JP2006041347A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】筐体からの基板処理室の引き出しが容易な基板処理装置を提供する。
【解決手段】中間ブロック211の側面211sおよび基板処理室20aの側面20sには、与えられた力を倍力して、筐体11(棚板112a)から基板処理室20aを搬送路2の方向へ引き出すスライドアシスト機構30aが設けられる。スライドアシスト機構30aは、オペレータから与えられた力による回転運動に応じて、中間ブロック211,212を棚板112aに対して引き出し方向へ直線運動させる運動伝達機構31と、棚板112aに対する中間ブロック211,212の引き出し方向への直線運動に応答して、基板処理室20aを中間ブロック211,212に対して引き出し方向へ直線運動させる運動伝達機構32とを備えている。
【選択図】図6

Description

本発明は、処理対象の基板に所定の処理を行うための基板処理装置に関する。
従来より、液晶表示装置用ガラス基板等の処理対象基板に加熱処理や冷却処理等を行うための基板処理装置が用いられている。このような基板処理装置では、フットプリントを削減するために、処理対象基板に対して所定の処理を行う複数の基板処理室を垂直方向に積層することも行われる。例えば、特許文献1には、複数の基板処理室を垂直方向に積層するとともに、保守点検を容易ならしめるために、各基板処理室を筐体の両側に引き出し可能とした多段式の基板処理装置が開示されている。
特開2000−5944号公報
しかし、近年では、液晶表示装置用ガラス基板等の処理対象基板の大型化に伴い、基板処理室のサイズも大型化しており、その重量が1000kgを超える場合も生じている。このため、特許文献1の基板処理装置では、保守点検のために基板処理室を引き出す作業に大きな力を要するという問題が生じていた。
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、筐体からの基板処理室の引き出しが容易な基板処理装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板処理装置であって、基板に対する所定の処理を行う基板処理部と、前記基板処理部を収納する筐体と、与えられた力を倍力して前記筐体から前記基板処理部を所定方向へ引き出す倍力機構とを備えることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載の基板処理装置において、前記筐体に対する前記基板処理部の運動を前記所定方向に延びる直線上に制限する運動制限機構をさらに備えることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載の基板処理装置において、前記運動制限機構が、前記筐体および前記基板処理部に対して運動可能な中間部材と、前記筐体に対する前記中間部材の運動を前記所定方向に延びる直線上に制限する第1直線運動機構と、前記中間部材に対する前記基板処理部の運動を前記所定方向に延びる直線上に制限する第2直線運動機構とを備えることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載の基板処理装置において、与えられた力による回転運動に応じて、前記中間部材を前記筐体に対して前記所定方向へ直線運動させる第1運動伝達機構と、前記筐体に対する前記中間部材の前記所定方向への直線運動に応じて、前記基板処理部を前記中間部材に対して前記所定方向へ直線運動させる第2運動伝達機構とを備え、前記回転運動の回転半径の変更により倍力が行われることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項4に記載の基板処理装置において、前記第1運動伝達機構が、与えられた力に応じて回転運動を行う第1ピニオンギアと、前記第1ピニオンギアと噛み合わされ、前記中間部材に固定された第1ラックとを備えるとともに、前記第2運動伝達機構が、前記中間部材に回転自在に取り付けられた第2ピニオンギアと、前記第2ピニオンギアと噛み合わされ、前記筐体に固定された第2ラックと、前記第2ピニオンギアと噛み合わされ、前記基板処理部に固定された第3ラックとを備え、前記第1ピニオンギア、前記第2ピニオンギア、前記第1ラック、前記第2ラックおよび前記第3ラックのピッチ方向が前記所定方向であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の基板処理装置において、複数の前記基板処理部が積層されて前記筐体に収納されており、複数の前記基板処理部の各々に対して設けられた前記倍力機構が、複数の前記基板処理部の各々を前記筐体から引き出す場合に、引き出し作業に干渉しない位置に設けられていることを特徴とする。
