JP3565810B2 - 基板収納容器の蓋を開閉する装置、並びに基板の検出方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板収納容器から複数枚の基板を取り出す、あるいは基板収納容器に複数枚の基板を収納するために基板収納容器の蓋を開閉する装置に係り、特に基板収納容器内の基板の収納状態を把握する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置を備えた基板処理装置として、例えば、特開平3−297156号公報に開示されたものがある。
【0003】
この基板処理装置では、複数枚の基板を収納するためのカセットとして、オープンカセットと呼ばれるものが使用されている。このオープンカセット(以下、単に「カセット」と呼ぶ)の前側には、基板を取り出し・収納するための開口が設けられ、また、カセットの奥側には、前記開口よりも小さな開口が設けられている。また、カセットの内壁には、基板をほぼ水平に保持するための溝が多段に刻まれている。基板は、この溝に1枚ずつ収められ、その結果、複数枚の基板がカセットに収納される。
【0004】
基板処理装置は、カセット内の特定の溝から取り出した基板に所定の処理を行い、再び、この基板を特定の溝に収納するために、カセット内の基板の収納状態を予め把握する。この基板の収納状態の把握は、載置部に設けられた検出手段によって行われる。この検出手段は、カセットを前後から挟むように対向配置された投光素子と受光素子とで構成された透過型センサである。この透過型センサは、投光素子と受光素子との間で行われる光の伝送が遮断される否かによって、基板の有無を検出するものである。この透過型センサをカセット内の最上段の溝から最下段の溝にまで上下方向に移動させることで、カセットの各溝内に収納された基板の有無、すなわち、カセット内の基板の収納状態を把握している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の基板の大型化に伴って、この基板を収納するカセットについて、新たな規格が取り決められている。この規格に準じたカセットは、FOUP(Front Open Unified Pod)カセットと呼ばれている。このFOUPカセットは、基板の取り出し・収納するための単一の開口だけが設けられていて、この開口に着脱可能な蓋が取付けられた構成となっている。基板の取り出し・収納時に、FOUPカセットは、蓋が外され、開口が開けられた状態で使用されるが、単一の開口だけしか備えていないので、従来のようにカセットを前後から挟む透過型センサによっては、カセットの各溝に収納された基板の有無を検出することができないという問題がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができる基板収納容器の蓋を開閉する装置、並びに基板の検出方法およびその装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板収納容器から複数枚の基板を取り出す、あるいは基板収納容器に複数枚の基板を収納するために基板収納容器の蓋を開閉する装置であって、基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを備え、基板をほぼ水平に収納する基板収納容器を載置する載置部と、前記載置部と、前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するとともに、前記通過口の開閉時に前記基板収納容器の蓋を保持して前記蓋を開閉するシャッターと、前記シャッターを進退駆動および昇降駆動させるシャッター駆動機構と、前記シャッターに取り付けられ、前記シャッターとともに下降して、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段とを備え、前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構は、モータからなり、前記検出手段は、前記モータの回転量を検出して前記シャッターの位置を検出するエンコーダを備えたことを特徴とするものである。
【0008】
(削除)
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、前記検出手段は、前記基板収納容器の開口付近における基板の端面に向けて配置された投光素子と受光素子とで構成される反射型センサである。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、前記装置はさらに、前記基板の有無を検出する際に、前記基板収納容器の開口に近接する位置にまで、前記検出手段を前進駆動させる一方、前記検出が終了すると、前記検出手段を後退駆動させる進退駆動機構を備えたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、前記検出手段は、前記基板収納容器内を撮像する撮像手段である。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、前記検出手段は、前記シャッターに取り付けられた光ファイバと、前記光ファイバに接続され、この光ファイバを通じて前記基板収納容器内を撮像する撮像手段とで構成されるものである。
【0013】
請求項6に記載の発明は、基板収納容器から複数枚の基板を取り出す、あるいは基板収納容器に複数枚の基板を収納するために基板収納容器の蓋を開閉する装置であって、基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを備え、基板をほぼ水平に収納する基板収納容器を載置する載置部と、前記載置部と、前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するとともに、前記通過口の開閉時に前記基板収納容器の蓋を保持して前記蓋を開閉するシャッターと、前記シャッターを進退駆動および昇降駆動させるシャッター駆動機構と、前記基板収納容器内の基板を開口付近で挟むように対向配置された投光素子と受光素子とで構成されて、前記シャッターに取り付けられ、前記シャッターとともに下降して、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段とを備え、前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構は、モータからなり、前記検出手段は、前記モータの回転量を検出して前記シャッターの位置を検出するエンコーダを備えたことを特徴とするものである。
