JPH04233729A - 洗浄装置における被洗浄体移載機 - Google Patents

洗浄装置における被洗浄体移載機

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JPH04233729A
JPH04233729A JP41585490A JP41585490A JPH04233729A JP H04233729 A JPH04233729 A JP H04233729A JP 41585490 A JP41585490 A JP 41585490A JP 41585490 A JP41585490 A JP 41585490A JP H04233729 A JPH04233729 A JP H04233729A
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JP
Japan
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cleaning
chuck
container
cleaned
carrying
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Withdrawn
Application number
JP41585490A
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English (en)
Inventor
Satoshi Asari
聡 浅利
Seiji Nejito
根地戸 誠司
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Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
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Publication date
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Priority to JP41585490A priority Critical patent/JPH04233729A/ja
Publication of JPH04233729A publication Critical patent/JPH04233729A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、洗浄装置における被洗
浄体移載機に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、半導体製造装置を例に挙げれば
、半導体ウエハに多数工程の処理を行う前後で、この半
導体ウエハの洗浄を行う必要がある。このウエハはキャ
リアと称される搬送用容器に複数枚例えば25枚収容さ
れて各工程に搬送され、ウエハの洗浄の際には、キャリ
ア内のウエハを洗浄用容器に移し換え、洗浄用容器内の
複数枚のウエハを洗浄槽にセットして洗浄を行っている
。キャリアを洗浄用容器として兼用すると、キャリアの
材質を薬品洗浄の際の耐蝕性を有するものとする必要が
あり、コストアップとなるからである。加えて、洗浄の
際にキャリアに付着した不純物が次工程に持ち込まれて
、処理の歩留まりを低下させる原因となるからである。
【0003】洗浄処理容器のウエハの搬入,搬出口が兼
用される洗浄装置では、その搬入出口にて、キャリアか
ら洗浄用容器への洗浄前のウエハの移し換えと、洗浄用
容器からキャリアへの洗浄済みウエハの移し換えとを行
っている。そして、従来は容器の下方よりウエハを押し
上げて容器より上方に離脱させる押上機と、押し上げら
れたウエハを一対のチャック片により挾持するチャック
装置とを1組配置し、一つの容器内の最大枚数である例
えば25枚のウエハを一度に移し換えるように構成して
いた。また、1組の押上機及びチャック装置は対になっ
て水平移動が可能であり、例えばキャリアの上下位置に
停止されてキャリア内のウエハをチャック片に挾持した
後、洗浄用容器の上下位置までウエハを挾持したまま水
平移動し、そのウエハを洗浄用容器内に移し換えていた
【0004】
【発明が解決しようとする課題】洗浄装置における従来
のウエハ移載機は、洗浄前のウエハを挾持するチャック
と、洗浄後のウエハを挾持するチャックとを兼用してお
