JPH0794572A - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JPH0794572A
JPH0794572A JP5261671A JP26167193A JPH0794572A JP H0794572 A JPH0794572 A JP H0794572A JP 5261671 A JP5261671 A JP 5261671A JP 26167193 A JP26167193 A JP 26167193A JP H0794572 A JPH0794572 A JP H0794572A
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unit
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JP5261671A
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Tsutomu Kamiyama
勉 上山
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小さなフットスペースで効率的に基板を処理
することができる基板処理装置を提供する。 【構成】 メインロボット101がインデクサロボット
20の搬送路24まで進入可能にするとともに、基板受
渡位置26を前記搬送路24上でかつ基板処理部30が
配列された列の延長線上に配置する。 【効果】 第1の基板搬送装置は回転動作等の複雑な制
御を必要としない上に、基板受渡位置のスペースと第2
の基板搬送装置の搬送路のスペースを共通にでき、全体
のフットスペースが縮小できる。したがって、駆動機構
および制御が簡易になるとともに、直線搬送により搬送
時間を短縮して効率的な基板処理が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハや液晶
用ガラス角型基板などの基板(以下、単に「基板」とい
う)を搬送して処理する基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より周知のように、液晶基板や半導
体ウエハなどの精密電子基板の製造プロセスにおいて
は、例えば洗浄処理部,熱処理部等の複数の単位処理部
が一定に配置され、基板搬送ロボットによって基板をそ
れらの処理部間を所定の搬送順序で搬送しつつ、各処理
部に出入れして一連の処理が行われるようになってい
る。
【0003】このような基板搬送を伴う基板処理装置と
しては、例えば特開平5−13551号公報に記載され
たものがある。当該基板処理装置は、カセット載置台に
載置されたウエハカセットから第1のウエハピンセット
によりウエハを取り出し、第1の搬送路を移動してセン
タリングガイド位置で回転し、当該ウエハを前記センタ
リングガイドに設置する。このセンタリングガイドに設
置されたウエハは第2のウエハピンセットにより保持さ
れて第2の搬送路を移動し、各基板処理ユニットに搬送
されるようになっている。この第2のウエハピンセット
が移動する第2の搬送路は前記第1の搬送路とT字型に
直交して形成されるとともに、各基板処理ユニットは第
2の搬送路の両側に配置されており、第2のウエハピン
セットは、第2の搬送路の所定位置で回転し当該ウエハ
を所定の基板処理ユニットに出入れするようになってい
る。
【0004】このような従来の基板処理装置において
は、各ウエハピンセットの回転動作が必須となるが、基
板搬送装置において回転動作を伴うと、機構および制御
が複雑にならざるを得ず、また、上記のような軽量なウ
エハの搬送する場合はまだしも、大型の液晶基板を搬送
する場合には、機構面や遠心力の発生などの諸点からそ
の回転速度を低速にせざるを得ない。そのため、基板処
理プロセスにおいて基板搬送にかかる時間が増大する結
果となる。
【0005】上述の従来例によれば、第2のウエハピン
セットについて頻繁に各基板処理ユニットに出入動作す
る必要があるため、この工程に回転動作が介在すること
はタクトタイムの遅延をさらに顕著なものにしてしま
い、基板処理の効率化に反する。
【0006】この点を解消するため、図8のような構成
の基板処理装置200が考えれられる。同図は、当該基
板処理装置200の平面構成図であって、インデクサロ
ボット220は、複数の基板カセット211を載置した
基板収納部210からハンド221で基板を取り出し、
第1の搬送路222を移動して2点鎖線の位置に来る
と、ハンド221を180度回転させて当該基板を基板
受渡位置223にあるピン棚224上に載置する。する
と、メインロボット230が、上記第1の搬送路と直交
して形成された第2の搬送路232を移動してきて上記
基板受渡位置223の前で停止し、ピン棚224に載置
