JP4414856B2 - 基板保管装置 - Google Patents
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Description
そこで、基板処理装置には、第1処理室から第2処理室に至るガラス基板の搬送経路に隣接して、第1処理室で第1の処理が施されたガラス基板を一時的に保管する基板保管装置(バッファ)が設けられることがある。この場合、第1の処理が施されたガラス基板を基板保管装置で保管し、このガラス基板を第2処理室へ適時搬送して、第2の処理を行うことができる。これにより、基板処理装置全体としての処理効率を向上させることができる。
また、基板縁部の下面の支持によって保持される大型のガラス基板は、大きく下方に撓むため、基板保管棚の上下方向間隔を大きくとって置かなければならない。つまり、基板1枚当たりの保管スペースの鉛直方向寸法を大きくとる必要がある。そのため、基板保管装置の鉛直方向寸法が必然的に大きくなる。
さらに、基板表面の清浄度を保つため、基板保管装置内で基板の側方から清浄な空気を導入しようとしても、基板が大型化すると、清浄な空気は基板中央部に到達しにくくなり、基板表面の清浄度が保たれなくなる。
この発明の他の目的は、寸法、特に鉛直方向の寸法を低減できる基板保管装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、基板表面の清浄度を保ちやすい基板保管装置を提供することである。
また、基板が浮遊状態で保持されることにより、基板の縁部に接触されて保持される場合と比べて、基板の撓み量を少なくすることができるから、このような基板を収容する基板保管装置の寸法、特に鉛直方向の寸法は低減できる。
前記多孔質体が、樹脂製のフィルタ膜(43)からなっていることより、気体流通空間から吹き出すべき気体が異物を含んでいたとしても、このような異物は、多孔質体を通過する間に除去される。したがって、基板の下面には清浄気体が供給されるから、基板を清浄に保つことができる。
この発明によれば、気体ベアリング機構から基板保管棚内に、加温された空気を供給することができる。これにより、基板保管棚に保管された基板を乾燥状態に保つことができる。
この発明によれば、基板は、基板移載機構により、浮遊状態のまま基板保管棚に沿って移動されて、当該基板保管棚に対して出し入れされる。したがって、基板保管棚に対する出し入れの際も、基板に残留応力が蓄積しにくく、また、基板の撓み量を低減できる。
請求項4記載の発明は、前記複数の基板保管棚毎に設けられ、各基板保管棚における基板保管位置の上方から下方に向けて清浄気体を吹き出す清浄気体吹き出し機構(18)をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の基板保管装置である。
清浄気体吹き出し機構は、複数の基板保管棚ごとに設けられているので、複数枚の基板が上下方向に積層状態で保管されていても、各基板の上面に清浄気体が供給される。
前記清浄気体吹き出し機構は、前記支持部材と、前記支持部材に固定されて当該支持部材の下方に気体流通空間を区画するとともに、この気体流通空間に供給される清浄気体を下方に吹き出す多孔質体(好ましくは、フィルタ材料からなるもの)とを含んでいてもよい。
この発明により請求項2記載の発明と同様の効果を奏することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板保管装置が備えられた基板処理装置の図解的な側面図であり、図2はその図解的な平面図である。
この基板処理装置10は、基板(たとえば、液晶表示装置用やプラズマディスプレイ用のガラス基板)に対してエッチング処理、洗浄処理および乾燥処理を施すためのものである。基板処理装置10は、装置の外部と基板の受け渡しをするためのインデクサ部2、基板に対してエッチング処理を施す第1処理ユニット6、基板に対して洗浄処理および乾燥処理を施す第2処理ユニット7、第1処理ユニット6から第2処理ユニット7へ基板を搬送する基板搬送装置8、および基板処理装置10内で基板を保管する基板保管装置9を備えている。
載置台4は、水平方向に沿って直線状に延びており、その長手方向に沿って複数(この実施形態では3つ)のカセット5を直線状に並べて載置することができる。インデクサロボット3は、カセット5から1枚ずつ基板を取り出して第1処理ユニット6に投入し、第2処理ユニット7から基板を取り出して、カセット5に収納する。