り、兼用チャックを介してウエハへのクロスコンタミネ
ーションが生じ、次工程に不純物の付着したウエハが搬
送され、製品歩留まりの低下の原因となる恐れがあった
。特に、近年半導体チップの高密度化が急速に進み、素
子の微細化によりわずかな不純物もが歩留まりに影響し
、素子の高密度化が進むにつれ洗浄装置でのウエハ移し
換え時のクロスコンタミネーションを低減する要求が高
まっている。
【0005】他の要求として、洗浄工程のスループット
を高める要求がある。ウエハ移し換え時に関してこの要
求を検討すると、従来は一対のチャック片により複数枚
のウエハを挾持した状態にて、一対のチャック片を水平
搬送する必要があり、この搬送速度を高められないため
スループットの低下に大きく影響していた。この理由と
しては、一対のチャック片はそれぞれ溝にウエハを係止
して両側から挾み込んでウエハを保持するので、水平搬
送時に溝内にてウエハが振動し、チッピングが生じて不
純物の飛散あるいはウエハの破損が生じ、これを防止す
るため搬送速度に限界が生ずるからである。したがって
、この方式を改善しない限り移し換え時のスループット
の向上は図れない。
【0006】さらに、従来は一つの容器の最大収容枚数
である例えば25枚分のウエハを一度に移し換えており
、洗浄槽のバッチ処理枚数が複数容器分のウエハ枚数で
あると、移し換え動作を複数回実行する必要がありスル
ープットが低下していた。
【0007】そこで、本発明の目的とするところは、洗
浄前後の被洗浄体の移し換え時にクロスコンタミネーシ
ョンが生ずることを防止し、かつ、その移し換えのスル
ープットを向上することができる洗浄装置における被洗
浄体移載機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、洗浄処理部へ
の被洗浄体の搬入口及び搬出口を兼ねる搬入出口の近傍
の移し換え位置にて、搬送用容器に搭載された上記被洗
浄体を洗浄用容器に移し換え、洗浄終了後に上記移し換
え位置にて上記洗浄用容器内の上記被洗浄体を上記搬送
用容器に移し換える洗浄装置における被洗浄体移載機に
おいて、上記搬送用容器及び上記洗浄用容器をそれぞれ
上記移し換え位置に搬送する搬送手段と、上記移し換え
位置の下方に配置され、上記移し換え位置に配置された
上記搬送用容器または洗浄用容器内の被洗浄体を押し上
げる押上機と、上記移し換え位置の上方に並設配置され
、上記搬送用容器より上記洗浄用容器への被洗浄体の移
し換え時に上記押上機で押し上げられた被洗浄体を上方
にて支持する搬入用チャック、及び上記洗浄用容器より
搬送用容器への被洗浄体の移し換え時に上記押上機で押
し上げられた被洗浄体を上方にて支持する搬出用チャッ
クと、を有することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明によれば、洗浄前の被洗浄体の移し換え
は搬入用チャックを専用的に用い、洗浄後の被洗浄体の
移し換えは搬出用チャックを専用的に用いているので、
被洗浄体に対して洗浄前後のクロスコンタミネーション
がチャックを介して生ずることが防止される。
【0010】また、搬入用,搬出用の各チャックは、被
洗浄体を保持して一方の容器の上方から他方の容器の上
方まで搬送することなく、容器を各チャックの下方に搬
送している。したがって、一旦被洗浄体を搭載した例え
ば搬送用容器を搬入用チャックの下方に設定し、その搬
入用チャックにより被洗浄体を保持した後は、空状態の
搬送用容器をチャック直下より離脱し、空状態の洗浄用
容器をチャック直下に搬送して設定すれば、搬送用容器
への洗浄体の移し換えが可能となる。洗浄用容器から搬
送用容器に被洗浄体を移し換える場合も同様である。空
状態の容器の搬送は、チッピング等の問題が無いので高
速にて実現でき、移し換えのスループットを向上できる
。また、各チャックの水平搬送が必要ないので、被洗浄
体の上方での稼動が少なくなり、被洗浄体に付着する可
能性の高い上方位置でのゴミの発生を低減できる。
【0011】押上機については、被洗浄体との接触が比
較的少なく、必ずしも搬入,搬出で専用的に使用される
押上片を設ける必要性はチャックに比べて少ないが、請
求項2のように押上片をも各モードで専用的に使用すれ
ば、よりクロスコンタミネーションを低減できる。
【0012】さらに、請求項3のように、各チャックが
複数容器分の被洗浄体を一度に移し換えできれば、移し
換えのスループットがさらに向上する。特に、本発明で