された基板をハンド231で保持し、第2の搬送路23
2を移動して基板処理部240に配列された所定の基板
処理ユニット241〜244に当該基板を出入れするよ
うになっている。このような構成によればメインロボッ
ト230は回転動作を伴わないので、機構上も簡易にな
るとともに搬送時間を大幅に短縮できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8の
ような構成によりメインロボット230の回転動作を回
避できるものの、基板処理ユニット241〜244と並
んで、基板受渡位置223を別途設ける必要があり、そ
の分だけ基板処理装置200が占める面積(フットスペ
ース)が大きくなることになる。
【0008】例えば、大型の液晶基板を処理する場合、
基板受渡位置223に必要な幅w1はおよそ80cmで
あって、それだけ余分な幅が必要となる。また、1点鎖
線に示すように基板処理装置200の右側にさらに露光
装置260を付設する場合には、基板を当該露光装置2
60に設置するためのインターフェースロボット250
が必要となり、このインターフェースロボット250が
移動する第3の搬送路251の他に、メインロボット2
30の保持する基板を上記インターフェースロボット2
50に引き渡すための第2の基板受渡位置252をさら
に設けなければならず、この場合にはその幅w2がさら
に余分に必要なため、上述の幅W1と合せて合計160
cmも幅が増大する結果となる。
【0009】基板の生産性の向上は、単位面積当たりの
製造量の増大をも要請しており、基板処理装置のフット
スペースをできるだけ小さくすることが望まれている
が、図8に示す基板処理装置200の構成では上述のよ
うに基板受渡位置の幅w1,w2だけ余分に必要とな
り、上述の生産性の要請に応えることができない。
【0010】本発明は、上述のような問題を解消するた
めになされたもので、簡易な構成により、フットスペー
スを最小にしながら、効率的に基板を処理することがで
きる基板処理装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る基板処理装置は、複数の基板処理部が
配列された基板処理列と、該基板処理列に沿った基板搬
送方向に基板を搬送し、各基板処理部との間で基板の受
け渡しを行う第1の基板搬送装置と、第1の基板搬送装
置の基板搬送方向と交差する方向に基板を搬送し、第1
の基板搬送装置との間で基板の受け渡しを行う第2の基
板搬送装置とを有し、第2の基板搬送装置が基板搬送の
ために移動する搬送路内に、第1の基板搬送装置を進入
可能とするとともに、該搬送路上でかつ基板処理列の延
長線上に、第2の基板搬送装置と第1の基板搬送装置と
の間で基板の受け渡しを行う基板受渡位置を配置してい
る。
【0012】
【作用】この発明によれば、第2の基板搬送装置の搬送
路内に、第1の基板搬送装置を進入可能とするととも
に、基板受渡位置を上記搬送路上でかつ基板処理列の延
長線上に配置しているので、第1の基板搬送装置は回転
動作等の複雑な制御を必要としない上に、基板受渡位置
のスペースと第2の基板搬送装置の搬送路のスペースを
共通にでき、全体のフットスペースが縮小できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る基板処理装置の一実施例
を図面を参照にしながら説明するが、これにより本発明
の技術的範囲が、限定されるものではない。
【0014】A.基板処理装置全体の構成
【0015】図1は、露光装置を備えた基板処理装置の
一実施例を示す平面配置図であり、図2は、図1を(+
Y)方向から見たときの正面図である。この基板処理装
置1は、基板に一連の処理を施すための装置である。
【0016】なお、この図1および以下の各図において
は、床面に平行な水平面をX−Y面とし、鉛直方向をZ
方向とする3次元直角座標系X−Y−Zが定義されてい
る。また、(+X)方向と(−X)方向とを区別しない
場合には単に「X方向」と呼ぶ(YおよびZについても
同様)。
【0017】基板処理装置1は、大きく分けて、基板収
納部10、インデクサロボット搬送部20、基板処理部
30、インターフェースロボット搬送部40、基板一時
保管部50、露光部60、及び、メインロボット搬送部
100からなる。
【0018】基板収納部10には収納棚11、12(図
2)上に所定枚数の基板Wが収納されたカセット13が
図示しないカセット搬送ロボットにより載置されてい
る。
【0019】インデクサロボット搬送部20には、ハン
ド23を有する公知のインデクサロボット21がレール
22に支持されて、搬送路24をY方向に移動可能なよ
うになっている。搬送路24における基板受渡位置26
には2段のピン棚25が配設され、基板Wが水平に載置