【0014】
(削除)
【0015】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、前記装置はさらに、前記基板の有無を検出する際に、前記基板収納容器の開口に近接する位置にまで、前記検出手段を前進駆動させる一方、前記検出が終了すると、前記検出手段を後退駆動させる進退駆動機構を備えたことを特徴とするものである。
【0016】
請求項8に記載の発明は、基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを有する基板収納容器にほぼ水平に収納された基板の有無を検出する基板の検出方法であって、前記基板収納容器を載置する載置部と前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するシャッターと、前記蓋とを一体に下降させながら、前記シャッターに取り付けられ、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段を下降させ、前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構に備わるモーターの回転量を、前記検出手段に備わるエンコーダで検出して前記シャッターの位置を検出しながら、基板の有無を検出することを特徴とするものである。
【0017】
請求項9に記載の発明は、基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを有する基板収納容器にほぼ水平に収納された基板の有無を検出する基板の検出装置であって、前記基板収納容器を載置する載置部と前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するシャッターと、前記蓋とを一体に下降する際に、これらとともに下降して、前記シャッターに取り付けられ、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段を備え、前記検出手段は、前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構に備わるモーターの回転量を検出して前記シャッターの位置を検出するエンコーダを備えたことを特徴とするものである。
【0018】
請求項10載の発明は、請求項9記載の基板の検出装置において、前記検出手段は、前記基板収納容器の開口付近における基板の端面に向けて配置された投光素子と受光素子とで構成される反射型センサである。
【0019】
請求項11記載の発明は、請求項9記載の基板の検出装置において、前記検出手段は、前記基板収納容器内の基板を開口付近で挟むように対向配置された投光素子と受光素子とで構成される透過型センサである。
【0020】
請求項12記載の発明は、請求項10または請求項11に記載の基板の検出装置において、前記装置はさらに、前記基板の有無を検出する際に、前記基板収納容器の開口に近接する位置にまで、前記検出手段を前進駆動させる一方、前記検出が終了すると、前記検出手段を後退駆動させる進退駆動機構を備えたことを特徴とするものである。
【0021】
請求項13に記載の発明は、請求項9に記載の基板の検出装置において、前記検出手段は、前記基板収納容器内を撮像する撮像手段である。
【0022】
請求項14に記載の発明は、請求項9に記載の基板の検出装置において、前記検出手段は、前記シャッターに取り付けられた光ファイバと、前記光ファイバに接続され、この光ファイバを通じて前記基板収納容器内を撮像する撮像手段とで構成されるものである。
【0023】
【作用】
請求項1に記載の発明の作用は次のとおりである。
基板収納容器から基板を取り出す際に、シャッターが後退駆動されて通過口が開けられる。その際、シャッターは、基板収納容器の蓋を保持して蓋を開ける。その後、シャッターは基板収納容器からの基板の取り出し・収納の邪魔にならない位置にまで下降駆動される。このシャッターの後退および下降駆動と一体となって、検出手段も後退および下降する。シャッターが下降駆動し始めると、検出手段は、通過口を介して基板収納容器に収納されている基板の有無を検出し始める。シャッターは、基板収納容器からの基板の取り出し・収納の邪魔にならない位置にまで下降するので、検出手段は、基板収納容器の最上部から最下部の全てに収納される基板の有無を順次検出する。
【0024】
また、請求項1に記載の発明によれば、シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構は、モータによって駆動する。エンコーダがモータの回転量を検出することによって、エンコーダを備えた検出手段は、シャッターの位置を検出する。
【0025】
請求項2に記載の発明によれば、反射型センサの投光素子から投光された光は、基板収納容器内に基板がある場合に、その基板の端面で反射されて、受光素子で受光される。一方、基板が無い場合に、投光された光は受光素子で受光されない。この受光素子での受光の有無によって、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0026】
請求項3に記載の発明によれば、基板収納容器内の基板の有無を検出する際に、進退機構は、検出手段を基板収納容器の開口の近傍にまで前進駆動させる。この状態で検出手段は、基板収納容器の開口の近傍において基板の有無を検出する。基板収納容器内の全てについて基板の検出が終了すると、進退機構は、検出手段を後退駆動させる。
【0027】
請求項4に記載の発明によれば、撮像手段は、前記シャッターの下降とともに、基板収納容器内を撮像することで、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0028】
