KR960014954B1 - Liquefied chemicals supplying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 액화 화학약품 자동 공급장치의 계통도.1 is a system diagram of a conventional liquefied chemical automatic supply device.
제2도는 본 발명에 의한 액화 화학약품 자동 공급장치의 계통도.2 is a schematic diagram of a liquefied chemical automatic supply device according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 베이크 오븐 10 : 화학약품 보관탱크1: baking oven 10: chemical storage tank
20 : 질소공급라인 31 : 하이레벨센서20: nitrogen supply line 31: high level sensor
32 : 로우레벨센서 40 : 마이크로 프로세서32: low level sensor 40: microprocessor
50 : 컨트롤러 61 : 중량계50 controller 61 weighing scale
62 : 웨이트 알람 AV7, AV8, AV9 : 에어밸브62: weight alarm AV7, AV8, AV9: air valve
SV7, SV8, SV9 : 솔레노이드 밸브SV7, SV8, SV9: Solenoid Valve
본 발명은, 예를 들어 베이크 오픈(Bake Oven)를 이용하여 액체 상태의 화학약품을 기화시킨후, 공정에 이용하는 반도체 제조장비의 화학약품 공급장치에 관한 것으로, 특히 베이크 오븐의 약품수위가 일정레벨 이하로 내려가면 화학약품이 자동으로 공급되게 함으로써 보다 안정된 공정유지에 적합하도록 함과 아울러 공급된 약품의 예열 및 테스트에 소요되는 시간적인 손실을 줄이는등 장비 유지관리 시간의 단축에 적합하도록 한 액화 화학약품 자동 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical supply apparatus of a semiconductor manufacturing equipment used for a process after vaporizing a chemical in a liquid state using, for example, a bake open, in particular, the chemical level of the baking oven is a certain level. Chemicals are automatically supplied when below, which makes it suitable for maintaining a more stable process and reduces the time required for preheating and testing the supplied chemicals. It relates to an automatic drug supply device.
일반적으로 액체상태의 화학약품을 베이크 오븐을 이용하여 기화시킨후, 공정에 이용하는 반도체 제조장비에서 공정에 필요한 화학약품은 금속 재질로된 베이크 오븐내에 저장시켜 놓고 사용하도록 구성되어 있으며, 이 베이크 오븐내의 화학약품이 모두 소모되면 인접하게 설치된 화학약품 보관탱크로부터 공급받게 되어 있는 바, 종래에는 이러한 과정이 수동으로 이루어지고 있었다.In general, liquid chemicals are vaporized using a baking oven, and chemicals required for the process in the semiconductor manufacturing equipment used in the process are stored and used in a baking oven made of metal. When all of the chemicals are consumed, they are supplied from a chemical storage tank that is installed adjacent to each other. In the past, this process was performed manually.
제1도에 종래 액화 화학약품 공급장치가 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.The conventional liquefied chemical supply device is shown in Figure 1, which is briefly described as follows.
도면에서 1은 베이크 오븐을 보인 것으로, 이 베이크 오븐(1)의 하부에는 내부의 약품을 가열하여 기화시키는 히터(2)가 설치되어 있고, 여기서 기화된 가스는 가스 이송관(3)을 통해 반응로(도시되지 않음)로 공급되도록 되어 있으며, 상기 가스 이송관(3)중에는 반응로로의 공급 가스량을 조절하기 위한 엠에프씨(4)가 착설되어 있다.In the drawing, 1 shows a bake oven, and a lower part of the bake oven 1 is provided with a heater 2 for heating and vaporizing an internal chemical, where the vaporized gas is reacted through the gas delivery pipe 3. It is supposed to be supplied to a furnace (not shown), and the MC 4 for controlling the amount of supply gas to the reactor is installed in the gas transfer pipe 3.
