JP2022042669A - Conveyance system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はウェーハ処理装置、ウェーハ搬送システムにおけるウェーハ搬送技術に関する。 The present invention relates to a wafer transfer technique in a wafer processing apparatus and a wafer transfer system.
半導体製造プロセスに用いられるウェーハ処理装置の生産はクリーンルームで実施され、ウェーハを用いた調整が必須であり、ウェーハを収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)などの容器を装置に搬送する必要がある。 The production of wafer processing equipment used in the semiconductor manufacturing process is carried out in a clean room, and adjustment using wafers is essential, and it is necessary to transport containers such as FOUP (Front Opening Unified Pod) for storing wafers to the equipment.
FOUPの把持部形状は、SEMI規格で規定されており、半導体製造ラインの自動化を目的として、磁気テープを使用したガイド付無人搬送車や、天井搬送車を用いたFOUPの自動搬送が行われている。 The shape of the grip of the FOUP is specified by the SEMI standard, and for the purpose of automating the semiconductor production line, an automated guided vehicle using magnetic tape and an automated guided vehicle using a ceiling carrier are used to automatically transport the FOUP. There is.
天井搬送車を用いたFOUP自動搬送として特許文献1に開示されている。 It is disclosed in Patent Document 1 as FOUP automatic transport using a ceiling transport vehicle.
しかし、上述の2通りのFOUP搬送方法では、ウェーハ処理装置の生産時に搬送設備側に合わせた高精度の位置決めをする必要がある。 However, in the above-mentioned two FOUP transfer methods, it is necessary to perform high-precision positioning according to the transfer equipment side at the time of production of the wafer processing apparatus.
さらに、次世代機のフットプリント変更や需要変動に伴う生産ラインのレイアウト変更に対しても、天井搬送車ガイドレールの工事や磁気テープの張替えなど膨大なメンテナンス時間が必要となる。 Furthermore, even if the footprint of the next-generation machine is changed or the layout of the production line is changed due to fluctuations in demand, a huge amount of maintenance time is required, such as the construction of the guide rail for the ceiling carrier and the replacement of the magnetic tape.
天井搬送車を用いる特許文献1では、カメラを用いて位置補正をすることで、装置側の配置誤差を許容しているが、レイアウト変更に対する考慮がなされていない。さらに、磁気テープを使用するFOUP搬送用のAGV(Automatic Guided Vehicle)は、磁気テープの張替え作業による膨大なメンテナンス時間の問題が解決していない。 In Patent Document 1 using a ceiling carrier, a position correction is performed using a camera to allow an arrangement error on the device side, but no consideration is given to layout changes. Furthermore, AGVs (Automatic Guided Vehicles) for transporting FOUPs that use magnetic tapes have not solved the problem of enormous maintenance time due to the work of re-covering magnetic tapes.
本発明の目的は、上述した課題を解決し、レイアウト変更に対応可能な、磁気テープ不要の搬送システムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a transfer system that does not require a magnetic tape and can cope with layout changes.
上記の目的を達成するため、本発明においては、ウェーハを収納する容器を搬送する搬送システムであって、位置補正用特徴物が設けられ、ウェーハを処理するウェーハ処理装置のインタフェース部に着脱可能に設置されるプレートと、容器とインタフェース部との間にプレートが設置された状態で、位置補正用特徴物を撮像可能なカメラと容器を搬送可能なハンドを有する自走型ロボットと、を備え、自走型ロボットは、カメラで撮像した位置補正用特徴物の画像処理結果に基づき、容器をインタフェース部に取り付け、或いはインタフェース部から取り外す構成の搬送システムを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is a transfer system for transporting a container for accommodating a wafer, which is provided with a feature for position correction and can be attached to and detached from the interface portion of a wafer processing apparatus for processing the wafer. It is equipped with a plate to be installed and a self-propelled robot having a camera capable of imaging a feature for position correction and a hand capable of transporting the container with the plate installed between the container and the interface unit. The self-propelled robot provides a transport system having a configuration in which a container is attached to or removed from the interface unit based on the image processing result of the position correction feature imaged by the camera.