請求項5に記載の発明によれば、撮像手段は、シャッターの下降とともに、このシャッターに取り付けられた光ファイバを通じて、基板収納容器内を撮像することで、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0029】
請求項6に記載の発明の作用は次のとおりである。
基板収納容器から基板を取り出す際に、シャッターが後退駆動されて通過口が開けられる。その際、シャッターは、基板収納容器の蓋を保持して蓋を開ける。その後、シャッターは基板収納容器からの基板の取り出し・収納の邪魔にならない位置にまで下降駆動される。このシャッターの後退および下降駆動と一体となって、検出手段も後退および下降する。シャッターが下降駆動し始めると、検出手段は、通過口を介して基板収納容器に収納されている基板の有無を検出し始める。シャッターは、基板収納容器からの基板の取り出し・収納の邪魔にならない位置にまで下降するので、検出手段は、基板収納容器の最上部から最下部の全てに収納される基板の有無を順次検出する。このとき検出手段は、基板収納容器内の基板を開口付近で挟むように対向配置された投光素子と受光素子とで構成された、いわゆる透過型センサで構成されている。したがって、基板収納容器内に基板がある場合に、透過型センサの投光素子から投光された光は、基板収納容器内の基板で遮断されるので、受光素子では受光されない。一方、基板が無い場合に、投光された光は受光素子で受光される。この受光素子での受光の有無によって、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0030】
また、請求項6に記載の発明によれば、シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構は、モータによって駆動する。エンコーダがモータの回転量を検出することによって、エンコーダを備えた検出手段は、シャッターの位置を検出する。
【0031】
請求項7に記載の発明によれば、基板収納容器内の基板の有無を検出する際に、進退機構は、検出手段を基板収納容器の開口の近傍にまで前進駆動させる。この状態で検出手段は、基板収納容器の開口の近傍において基板の有無を検出する。基板収納容器内の全てについて基板の検出が終了すると、進退機構は、検出手段を後退駆動させる。
【0032】
請求項8に記載の発明の作用は次のとおりである。
基板収納容器から基板を取り出す際に、基板収納容器の蓋とシャッターとが一体に下降しながら、検出手段が下降し、基板収納容器の最上部から最下部の全てに収納される基板の有無を順次検出する。このとき、シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構に備わるモーターの回転量を、検出手段に備わるエンコーダで検出してシャッターの位置を検出しながら、基板の有無を検出する。
【0033】
請求項9に記載の発明によれば、基板収納容器から基板を取り出す際に、基板収納容器の蓋とシャッターとが一体に下降する際に、これらとともに検出手段が下降する。蓋の下降により基板収納容器の開口が開かれて、検出手段は、開口された基板収納容器内の基板の有無を検出する。このとき、シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構に備わるモーターの回転量を、検出手段に備わるエンコーダで検出してシャッターの位置を検出しながら、基板の有無を検出する。
【0034】
請求項10に記載の発明によれば、反射型センサの投光素子から投光された光は、基板収納容器内に基板がある場合に、その基板の端面で反射されて、受光素子で受光される。一方、基板が無い場合に、投光された光は受光素子で受光されない。この受光素子での受光の有無によって、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0035】
請求項11に記載の発明によれば、基板収納容器内に基板がある場合に、透過型センサの投光素子から投光された光は、基板収納容器内の基板で遮断されるので、受光素子では受光されない。一方、基板が無い場合に、投光された光は受光素子で受光される。この受光素子での受光の有無によって、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0036】
請求項12に記載の発明によれば、基板収納容器内の基板の有無を検出する際に、進退機構は、検出手段を基板収納容器の開口の近傍にまで前進駆動させる。この状態で検出手段は、基板収納容器の開口の近傍において基板の有無を検出する。基板収納容器内の全てについて基板の検出が終了すると、進退機構は、検出手段を後退駆動させる。
【0037】
請求項13に記載の発明によれば、撮像手段は、前記シャッターの下降とともに、基板収納容器内を撮像することで、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0038】
請求項14に記載の発明によれば、撮像手段は、シャッターの下降とともに、このシャッターに取り付けられた光ファイバを通じて、基板収納容器内を撮像することで、基板収納容器内の基板の有無を検出する。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は本発明の実施例に係る基板処理装置の要部の概略構成を示す平面図である。図2はその側面図である。なお、この実施例の基板処理装置は、FOUP(Front Open Unified Pod)カセットと呼ばれている、基板を取り出し・収納するための開口に蓋が取り付けられているカセットに対応した基板処理装置である。
【0040】
この基板処理装置は、図1に示すように、基板Wをカセット1から取り出して、この基板Wに所定の処理を施す処理部20と、カセット1を載置する載置部3とが隔壁12で隔てられて構成されている。載置部3には、カセット1を載置する複数個(本実施例では4個)のカセットステージ2が設けられている。
【0041】
図3に示すように、FOUPカセット1(以下、「カセット1」と呼ぶ)は、基板Wを収納するための容器1aと、この容器1aに備える開口1cに着脱可能に嵌め込まれる蓋1bとで構成されている。容器1aの内壁には、多段の溝1dが対向して設けられている。各溝1dには、基板Wがほぼ水平に保持された状態で収納されている。蓋1bには、容器1aの開口1cに嵌め込まれた際に、蓋1bを容器1aに固定する固定機構1eが埋設されている。この固定機構1eは、基端部にラックが刻設された2本のロック部材1fと、ラックに噛み合う回転自在なピニオン1gとで構成される。後述するシャッター部材5に備えているロック機構6によって、蓋1bの中央付近にあるピニオン1gを回転させることで、ロック部材1fを上昇させて、蓋1bを容器1aの開口1cに固定している。
