류한다.
상기 모니터링 순서를 분류하는 단계 이후에, 상기 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 소정 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는지 판단하는 단계; 판단 결과, 상기 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 소정 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는 경우, 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛은 중점 감시 그룹으로 분류하고, 나머지 팬 필터 유닛은 일반 감시 그룹으로 분류하는 단계 및 상기 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛과 상기 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 주기를 달리하여 모니터링을 수행하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에서와 같이, 팬 필터 유닛의 결함이 발생될 확률이 높은 순서에 따라 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하고, 분류된 순서에 따라 모니터링을 수행함으로써 팬 필터 유닛에 결함이 발생할 경우 보다 신속하게 감지하고, 대응 조치를 마련할 수 있게 되어 팬 필터 유닛의 결함으로 인한 손실을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 결함이 발생될 확률이 높은 팬 필터 유닛은 중점 감시 그룹으로, 나머지는 일반 감시 그룹으로 분류하고, 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링을 일반 감시 그룹에 비하여 상대적으로 많이 수행함으로써 팬 필터 유닛에 결함이 발생할 경우 보다 신속하게 감지할 수 있게 된다.
도 1은 팬 필터 유닛이 설치된 클린룸의 개략도이다.
도 2는 클린룸 내부구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 팬 필터 유닛의 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 3에 도시된 중앙 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템의 중앙 제어 장치의 데이터 베이스부의 개략적인 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템의 개략적인 구성도이며, 도 4는 도 3에 도시된 팬 필터 유닛의 개략적인 구성도이고, 도 5는 도 3에 도시된 중앙 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템은 다수의 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit:FFU)(100), 릴레이 제어 유닛(Relay Control Unit:RCU)(200), 통신 유닛(300) 및 중앙 제어 장치(400)를 포함한다.
팬 필터 유닛(100)은 클린룸 내부에 설치되며, 클린룸 내부로 청정 공기를 제공하는 역할을 한다. 팬 필터 유닛(100)은 클린룸 내에서 하강 기류(Down flow)를 생성하기 위하여, 클린룸의 상부에 설치된다.
팬 필터 유닛(100)를 통과하여 필터링된 공기가 클린룸 내부의 생산라인으로 공급되어 하강 기류를 형성하게 되고, 이 하강기류에 의해 반도체 생산라인에서 생성된 이물질이 하부에 설치된 배출구 즉, 그레이팅을 통해 배출되어 제거됨으로써 클린룸 내부를 고청정도로 유지하게 된다. 또한, 배출구를 통해서 배출된 공기는 다시 천정위로 이동하여 팬 필터 유닛을 통해 재순환됨으로써, 클린룸 내에서 부유하는 파티클에 의한 미세 오염을 방지하는 기능을 수행한다.
도 4를 참조하여 팬 필터 유닛(100)에 대하여 보다 상세히 살펴보면, 팬 필터 유닛(100)은 송풍팬(110), 구동 모터(120), FFU 데이터 통신부(130), 필터(140), 센서부(150) 및 팬필터 제어부(160)를 포함한다.
송풍팬(110)은 외부 또는 클린룸 내부로부터 배출되어 순환되어 팬 필터 유닛의 내부로 유입되는 오염 공기를 필터(140)로 송풍하는 기능을 수행한다.
구동 모터(120)는 송풍팬을 구동시키는 기능을 수행한다. 구동 모터(120)로는 BLDC 모터를 이용한다.
필터(140)는 송풍팬(110)으로부터 송풍된 오염공기로부터 이물질을 제거하는 기능을 수행한다. 센서부(150)는 클린룸 내부의 온도, 압력 등을 감지하여 감지된 데이터를 팬필터 제어부(160)로 전송하는 기능을 수행한다.
FFU 데이터 통신부(130)는 팬 필터 유닛(100)과 중앙 제어 장치(400) 간의 데이터 및 제어 신호의 송수신을 담당하는 기능을 수행한다.