は各チャックが水平搬送されないので、チャックに一度
に保持する被洗浄体枚数を増加させることが容易である
【0013】
【実施例】以下、本発明を適用した洗浄装置の一実施例
について、図面を参照して具体的に説明する。
【0014】洗浄装置10は、図1に示すように、大別
してI/Oポート12,搬送ステージ14,キャリアス
トッカ16,移し換えステージ18および洗浄処理部2
0から構成されている。前記I/Oポート12は、被洗
浄体例えば半導体ウエハを複数枚例えば25枚収容した
搬送用容器としてのキャリア30を、前記洗浄装置10
に搬入出するためのものである。このキャリア30は、
例えば合成樹脂にて成形され、25枚のウエハwを等間
隔にて挿入支持するための溝32を有している(図2参
照)。また、ウエハwを収容するキャリア30の下端側
は切欠部34として切欠かれ、後述する押上機50によ
りキャリア30内のウエハwを一括して押し上げ可能と
なっている。
【0015】前記搬送ステージ14は、I/Oポート1
2と移し換えステージ18との間で前記キャリア30を
搬送するためのもので、余分なキャリア30は隣接する
キャリアストッカ16に移動される。このキャリアスト
ッカ16は、例えば多段の保管部を有し、前記搬送ステ
ージ14よりエレベータ機構を介して各段にキャリア3
0を保管可能となっている。
【0016】前記洗浄処理部20は、移し換えステージ
18にてキャリア30より洗浄用容器40(図3参照)
に移し換えられたウエハwを洗浄処理するためのもので
ある。この洗浄処理部20は、薬品洗浄槽22aおよび
水洗洗浄槽22bを1組とし、1組または複数組の薬品
/水洗洗浄終了後に、洗浄の最終工程を行うための水洗
ファイナルリンス洗浄槽22cおよび乾燥処理部22d
を有して構成されている。前記薬品洗浄槽22aとして
は、アンモニアまたはフッ酸等の薬品による洗浄が実施
され、水洗洗浄槽22bでは純水を用いて例えばクィッ
ク・ダンプ・リンス(QDR)方式による洗浄が実施さ
れる。洗浄用容器40は、例えばキャリア30と同様に
25枚のウエハwを挿入支持する溝42と、切欠部44
とを有して構成されている。この洗浄用容器40の材質
としては、特に薬品洗浄槽22にて用いられる薬品例え
ばフッ酸等に対する耐蝕性を有することが必要であり、
本実施例では石英にて構成している。
【0017】次に、本実施例装置の特徴的構成を有する
移し換えステージ18について説明する。
【0018】この移し換えステージ18での移し換え原
理としては、キャリア30または洗浄用容器40に収容
されたウエハwを、その下側から押上機50により押し
上げ、上方位置に待機していたチャックによりウエハw
を支持し、その後このチャックの下方に設定された洗浄
用容器40またはキャリア30に対して、前記チャック
および押上機50を用いて移し換えを行うものである。
【0019】本実施例では、図2〜図5に示すように、
移し換えステージ18の上方位置に並設して搬入用チャ
ック60および搬出用チャック70を有している。搬入
用チャック60は、平行に離間して配置された一対のチ
ャック片62,64を有し、この一対のチャック片62
,64の対向する面にはそれぞれ前記ウエハwを支持す
るための溝66が形成されている(図3参照)。搬出用
チャック70も同様に、それぞれ溝76を有する一対の
チャック片72,74で構成されている(図5参照)。 そして、搬入用チャック60および搬出用チャック70
は、一対のチャック片62,64および72,74の各
対向間距離が可変であり、ウエハwを支持する際にはそ
の距離が縮められ、ウエハwを離脱する際にはその距離
が広げられる。この距離を可変する構成については、図
6,図7を用いて後述する。
【0020】前記搬入用チャック60は、キャリア30
に搭載されたウエハwを洗浄用容器40に移し換える時
にのみ用いられる。従って、この搬入用チャック60の
一対のチャック片62,64に支持されるウエハwとし
ては、洗浄前のウエハとなる。一方、搬出用チャック7
0は、洗浄用容器40に搭載されたウエハwをキャリア
30に移し換える時にのみ用いられる。従って、搬出用
チャック70の一対のチャック片72,74で支持され
るウエハwは、洗浄処理後のウエハとなる。
【0021】押上機50は、前記搬入用チャック60お
よび搬出用チャック70と対向する下方位置に、それぞ
れ押上片52および押上片54を有して構成されている
