JP2010062322A - Semiconductor wafer transfer system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板を搬送する半導体ウェハ搬送システムに関する。詳しくは、FOUPに収納された半導体基板を半導体ウェハ処理装置に搬送する半導体ウェハ搬送システムに関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer transfer system for transferring a semiconductor substrate. Specifically, the present invention relates to a semiconductor wafer transfer system for transferring a semiconductor substrate stored in a FOUP to a semiconductor wafer processing apparatus.
従来の半導体ウェハ搬送システムは、図11に示すように、OHT(天井吊下搬送装置:Over Head Transfer)103のような搬送装置により搬送されたFOUP(密閉ボックス(フープ):Front
Opening Unified Pod)100をロードボード104まで移動させ、オープナ105を介してロボット106によりFOUP100内のウェハの受渡しを行っていた。このロードポート104やオープナ105を備えたEFEM(EquipmentFront
End Module)システム101は、処理装置108の前面部に設置されるようになっていた(例えば、特許文献1参照)。なお、図11は、従来の半導体ウェハ搬送システムの概略図である。
As shown in FIG. 11, the conventional semiconductor wafer transfer system has a FOUP (closed box (hoop)) transferred by a transfer device such as an OHT (overhead transfer device) 103.
The Opening Unified Pod) 100 is moved to the
The
しかしなから、従来の半導体ウェハ搬送システムでは、FOUP100を保管するストッカ102がEFEMシステム101の近傍位置に設けられ、処理装置108の稼働率を上げるためには、一時的に保管するFOUP100の数を多くするとストッカ102が大型化するといった問題があった。
However, in the conventional semiconductor wafer transfer system, the
さらに、従来のEFEMシステム101では、1つのFOUP100内に収納されたウェハ(MAX25枚)を処理装置108で加工処理する都度、FOUP100を集中保管場所(集中ストッカ)からOHT103を用いてロードボード104に移動(1往復)させていたため、搬送時間の長時間化から搬送能力不足による処理能力の不足を招くという問題があった。そのため、OHT103を複数台設ける必要があるが、この場合でもOHT103の渋滞などが発生し、搬送能力不足による処理能力の不足を解消することができない。このことからEFEMシステム101の近傍にFOUP100を一時的に保管する小規模のストッカ(小規模ストッカ)を設ける必要がある。
Furthermore, in the
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、設置が容易で、ストッカに保管可能なFOUPの量を減少させることなく半導体ウェハ搬送システムの省スペース化を図ることを可能とした半導体ウェハ搬送システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is easy to install, and it is possible to save the space of the semiconductor wafer transfer system without reducing the amount of FOUP that can be stored in the stocker. The purpose is to provide a system.
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第1の態様に係るものは、FOUPを保管するストッカと、半導体ウェハ処理装置の前面に設けられ、FOUPに収納された半導体基板を半導体ウェハ処理装置に引き渡すEFEMと、EFEMを構成し、FOUPを載置するFOUP架台を有するロードポートと、ストッカに保管されたFOUPをロードポートのFOUP架台に移送するロボットと、を有し、ストッカは、ロードポートのFOUP架台の略直上に設けられたことを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the above object, a first aspect of the present invention is a stocker for storing a FOUP, and a semiconductor substrate provided in front of the semiconductor wafer processing apparatus and accommodated in the FOUP. An EFEM that delivers the FOUP to the semiconductor wafer processing apparatus, a load port that includes the FOUP frame on which the FOUP is placed, and a robot that transfers the FOUP stored in the stocker to the FOUP frame of the load port, The stocker is provided almost directly above the FOUP frame of the load port.
本発明によれば、ストッカをロードポートのFOUP架台の略直上に設けているので、ストッカとEFEMの占める総床面積が小さくなり、ストッカに保管可能なFOUPの量を減少させることなく半導体ウェハ搬送システムの省スペース化を図ることができる。また、ストッカとEFEMを工場内に設置するためには、ストッカとEFEMの位置関係や、ストッカとOHT軌道との関係や、ロボットとロードボードおよびストッカとの関係を調整することが必要であるが、ストッカをロードポートのFOUP架台の略直上に設けていることによりストッカとEFEMを一体化させることができ、ストッカとEFEMの設置が容易になるとともにOHT軌道やロボット制御のための位置調整も容易にできる。 According to the present invention, since the stocker is provided almost immediately above the FOUP frame of the load port, the total floor area occupied by the stocker and the EFEM is reduced, and the semiconductor wafer can be transferred without reducing the amount of FOUP that can be stored in the stocker. System space can be saved. In addition, in order to install the stocker and EFEM in the factory, it is necessary to adjust the positional relationship between the stocker and the EFEM, the relationship between the stocker and the OHT trajectory, and the relationship between the robot, the load board, and the stocker. The stocker and EFEM can be integrated by providing the stocker almost directly above the load port FOUP frame, making it easy to install the stocker and EFEM, and to easily adjust the OHT trajectory and position for robot control. Can be.
