JP2002299409A - 基板搬送装置および基板搬送方法 - Google Patents

基板搬送装置および基板搬送方法

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JP2002299409A
JP2002299409A JP2001096851A JP2001096851A JP2002299409A JP 2002299409 A JP2002299409 A JP 2002299409A JP 2001096851 A JP2001096851 A JP 2001096851A JP 2001096851 A JP2001096851 A JP 2001096851A JP 2002299409 A JP2002299409 A JP 2002299409A
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wafer
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transfer arm
restriction
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JP2001096851A
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Jun Watanabe
純 渡辺
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Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】第1基板搬送アームと第2基板搬送アームとの
間での基板の受け渡しを確実に行うことができ、これに
より基板の確実な搬送を実現する。パーティクルの発生
を抑制しつつ基板を搬送する。 【解決手段】未処理のウエハWがインデクサロボットの
ハンド31から、センターロボットのアーム41へと受
け渡される。処理済みのウエハWは、センターロボット
のアーム42からインデクサロボットのハンド32へと
受け渡される。ハンド31,32には、ウエハWの位置
ずれを規制するための規制部材35〜38が備えられて
いる。アーム41,42には、ウエハWの位置ずれを規
制するための規制部材47〜54が備えられている。ウ
エハWを受け渡される側のハンドまたはアーム41,3
2の規制範囲S41,S32は、ウエハWを受け渡す側
のハンドまたはアーム31,42の規制範囲S31,S
42よりも大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガ
ラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基
板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板に
代表される各種の基板を搬送するための基板搬送装置お
よび基板搬送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造工程では、
半導体ウエハ(以下単に「ウエハ」という。)に対して
各種の処理を施すための基板処理装置が用いられる。こ
の基板処理装置には、ウエハを1枚ずつ搬送するための
基板搬送装置が備えられている。基板処理装置は、たと
えば、インデクサユニットと基板処理ユニットとを結合
して構成されている。インデクサユニットは、複数枚の
ウエハを収容することができるカセットが置かれるカセ
ットステーションと、このカセットステーションに置か
れたカセットに対してウエハの搬入および搬出を行うた
めのインデクサロボットとを備えている。基板処理ユニ
ットは、たとえば、複数の処理部と、この複数の処理部
に対してウエハの搬入および搬出を行い、さらにインデ
クサロボットとの間でウエハの受け渡しを行うセンター
ロボットとを備えている。
【0003】図4に簡略化して示すように、インデクサ
ロボットは、ウエハを搬送するためのハンド100を備
えており、同様に、センターロボットは、ウエハを搬送
するためのアーム200を備えている。インデクサロボ
ットのハンド100は、ビーム形状に形成された本体部
101と、この本体部101の基端部側に設けられた規
制部材102と、本体部101の先端部に設けられた規
制部材103とを備えている。規制部材102,103
は、保持すべきウエハWに対応した円形の規制範囲S1
00内において、ウエハWの位置ずれを防止するように
構成されている。この場合、規制部材102,103の
内接縁の内部の範囲である規制範囲S100は、ウエハ
Wの直径φWに対して所定のクリアランスδを加えた直
径φA(=φW+δ)を有している。
【0004】センターロボットのアーム200は、たと
えばフォーク形状に形成されていて、互いに平行な一対
の腕部201,202を備えている。これらの腕部20
1,202の先端部および基端部には、それぞれ規制部
材203,204,205,206が上面に固定されて
いる。これらの規制部材203〜206は、ウエハWの
形状に対応した円形の規制範囲S200内で、ウエハW
の位置ずれを規制する。規制部材203〜206の内接
