JPH01127538A - 板状物受け渡し装置 - Google Patents

板状物受け渡し装置

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JPH01127538A
JPH01127538A JP62286629A JP28662987A JPH01127538A JP H01127538 A JPH01127538 A JP H01127538A JP 62286629 A JP62286629 A JP 62286629A JP 28662987 A JP28662987 A JP 28662987A JP H01127538 A JPH01127538 A JP H01127538A
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橋本 泰造
Hiromitsu Tokisue
裕充 時末
Kazuhiko Matsuoka
松岡 一彦
Kimio Muramatsu
村松 公夫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板状物の受け渡し技術、特に、薄い板状物を
保持する技術に関し、例えば、半導体装置の製造工程に
おいて、ウェハを吸着保持して受け渡すのに利用して有
効な技術に関する。
〔従来の技術〕
一般に、半導体装置の製造工程においては、ウェハの受
け渡しが各所で行われているが、無人化の要請、および
ウェハの素子形成面への異物付着、損傷を防止するため
に、ウェハを自動的に、がっ、ウェハの素子形成面およ
び裏面に非接触にて受け取って移送し、支持台上に受け
渡すウェハの受け渡し装置の開発が要望されている。
このような板状物受け渡し装置を構成する場合、板状物
保持装置として、ウェハにエアを吹きつけ、あるいは吸
着面より流体を吸引することを併用してウェハとの間に
流れ層を形成するか、または、吸引圧力と吹きつけ圧力
のバランスをとることにより、ウェハを吸着保持するよ
うに構成されている非接触型吸着保持装置を使用するこ
とが、考えられる。
なお、ウェハのハンドリング技術を述べである例として
は、株式会社工業調査会発行「電子材料1982年11
月号別冊」昭和57年11月18日発行 P109〜P
116、がある。
また、ウェハを保持する非接触型吸着保持装置を述べで
ある例としては、特開昭58−143989号公報があ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このような非接触型吸着保持装置を用いたウェ
ハ受け渡し装置においては、次のような問題点があるこ
とが、本発明者によって明らかにされた。
+11  このような非接触型吸着保持装置を用いたウ
ェハ受け渡し装置においては、ウェハの横方向の保持力
が得られないために、ウェハの横方向の動きを規制する
係合部が必要となるが、従来の非接触型吸着保持装置に
おいては、間一定形のウェハ支持台に対しウェハをセッ
トし、また、持ち上げる場合の係合部の位置、あるいは
、機部についての配慮がなされていないため、ウェハの
セットミスや、持ち上げミスが起こる。
(2)  ウェハ支持台よりウェハを持ち上げようとす
る時、ウェハが支持台に密着するため、非接触型吸着保
持装置によるウェハの持ち上げが不可能となるか、ある
いは時間を要する。
13)  lJ−接触型吸着保持装置によりウェハを持
ち上げようとする時、ウェハが吸着保持装置のウェハ吸
着面に対して傾きを持って上昇して来ると、ウェハの素
子形成面が、ウェハ吸着面外周端の角部に衝突し傷が付
く。
本発明の目的は、板状物の損傷や異物の付着を防止し、
同一定形の板状物支持台への、板状物のセット、および
、持ち上げ作業をそれぞれ通正に実行することができる
板状物受け渡し装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。