【0042】
カセットステージ2には、カセット1が載置されたことを検出するために、反射センサなどの図示しないカセット検出手段がカセット1の載置面に設けられている。また、カセットステージ2は、その下方に設けられたカセット駆動機構4によって、隔壁12方向(Y方向)に進退移動可能に構成されている。
【0043】
カセット駆動機構4は、カセットステージ2の下面に設けられた凸部2aに螺合する螺軸4bを電動モータ4aで駆動する、いわゆる螺子送り機構によって構成されている。カセットステージ2にカセット1が載置されると、電動モータ4aが螺軸4bを正回転させてカセットステージ2を隔壁12に向かって前進させる。なお、カセット1の全ての基板Wの処理が終了すると、電動モータ4aは、螺軸4bを逆回転してカセットステージ2を後退させる。
【0044】
隔壁12には、カセット1に対向する位置に、カセット1とほぼ同じ大きさの通過口12aが設けられている。この通過口12aは、カセット1から基板Wの取り出し・収納を行うためのものであり、カセット1が載置されていない場合には、処理部20と載置部3との雰囲気を遮蔽するためにシャッター部材5によって閉じられている。
【0045】
図4に示すように、シャッター部材5は、隔壁12の通過口12aに嵌め込まれる凸部5aと、この凸部5aが設けられている支持板部5bとで構成される。凸部5aには、図示しない電動モータと、この電動モータの出力軸に連結された連結部材6aとが埋設されている。
【0046】
上述したカセットステージ2の前進駆動によって、カセット1の蓋1bは、シャッター部材5の凸部5aに近接する位置にまで移動されるので、蓋1bに備えられたロック機構1eのピニオン1gが、連結部材6aに連結接続される。この状態で、シャッター部材5に備えられたロック機構6は、電動モータを回転させて、蓋1bと容器1aとのロックを解除することで、容器1aから蓋1bを離脱可能とする。
【0047】
また、上述した支持板部5bには、下方へ延びた「L」字型のアーム5cが設けられている(図2参照)。シャッター部材5は、このアーム5cの基端部に取り付けたシャッター駆動機構7によって、進退および昇降駆動とされる。
【0048】
シャッター駆動機構7は、シャッター部材5をZ方向に昇降させる昇降機構7aと、Y方向に進退させる進退機構7bとで構成されている。昇降機構7aは、アーム5cの基端部に螺合する螺軸を電動モータによって駆動する、いわゆる螺子送り機構によって構成されている。また、昇降機構7aの上部には、エンコーダ13aが設けられていて、電動モータの回転量を検出することによって、シャッター部材5のZ方向の位置を検出するようになっている。進退機構7bは、昇降機構7aをY方向に進退させる螺子送り機構で構成されている。昇降機構7aおよび進退機構7bによって、シャッター部材5は、進退および昇降可能となる。以下、図5(a)、(b)を参照してシャッター部材5の動作を具体的に説明する。
【0049】
図5(a)に示すように、カセットステージ2(図2参照)に載置されたカセット1は、カセット駆動機構4(図2参照)によって前進駆動される。このとき、シャッター部材5は、通過口12aを塞いでいる。図5(b)に示すように、カセット1がシャッター部材5に近接する位置にまで移動してくると、シャッター部材5は、ロック機構6(図4参照)によって、カセット1の蓋1bのロックを解除するとともに、この蓋1bを保持する。次に、シャッター部材5は、シャッター駆動機構7によって後退駆動された後、カセット1からの基板Wの取り出し、収納の邪魔にならない退避位置にまで下降駆動される。このカセット1の全ての基板Wの処理が終了するまで退避位置で待機する。カセット1の全ての基板Wの処理が終了すると、シャッター部材5は、上昇駆動された後、前進駆動されて、通過口12aを塞ぐとともに、カセット1に蓋1bを取り付ける。
【0050】
上述したシャッター部材5には、さらに図4に示したように、支持部材5bの上部に投光素子部10aと受光素子部10bとで構成される反射型センサ10が取り付けられている。この投光素子部10aと受光素子部10bとは、シャッター部材5が下降する際に、カセット1の溝1dに収納される基板Wの端面上の点Pに向くように取り付けられている。したがって、この投光素子部10aから投光された光は、カセット1の溝1dに収納された基板Wの端面上の点Pで反射し、この反射光が受光素子部10bで受光され、電気信号に変換される。つまり、受光素子部10bで電気信号が発生するか否かを検出することで、溝1d内に収納される基板Wの有無を知ることができる。
【0051】
図6に示すように、反射型センサ10は、データ収集部11に繋がれている。データ収集部11は、反射型センサ10の受光素子部10bで受光された反射光に基づいて光電変換された電気信号を収集する。データ収集部11では、シャッター部材5の下降駆動している間、電気信号の収集を行う。位置検出部13は、シャッター駆動機構7の昇降機構7aに取り付けられたエンコーダ13aから送られる電動モータの回転量信号に基づいて、シャッター部材5に取り付けられた反射型センサ10の位置を検出する。処理部14は、位置検出部13によって検出された反射型センサ10の位置と、データ収集部11に集められた電気信号とからカセット1内の各溝における基板Wの有無を求めるとともに、メモリ15にカセット1の各溝位置における基板Wの有無を記憶する。
【0052】
