JP2002289679A - キャリアカセット - Google Patents

キャリアカセット

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JP2002289679A
JP2002289679A JP2001085517A JP2001085517A JP2002289679A JP 2002289679 A JP2002289679 A JP 2002289679A JP 2001085517 A JP2001085517 A JP 2001085517A JP 2001085517 A JP2001085517 A JP 2001085517A JP 2002289679 A JP2002289679 A JP 2002289679A
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wafer
carrier cassette
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top plate
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JP2001085517A
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Yoshinari Hagiwara
良成 萩原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下に配列される各ウェーハ収容部材間の上
下のスペース間隔を必要に応じて変更できるようにした
キャリアカセットを提供する。 【解決手段】 キャリアカセット10を構成する複数の
ウェーハ収容部材14と天板16及び底板18を連結手
段20で上下に連結し、この連結手段20により、各ウ
ェーハ収容部材14間、天板16及び底板18とウェー
ハ収容部材14間の上下の間隔を大きくして上下方向に
平行に並べた伸長状態と、各ウェーハ収容部材14間、
天板16及び底板18とウェーハ収容部材14間の上下
の間隔を上下方向に平行に並べた縮小状態を形成できる
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等の製造装
置において、半導体ウェーハ等のウェーハの運搬及び保
管に使用されるキャリアカセットに関し、更に詳しく
は、多段に積層された各ウェーハ収納体間の間隔を変化
できるようにしたキャリアカセットに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば半導体製造装置において、半導体
ウェーハの運搬及び保管に使用されるキャリアカセット
は、図8に示すように、半導体ウェーハの径に対応する
内側寸法を有し、かつ両端が開口された四角筒状の箱体
1を備え、この箱体1内の相対向する左右の内側面に
は、箱体1の長手方向の全長に亘り延在するウェーハ受
部2が上下方向に所定の間隔をおいて多段に形成され、
このウェーハ受部2の同じ高さレベルに位置する左右の
ウェーハ受部2間に半導体ウェーハを差し渡し状態に載
置することにより、半導体ウェーハをキャリアカセット
内に収納できるように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体の製
造過程において、キャリアカセットから半導体ウェーハ
を取り出して半導体製造設備に搬送したり、または、半
導体製造設備で処理された半導体ウェーハをキャリアカ
セット内に搬入して収納する場合の搬出入手段には、一
般に搬送ロボットが利用される。この搬送ロボットは、
先端に吸着盤を有する吸着アームを備え、この吸着アー
ムを前進動作させて、キャリアカセット内の各ウェーハ
受部2に多段に載置された上下の半導体ウェーハ間に形
成される空間内に差し込み、しかる後、先端の吸着盤が
搬出しようとする半導体ウェーハの下面に当接するまで
上昇して半導体ウェーハを吸着盤に吸着し、さらに、半
導体ウェーハがウェーハ受部2から離間するまで吸着ア
ームを上昇させた後、吸着アームを後退動作させること
により、半導体ウェーハをキャリアカセットから搬出す
るようになっている。また、半導体ウェーハを吸着アー
ムによりキャリアカセットに搬入する場合は、上記搬出
時と逆の動作となる。