すなわち、板状物に流体を吹きつけ、あるいは、吸着面
より流体を吸引することを併用して板状物との間に流れ
層を形成するか、吸引圧力と吹きつけ圧力のバランスを
とることにより、板状物を保持するヘッド、および、こ
のヘッドの側面に保持された板状物の側面に当接し得る
ように配設されている複数の保合部とを備えている板状
物保持装置を1台または2台以上と、板状物を支持する
支持台とを設け、板状物が支持台に移載される状態にお
いて、前記板状物保持装置における係合部の間隔が支持
台の支持領域よりも狭くなるように、板状物が支持台か
ら受け取られる状態において、前記板状物保持装置の係
合部の間隔が支持台の支持領域よりも広くなるように構
成したものである。
〔作用〕
前記した手段によれば、吸着保持された板状物は複数の
係合部により吸着面と平行な方向についての可動範囲を
1i13限される。このため、板状物を支持台にセント
しようとするとき、この係合部の位置が支持台の板状物
をセットしようとする範囲より内側にあれば板状物は支
持台の板状物をセットすべき範囲外にはみ出すことなく
セットすることができる。
また、板状物を支持台より持ち上げようとするとき、係
合部の位置が支持台の板状物のセットされている範囲よ
り広ければ、板状物は係合部に引かかることなく保持さ
れることになる。
(実施例1〕 第1図は本発明の一実施例であるウェハ受け渡し装置に
使用されている移載用ウェハ保持装置を示す一部切断正
iIiyTM、第2FI!Jは同じく受取用ウェハ保持
装置を示す一部切断正面図、第3図はそのウェハ受け渡
し装置を示す部分斜視図である。
本実施例において、この板状物受け渡し装置は、板状物
としてのウェハlを後記する支持台に移載させるための
移載用ウェハ保持装置Aと、ウェハ1を支持台から受け
取るための受取用ウェハ保持装置Bとを備えている0両
保持装置AおよびBは後記する係合部に関する点を除い
て、略同様に構成されているため、便宜上、共通点につ
いては一方につき代表的に説明する。
本実施例において、このウェハ保持装置はヘッド2を備
えており、ヘッド2は平面形状が板状物としてのウェハ
1の外形と略等しい円盤形状に形成されている本体3と
、本体に設備された3台の非接触型吸着装置4と、本体
3の外周にウェハ1の外周と係合するように突設されて
いる6個の係合部(詳細は後述する。)とを備えている
。第1図および第2図に示されているように、この吸着
装置4は流体としてのエアを吹き出させるように開設さ
れている吹出口6と、この吹出口6に形成されている絞
り6aと、吹出口6を取り囲むように環状に配されて吹
き出しエアを吸引するように開設されている吸引ロアと
を備えている。吹出口6は給気路8を介してエア供給装
置(図示せず)に接続されており、吸引ロアは吸引路9
を介して真空排気装置(図示せず)に接続されている。
また、本体3の外周に突設された係合部は周方向におい
て略等間隔に設けられており、ウェハが遊動するのを防
止するのに必要な高さが本体3の平面から突出する方向
に設けられている。
本体3の外周面にはアームlOが径方向に配されて固着
されており、アーム1Gはその中間部を移動体11にヒ
ンジ部12を介して上下方向に回動するように支持され
ている。移動体11は所望の2点間を連絡するように適
宜敷設されたガイドレールI3に摺動自在に跨設されて
いるとともに、ガイドレール13に沿って敷設されてサ
ーボモータ15によって回転駆動される送りねじ軸14
により往復移動されるように構成されている。ガイドレ
ール13の片膝には上下動ガイド16がアームlOの自
由端部上面に摺接し得るように配されてガイドレール1
3の所定位置にそれぞれ配設されており、このガイド1
6はその下端辺の高さを変更することにより、アームl
Oが支持しているヘッド2を上下動させるようになって