本発明のうち第2の態様に係るものは、第1の態様に係る半導体ウェハ搬送システムであって、EFEMは、複数台並設され、ロボットを介してEFEMと対向して設けられたFOUPを収納する対向ストッカを、さらに有し、ロボットは、対向ストッカに収納されたFOUPをもロードポートのFOUP架台に移送することが可能である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor wafer transfer system according to the first aspect, wherein a plurality of EFEMs are arranged side by side, and a FOUP provided opposite to the EFEM via a robot is provided. The robot further includes an opposing stocker to be stored, and the robot can transfer the FOUP stored in the opposing stocker to the FOUP frame of the load port.
本発明によれば、EFEMを複数台並設し、ロボットを介してEFEMと対向してFOUPを保管する対向ストッカをストッカとは別に設けているので、半導体ウェハ処理装置により大量に処理する場合でも、ストッカ(ストッカおよび対向ストッカ)に十分な量のFOUPを保管できる。これにより生産効率を向上させることができる。 According to the present invention, a plurality of EFEMs are arranged side by side, and the opposing stocker for storing the FOUP facing the EFEM via the robot is provided separately from the stocker. Therefore, even when a large amount of processing is performed by the semiconductor wafer processing apparatus. A sufficient amount of FOUP can be stored in the stocker (stocker and counter stocker). Thereby, production efficiency can be improved.
本発明によれば、設置が容易で、ストッカに保管可能なFOUPの量を減少させることなく半導体ウェハ搬送システムの省スペース化を図ることができる。 According to the present invention, it is easy to install and the space of the semiconductor wafer transfer system can be saved without reducing the amount of FOUP that can be stored in the stocker.
(第1実施形態)
以下、本発明の半導体ウェハ搬送システムの一実施形態について図面を参照にしながら説明する。図1は、本発明の一実施形態における半導体ウェハ搬送システムの斜視図であり、図2は、本発明の一実施形態における半導体ウェハ搬送システムの正面図であり、図3は、本発明の一実施形態における半導体ウェハ搬送システムの側面図であり、図4は、本発明の一実施形態における半導体ウェハ搬送システムの上面図であり、図5は、本発明の一実施形態における半導体ウェハ搬送システムの概略図である。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a semiconductor wafer transfer system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor wafer transfer system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the semiconductor wafer transfer system according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a side view of the semiconductor wafer transfer system in the embodiment, FIG. 4 is a top view of the semiconductor wafer transfer system in the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is the semiconductor wafer transfer system in the embodiment of the present invention. FIG.
図1〜図5に示すように、半導体ウェハ搬送システム1は、半導体ウェハ処理装置2に隣接して設けられて、ストッカ3と、EFEM(フロントエンドモジュール:Equipment
Front End Module)4と、FOUP移送ロボット5を有している。
As shown in FIGS. 1 to 5, a semiconductor
A front end module) 4 and a