【0004】一方、搬送ロボットの吸着アームにより半
導体ウェーハをキャリアカセットに対して搬出入する
時、半導体ウェーハ同士の干渉あるいは吸着アームと半
導体ウェーハとが干渉することなく吸着アームを前進、
後退及び昇降動作させるためには、キャリアカセットに
おける半導体ウェーハ間のスペース間隔を大きくするこ
とが望ましい。しかし、半導体ウェーハ間のスペース間
隔を大きくするとキャリアカセットが大型化し、キャリ
アカセットの運搬、保管が面倒になるほか、半導体製造
設備側におけるキャリアカセットの設置スペースが大き
くなる問題がある。
【0005】また、上記と逆に半導体ウェーハ間のスペ
ース間隔を小さくすればキャリアカセットの小型化が可
能であるが、その反面、半導体ウェーハの搬出入時に吸
着アームと半導体ウェーハとの干渉あるいは半導体ウェ
ーハ同士の干渉が生じ易くなり、より高精度の吸着アー
ムのロボットティーチング(動作座標設定)が要求され
る。しかし、ロボットのティーチング精度にも限界があ
るとともにティーチングミスなどの不具合が生じ易いた
め、半導体ウェーハの吸着ミスや半導体ウェーハ同士の
干渉によりウェーハが損傷されるなどの問題がある。ま
た、このようなティーチングされた管理下で、半導体製
造設備側の設定が正しく行われていても、キャリアカセ
ット等に変形があると、半導体ウェーハ間のスペース間
隔が小さいことにより、半導体ウェーハの吸着ミスや半
導体ウェーハ同士の干渉が発生するという問題があっ
た。
【0006】本発明は、上述のような従来の問題を解決
するためになされたもので、上下に配列される各ウェー
ハ収容部材間の上下のスペース間隔を必要に応じて変更
できるようにしたキャリアカセットを提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ウェーハを多段に収納して運搬及び保管に
使用されるキャリアカセットであって、一枚のウェーハ
を載置された状態で収容する複数のウェーハ収容部材
と、前記複数のウェーハ収容部材を上下に連結する連結
手段とを備え、前記連結手段は、前記複数のウェーハ収
容部材の上下の間隔を小さくして上下に直線状に並べた
縮小状態と、前記複数のウェーハ収容部材の上下の間隔
を大きくして上下に直線状に並べた伸長状態とが形成さ
れるように構成されていることを特徴とする。
【0008】したがって、本発明のキャリアカセットに
よれば、複数のウェーハ収容部材を上下に連結する連結
手段が、各ウェーハ収容部材間の上下の間隔を大きくし
て上下に直線状に並べた伸長状態を形成することによ
り、ウェーハ間のスペース間隔を拡大変更することがで
き、これにより、キャリアカセットに対するウェーハの
搬出入を干渉することなく容易に行うことができる。ま
た、連結手段が各ウェーハ収容部材間の上下の間隔を小
さくして上下に直線状に並べた縮小状態を形成すること
により、ウェーハ間のスペース間隔を必要最小限に縮小
変更することができ、これにより、キャリアカセットの
縮小化が可能になり、ウェーハを収納したキャリアカセ
ットの運搬、保管が容易になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明にかか
るキャリアカセットの一実施の形態を示す全体の斜視
図、図2は本実施の形態におけるキャリアカセットを伸
長した状態を示す一部の側面図、図3は本実施の形態に
おけるキャリアカセットを構成するウェーハ収容部材と
連結手段の詳細を示す要部の分解斜視図、図4は本発明
の実施の形態におけるキャリアカセットと操作手段及び
ロック操作手段との関係を示す説明図、図5及び図6は
本実施の形態におけるキャリアカセットの動作説明用の
図である。
【0010】図1及び図2において、キャリアカセット
10は、例えば半導体ウェーハ12を多段に整列収納し
て運搬及び保管に供されるもので、一枚の半導体ウェー
ハ12を載置された状態で収容する複数のウェーハ収容
部材14と、最上位のウェーハ収容部材14の上方に配
置される天板16と、最下位のウェーハ収容部材14の
下方に配置される底板18と、天板16及び底板18を
含む各ウェーハ収容部材14を上下に連結する連結手段
20と、縮小状態の各ウェーハ収容部材14を伸長され
ないように一体化するロック手段22等を備える。
【0011】前記ウェーハ収容部材14は、図3に示す
ように、半導体ウェーハ12を一枚収容するのに必要な