される。なお、図8の構成では基板受渡位置223に2
方向(第1の搬送路222と第2の搬送路232方向)
から基板Wを出入れするようになっていたので、当該ピ
ン棚224の構造はやや複雑にならざるを得なかった
が、本実施例によると(+Y)方向の一方向から基板W
を出入れできるのでピン棚25の構成を容易にできると
いう副次的な効果がある。
【0020】基板処理部30は上下2段に分けて平行配
列されており(図2)、上段の基板処理ユニット31〜
33と、下段の基板処理ユニット34〜36とからなっ
ている。上段には例えば加熱装置HP1,HP2を積層
配置した加熱処理部31,第1密着強化ユニットAP
1,第2密着強化ユニットAP2からなる密着強化処理
部32,冷却装置CP1,CP2を積層配置した冷却処
理部33が配設され、一方、下段にはスピンコータSC
を備えたレジスト塗布部34と、2つのスピンスクラバ
SS1 ,SS2 からなる洗浄処理部35およびスピンド
ライヤSDを備えた回転乾燥部36がX方向に配列され
る。
【0021】インターフェースロボット搬送部40に
は、上述のインデクサロボット搬送部20と同様、ハン
ド43を有するインターフェースロボット41がレール
42に支持されて、搬送路44をY方向に移動するよう
になっている。搬送路44の基板受渡位置46には2段
のピン棚45が配設され、基板Wが水平に載置される。
【0022】ピン棚45のさらに上方には、基板一時保
管部50が設けられ、カセット51、52が設置され
る。
【0023】本実施例ではインターフェースロボット搬
送部40に隣接して露光部60が配設されており、イン
ターフェースロボット41により基板Wの供給を受け
て、当該基板Wに所定の露光パターンを形成する。
【0024】基板処理部30の前面には、基板受渡位置
26の2段ピン棚25から基板Wを受け取って、各基板
処理ユニット31〜36に基板Wを搬送するためのメイ
ンロボット搬送部100が形成されており、メインロボ
ット101が搬送路102をX方向に移動可能に配設さ
れる。
【0025】B.メインロボットの構成
【0026】メインロボット101は、水平移動機構1
10と垂直アーム機構120、水平アーム機構140、
基板を載置するハンド150a,150b、及び上記水
平アーム機構140、ハンド150a,150bを収納
可能なハウジング131とを備えている。
【0027】図3は、図2のI−I位置から(−X)方
向に見た側面構造図であり、図4はメインロボット10
1のみの斜視図である。メインロボット搬送部100の
基台部には、X方向に伸びるレール111が配設され、
このレール111の上に移動基台112が内蔵の車輪を
介して載置される。この移動基台112は、図示しない
駆動手段によりX方向に移動されるようになっており、
これにより水平移動機構110が形成される。この移動
基台112に垂直に支持された支柱113の上部には、
垂直アーム機構120が取り付けられ、この垂直アーム
機構120によってハウジング131が上下移動される
べく支持される。
【0028】ハウジング131はY方向の両端が開口し
た中空のボックス(図4参照)であり、その内部には水
平Y方向に屈伸可能な水平アーム機構140が収容され
ており、その先端には、上下2段にハンド150a,1
50bが連結されている。
【0029】垂直アーム機構120は実質的に等長の2
本のアーム121,122を備えており、このうちの第
1のアーム121の端部がモータ123に連結されると
ともに、第2のアーム122の端部124はハウジング
131に連結されている。
【0030】垂直アーム機構120はいわゆるスカラロ
ボット機構とされており。このため、モータ123が回
転するとそれぞれのアーム121,122がそれぞれ矢
印θ1、θ2方向に回転し、ハウジング131がその姿
勢を維持しつつをZ方向に並進する(矢印E1)。モー
タ123の回転方向を切り換えることにより、ハウジン
グ131のZ方向における並進の向きが(+Z)方向か
ら(−Z)方向に、または(−Z)方向から(+Z)方
向に逆転する。
【0031】なお、図示が省略されているが、垂直アー
ム機構120と同じ構造を有する別の垂直アーム機構が
ハウジング131の反対側に設けられ、水平X方向に延
びる連結材(図示省略)によって垂直アーム機構120
と連結されている。このため、モータ123の駆動力は
連結材を介して反対側の垂直アーム機構にも伝達され、
ハウジング131は両端で支持されつつ、姿勢を変えず
にZ方向に変位する。
【0032】ハウジング131の中には水平アーム機構
140が設けられている。図5は、図4において、水平
アーム機構140を収縮してハンド150a,150b
をハウジング131内に収納したときの内部の様子示す
平面図である。同図に示すように、水平アーム機構14
0は、実質的に長さの等しい2本のアーム141,14