ストッカ3は、FOUP(密閉ボックス(フープ):Front Opening Unified Pod)6を保管するもので、図1に示すように、上下左右に棚が設けられ、それら棚にFOUP6が保管される。このストッカ3の棚には、天井空間を走行する無人搬送車であるOHT(Overhead Hoist Transport(図5参照))200などを用いてFOUP6の保管場所(集中ストッカ)からFOUP6が搬送される。具体的には、OHT200を用いて所定の載置場所までFOUP6が移送され、後述するFOUP移送ロボット5を用いて、その所定の載置場所からストッカ3の棚までFOUP6が移送される。なお、本実施形態では、OHT200を用いてFOUP6をストッカ3に移送させたが、これに限らず、床に貼られたガイドテープなどに追従して走行する無人搬送車であるAGV(Automated Guided Vehicle)や、床に設置された軌道レールでガイドされ走行する無人搬送台車であるRGV(Rail Guided Vehicle)により、FOUP6をストッカ3に移送させてもよい。
The
FOUP6は、図6に示すように、その内部を高いクリーン度で保ちつつ半導体ウェハ(半導体基板)を半導体ウェハ処理装置2に搬送するための密閉容器である。FOUP6の内部には、複数枚の半導体ウェハが収納され、各半導体ウェハは上下方向に一定の間隔をおいて配置されている。また、FOUP6の側面に開閉蓋8が設けられ、内部に収納されている半導体ウェハは、この開閉蓋8が開けることにより半導体ウェハを出し入れすることができる。ここで、図6は、本発明の一実施形態におけるFOUPの上面図である。
As shown in FIG. 6, the FOUP 6 is a sealed container for transporting a semiconductor wafer (semiconductor substrate) to the semiconductor
EFEM4は、半導体ウェハ処理装置2の前面に隣接して設置され、FOUP6に収納された半導体ウェハを半導体ウェハ処理装置2に引き渡すものである。EFEM4は、前面に取り付けられたロードポート7と、内部に備えられたフィルタと送風機が一体となったFFU(Fan Filter Unit(図示略))とウェハ搬送ロボット(図示略)を有している。ウェハ搬送ロボット(図示略)は、半導体ウェハをFOUP6から取り出して半導体ウェハ処理装置2に供給し、処理が終わった半導体ウェハをFOUP6に収納する。また、EFEM4の前面にはストッカ3が取り付けられている。
The EFEM 4 is installed adjacent to the front surface of the semiconductor
ロードポート7は、例えば特開2004−349322号公報に示されているようにFOUPオープナ9と、FOUP架台10とを有している。FOUPオープナ9は、FOUP6の開閉蓋8を開閉するものであり、背面側(半導体ウェハ処理装置2側)に配設されている。FOUPオープナ9は、駆動モータ(図示略)を備え、この駆動モータ(図示略)により上下方向に移動可能に構成されている。また、FOUPオープナ9は、FOUP6に対向する面に、FOUP6の開閉蓋8を吸着する吸着部(図示略)が設けられているともに。係止ピン(図示略)が設けられている。一方、FOUP6の開閉蓋8には、FOUPオープナ9の吸着部(図示略)に対応する位置に被吸着部(図示略)が形成されている。さらに、FOUP6の開閉蓋8には、FOUPオープナ9の係止ピン(図示略)に対応する位置に被係止穴(図示略)が形成されている。そして、FOUP6の開閉蓋8を開ける際には、FOUPオープナ9の吸着部(図示略)がFOUP6の開閉蓋8の被吸着部(図示略)に吸着することで、FOUPオープナ9とFOUP6の開閉蓋8とが位置合わせされる。また、FOUP架台10は、FOUP6を載置する台である。FOUP架台10は、移動可能な載置台11を備えており、この載置台11には、FOUP6の底部に形成された凹部(図示略)と嵌合可能なピン(図示略)が備わっている。このFOUP6底部の凹部(図示略)に載置台11のピン(図示略)を嵌合することにより、載置台11上のFOUP6を常に一定方向に向けることができる。そして、FOUP6底部の凹部(図示略)と載置台11のピン(図示略)とを嵌合させ、ロードポート6を駆動すると、載置台11が移動し、載置台11はFOUP6をFOUPオープナ9が配設された位置に誘導する。なお、本実施形態では、FOUP架台10に載置台11が備えられている形態を用いて説明したが、これに限らず、載置台11を備えていないFOUP架台10を用いてもよい。また、図1〜図4に示すように、このロードポート7のFOUP架台10は上述したストッカ3の真下に設けられている。換言すれば、ストッカ3は、ロードポート7のFOUP架台10の直上に設けられている。なお、「真上」は、厳密に真上である必要はなく、本発明の作用効果が奏する範囲で「略真上」であれば足りる。
The
FOUP搬送ロボット5は、ストッカ3に保管されたFOUP6をロードポート7のFOUP架台10上に移動させるもので、アーム12と、支持部材13と、ロボット移動レール14とを有している。なお、ロボット移動レール14は、ロードポート7に固定することで、ストッカ3とFOUP架台10の位置が固定され、制御が容易になる。
The
アーム12は、支持部材13との連結点15まわりに回転可能に連結され、回転駆動源(図示略)による回転力により支持部材13まわりに水平方向に360度回転することができる。また、アーム12は、先端にFOUP6を把持する把持部15を有している。この把持部15がFOUP6の被把持部201(図6参照)を把持することにより、FOUP6を持ち上げることができる。また、支持部材13は、上下方向に伸縮可能で垂直方向に立脚している。ロボット移動レール14は、ロードポート7に対し左右方向に延伸するよう構成し、支持部材13の下端と嵌合する嵌合溝16を有している。そして、支持部材13が嵌合溝16に沿ってロボット移動レール14上をスライドすることにより、FOUP移送ロボット5(支持部材13)はロボット移動レール14の長手方向に移動可能となる。これにより、FOUP移送ロボット5によりFOUP6を把持し、その把持されたFOUP6を自由な位置に移動させることができる。なお、このFOUP搬送ロボット5はFOUP移送手段の一例であり、FOUP移送手段は、FOUP6を保持する保持部と、この保持部を回転及び昇降させる回転昇降ロボットと、この回転昇降ロボットを水平方向に移動させる移動手段を有するものであれば、すべて含まれる。