또한, 상기 가스 이송관(3)에는 엠에프씨(4)를 중심으로한 전, 후에 제1벤트관(5)과 제2벤트관(6)이 각각 연결되어 있고, 상기 가스 이송관(3) 및 제1벤트관(5)에는 이송가스의 온도가 항시 일정하게 유지되도록 가열하는 코일히터(7)가 설치되어 온도변화로 인한 이송가스의 액화를 방지하도록 구성되어 있다.In addition, the gas transfer pipe 3 is connected to the first vent pipe 5 and the second vent pipe 6, respectively, before and after the center of the FM 4, the gas transfer pipe (3) And the first vent pipe (5) is provided with a coil heater (7) for heating so that the temperature of the transport gas is constantly maintained is configured to prevent the liquefaction of the transport gas due to the temperature change.
즉, 가스 이송관(3)을 90-100℃로 가열함으로써 가스액화를 방지하여 가스 액화로 인한 배관막힘 및 불규칙한 가스흐름으로 인한 공정이상을 방지할 수 있도록 구성되어 있는 것이다.That is, by heating the gas delivery pipe (3) to 90-100 ℃ to prevent the gas liquefaction is configured to prevent the process abnormalities due to clogged pipes and irregular gas flow due to gas liquefaction.
한편, 도면에서 10은 화학약품 보관탱크를 보인 것으로, 이 화학약품 보관탱크(10)에는 질소가스를 이용하여 화학약품 보관탱크(10)내의 화학약품을 베이크 오븐(1)으로 이송시키는 질소공급라인(20)이 연결되어 있으며, 이 질소공급라인(20)에 연장하여 공정후 가스 이송관(3)의 엠에프씨(4)를 퍼지시키기 위한 퍼지라인(30)이 가스 이송관(3)과 연결되도록 설치되어 있다.Meanwhile, in the drawing, 10 shows a chemical storage tank. The chemical storage tank 10 uses nitrogen gas to transfer chemicals in the chemical storage tank 10 to the baking oven 1 by using nitrogen gas. 20 is connected, and the purge line 30 for extending the nitrogen supply line 20 to purge the FM 4 of the gas transfer pipe 3 after the process is connected to the gas transfer pipe 3. It is installed if possible.
도면에서 미설명 부호 21은 레귤레이터, 22는 압력게이지, 23 및 33은 필터, 24 및 34는 체크밸브를 각각 보인 것이고, NV1, NV2, NV3, NV4, NV5는 화학약품 공급 제어용 니들밸브를 보인 것이며, AV1,AV2, AV3, AV4, AV5, AV6는 공정 제어용 에어밸브를, SV1, SV2, SV3, SV4, SV5, SV6는 에어밸브 구동용 솔레노이드 밸브를 각각 보인 것이다.In the drawings, reference numeral 21 denotes a regulator, 22 a pressure gauge, 23 and 33 a filter, 24 and 34 a check valve, and NV1, NV2, NV3, NV4, and NV5 represent a chemical supply control valve. , AV1, AV2, AV3, AV4, AV5, AV6 show process control air valves, and SV1, SV2, SV3, SV4, SV5, SV6 show air valve drive solenoid valves, respectively.
이와 같이된 종래의 액화 화학약품 공급장치는 베이크 오븐(1)내에 저장된 액화 화학약품(TEOS)이 히터(2)에 의해 가열되어 기화되고, 이 기화가스가 AV3, 엠에프씨(4) 및 AV6를 통해 반응로로 인입되면서 공정을 진행하게 된다. 이와 같은 공정 진행중 베이크 오븐(1)의 화학약품이 모두 소모되면 화학약품 보관탱크(10)에 비축되어 있는 약품을 베이크 오븐(1)으로 운반 보충시켜 주게 되는데, 질소공급라인(20)으로 질소가스를 흘려주고 니들밸브를 NV1, NV2, NV3, NV4 순서로 열어주게 되면 운반가스인 질소가스에 의해 화학약품 보관탱크(10)의 약품이 에어밸브 AV1까지 도달하게 된다.In the conventional liquefied chemical supply device as described above, the liquefied chemical (TEOS) stored in the baking oven 1 is heated by the heater 2 to be vaporized, and the vaporized gas is supplied to the AV3, FM 4 and AV6. The process proceeds as it is introduced into the reactor. When all the chemicals in the baking oven 1 are consumed during the process, the chemicals stored in the chemical storage tank 10 are transported and supplemented to the baking oven 1, and nitrogen gas is supplied to the nitrogen supply line 20. When the needle is opened and the needle valves are opened in the order of NV1, NV2, NV3, and NV4, the chemicals in the chemical storage tank 10 reach the air valve AV1 by nitrogen gas, which is a carrier gas.