本発明により、装置のレイアウト変更に柔軟に対応でき、容器搬送の自動化により、納期短縮とクリーン生産が可能となる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to flexibly respond to a change in the layout of an apparatus, and by automating container transportation, it is possible to shorten delivery time and perform clean production. Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、図面に従い、本発明を実施するための形態を順次説明する。
なお、以下に説明する実施形態では、半導体製造プロセスに用いられる「ウェーハ処理装置」の一例として、半導体検査装置を例として説明するが、これに限られることなく、半導体製造プロセスにおいてウェーハを観察、検査、計測、分析、加工、エッチング、洗浄、乾燥、熱処理、イオン注入、搬送(以下、「処理」と称する)する装置全般への適用が可能である。また、ウェーハの表面処理に関するウェーハ処理装置の例として、スパッタリングや化学蒸着(CVD)等の成膜処理、表面酸化や表面窒化等の表面改質処理、さらにはアッシング処理等を行う装置等についても、同様に適用することが可能である。
また、以下に説明する実施形態において、「半導体検査装置」とは、半導体ウェーハ上に形成されたパターンの寸法を計測する装置、半導体ウェーハ上に形成されたパターンの欠陥有無を検査する装置、或いはパターンが形成されていないベアウェーハの欠陥有無を検査する装置等をいい、これら装置を複数組み合わせた複合装置をも含むものとする。
また、以下の実施例の説明においてはFOUP搬送システムを例示して説明するが、本発明の搬送システムの搬送対象はFOUPに限定されず、その他のウェーハ格納用ポッドや容器の搬送を行う場合にも適用可能である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be sequentially described with reference to the drawings.
In the embodiment described below, a semiconductor inspection device will be described as an example of the "wafer processing device" used in the semiconductor manufacturing process, but the wafer is not limited to this, and the wafer is observed in the semiconductor manufacturing process. It can be applied to all devices for inspection, measurement, analysis, processing, etching, cleaning, drying, heat treatment, ion implantation, and transfer (hereinafter referred to as "treatment"). In addition, as an example of a wafer processing device related to the surface treatment of a wafer, there is also a device that performs film forming treatment such as sputtering and chemical vapor deposition (CVD), surface modification treatment such as surface oxidation and surface nitriding, and further ashing treatment. , Can be applied as well.
Further, in the embodiment described below, the "semiconductor inspection device" is a device for measuring the dimensions of a pattern formed on a semiconductor wafer, a device for inspecting the presence or absence of defects in a pattern formed on a semiconductor wafer, or an apparatus. A device for inspecting the presence or absence of defects in a bare wafer on which a pattern is not formed, and includes a composite device in which a plurality of these devices are combined.
Further, in the description of the following examples, the FOUP transfer system will be described as an example, but the transfer target of the transfer system of the present invention is not limited to FOUP, and when other wafer storage pods and containers are transferred. Is also applicable.
実施例1は、ウェーハを収納する容器を搬送する搬送システムであって、位置補正用特徴物が設けられ、ウェーハを処理するウェーハ処理装置のインタフェース部に着脱可能に設置されるプレートと、容器とインタフェース部との間にプレートが設置された状態で、位置補正用特徴物を撮像可能なカメラと容器を搬送可能なハンドを有する自走型ロボットと、を備え、自走型ロボットは、カメラで撮像した位置補正用特徴物の画像処理結果に基づき、容器をインタフェース部に取り付け、或いはインタフェース部から取り外す構成の搬送システムの実施例である。 The first embodiment is a transport system for transporting a container for accommodating a wafer, which is provided with a position correction feature, and has a plate and a container which are detachably installed at an interface portion of a wafer processing apparatus for processing the wafer. A self-propelled robot having a camera capable of imaging a feature for position correction and a hand capable of transporting a container with a plate installed between the interface unit is provided, and the self-propelled robot is a camera. This is an embodiment of a transport system having a configuration in which a container is attached to or removed from the interface portion based on the image processing result of the image-imaged position correction feature.