いる。
ウェハ1を支持するための支持台20はウェハ1の外径
よりも若干大きい外径を有する円形平盤形状に形成され
ている本体21を備えており、本体21の上面にはウェ
ハlを載置されて支持するための支持面22が実質的に
形成されている。支持面22の周縁部にはストッパ23
が一定高さ、一定幅の円形リング形状に突設されており
、このストッパ23はウェハlが横方向にずれて支持面
22から脱落するのを防止するように構成されている。
ここで、本発明の主要部である係合部の構成について説
明する。
まず、移載用ウェハ保持装置Aに突設されている係合部
5A群はそれらの内径間隔Saが、前記支持台20にお
けるストッパ23の内径寸法Daよりも狭く、かつ、ウ
ェハ1の外径寸法よりも広くなるように設定されている
他方、受取用ウェハ保持装置Bに突設されている係合部
5B群はそれらの内径間隔sbが、支持台20における
ストッパ23の外径寸法Dbよりも広くなるように設定
されている。
次に作用を説明する。
まず、カセットケースからウェハ枚葉取出し装置(図示
せず)により取り出されたウェハlは、ウェハ支持台2
0以外の場所で移載用ウェハ保持装置Aに非接触に保持
される。
この後、移載用ウェハ保持装置Aはアーム10によりウ
ェハ支持台20の直上に位置決めされ、ウェハの非接触
保持動作を行なっていた保持装置Aにおける非接触型吸
着装置4の空気の吸吹を停止されることにより、ウェハ
lはウェハ支持台20上に落下しセットされる。
このとき、ウェハ1のウェハ吸着面に対する平行方向の
動きは、係合部5Aの間隔Saがウェハ支持台20上に
おいてウェハをセットすべき範囲(ウェハ支持台20の
ストッパ23の内側)より狭い範囲内に制限されている
ため、ウェハlは支持台20外周縁に突設されているス
トッパ23上に乗り上げたり、支持台20の外に滑り出
したりすることなく、ウェハ支持台20における支持面
21上に適正にセットされる。
支持台20上において、ウェハ1について所望の処理が
施された後、受吹用ウェハ保持装置Bはアーム10によ
りウェハ支持台20の直上に位置決めされ、吹出口6か
らのエア吹出しによる静圧流体軸受の形成と、吸引ロア
からのエア吸引による負圧の発生により、ウェハlを持
ち上げて非接触保持する。
このとき、係合部5Bの間隔sbがウェハ支持台20の
外周より広い範囲に設置されているため、ウェハ1は係
合部5Bに衝突することなく、迅速に非接触保持される
ことになる。
この後、ウェハlはウェハ保持装置BとアームlOによ
りウェハ収納装置(図示せず)に搬送され、カセットに
収納される。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
+11  ウェハの保持装置におけるウェハ吸着面に対
する平行方向の動きを制限する係合部の間隔が、ウェハ
支持台へのセットを行う場合はウェハをセットすべき範
囲より狭く、他方、ウェハを持ち上げる時は広くそれぞ
れ設置されているため、ウェハのセットあるいは持ち上
げを行うとき、ウェハ支持台外へのウェハのはみ出しや
、係合部へのウェハの引っ掛かりを防止することができ
る。
(2)  同一定形のウェハ支持台へのウェハセット作
業、および、持ち上げ作業をウェハに非接触の状態でそ
れぞれ実現することができるので、ウェハの損傷や異物
付着等を最小限に抑制することができる。
(3)  従来の機械式のウェハ受け渡し装置に比べ、
作動箇所を低減させることができるため、作動の信頼性
を向上させることができる。
〔実施例2〕 第4図は本発明の実施例2である移載および受取蓋用ウ
ェハ保持装置を備えているウェハ受け渡し装置を示す一
部切断正面図である。
本実施例2が前記実施例1と異なる点は、前記実施例1
では同一定形のウェハ支持台20に対し、ウェハセット
とウェハ持ち上げ動作にそれぞれ専用のウェハ保持袋!