팬필터 제어부(160)는 팬 필터 유닛(100)의 동작을 제어하는 기능을 수행하며, 팬 필터 유닛(100)의 결함 여부를 감지하고, 감지 결과를 중앙 제어 장치(400)로 전송하는 기능을 수행한다. 즉, 팬필터 제어부(160)는 센서부(150)의 센싱 결과에 따라 구동 모터(120)의 동작을 제어한다. 그리고, 팬 필터 유닛(100)의 정상 작동 여부를 감지하여 결함이 발생한 경우, 결함 발생을 FFU 데이터 통신부(130)를 통하여 중앙 제어 장치(400)로 전송하는 기능을 수행한다.또한, 팬필터 제어부(160)는 FFU 데이터 통신부(130)의 동작을 제어하여 중앙 제어 장치(400)로부터 전송된 데이터 및 제어 신호를 수신하거나, 또는 중앙 제어 장치(400)로 전송할 데이터 및 제어 신호의 송신을 제어하는 기능을 수행한다.
릴레이 제어 유닛(RCU)(200)은 다수의 팬 필터 유닛(FFU)을 그룹별로 제어하며, 다수의 팬 필터 유닛(FFU)과 중앙 제어 장치(400)의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 기능을 수행한다.
다수의 릴레이 제어 유닛(RCU)은 상호 병렬로 연결되며, 각각의 릴레이 제어 유닛(RCU)(200) 내에 다수의 팬 필터 유닛(FFU)이 직렬로 연결된다. 본 발명의 실시예에서, 각 릴레이 제어 유닛(200)과 릴레이 제어 유닛(200)에 연결된 다수의 팬 필터 유닛(100)은 RS485를 이용하여 데이터 통신을 수행한다. RS485는 홈 네트워크를 지원하는 일종의 시리얼 통신 프로토콜 표준 규격으로서, 모든 장치들이 같은 라인에서 데이터 전송 및 수신을 할 수 있으며, 반이중 방식과 전 이중 통신 방식을 모두 지원한다.
본 실시예의 경우 RS485를 이용하여 데이터 송수신을 수행하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신 유닛(300)은 다수의 릴레이 제어 유닛(RCU)과 중앙 제어 장치(400)의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 기능을 수행한다. 즉, 다수의 릴레이 제어 유닛(RCU)의 통신 프로토콜과 중앙 제어 장치의 통신 프로토콜을 동기화시키기 위한 변환장치이다. 본 실시예의 경우, 통신 유닛(300)은 RS485-RS232 변환 장치이다. 각 통신 유닛(300)에는 다수의 릴레이 제어 유닛(200)이 병렬로 연결된다.
중앙 제어 장치(400)는 통신 유닛(300)과 릴레이 제어 유닛(200)을 통하여 연결된 다수의 팬 필터 유닛(100)의 동작을 제어하고, 다수의 팬 필터 유닛(100)의 작동 이상 유무를 모니터링하는 기능을 수행한다.
도 5를 참조하면, 중앙 제어 장치(400)는 데이터 통신부(410), 데이터 베이스부(420), 시퀀스 분류부(430), 모니터링부(440), 디스플레이부(450), 알람부(460) 및 제어부(470)를 포함한다.
데이터 통신부(410)는 통신 유닛(300)과 릴레이 제어 유닛(200)을 통하여 다수의 팬 필터 유닛(100)과 데이터 및 제어 신호의 송수신을 담당하는 기능을 수행한다.
데이터 베이스부(420)는 다수의 팬 필터 유닛(100)과 관련된 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 예를 들면, 데이터 베이스부(420)에는 팬 필터 유닛(100)의 설치 시간 정보, 팬 필터 유닛의 최초 작동 시간 정보, 팬 필터 유닛의 결함 발생 시간 및 회수 정보, 팬 필터 유닛의 작동 상태 변경 정보 등과 같이 팬 필터 유닛의 장비 이력, 운용 이력, 결함 발생 이력 등에 대한 데이터가 저장된다.
시퀀스 분류부(430)는 데이터 베이스부(420)에 저장된 다수의 팬 필터 유닛(100)과 관련된 데이터에 기초하여 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여 결함 발생 확률이 높은 순서에 따라 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서를 분류하는 기능을 수행한다.
본 발명의 실시예들에서는 팬 필터 유닛의 수명을 고려하여 결함 발생 확률을 도출하여 모니터링 순서를 분류하는 방식, 수명 이외에 다른 요소(예를 들면, 결함 발생 빈도나 작동 상태 변경 빈도 등)를 종합적으로 판단하여 결함 발생 확률을 도출하여 모니터링 순서를 분류하는 방식 등이 이용되며, 이에 대한 보다 구체적인 방법은 이하에서 살펴본다.
