JP4377306B2 - 基板搬送装置およびそれを用いた基板処理装置、ならびに、それらに用いられる基板搬送方法。 - Google Patents
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Description
このような基板処理装置には、たとえば、基板が収容された複数のカセットと、基板に所定の処理を施すための処理ユニットとが備えられている。そして、カセットに未処理の基板が収容されていれば、基板処理装置内で基板の搬送が行われて、基板が処理ユニットに搬入され、処理ユニットにて所定の処理が施される。
図7においては、インデクサロボットおよびセンターロボットは、ともに上下一対の基板保持ハンドを有しているいわゆるダブルハンドの機構であり、その各基板保持ハンドが示されている。
センターロボットには、基板保持ハンドの一方であるセンター側上ハンド81と、基板保持ハンドの他方であって、側面視においてセンター側上ハンド81の下側に位置するセンター側下ハンド82とが備えられている。
インデクサ側上ハンド71は、その先端が、センター側上ハンド81に対向している。そして、インデクサ側上ハンド71は、センター側上ハンド81に向かって進退可能とされている。
センター側上ハンド81は、その先端が、インデクサ側上ハンド71に対向している。そして、センター側上ハンド81は、インデクサ側上ハンド71に向かって進退可能とされている。
図7(a)に示す状態では、インデクサ側下ハンド72には、未処理基板W2が保持されており、センター側上ハンド81には、処理済基板W1が保持されている。すなわち、図7(a)では、インデクサロボットのインデクサ側下ハンド72によって、図示しないカセットから未処理基板W2が搬出され、センターロボットのセンター側上ハンド81によって、図示しない処理ユニットから処理済基板W1が搬出された後の状態が示されている。
未処理基板W2を受け取ったセンター側下ハンド82は、基板受け渡し位置から、未処理基板W2を保持した状態で初期位置まで後退する(図7(d))。
次に、空手の状態のインデクサ側上ハンド71が、基板受け渡し位置まで進出する(図7(f))。その後、処理済基板W1を保持しているセンター側上ハンド81が、基板受け渡し位置まで進出し、インデクサ側上ハンド71に処理済基板W1を受け渡す(図7(g))。
次いで、処理済基板W1を受け取ったインデクサ側上ハンド71は、基板受け渡し位置から、処理済基板W1を保持した状態で初期位置まで後退する(図7(i))。
このようにして、処理済基板W1および未処理基板W2が、インデクサロボットとセンターロボットとの間で授受される。
そこで、本発明は、基板搬送時間の短縮を図ることのできる基板搬送装置およびそれを用いた基板処理装置、ならびに、それらに用いられる基板搬送方法を提供することを目的とする。
この構成によれば、一対の第1基板保持ハンドが基板受け渡し位置にほぼ同時に進出するので、一対の基板保持ハンドが交互に進出して基板の授受を行うものと比べて、基板の授受動作の工程を少なくすることができる。具体的には、一対の基板保持ハンドの双方を基板受け渡し位置まで到達させる場合に、一対の基板保持ハンドが基板受け渡し位置にほぼ同時に進出すれば1つの工程で達成することができるが、一対の基板保持ハンドが交互に進出すると、一方の基板保持ハンドが進出する工程と他方の基板保持ハンドが進出する工程の2工程が必要となる。よって、一対の第1基板保持ハンドを基板受け渡し位置にほぼ同時に進出させることで、一対の第1基板保持ハンドと一対の第2基板保持ハンドとの間の基板搬送時間の短縮を図ることができる。
請求項3記載の発明は、前記制御装置(50)は、前記一方の第2基板保持ハンド(39)から前記一方の第1基板保持ハンド(165)に基板(W1)が受け渡された後、前記他方の第1基板保持ハンド(175)から前記他方の第2基板保持ハンド(40)へと基板(W2)が受け渡されるよりも前に、前記一方の第1基板保持ハンドが前記基板受け渡し位置(S)から後退するように前記ハンド進退駆動機構(158)を制御するものであることを特徴とする請求項1または2記載の基板搬送装置である。
請求項6記載の発明は、基板(W)を収容可能なキャリヤ(111〜114)を保持するキャリヤ保持部(11)と、基板に対して処理を施す基板処理ユニット(311〜318)と、請求項1ないし5のいずれかに記載の基板搬送装置とを備え、前記第1基板搬送ロボット(13)および第2基板搬送ロボット(36)のうちの一方は、前記キャリヤ保持部に保持されているキャリヤにアクセスして、このキャリヤに対して基板搬入動作または基板搬出動作を行うものであり、前記第1基板搬送ロボットおよび第2基板搬送ロボットのうちの他方は、前記基板処理ユニットにアクセスして、この基板処理ユニットに対して基板搬入動作または基板搬出動作を行うものであることを特徴とする基板処理装置(1)である。