具体的には、シャッター部材5の下降、すなわち反射型センサ10の下降が始まると、データ収集部11は、反射型センサ10の投光素子部10aから光を投光するとともに、受光素子部10bで発生する電気信号の収集を開始する。まず、反射型センサ10の下降によって、反射型センサ10がカセット1の最上段の溝1dの正面位置に来たときには、この最上段の溝1dに基板Wが収納されている場合、その基板Wの端面上で、投光素子部10aから投光された光が反射する。受光素子部10bでは、受光された反射光が光電変換されて電気信号が発生する。さらに、反射型センサ10は下降するので、次に、反射型センサ10がカセット1内の2段目の溝1dの正面位置に来たときには、2段目の溝1dに基板Wが収納されていない場合、受光素子部10bでは反射光が受光されず、電気信号は発生しない。データ収集部11は、反射型センサの下降が終了するまで、これらの電気信号の収集し続ける。このデータ収集部11で収集される電気信号と時間経過との関係を示す模式図を図7(a)に示す。図中、符号70は、基板Wが検出された場合の各信号を示す。
【0053】
一方、位置検出部13は、昇降機構7aに設けられているエンコーダ13aから送られてくる電動モータの回転量に基づいて、反射型センサ10の初期位置および下降量から反射型センサ10の位置を把握することができる。位置検出部13は、反射型センサ10がカセット1の各溝1dに対面する位置を通過している間の時間を検出する。この溝1dに対面する位置を通過する時間を示す模式図を図7(b)に示す。図中、符号71は、カセット1の溝1dに対面する位置を通過している間の時間を示す。符号72は、溝1dの番号を示す。この溝1dは、最初に通過する溝1dを「1」として、その後の溝は順番に「2」、「3」、・・・、「25」となっている。ここで、カセット1は、25枚の基板Wが収納できるので、溝1dの最後の番号は「25」となっている。
【0054】
処理部14は、位置検出部13で検出される、各溝1dに対面する位置を通過する時間と、データ収集部11で集められた時間経過における基板Wの有無の情報とに基づいて、各溝1dの時間ごとに論理演算によって、各溝1dにおける基板Wの有無を求める。処理部14は、この結果をメモリ15に記憶する。このようにして、カセット1内の基板Wの収納状態を把握することができる。
【0055】
このメモリ15に記憶された、各溝1dごとの基板Wの有無の情報は、図示しない基板処理装置を制御するコントローラによって利用される。例えば、コントローラは、このメモリ15の情報に基づいて、後述する基板搬送機構9を動作させて、カセット1の特定の溝から取り出した基板Wの処理が終了した後に、その基板Wを取り出した特定の溝へ返却収納するような場合に利用している。
【0056】
基板処理装置は、カセット1内の基板Wの収納状態を把握した後、基板搬送機構9によって、カセット1から基板Wの取り出し・収納を開始する。
【0057】
基板搬送機構9は、基板Wを保持するアーム9aを備えている。この保持アーム9aは、図1に示すような「I」の字型の形状となっているが、例えば「U」の字型の形状であってもよい。このアーム9aは、基板Wの下面を点接触で支持する図示しない複数本の支持ピンを備え、搬送中の基板Wの脱落や位置ズレなどを防止するために基板Wの周辺に点接触する部材が設けられている。
【0058】
基板搬送機構9は、次のように構成されている。図1、図2に示すように、アーム9aは、アーム支持台9bに配備された螺子送り機構によって、水平面内で進退移動可能に構成されている。次に、アーム支持台9bは、アーム回転台9cに内蔵された電動モータの出力軸に連結支持されている。この電動モータの回転によって、アーム9aは、水平面内で回転可能となる。さらに、アーム回転台9cは、螺子送り機構で構成された昇降機構9dによって、昇降可能に構成されている。また、昇降機構9dは、水平面内のX方向にスライド移動可能なスライド駆動機構9eに搭載されている。
【0059】
上述した構成によって、アーム9aは、次のように動作する。スライド移動機構9eは、載置部3に載置された所定のカセット1に対向する位置にまでアーム9aをスライド移動させる。カセット1内の最上段の基板Wを取り出すために、アーム9aを上昇させ、さらにアーム9aを基板Wの下面にまで前進移動させ、アーム9aの上に基板Wを保持した後に、アーム9aを後退させて基板Wをカセット1から取り出す。スライド移動機構9eは、アーム9aを装置のほぼ中央付近にまで移動させて、処理部20の図示しない基板搬送ロボットに基板Wを受け渡す。処理部20での基板Wの処理が終了すると、基板搬送機構9は、処理部20の基板搬送ロボットから基板Wを受け取り、再びその基板Wを取り出したカセット1内に収納する。この処理をカセット1の全ての基板Wに対して行う。
【0060】
カセット1の全ての基板Wの処理が終了し、カセット1に全ての基板Wが収納されると、シャッター部材5は、上昇駆動された後に前進駆動されて、通過口12aを塞ぎ、ロック機構6を動作させて、カセット1の容器1aに蓋1bを固定する。容器1aに蓋1bが固定されると、カセットステージ2は、カセット駆動機構4によって後退移動し、カセット取り上げ位置にまで移動する。
【0061】
上述した基板処理装置は、シャッター部材5の上部に検出手段である反射型センサ10を取り付けて、シャッター部材5の下降とともに、カセット1の各溝1dに保持される基板の有無を検出するので、検出手段だけを昇降させるような駆動機構を必要としない。したがって、検出手段を取り付けることによる、装置の製造コストの上昇を最小限に抑えることができる。また、装置に備わっている構成を利用して検出手段を容易に取り付けることができる。
【0062】
本発明は、以下のように変形実施することも可能である。
【0063】
(1)上記実施例では、カセット1内の基板Wの収納状態を把握するために、カセット1の各溝1dに収納された基板Wの有無を検出する検出手段として反射型センサを用いたが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、この反射型センサ10の代わりに、進退駆動機構を備える透過型センサを取り付けることもできる。この透過型センサを取り付けた場合の構成を図8に示す。
【0064】
図8に示すように、シャッター部材5の支持板部5bの上部には、進退駆動機構81と、この進退駆動機構81に進退駆動可能に取り付けられた透過型センサ80とが配備されている。進退駆動機構81は、連結部材81cに螺合する螺軸81bを電動モータ81aで駆動する、いわゆる、螺子送り機構によって構成されている。
【0065】
