JP2011198958A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェーハ等の基板に、酸化処理、拡散処理、薄膜の生成等の処理を行う基板処理装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs processing such as oxidation processing, diffusion processing, and thin film generation on a substrate such as a wafer.
半導体装置の処理工程の1つとして、シリコンウェーハ等の基板に酸化処理、拡散処理、薄膜の生成等の処理を行う基板処理工程があり、該基板処理工程を実行する装置として基板処理装置があり、又縦型処理炉を具備し、所定枚数の基板を一度に処理するバッチ式の基板処理装置として縦型基板処理装置がある。 As one of the processing steps of a semiconductor device, there is a substrate processing step for performing processing such as oxidation processing, diffusion processing, and thin film generation on a substrate such as a silicon wafer, and there is a substrate processing device as an apparatus for executing the substrate processing step. Further, there is a vertical substrate processing apparatus as a batch type substrate processing apparatus that includes a vertical processing furnace and processes a predetermined number of substrates at a time.
縦型基板処理装置に於ける基板処理は、基板搬送容器に収納された基板(ウェーハ)が、移載室内で基板移載機により移載され、1バッチ分(例えば50〜125枚)のウェーハが基板保持具(ボート)に装填される。該ボートは所定のピッチでウェーハを水平姿勢で保持し、昇降装置によりボートが上昇されることで処理炉に装入される。処理炉が気密に閉塞され、処理炉内が処理圧に維持され、処理炉内で基板を所定温度に加熱維持し、処理ガスを導入することでウェーハに所定の処理が行われる。 In the substrate processing in the vertical substrate processing apparatus, a substrate (wafer) stored in a substrate transfer container is transferred by a substrate transfer machine in a transfer chamber, and one batch (for example, 50 to 125) of wafers is transferred. Is loaded into a substrate holder (boat). The boat holds wafers in a horizontal posture at a predetermined pitch, and is loaded into the processing furnace when the boat is lifted by a lifting device. The processing furnace is hermetically closed, the processing furnace is maintained at a processing pressure, the substrate is heated and maintained at a predetermined temperature in the processing furnace, and a processing gas is introduced to perform a predetermined processing on the wafer.
上記処理中、或は処理後にウェーハ割れ等の異常が発生した場合には、処理炉内からボートを装脱した後、ウェーハの回収に基板移載機が使用できない為、作業者が移載室の扉を開き、手作業でボートからウェーハを回収してリカバリ処理を行う必要がある。 If an abnormality such as wafer breakage occurs during or after the above process, the substrate transfer machine cannot be used to recover the wafer after removing the boat from the processing furnace. It is necessary to recover the wafer by manually opening the door and collecting the wafer from the boat.
然し乍ら、従来の基板処理装置では、移載室内の温度をモニタしておらず、移載室内が高温である状態でリカバリ処理が行われる虞れがあり、又メンテナンス時に於いても同様の虞れがあった。 However, in the conventional substrate processing apparatus, the temperature in the transfer chamber is not monitored, and the recovery process may be performed in a state where the transfer chamber is at a high temperature. was there.
本発明は斯かる実情に鑑み、移載室内が高温状態である場合に該移載室の扉が開くことを抑止し、作業者の安全を確保する基板処理装置を提供するものである。 In view of such circumstances, the present invention provides a substrate processing apparatus that prevents the door of the transfer chamber from being opened when the transfer chamber is in a high temperature state, and ensures the safety of the operator.
本発明は、基板の処理を行う処理炉に連設される移載室を備えた基板処理装置であって、前記移載室内の温度を測定する温度測定手段と、前記移載室の扉の施錠及び解錠を行うロック機構と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記ロック機構を制御する制御手段とを具備する基板処理装置に係るものである。 The present invention is a substrate processing apparatus comprising a transfer chamber connected to a processing furnace for processing a substrate, wherein temperature measuring means for measuring the temperature in the transfer chamber, and a door of the transfer chamber The present invention relates to a substrate processing apparatus comprising a lock mechanism for locking and unlocking, and a control means for controlling the lock mechanism based on the temperature measured by the temperature measuring means.