請求項1ないし請求項6の発明によれば、筐体からの基板処理部の引き出しに必要な力が小さくなるので、基板処理部の保守点検が容易になる。
請求項2ないし請求項5の発明によれば、基板処理部の運動が直線運動となるので、倍力機構の構成を単純化可能である。
請求項3ないし請求項5の発明によれば、中間部材を筐体から引き出すとともに、中間部材に対して基板処理部を引き出すことができるので、基板処理部の全体を筐体から引き出すことが可能になる。これにより、基板処理部の全体を確認可能となり、基板処理部の保守点検が容易になる。
請求項6の発明によれば、倍力機構が引き出し作業に干渉しないので、基板処理部を筐体から容易に引き出し可能である。
<基板処理装置の全体構成>
本発明の実施形態に係る基板処理装置1A,1Bの全体構成を、図1,図2の模式図を参照しながら説明する。ここで、図1は上方(Z軸の正方向)から見た基板処理装置1A,1Bの平面図であり、図2は側方(X軸の正方向)から見た基板処理装置1Aの側面図である。なお、XYZ座標系のXY平面は水平面を示し、Z軸方向は鉛直方向を示す。この点は、図3以降も同様である。
基板処理装置1A,1Bは、搬送路2に面して設置されており、搬送ロボット3によって上流側の工程から搬送されてきた基板Wに対する所定の処理を行う。基板処理装置1A,1Bが処理対象とする基板Wは、特に制限されないが、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマディスプレイパネル)用ガラス基板、磁気ディスク(光ディスク)用ガラス基板または磁気ディスク(光ディスク)用セラミック基板等である。また、基板処理装置1A,1Bの行う処理も制限されないが、基板処理装置1Aが基板Wの加熱処理を行い、基板処理装置1Bが基板Wの冷却処理を行うものとして以下の説明を進める。なお、基板処理装置1A,1Bは、熱処理の内容を除いては同様の構成を有するので、以下では、基板処理装置1Aに着目して説明を行う。
基板処理装置1Aの筐体11は、パイプやアングル等の棒状部材を結合したフレーム(骨組)によって形成され、略直方体の外形形状を有している。筐体11の外形寸法は、処理対象の基板Wのサイズや同時に処理すべき基板Wの枚数に応じて適宜決定されるが、典型的には、幅(X軸方向)2.5m×奥行き(Y軸方向)2.9m×高さ(Z軸方向)2.7mである。なお、必要に応じて、外装となる板状部材をフレームに取り付けてもよい。筐体11は、脚部111において、クリーンルーム等の設置場所の床面FLに固定される。
基板処理装置1Aの筐体11には、略水平に設けられた網状の棚板112a〜112cおよび天板113によって略同一の高さを有する3段の棚120a〜120cが形成されており、棚120a〜120cのそれぞれには略直方体の外形形状を有する基板処理室20a〜20cが収納される。すなわち、基板処理装置1Aは、複数の基板処理室20a〜20cを鉛直方向に積層して収納することによりフットプリントを削減した多段式の基板処理装置である。基板処理部となる基板処理室20a〜20cは、それぞれ、スライド機構21a〜21cを介して棚板112a〜112cに取り付けられているので、図3の平面図(図1に対応)および図4の側面図(図2に対応)に例示するように、搬送路2の方向(Y軸の負方向)に引き出し可能である。なお、図3および図4では、基板処理室20bが筐体11から搬送路2に引き出された状態が示されているが、他の基板処理室20a,20cも同様に筐体11から引き出し可能である。さらに、棚112a〜112cの各々には、与えられた力を倍力して基板処理室20a〜20cを引き出すスライドアシスト機構30a〜30cが設けられている。なお、スライドアシスト機構30a〜30cは、基板処理室20a〜20cの各々を筐体11から引き出す場合に、引き出し作業に干渉しない位置に設けられている。
基板処理室20a〜20cには、搬送路2の側の側面に設けられた基板通過口(不図示)を介して基板Wが搬入され、その内部で基板Wに対する加熱処理(プリベークやポストベーク等)が行われる。加熱処理終了後の基板Wは、基板通過口を介して基板処理室20a〜20cから搬出され、搬送ロボット3によって下流側の工程へ搬送される。
なお、搬送ロボット3は搬送路2に沿って移動可能となっている。したがって、基板処理室20a〜20cの引き出しに先立って、基板処理装置1Aの対面位置から別の位置へ搬送ロボット3を待避させれば、搬送ロボット3が基板処理室20a〜20cの引き出しの障害となることはない。また、基板処理室20a〜20cの引き出し方向(以下では、特に断らない限り、「引き出し方向」は、「基板処理室20a〜20cの引き出し方向」の意味で用いる)は搬送路2の方向に限られず、搬送路2とは反対方向(Y軸の正方向)や基板処理装置1Aの側方(X軸の正方向ないしは負方向)であってもよい。さらに、基板処理室20a〜20cを複数の方向に引き出し可能としてもよい。