이때, 푸시버튼 밸브인 AV1 에어밸브를 열어주게 되면 화학약품은 베이크 오븐(1)으로 공급되고, 일정량 주입후에는 AV1 에어밸브를 닫고 나머지 니들밸브도 닫아주게 된다.At this time, when the AV1 air valve, which is a pushbutton valve, is opened, the chemical is supplied to the baking oven 1, and after the injection of a predetermined amount, the AV1 air valve is closed and the remaining needle valve is also closed.
이와 같이 하여 베이크 오븐(1)에 화학약품을 공급하고 난후에는 화학약품이 충분히 기화될 수 있도록 약 2시간에서 3시간동안 예열을 시켜주고 테스트한 다음 공정을 진행하는 것이다.In this way, after supplying the chemical to the baking oven (1), the chemicals are sufficiently preheated for about 2 to 3 hours so that the chemicals are sufficiently vaporized, and then the test proceeds.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 액화 화학약품 공급장치에 있어서는 베이크 오븐(1)의 화학약품을 교환위치까지 사용한후 보충하여 다시 사용하기까지는 액화약품을 기화시키는데 필요한 3시간가량의 예열시간 및 정상상태 확인을 위한 5시간 가량의 테스트시간이 소요되는 등 많은 시간적 손실이 있었고, 또 약품교환의 수동작업으로 인한 작업상의 문제, 즉 작업방법 절차상의 착오 및 오류에 의한 베이크 스트림(BAKE STREAM), 공정상의 파티클발생 등 공정 불안정의 문제가 있었다.However, in the conventional liquefied chemical supplying device as described above, the preheating time and steady state of about 3 hours required to vaporize the liquefied chemical until the chemicals of the baking oven 1 are used up to the exchange position and then replenished and used again. There was a lot of time loss, such as a test time of about 5 hours for confirmation, and a work problem caused by manual operation of chemical exchange, that is, a BAKE STREAM due to a mistake and an error in work method, and a process There was a problem of process instability such as particle generation.
이를 감안하여 창안한 본 발명의 목적은 베이크 오븐의 약품수위가 일정레벨 이하로 내려가면 화학약품이 자동으로 공급되게 함으로써 보다 안정된 공정유지에 적합하도록 한 액화 화학약품 자동 공급장치를 제공함에 있다.In view of this, an object of the present invention is to provide an automatic liquefied chemical supplying device that is suitable for maintaining a more stable process by automatically supplying chemicals when the chemical level of the baking oven falls below a predetermined level.
본 발명의 다른 목적은 소량의 화학약품을 수시로 공급, 예열시킴으로써 약품의 예열 및 테스트에 소요되는 시간적인 손실을 줄이는 등 장비 유지관리 시간을 단축시키도록 한 액화 화학약품 자동공급장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an automatic liquefied chemical supplying device for shortening equipment maintenance time by reducing the time loss required for preheating and testing chemicals by supplying and preheating a small amount of chemicals from time to time.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 액화 화학약품을 기화시켜 반응로로 공급하는 베이크 오븐을 포함하는 베이킹 시스템과, 액화 화학약품을 저장 보관하는 화학약품 보관탱크와, 상기 화학약품 보관탱크의 액화 화학약품을 베이크 오븐으로 운반 보충시키는 질소공급라인을 구비한 것에 있어서, 질소공급라인 및 화학약품 보관탱크, 그 화학약품 보관탱크와 베이크 오븐을 연결하는 배관중에 에어밸브를 착설하고, 베이크 오븐내의 약품 수위를 감지하여 화학약품 공급신호 및 공급차단신호를 송출하는 수위감지수단과, 상기 수위감지수단과 인터페이스된 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서의 신호를 받아 액화 화학약품 공급 제어용 에어밸브를 구동시키는 솔레노이드 밸브를 가지는 컨트롤러로 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 액화 화학약품 자동 공급장치가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, a baking system including a baking oven for vaporizing liquefied chemicals and supplying them to the reactor, a chemical storage tank for storing and storing liquefied chemicals, and the chemical storage tank A nitrogen supply line for transporting and replenishing liquefied chemicals in a baking oven, wherein an air valve is installed in a pipe connecting the nitrogen supply line, the chemical storage tank, the chemical storage tank and the baking oven, and Level detection means for detecting the chemical level in the chemical supply signal and supplying the supply shutoff signal, a microprocessor interfaced with the water level detection means, and driving the liquefied chemical supply control air valve receiving the signal of the microprocessor It is configured to include as a controller having a solenoid valve A liquefied chemical automatic feeding device is provided.