The
次に、FOUP6の移送方法について図7を参照にしながら説明する。図7は、本発明の一実施形態におけるFOUPの移送方法の説明図である。
Next, a method for transferring the
まず、アーム12の先端に設けられた把持部16によりストッカ3に保管されているFOUP6を把持する。そして、支持部材13を上方に伸ばすことによりFOUP6をストッカ3の棚から少し持ち上げる(図7(a)参照)。次に、支持部材13をロボット移動レール14に沿って右方向に移動させながらアーム12を反時計回りに90度回転させる(図7(b))。そして、支持部材13をロボット移動レール14に沿って左方向に移動させながらアーム12を時計回りに90度回転させ下降させる。これにより、FOUP移送ロボット5により把持されたFOUP6は、ストッカ3の略真下にあるロードポート7のFOUP架台10に移送され載置される(図7(c))。
First, the
以上説明したように、本実施形態によれば、ストッカ3をロードポート7のFOUP架台10の略直上に設けているので、ストッカ3とEFEM4の占める床面積が少なくなり、ストッカ3に保管可能なFOUP6の量を減少させることなく半導体ウェハ搬送システム1の省スペース化を図ることができる。また、ストッカ3とEFEM4を設置するために、ストッカ3とEFEM4の位置関係や、ストッカ3とOHT軌道との関係や、FOUP移送ロボット5とロードボード7およびストッカ3との関係を調整することが必要であるが、ストッカ3をロードポート7のFOUP架台10の略直上に設けていることによりストッカ3とEFEM4を一体化させることができ、ストッカ3とEFEM4の設置が容易になるとともにOHT軌道やロボット制御のための位置調整も容易にできる。
As described above, according to the present embodiment, since the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図面を参照しながら説明する。図8は、本発明の第2実施形態における半導体ウェハ搬送システムの側面図であり、図9は、本発明の第2実施形態における半導体ウェハ搬送システムの上面図である。第2実施形態と第1実施形態の異なるところは、第2実施形態では、第1実施形態における構成にさらに対向ストッカ17を設けたことである。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付し同一の作用効果を奏するものとし、説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a side view of a semiconductor wafer transfer system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a top view of the semiconductor wafer transfer system according to the second embodiment of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the second embodiment, a
図8および図9に示すように、本実施形態では、FOUP移送ロボット5を介してEFEM4と対向して設けられたFOUP6を保管する対向ストッカ17が設けられている。なお、図8および図9では、EFEM4を1台設けているが、これに限らず、半導体ウェア処理装置2による処理工程の前後における半導体ウェハの出し入れ効率を向上したり、半導体ウェハの出し入れを同時に行うため、複数台のEFEM4が並設される。この場合、ストッカの保管量が増加でき、またFOUP搬送ロボット5のロボット移動レール14を長尺化して単一のFOUP搬送ロボットで構成すると、安価で効率の良い半導体ウェア搬送システムが構成される。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, an opposing
次に、第2実施形態におけるFOUP6の移送方法について図10を参照にしながら説明する。図10は、本発明の一実施形態におけるFOUPの移送方法の説明図である。
Next, a method for transferring the
まず、OHTなどを用いてストッカ3の棚にFOUP6が載置される。次に、アーム12の先端に設けられた把持部16によりストッカ3に保管されているFOUP6を把持する。そして、支持部材13を上方に伸ばすことによりFOUP6をストッカ3の棚から少し持ち上げる(一番左のFOUP移送ロボット5)。次に、支持部材13をロボット移動レール14に沿って右方向に移動させながらアーム12を反時計回りに90度回転させる(左から2番目のFOUP移送ロボット5に移行)。次に、支持部材13をロボット移動レール14に沿ってさらに右方向に移動させた後、支持部材13をロボット移動レール14に沿って左方向に移動させながらアーム12を時計回りに90度回転させ下降させる(左から4番目のFOUP移送ロボット5に移行)。これにより、FOUP移送ロボット5により把持されたFOUP6は、ストッカ3の略真下にあるロードポート7のFOUP架台10に移送され載置される。次に、FOUP架台10に載置されたFOUP6の中の半導体ウェハが引き出され半導体ウェハ処理装置2により処理される。そして、その処理後の半導体ウェハがFOUP架台10に載置されたFOUP6の中に収納される(左から4番目のFOUP移送ロボット5の状態)。次に、支持部材13をロボット移動レール14に沿って右方向に移動させながらアーム12を反時計回りに90度回転させた後、支持部材13をロボット移動レール14に沿って左方向に移動させながらアーム12を反時計回りに90度回転させる(左から3番目のFOUP移送ロボット5に移行)。これにより、FOUP移送ロボット5により把持されたFOUP6は、対向ストッカ17に移送され保管される。なお、ストッカ3に保管されたFOUP6をFOUP架台10に移送させるためのアーム12の回転方向や支持部材13の移動方向は、FOUP6が保管されているストッカ3の棚の位置とFOUP3が移送されるFOUP架台10の位置により定められ、上記のアーム3の回転方向や支持部材13の移動方向に限らない(第1実施形態も同様)。また、上記移送方法は、対向ストッカ17に保管されたFOUP6をFOUP架台10に移送する場合も同様である。さらにまた、OHTなどのFOUP搬送手段で搬送されるFOUP100をストッカ3の常に同一の棚に載置し、FOUP移送ロボット5で空いている棚に移送することにより、FOUP搬送手段の渋滞を防ぐことが可能である。