本発明によれば、基板の処理を行う処理炉に連設される移載室を備えた基板処理装置であって、前記移載室内の温度を測定する温度測定手段と、前記移載室の扉の施錠及び解錠を行うロック機構と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記ロック機構を制御する制御手段とを具備するので、前記温度測定手段により測定された前記移載室内の温度が高温である場合には前記ロック機構が前記移載室の扉を解錠せず、常に安全な状態で該移載室の扉を開閉することができるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including a transfer chamber connected to a processing furnace for processing a substrate, the temperature measuring means for measuring the temperature in the transfer chamber, and the transfer chamber Since the lock mechanism for locking and unlocking the door and the control means for controlling the lock mechanism based on the temperature measured by the temperature measuring means, the transfer chamber measured by the temperature measuring means is provided. When the temperature of the transfer chamber is high, the lock mechanism does not unlock the door of the transfer chamber, and exhibits an excellent effect that the door of the transfer chamber can always be opened and closed in a safe state.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、図1、図2に於いて、本発明が実施される基板処理装置について概略を説明する。 First, an outline of a substrate processing apparatus in which the present invention is implemented will be described with reference to FIGS.
図1中、1は基板処理装置、2は筐体を示している。前記基板処理装置1へのウェーハ10の搬入搬出は、ウェーハ10が基板搬送容器に収納された状態で行われる。基板搬送容器として、例えばポッド3が用いられ、該ポッド3にはウェーハ10が所定枚数、例えば25枚が収納される。前記ポッド3は、開閉可能な蓋を具備する密閉容器であり、該ポッド3へのウェーハ10の装填、払出しは、前記蓋を開いて実行される。
In FIG. 1, 1 is a substrate processing apparatus, and 2 is a housing. The
前記基板処理装置1の前面には基板授受装置4が設けられ、前記ポッド3は外部搬送装置(図示せず)により前記基板授受装置4に対して搬入搬出が行われる。
A
前記筐体2の前記基板授受装置4に対峙する部分にはポッド搬入出口5が設けられ、該ポッド搬入出口5を開閉するフロントシャッタ6が設けられており、前記ポッド3は前記フロントシャッタ6を通して前記筐体2内部に搬入搬出される様になっている。
A pod loading /
前記筐体2内の前部にはポッド搬送装置7が設けられ、該ポッド搬送装置7は前記ポッド3を保持可能なポッド移載アーム8を具備している。又、該ポッド移載アーム8は昇降、横行(紙面に対して垂直な方向)、進退(紙面の左右方向)が可能であり、昇降、横行、進退の協働により前記ポッド3を任意な位置に搬送可能となっている。