한편, 시퀀스 분류부(430)는 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여 결함 발생 확률이 높은 소정의 팬 필터 유닛은 중점 감시 그룹으로 분류하고, 나머지 팬 필터 유닛은 일반 감시 그룹으로 분류할 수도 있다.
모니터링부(440)는 시퀀스 분류부(430)를 통하여 정해진 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서에 따라 팬 필터 유닛의 작동 상태를 모니터링하는 기능을 수행한다.
한편, 모니터링부(440)는 시퀀스 분류부(430)를 통하여 분류된 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛과 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 주기를 달리하여 모니터링을 수행할 수 있다. 즉, 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수를 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수보다 상대적으로 많이 수행함으로써, 팬 필터 유닛에 결함이 발생할 경우 보다 신속하게 감지할 수 있게 된다.
디스플레이부(450)는 팬 필터 유닛의 모니터링 상태 및 결과를 디스플레이 하는 기능을 수행한다.
알람부(460)는 팬 필터 유닛의 모니터링 수행 중 결함이 발생한 팬 필터 유닛이 존재하는 경우, 결함 발생을 모니터링 운영자에게 알리는 기능을 수행한다.
제어부(470)는 데이터 통신부(410), 데이터 베이스부(420), 시퀀스 분류부(430), 모니터링부(440), 디스플레이부(450) 및 알람부(460)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 우선 클린룸에 설치된 팬 필터 유닛을 작동한다(S10). 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링을 개시하는 과정을 수행한다(S20).
각 팬 필터 유닛의 최초 작동 시간을 중앙 제어 장치의 데이터베이스부에 저장하는 과정을 수행한다(S30).
중앙 제어 장치의 시퀀스 분류부는 데이터 베이스부에 저장된 다수의 팬 필터 유닛의 설치 순서를 기준으로 모니터링 순서를 분류하는 과정을 수행한다(S40). 본 실시예의 경우, 데이터 베이스부에 저장된 각 팬 필터 유닛의 최초 작동 시간을 참조하여 팬 필터 유닛의 설치 순서를 도출하며, 설치 순서에 따라 팬 필터 유닛 작동 상태 모니터링 순서를 결정한다.
그리고 나서, 정해진 모니터링 순서에 따라 팬 필터 유닛 결함 발생 여부를 모니터링하는 과정을 수행한다(S50).
이와 같이, 먼저 설치된 팬 필터 유닛이 나중에 설치된 팬 필터 유닛 보다 결함 발생 확률이 높으므로, 먼저 설치된 팬 필터 유닛의 모니터링을 먼저 수행하게 되면, 결함 발생을 신속하게 감지할 확률도 높아지게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템의 중앙 제어 장치의 데이터 베이스부의 개략적인 구성도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중앙 제어 장치의 데이터 베이스부(420)는 FFU 수명 DB(421), FFU 결함발생빈도 DB(422), FFU 작동상태 변경빈도 DB(443) 및 DB 관리부(424)를 포함한다.
FFU 수명 DB(421)에는 팬 필터 유닛의 수명에 관한 데이터가 저장된다. 본 실시예의 경우, 각 팬 필터 유닛의 최초 작동 시간에 관한 데이터가 FFU 수명 DB(421)에 저장된다.
FFU 결함발생빈도 DB(422)에는 각 팬 필터 유닛이 설치된 후 작동 과정중에 결함이 발생한 회수를 카운트하여 결함 발생 회수가 저장된다.
FFU 작동상태변경 빈도 DB(423)에는 각 팬 필터 유닛이 설치된 후 작동 과정중에 최초에 설정된 작동 조건을 벗어나는 회수를 카운트하여 작동상태변경 회수가 저장된다. 예를 들면, 팬 필터 유닛의 작동 환경의 변화 또는 팬 필터 유닛의 고장 등으로 인하여 팬 필터 유닛에 인가되는 전류가 초기 설정된 인가 전류 변동폭을 벗어나는 경우에는 FFU의 작동상태가 변경된 것으로 간주하여 작동상태변경 회수를 카운트하여 저장한다.