縁の内部の範囲である規制範囲S200は、ウエハWの
直径δWよりも上記所定のクリアランスδだけ大きな直
径φB(=φW+δ=φA)の円形領域である。
【0005】すなわち、インデクサロボットのハンド1
00における規制範囲S100と、センターロボットの
アーム200における規制範囲S200とは同じ大きさ
に定められている。図5は、規制部材102,103;
203〜206の形状を説明するための断面図である。
規制部材102,103;203〜206はほぼ同様な
断面形状を有していて、ウエハWの裏面の周縁部を支持
する水平なウエハ支持面111と、このウエハ支持面1
11の外縁からほぼ垂直に立ち上がった規制面112
と、この規制面112の上縁に連なるテーパー面113
とを有している。テーパー面113は、規制範囲の内方
に向かうに従って下降する傾斜面をなしている。これに
より、ハンド100,200の間でのウエハWの受け渡
しの際に、ウエハWの位置ずれが生じたとしても、この
ような位置ずれの生じたウエハWの周端縁がテーパー面
113によって案内され、ウエハWは、規制面112に
よって周端縁が規制された状態へと落とし込まれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の先行技術の1つ
の問題は、ウエハWの周端縁がテーパー面113によっ
て案内される際に、ウエハWの周端縁がテーパー面11
3上を摺動することによって、パーティクルが発生する
ことである。また、インデクサロボットおよびセンター
ロボットに対するティーチングによって、ハンド100
およびアーム200の間でのウエハWの受け渡しの際に
おけるウエハWの位置は、テーパー面113によるウエ
ハWの落とし込みができるように調整されるのである
が、ティーチングの精度やハンド100およびアーム2
00の停止位置の精度が悪い場合もある。このような場
合には、ウエハWの位置がテーパー面113によって案
内することができないほど大きくずれる可能性がある。
この場合に、ウエハWが規制部材102,103;20
3〜206の上面114に乗り上げた状態となり、ハン
ド100およびアーム200によるウエハWの搬送中
に、ウエハWが落下する虞れがある。
【0007】そこで、この発明の目的は、第1基板搬送
アームと第2基板搬送アームとの間での基板の受け渡し
を確実に行うことができ、これにより基板の確実な搬送
を実現できる基板搬送装置および基板搬送方法を提供す
ることである。また、この発明の他の目的は、パーティ
クルの発生を抑制しつつ基板を搬送できる基板搬送装置
および基板搬送方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項1記載の発明は、第1規制
部材(35,37;49,50,53,54)によって
所定の規制範囲内で基板の位置ずれを規制しつつ基板を
搬送する第1基板搬送アーム(31,42)と、この第
1基板搬送アームから基板を受け取り、第2規制部材
(47,48,51,52;36,38)によって上記
所定の規制範囲よりも大きい規制範囲内で基板の位置ず
れを規制しつつ基板を搬送する第2基板搬送アーム(4
1,32)とを含むことを特徴とする基板搬送装置であ
る。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対
応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【0009】この構成によれば、第1基板搬送アームか
ら基板を受け取る第2基板搬送アームは、第1基板搬送
アーム上での規制範囲よりも大きな規制範囲内で基板の
位置ずれを規制する構成となっている。したがって、基
板の受け渡し時における基板の位置精度が多少悪くて
も、第2基板搬送アームは第2規制部材によって規定さ
れる規制範囲内に基板を保持することができる。これに
よって、第2基板搬送アームは、第2規制部材によって
基板の位置ずれを確実に規制した状態で基板を搬送でき
るから、基板搬送不良が生じることがない。
【0010】請求項2記載の発明は、上記第2規制部材
の規制範囲に対向する部位は、規制範囲に向かって基板
を案内するための傾斜面のない直立面(72)を成して
いることを特徴とする請求項1記載の基板搬送装置であ
る。同様に、第1基板搬送アームの第1規制部材の規制
範囲に対向する部位は、規制範囲に向かって基板を案内
するための傾斜面のない直立面を成していることが好ま
しい。
【0011】請求項2の発明によれば、第2規制部材に
は規制範囲へと基板を案内するための傾斜面が設けられ
ていないので、この傾斜面における基板の摺接が生じる
ことがない。これによって、パーティクルの発生を防止
できる。この発明では、第2基板搬送アームにおける第
2規制部材による規制範囲は、第1基板搬送アームにお
ける規制範囲よりも大きく定められているので、上記の
ような傾斜面がなくても、第2基板搬送アームは第1基
板搬送アームから受け取った基板を確実に第2規制部材
による規制範囲内に保持することができる。
【0012】請求項3に記載のように、上記基板は実質
的に円板状の円形基板(W)であってもよく、この場合
には、上記第1規制部材および第2規制部部材による規
制範囲は、これらの第1および第2規制部材の内接縁の