。各押上片52,54は、2つの容器の最大収容枚数で
ある50枚のウエハwを立設支持するための溝52a,
54aをそれぞれ有している。各押上片52,54は、
昇降軸56,58の上端にそれぞれ固着され、昇降軸5
6,58の昇降移動に伴って上下動できる。この昇降軸
56,58の駆動については各種方式が採用され、ベル
ト・プーリ方式,シリンダポンプ方式等を採用できる。 また、2本の昇降軸56,58の昇降駆動を1つの駆動
源により行うことも可能である。押上機50における2
つの押上片52,54の昇降経路を確保するために、前
記移し換えステージ18の天板には切欠部18a,18
bが形成されている(図2参照)。
【0022】本実施例における搬入用チャック60およ
び搬出用チャック70は、水平搬送されることはなく、
この各チャック60,70の直下にキャリア30または
洗浄用容器40が搬送されるように構成されている。こ
のキャリア30または洗浄用容器40の搬送手段につい
ては図示していないが、アーム搬送方式またはベルト搬
送方式等の各種水平搬送機構を採用することができる。
【0023】また、前記移し換えステージ18の前記搬
入用チャック60および搬出用チャック70の上方には
、フィルタ80が設けられている。そして、このフィル
タ80を介してクリーンエアーを下向き方向に流出させ
ることで、ウエハwの移し換え位置においてダウンフロ
ー82を実現している。
【0024】次に、作用について説明する。
【0025】図1に示すI/Oポート12より搬入され
たキャリア30は、搬送ステージ14を介してキャリア
ストッカ16に一旦収容される。そして、予め定められ
たプログラムに従い、2つのキャリア30がキャリアス
トッカ16より取り出され、搬送ステージ14を介して
移し換えステージ18上の搬入位置Aに配置される。こ
の状態を図2の実線にて示している。図2の実線状態で
は押上機50の押上片52はキャリア30の下方にて待
機され、搬入用チャック60は一対のチャック片62,
64の対向間距離を広げた開放状態となっている。この
状態から押上機50を上昇駆動させると、一方の押上片
52の上昇過程において2つキャリア30内の50枚の
ウエハwと接触し、その接触後は押上片52と共にキャ
リア30内の50枚のウエハwが図2の鎖線位置まで上
昇されることになる。そして、押上機50の駆動停止後
、搬入用チャック60の一対のチャック片62,64の
対向間距離を狭めるように閉鎖駆動することで、同図の
鎖線に示すように50枚のウエハwを搬入用チャック6
0にて支持することが可能となる。チャック後は押上機
50の下降駆動を行う。
【0026】次に、ウエハwを搬入用チャック60にて
支持した状態で、空のキャリア30を高速搬送して搬送
ステージ14側に待機させ、空の洗浄用容器40を高速
搬送して移し換えステージ18の搬入位置Aに配置する
。このキャリア30,洗浄用容器40の入れ替えは、共
に空容器であるので高速搬送ができ、干渉検出センサな
どを設けて容器同士が干渉しない比較的少ない時間差で
容器の入れ替えを実現すれば、よりスループットが向上
する。
【0027】次に、図3に示すように、押上機50にお
ける押上片52を、切欠部18a,44を介して再度上
方に押し上げ、同図の実線で示すように、搬入用チャッ
ク60に支持されたウエハwの下端を押上片52の溝5
2aに挿入する。その後、搬入用チャック60の一対の
チャック片62,64を開放駆動し、さらに押上片52
を下降駆動することで、同図の鎖線に示すように、2つ
の洗浄用容器40内に各25枚のウエハwを移し換える
ことが可能となる。
【0028】25枚ずつのウエハwをそれぞれ搭載した
2つの洗浄用容器40は、図示しない搬送手段を介して
洗浄処理部20に搬入され、洗浄槽の配列順に従って薬
品洗浄,水洗洗浄が行われ、その最終工程として水洗フ
ァイナルリンスおよび乾燥工程を経て1サイクルの洗浄
工程が終了する。そして、洗浄工程の終了したウエハw
を搭載した洗浄用容器40は、再度移し換えステージ1
8に設定され、その搬出位置Bに載置される。この状態
を図4の実線にて示している。すなわち、洗浄の終了し
たウエハwを搭載した洗浄用容器50からキャリア30
への移し換えは、搬出位置Bの上下に対向配置された搬
出用チャック70および押上片54を用いて実施される
。移し換え動作は前述した搬入位置Aにおける移し換え
動作と同様であり、まず2つの洗浄用容器40に搭載さ