A
前記ポッド搬送装置7に対向し、前記筐体2内の上部にはポッド格納部9が設けられている。該ポッド格納部9は間欠回転可能な複数のポッド収納棚11を有し、各ポッド収納棚11毎に複数の前記ポッド3が格納可能となっている。
Opposite to the
前記筐体2内の後部下方には、サブ筐体12が設けられ、該サブ筐体12は移載室13を画成している。
A
前記サブ筐体12の前壁14には上下2段にポッドオープナ15,15が設けられる。該ポッドオープナ15はそれぞれ載置台16、蓋着脱機構17を具備し、前記載置台16上に前記ポッド3が載置され、前記前壁14に密着され、前記蓋着脱機構17によって蓋が開閉される様になっている。前記ポッド3の蓋が開放された状態ではポッド3の内部と前記移載室13が連通状態となる。
又、前記サブ筐体12の後方には外部と連通したオペレーションBOX18が連設され、該オペレーションBOX18は前記サブ筐体12との連設面に前記移載室13を開閉する移載室扉19を有している。該移載室扉19は後述するロック機構20により施錠、解錠される様になっており、該ロック機構20により解錠し、前記移載室扉19を開放することで前記オペレーションBOX18と前記移載室13とが連通する様になっている。
In addition, an
前記筐体2内の後部、前記サブ筐体12の上側には処理炉21が立設される。該処理炉21は処理室を気密に画成する反応管、該反応管の周囲に設けられたヒータを具備し、又、前記反応管にはガス供給ライン、排気ラインが連通されており、処理室を加熱すると共に所定の処理圧に維持して、処理ガスの給排を行う様になっている。
A
前記処理室は下端に前記移載室13に連通する炉口部を有し、該炉口部は炉口シャッタ22によって開閉される。
The processing chamber has a furnace port portion communicating with the
前記移載室13には前記処理炉21の下方に、ボートエレベータ24が設けられ、該ボートエレベータ24は前記炉口部を気密に閉塞可能なシールキャップ23を有し、該シールキャップ23にボート26が載置可能であり、前記ボートエレベータ24は前記シールキャップ23を昇降させることで、前記ボート26を前記処理室に装脱可能となっている。又、前記ボート26を前記処理室に装入した状態では、前記シールキャップ23が前記炉口部を気密に閉塞する。
The
前記移載室13には前記ポッドオープナ15と前記ボートエレベータ24との間に基板移載機25が設けられ、該基板移載機25はウェーハ10を保持する複数の基板保持プレート(ツイーザ)27を具備している。該ツイーザ27は、例えば上下に等間隔で5枚配置され、上下の間隔(ピッチ)は前記ポッド3のウェーハ収納ピッチ、後述するボート26のウェーハ保持ピッチと同一となっている。
The
前記基板移載機25は、前記ツイーザ27を水平方向に進退可能であり、又昇降可能、垂直軸心中心に回転可能とする構成を具備し、進退、回転、昇降の協働によって前記ツイーザ27にウェーハ10を保持し、所望の位置に移載可能となっている。
The
又、前記ボート26と対向する位置にある前記筐体2の側壁には、図示しないクリーンユニットが設けられ、該クリーンユニットから吹出されたクリーンエアは、前記基板移載機25及び前記ボート26を流通した後に、図示しない排気装置に吸込まれて前記筐体2の外部に排気される様になっている。
Also, a clean unit (not shown) is provided on the side wall of the
前記基板処理装置1は制御装置28を具備しており、該制御装置28は、例えば前記基板処理装置1の前面に配置される。
The substrate processing apparatus 1 includes a
次に、図2に於いて、前記サブ筐体12と前記オペレーションBOX18との連設部の詳細について説明する。
Next, with reference to FIG. 2, the details of the connecting portion between the