<基板処理室とスライド機構>
以下では、スライド機構21aを介して棚板112aに取り付けられた基板処理室20aについて、図5を参照しながら説明する。図5は、棚板112aに取り付けられた基板処理室20aを示す斜視図である。なお、基板処理室20b,20cも同様にして棚板112b,112cに取り付けられている。
図5には、筐体11の一部を構成する棚板112aと、基板処理室20aと、棚板112aに対する基板処理室20aの運動を引き出し方向に延びる直線上に制限するスライド機構21aとが図示されている。
スライド機構21aは、略正方形の断面形状を有する棒状部材である中間ブロック211,212と、棚板112aに対する中間ブロック211,212の運動を引き出し方向に延びる直線上に制限するリニアガイド(直線運動案内機構)LG1,LG2と、中間ブロック211,212に対する基板処理室20aの運動を引き出し方向に延びる直線上に制限するリニアガイドLG3,LG4とを備える。中間ブロック211,212およびリニアガイドLG1〜LG4のレールRL1〜RL4の長さは、基板処理室20aの奥行きより若干長く、その長手方向が引き出し方向となるように設けられている。
リニアガイドLG1,LG2のレールRL1,RL2は棚板112aに対して固定される。また、リニアガイドLG1の可動ブロックMB11,MB12は中間ブロック211の下面に固定され、リニアガイドLG2の可動ブロックMB21,MB22は中間ブロック212の下面に固定される。可動ブロックMB11,MB12はレールRL1上で往復直線運動を行うことができ、可動ブロックMB21,MB22はレールRL2上で往復直線運動を行うことができるので、中間ブロック211,212は棚板112aに対して引き出し方向に延びる直線上で往復直線運動を行うことができる。また、中間ブロック211,212の長手方向における可動ブロックMB11,MB12,MB21,MB22の取り付け位置は、引き出し方向とは逆方向の端部付近の位置(可動ブロックMB12,MB22)および中央から当該端部に若干寄った位置(可動ブロックMB11,MB21)である。このような取り付け位置を選択することにより、基板処理室20aの奥行きの約半分の長さだけ、中間ブロック211,212を筐体11から引き出すことが可能になる。
さらに、リニアガイドLG3,LG4のレールRL3,RL4は、それぞれ、中間ブロック211,212の上面に固定されており、リニアガイドLG3,LG4の可動ブロックMB31,MB32,MB41,MB42は基板処理室20aの底面に固定されている。可動ブロックMB31,MB32はレールRL3上で往復直線運動を行うことができ、可動ブロックMB41,MB42はレールRL4上で往復直線運動を行うことができるので、基板処理室20aは中間ブロック211,212に対して、引き出し方向に延びる直線上で往復直線運動を行うことができる。また、基板処理室20aの奥行き方向における可動ブロックMB31,MB32,MB41,MB42の取り付け位置も、基板処理室20aの引き出し方向とは逆方向の端部付近の位置(可動ブロックMB32,MB42)および中央から当該端部に若干寄った位置(可動ブロックMB31,MB41)である。このような取り付け位置を選択することにより、基板処理室20aの奥行きの約半分の長さだけ、基板処理室20aを中間ブロック211,212に対して引き出すことが可能になる。
上述の説明から明らかなように、基板処理装置1Aでは、中間ブロック211,212を筐体11から引き出し可能であるとともに、中間ブロック211,212に対して基板処理室20aを引き出し可能であるので、基板処理室20aの全体を筐体11から引き出すことが可能になる。これにより、基板処理室20aの全体を保守点検時に確認可能となり、基板処理部20aの保守点検が容易になる。さらに、スライド機構21aにより、基板処理室20aの運動が直線運動となるので、基板処理室20aの引き出しを容易ならしめるためのスライドアシスト機構30aの構成を単純化可能である。
基板処理室20aは、略直方体の外形形状を有しており、その内部には基板Wの加熱処理に用いられるホットプレートが設置されている。基板処理室20aの上面には、支点201を軸として開き戸のように開閉可能な蓋202が設けられる。基板処理室20aの内部の状態は、蓋202を上方に引き上げることにより確認可能となる。
<スライドアシスト機構>
先述の中間ブロック211の側面211sおよび基板処理室20aの側面20sには、与えられた力を倍力して、筐体11から基板処理室20aを搬送路2の方向へ引き出すスライドアシスト機構30aが設けられる。図6は、スライドアシスト機構30aを側方(X軸の負方向)から見た側面図である。なお、図6には、リニアガイドLG1〜LG4は、便宜上図示されていない。