深さと大きさを有し、かつ前方が開放され後方に横架部
材141Bを有するコ字状の枠体141から構成され、
この枠体141の内側には一枚の半導体ウェーハ12を
水平に載置した状態に収容する載置部142が内方へ水
平に突出して形成されている。また、枠体141を構成
する左右の平行部材141Aには、図2及び図3に示す
ように、平行部材141Aの長手方向に沿って延在し、
かつ平行部材141Aの上下方向に貫通する細幅の長穴
143が形成され、さらに、平行部材141Aの前端寄
りの外側箇所には、前記長穴143と連通し、かつ長穴
143の長手方向に延在するガイド孔144が形成され
ている。
【0012】前記連結手段20は、例えば、図2及び図
3に示すように、枠体141の長穴143に対応した同
一長さを有する一対の連結片201Aの中間部をピン2
01Bにより互いに連結したリンク機構201を一組と
して、ウェーハ収容部材14の数に相当する数用意し、
このリンク機構201の各連結片201Aの両端を相対
向する隣接リンク機構201の連結片201Aの一端に
屈曲可能に連結することにより、パントグラフ構造の伸
縮可能な連結手段20が構成される。
【0013】このように構成された連結手段20は、図
2に示すように、ウェーハ収容部材14を構成する枠体
141の左右の平行部材141Aに対応して左右一対有
し、この左右の連結手段20は、上下方向に平行かつ直
線状に並べられた各ウェーハ収容部材14における枠体
141の左右平行部材141Aの長穴143内に挿通さ
れる。そして、リンク機構201同士を伸縮可能に連結
する連結片201Aの一方の連結端201Cは長穴14
3内の一端に配置され、この連結端201Cは、平行部
材141Aに水平方向に貫通して設けられたピン202
により枠体201に枢着されている。また、リンク機構
201同士を伸縮可能に連結する連結片201Aの他方
の連結端201Dは長穴143内の他端側に配置され、
この連結端201Dに設けたガイドピン203は平行部
材141のAガイド孔144に移動可能に係合されてい
る。
【0014】また、天板16と連結手段20とを連結す
る場合は、以下に述べるようにして行われる。すなわ
ち、図2及び図3に示すように、天板16の左右両端の
下面箇所に、ウェーハ収容部材14の長穴143に対応
するスリット161をそれぞれ形成し、このスリット1
61内の一端に連結手段20の最上端に位置するリンク
機構201の一方の連結片201Aの一端を配置し、こ
の一端をピン204により天板16に枢着する。そし
て、最上端に位置するリンク機構201の他方の連結片
201Aの一端をスリット161内の他端側に配置し、
この一端に設けたガイドピン205を、スリット161
に連通するようにして天板16に設けたガイド孔162
に移動可能に係合する。
【0015】また、底板18と連結手段20とを連結す
る場合は、以下に述べるようにして行われる。すなわ
ち、図2及び図3に示すように、底板18の左右両端の
上面箇所に、ウェーハ収容部材14の長穴143に対応
するスリット181をそれぞれ形成し、このスリット1
81内の一端に連結手段20の最下端に位置するリンク
機構201の一方の連結片201Aの一端を配置し、こ
の一端をピン206により底板18に枢着する。そし
て、最下端に位置するリンク機構201の他方の連結片
201Aの一端をスリット181内の他端側に配置し、
この一端に設けたガイドピン207を、スリット181
に連通するようにして底板18に設けたガイド孔182
に移動可能に係合する。
【0016】これにより、キャリアカセット10は、天
板16及び底板18を含めた各ウェーハ収容部材14の
上下の間隔を小さくして上下に直線状に並べた縮小状態
と、各ウェーハ収容部材14の上下の間隔を大きくして
上下に直線状に並べた伸長状態とが形成されるように構
成される。
【0017】前記ロック手段22は、図1及び図4に示
すように、キャリアカセット10の左右両側に対応し
て、一端が天板16の左右両端に固定され他端側がキャ
リアカセット10の側面に沿って鉛直に垂下された一対
の押え部材221と、この押え部材221に対向して底
板18の左右両端に設けられ、押え部材221の他端に
設けた係止部222に係脱される締め付け部材223と
から構成されている。したがって、各ウェーハ収容部材
14の上下の間隔及びウェーハ収容部材14と天板16