前記サブ筐体12と前記オペレーションBOX18は連設面に開口部を有し、又前記移載室扉19は1側端部の上面及び下面に設けられたヒンジピン29を介して開閉可能となっており、前記開口部は前記移載室扉19によって開閉される様になっている。該移載室扉19は石英ガラス等で形成された窓31を有し、該窓31を介して作業者が前記オペレーションBOX18から前記移載室13の内部を覗ける様になっている。
The
前記オペレーションBOX18の開口端部には前記ロック機構20が設けられ、該ロック機構20は前記移載室扉19に対して進退可能なロックロッド32を有している。該ロックロッド32が進状態では前記移載室扉19の側面に形成された図示しないロックロッド嵌合穴に嵌合し、前記移載室扉19が施錠されることで動きが拘束され、前記ロックロッド32が退状態では該ロックロッド32がロックロッド嵌合穴から抜出され、前記移載室13のロックが解除されることで該移載室扉19の開放が可能となる。
The
前記ロック機構20の近傍にはロック解除スイッチ33が設けられ、該ロック解除スイッチ33を押下することで、前記ロックロッド32が後退し、前記移載室扉19のロックが解除される様になっている。
A
又、前記移載室13内部の所要位置、例えば前記移載室13の壁面には、温度測定手段である移載室内温度モニタ用熱電対34が設けられている。該移載室内温度モニタ用熱電対34は前記移載室13内の温度を常時測定しており、測定結果を後述するロック機構制御部42へとフィードバックしている。
Further, a required position inside the
図3は、前記制御装置28の概略を示している。
FIG. 3 shows an outline of the
35はCPUに代表される制御演算部、36はモニタ等の表示部、37は半導体メモリ、HDD等の記憶部、38は圧力制御部、39は流量制御部、41は加熱制御部、42はロック機構制御部、43は搬送制御部を示しており、前記制御演算部35、前記記憶部37、前記ロック機構制御部42とでロック機構制御手段を構成している。
前記圧力制御部38によって、前記処理炉21の処理室の圧力が制御され、前記流量制御部39によって前記処理室に供給する処理ガス、パージガスのガスの流量、或は前記移載室13に供給するパージガスの流量が制御され、前記加熱制御部41によって処理室の温度が所定温度となる様に前記処理炉21の加熱状態が制御される。
The
前記ロック機構制御部42は、前記ロック機構20を制御して前記移載室扉19に対する施錠を行うと共に、前記移載室内温度モニタ用熱電対34の測定結果に基いて前記移載室扉19のロック解除を行う機能を有している。前記表示部36には、基板の処理条件、進行状態が表示されると共に、前記移載室内温度モニタ用熱電対34により測定された前記移載室13内の温度やロック解除条件、即ち前記移載室扉19は前記移載室13内の温度が設定値(例えば30℃)未満であればロックが解除されるという閾値を示すロック解除条件温度が表示される。
The lock
又、前記搬送制御部43は、前記ポッド搬送装置7、前記ポッドオープナ15、前記ボートエレベータ24、前記基板移載機25等の搬送機構部の駆動を制御する。尚、図では省略しているが、前記フロントシャッタ6、前記ポッド格納部9も同様に制御される。
The
前記記憶部37には、基板を処理する為のデータ(レシピ)、圧力、ガス流量、温度を制御する為の制御プログラム、各搬送機構部を制御する為のシーケンスプログラム、予め設定された前記移載室扉19を施錠する前記ロック機構20のロック解除条件温度、及び前記移載室13内の温度がロック解除条件を満たしたかどうかを判断する判断プログラムが格納されている。尚、シーケンスプログラムは、基板の装填、払出しについて複数の作動パターンが設定され、又選択可能となっており、選択された作動パターンに従って基板の装填、払出しを行う様になっている。
The
次に、前記基板処理装置の作動について説明する。 Next, the operation of the substrate processing apparatus will be described.