DB 관리부(424)는 FFU 수명 DB(421), FFU 결함발생빈도 DB(422) 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB(443)를 관리하는 기능을 수행한다.
도 8을 참조하면, 우선 클린룸에 설치된 팬 필터 유닛을 작동한다(S110). 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링을 개시하는 과정을 수행한다(S120).
시퀀스 분류 기초 데이터 즉, 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 결정하기 위한 기초 데이터를 수집하고, 수집된 시퀀스 분류 기초 데이터를 데이터베이스부에 저장하는 과정을 수행한다(S130). 본 실시예의 경우, 팬 필터 유닛의 수명에 관한 데이터, 팬 필터 유닛의 결함발생빈도 데이터 및 팬 필터 유닛의 작동상태변경 빈도 데이터를 시퀀스 분류 기초 데이터로 사용한다.
중앙 제어 장치의 시퀀스 분류부는 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터를 기초로 각 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하는 과정을 수행한다(S140). 각 데이터 베이스에 저장된 데이터의 가중치를 동일하게 적용할 수도 있으나, 본 실시예의 경우 각 데이터 베이스에 저장된 데이터의 가중치를 다르게 적용하여, 각 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여 모니터링 순서를 분류하였다.
본 실시예의 경우, FFU 수명 DB는 40%, FFU 결함발생빈도 DB는 40%, 그리고 FFU 작동상태 변경빈도 DB는 20% 가중치를 적용하여, 위 데이터를 종합적으로 판단하여 각 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여, 결함 발생 확률이 높은 순서대로 모니터링 순서를 결정하였다.
그리고 나서, 정해진 모니터링 순서에 따라 팬 필터 유닛 결함 발생 여부를 모니터링하는 과정을 수행한다(S150).
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 방법의 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 우선 클린룸에 설치된 팬 필터 유닛을 작동한다(S210). 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링을 개시하는 과정을 수행한다(S220).
시퀀스 분류 기초 데이터 즉, 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 결정하기 위한 기초 데이터를 수집하고, 수집된 시퀀스 분류 기초 데이터를 데이터베이스부에 저장하는 과정을 수행한다(S230). 본 실시예의 경우, 팬 필터 유닛의 수명에 관한 데이터, 팬 필터 유닛의 결함발생빈도 데이터 및 팬 필터 유닛의 작동상태변경 빈도 데이터를 시퀀스 분류 기초 데이터로 사용한다.
중앙 제어 장치의 시퀀스 분류부는 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터를 기초로 각 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하는 과정을 수행한다(S240).
팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 소정 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는지 판단하는 과정을 수행한다(S250).
판단 결과, 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 소정 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는 경우, 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛은 중점 감시 그룹으로 분류하고, 나머지 팬 필터 유닛은 일반 감시 그룹으로 분류하는 과정을 수행한다(S260).
그리고 나서, 중점 감시 그룹과 일반 감시 그룹을 별도 기준으로 모니터링을 수행한다(S270). 즉, 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛과 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 주기를 달리하여 모니터링을 수행한다. 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수를 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수보다 상대적으로 많이 수행함으로써, 팬 필터 유닛에 결함이 발생할 경우 보다 신속하게 감지할 수 있게 된다.
한편, S250 과정을 통하여 판단한 결과, 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 소정 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하지 않는 경우, 정해진 모니터링 순서에 따라 팬 필터 유닛 결함 발생 여부를 모니터링하는 과정을 수행한다(S280).