透過型センサ80は、先端部に投光素子83aを備える投光部材80aと、先端部に受光素子83bを備える受光部材80bとで構成されていて、これら両部材80a、80bの基端部は、連結部材81cに支持固定されている。さらに、投光部材80aと受光部材80bとは、固定部材82aと固定部材82bとをそれぞれ貫通することによって、摺動自在に案内支持されているとともに、上下に高さをずらして対向配置されている。
【0066】
以下、この透過型センサ80および進退駆動機構81がシャッター部材5に取り付けられた場合の動作について説明する。シャッター部材5の下降によって、透過型センサ80が、カセット1の上端部の正面位置に来ると、進退駆動機構81は、電動モータ81aを駆動して、連結部材81cを前進させる。この連結部材81cと一体となって、投光部材80aと受光部材80bとがカセット1の側壁の内面と基板Wとの間に向かって前進する。進退駆動機構81は、投光部材80aと受光部材80bとの先端部が所定の位置にまで来ると、電動モータ81aの駆動を止める。この位置は、カセット1の溝1dに基板Wが有る場合に、基板Wによって透過型センサ80の光軸が遮断される位置である。透過型センサ80は、この位置を保持された状態で、シャッター部材5の下降にしたがって、順次カセット1の各溝1d内の基板Wの有無を検出していく。この基板Wの検出のタイミングは、反射型センサを使用した上記実施例の場合と同様である。
【0067】
透過型センサ80が、カセット1の最下部の正面に来ると、進退駆動機構81は、電動モータ81aを逆方向に駆動して、連結部材81cを後退させる。投光部材80aと受光部材80bとの先端部が、固定部材82a、82bにまで後退したら、進退駆動機構81は、電動モータ81aの駆動を止める。投光部材80aと受光部材80bを後退させるのは、シャッター部材5が下降したときに、投光部材80aと受光部材80bとが、載置部3などに引っ掛からないようにするためである。
【0068】
上述した進退駆動機構81によって、検出手段である透過型センサ80を基板Wに近づけて基板Wの有無を検出することができるので、検出精度を向上することができる。なお、上述した実施例で説明した反射型センサを、上記の進退駆動機構81によって前後進させ、反射型センサを基板に近接させて基板の有無を検出するようにしてもよい。
【0069】
(2)カセット1の各溝1dに収納された基板Wの有無を検出する検出手段は、反射型センサや透過型センサに限定するものではなく、例えば、カセット1内を撮像するCCDカメラでもよい。
【0070】
例えば、図9に示すように、シャッター部材5の支持板部5bの上部に、CCDカメラ90を載置する。このCCDカメラ90は、シャッター部材5が下降する間に、カセット1内を連続して撮像する。この撮像によって得られるカセット1の画像データは、データ収集部11に収集される。処理部14は、この画像データに2値化処理を施して、カセット1の基板Wの収納状態を把握する。なお、CCDカメラ90は、本発明における撮像手段に相当する。
【0071】
上述した構成にすれば、カセット1内を画像として捉えることができるので、さらに詳細に基板の状態を把握することができる。
【0072】
(3)上記変形例(2)では、カセット1内の基板Wの収納状態を把握するために、CCDカメラ90を用いたが、例えば、図10に示すように、シャッター部材5の支持板部5bの上部に、光ファイバ95を設置して、この光ファイバ95の終端に接続された図示しないCCDカメラによって、カセット1内を撮像するように構成してもよい。
【0073】
上述した構成にすれば、CCDカメラを装置内の空いた場所に設置することができるので、検出手段を設けることによる装置の拡大を防止することができる。また、光ファイバは、軽いのでシャッター部材5の動作に影響を与えることもない。なお、上述したCCDカメラ90や光ファイバ95を、図8に示したような進退駆動機構81で前後進させ、基板に近接した状態で、カセット内を撮像するようにしてもよい。
【0074】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1に記載の発明によれば、載置部と処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するシャッターに検出手段を取り付けたので、シャッターの下降によって、基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができる。また、シャッターと同一の駆動系を利用するので、効率よく処理を行うことができ、また、装置の製造コストの低減を図ることもできる。さらに、検出手段の設置に伴う装置の設置面積の肥大化をも防止することができる。
【0075】
また、請求項1に記載の発明によれば、シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構はモータからなり、検出手段はエンコーダを備えているので、エンコーダがモータの回転量を検出することで、シャッターの位置を検出することが可能となる。したがって、シャッターの検出位置に基づいて基板収納容器内の基板を正確に検出することができる。
【0076】
請求項2に記載の発明によれば、検出手段として反射型センサを利用しているので、装置の製造コストの低減を図ることができる。また、反射型センサは小型なので、シャッターに容易に取り付けることができる。
【0077】
請求項3に記載の発明によれば、進退駆動機構は、検出手段を基板収納容器の開口付近にまで移動させているので、検出手段は、基板収納容器により近い位置で基板を検出することが可能となる。したがって、基板収納容器内の基板をより正確に検出することができる。
【0078】
請求項4に記載の発明によれば、検出手段として撮像手段を用いているので、基板収納容器内の基板の収納状態を画像として捉えることができる。したがって、より正確に基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができる。
【0079】
請求項5に記載の発明によれば、撮像手段に接続された光ファイバをシャッターに取り付けているので、撮像手段の設置場所を自由に決めることができる。したがって、撮像手段を装置内の空いた場所に設置することで、装置の省スペース化を図ることができる。
【0080】