상기 수위감지수단은 베이크 오븐의 측벽, 상, 하부에 각각 설치되어 화학약품의 최대수위 및 최소수위를 감지하는 하이레벨센서 및 로우레벨 센서로 구성된다.The water level detecting means is composed of a high level sensor and a low level sensor installed on the side walls, top and bottom of the baking oven, respectively, to detect the maximum and minimum levels of chemicals.
또한 본 발명 장치는 상기 화학약품 보관탱크 하부에 잔여 화학약품 무게 측정용 중량계를 설치하고, 이 중량계의 신호에 따라 경보음을 발하는 웨이트 알람을 마이크로 프로세서에 설치하여 화학약품 보관탱크의 교환시기를 용이하게 할 수 있도록 구성된다.In addition, the device of the present invention is installed in the lower part of the chemical storage tank weighing weighing weighing the remaining chemical, and when the weight alarm to emit an alarm sound in accordance with the signal of the weighing meter to the microprocessor to replace the chemical storage tank It is configured to facilitate.
이와 같이된 본 발명 장치에 의하면 화학약품 보관탱크의 화학약품을 자동으로 베이크 오븐에 공급함으로써 별도의 보충작업이 필요없고, 수작업 함에 따른 작업방법의 차이 및 순서의 차이등으로 인한 작업실수 및 오류를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 공정안정화를 기할 수 있다는 효과가 있으며, 또한 본 발명은 소량의 약품을 수시로 공급, 예열시킴으로써 종래 수동으로 한 번에 다량의 약품을 공급하여 예열 및 테스트함으로써 야기되는 시간적인 손실을 줄일 수 있는등 장비 유지관리 시간을 단축시킬 수 있다는 효과도 있다.According to the device of the present invention as described above, the chemicals in the chemical storage tank are automatically supplied to the baking oven so that no additional replenishment is required, and errors in operation and errors due to differences in work methods and differences in order according to manual labor are eliminated. In addition to preventing and stabilizing the process, the present invention also provides a preliminary supply and preheating of a small amount of the drug from time to time. It also has the effect of reducing equipment maintenance time.
이하, 상기와 같은 본 발명에 의한 액화 화학약품 자동 공급장치를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the liquefied chemical automatic supply device according to the present invention as described above will be described in more detail based on the accompanying drawings.