図1は、実施例1に係るFOUP搬送システム全体の概要図である。半導体検査装置本体101では、本体にFOUP102を設置するためのロードポート(Load Port)105が配置される。ロードポート105は、FOUP102内のウェーハを装置本体に出し入れするインタフェース部を構成する。本搬送システムでは、位置補正用特徴物103をメーカにより形状の異なるFOUP102に設置不可のため、位置補正用特徴物103を、ロードポート105に着脱可能なプレート104に取り付ける。自走型ロボットとなる自走型AGV109の上部には、協働ロボット110を搭載し、位置補正用のカメラ106とFOUP102のフランジ108を取得可能なハンド107を取り付ける。
FIG. 1 is a schematic view of the entire FOUP transfer system according to the first embodiment. In the semiconductor inspection apparatus
図2に本実施例の搬送システムにおける、FOUP102のロードポート105への設置または取得のフローチャートを示す。設置または取得の動作は以下の通りである。
ステップ201:搬送開始先から自走型AGV109が移動を開始する。
ステップ202:対象となるロードポート105の前で停止する。この時、半導体検査装置本体101は、生産時に人手で設置するため、設置位置に誤差が生じ、磁気テープを使用しない自走型AGV109であるため停止位置に誤差が生じる。
ステップ203:カメラで撮像して位置補正用特徴物103を検出する。
ステップ204:位置補正用特徴物103を検出した後、特徴物上部へカメラを移動する。
ステップ205:プレート104に設置した位置補正用特徴物103をカメラ106で撮影して位置補正を行い、ロードポート105の座標系を取得することで、半導体検査装置101および自走型AGV109の誤差を許容する。ただし、カメラ106による位置補正では微小な誤差が生じる。
ステップ206:±2.5mmの誤差を許容可能なハンド107を用いて、カメラ補正による誤差を許容してFOUP102の設置または取得を行う。
ステップ207:FOUP102の設置または取得動作が完了となる。
FIG. 2 shows a flowchart of installation or acquisition of the FOUP 102 at the
Step 201: The self-propelled AGV109 starts moving from the transfer start destination.
Step 202: Stop in front of the
Step 203: The
Step 204: After detecting the
Step 205: The error of the
Step 206: Using the
Step 207: The installation or acquisition operation of FOUP102 is completed.
位置補正用特徴物103は、製造メーカによってFOUP102の形状が異なるため、フランジ108から同一の相対位置に位置補正用特徴物103をFOUP102に取り付けることが困難である。そのため、本実施例においてはロードポート105のFOUP取り付け用ガイドピンを利用して、着脱可能なプレート104に位置補正用特徴物103を取り付ける。
Since the shape of the
図3に本実施例の着脱可能なプレートの詳細図を示す。プレートは、ロードポート105のFOUP取り付け用ガイドピン穴301や配置検出用センサ穴302を有し、FOUP102のIDリーダーを遮らない形状303とした。また、ロードポート105の種類によって、センサ位置やIDリーダーの大きさが異なるため、半導体検査装置101の結合対象のロードポート105の種類に限らない共有可能な形状とした。
FOUP102はロードポート105に設置後、前後の摺動動作をして半導体検査装置101とドッキングする。この摺動動作を妨げないために、プレート104の後方、すなわち図3の上部は、FOUPからはみ出さないサイズとしている。また、プレート中心の長方形の穴は、ロードポート105がFOUP102をクランプする連結機構用の大きさを有する連結穴である。
FIG. 3 shows a detailed view of the removable plate of this embodiment. The plate has a
After installing the FOUP 102 in the
本実施例のシステムにおいては、FOUP102をロードポート105に設置した場合、設置面とFOUP102間の距離は3mmである。また、ロードポート105は、図示を省略したFOUP102を固定する機能や、半導体検査装置101のウェーハ搬送機構とFOUP102を連結させる摺動機能を有する。これらの機能を保つために、本実施例においては、プレート104の厚みを3mm未満とした。
In the system of this embodiment, when the FOUP 102 is installed at the