及び底板18の上下の間隔を小さくして、これらが上下
に直線状に並べられた、すなわち上下に積み重ねられた
縮小状態で、締め付け部材223を押え部材221の係
止部222に係止することにより、天板16及び底板1
82を含めた各ウェーハ収容部材14を伸長できない状
態に一体化することができる。
【0018】次に、キャリアカセット10における各ウ
ェーハ収容部材14の上下の間隔を縮小状態と伸長状態
に操作する場合の操作手段24の構成及びキャリアカセ
ット10のロック手段22をロック及びアンロックする
ロック操作手段26の構成について、図4を参照して説
明する。前記操作手段24は、図4に示すように、半導
体製造装置設備28に設けたキャリアカセット10の設
置箇所281に配設される構成になっている。この操作
手段24は、キャリアカセット10の設置箇所281に
おいて、キャリアカセット10の左右両側と対向する箇
所に上下動可能に設けた一対の昇降ロッド241を備
え、この昇降ロッド241の下端は、設置箇所281の
下方に配置した流体圧シリンダ等の昇降駆動機構242
に連結部材243を介して連結され、キャリアカセット
10の天板16の左右両側には昇降ロッド241の上端
が係脱する係合片244が突設されている。
【0019】また、前記ロック操作手段26は、半導体
製造装置設備28のキャリアカセット設置箇所281に
配設されるもので、ロック手段22の締め付け部材22
3を操作する操作部材261を備え、この操作部材26
1は、半導体製造装置設備28に設けた流体圧シリンダ
等の駆動機構262に連結されている。
【0020】上記のように構成されたキャリアカセット
10において、各ウェーハ収容部材14に半導体ウェー
ハ12を載置収容した状態で運搬及び保管する場合は、
図1に示すように、ロック手段22の締め付け部材22
3を押え部材221の係止部222に係止し、天板16
及び底板182を含めた各ウェーハ収容部材14を伸長
できない状態に一体化しておく。
【0021】また、半導体ウェーハ12を収納したキャ
リアカセット10を半導体製造装置設備28に搬送し
て、半導体ウェーハ12に対し所定の加工処理を行う場
合は、図5に示すように、キャリアカセット10を半導
体製造装置設備28の設置箇所281に設置し固定す
る。この状態で、ロック操作手段25を動作させること
により、ロック手段22の締め付け部材223を押え部
材221の係止部222から外し、キャリアカセット1
0のロックを解除する。その後、操作手段24の昇降駆
動機構242を動作させることにより、昇降ロッド24
1を図6に示すように上昇させ、昇降ロッド241の上
端をキャリアカセット天板16の係合片244に係合さ
せた状態で更に上昇する。これにつれて、連結手段20
で連結された天板16及び各ウェーハ収容部材14は、
その上下の間隔が大きくなる伸長状態に平行移動され
る。その結果、キャリアカセット10のウェーハのスペ
ース間隔d2は図5に示すウェーハ間のスペース間隔d
1より大幅に拡大される。このウェーハ間のスペース間
隔d2は、昇降ロッド241による上昇ストロークを変
えることのより調節することができる。また、この時の
各ウェーハ収容部材14間のスペース間隔d2は同一で
ある。
【0022】図7は、ウェーハ間のスペース間隔が拡大
された状態において、半導体ウェーハ12を搬送ロボッ
トの吸着アーム30により搬出する場合の動作説明図で
ある。半導体ウェーハ12をキャリアカセット10から
搬出する場合は、図7(A)に示すように、吸着アーム
30を、図3に示す横架部材141Bのない開放された
ウェーハ収容部材14の正面側から上下の半導体ウェー
ハ12間に矢印Aの方向に挿入した後、図7(B)に示
す矢印Bの方向に移動して半導体ウェーハ12を持ち上
げ、半導体ウェーハ12をウェーハ収容部材14から吸
着アーム30上に移行させるとともに、吸着アーム30
を半導体ウェーハ12の下面に吸着させる。この状態
で、吸着アーム30を図7(C)に示す矢印Cの方向に
移動することにより、半導体ウェーハ12をキャリアカ
セット10から搬出する。搬出された半導体ウェーハ1
2は吸着アーム30によって半導体製造装置に搬入され
る。また、半導体製造装置で加工処理された半導体ウェ
ーハ12を、ウェーハのスペース間隔の拡大されたキャ
リアカセット10のウェーハ収容部材14に収納する場