첨부한 제2도는 본 발명에 의한 액화 화학약품 자동 공급장치의 계통도로서, 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 액화 화학약품 자동 공급장치는 액화 화학약품을 기화시켜 반응로로 공급하는 베이크 오븐(1)을 포함하는 베어킹 시스템과, 액화 화학약품을 저장 보관하는 보관탱크(10)와, 상기 화학약품 보관탱크(10)의 액화 화학약품을 베이크 오븐(1)으로 운반 보충시키는 질소공급라인(20)을 구비한 것에 있어서, 질소공급라인(20) 및 화학약품 보관탱크(10), 그 화학약품 보관탱크(10)와 베이크 오븐(1)을 연결하는 배관중에 에어밸브(AV7)(AV8)(AV9)를 착설하고, 베이크 오븐(1)내의 약품 수위를 감지하여 화학약품 공급신호 및 공급차단신호를 송출하는 수위감지수단과, 상기 수위감지수단과 인터페이스된 마이크로 프로세서(40)와, 상기 마이크로 프로세서(40)의 신호를 받아 상기한 액화 화학약품 공급 제어용 에어밸브(AV7)(AV8)(AV9)를 구동시키는 솔레노이드 밸브(SV7)(SV8)(SV9)를 가지는 컨트롤러(50)를 포함하여 구성한 것으로, 도면에서 종래 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하였다. 상기 수위감지수단은 베이크 오븐(1)의 측벽 상, 하부에 각각 설치되어 화학약품의 최대수위 및 최소수위를 감지하는 하이레벨센서(31) 및 로우레벨센서(32)로 구성되어 있다.2 is a schematic diagram of an automatic liquefaction chemical supply device according to the present invention. As shown in the drawing, the automatic liquefaction chemical supply device according to the present invention is a baking oven (1) for vaporizing liquefied chemicals and supplying them to a reactor. Bareing system comprising a), a storage tank (10) for storing and storing liquefied chemicals, and a nitrogen supply line (20) for carrying and replenishing the liquefied chemicals of the chemical storage tank (10) to the baking oven (1) ), The air valve (AV7) (AV8) (in the pipe connecting the nitrogen supply line 20 and the chemical storage tank 10, the chemical storage tank 10 and the baking oven (1) ( AV9), the water level sensing means for detecting the chemical level in the baking oven (1) and sending out the chemical supply signal and the supply cutoff signal, the microprocessor 40 interfaced with the water level sensing means, and the microprocessor 40's It includes a controller 50 having a solenoid valve SV7 (SV8) (SV9) for driving the above-mentioned liquefied chemical supply control air valve (AV7) (AV8) (AV9). The same reference numerals are given to the same parts as the configuration. The water level detecting means is composed of a high level sensor 31 and a low level sensor 32 installed on the lower side and the lower side of the baking oven 1 to detect the maximum level and the minimum level of the chemical.
또한 상기 화학약품 보관탱크(10)의 하부에는 그 탱크(10)내의 잔여 화학약품 무게를 측정하기 위한 중량계(61)가 설치되고, 이 중량계(61)의 신호에 따라 경보음을 발하는 웨이트 알람(62)이 마이크로 프로세서(40)에 설치되어 화학약품 보관탱크의 교환시기를 용이하게 할 수 있도록 구성되어 있다.In addition, a weight scale 61 for measuring the weight of the remaining chemicals in the tank 10 is installed in the lower portion of the chemical storage tank 10, the weight to sound an alarm in accordance with the signal of the weight scale 61 The alarm 62 is installed in the microprocessor 40 so as to facilitate replacement of the chemical storage tank.
즉, 화학약품 보관탱크(10)내의 약품이 모두 소진되면 중량계(61)에 의해 무게로 감지되고, 이에 따라 알람이 울림으로써 사용자는 화학약품 보관탱크(10)의 교환시기를 용이하게 알 수 있는 것이다.That is, when all of the chemicals in the chemical storage tank 10 is exhausted by the weight meter 61 is detected by the weight, and accordingly the alarm sounds so that the user can easily know when to replace the chemical storage tank (10) It is.
상기 컨트롤러(50)에는 공정 제어용 에어밸브(AV1-AV6)를 구동시키기 위한 솔레노이드 밸브(SV1)(SV2)(SV3)(SV4)(SV5)(SV6)와, 액화 화학약품 공급 제어용 에어밸브(AV7)(AV8)(AV9)를 구동시키기 위한 솔레노이드 밸브(SV7)(SV8)(SV9)가 구비되어 있다.The controller 50 includes a solenoid valve SV1, SV2, SV3, SV4, SV5, SV6, and liquefied chemical supply air valve AV7 for driving the process control air valves AV1-AV6. A solenoid valve SV7 (SV8) SV9 for driving AV8 and AV9 is provided.