請求項6に記載の発明によれば、載置部と処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するシャッターに検出手段を取り付けたので、シャッターの下降によって、基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができる。また、シャッターと同一の駆動系を利用するので、効率よく処理を行うことができ、また、装置の製造コストの低減を図ることもできる。さらに、検出手段の設置に伴う装置の設置面積の肥大化をも防止することができる。このとき検出手段として透過型センサを利用しているので、基板収納容器内の基板の有無を正確に検出することができる。
【0081】
また、請求項6に記載の発明によれば、シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構はモータからなり、検出手段はエンコーダを備えているので、エンコーダがモータの回転量を検出することで、シャッターの位置を検出することが可能となる。したがって、シャッターの検出位置に基づいてカセットの各溝内の基板を正確に検出することができる。
【0082】
請求項7に記載の発明によれば、進退駆動機構は、検出手段を基板収納容器の開口付近にまで移動させているので、検出手段は、基板収納容器により近い位置で基板を検出することが可能となる。したがって、基板収納容器内の基板をより正確に検出することができる。
【0083】
請求項8に記載の発明によれば、基板の蓋およびシャッターの一体の下降とともに、シャッターに取り付けられた検出手段を下降させたので、検出手段の下降によって基板収納容器の最上部から最下部の全てに収納される基板の有無を順次検出し、基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができ、効率良く基板の収納状態を把握することができる。また、エンコーダがモータの回転量を検出することで、シャッターの位置を検出することが可能となる。したがって、シャッターの検出位置に基づいてカセットの各溝内の基板を正確に検出することができる。
【0084】
請求項9に記載の発明によれば、請求項8に記載の方法発明が好適に実施されるので、基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができる。さらに、蓋およびシャッターの一体の下降とともに、シャッターに取り付けられた検出手段を下降させたので、1回の下降のみで蓋の下降によって開口された基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができる。
【0085】
請求項10に記載の発明によれば、検出手段として反射型センサを利用しているので、装置の製造コストの低減を図ることができる。また、反射型センサは小型なので、シャッターに容易に取り付けることができる。
【0086】
請求項11に記載の発明によれば、検出手段として透過型センサを利用しているので、基板収納容器内の基板の有無を正確に検出することができる。
【0087】
請求項12に記載の発明によれば、進退駆動機構は、検出手段を基板収納容器の開口付近にまで移動させているので、検出手段は、基板収納容器により近い位置で基板を検出することが可能となる。したがって、基板収納容器内の基板をより正確に検出することができる。
【0088】
請求項13に記載の発明によれば、検出手段として撮像手段を用いているので、基板収納容器内の基板の収納状態を画像として捉えることができる。したがって、より正確に基板収納容器内の基板の収納状態を把握することができる。
【0089】
請求項14に記載の発明によれば、撮像手段に接続された光ファイバをシャッターに取り付けているので、撮像手段の設置場所を自由に決めることができる。したがって、撮像手段を装置内の空いた場所に設置することで、装置の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図2】実施例に係る装置の概略構成を示す側面図である。
【図3】実施例のFOUPカセットを示す斜視図である。
【図4】実施例のシャッター部材とシャッター部材に取り付けられた反射型センサを示す斜視図である。
【図5】実施例のシャッター部材の動作を表す概略側面図である。
【図6】実施例の要部を示すブロック図である。
【図7】実施例の基板の検出とカセットの溝位置を示す模式図である。
【図8】変形例(1)にかかる透過型センサがシャッター部材に取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図9】変形例(2)にかかるCCDカメラがシャッター部材に取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図10】変形例(3)にかかる光ファイバがシャッター部材に取り付けられた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 …カセット
2 …カセットステージ
3 …載置部
4 …カセット駆動機構
5 …シャッター部材
6 …ロック機構
7 …シャッター駆動機構
9 …基板搬送機構
10 …反射型センサ
11 …データ収集部
12 …隔壁
12a…開口部
13 …位置検出部
14 …処理部
15 …メモリ
80 …透過型センサ
81 …進退駆動機構
90 …CCDカメラ
95 …光ファイバ
W …基板
Claims (14)
- 基板収納容器から複数枚の基板を取り出す、あるいは基板収納容器に複数枚の基板を収納するために基板収納容器の蓋を開閉する装置であって、
基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを備え、基板をほぼ水平に収納する基板収納容器を載置する載置部と、
前記載置部と、前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するとともに、前記通過口の開閉時に前記基板収納容器の蓋を保持して前記蓋を開閉するシャッターと、
前記シャッターを進退駆動および昇降駆動させるシャッター駆動機構と、
前記シャッターに取り付けられ、前記シャッターとともに下降して、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段と