基板搬送装置8は、第1および第2処理ユニット6,7の長手方向に関して、インデクサ部2と反対側に設けられている。基板搬送装置8は、昇降機構を備えており、第1処理ユニット6でエッチング処理を施された基板を、第2処理ユニット7に搬送することができる。
基板の基本的な搬送経路および処理手順は、以下の通りである。先ず、インデクサ部2のインデクサロボット3により、載置台4の上に載置されたカセット5から、基板が1枚取り出され、第1処理ユニット6に搬入される。搬入された基板は、第1処理ユニット6の長手方向に搬送されながら(基板の搬送方向を図1に矢印Aで示す。)、エッチング処理が施される。
第2処理ユニット7のインデクサ部2側の端部で、基板保管装置9に隣接する部分には、第2処理ユニット7と基板保管装置9との間、基板保管装置9とインデクサ部2との間、または第2処理ユニット7とインデクサ部2との間での基板S(図3に二点鎖線で示す。)の受け渡し時に基板Sを一枚保持する基板受渡しユニット11が設けられている。この基板処理装置10では矩形の基板Sが処理され、基板処理装置10内では、基板Sは、平面視における基板Sの1対の対辺に沿う向きに搬送される。
インデクサロボット3は、第1および第2処理ユニット6,7と載置台4との間に載置台4の長手方向と平行に配設されたガイドレール13と、ガイドレール13に沿って移動可能なロボット本体14とを備えている。
ロボット本体14は、載置台4に載置されたカセット5にアクセスして、基板Sの出し入れを行うことができる。また、ロボット本体14は、第1処理ユニット6にアクセスして基板Sを搬入することができるとともに、第2処理ユニット7の基板受渡しユニット11にアクセスして基板Sを搬出することができる。
第2処理ユニット7において、基板Sに対する乾燥処理が終了した時点で、インデクサ部2が第2処理ユニット7から基板Sを搬出可能な状態であれば、当該乾燥処理が終了した基板Sは、第2処理ユニット7から取り出されて載置台4に載置されたカセット5に収容される。
このような場合は、第2処理ユニット7で、乾燥処理までが終了した基板Sは、基板受渡しユニット11により、一旦、基板保管装置9に移載されて保管される(このときの基板Sの搬送経路を図3に矢印Eで示す。)。
インデクサロボット3や基板受渡しユニット11の動作は、制御部15により制御される。したがって、制御部15は、インデクサロボット3の動作状態により、インデクサ部2が第2処理ユニット7から基板Sを搬出可能な状態であるか否かを判断することができる。
第2処理ユニット7において、基板受渡しユニット11と、搬送機構12(図3参照)が設けられている領域との間には、開口36を有する隔壁が設けられている(図4参照)。基板Sは、搬送機構12により、開口36を通って、基板受渡しユニット11へ搬送されてくる。
気体ベアリング機構17は、第2処理ユニット7の長手方向(図4に、両矢印Gで示す。以下、「主搬送方向」という。)に直交する水平方向(基板保管装置9に対する基板Sの出し入れ方向。図4に、両矢印Hで示す。以下、「基板出入れ方向」という。)に延びて複数個(好ましくは3個以上)備えられている。各基板保管棚21の気体ベアリング機構17は、鉛直方向に沿って配置された共通の支持板20(図5参照)に保持部材22を介して取り付けられており、互いに平行に、ほぼ等間隔に配置されている。つまり、複数の気体ベアリング機構17は、基板Sの下面の全域に対してほぼ均等に対向するように分散配置されている。
基板Sが、特定の接触点で接触されて保持されるのではなく、浮遊状態、すなわち、非接触で保持されていることにより、基板Sには残留応力が蓄積しにくく、かつ、基板Sは撓みにくくなっている。また、発塵も少なくなっている。
さらに、各基板保管棚21は、下方に清浄空気を吹き出す清浄空気吹き出し機構18を備えている。清浄空気吹き出し機構18は、気体ベアリング機構17の下方に配置されており、保持部材22に取り付けられている。清浄空気吹き出し機構18により吹き出された清浄空気は、基板収容空間23に供給される。この清浄空気は、基板保管棚21における基板保管位置の上方から下方に向けて吹き出され、基板保管棚21の基板保管位置に基板Sが保管されていると、この清浄空気が基板収容空間23を流通することにより、基板Sの上面が清浄に保たれる。
基板移載機構27は、各基板保管棚21に対応して設けられており、基板保管棚21の数と基板移載機構27の数とは等しい。基板移載機構27は、基板出入れ方向Hに沿って延びる1対の規制部材34を備えている。1対の規制部材34は、互いに平行に横方向に配列されている。