또한, 본 발명 장치를 구성함에 있어서는 상기 하이레벨센서(31) 및 로우레벨센서(32)의 간격을 작게하여 소량의 화학약품이 수시로 보충되게 함으로써 일시에 많은 양의 약품이 공급되어 발생하는 공정상의 문제(예컨대, 파티클 발생의 문제)를 방지하고, 예열 및 테스트에 소요되는 시간을 줄일 수 있도록 구성할 수 있다.In addition, in the configuration of the device of the present invention by reducing the interval between the high level sensor 31 and the low level sensor 32 so that a small amount of chemicals are frequently replenished in the process that is generated by a large amount of chemicals supplied at a time It can be configured to prevent problems (eg, particle generation problems) and to reduce the time required for preheating and testing.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 장치의 작용 및 그에 따르는 효과를 살펴본다.Hereinafter, the operation of the apparatus according to the present invention configured as described above and the effects thereof will be described.
베이크 오븐(1)내의 화학약품이 AV3, 엠에프씨(4) 및 AV6을 통해 반응로로 인입되면서 공정이 진행되다가, 베이크 오븐(1)내의 화학약품이 로우레벨센서(31)까지 떨어지면, 로우레벨 신호가 마이크로 프로세서(40)를 통해 컨트롤러(50)로 전달되고, 솔레노이드 밸브 SV7, SV8, SV1가 작동하여 에어밸브 AV7, AV8, AV1를 순서적으로 오픈시킨다.As the chemical in the bake oven 1 is introduced into the reactor through AV3, FM 4 and AV6, the chemicals in the bake oven 1 fall to the low level sensor 31. The signal is transmitted to the controller 50 through the microprocessor 40, and the solenoid valves SV7, SV8 and SV1 operate to open the air valves AV7, AV8 and AV1 in sequence.
이에 따라 질소 압력에 의해 화학약품 보관탱크(10)내의 화학약품은 베이크 오븐(1)으로 공급되고, 공급되는 약품이 하이레벨센서(31) 위치까지 차면, 이 센서(31)에 의한 신호가 마이크로 프로세서(40)를 통해 컨트롤러(50)로 전달되어 에어밸브(AV7)(AV8)(AV1)가 닫히게 되는 것이다.Accordingly, the chemical in the chemical storage tank 10 is supplied to the baking oven 1 by the nitrogen pressure, and when the supplied chemical reaches the high level sensor 31 position, the signal from the sensor 31 is microscopic. It is transmitted to the controller 50 through the processor 40 is to close the air valve (AV7) (AV8) (AV1).
즉, 베이크 오븐(1)내의 약품수위에 따라 화학약품 보관탱크(10)내의 화학약품이 자동으로 공급되므로 공정 안정화를 기할 수 있고, 또 소량의 약품을 수시로 공급하여 예열 및 테스트시간을 줄일 수 있는 것이다.That is, the chemicals in the chemical storage tank 10 are automatically supplied according to the chemical level in the baking oven 1, so that the process can be stabilized, and a small amount of chemicals can be supplied from time to time to reduce the preheating and testing time. will be.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 장치에 의하면 화학약품 보관탱크의 화학약품을 자동으로 베이크 오븐에 공급함으로써 별도의 보충작업이 필요없고, 수작업 함에 따른 작업방법의 차이 및 순서의 차이등으로 인한 작업실수 및 오류를 방지할 수 있을뿐만 아니라 공정안정화를 기할 수 있다는 효과가 있으며, 또한 본 발명은 소량의 약품을 수시로 공급, 예열시킴으로써 종래 수동으로 한번에 다량의 약품을 공급하여 예열 및 테스트함으로써 야기되는 시간적인 손실을 줄일 수 있는등 장비 유지관리 시간을 단축시킬 수 있다는 효과도 있다.As described in detail above, according to the device of the present invention, by automatically supplying the chemicals in the chemical storage tank to the baking oven, no additional supplementary work is required, and the work due to the difference in the work method and the order of the work by hand. In addition to preventing mistakes and errors, there is an effect that the process can be stabilized.In addition, the present invention provides a time required by pre-heating and testing a large amount of chemicals at once by manually supplying and preheating a small amount of chemicals. It also has the effect of reducing equipment maintenance time, such as reducing losses.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110923 Year of fee payment: 16 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |