JPH05291381A - ウエハ検知装置 - Google Patents

ウエハ検知装置

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JPH05291381A
JPH05291381A JP9250992A JP9250992A JPH05291381A JP H05291381 A JPH05291381 A JP H05291381A JP 9250992 A JP9250992 A JP 9250992A JP 9250992 A JP9250992 A JP 9250992A JP H05291381 A JPH05291381 A JP H05291381A
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JP
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wafer
pencil
light
shelf
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JP9250992A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nagashima
洋 永島
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ペンシルがウエハを吸着して持ち上
げる移動動作に無関係な位置に検知センサを設けること
により、ペンシルに吸着されるウエハの有無を検出する
ことができるウエハ検知装置を提供することを目的とす
る。 【構成】ウエハWを一定間隔を隔てて各棚に段々に収納
可能なウエハカセット25と、ウエハWを一定間隔を隔
てて各棚に段々に収納可能なボ−ト17と、上記ウエハ
Wを吸着可能なペンシル23と、上記ペンシル23に吸
着される上記ウエハWを検出する検知センサ33と、上
記ペンシル23を支持する移動ロボット19とを備えた
ものにおいて、上記ペンシル23は上記ウエハWを吸着
する領域に上記棚列方向に貫通する孔50を有し、上記
検知センサ33は、この検出光を上記孔50の一方開口
から入射させ、この孔50内面50aで反射される反射
光を他方開口から出射させて受光する光路を形成したこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハを加熱処
理するための反応炉を備えた表面処理装置におけるウエ
ハ検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の技術を図面を参照して説明
する。
【0003】図14は、半導体ウエハの表面処理を行な
う表面処理装置システムを示したものであり、10は縦
型反応炉、11は炉のシャッタ−、12はボ−トエレベ
−タであって、縦型反応炉10は、図15に示す如く炉
体13、ヒ−タ14、石英管15、支持フランジ16を
備え、この石英管15に処理流体(水素ガスと窒素ガス
の混合気体)が供給される。17は表面処理される半導
体ウエハWPの多数枚を一定間隔を隔てて段々に収納す
るボ−トであって、移載装置18によりボ−トエレベ−
タ12の昇降台12A上のボ−ト支持台12Bに載置さ
れる。
【0004】このボ−ト17は、図10および図11に
示す如く、上板17Aと下板17Bとの間に4本の棚柱
27〜30を立てた構造を有し、各棚柱27〜30には
ウエハWの周部を載せる凹部31が上下方向に一定間隔
を隔てて形成されている。
【0005】19は移動ロボットであって、本体20、
この本体20に設けられたア−ム21を有し、このア−
ム21の端部には、回転可能に矩形状のハンド22が設
けられている。23は半導体ウエハWPを真空吸着する
ヘラ状のペンシルであって、この一端部をハンド22に
片持ち支持されている。移載ロボット19はその制御装
置24がシステム全体を制御する図示しないシ−ケンス
からの指令を受けて作動する。
【0006】半導体ウエハWPは、円形板状で、この半
径方向端部の1ヵ所に軸線方向に切断された端面32a
(断面)を有するオリエンテ−ションフラット32(以
下、単にフラット32という)が形成されており、図1
2および図13に示す如く、多段の一定間隔を隔てて形
成されている複数の棚をもつウエハカセット25に、こ
のフラット32の端面32aがウエハカセット25の搬
入・搬出方向に対向するように収納され、ステ−ジ26
上のウエハカセット25から移載ロボット19のペンシ
ル23で1枚ずつ取り出されて、ボ−ト17に移載され
る。
【0007】この移動動作、即ち、ウエハカセット25
からボ−ト17の移載において、ウエハカセット25か
らウエハWを搬出する動作を図9を参照して説明する。
【0008】図示しないシ−ケンサの開始指令が発生す
ると、ペンシル23は、その待機位置P10からウエハカ
セット25の第1段目に棚番号NO.1の棚にアプロ−チ
し、点P11‐P12‐P13の経路を移動し、P11‐P12
移動する間に、この棚にウエハW1が有るか無いかをハ
ンド22の設けられている検知センサ33でチェックす
る。この例では、ウエハカセット21の第1段目の棚番
号NO.1にウエハW1があるので、ペンシル23は、この
ウエハW1を吸着して棚から持ち上げ、そのまま所定経
路を移動し、ボ−ト17の棚番号NO.1の棚(半導体ウエ
ハWPを収納する複数段の棚の最上段の棚とする)に載
置する。
【0009】この移載サイクルが終了すると、ペンシル
23は、ウエハカセット25の棚番号NO.2の棚にアプロ
−チし、上述の如く、ペンシル23はP20‐P21‐P22
の移載経路を移動し、P21‐P22を移動する間に、この
棚にウエハW2が有るか無いかを検知センサ33でチェ
ックする。この棚にはウエハW2が無いので、P22に到
達したときに、ウエハカセット25の棚番号NO.2の棚に
対する移載作動が中止され、P22‐P21に下降し、P20
からP30の経路を移動してウエハカセット25の棚番号
NO.3に向かいアプロ−チする。
【0010】次いで、ペンシル23は、P30‐P31‐P
32の経路を移動し、前記と同様P31‐P32を移動する間
に、この棚にウエハW2が有るか無いかを検知センサ3
3でチェックする。この例では、ウエハカセット25の
棚番号NO.3にウエハW2があるので、ペンシル23は、
このウエハW2を吸着して棚から持ち上げて、そのまま
所定経路を移動して、ウエハW2をボ−ト17の棚番号N
O.2の棚に載置する。このようにして、ボ−ト17の各
棚には、ウエハWが順次移載される。
【0011】ところで、上記ウエハWの移載サイクルに
おいて、ペンシル23に吸着して持ち上げられるウエハ
Wを検知する検知センサ33は、一般的に、反射式セン
サ、または透過式センサが用いられており、以下、これ
らの検知センサ33を、図5〜図8に基づいて説明す
る。尚、図5〜図8は、移載ロボット19のア−ム21
端部に設けられているハンド22およびペンシル23を
示す要部拡大図である。
【0012】(1)図5、および図6において、35は反
射式センサであって、ペンシル23にウエハWが吸着し
て持ち上げされたときに、反射式センサ35からの検出
光がウエハWのフラット32端面32aに投射する位置
にブラケット36を介在させてハンド22の側壁22a
に取付けられ、制御装置24および図示しない光源体に
それぞれ接続されている。
【0013】このような構成において、ペンシル23
が、上述の如く、移動経路中の点P11‐P12、およびP
31‐P32の各々を移動する間に、ウエハW1を吸着して
持ち上げるので、反射式センサ35からの検出光がウエ
ハW1(W2)のフラット27の端面27aに投射される
とともに、反射式センサ35がこのフラット32の端面
32aで反射される反射光を受光することになり、この
受光した反射光が検出信号として制御装置24に送出さ
れる。これにより、ペンシル23のウエハカセット25
の棚に対する移載サイクルが継続実行される。
【0014】また、ペンシル23が、移動経路中のP21
‐P22を移動する間には、ウエハW2を吸着して持ち上
げないので、反射式センサ35からの検出光がウエハW
2のフラット32端面32aに投射されず、反射式セン
サ35はこのフラット32端面32aで反射される反射
光を受光しないことになり、検出信号が制御装置24に
送出されない。これにより、ペンシル23のウエハの移
載サイクルが中止される。 (2)また、図7および図8
において、37は透過式センサであって、投光器38と
受光器39からなっており、この投光器38と受光器3
9は、ペンシル23を境にして、ペンシル長手方向に直
交する方向にそれぞれ配設されている。40は支持管で