内部の範囲により規定されることになる。また、請求項
4に記載のように、上記基板は実質的に長方形板状の角
形基板であってもよく、この場合には、上記第1規制部
材および第2規制部材による規制範囲は、これらの第1
および第2規制部材の内接長方形の内部の範囲によって
規定されることになる。
【0013】請求項5記載の発明は、上記第1基板搬送
アームによって基板が載置され、この載置された基板が
上記第2基板搬送アームによって受け取られる基板載置
手段(81,82)をさらに含むことを特徴とする請求
項1ないし4のいずれかに記載の基板搬送装置である。
このように、第1基板搬送アームから第2基板搬送アー
ムへの基板の受け渡しは、第1および第2基板搬送アー
ム間で直接的に行われる必要はなく、基板載置手段を介
在して行うようにしてもよい。
【0014】請求項6記載の発明は、第1基板搬送アー
ム(31,42)から第2基板搬送アーム(41,3
2)へと基板を受け渡して基板を搬送する方法であっ
て、第1規制部材(35,37;49,50,53,5
4)によって所定の規制範囲内で基板の位置ずれを規制
しつつ第1基板搬送アームによって基板を搬送する工程
と、この第1基板搬送アームから第2基板搬送アームへ
と基板を受け渡す工程と、第2規制部材(47,48,
51,52;36,38)によって上記所定の規制範囲
よりも大きい規制範囲内で基板の位置ずれを規制しつつ
上記第2基板搬送アームによって基板を搬送する工程と
を含むことを特徴とする基板搬送方法である。
【0015】この方法により、請求項1に関連して述べ
た効果と同様の効果を達成できる。なお、この請求項6
の方法に関して、請求項2ないし5に述べた構成に相当
する特徴が組み合わされてもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この
発明の一実施形態に係る基板搬送装置および基板搬送方
法が適用された基板処理装置の構成を示す図解的な平面
図である。この基板処理装置は、基板処理ユニット1に
インデクサユニット2を結合して構成されている。基板
処理ユニット1は、複数(この実施形態では4個)の処
理部11,12,13,14と、これらの処理部11〜
14によって取り囲まれるように配置されたセンターロ
ボット15とを備えている。また、インデクサユニット
2は、基板の一例としての半導体ウエハ(以下単に「ウ
エハ」という。)Wを多段に保持することができるカセ
ットCが所定のカセット整列方向に沿って複数個配置可
能なカセットステーション21と、このカセットステー
ション21に置かれたカセットCに対してウエハWの搬
入および搬出を行うインデクサロボット22とを備えて
いる。
【0017】インデクサロボット22は、カセット整列
方向に沿って敷設されたレール25に沿って走行するこ
とができるように構成されており、ウエハWを保持して
搬送するための一対のハンド31,32を備えている。
たとえば、一方のハンド31は、カセットCから未処理
のウエハWを搬出してセンターロボット15に受け渡す
ために用いられ、他方のハンド32は、センターロボッ
ト15から処理済のウエハWを受け取って、このウエハ
Wをカセットステーション21に置かれたいずれかのカ
セットCに搬入するために用いられる。
【0018】このような動作を可能とするために、イン
デクサロボット22には、ハンド31,32をカセット
ステーション21に置かれたカセットCに対して進退さ
せるための進退駆動機構と、ハンド31,32を鉛直方
向に沿って昇降させるための昇降機構とが備えられてい
る。図1では、ハンド31,32はカセット整列方向に
ずれて配置されているように表わされているが、これら
のハンド31,32は上下に重なり合って配置されるこ
とが好ましい。
【0019】処理部11〜14は、たとえばウエハWの
表面および/または裏面を洗浄するための洗浄ユニット
等であってもよい。これらの処理部11〜14に対する
基板の搬入および搬出を行うために、センターロボット
15は、一対のアーム41,42を備えている。たとえ
ば、一方のアーム41は、インデクサロボット22から
未処理のウエハWを受け取り、この未処理のウエハWを
いずれかの処理部11〜14に搬入するために用いられ
る。また、他方のアーム42は、いずれかの処理部11
〜14から処理済のウエハWを搬出し、このウエハWを
インデクサロボット22に受け渡すために用いられる。
図1では、アーム41,42は平面位置をずらして表わ
されているが、これらのアーム41,42は上下に重な
り合って立体的に配置されていることが好ましい。
【0020】センターロボット15は、アーム41,4
2を保持している基台部を鉛直軸線回りに回転させる回
転駆動機構と、上記基台を鉛直方向に昇降させるための
昇降駆動機構と、アーム41,42を上記基台の回転軸
線に対して近接/離反する方向に個別に進退させるため
の進退駆動機構とを備えている。この構成により、セン
ターロボット15は、一方のアーム42をインデクサロ
ボット22に向かって前進させてその一方のハンド32
に処理済のウエハWを受け渡す。これと相前後して、他
方のアーム41をインデクサロボット22に前進させ
て、そのハンド31から未処理のウエハWを受け取る。