れた50枚のウエハwを押上片54により押し上げ、上
方に待機していた搬出用チャック70の一対のチャック
片72,74の閉鎖駆動により、ウエハwを一旦上方に
て支持し、押上片54を下降させる。また、図5に示す
ように、2つのキャリア30が搬出用チャック70の下
方位置に配置され、押上片54の上昇移動,一対のチャ
ック片72,74の開放駆動および押上片54の下降駆
動により、同図に示すように2つのキャリア30への5
0枚の洗浄済ウエハwの移し換え動作が完了することに
なる。この後は、搬送ステージ14を介してI/Oポー
ト12に搬出され、次工程に移行することになる。
【0029】このように、本実施例では洗浄前のウエハ
wの移し換えは、搬入用チャック60および押上片52
を1組として専用的に用い、一方、洗浄済ウエハwの移
し換えには、搬出用チャック70および押上片54を1
組として専用的に用いることで、同一のチャックを搬入
出に兼用した場合のようなクロスコンタミネーションを
防止することが可能となる。また、2つの容器分のウエ
ハwを1度に移し換えているので、ウエハ移し換えの際
のスループットを向上することができる。さらに、本実
施例装置では、搬入用,搬出用チャック60,70の水
平搬送を行わず、この各チャック60,70が配置され
ている下方位置に、キャリア30または洗浄用容器40
を搬送するようにしている。搬入用,搬出用チャック6
0,70にてウエハwを支持した状態で、これら各チャ
ック60,70の水平搬送によりキャリア30または洗
浄用容器40の上方位置まで移動させた場合には、チャ
ック60,70の溝66または76とウエハwとの衝突
に伴うチッピングが生じ、不純物の飛散によるクリーン
雰囲気の汚染と、ウエハwの破損が生じてしまう。これ
を防止するためには、チャック60,70をかなり低速
にて水平搬送せざるを得ず、移し換えのためのスループ
ットが低下してしまう。本実施例では、一旦キャリア3
0または洗浄用容器40をチャックの下方位置に設置し
た後は、空状態のキャリア30または洗浄用容器40を
チャックの下方に搬入するだけでよいので、チッピング
等は一切生じず、空容器であるので高速にて搬送するこ
とが可能となりスループットが向上する。
【0030】図6,図7は、一対のチャック片62,6
4および72,74の開閉駆動を単一の駆動源により行
う構成例を示している。
【0031】図6に示すものは、駆動プーリ90,従動
プーリ92の間にベルト94を掛け渡し、このベルト9
4の回転搬送により各チャック片の開閉駆動を行う例を
示している。ベルト94のうち同図の上側に示すベルト
94aに、チャック片64とチャック片74を連結固定
している。一方、ベルト94の下側のベルト94bに、
チャック片62およびチャック片72を連結固定してい
る。各チャック片62,64,72,74は2本のガイ
ド軸96に沿って平行移動可能である。この場合、単一
駆動源により駆動プーリ90を例えば同図の矢印方向に
回転させると、チャック片64,74は左方向に移動し
、チャック片62,72は右方向に移動し、搬入用,搬
出用チャック60,70を同時に閉鎖駆動できる。駆動
プーリ90を逆方向に回転すれば、搬入用,搬出用チャ
ック60,70を同時に開放駆動することが可能となる
【0032】図7は、2本のガイド軸106に沿って平
行移動可能な各チャック片62,64,72,74に、
それぞれ第1〜第4の軸100a〜100dを固定して
いる。第1の軸100aはチャック片62以外の他のチ
ャック片64,72,74を貫通し、第2の軸100b
はチャック片72,74を貫通し、第3の軸100dは
チャック片74を貫通してそれぞれ右方向に伸びている
。また、第1,第2の軸100a,100bの相対向す
る面にはそれぞれラック102a,102bが形成され
、同様に第3,第4の軸100c,100dの相対向す
る面にはラック102c,102dが形成されている。 そしてさらに、ラック102a,102bに噛合する第
1のピニオンギア104aが設けられ、ラック102c
,102dに噛合する第2のピニオンギア104bが設
けられている。この第1,第2のピニオンギア104a
,104bは、単一の駆動源例えばモータ等により駆動
される。そして、第1,第2のピニオンギア104a,
104bを同図の矢印方向に回転駆動すると、ラック・
ピニオン機構によりチャック片62,72は右方向に移
動し、チャック片64,74は左方向に移動して、搬入