あって、ペンシル23の長手方向に伸びる金属製の管部
40Aとこの管部40Aの一端部に金属製のU字管部4
0Bが一体形成されている。投光器38は、支持管40
のU字管部40Bの先端に取付けられており、この支持
管40中を通る光ファイバ−で図示しない光源体に接続
されている。
【0015】支持管40は、このU字管部40Bに取付
けられた投光器38からの検出光がハンド22の側壁2
2aに向かって、ペンシル23により遮光されることな
く、且つペンシル23がウエハWを吸引して持ち上げた
際には、ウエハWにより上記検出光が遮光されるよう
に、反U字部側をハンド22の側壁22aに片持ち支持
されている。受光器39は、投光器38からの検出光の
光軸線上に位置(ペンシル23を境にしてペンシル長手
方向に直交する方向の投光器38とは逆の位置)して、
ハンド22の側壁22aに取付けられ、制御装置24に
接続されている。
【0016】このような構成において、移動ロボット1
9のペンシル23が、上述の図9の如く、移動経路中の
11‐P12およびP31‐P32を移動する間に、ウエハW
1(W2)を吸着して持ち上げるので、このウエハW
1(W2)により投光器38から受光器39に投射される
検出光が遮光される。これにより、ペンシル23の移載
が継続実行される。
【0017】また、ペンシル23が、移動経路中のP21
‐P22を移動する間にウエハW1を吸着して持ち上げな
いので、受光器39は投光器38からの検出光を受光し
続ける。これにより、ペンシル23のウエハカセット2
5の棚に対するウエハWの移載が中止される。
【0018】このように、ウエハWは、ペンシル23で
吸着されるウエハWの有無を検知しながらウエハカセッ
ト25からボ−ト17への移載が順次行なわれる。
【0019】また、ウエハWの表面処理が行なわれて、
ボ−ト17からウエハカセット25にウエハWを移載す
る際にも上記と同様の手順でペンシル23に吸着される
ウエハWの有無を検出しながら移載が行なわれる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術のウエハ検知装置において、反射式センサを用いてウ
エハの有無を検知するに際しては、ウエハをペンシルで
吸着して持ち上げた時に、ウエハのオリエンテ−ション
フラットが反射式センサの検出光の光軸に対して、直交
する位置に対向しないときには、反射式センサが受光す
る反射光の光量が変わり、また、表面処理されたウエハ
の膜質によっては、オリエンテ−ションフラットの端面
により反射される反射光の光量が変わるため、ペンシル
がウエハを吸着して持ち上げた状態においても、ウエハ
の移載が中止されるという誤動作を生じさせる問題があ
った。
【0021】また、透過式センサを用いてウエハの有無
を検出するに際しては、投光器と受光器との間の光軸を
合わせることが困難であり、また、ウエハカセットおよ
びボ−トの各棚の間隔が極めて挟いためウエハの有無を
検出する位置に透過式センサの投光器を設置するのが困
難であるという問題があり、更に、ペンシルがウエハを
吸着して持ち上げたときには、光ファイバ−を通した金
属製の支持管がウエハに近接することになるので、ウエ
ハに帯電している静電気に影響されて、移動ロボットの
誤動作を誘発し易いとう問題があった。
【0022】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、ペンシルがウエハカセットおよびボ
−トからウエハを吸着して持ち上げる移動動作に無関係
な位置(ウエハを授受する動作)に検知センサを設ける
ことにより、ペンシルに吸着されるウエハの有無を検出
することができるウエハ検知装置を提供することを目的
とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のウエハの検知装置は、所定枚数のウエハを
一定間隔を隔てて各棚に段々に収納可能であって所定位
置にあるステ−ジに対して搬入・搬出されるウエハカセ
ットと、一定枚数のウエハを一定間隔を隔てて各棚に段
々に収納可能であって所定位置から表面処理炉内へまた
はこの逆に移送されるボ−トと、上記ウエハを吸着可能
なペンシルと、上記ペンシルに吸着される上記ウエハを
検出する検知センサと、上記ペンシルを片持ち支持する
移動ロボットとを備え、上記ペンシルは上記ウエハカセ