各基板移載機構27の規制部材34は、対応する基板保管棚21の保持部材22から所定高さの位置に配置されている。
基板搬出機構26は、搬送機構12により搬送されてくる基板Sとほぼ同じ高さ位置に、主搬送方向Gに沿って配設された1対のベルトユニット31を備えている。ベルトユニット31は、それぞれ主搬送方向Gに沿って配列され、それぞれ鉛直方向に沿う支軸を有する1対のプーリ32と、この1対のプーリ32に張設されたベルト33とを備えている。1対のプーリ32の一方には、モータM(図5参照)が結合されていて、プーリ32をその支軸まわりに回転させることができる。
基板保持部37は、上方に空気を吹き出す気体ベアリング機構19と、基板Sを下方から支持するための複数の支持ピン25と、基板Sの主搬送方向Gおよび基板出入れ方向Hの位置を規制するガイド部材29(図4では、図示を省略)とを備えている。
搬送機構12(図3参照)により、基板受渡しユニット11へ基板Sが搬送される際は、気体ベアリング機構19は、上方に空気を吹き出して、基板Sを浮遊させることが可能な状態にされる。気体ベアリング機構19上で浮遊状態となる基板Sは、基板搬出機構26の1対のベルトユニット31により、基板出入れ方向Hの位置が規制され、蛇行を抑制されながら(直線的に)基板保持部37上の所定位置に案内される。
昇降機構16,28、モータM、移動機構30,46の動作は、制御部15により制御される。
基板Sは、基板保管棚21に対する出し入れの際や、基板保管棚21に保管されている間、規制部材34により面内の平行移動および回転が規制される。近接配置状態において、直線部34aは、基板Sの端面に接していなくてもよい。
上フレーム41の幅方向中間部には、上フレーム41を厚さ方向に貫通する開口41aが形成されている。気体ベアリング機構17は、この開口41aの幅方向両端部にまたがって設けられた多孔質体である樹脂製の上フィルタ膜43を備えている。
この状態で、開口41aの幅方向にわたって、上フィルタ膜43は、上フレーム41の上面よりわずかに突出する。ここで、補強ステー45が設けられていることにより、上フィルタ膜43の各部において、上フレーム41上面からの突出量が規制され、開口41aの幅方向内の上フィルタ膜43の上面は、大略的に平坦かつ水平になる。
下フレーム42の幅方向中間部には、下フレーム42を厚さ方向に貫通する開口42aが形成されている。清浄空気吹き出し機構18は、この開口42aの幅方向両端部にまたがって、多孔質体である樹脂製の下フィルタ膜47を有している。
保持部材22の端部から清浄空気吹き出し機構18用に供給される空気(図4参照)は、下空気流通路48に導入される。下空気流通路48内に空気が導入されると、下フィルタ膜47は、隔壁40から離れる方向に膨らみ、開口42aの幅方向にわたって、下フィルタ膜47は、下フレーム42の下面よりわずかに突出する。
また、下空気流通路48内に空気が導入されると、この空気は下フィルタ膜47を透過して下空気流通路48内から外部へと移動して、ダウンフローを形成する。この際、下空気流通路48内の空気中に含まれている異物は、下フィルタ膜47により除去され、下フィルタ膜43から、主として下方に清浄空気が吹き出される。これにより、清浄空気吹き出し機構18の下方に配置された基板Sの上面に清浄空気を供給することができる。すなわち、保持部材22と下フィルタ膜47とは、清浄空気吹き出し機構18を構成する。
図7は、保持部材22に空気を導入するための配管図である。
保持部材22に導入される空気は、空気供給源51から供給される。空気供給源51からは、主空気供給配管52が延びている。主空気供給配管52には、バルブ52Vが介装されている。バルブ52Vを開閉することにより、気体ベアリング機構17および清浄空気吹き出し機構18への空気の供給およびその停止を一括して行うことができる。バルブ52Vは、通常開かれている。主空気供給配管52は、上側空気供給配管53と下側空気供給配管54とに分岐している。
レギュレータ55により、2次圧(上側空気供給配管53内でレギュレータ55より下流側の圧力)をモニタすることができるとともに、この2次圧を0.05MPs〜0.20MPsの範囲内で調整することができる。また、レギュレータ59により、2次圧(下側空気供給配管54内でレギュレータ59より下流側の圧力)をモニタすることができるとともに、この2次圧を0.02MPs〜0.10MPsの範囲内で調整することができる。