2を備えており、第1のアーム141は連結位置143
においてモータ133に連結されている。また、第2の
アーム142の先端はハンド間隔駆動ユニット160を
介してハンド150a,150bに連結されている。
【0033】この水平アーム機構140もまた、スカラ
ロボット機構として構成されており、モータ133を回
転させるとアーム141,142は矢印α1,α2方向
にそれぞれ旋回し、ハンド150a,150bはその姿
勢を維持しつつY方向に並進する(矢印E2)。ハンド
150a,150bが(+Y)方向に並進するとハンド
150a,150bはハウジング131から外部に露出
して基板処理部内に到達する。また、(−Y)方向に並
進するとハンド150a,150bはハウジング131
内に収容される。
【0034】ハンド間隔駆動ユニット160は公知のア
クチュエータ機構や、カム機構などによって構成され、
ハンド150a,150bの水平間隔を調節する作用を
有する。このような1個の水平アーム機構140に対し
て、間隔の調節できる2つのハンド150a,150b
(以下「1アーム2ハンド機構」という。)を有するこ
とにより、基板処理部30における基板Wの交換動作を
効果的に行なうことができる。このことを図6を参照に
して説明する。同図は、メインロボット101を用い
て、例えばホットプレートHPなどの基板処理ユニット
300への基板を交換する要領を示す模式図である。基
板処理ユニット300には、移動機構101との間で基
板の受渡しを行うための、上下2段構造のピン棚310
a、310bが設けられている。ピン棚310a、31
0bは、処理を施す際に基板Wを設置すべき所定位置と
の間で基板の受渡しを行い得る構造を備えている。移動
機構101が有する1対のハンド150a、150bの
間隔は、上述のハンド間隔駆動ユニット160を作動さ
せることにより、1対のピン棚310a、310bの間
隔に比べて狭く調節することも、広く調節することも可
能なようになっている。
【0035】基板処理ユニット300においてまだ処理
されていない基板(以下、「未処理基板」という)Wb
を下側ハンド150bに載置したメインロボット101
が、基板処理ユニット300の正面で停止すると(図6
(a))、ハンド150a、150bの間隔を狭くした
状態(間隔d1)で水平アーム機構140が(+Y)方
向に伸張して、ハンド150a、150bを基板処理ユ
ニット300の中に挿入する。このとき、ハンド150
a、150bの高さは、ピン棚310aとピン棚310
bの中間に位置するようになっており、上側ハンド15
0aは基板処理ユニット300において既に処理された
基板(以下、「処理済み基板」という)Waの下方にあ
り、ピン棚310bは未処理基板Wbの下方にある(図
6(b))。
【0036】続いて、ハンド間隔駆動ユニット160を
駆動して、ハンド150a、150bの間隔が、ピン棚
310a、310bの間隔より大きな間隔d2になるよ
うに拡張する(図6(c))。この拡張の過程で、処理
済み基板Waは上側ハンド150aに下方からすくい取
られ、未処理基板Wbはピン棚310bに載置される。
すなわち、処理済み基板Waはピン棚310aから上側
ハンド150aへ移り、未処理基板Wbは下側ハンド1
50bからピン棚310bへ移る。
【0037】次に、水平アーム機構140を(−Y)方
向に収縮させることにより(図6(d))、ハンド15
0a、150bと共に、処理済み基板Waがハウジング
131内に収納される。
【0038】このように1アーム2ハンド機構によって
基板処理部内の基板Wの交換動作を水平アーム機構14
0の一回の伸縮動作により同時に行なうことができ、大
変効果的である。
【0039】また、上述のように基板Wはハウジング1
31内に収納された状態で、他の基板処理ユニットに、
水平移動機構110もしくは垂直アーム機構120によ
り搬送され、基板Wはハウジング131の壁により移動
方向の気流の流れと遮断されているので、当該気流の影
響がハウジング131内部までおよびにくく、基板Wを
高速で搬送しても基板Wが発生する気流の影響をほとん
ど受けないという効果がある。
【0040】C.各基板搬送ロボットの動作
【0041】図1、図2を参照にして以下各基板搬送ロ
ボットの動作を説明する。まず、インデクサロボット2
1は、基板収納部10のカセット13から基板処理部3
0においてまだ処理されていない基板Wを取り出し、そ
の基板Wを基板受渡位置にあるピン棚25の上段に載置
した後、ハンド23を下降させてピン棚25の下方に潜
り込むようにして移動する。
【0042】メインロボット101は、ハンド150b
に基板処理部30において既に処理された基板Wを載置
した状態で搬送路102の一番左端に移動してピン棚2
5の正面で停止し、図6で説明したのと同様の動作で、