FAおよびBを備え、移載用および受取用ウェハ保持装
置A、Bが配設位置の異なった係合部5aおよび5bを
有しているのに対し、本実施例では、ウェハ保持装置C
は1台だけ設けられており、係合部5Cの間隔が、ウェ
ハ持ち上げ時と、ウェハセット時とで変更調整し得るよ
うに構成されている点にある。
すなわち、各係合部5Cは兼用ウェハ保持装置Cの本体
3外周に径方向に進退自在に挿入されているロッド51
に垂直に配されて支持されており、そのロッド51の進
退により間隔が変更調整されるように構成されている。
本実施例2において、同一定形のウェハ支持台20上に
ウェハlをセットする場合には、第4図に実線で示され
ているように、ロンド51が本体3内に引き込まれるこ
とにより、係合部5Cの間隔Saがウェハ支持台20に
おけるストッパ23の内径Daよりも狭く設定される。
他方、ウェハlを支持台20上から持ち上げようとする
場合には、第4図に想像線で示されているように、−ロ
ンド51が本体3の外周から突き出されることにより、
係合部5Cの間隔sbがウェハ支持台20におけるスト
ッパ23の外Bobよりも広く設定される。
これによりウェハlは、同一定形のウェハ支持台20に
対するセント、および持ち上げが通正に実施さ−れるこ
とになる。
また本実施例によれば、ウェハ保持装置を1台にするこ
とができるため、ウニへ受け渡し装置のより一層の小型
化が可能となる。
なお、本実施例2は前記構成に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であること
はいうまでもない。
例えば、可動式係合部については、前記構成に限らず、
第5図に示されているように、本体3外周に水平に配さ
れているヒンジ52により係合部5G’を回動自在に支
持して成る構造を使用してもよい。
また、可動式係合部そのものを、形状記憶合金、バイメ
タル、圧電素子等を用いて構成し、径方向の動きを得る
ように構成してもよい。
〔実施例3〕 第6図は本発明の実施例3であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断正面図である。
本実施例3が前記実施例1と異なる点は、ウェハ支持台
20における支持面21の表面に最大高さ80μmの梨
地面24が形成されている点にある。
次に、本実施例についての作用を説明する。
受取用ウェハ保持装置Bによりウェハlを持ち上げよう
とする時、ウェハ1には上向きに力が働く、このとき、
ウェハ支持台20の支持面21に梨地面24が形成され
ていることにより、ウェハ1と支持面21との間に空隙
が形成されるため、外気がこの空隙内に侵入することに
なる。その結果、ウェハ1が支持面21に真空密着する
現象が回避されるため、ウェハ1は受取用ウェハ保持装
置により、少ない持ち上げ力によって持ち上げることが
できる。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
+11  ウェハ保持装置によるウェハ支持台からのウ
ェハの持ち上げ動作を迅速に、かつ確実にすることがで
きる。
(2)  ウェハ保持装置の出力を小さく抑制させるこ
とができるため、エアの消費量を少なく設定することに
より、省エネルギ化することができる。
(3)  ウェハの非接触搬送が可能となり、ウェハの
損傷や異物の付着を最小限に低減することができる。
(4)波及効果として、ウェハを加熱するための加熱台
に梨地面を有するウェハ支持台を用いれば、異物等の挟
み込みによるウェハの加熱むらの発生を防止することが
できる。
〔実施例4〕 第7図は本発明の実施例4であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断正面図である。
本実施例4が、前記実施例1と異なる点は、ウェハ支持
台20の本体21にエア吹出口25が複数、支持面22
上に密着したウェハ1の下面にエアを略垂直に吹き付は
得るように開設されている点にある。
本実施例において、受取用ウェハ保持装置Bによりウェ
ハ1を持ち上げようとする時、ウェハ支持面22に開口
されている複数のエア吹出口25からエアがウェハlの
下面に吹き付けられる。これにより、ウェハ1とウェハ
支持面22との間にエアが送り込まれるため、ウェハと
ウェハ支持面との密着が解除されることになる。したが
って、ウェハ1は受取用ウェハ保持装置i!Bにより容
易に持ち上げられる。
〔実施例5〕 第8図は本発明の実施例5であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断部分正面図である。
本実施例5が、前記実施例1と異なる点は、つエバ支持
台20の本体21に斜めエア吹出口26が複数、支持面
22上に密着したウェハlの下面にエアを斜めに吹き付
は得るように開設されている点にある。
本実施例において、受取用ウェハ保持装置Bによりウェ
ハ1を持ち上げようとする時、ウェハ支持面22に開口