フィルタ57,61により、それぞれ、上側空気供給配管53および下側空気供給配管54を流れる空気中の異物を除去することができる。上述のように、上空気流通路44および下空気流通路48に導入される空気中の異物は、上フィルタ膜43および下フィルタ膜47によりそれぞれ除去される(図6参照)が、このフィルタ57,61によっても、予め空気中の異物が除去される。
以下、図4および図5を参照して、基板受渡しユニット11により基板Sを移載する手順を説明する。
搬送機構12により送られてくる基板Sは、受け入れ高さで待機している気体ベアリング機構19上に導かれる。開口36を通って基板受渡しユニット11へ基板Sが進入してくると、制御部15により移動機構30が制御されて、基板Sはベルト33により挟持されて、基板出入れ方向Hの位置が規制される。ベルト33が回転していることにより、基板Sは、基板受渡しユニット11内に直線的に搬入される。基板Sが、気体ベアリング機構19上の所定位置まで案内されると、制御部15の制御によりモータMの回転が停止された後、制御部15により移動機構30が制御されて、ベルト33が互いに離間するように移動され、基板Sが解放される。
続いて、制御部15により移動機構46が制御されて、規制部材34が、基板保持部37上の所定位置に移動される。次に、制御部15により昇降機構28が制御されて、基板保持部37が、所定の基板保管棚21に対応する移載高さに上昇される。この際、基板保持部37が所定の移載高さに近づくと、制御部15の制御により昇降機構16が制御されて、支持ピン25およびガイド部材29が支持部材24に対して下降される。これにより、基板Sは、気体ベアリング機構19上で浮遊状態となる。続いて、規制部材34と基板Sとが近接配置状態となって、基板Sの水平移動が規制される。
そして、制御部15により移動機構46が制御されて、規制部材34が基板保管棚21に沿う方向(基板出入れ方向H)に移動されて、基板Sが、当該基板保管棚21内に移載される。このとき、基板Sは、気体ベアリング機構17上で浮遊状態となっており、規制部材34により水平面方向への移動や水平面内での回転が規制されている。
次に、制御部15により移動機構46が制御されて、当該基板保管棚21内の基板Sと近接配置状態にある規制部材34が、移載高さで待機している基板保持部37上に移動される。これにより、基板Sは、基板保管棚21から取り出されて、気体ベアリング機構19上で浮遊状態となる。
以上のように、基板Sは、基板保管装置9に保管されているときのみならず、基板受渡しユニット11により移載される際も、浮遊状態にされるので、基板Sに残留応力が蓄積しにくく、発塵も抑えられる。
この基板処理装置70は、インデクサ部2と、2つの処理ユニット71A,71Bと、基板保管装置72とを備えている。
この実施形態では、載置台4は、2つのカセット5を載置できる大きさを有している。
処理ユニット71A,71Bは、インデクサロボット3のガイドレール13に対して、載置台4と反対側に配置されており、ガイドレール13の一方および他方の端部にそれぞれ対向して、ガイドレール13に垂直に延びている。処理ユニット71A,71Bのインデクサ部2側の端部には、それぞれ移載ユニット73A,73Bが設けられている。
移載ユニット73Aと移載ユニット73Bとの間には、基板保管装置72が設けられている。基板保管装置72は、基板Sを浮遊状態で保持することができる。
この基板処理装置70の基本的な搬送経路は、以下の通りである。
先ず、インデクサ部2により、載置台4に載置されたカセット5から基板Sが取り出され、移載ユニット73Aまたは移載ユニット73Bに搬入される。この基板Sは、当該移載ユニット73A(73B)や搬送機構12により、対応する処理ユニット71A(71B)を直進するように搬送され、所定の処理が施された後、反対方向に搬送され、インデクサ部2により、移載ユニット73A(73B)から搬出され、載置台4に載置されたカセット5に収容される。
このような場合は、これから処理ユニット71A(71B)で処理を施すべき基板Sを、移載ユニット73A(73B)により、基板保管装置72に移載して、一時的に保管することができる。そして、処理ユニット71A(71B)で基板Sの処理が終了すると、基板保管装置72で保管されている基板Sを、移載ユニット73A(73B)を介して対応する処理ユニット71A(71B)に搬入し、処理することができる。