請求項7記載の発明は、基板(W)を保持可能な一対の第1基板保持ハンド(165,175)を備えた第1基板搬送ロボット(13)と、基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンド(39,40)を備えた第2基板搬送ロボット(36)との間で基板の受け渡しを行う基板搬送方法であって、前記一対の第1基板保持ハンドの一方(165)には基板を保持せず、その他方(175)には基板(W2)を保持している状態で、これらの一対の第1基板保持ハンドを基板受け渡し位置(S)にほぼ同時に進出させるステップと、前記一対の第2基板保持ハンドの一方(165)によって前記第1基板保持ハンドの一方に基板(W1)を受け渡させ、他方の第2基板保持ハンド(175)によって前記他方の第1基板保持ハンドから基板を受け取らせるステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法である。
請求項9記載の発明は、基板(W)を保持可能な一対の第1基板保持ハンド(165,175)を備えた第1基板搬送ロボット(13)と、基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンド(39,40)を備えた第2基板搬送ロボットとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送方法であって、基板受け渡し位置(S)において、前記一対の第2基板保持ハンドの一方(39)から前記一対の第1基板保持ハンドの一方(165)に基板(W1)を受け渡させるとともに、前記一対の第2基板保持ハンドの他方(40)によって前記一対の第1基板保持ハンドの他方(175)から基板(W2)を受け取らせるステップと、前記一方の第2基板保持ハンドから前記一方の第1基板保持ハンドに基板が受け渡された後、前記他方の第1基板保持ハンドから前記他方の第2基板保持ハンドへと基板が受け渡されるよりも前に、前記一方の第1基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置から後退させるステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法である。
図1は、この発明の一実施形態にかかる基板搬送装置が用いられた基板処理装置の構成を説明するための図解的な平面図である。なお、図1における右側を前方、左側を後方、奥側を左方、手前側を右方として、以下説明する。
基板処理装置1には、キャリヤ保持部11と、キャリヤ保持部11の前方に設けられたインデクサ部12と、インデクサ部12を挟んでキャリヤ保持部11の反対側に設けられた流体ボックス14と、インデクサ部12および流体ボックス14を挟んでキャリヤ保持部11の反対側に設けられ、複数の基板処理ユニットを有する処理部31とが備えられている。
なお、この実施形態では、キャリヤ111〜114として、基板Wを密閉した状態で収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)を用いているが、これに限定されるものではなく、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、OC(Open Cassette)等を用いてもよい。
図2は、図1の状態のインデクサロボット13を右方からみた状態を図解的に示す側面図である。
回転昇降台153内には、第1ロボットアーム16に接続され、第1ロボットアーム16を屈伸させるための第1進退駆動機構158と、第2ロボットアーム17に接続され、第2ロボットアーム17を屈伸させるための第2進退駆動機構159とが内蔵されている。
第2リンク部材162は、その基端部において、第1リンク部材161の遊端部(先端部)に対して第1回転軸線θ1と平行な第2回転軸線θ2まわりに回動可能に連結されており、その連結部(結合部)が、第1ロボットアーム16の第2関節とされている。
ハンド取り付け部164は、その基端部において、第3リンク部材163の遊端部(先端部)に対して第1回転軸線θ1と平行な第4回転軸線θ4まわりに回動可能に連結されており、その連結部(結合部)が、第1ロボットアーム16の第4関節とされている。
インデクサ側上ハンド165は、ハンド取り付け部164の遊端部(先端部)に固定されるようにして取り付けられており、平面視形状が、ハンド取り付け部164に固定された基端部から遊端部(先端部)にかけて広がる略V字状とされている。
第2リンク部材172は、その基端部において、第1リンク部材171の遊端部(先端部)に対して第5回転軸線θ5と平行な第6回転軸線θ6まわりに回動可能に連結されており、その連結部(結合部)が、第2ロボットアーム17の第2関節とされている。
ハンド取り付け部174は、その基端部において、第3リンク部材173の遊端部(先端部)に対して第5回転軸線θ5と平行な第8回転軸線θ8まわりに回動可能に連結されており、その連結部(結合部)が、第2ロボットアーム17の第4関節とされている。
インデクサ側下ハンド175は、ハンド取り付け部174の遊端部(先端部)に固定されるようにして取り付けられており、平面視形状が、ハンド取り付け部174に固定された基端部から遊端部にかけて広がる略V字状とされている。
再び、図1を参照して、流体ボックス14には、処理部31の各基板処理ユニットにおける基板Wの処理工程に使用する処理液を供給するための供給機構や、使用済みの処理液を回収するための回収機構など(図示せず)が備えられている。
すなわち、基板処理ユニット311および312は、センターロボット36の左後方に配置されており、基板処理ユニット311を一階部、基板処理ユニット312を二階部として積層配置されている。
また、基板処理ユニット315および316は、センターロボット36の右後方に配置されており、基板処理ユニット315を一階部、基板処理ユニット316を二階部として積層配置されている。
具体的には、基板処理ユニット311〜318は、たとえば、基板Wの洗浄を行う基板洗浄ユニットであってもよい。より具体的には、基板処理ユニット311〜318は、基板Wを保持して回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板Wに洗浄のための処理液を供給する処理液ノズルとを有するものであってもよい。処理液ノズルには、薬液(エッチング液など)を供給する薬液ノズルおよび純水(脱イオン水)を供給する純水ノズルが含まれていてもよい。このような基板処理ユニットは、センターロボット36から受け渡された未処理の基板Wをスピンチャックに保持して回転させるとともに、その基板Wの表面に薬液ノズルからの薬液を供給し、そのエッチング作用によって表面の異物を除去する薬液処理を行い、その後に、薬液の供給を停止し、代わって基板表面に純水ノズルから純水を供給して、基板Wの薬液を純水に置換するリンス処理を行う。その後、純水の供給を停止するとともに、スピンチャックを高速回転させ、遠心力によって基板Wの表面から水分を排除する乾燥処理が行われる。これにより、一連の処理を終了し、処理済みの基板Wが、センターロボット36によって搬出されることになる。
センターロボット36には、当該基板処理装置1内で位置固定された台座部37、台座部37上に備えられた基台部38、ならびに、基台部38上に上下に積層された状態で備えられ、基台部38に対して進退可能に連結されたセンターロボット上ハンド(以下「センター側上ハンド」という。)39およびセンターロボット下ハンド(以下「センター側下ハンド」という。)40が備えられている。
基台部38には、基台381と、基台381上に備えられ、基台381に対して鉛直軸
線まわりの回動かつ昇降が可能な回転昇降台382とが備えられている。
基台381内には、回転昇降台382に接続され、回転昇降台382を昇降させるための昇降駆動機構383と、回転昇降台382に接続され、回転昇降台382を回動させるための旋回駆動機構384とが内蔵されている。
センター側上ハンド39は、その先端部分の平面視形状が略コ字状とされており、その基端部において、回転昇降台382から進退可能となるように、回転昇降台382に連結されている。
また、センター側上ハンド39およびセンター側下ハンド40は、側面視において、センター側上ハンド39がセンター側下ハンド40よりも上となるようにその高さ位置がずらされており、進退したときに互いに干渉しないようにされている。
図4は、基板処理装置1の電気的構成を示すブロック図である。
たとえば、キャリヤ111に未処理の基板Wが収容されており、その基板Wを取り出す場合には、まず、インデクサロボット13は、第1進退駆動機構158および第2進退駆動機構159の動作により、第1ロボットアーム16および第2ロボットアーム17を折りたたむ。そして、モータ20が駆動することにより、キャリヤ111に対向する位置まで搬送路131を移動し、さらに、旋回駆動機構157の動作により、インデクサ側上ハンド165およびインデクサ側下ハンド175がキャリヤ111と対向するように、回転昇降台153を第1旋回軸線θ10まわりに回転した後停止する。
そして、この状態から、インデクサ側上ハンド165およびインデクサ側下ハンド175が基板受け渡し位置Sにほぼ同時に進出する(図5(b))。
その後、処理済基板W2を保持している状態のセンター側上ハンド39が基板受け渡し位置Sまで進出して、空手の状態のインデクサ側上ハンド165に処理済基板W1を受け渡す(図5(c))。
その後、未処理基板W2を受け取ったセンター側下ハンド40は、基板受け渡し位置Sから、未処理基板W2を保持している状態で初期位置に後退する(図5(e))。
その後は、インデクサ側上ハンド165は、処理済基板W1をキャリヤ111〜114のいずれかに搬入し、センター側下ハンド40は、未処理基板W2を処理ユニット311〜318のいずれかに搬入する(図1参照)。
図6(a)では、インデクサ側下ハンド175には、未処理基板W2が保持されており、センター側上ハンド81には、処理済基板W1が保持されている。
その後、処理済基板W1を保持している状態のセンター側上ハンド39が基板受け渡し位置Sまで進出して、空手の状態のインデクサ側上ハンド165に処理済基板W1を受け渡す(図6(c))。
以上のように、インデクサ側上ハンド165がインデクサ側下ハンド175に先行して基板受け渡し位置Sに到達するように進出するので、インデクサ側上ハンド165とセンター側上ハンド39との間の基板授受動作を早めに行うことができる。よって、基板搬送時間の短縮を図ることができる。
また、インデクサ側上ハンド165の後退動作を早めに開始するので、インデクサロボット13とセンターロボット36との間の全体の基板搬送時間を増大することなく、インデクサ側上ハンド165の後退速度を遅くすることが可能となり、インデクサ側上ハンドが保持している基板W1が落下するなどの事態が生じるのを防ぐことができる。