されている斜めエア吹出口26からエアがウェハ1の下
面に吹き付けられる。これにより、ウェハ1とウェハ支
持面22との間にエアが送り込まれるため、ウェハと支
持面との密着が解除されることになる。したがって、ウ
ェハlは受取用ウェハ保持装置Bにより容易に持ち上げ
られる。
このとき、エア吹出口26が斜め上向きに開設されてい
るため、エアの吹き付は方向を制御することにより、ウ
ェハ1のウェハ支持台20上での位置を一定方向に寄せ
ることができ、受堰用ウェハ保持装置によるウェハの持
ち上げミスをより一層確実に防止することができる。
〔実施例6〕 第9図は本発明の実施例6であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断部分正面図である。
本実施例6が、前記実施例1と異なる点は、ウェハ支持
台20の近傍にノズル27が支持面22上に密着したウ
ェハ1の外周下縁にエアを吹き付は得るように設備され
ている点にある。
本実施例において、受取用ウェハ保持装置Bによりウェ
ハlを持ち上げようとする時、支持台20の近傍に設備
されているノズル27からエアがウェハ1の外周下縁に
向けて吹き付けれる。これにより、ウェハlの外周下縁
からエアがウェハ1と支持面22との間に回り込むため
、ウェハと支持面との密着が解除されることになる。し
たがって、ウェハlは受取用ウェハ保持装置Bにより容
易に持ち上げられる。
本実施例によれば、ウェハの支持面との密着を強制的に
解除させるための手段がウェハ保持装置およびウェハ支
持台とは別に設備されているため、ウェハ保持装置およ
びウェハ支持台の形状、構造等に制限を受けずに済み、
また、これらを改造しなくて済むという利点が得られる
〔実施例7〕 第10図は本発明の実施例7であるウェハ受け渡し装置
を示す一部切断正面図、第11図はそれに使用されてい
る受取用ウェハ保持装置を示す底面図である。
本実施例7が、前記実施例1と異なる点は、受取用ウェ
ハ保持装置Bの本体3下面に、円形リング形状のウェハ
衝突防止板28が非接触型膜着装24群を取り囲むよう
に同心円に配されて固着されているととに、この衝突防
止板28の高さが非接触型吸着装置4の下面の高さと等
しくなるように設定されている点にある。
ところで、受取用ウェハ保持装置Bによりウェハ1を持
ち上げようとする時、支持台20の支持面22に密着さ
れているウェハlは水平に持ち上げられるとは限らず、
第10図に示されているように、傾斜して持ち上げられ
ることが多い、ウェハ衝突防止板が突設されていないと
、傾斜して持ち上げられた場合、集積回路等を作り込ま
れているウェハ1の主面が非接触型吸着装置4の外周縁
に衝突するため、集積回路の損傷等が発生する。
しかし、本実施例においては、受取用ウェハ保持装置B
の本体3下面にウェハ衝突防止板28が非接触型吸着装
置群を取り囲むように、かつ、これと同一高さになるよ
うに突設されているため、第10図に示されているよう
に、傾斜して持ち上げられて来たウェハ1はその外周縁
が衝突防止板28に最初に接衝するため、ウェハ1の主
面が非接触型吸着装置4の外周縁に衝突することはない
したがって、ウェハlの主面に作り込まれている集積回
路が衝突により損傷されることは防止されることになる
なお、本実施例7は前記構成に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可焼であ
ることはいうまでもない。
例えば、ウェハ主面の非接触型吸着装置への衝突を防止
するための衝突防止板は、第12図に示されているよう
に、受取用ウェハ保持装置i!Bの本体3下面にこれと
一体的に突設してもよい、この構成によれば、ウェハ保
持装置の部品点数を低減させることができるとともに、
ウェハ街突防止部の位置ずれを防止することができる。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハの受け渡し技
術に通用した場合について説明したが、それに曜定され
るものではなく、ホトマスク、ガラス板、その他の基板
等のような板状物の受け渡し技術全般に通用することが
できる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
板状物保持装置における係合部の間隔を、板状物の支持
台への移載時には支持領域よりも狭くなるように、また
、支持台から板状物を受け取る時には支持台よりも広く
なるようにそれぞれ投置することにより、板状物の移載
時および受け取り時のいずれにおいても板状物の適正な
受け渡しを実行させることができるため、受け渡し作業
の能率を高めることができるとともに、板状物の損傷等
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるウェハ受け渡し装置に
使用されている移載用ウェハ保持装置を示す一部切断正
面図、 第2図は同じく受取用ウェハ保持装置を示す一部切断正