First, the
次に、半導体ウェハ処理装置2により処理された半導体ウェハは、空のFOUP6に収納されてFOUP5の扉が閉じられる。処理済のFOUP5は、FOUP移送ロボット5によりストッカ3の例えば送り出し用の棚に移送され、その後FOUP搬送手段で次の処理工程に搬送される。なお、本実施形態では、半導体ウェハ処理装置2により処理されたFOUP6(半導体ウェハ)をFOUP移送ロボット5により対向ストッカ17に移送させてもよい。
Next, the semiconductor wafer processed by the semiconductor
以上説明したように、本実施形態によれば、EFEM4を複数台並設し、FOUP移送ロボット5を介してEFEM4と対向してFOUP6を保管する対向ストッカ17をストッカ3とは別に設けているので、半導体ウェハ処理装置2により大量に処理する場合でも、ストッカ(ストッカ3および対向ストッカ17)に十分な量のFOUP6を保管できる。これにより生産効率を向上させることができる。
As described above, according to this embodiment, a plurality of
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 半導体ウェハ搬送システム
2 半導体ウェハ処理装置
3 ストッカ
4 EFEM
5 ロボット
6 FOUP
7 ロードポート
8 開閉蓋
9 FOUPオープナ
10 FOUP架台
11 載置台
12 アーム
13 支持部材
14 ロボット移動レール
15 連結点
16 把持部
17 対向ストッカ
DESCRIPTION OF
5
7
Claims (2)
前記FOUPを保管するストッカと、
前記半導体ウェハ処理装置の前面に設けられ、前記FOUPに収納された半導体基板を前記半導体ウェハ処理装置に引き渡すEFEMと、
前記EFEMを構成し、前記FOUPを載置するFOUP架台を有するロードポートと、
前記ストッカに保管された前記FOUPを前記ロードポートのFOUP架台に移送するFOUP移送手段と、を有し、
前記FOUP移送手段は、前記EFEMの前面で水平方向に移動可能であるとともに、
前記ストッカは、前記ロードポートのFOUP架台の略直上に設けられたことを特徴とする半導体ウェハ搬送システム。 A semiconductor wafer transfer system for transferring a semiconductor substrate stored in a FOUP to a semiconductor wafer processing apparatus,
A stocker for storing the FOUP;
EFEM provided on the front surface of the semiconductor wafer processing apparatus and delivering the semiconductor substrate housed in the FOUP to the semiconductor wafer processing apparatus;
A load port comprising the EFEM and having a FOUP frame on which the FOUP is placed;
FOUP transfer means for transferring the FOUP stored in the stocker to the FOUP frame of the load port,
The FOUP transfer means is movable in the horizontal direction on the front surface of the EFEM,
The semiconductor wafer transfer system, wherein the stocker is provided almost immediately above the FOUP frame of the load port.
前記FOUP移送手段を介して前記EFEMと対向して設けられたFOUPを保管する対向ストッカを、さらに有し、
前記FOUP移送手段は、前記対向ストッカに保管された前記FOUPをも前記ロードポートのFOUP架台に移送することが可能である請求項1記載の半導体ウェハ搬送システム。
A plurality of the EFEMs are juxtaposed,
A counter stocker for storing the FOUP provided to face the EFEM via the FOUP transfer means;
2. The semiconductor wafer transfer system according to claim 1, wherein the FOUP transfer means can transfer the FOUP stored in the opposite stocker to a FOUP frame of the load port.
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