また、センター側上ハンド39が基板受け渡し位置Sから初期位置に戻るよりも早く、センター側下ハンド40が基板受け渡し位置Sに進出するので、センター側上ハンド39が基板受け渡し位置Sから初期位置に戻り、次いで、センター側下ハンド40が基板受け渡し位置Sに進出するものと比べて、基板搬送時間を短縮することができる。
このようにすれば、インデクサ側上ハンド165の後退動作を早めに開始するので、インデクサロボット13とセンターロボット36との間の全体の基板搬送時間を増大することなく、インデクサ側上ハンド165の後退速度を遅くすることが可能となり、インデクサ側上ハンドが保持している基板W1が落下するなどの事態が生じるのを防ぐことができる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
11 キャリヤ保持部
13 インデクサロボット
36 センターロボット
39 センターロボット上ハンド
40 センターロボット下ハンド
50 制御部
111〜114 キャリヤ
158 第1進退駆動機構
159 第2進退駆動機構
165 インデクサロボット上ハンド
175 インデクサロボット下ハンド
311〜318 処理ユニット
385 第1ハンド駆動機構
386 第2ハンド駆動機構
W 基板
W1 処理済基板
W2 未処理基板
S 基板受け渡し位置
Claims (9)
- 基板を保持可能な一対の第1基板保持ハンド、およびこの第1基板保持ハンドを所定の基板受け渡し位置に対して進退させるハンド進退駆動機構を備えた第1基板搬送ロボットと、
基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンド、およびこの第2基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置において前記第1基板保持ハンドとの間で基板の授受を行わせるべく駆動するハンド駆動機構を備えた第2基板搬送ロボットと、
前記第1基板搬送ロボットのハンド進退駆動機構を制御して、前記一対の第1基板保持ハンドの一方には基板を保持せず、その他方には基板を保持している状態で、これらの一対の第1基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置にほぼ同時に進出させるとともに、前記第2基板搬送ロボットのハンド駆動機構を制御して、前記一対の第2基板保持ハンドの一方によって前記第1基板保持ハンドの一方に基板を受け渡させ、他方の第2基板保持ハンドによって前記他方の第1基板保持ハンドから基板を受け取らせる制御装置とを含むことを特徴とする基板搬送装置。 - 基板を保持可能な一対の第1基板保持ハンド、およびこの第1基板保持ハンドを所定の基板受け渡し位置に対して進退させるハンド進退駆動機構を備えた第1基板搬送ロボットと、
基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンド、およびこの第2基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置において前記第1基板保持ハンドとの間で基板の授受を行わせるべく駆動するハンド駆動機構を備えた第2基板搬送ロボットと、
前記第1基板搬送ロボットのハンド進退駆動機構を制御して、前記一対の第1基板保持ハンドの一方には基板を保持せず、その他方には基板を保持している状態で、前記一方の第1基板保持ハンドが前記他方の第1基板保持ハンドに先行して前記基板受け渡し位置に到達するように、これらの一対の第1基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置に進出させるとともに、前記第2基板搬送ロボットのハンド駆動機構を制御して、前記一対の第2基板保持ハンドの一方によって前記一方の第1基板保持ハンドに基板を受け渡させ、その後、他方の第2基板保持ハンドによって前記他方の第1基板保持ハンドから基板を受け取らせる制御装置とを含むことを特徴とする基板搬送装置。 - 前記制御装置は、前記一方の第2基板保持ハンドから前記一方の第1基板保持ハンドに基板が受け渡された後、前記他方の第1基板保持ハンドから前記他方の第2基板保持ハンドへと基板が受け渡されるよりも前に、前記一方の第1基板保持ハンドが前記基板受け渡し位置から後退するように前記ハンド進退駆動機構を制御するものであることを特徴とする請求項1または2記載の基板搬送装置。
- 基板を保持可能な一対の第1基板保持ハンド、およびこの第1基板保持ハンドを所定の基板受け渡し位置に対して進退させるハンド進退駆動機構を備えた第1基板搬送ロボットと、
基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンド、およびこの第2基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置において前記第1基板保持ハンドとの間で基板の授受を行わせるべく駆動するハンド駆動機構を備えた第2基板搬送ロボットと、