用,搬出用チャック60,70の閉鎖駆動を実現できる
。第1,第2のピニオンギア104a,104bを逆方
向に回転すれば、同様の原理により搬入用,搬出用チャ
ック60,70の開放駆動を実現できる。
【0033】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。
【0034】上記実施例は本発明を半導体ウエハの洗浄
装置に適用した例を示したが、半導体ウエハに限らず搬
送用容器と洗浄用容器との間で移し換えを行って洗浄を
行う各種被洗浄体例えばLCD基板等の洗浄にも本発明
を同様に適用し得る。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、洗
浄前の被洗浄体を移し換えるチャックと、洗浄後の被洗
浄体を移し換えるためのチャックとをそれぞれ設け、洗
浄前,洗浄後で各チャックを専用的に使い分けることで
クロスコンタミネーションを防止することができ、しか
も、チャックの下方位置に搬送容器および洗浄用容器を
移動させることで移し換えを実現しているので、被洗浄
体を支持した状態にてチャックを水平搬送する場合のよ
うなチッピングを防止でき、移し換え時には空容器の搬
送を行うだけで実現できるので、容器の移動速度を高速
化でき、スループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかわる半導体ウエハの洗
浄装置の概略平面図である。
【図2】図1に示す装置において、搬送用容器から搬入
用チャックへの洗浄前のウエハの移し換えを説明するた
めの動作説明図である。
【図3】図1に示す装置において、搬入用チャックから
洗浄用容器に洗浄前のウエハを移し換える動作を説明す
る動作説明図である。
【図4】図1の装置において、洗浄用容器から搬出用チ
ャックに洗浄後のウエハを移し換える動作を説明するた
めの動作説明図である。
【図5】図1に示す装置において、搬出用チャックから
搬送用容器へ洗浄後のウエハを移し換える動作を説明す
るための動作説明図である。
【図6】4本のチャック片を単一駆動源によりベルト・
プーリ方式にて開閉駆動する機構を説明するための概略
説明図である。
【図7】4本のチャック片を単一駆動源によりラック・
ピニオン方式にて開閉駆動する機構を説明するための概
略説明図である。
【符号の説明】
w  ウエハ 10  洗浄装置 18  移し換えステージ 20  洗浄処理部 30  搬送用容器 40  洗浄用容器 50  押上機 52,54  押上片 60  搬入用チャック 70  搬出用チャック

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  洗浄処理部への被洗浄体の搬入口及び
    搬出口を兼ねる搬入出口の近傍の移し換え位置にて、搬
    送用容器に搭載された上記被洗浄体を洗浄用容器に移し
    換え、洗浄終了後に上記移し換え位置にて上記洗浄用容
    器内の上記被洗浄体を上記搬送用容器に移し換える洗浄
    装置における被洗浄体移載機において、上記搬送用容器
    及び上記洗浄用容器をそれぞれ上記移し換え位置に搬送
    する搬送手段と、上記移し換え位置の下方に配置され、
    上記移し換え位置に配置された上記搬送用容器または洗
    浄用容器内の被洗浄体を押し上げる押上機と、上記移し
    換え位置の上方に並設配置され、上記搬送用容器より上
    記洗浄用容器への被洗浄体の移し換え時に上記押上機で
    押し上げられた被洗浄体を上方にて支持する搬入用チャ
    ック、及び上記洗浄用容器より搬送用容器への被洗浄体
    の移し換え時に上記押上機で押し上げられた被洗浄体を
    上方にて支持する搬出用チャックと、を有することを特
    徴とする洗浄装置における被洗浄体移載機。
  2. 【請求項2】  請求項1において、上記押し上げ機は
    、上記搬入用チャック及び搬出用チャックと対向する位
    置にそれぞれ被洗浄体の押上部材を有することを特徴と
    する洗浄装置における被洗浄体移載機。
  3. 【請求項3】  請求項1又は2において、上記搬入用
    チャック及び搬出用チャックは、それぞれ一度に複数容
    器内の被洗浄体を支持可能としたことを特徴とする洗浄
    装置における被洗浄体移載機。
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