前記ポッド3が前記基板授受装置4に供給されると、前記ポッド搬入出口5が前記フロントシャッタ6によって開放される。前記基板授受装置4の上の前記ポッド3は前記ポッド搬送装置7によって前記筐体2の内部へ前記ポッド搬入出口5を通して搬送され、前記ポッド格納部9の指定された前記ポッド収納棚11へ載置される。前記ポッド3は前記ポッド収納部9で一時的に保管された後、前記ポッド搬送装置7により前記ポッド収納棚11からいずれか一方の前記ポッドオープナ15に搬送されて前記載置台16に移載されるか、若しくは前記基板授受装置4から直接前記載置台16に移載される。
When the
該載置台16に載置された前記ポッド3は、蓋が前記蓋着脱機構17によって取外され、ウェーハ出入り口が開放される。
The lid of the
前記ポッド3が前記ポッドオープナ15によって開放されると、ウェーハ10は前記ポッド3から前記基板移載機構25によって取出され、ノッチ合せ装置(図示せず)に移送され、該ノッチ合せ装置にてウェーハ10を整合した後、前記基板移載機構25はウェーハ10を前記移載室13後方にある前記ボート26に装填(チャージング)する。
When the
該ボート26にウェーハ10を受渡した前記基板移載機構25はポッド3に戻り、次のウェーハ10を前記ボート26に装填する。
The
一方(上段又は下段)のポッドオープナ15に於ける前記基板移載機構25によるウェーハ10の前記ボート26への装填作業中に、他方(下段又は上段)のポッドオープナ15には前記ポッド格納部9から別のポッド3が前記ポッド搬送装置7によって搬送されて移載され、前記他方のポッドオープナ15によるポッド3の開放作業が同時進行される。
During the loading operation of the
予め指定された枚数のウェーハ10が前記ボート26に装填されると、前記炉口シャッタ22によって閉じられていた前記処理炉21の炉口部が、前記炉口シャッタ22によって開放される。続いて、前記ボート26は前記ボートエレベータ24によって上昇され前記処理炉21内(処理室)へ装入(ローディング)される。尚、装填されるウェーハ10には、モニタウェーハも含まれる。
When a predetermined number of
ローディング後は、前記シールキャップ23によって炉口部が気密に閉塞され、前記ボート26はウェーハ10を保持した状態で、処理室に気密に収納される。前記ウェーハ10が前記加熱制御部41に制御されて加熱され、又処理室に前記流量制御部39により流量制御された処理ガスが導入されつつ、前記圧力制御部38により所定圧力に維持される様に排気され、前記処理炉21にてウェーハ10に所要の処理が実行される。
After loading, the furnace port is hermetically closed by the
処理後は、ノッチ合せ装置(図示せず)でのウェーハ10の整合工程を除き、上記とは逆の手順で、ウェーハ10及びポッド3が前記筐体2の外部へ払出される。
After the processing, the
上記処理に於いて、例えば前記処理炉21内から前記ボート26を装脱(アンローディング)する工程で該ボート26に装填されたウェーハ10に割れ等が発生した場合、前記基板移載機構25は処理済のウェーハ10を前記ボート26から前記ポッド3に移載することができず、処理が中断される。
In the above process, for example, when a crack or the like occurs in the
処理が中断されると、前記移載室13内の前記ボート26からウェーハ10を回収する為、作業者により前記オペレーションBOX18内の前記ロック解除スイッチ33が押下される。
When the process is interrupted, the
該ロック解除スイッチ33が押下されると、前記ロック機構制御部42を介して前記制御演算部35にロック解除要求信号が送信され、該制御演算部35は受信したロック解除要求信号に従って前記記憶部37より判断プログラムを立上げる。
When the
該判断プログラムは、前記移載室内温度モニタ用熱電対34からフィードバックされている前記移載室13内の温度と、予め設定されたロック解除条件温度、例えば30℃とを比較し、前記移載室13内の温度が30℃未満であれば、前記ロック機構制御部42に対してロック解除信号を送信し、該ロック機構制御部42は前記制御演算部35からのロック解除信号に従って前記ロック機構20を制御して前記ロックロッド32を後退させ、前記移載室扉19のロックを解除する。
The determination program compares the temperature in the
又、前記移載室13内の温度が30℃以上であれば、前記制御演算部35から前記ロック機構制御部42に対してロック解除信号が送信されず、前記ロック機構20が施錠状態を保持したままとなり、前記移載室扉19が開放されることがない。
If the temperature in the
尚、本実施例では、該移載室扉19のロック解除条件温度を30℃としたが、ロック解除条件温度は一般常識で室温とされる温度帯で任意の温度に設定可能である。
In this embodiment, the unlocking condition temperature of the
又、本実施例では、前記移載室13内の温度は前記移載室内温度モニタ用熱電対34により常時前記ロック機構制御部42にフィードバックされているとしたが、前記ロック解除スイッチ33の押下に連動して前記移載室13内の温度を前記ロック機構制御部42にフィードバックし、フィードバックされた温度と予め設定されたロック解除条件温度を比較してもよい。
In this embodiment, the temperature in the
又、本実施例では、処理を中断した際のリカバリ時について説明したが、前記基板処理装置1のメンテナンス時にも適用可能であることは言う迄もない。 In the present embodiment, the recovery time when the processing is interrupted has been described. Needless to say, the present invention can also be applied to the maintenance of the substrate processing apparatus 1.