前記第2基板搬送ロボットのハンド駆動機構を制御して、前記基板受け渡し位置において、前記一対の第2基板保持ハンドの一方から前記一対の第1基板保持ハンドの一方に基板を受け渡させるとともに、前記一対の第2基板保持ハンドの他方によって前記一対の第1基板保持ハンドの他方から基板を受け取らせ、前記第1基板搬送ロボットのハンド進退駆動機構を制御して、前記一方の第2基板保持ハンドから前記一方の第1基板保持ハンドに基板が受け渡された後、前記他方の第1基板保持ハンドから前記他方の第2基板保持ハンドへと基板が受け渡されるよりも前に、前記一方の第1基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置から後退させる制御装置とを含むことを特徴とする基板搬送装置。 - 前記ハンド駆動機構は、前記一対の第2基板保持ハンドを、それぞれの初期位置から前記基板受け渡し位置に対して進出させることができ、かつ、前記基板受け渡し位置からそれぞれの初期位置へ後退させることができるものであり、
前記制御装置は、前記一対の第2基板保持ハンドの一方を前記基板受け渡し位置へと進出させ、この一方の第2基板保持ハンドが前記基板受け渡し位置からその初期位置へと戻るよりも早く、他方の第2基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置へと進出させるように前記ハンド駆動機構を制御するものであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の基板搬送装置。 - 基板を収容可能なキャリヤを保持するキャリヤ保持部と、
基板に対して処理を施す基板処理ユニットと、
請求項1ないし5のいずれかに記載の基板搬送装置とを備え、
前記第1基板搬送ロボットおよび第2基板搬送ロボットのうちの一方は、前記キャリヤ保持部に保持されているキャリヤにアクセスして、このキャリヤに対して基板搬入動作または基板搬出動作を行うものであり、
前記第1基板搬送ロボットおよび第2基板搬送ロボットのうちの他方は、前記基板処理ユニットにアクセスして、この基板処理ユニットに対して基板搬入動作または基板搬出動作を行うものであることを特徴とする基板処理装置。 - 基板を保持可能な一対の第1基板保持ハンドを備えた第1基板搬送ロボットと、基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンドを備えた第2基板搬送ロボットとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送方法であって、
前記一対の第1基板保持ハンドの一方には基板を保持せず、その他方には基板を保持している状態で、これらの一対の第1基板保持ハンドを基板受け渡し位置にほぼ同時に進出させるステップと、
前記一対の第2基板保持ハンドの一方によって前記第1基板保持ハンドの一方に基板を受け渡させ、他方の第2基板保持ハンドによって前記他方の第1基板保持ハンドから基板を受け取らせるステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法。 - 基板を保持可能な一対の第1基板保持ハンドを備えた第1基板搬送ロボットと、基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンドを備えた第2基板搬送ロボットとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送方法であって、
前記一対の第1基板保持ハンドの一方には基板を保持せず、その他方には基板を保持している状態で、前記一方の第1基板保持ハンドが前記他方の第1基板保持ハンドに先行して基板受け渡し位置に到達するように、これらの一対の第1基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置に進出させるステップと、
前記一対の第2基板保持ハンドの一方によって前記一方の第1基板保持ハンドに基板を受け渡させ、その後、他方の第2基板保持ハンドによって前記他方の第1基板保持ハンドから基板を受け取らせるステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法。 - 基板を保持可能な一対の第1基板保持ハンドを備えた第1基板搬送ロボットと、基板を保持可能な一対の第2基板保持ハンドを備えた第2基板搬送ロボットとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送方法であって、
基板受け渡し位置において、前記一対の第2基板保持ハンドの一方から前記一対の第1基板保持ハンドの一方に基板を受け渡させるとともに、前記一対の第2基板保持ハンドの他方によって前記一対の第1基板保持ハンドの他方から基板を受け取らせるステップと、
前記一方の第2基板保持ハンドから前記一方の第1基板保持ハンドに基板が受け渡された後、前記他方の第1基板保持ハンドから前記他方の第2基板保持ハンドへと基板が受け渡されるよりも前に、前記一方の第1基板保持ハンドを前記基板受け渡し位置から後退させるステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法。
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