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템 및 방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 팬 필터 유닛(FFU)
200 : 릴레이 제어 유닛(RCU)
300 : 통신 유닛
400 : 중앙 제어 장치

Claims (13)

  1. 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템에 있어서,
    클린룸 내에서 부유하는 파티클에 의한 미세 오염을 방지하기 위한 다수의 팬 필터 유닛;
    상기 다수의 팬 필터 유닛을 그룹별로 제어하며, 다수의 팬 필터 유닛과 중앙 제어 장치의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 다수의 릴레이 제어 유닛;
    상기 다수의 릴레이 제어 유닛과 중앙 제어 장치의 데이터 통신 및 제어 신호 송수신을 담당하는 통신 유닛; 및
    상기 통신 유닛과 릴레이 제어 유닛을 통하여 연결된 상기 다수의 팬 필터 유닛의 동작을 제어하고, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태를 모니터링하는 중앙 제어 장치를 포함하며,
    상기 중앙 제어 장치는 상기 다수의 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하고, 도출된 결함 발생 확률 데이터에 기초하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서를 분류하여 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 제어 장치는,
    상기 다수의 팬 필터 유닛과 관련된 데이터를 저장하는 데이터 베이스부;
    상기 데이터 베이스부에 저장된 다수의 팬 필터 유닛과 관련된 데이터에 기초하여 상기 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여, 결함 발생 확률이 높은 순서에 따라 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서를 분류하는 시퀀스 분류부;
    상기 시퀀스 분류부를 통하여 정해진 상기 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링 순서에 따라 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태를 모니터링하는 모니터링부; 및
    상기 데이터 베이스부, 시퀀스 분류부 및 모니터링부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통신 유닛과 릴레이 제어 유닛을 통하여 상기 다수의 팬 필터 유닛과 데이터 및 제어 신호의 송수신을 담당하는 데이터 통신부;
    상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 상태 및 결과를 디스플레이 하는 디스플레이부; 및
    상기 팬 필터 유닛의 모니터링 수행 중 결함 발생 결과를 모니터링 운영자에게 알리는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 베이스부는,
    상기 다수의 팬 필터 유닛의 수명에 관한 데이터가 저장되는 FFU 수명 DB;
    상기 팬 필터 유닛이 설치된 후 작동 과정중에 발생된 결함 발생 회수가 저장되는 FFU 결함발생빈도 DB;
    상기 팬 필터 유닛이 설치된 후 작동 과정중 최초에 설정된 작동 조건을 벗어나는 회수를 카운트하여 작동상태변경 회수가 저장되는 FFU 작동상태변경 빈도 DB; 및
    상기 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB를 관리하는 DB 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시퀀스 분류부는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB에 기초하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 설치 순서를 기준으로 모니터링 순서를 분류하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 시퀀스 분류부는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터를 기초로 상기 다수의 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 시퀀스 분류부는 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 미리 결정된 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는 경우, 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛은 중점 감시 그룹으로 분류하고, 나머지 팬 필터 유닛은 일반 감시 그룹으로 분류하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛과 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 주기를 달리하여 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수를 상기 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 회수보다 상대적으로 많이 수행하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 시퀀스 분류부는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터에 가중치를 적용하여, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 시스템.
  11. 팬 필터 유닛 결함 관리 방법에 있어서,
    클린룸에 설치된 다수의 팬 필터 유닛을 작동시키고, 상기 다수의 팬 필터 유닛의 작동 상태 모니터링을 개시하는 단계;
    상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 결정하기 위한, 시퀀스 분류 기초 데이터를 수집하여 데이터 베이스부에 저장하는 단계;
    상기 데이터 베이스부에 저장된 시퀀스 분류 기초 데이터를 기초로 상기 다수의 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하는 단계; 및
    상기 정해진 모니터링 순서에 따라 팬 필터 유닛 결함 발생 여부를 모니터링하는 단계를 포함하며,
    상기 모니터링 순서를 분류하는 단계는 상기 데이터 베이스부의 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터를 기초로 각 팬 필터 유닛의 모니터링 순서를 분류하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 모니터링 순서를 분류하는 단계는 상기 FFU 수명 DB, FFU 결함발생빈도 DB 및 FFU 작동상태 변경빈도 DB에 저장된 데이터에 가중치를 적용하여, 각 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률을 도출하여 모니터링 순서를 분류하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 모니터링 순서를 분류하는 단계 이후에,
    상기 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 소정 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는지 판단하는 단계;
    판단 결과, 상기 팬 필터 유닛의 결함 발생 확률이 소정 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛이 존재하는 경우, 기준값을 초과하는 팬 필터 유닛은 중점 감시 그룹으로 분류하고, 나머지 팬 필터 유닛은 일반 감시 그룹으로 분류하는 단계 및
    상기 중점 감시 그룹의 팬 필터 유닛과 상기 일반 감시 그룹의 팬 필터 유닛의 모니터링 주기를 달리하여 모니터링을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛 결함 관리 방법.



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