プレート104の材質は、ロードポート105に着脱可能であり、設置面を傷つけないためやセンサ、ガイドの品質を保つために樹脂製プレートとした。特に、位置補正時の誤差を最小限に抑えるために、プレート104の平行度を0.3mm以下とした。また、本実施例においては、樹脂プレートとして、反りが少なく、正確な位置補正が可能であるPPS(Polyphenylenesulfide)材樹脂製プレートを使用した。反りが大きいとカメラによる特徴物撮影時の位置補正において、補正位置にズレが生じ、FOUPの設置、取得が正常に行えないためである。
The material of the
プレート104の位置補正用特徴物103の配置位置304は、FOUP102搭載時にカメラによって撮像可能であり、カメラ106が隣接FOUP102に干渉しない前方位置に配置できる形状とした。ここで前方とは、ロードポート105に自走型AGV109がアクセスする側を意味し、後方とは、FOUP102がドッキングする装置側を意味する。ロードポート105の前方位置に位置補正用特徴物103を配置することで、隣接したロードポート上のFOUP102と接触することなくカメラ106による撮像が可能となる。側面に位置補正用特徴物103を配置した場合は、隣接するロードポート105上のFOUP102と協働ロボット110が接触して位置補正が不可能となる。
The
図4に本実施例のハンド107の詳細図を示す。ハンドは、段取り替えが発生すること無く、全種類のFOUP102を搬送できるように、SEMI規格で規定されているフランジ108をすくい上げて搬送可能なフォーク型の汎用的な誤差許容ハンド401とした。すなわち、ハンド401は、フランジ108へのアクセス部に傾斜を有し、XY方向の誤差を許容可能な構造を有する。
FIG. 4 shows a detailed view of the
また、フランジ108の取得部には傾斜402を設けることで、XY方向の誤差を許容して、FOUP102を持ち上げ可能とすると共に、突起403を設けることで搬送中はFOUP102の自重により、FOUP102の位置を固定することが可能な形状とした。さらに、上記の位置決め機構を有することで、FOUP102を繰り返し搬送時に配置誤差が増加することが無く、安定に搬送可能である。
In addition, by providing an
ハンド107は、カメラ106の撮像を妨げることなく協働ロボット110に取り付けることができる形状とし、協働ロボット110の可搬能力を保つために、重量は1.0kg以下として、ハンド107の厚みは、フランジ108にアクセス可能な10mm以下とした。
The
図5には本実施例の搬送システムのメンテナンス時のフローチャートを示す。動作は以下の通りである。
ステップ501:生産変動による影響や装置フットプリントの変更によりレイアウト変更が必要となる。
ステップ501:磁気テープの張替えや工事をすることなく、自走型AGVの地図情報を地図作成ソフト上で変更する。
ステップ501:レイアウト変更対応完了。
上記の通り、本実施例によれば、レイアウト変更に対して容易に対応が可能となる。
FIG. 5 shows a flowchart at the time of maintenance of the transport system of this embodiment. The operation is as follows.
Step 501: Layout changes are required due to the effects of production fluctuations and changes in equipment footprint.
Step 501: Change the map information of the self-propelled AGV on the map creation software without changing the magnetic tape or performing construction work.
Step 501: Completed layout change support.
As described above, according to this embodiment, it is possible to easily respond to the layout change.
半導体検査装置が配置される空間の棚や台に、FOUP設置用のガイドピンとプレートを用いることでFOUP102の搬送が可能であり、容易にレイアウトの変更や搬送箇所の追加が可能である。
The
本発明は、以上に説明した実施例に限定されるものではなく、さらに、様々な変形例が含まれる。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 The present invention is not limited to the examples described above, and further includes various modifications. For example, the above-mentioned embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the configurations described.