また、図3に示す基板処理装置10と同様に、処理ユニット71A,71Bで処理を終えた基板Sが、移載ユニット73A,73Bに搬入された時点で、この基板Sをインデクサ部2(インデクサロボット3)が搬出可能な状態にない場合がある。このような場合は、この基板Sを移載ユニット73A,73Bにより、基板保管装置72に移載して、一時的に保管することができる。そして、インデクサ部2が基板Sを搬出可能な状態になると、基板保管装置72で保管されている基板Sを、移載ユニット73A,73Bにより取り出し、インデクサ部2により搬出し、載置台4に載置されたカセット5に搬入することができる。
この基板処理装置80は、基板Sに対して第1の処理を施す第1処理ユニット81と、基板Sに対して第2の処理を施す第2処理ユニット82と、基板受渡しユニット11と、基板保管装置9を備えている。
基板保管装置9は、基板受渡しユニット11の側方に設けられている。
この基板処理装置80では、基板Sに対して第1処理ユニット81で第1の処理を施した後、基板受渡しユニット11を介して、この基板Sを第2処理ユニット82に搬入し、第2の処理を施すことができる。基板Sは、基板受渡しユニット11により浮遊状態を保持したまま、第1処理ユニット81から第2処理ユニット82へ移載することができる。
図10は、基板保管装置72が備えられた他の基板処理装置の構造を示す図解的な平面図である。図10において、図3、図8および図9に示す各部に対応する部分には、図3、図8および図9と同じ参照符号を付して説明を省略する。
第2処理ユニット82,82Aにおける第2の処理のタクトタイムが、第1処理ユニット81における第1の処理のタクトタイムより十分短い場合は、この基板処理装置90のように、1つの第1処理ユニット81に対して、2つの第2処理ユニット82,82Aを設けて、装置全体の処理時間を短くすることができる。
また、上記実施形態においては、図7に示す配管により、保持部材22に空気を導入するようにしているが、図11に示す配管により、保持部材22に空気(気体)を導入してもよい。図11において、図7に示す各部に対応する部分には、図7と同じ参照符号を付して説明を省略する。
ヒータ510は、所定の温度範囲内で任意の温度に空気を加温することができる。これにより、基板収容空間23に供給される空気を、所定の温度や湿度を有する温風または乾燥空気にすることができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
17 気体ベアリング機構
18 清浄空気吹き出し機構
21 基板保管棚
27 基板移載機構
40 隔壁(支持部材)
43 上フィルタ膜
44 上空気流通路(気体流通空間)
510 ヒータ
S 基板
Claims (5)
- 複数枚の基板を上下方向に積層状態で保管するための基板保管装置であって、
上下方向に積層配置され、基板を1枚ずつ保管する複数の基板保管棚を備え、
各基板保管棚は、基板を浮遊状態で保持する基板浮遊機構を有し、
前記基板浮遊機構は、支持部材と、この支持部材に固定されて当該支持部材の上方に気体流通空間を区画するとともに、この気体流通空間に供給される気体を上方に吹き出す多孔質体とを備えた気体ベアリング機構を含み、
前記多孔質体は、樹脂製のフィルタ膜からなり、
前記フィルタ膜は、その孔径が0.02μm〜10μmの微孔質膜、または孔径が0.02μm未満の超微細孔質膜であることを特徴とする基板保管装置。 - 上記気体ベアリング機構により吹き出されるべき気体を加温するための気体加温機構をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の基板保管装置。
- 前記基板浮遊機構によって浮遊状態とされている基板を、前記基板保管棚に沿って移動させることにより当該基板保管棚に対する基板の出し入れを行う基板移載機構をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の基板保管装置。
- 前記複数の基板保管棚毎に設けられ、各基板保管棚における基板保管位置の上方から下方に向けて清浄気体を吹き出す清浄気体吹き出し機構をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の基板保管装置。
- 上記清浄空気吹き出し機構により吹き出されるべき気体を加温するための気体加温機構をさらに含むことを特徴とする請求項4記載の基板保管装置。
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