上述の様に、前記移載室内温度モニタ用熱電対34により前記移載室13内の温度を測定し、前記ロック解除スイッチ33が押下されてもロック解除条件温度を満たさなければ前記移載室扉19のロックが解除されない様にしたので、前記ロック機構20は、前記移載室13内が高温となる基板処理工程だけでなく、ボートアンロード時(基板保持具を炉内から取出す工程)でも前記移載室13内の温度が50℃程度になっているので、前記移載室扉19のロックを解除しない。又、リカバリ時或はメンテナンス時に於いて前記移載室13内の温度がロック解除条件温度以上である場合、前記ロック機構20は、前記移載室扉19を開放しない様にするので、常に安全な状態で前記移載室扉19の開閉を行うことができ、作業者の安全が確保される。
As described above, the temperature in the
尚、本発明の基板処理装置は、半導体製造装置だけではなく、LCD装置の様なガラス基板を処理する装置にも適用可能であるのは言う迄もない。 Needless to say, the substrate processing apparatus of the present invention can be applied not only to a semiconductor manufacturing apparatus but also to an apparatus for processing a glass substrate such as an LCD device.
(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(Appendix)
The present invention includes the following embodiments.
(付記1)基板の処理を行う処理炉に連設される移載室を備えた基板処理装置であって、前記移載室内の温度を測定する温度測定手段と、前記移載室の扉の施錠及び解錠を行うロック機構と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記ロック機構を制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。 (Supplementary note 1) A substrate processing apparatus including a transfer chamber connected to a processing furnace for processing a substrate, the temperature measuring means for measuring the temperature in the transfer chamber, and the door of the transfer chamber A substrate processing apparatus comprising: a lock mechanism that performs locking and unlocking; and a control unit that controls the lock mechanism based on a temperature measured by the temperature measurement unit.
(付記2)前記ロック機構は、ロック解除スイッチが押下されることで前記移載室の扉を解錠する付記1の基板処理装置。 (Supplementary note 2) The substrate processing apparatus according to supplementary note 1, wherein the lock mechanism unlocks the door of the transfer chamber when a lock release switch is pressed.
(付記3)移載室にて基板を基板保持具に装填する工程と、前記基板保持具を処理炉内に装入する工程と、該処理炉内にて基板を処理する工程と、基板処理後に前記基板保持具を前記処理炉内から搬出する工程とを具備し、前記基板保持具を炉内から搬出する工程では前記移載室を開放しない様制御することを特徴とする半導体素子の製造方法。 (Appendix 3) A step of loading a substrate into a substrate holder in a transfer chamber, a step of loading the substrate holder into a processing furnace, a step of processing a substrate in the processing furnace, and a substrate processing A step of unloading the substrate holder from the inside of the processing furnace, and controlling the opening of the transfer chamber not to open in the step of unloading the substrate holder from the furnace. Method.
1 基板処理装置
12 サブ筐体
13 移載室
18 オペレーションBOX
19 移載室扉
20 ロック機構
28 制御装置
33 ロック解除スイッチ
34 移載室内温度モニタ用熱電対
35 制御演算部
37 記憶部
42 ロック機構制御部
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DESCRIPTION OF
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015103621A (en) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 株式会社ディスコ | Total closing prevention mechanism of opening and closing door |
WO2024100701A1 (en) * | 2022-11-07 | 2024-05-16 | 株式会社日立ハイテク | Wafer transfer device |
-
2010
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