合は、吸着アーム30を上述と逆に動作させることによ
り行われる。
【0023】一方、キャリアカセット10内の全ての半
導体ウェーハ12に対する加工処理が終了した場合は、
操作手段24の昇降ロッド241を下降端まで降下させ
て、天板16及び底板182を含む各ウェーハ収容部材
14が上下方向に積み重ねられた縮小状態にした後、ロ
ック操作手段26により締め付け部材223を押え部材
221の係止部222に係止し、天板16及び底板18
2を含めた各ウェーハ収容部材14を伸長できない状態
に一体化する。その後のキャリアカセット10は次の半
導体加工処理工程に搬送される。
【0024】上記のような本実施の形態によれば、複数
のウェーハ収容部材14と、最上位のウェーハ収容部材
14の上方に配置した天板16及び最下位のウェーハ収
容部材14の下方に配置した底板18を上下に連結する
パントグラフ構造の連結手段20が、各ウェーハ収容部
材14間、天板16及び底板18とウェーハ収容部材1
4間の上下の間隔を大きくして上下方向に平行に並べた
伸長状態を形成するから、ウェーハ間のスペース間隔を
拡大変更することができ、これにより、キャリアカセッ
ト10に対する半導体ウェーハの搬出入時に、吸着アー
ムと半導体ウェーハとが干渉したり、半導体ウェーハ1
2同士が干渉するのを防止でき、かつ吸着ミスや半導体
ウェーハ12への損傷も防止できるほか、吸着アームの
ロボットティーチング精度を高精度に設定する必要がな
い。また、連結手段20が各ウェーハ収容部材14間、
天板16及び底板18とウェーハ収容部材14間の上下
の間隔を上下に並べた縮小状態を形成するから、ウェー
ハ間のスペース間隔を半導体ウェーハ12の収納に必要
な最小限の間隔に縮小変更することができ、これによ
り、キャリアカセット10の縮小化が可能になり、ひい
てはキャリアカセット10自体のウェーハ収納容量を増
大できるほか、半導体ウェーハ12を収納したキャリア
カセット10の運搬、保管が容易になる。
【0025】また、本実施の形態によれば、キャリアカ
セット10にロック手段22を設けたので、キャリアカ
セット10の縮小状態を保持するができ、これにより、
連結手段20で連結された各ウェーハ収容部材14及び
天板16、底板18がみだりに伸長されることなく、半
導体ウェーハ12の収納されたキャリアカセット10の
運搬、保管を容易にできる。さらにまた、半導体製造装
置の設備側に操作手段24が設けられているので、この
操作手段24により、天板16及び底板18を含むウェ
ーハ収容部材14の縮小状態と伸長状態を形成し保持す
ることができる。また、半導体製造装置の設備側にロッ
ク操作手段26が設けられているので、このロック操作
手段26により、キャリアカセット10のロック手段2
2をロック及びアンロックすることができる。
【0026】なお、本発明における連結手段20、ロッ
ク手段22、操作手段24及びロック操作手段26は上
記実施の形態に示す構成のものに限定されず、請求の範
囲に記載した構成要件を逸脱しない限り、種々の変形、
変形が可能であることは勿論である。また、本発明にお
けるキャリアカセット10は、半導体ウェーハを収納す
るものに限らず、LCD等を収納するキャリアカセット
にも適用できることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明のキャリアカセッ
トによれば、複数のウェーハ収容部材を上下に連結する
連結手段が、各ウェーハ収容部材間の上下の間隔を大き
くして上下に直線状に並べた伸長状態を形成することに
より、ウェーハ間のスペース間隔を拡大変更することが
でき、これにより、キャリアカセットに対するウェーハ
の搬出入を干渉することなく容易に行うことができる。
また、連結手段が各ウェーハ収容部材間の上下の間隔を
小さくして上下に直線状に並べた縮小状態を形成するこ
とにより、ウェーハ間のスペース間隔を必要最小限に縮
小変更することができ、これにより、キャリアカセット
の縮小化が可能になり、ウェーハを収納したキャリアカ
セットの運搬、保管が容易になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるキャリアカセットの一実施の形
態を示す全体の斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるキャリアカセット
を伸長した状態を示す一部の側面図である。
【図3】本発明の実施の形態におけるキャリアカセット
を構成するウェーハ収容部材と連結手段の詳細を示す要
部の分解斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態におけるキャリアカセット
と操作手段及びロック操作手段との関係を示す説明図で
ある。
【図5】本発明の実施の形態におけるキャリアカセット
の動作説明用の図である。
【図6】本発明の実施の形態におけるキャリアカセット
の動作説明用の図である。
【図7】本発明の実施の形態における半導体ウェーハを
搬送ロボットの吸着アームにより搬出する場合の動作説
明図である。
【図8】従来におけるキャリアカセットの説明用斜視図
である。
【符号の説明】
10……キャリアカセット、12……半導体ウェーハ、
14……ウェーハ収容部材、16……天板、18……底
板、20……連結手段、22……ロック手段、24……
操作手段、26……ロック操作手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3E096 AA06 BA16 BB04 CA08 CB03 DB06 FA15 FA16 FA23 FA26 FA27 GA01 3F022 AA08 CC02 EE05 KK10 KK20 MM01 5F031 CA02 DA01 EA06 EA19 FA01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェーハを多段に収納して運搬及び保管
    に使用されるキャリアカセットであって、 一枚のウェーハを載置された状態で収容する複数のウェ
    ーハ収容部材と、 前記複数のウェーハ収容部材を上下に連結する連結手段
    とを備え、 前記連結手段は、前記複数のウェーハ収容部材の上下の
    間隔を小さくして上下に直線状に並べた縮小状態と、前
    記複数のウェーハ収容部材の上下の間隔を大きくして上
    下に直線状に並べた伸長状態とが形成されるように構成
    されている、 ことを特徴とするキャリアカセット。
  2. 【請求項2】 前記最上位のウェーハ収容部材の上方に
    天板が配置され、前記天板は前記連結手段により前記最
    上位のウェーハ収容部材に連結され、前記縮小状態で天
    板と最上位のウェーハ収容部材の上下の間隔が小さくな
    り、前記伸長状態で天板と最上位のウェーハ収容部材の
    上下の間隔が大きくなるように構成されていることを特
    徴とする請求項1記載のキャリアカセット。
  3. 【請求項3】 前記最下位のウェーハ収容部材の下方に
    底板が配置され、前記底板は前記連結手段により前記最
    下位のウェーハ収容部材に連結され、前記縮小状態で底
    板と最下位のウェーハ収容部材の上下の間隔が小さくな
    り、前記伸長状態で底板と最下位のウェーハ収容部材の
    上下の間隔が大きくなるように構成されていることを特
    徴とする請求項1記載のキャリアカセット。
  4. 【請求項4】 前記ウェーハ収容部材の縮小状態と伸長
    状態を形成し保持する操作手段を備えることを特徴とす
    る請求項1記載のキャリアカセット。
  5. 【請求項5】 前記縮小状態を保持するロック手段を備
    えることを特徴とする請求項1記載のキャリアカセッ
    ト。
  6. 【請求項6】 前記ウェーハ収容部材は、前記半導体ウ
    ェーハを一枚収容するのに必要な深さと大きさを有する
    枠体から構成されていることを特徴とする請求項1記載
    のキャリアカセット。
  7. 【請求項7】 前記操作手段は半導体製造装置の設備側
    に配置されることを特徴とする請求項4記載のキャリア
    カセット。
  8. 【請求項8】 導体製造装置の設備にロック操作手段が
    設けられ、前記ロック手段は前記ロック操作手段により
    解除操作されることを特徴とする請求項5記載のキャリ
    アカセット。
  9. 【請求項9】 前記ウェーハは、各ウェーハ収容部材に
    水平な状態で載置され収容されていることを特徴とする
    請求項1記載のキャリアカセット。
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