この後、上記基台部を回転させていずれかの処理部11
〜14にアーム41,42を向ける。そして、当該処理
部11〜14に向かって一方のアーム42を前進させ
て、処理済のウエハWを搬出し、これと相前後して他方
のアーム41を当該処理部11〜14に前進させること
により、未処理のウエハWをそこに搬入する。このよう
な動作が繰り返されることによって、処理部11〜14
におけるウエハWを交換しつつ、複数枚のウエハWに対
する処理を行うことができる。
【0021】図2は、インデクサロボット22のハンド
31,32およびセンターロボット15のアーム41,
42の構成を説明するための図解的な平面図である。イ
ンデクサロボット22のハンド31,32は、ビーム形
状の本体部33,34と、この本体部33,34の基端
部および先端部にそれぞれ設けられた規制部材35,3
6;37,38を備えている。ハンド31に備えられた
規制部材35,37は、直径φ31の円形の規制範囲S
31を規定している。この規制範囲S31は、規制部材
35,37の内接縁の内部の範囲に相当する。規制範囲
S31の直径φ31は、ウエハWの直径φWよりも所定
のクリアランスδ1だけ大きく定められている。すなわ
ち、φ31=φW+δ1である。
【0022】同様に、ハンド32に備えられた規制部材
36,38は直径φ32の円形の規制範囲S32を規定
している。この規制範囲S32は、規制部材36,38
の内接縁の内部の範囲に相当する。一方、センターロボ
ット15のアーム41,42は、互いに平行な一対の腕
部43,44;45,46を有するフォーク形状に形成
されている。腕部43〜46の基端部および先端部には
それぞれ規制部材47,48,49,50;51,5
2,53,54が固定されている。アーム41の規制部
材47,48,51,52は、直径φ41の円形の規制
範囲S41を規定している。この規制範囲S41は、規
制部材47,48,51,52の内接縁の内部の範囲に
相当する。同様に、アーム42の規制部材49,50,
53,54は、直径φ42の円形の規制範囲S42を規
定している。この規制範囲S42は、規制部材49,5
0,53,54の内接縁の内部の範囲に相当する。規制
範囲S42の直径φ42は、ウエハWの直径φWよりも
所定のクリアランスδ2(δ2はδ1と等しくてもよ
く、δ1とは異なる値であってもよい。)だけ大きく定
められている。すなわち、φ42=φW+δ2である。
【0023】規制範囲S31,S32,S41,S42
の直径φ31,φ32,φ41,φ42の間には、下記
第(1)式および第(2)式の関係が成立している。 φ31<φ41 ・・・・・・(1) φ32>φ42 ・・・・・・(2) すなわち、ウエハWを受け渡す側のハンドまたはアーム
31,42における規制範囲S31,S42よりも、ウ
エハWを受け取る側のハンドまたはアーム32,41の
規制範囲S32,S41の方が大きくなるように、規制
部材35〜38,47〜54の形状および配置が定めら
れている。
【0024】図3は、規制部材35〜38,47〜54
の形状を説明するための断面図である。規制部材35〜
38,47〜54は、各規制範囲S31,S32,S4
1,S42の直径方向に沿う断面形状がほぼ同様であ
る。すなわち、これらの規制部材は、ウエハWの裏面の
周縁部を支持する水平なウエハ支持面71と、このウエ
ハ支持面71の外方縁からほぼ垂直に立ち上がったウエ
ハ規制面72とを有している。ウエハ規制面72の上端
縁には、ウエハWを規制範囲S31,S32,S41,
S42へと案内するためのテーパー面等は設けられてい
ない。
【0025】以上のように、この実施形態によれば、ウ
エハWを受け渡す側のハンドまたはアーム31,42の
規制範囲S31,S42よりも、ウエハWを受け取る側
のハンドまたはアーム32,41の規制範囲S32,S
41の方が大きく定められている。これにより、ウエハ
Wの受け渡し時におけるウエハWの位置に多少の誤差が
生じていたとしても、ウエハWの受け渡しを確実に行う
ことができ、ウエハWを受け取ったハンドまたはアーム
32,41は、その規制範囲S32,S41内において
ウエハWを確実に規制し、その位置ずれを防止しつつ搬
送することができる。これにより、ウエハWの確実な搬
送が可能となり、搬送中のウエハWが落下したりする事
故が生じることがない。
【0026】また、規制範囲S31,S32,S41,
S42の大きさを上記の通りに定めていることにより、
規制部材35〜38,47〜54に、ウエハWを規制範
囲内に案内するためのテーパー面を設ける必要がない。
これにより、ウエハWの周端縁がテーパー面上を摺動す
ることにより生じるパーティクルの問題を克服すること
ができる。以上、この発明の一実施形態について説明し
たが、この発明は他の形態で実施することもできる。た
とえば、上記の実施形態では、ほぼ円形の基板であるウ
エハWの搬送が行われる例について説明したが、ほぼ長
方形板状の基板である角形基板(たとえば液晶表示パネ
ル用ガラス基板等)の搬送を行う場合にも、この発明を
適用することができる。この場合には、基板搬送アーム
またはハンドに長方形の規制範囲を規定する規制部材を
設けておき、基板を受け渡す側のアームまたはハンドに
おける長方形の規制範囲よりも、基板を受け取る側のア