スライドアシスト機構30aは、オペレータから与えられた力による回転運動に応じて、中間ブロック211,212を棚板112aに対して引き出し方向へ直線運動させる運動伝達機構31と、棚板112aに対する中間ブロック211,212の引き出し方向への直線運動に応答して、基板処理室20aを中間ブロック211,212に対して引き出し方向へ直線運動させる運動伝達機構32とを備えている。これらの運動伝達機構31,32は、引き出し動作中に干渉しないように設けられている。
運動伝達機構31は、棚板112aに固定された軸受311に回動自在に保持された軸部材312と、軸部材312の一端に固定されたハンドル313と、軸部材312の他端に固定されたピニオンギア314とを備える。ハンドル313は、オペレータが回転のための力(トルク)を軸部材312に与えるために用いられる。また、ハンドル313、軸部材312およびピニオンギア314は、その回転軸が同軸となるように固定されている。また、運動伝達機構31は、中間ブロック211の側面211sに固定部材315によって固定されたラック317を備える。ラック317は、歯面317aが水平かつ下向きとなるように中間ブロック211に固定され、ピニオンギア314と噛み合わされている。ここで、ピニオンギア314およびラック317は、ピッチ方向が引き出し方向となるように設置されている。このような運動伝達機構31の構成により、オペレータがハンドル313に力を与えてハンドル313を矢印AR1の方向へ回転させると、それに応じて軸部材312およびピニオンギア314が回転し、ラック317に固定された中間ブロック211が筐体11から引き出される(矢印AR2の方向へ水平移動(直線運動)する)ことになる。すなわち、運動伝達機構31は、回転運動を棚板112aに対する中間ブロック211の相対運動に変換する機能を有している。逆に、オペレータがハンドル313を矢印AR1の方向とは逆方向に回転させる操作を行うと、中間ブロック211は筐体11の内部へ押し入れられる(矢印AR2とは逆方向へ水平移動する)ことになる。
一方、運動伝達機構32は、中間ブロック211の側面211sに回転自在に取り付けられたピニオンギア321と、棚板112aに固定部材322によって固定されたラック324と、基板処理室20aの側面20sに固定部材325によって固定されたラック326とを備える。ラック324は、歯面324aが水平かつ上向きとなるように棚板112aに固定され、ピニオンギア321と噛み合わされている。また、ラック326は、歯面326aが水平かつ下向きとなるように基板処理室20aに固定されて、ピニオンギア321と噛み合わされている。ここで、ピニオンギア321、ラック324およびラック326は、ピッチ方向が引き出し方向となるように設置されている。このような運動伝達機構32の構成により、中間ブロック211が筐体11から引き出されると、ラック324が棚板112aに固定されているためにピニオンギア321が水平移動しながら矢印AR3の方向に回転し、その回転がラック326に伝達されて基板処理室20aが中間ブロック211に対して引き出される(矢印AR4の方向へ水平移動する)。すなわち、運動伝達機構32は、棚板112aに対する中間ブロック211の相対運動を、中間ブロック211に対する基板処理室20aの相対運動に変換する機能を有している。逆に、中間ブロック211が筐体11に押し入れられると、基板処理室20aも中間ブロック211に対して押し入れられる(矢印AR4とは逆方向へ水平移動する)。
上記の運動伝達機構31,32により、操作者がハンドル313を矢印AR1の方向へ回転させる操作を行うと、中間ブロック211が筐体11に対して引き出され、基板処理室20aが中間ブロック211に対して同一長さだけ引き出される。したがって、筐体11に対する中間ブロック211の引き出し長が基板処理室20aの奥行きの長さの半分を超えれば、基板処理室20aの全体が筐体11から引き出されることになる。このように、基板処理室20aの全体が筐体11から引き出された状態を図7に示す。先述の可動ブロックMB1〜MB4の中間ブロック211,212ないしは基板処理室20aへの取り付け位置は、このような奥行きの長さの半分の引き出しを可能ならしめるために決定されたものである。
ここで、上述のスライドアシスト機構30aにおいては、ハンドル313の回転半径をピニオンギア311の回転半径より大きくすることにより、小さな力で基板処理室20aを筐体11から引き出すことが可能になり、基板処理室20aの保守点検が容易になる。例えば、ピニオンギア314の半径が50mm、ハンドル313の回転半径が250mmである場合、1500kgの基板処理室20aを引き出すために必要な力は、動摩擦係数を0.03とすれば、(1500×0.03×50)/250=9kgfと、スライドアシスト機構30aを採用しない場合の約1/5の力で基板処理室20aの引き出しを行うことができる。換言すれば、スライドアシスト機構30aは、回転運動の回転半径の変更により、与えられた力を倍力して基板処理室20aの引き出しに利用する倍力機構として機能している。