を備え、
前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構は、モータからなり、
前記検出手段は、前記モータの回転量を検出して前記シャッターの位置を検出するエンコーダを備えたことを特徴とする基板収納容器の蓋を開閉する装置。 - 請求項1に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、
前記検出手段は、前記基板収納容器の開口付近における基板の端面に向けて配置された投光素子と受光素子とで構成される反射型センサである、基板収納容器の蓋を開閉する装置。 - 請求項2に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、前記装置はさらに、
前記基板の有無を検出する際に、前記基板収納容器の開口に近接する位置にまで、前記検出手段を前進駆動させる一方、前記検出が終了すると、前記検出手段を後退駆動させる進退駆動機構を備えたことを特徴とする基板収納容器の蓋を開閉する装置。 - 請求項1に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、
前記検出手段は、前記基板収納容器内を撮像する撮像手段である、基板収納容器の蓋を開閉する装置。 - 請求項1に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、
前記検出手段は、前記シャッターに取り付けられた光ファイバと、
前記光ファイバに接続され、この光ファイバを通じて前記基板収納容器内を撮像する撮像手段とで構成される、基板収納容器の蓋を開閉する装置。 - 基板収納容器から複数枚の基板を取り出す、あるいは基板収納容器に複数枚の基板を収納するために基板収納容器の蓋を開閉する装置であって、
基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを備え、基板をほぼ水平に収納する基板収納容器を載置する載置部と、
前記載置部と、前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するとともに、前記通過口の開閉時に前記基板収納容器の蓋を保持して前記蓋を開閉するシャッターと、
前記シャッターを進退駆動および昇降駆動させるシャッター駆動機構と、
前記基板収納容器内の基板を開口付近で挟むように対向配置された投光素子と受光素子とで構成されて、前記シャッターに取り付けられ、前記シャッターとともに下降して、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段と
を備え、
前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構は、モータからなり、
前記検出手段は、前記モータの回転量を検出して前記シャッターの位置を検出するエンコーダを備えたことを特徴とする基板収納容器の蓋を開閉する装置。 - 請求項6に記載の基板収納容器の蓋を開閉する装置において、前記装置はさらに、
前記基板の有無を検出する際に、前記基板収納容器の開口に近接する位置にまで、前記検出手段を前進駆動させる一方、前記検出が終了すると、前記検出手段を後退駆動させる進退駆動機構を備えたことを特徴とする基板収納容器の蓋を開閉する装置。 - 基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを有する基板収納容器にほぼ水平に収納された基板の有無を検出する基板の検出方法であって、
前記基板収納容器を載置する載置部と前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するシャッターと、前記蓋とを一体に下降させながら、前記シャッターに取り付けられ、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段を下降させ、前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構に備わるモーターの回転量を、前記検出手段に備わるエンコーダで検出して前記シャッターの位置を検出しながら、基板の有無を検出することを特徴とする基板の検出方法。 - 基板の取り出し・収納するための開口と、前記開口に取り付けられる蓋とを有する基板収納容器にほぼ水平に収納された基板の有無を検出する基板の検出装置であって、
前記基板収納容器を載置する載置部と前記基板を前記基板収納容器から取り出して基板に所定の処理を施す処理部とを仕切る隔壁に設けられた通過口を開閉するシャッターと、前記蓋とを一体に下降する際に、これらとともに下降して、前記シャッターに取り付けられ、前記基板収納容器に収納された基板の有無を検出する検出手段を備え、
前記検出手段は、前記シャッターを昇降駆動させるシャッター駆動機構に備わるモーターの回転量を検出して前記シャッターの位置を検出するエンコーダを備えたことを特徴とする基板の検出装置。 - 請求項9に記載の基板の検出装置において、
前記検出手段は、前記基板収納容器の開口付近における基板の端面に向けて配置された投光素子と受光素子とで構成される反射型センサである基板の検出装置。 - 請求項9に記載の基板の検出装置において、
前記検出手段は、前記基板収納容器内の基板を開口付近で挟むように対向配置された投光素子と受光素子とで構成される透過型センサである基板の検出装置。 - 請求項10または請求項11に記載の基板の検出装置において、前記装置はさらに、
前記基板の有無を検出する際に、前記基板収納容器の開口に近接する位置にまで、前記検出手段を前進駆動させる一方、前記検出が終了すると、前記検出手段を後退駆動させる進退駆動機構を備えたことを特徴とする基板の検出装置。 - 請求項9に記載の基板の検出装置において、
前記検出手段は、前記基板収納容器内を撮像する撮像手段である基板の検出装置。 - 請求項9に記載の基板の検出装置において、
前記検出手段は、前記シャッターに取り付けられた光ファイバと、
前記光ファイバに接続され、この光ファイバを通じて前記基板収納容器内を撮像する撮像手段とで構成される基板の検出装置。
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