ームまたはハンドにおける長方形の規制範囲を大きく定
めておけばよい。
【0027】さらに、上記の実施形態では、インデクサ
ロボット22とセンターロボット15との間でウエハW
が直接的に受け渡される例について説明したが、たとえ
ば、図1に示されているように、インデクサロボット2
2とセンターロボット15との間に基板載置台81,8
2を設けてもよい。すなわち、インデクサロボット22
のハンド31が未処理のウエハWを基板載置台81に載
置し、この載置されたウエハWをセンターロボット15
のアーム41が受け取るようにして、ウエハWの受け渡
しを行ってもよい。同様に、処理済のウエハWをセンタ
ーロボット15のアーム42によって基板載置台82に
置き、このウエハWをインデクサロボット22のハンド
32によって受け取り、カセットCへと収容するように
してもよい。図1では、基板載置台81,82は平面位
置をずらして表わされているけれども、これらの基板載
置台81,82は上下に重なり合って立体的に設けられ
ることが好ましい。
【0028】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る基板搬送装置およ
び基板搬送方法が適用された基板処理装置の構成を示す
図解的な平面図である。
【図2】インデクサロボットのハンドおよびセンターロ
ボットのアームの構成を説明するための図解的な平面図
である。
【図3】規制部材の形状を説明するための断面図であ
る。
【図4】従来の基板搬送アームの構成を示す平面図であ
る。
【図5】上記従来の基板搬送アームに備えられた規制部
材の形状を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1 基板処理ユニット 11〜14 処理部 15 センターロボット 41,42 アーム S41,S42 規制範囲 φ41,φ42 規制範囲の直径 47〜54 規制部材 2 インデクサユニット 21 カセットステーション 22 インデクサロボット 31,32 ハンド S31,S32 規制範囲 φ31,φ32 規制範囲の直径 35〜38 規制部材 71 ウエハ支持面 72 ウエハ規制面 81,82 基板載置台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 5/84 G11B 5/84 Z 7/26 7/26 Fターム(参考) 3C007 AS01 DS01 ES17 EV05 EV23 EW00 NS09 NS12 NS13 NS14 5D112 KK02 KK04 5D121 AA02 JJ03 JJ04 5F031 CA01 CA02 CA04 CA07 FA01 FA07 FA11 FA14 FA15 GA06 GA38 GA48 GA50 JA27 PA26

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1規制部材によって所定の規制範囲内で
    基板の位置ずれを規制しつつ基板を搬送する第1基板搬
    送アームと、 この第1基板搬送アームから基板を受け取り、第2規制
    部材によって上記所定の規制範囲よりも大きい規制範囲
    内で基板の位置ずれを規制しつつ基板を搬送する第2基
    板搬送アームとを含むことを特徴とする基板搬送装置。
  2. 【請求項2】上記第2規制部材の規制範囲に対向する部
    位は、規制範囲に向かって基板を案内するための傾斜面
    のない直立面を成していることを特徴とする請求項1記
    載の基板搬送装置。
  3. 【請求項3】上記基板は、実質的に円板状の円形基板で
    あり、上記第1規制部材および第2規制部材による規制
    範囲は、これらの第1および第2規制部材の内接円の内
    部の範囲であることを特徴とする請求項1または2記載
    の基板搬送装置。
  4. 【請求項4】上記基板は、実質的に長方形板状の角形基
    板であり、上記第1規制部材および第2規制部材による
    規制範囲は、これらの第1および第2規制部材の内接長
    方形の内部の範囲であることを特徴とする請求項1また
    は2記載の基板搬送装置。
  5. 【請求項5】上記第1基板搬送アームによって基板が載
    置され、この載置された基板が上記第2基板搬送アーム
    によって受け取られる基板載置手段をさらに含むことを
    特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の基板搬
    送装置。
  6. 【請求項6】第1基板搬送アームから第2基板搬送アー
    ムへと基板を受け渡して基板を搬送する方法であって、 第1規制部材によって所定の規制範囲内で基板の位置ず
    れを規制しつつ第1基板搬送アームによって基板を搬送
    する工程と、 この第1基板搬送アームから第2基板搬送アームへと基
    板を受け渡す工程と、 第2規制部材によって上記所定の規制範囲よりも大きい
    規制範囲内で基板の位置ずれを規制しつつ上記第2基板
    搬送アームによって基板を搬送する工程とを含むことを
    特徴とする基板搬送方法。
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