ットの棚へアプロ−チして若しくは上記ボ−トの棚へア
プロ−チして上記棚に載置されているウエハの有無を上
記検知センサで検出してウエハを上記ウエハカセットか
ら上記ボ−トへ若しくはその逆に移載する移載サイクル
を実行するものにおいて、上記ペンシルは上記ウエハを
吸着する領域に上記棚列方向に貫通する孔を有し、上記
検知センサは、この検出光を上記孔の一方開口から入射
させ、この孔の内面で反射される反射光を他方開口から
出射させて受光する光路を形成したことを特徴とする。
【0024】また、検知センサは、投光器と受光器とか
らなるセンサであって、この投光器は上記孔の入射側の
光路上に設け、この受光器は上記孔の出射側の光路上に
設けたことを特徴とする。
【0025】更に、ペンシルは、上記ウエハを吸着する
際、上記投光器から上記受光器に投射される検出光が上
記ウエハで遮光されたときには上記移載サイクルが継続
実行され、この検出光が上記ウエハで遮光されないとき
には当該移載サイクルを中止して次段の棚にアプロ−チ
することを特徴とする。
【0026】
【作用】上述した本発明のウエハ検知装置では、ペンシ
ルがウエハを吸着する領域内に検知センサを設けること
無く、ペンシルで吸着されるウエハの有無を検出するこ
とができる。
【0027】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
【0028】図1および図2は、前記に示した表面処理
装置システムにおける移動ロボット19のア−ム21端
部に設けられたハンド22の要部拡大図である。
【0029】図1および図2において、ペンシル23
は、ペンシルの長手方向に直交する方向に貫通する孔5
0(φ3mm程度)を有し、この孔50は、ペンシル2
3がウエハWを吸着して持ち上げたときに、ウエハWで
覆われる領域に設けられている。
【0030】透過式センサ37の投光器38は、この投
光器38から発する検出光が孔50の一方の開口から内
周面50aに投射し、この孔50の内周面50aで反射
させて、孔50の他方の開口からペンシル23外に出射
する光路を形成して、ブラケット52を介してハンド2
2の側壁22aに取付けられている。透過式センサ37
の受光器39は、孔50の内周面50aにより反射され
る反射光の光軸線上に位置(ペンシルの長手方向に直交
する方向のペンシル23を境にして投光器38とは逆の
位置)しており、ブラケット53を介在させてハンド2
2の側壁22aに取付けられている。投光器37は図示
しない光源体に、受光器39は制御装置24にそれぞれ
接続されている。
【0031】尚、ペンシル23がウエハWを吸引持ち上
げする時に、図3に示す如く、ペンシル23が、ウエハ
カセット25またはボ−ト17の棚と棚の間に位置した
ときには、ウエハカセット25またはボ−ト17に載置
されているウエハWにより検出光、及び反射光が遮光さ
れない所定の角度を持って、投光器38と受光器39が
ハンド22の側壁22aにそれぞれ設置されている。そ
の他は、従来の技術における構成と同様である。
【0032】このような構成において、以下、ペンシル
23がウエハカセット25からウエハWを吸着して持ち
上げるときに、ウエハWの有無を検出する手順を説明す
る。尚、本実施例におけるペンシル23の移動経路は従
来の技術のものと同一経路を移動するため、以下、従来
の技術の図9と同一の記号を用いて説明する。
【0033】(1)図示しない移載シ−ケンスから開始指
令が移載ロボット19の制御装置24に対して発せられ
ると、ペンシル23は、その待機位置P10からウエハカ
セット25の棚番号NO.1の棚にアプロ−チし、点P10
11‐P12の経路を移動し、P11‐P12を移動する間
に、この棚にウエハWが有るか無いかを透過式センサ3
7で検出する。ペンシル23が、移動経路中のP11‐P
12を移動する間に、この例では、ウエハW1を吸着して
持ち上げるので、図4(A)の如く、透過式センサ37の
投光器38からペンシル23の孔50の内周面50aに
投射される検出光がウエハW1で遮光され、受光器が
「OFF」の状態(ペンシル23の孔50で反射される
反射光を受光しない状態)になる。これにより、受光器
39からの反射光が制御装置24に送出されず、制御装
置24はこの受光器39からの反射光を入力しないこと
を条件として、ペンシル23に対してウエハの移載サイ