面図、 第3図はそのウェハ受け渡し装置を示す部分斜視図であ
る。 第4図は本発明の実施例2である移載および受取兼用ウ
ェハ保持装置を備えているウェハ受け渡し装置を示す一
部切断正面図、 第5図はその変形例を示す一部切断正面図である。 第6図は本発明の実施例3であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断正面図である。 第7図は本発明の実施例4であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断正面図である。 第8図は本発明の実施例5であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断部分正面図である。 第9図は本発明の実施例6であるウェハ受け渡し装置を
示す一部切断部分正面図である。 第10図は本発明の実施例7であるウェハ受け渡し装置
を示す一部切断正面図、 第11図はそれに使用されている受取用ウェハ保持装置
を示す底面図、 第12図はその変形例を示す部分正面断面図である。 A・・・移載用ウェハ保持装置、B・・・受取用ウェハ
保持装置、C・・・移載および受取兼用ウェハ保持装置
、1・・・ウェハ(板状物)、2・・・ヘッド、3・・
・本体、4・・・非接触型吸着装置、5A、5B、5C
15C゛ ・・・係合部、6・・・吹出口、6a・・・
絞り、7・・・吸引口、8・・・給気口、9・・・吸引
路、10・・・アーム、12・・・ヒンジ部、13・・
・ガイドレール、14・・・送りねじ軸、15・・・サ
ーボモータ、16・・・上下動ガイド、20・・・支持
台、21・・・本体、22・・・支持面、23・・・ス
トッパ、24・・・梨地面、25・・・エア吹出口、2
6・・・斜めエア吹出口、27・・・ノズル、28・・
・ウェハ街突防止坂、28 A 用つェハiE突防止部
。 代理人 弁理士  梶  原  辰  也第4図 第5図 sb−一一一一一 l  12

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、板状物に流体を吹きつけ、あるいは、吸着面より流
    体を吸引することを併用して板状物との間に流れ層を形
    成するか、吸引圧力と吹きつけ圧力のバランスをとるこ
    とにより、板状物を保持するヘッド、および、このヘッ
    ドの側面に保持された板状物の側面に当接し得るように
    配設されている複数の係合部を備えている板状物保持装
    置を1台または2台以上と、板状物を支持する支持台と
    を備えており、板状物が支持台に移載される状態におい
    て、前記板状物保持装置における係合部の間隔が支持台
    の支持領域よりも狭くなるように、また、板状物が支持
    台から受け取られる状態において、前記板状物保持装置
    の係合部の間隔が支持台の支持領域よりも広くなるよう
    に構成されていることを特徴とする板状物受け渡し装置
    。 2、板状物保持装置として、板状物を支持台に移載する
    移載用保持装置と、板状物を支持台から受け取る受取用
    保持装置とを備えており、移載用保持装置は係合部の間
    隔が狭くなるように構成されており、受取用保持装置は
    係合部の間隔が広くなるように構成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の板状物受け渡し装
    置。 3、板状物保持装置として、移載および受け取り兼用保
    持装置を備えており、その係合部がその間隔を変更調整
    されるように構成されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の板状物受け渡し装置。 4、支持台が、支持面に凹凸部を形成されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の板状物受け渡し
    装置。 5、支持台が、支持面に流体吹出口を開設されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の板状物受け
    渡し装置。 6、支持台から板状物を受け取ろうとする際に、板状物
    の端面から板状物と支持台との間に流体を流入させるよ
    うに構成されている流体吹き出し口が設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の板状物受け
    渡し装置。 7、板状物保持装置が、吸着ヘッドの外方に板状物吸着
    面と同一平面高さの衝突防止部を突設されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の板状物受け渡し
    装置。
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