なお、上述の説明では、オペレータの回転操作の力を用いて基板処理室20aの引き出しに利用する例を説明したが、人力に代えて、モータ等の動力源を用いてもよい。また、回転運動の回転半径の変更に、プーリやギアを利用してもよい。
基板処理装置1A,1Bの全体構成を示す平面図である。 基板処理装置1Aの全体構成を示す側面図である。 基板処理装置1Aの基板処理室20bが搬送路2の方向に引き出された状態を示す平面図である。 基板処理装置1Aの基板処理室20bが搬送路2の方向に引き出された状態を示す側面図である。 棚板112aに取り付けられた基板処理室20aを示す斜視図である。 スライドアシスト機構30aを示す側面図である。 基板処理室20aの全体が筐体11から引き出された状態を示す図である。
符号の説明
1A,1B 基板処理装置
11 筐体
112a〜112c 棚板
120a〜120c 棚
2 搬送路
20a〜20c 基板処理室
211,212 中間ブロック
21a〜21c スライド機構
3 搬送ロボット
30 スライドアシスト機構
31 運動伝達機構
312 軸部材
313 ハンドル
314,321 ピニオンギア
317,324,326 ラック
32 運動伝達機構
FL 床面
MB11,MB12,MB21,MB22 可動ブロック
LG1〜LG4 リニアガイド(直線運動案内機構)
RL1〜RL4 レール
W 基板

Claims (6)

  1. 基板処理装置であって、
    基板に対する所定の処理を行う基板処理部と、
    前記基板処理部を収納する筐体と、
    与えられた力を倍力して前記筐体から前記基板処理部を所定方向へ引き出す倍力機構と、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。
  2. 請求項1に記載の基板処理装置において、
    前記筐体に対する前記基板処理部の運動を前記所定方向に延びる直線上に制限する運動制限機構をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
  3. 請求項2に記載の基板処理装置において、
    前記運動制限機構が、
    前記筐体および前記基板処理部に対して運動可能な中間部材と、
    前記筐体に対する前記中間部材の運動を前記所定方向に延びる直線上に制限する第1直線運動機構と、
    前記中間部材に対する前記基板処理部の運動を前記所定方向に延びる直線上に制限する第2直線運動機構と、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。
  4. 請求項3に記載の基板処理装置において、
    与えられた力による回転運動に応じて、前記中間部材を前記筐体に対して前記所定方向へ直線運動させる第1運動伝達機構と、
    前記筐体に対する前記中間部材の前記所定方向への直線運動に応じて、前記基板処理部を前記中間部材に対して前記所定方向へ直線運動させる第2運動伝達機構と、
    を備え、
    前記回転運動の回転半径の変更により倍力が行われることを特徴とする基板処理装置。
  5. 請求項4に記載の基板処理装置において、
    前記第1運動伝達機構が、
    与えられた力に応じて回転運動を行う第1ピニオンギアと、
    前記第1ピニオンギアと噛み合わされ、前記中間部材に固定された第1ラックと、
    を備えるとともに、
    前記第2運動伝達機構が、
    前記中間部材に回転自在に取り付けられた第2ピニオンギアと、
    前記第2ピニオンギアと噛み合わされ、前記筐体に固定された第2ラックと、
    前記第2ピニオンギアと噛み合わされ、前記基板処理部に固定された第3ラックと、
    を備え、
    前記第1ピニオンギア、前記第2ピニオンギア、前記第1ラック、前記第2ラックおよび前記第3ラックのピッチ方向が前記所定方向であることを特徴とする基板処理装置。
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の基板処理装置において、
    複数の前記基板処理部が積層されて前記筐体に収納されており、
    複数の前記基板処理部の各々に対して設けられた前記倍力機構が、複数の前記基板処理部の各々を前記筐体から引き出す場合に、引き出し作業に干渉しない位置に設けられていることを特徴とする基板処理装置。
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