クルの継続実行指令を与える。そして、ペンシル23
が、所定経路を移動して、ウエハW1をボ−ト17の棚
番号NO.1の棚に載置する。
【0034】(2)この移載サイクルが終了すると、ペン
シル23は、ウエハカセット25の棚番号NO.2の棚にア
プロ−チし、上述の如く、ペンシル23はP20‐P21
22の移載経路を移動し、P21‐P22を移動する間に、
この棚にウエハW2が有るか無いかを透過式センサ37
でチェックする。この棚にはウエハW2が無いので、図
4(B)に示す如く、透過式センサ37の投光器38から
ペンシル23の孔50の内面50aで検出光が投射さ
れ、透過式センサ37の受光器39が「ON」の状態
(ペンシル23の孔50で反射される反射光を受光し続
ける状態)になる。これにより、制御装置24は、ペン
シル23がP22に到達したときに、ペンシル23に対し
てウエハの移載サイクルの中止指令を与えられる。そし
て、ペンシル23はP22‐P21に下降し、P20からP30
の経路を移動してウエハカセット25の棚番号NO.3の棚
に向かいアプロ−チする。
【0035】(3)次いで、ペンシル23は、P30‐P31
‐P32の経路を移動し、前記と同様P31‐P32を移動す
る間に、この棚にウエハW2が有るか無いかを透過式セ
ンサ37でチェックする。この例では、ウエハカセット
25の棚番号NO.3の棚にウエハW1があるので、ペンシ
ル23は、このウエハW2を吸着して棚から持ち上げ
て、上記の如く、このウエハの移載サイクは継続実行さ
れるので、そのまま所定経路を移動して、ウエハWをボ
−ト17の棚番号NO.2の棚に載置する。
【0036】このようにして、上述の如く、ペンシル2
3で吸着して持ち上げられるウエハWを検知しながらウ
エハカセット25からボ−ト17への移載が順次行なわ
れる。また、ウエハWの表面処理が行なわれて、ボ−ト
17からウエハカセット25にウエハWを移載する際に
も上記と同様の手順でウエハWの有無を検出しながら移
載が行なわれる。
【0037】このように、本発明の実施例によれば、投
光器38からの検出光は、ペンシル23に設けられてい
る孔50の内面50aに投射して、この孔50の内面5
0aで反射される反射光を受光器39で受光する光路を
形成し、ペンシル23に吸着されるウエハWがこの検出
光を遮光するか否かにより、即ち、ウエハWに直接検出
光を投射して、そのウエハWで反射される反射光を受光
するものでないので、ペンシル23に吸着されるウエハ
Wの位置関係、表面処理されたウエハWの膜質により反
射される反射光の光量に影響されることなく、常に、受
光器39が受光する反射光の光量が一定状態となり、ペ
ンシル23に吸着されるウエハWの有無を確実に検出す
ることができる。
【0038】また、投光器38および受光器39は、ペ
ンシル23がウエハWを吸着して持ち上げる移載動作に
関係のない移載ロボット19のハンド22に取付けてあ
るので、ペンシル23がウエハカセット25からウエハ
Wを持ち上げる際に、投光器38および受光器39がウ
エハカセット25の棚等に接触して破損することがなく
なり、更に、ウエハWの帯電している静電気による影響
もなくなる。
【0039】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のウエハ検
知装置によれば、ペンシルがウエハを吸着する位置とは
無関係の位置から検知センサの検出光をペンシルのウエ
ハを吸着する領域内の孔に投射し、この孔により反射さ
れる反射光を受光する光路を形成しているので、従来の
如く、ウエハに直接に検出光を投射して、そのウエハで
反射される反射光を受光してウエハの有無を検出するに
比して、受光する反射光が一定光量となり、確実にウエ
ハの有無を検出することができるとともに、受光する反
射光の光量の相違による移載ロボットの誤動作も防止す
ることができる。
【0040】また、検知センサは、ペンシルの移載作動
と関係のない位置に設けられているので、例えば、ペン
シルがウエハを吸着して持ち上げたときにこのウエハに
帯電されている静電気等による影響を受けることがない
ので、移載ロボットの誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としてのウエハ検知装置を示
す上面拡大図である。
【図2】本発明の一実施例としてのウエハ検知装置を示