101 半導体検査装置
102 FOUP
103 位置補正用特徴物
104 プレート
105 ロードポート
106 カメラ
107 ハンド
108 フランジ
109 自走型AGV
110 協働ロボット
301 ガイドピン穴
302 センサ穴
303 形状
304 配置位置
401 誤差許容ハンド
402 傾斜
403 突起
101 Semiconductor inspection equipment
102 FOUP
103 Position correction features
104 plate
105 load port
106 camera
107 hands
108 Flange
109 Self-propelled AGV
110 collaborative robot
301 guide pin hole
302 Sensor hole
303 shape
304 Placement position
401 Error Tolerant Hand
402 Inclined
403 protrusion
Claims (11)
位置補正用特徴物が設けられ、前記ウェーハを処理するウェーハ処理装置のインタフェース部に着脱可能に設置されるプレートと、前記容器と前記インタフェース部との間に前記プレートが設置された状態で、前記位置補正用特徴物を撮像可能なカメラと前記容器を搬送可能なハンドを有する自走型ロボットと、を備え、
前記自走型ロボットは、前記カメラで撮像した前記位置補正用特徴物の画像処理結果に基づき、前記容器を前記インタフェース部に取り付け、或いは前記インタフェース部から取り外す、
ことを特徴とする搬送システム。 A transport system that transports containers that store wafers.
The position correction feature is provided, and the plate is detachably installed in the interface portion of the wafer processing apparatus that processes the wafer, and the plate is installed between the container and the interface portion. It is equipped with a camera capable of capturing an image of a position correction feature and a self-propelled robot having a hand capable of transporting the container.
The self-propelled robot attaches the container to the interface portion or removes the container from the interface portion based on the image processing result of the position correction feature captured by the camera.
A transport system characterized by that.
前記容器は、FOUP(Front Opening Unified Pod)である、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 1.
The container is a FOUP (Front Opening Unified Pod),
A transport system characterized by that.
前記インタフェース部は、ロードポートである、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 2.
The interface unit is a load port.
A transport system characterized by that.
前記プレートは、
前記位置補正用特徴物を前記ロードポートの前方位置に有する、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 3.
The plate is
The position correction feature is provided in front of the load port.
A transport system characterized by that.
前記プレートは、前記ロードポートのガイドピン穴とセンサ穴を有する、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 4.
The plate has a guide pin hole and a sensor hole for the load port.
A transport system characterized by that.
前記プレートは、前記ロードポートが前記FOUPをクランプする連結機構用の連結穴を有する、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 5.
The plate has a connecting hole for a connecting mechanism in which the load port clamps the FOUP.
A transport system characterized by that.
前記プレートは、前記ロードポートに着脱可能な樹脂製プレートである、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 6.
The plate is a resin plate that can be attached to and detached from the load port.
A transport system characterized by that.
前記FOUPはその上部にフランジを有し、
前記ハンドは、前記フランジをすくい上げて搬送可能なフォーク型の形状を有する、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 7.
The FOUP has a flange on its top
The hand has a fork-shaped shape that allows the flange to be scooped up and conveyed.
A transport system characterized by that.
前記ハンドは、前記フランジへのアクセス部に傾斜を有し、XY方向の誤差を許容可能である、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 8.
The hand has an inclination at the access to the flange and can tolerate an error in the XY direction.
A transport system characterized by that.
前記ハンドは、前記FOUPを搬送中は前記FOUPの自重により、位置を固定可能である、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 9.
The position of the hand can be fixed by the weight of the FOUP while the FOUP is being conveyed.
A transport system characterized by that.
前記ウェーハ処理装置は半導体検査装置である、
ことを特徴とする搬送システム。 The transport system according to claim 1.
The wafer processing device is a semiconductor inspection device.
A transport system characterized by that.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
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