す側面拡大図である。
【図3】図1および図2の実施例において、ペンシルが
ウエハカセットの棚に位置した時の状態を示す側面拡大
図である。
【図4】図1および図2の実施例において、ペンシルが
ウエハカセットからウエハを吸着した状態を示す側面拡
大図である。
【図5】従来技術の第1のウエハ検知装置を示す上面拡
大図である。
【図6】従来技術の第1のウエハ検知装置を示す側面拡
大図である。
【図7】従来技術の第2のウエハ検知装置を示す上面拡
大図である。
【図8】従来技術の第2のウエハ検知装置を示す側面拡
大図である。
【図9】ペンシルの移載経路を示す図である。
【図10】ボ−トの構造を示す縦断面図である。
【図11】ボ−トの構造を示す上面図である。
【図12】ウエハカセットの構造を示す縦断面図であ
る。
【図13】ウエハカセットの構造を示す上面図である。
【図14】表面処理装置のシステムを示す矢視図であ
る。
【図15】図14における表面処理装置の細部を示す縦
断面図である。
【符号の説明】
10 縦型反応炉(表面処理炉) 17 ボ−ト 19 移載ロボット 23 ペンシル 25 ウエハカセット 26 ステ−ジ 33 検知センサ 37 透過式センサ 38 投光器 39 受光器 50 孔 50a 孔内面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定枚数のウエハを一定間隔を隔てて各棚
    に段々に収納可能であって所定位置にあるステ−ジに対
    して搬入・搬出されるウエハカセットと、一定枚数のウ
    エハを一定間隔を隔てて各棚に段々に収納可能であって
    所定位置から表面処理炉内へまたはこの逆に移送される
    ボ−トと、上記ウエハを吸着可能なペンシルと、上記ペ
    ンシルに吸着される上記ウエハを検出する検知センサ
    と、上記ペンシルを片持ち支持する移動ロボットとを備
    え、上記ペンシルは上記ウエハカセットの棚へアプロ−
    チして若しくは上記ボ−トの棚へアプロ−チして上記棚
    に載置されているウエハの有無を上記検知センサで検出
    してウエハを上記ウエハカセットから上記ボ−トへ若し
    くはその逆に移載する移載サイクルを実行するものにお
    いて、 上記ペンシルは上記ウエハを吸着する領域に上記棚列方
    向に貫通する孔を有し、上記検知センサは、この検出光
    を上記孔の一方開口から入射させ、この孔の内面で反射
    される反射光を他方開口から出射させて受光する光路を
    形成したことを特徴とするウエハ検知装置。
  2. 【請求項2】検知センサは、投光器と受光器とからなる
    センサであって、この投光器は上記孔の入射側の光路上
    に設け、この受光器は上記孔の出射側の光路上に設けた
    ことを特徴とする請求項1記載のウエハ検知装置。
  3. 【請求項3】ペンシルは、上記ウエハを吸着する際、上
    記投光器から上記受光器に投射される検出光が上記ウエ
    ハで遮光されたときには上記移載サイクルが継続実行さ
    れ、この検出光が上記ウエハで遮光されないときには当
    該移載サイクルを中止して次段の棚にアプロ−チするこ
    とを特徴とする請求項1および請求項2記載のウエハ検
    知装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577382B2 (en) 1997-12-03 2003-06-10 Nikon Corporation Substrate transport apparatus and method
KR100516367B1 (ko) * 1996-07-15 2005-11-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 웨이퍼위치에러검출및보정시스템

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KR100516367B1 (ko) * 1996-07-15 2005-11-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 웨이퍼위치에러검출및보정시스템
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