ピン棚25の上段に載置した、基板処理部30において
まだ処理されていない基板Wをハンド150aで受け取
り、同時にハンド150bの基板処理部30において既
に処理された基板Wをピン棚25の下段に載置する。
【0043】基板処理部30においてまだ処理されてい
ない基板Wを受け取ったメインロボット101は搬送路
102を(+X)方向に移動し、所定の基板処理ユニッ
ト31〜36の前で停止して当該基板Wを基板処理ユニ
ット31〜36内に順次出入れしていく。また、メイン
ロボット101により基板Wを露光部60に搬送すると
きは、インターフェースロボット41を(+Y)方向に
移動して基板受渡位置46のピン棚45の下方に潜り込
ませるとともに、メインロボット101をピン棚45の
正面まで移動させて水平アーム機構140の伸縮動作に
よりハンド150a,150bを移動し、前記基板受渡
位置26での動作と同じくピン棚45への、露光部60
においてまだ処理されていない基板(以下、「未露光基
板」という)Wの載置と露光部60において既に処理さ
れた基板(以下、「露光済み基板」という)Wの受取の
動作を行なう。露光済み基板Wを保持するとメインロボ
ット101は、(−X)方向に後退し、インターフェー
スロボット41がピン棚45の下方から(−Y)方向に
移動して出てきて、ピン棚45からハンド43により当
該未露光基板Wを受け取り、90度右方向に回転して、
露光部60に引き渡す。また、インターフェースロボッ
ト41は露光済みの基板Wを露光部60から受け取っ
て、ピン棚45に載置するか、もしくは一時保管部50
のカセット51、52のいずれかに一時的に収納して、
次の未露光基板Wが搬送されるまで待機する。
【0044】このようにして、メインロボット101
が、インデクサロボット21およびインターフェースロ
ボット41の各搬送路24、44に進入可能とするとと
もに、各基板受渡位置を当該搬送路のメインロボット1
01の進入してこない位置に設け、メインロボットによ
る基板受渡の際には、インデクサロボット21、インタ
ーフェースロボット41は、当該基板受渡位置の下方に
退避可能にすることにより、フットスペースを最小にし
た合理的な基板処理装置を得ることができる。
【0045】なお、上述の実施例においては、メインロ
ボット101が1アーム2ハンド機構を有しているた
め、それに対応してインデクサロボット搬送部20にお
けるピン棚25を2段に形成したが、下方のピン棚を排
し、図7に示すように下方の基板Wをインデクサロボッ
ト21のハンド23で兼用させることも可能である。も
ちろんこの際、インデクサロボット21のハンド23と
メインロボット101のハンド150bが交錯しないよ
うに、両者の爪幅を異なる幅にするか、入れ違いになる
ようにメインロボット101でハンド150bの挿入位
置を調整する必要がある。
【0046】このようにしてインデクサロボット21の
ハンド23をピン棚に兼用すると、メインロボット10
1のハンドが1アーム1ハンド機構である場合には、上
方のピン棚25も不要となる。以上のことは、インター
フェースロボット搬送部40におけるピン棚45につい
ても同様にいえる。
【0047】また、上述の実施例では、基板処理装置1
においてメインロボット101を1台だけしか設置して
いないが、レール111に平行にもう1本のレースを設
置して同様なメインロボットを設置し、それぞれX方向
における搬送箇所を分担することにより一層効率的な基
板搬送を可能にすることができる。
【0048】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第2
の基板搬送装置の搬送路内に、第1の基板搬送装置を進
入可能とするとともに、基板受渡位置を上記搬送路上で
かつ基板処理列の延長線上に配置しているので、第1の
基板搬送装置は回転動作等の複雑な制御を必要としない
上に、基板受渡位置のスペースと第2の基板搬送装置の
搬送路のスペースを共通にでき、全体のフットスペース
が縮小できる。したがって、駆動機構および制御が簡易
になるとともに、直線搬送により搬送時間を短縮して効
率的な基板処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる基板処理装置の一実施例を示
す平面配置図である。
【図2】図1の基板処理装置を(+Y)方向から見たと
きの正面図である。
【図3】図1のI−I位置から(−X)方向に見た側面
構造図である。
【図4】メインロボットの斜視図である。
【図5】メインロボットのハウジング内部の様子を示す
平面図である。
【図6】メインロボットのハンドで基板を交換する様子
を示す図である。
【図7】基板受渡位置においてインデクサロボットのハ
ンドによってピン棚の代用をする場合の斜視図である。
【図8】本発明の前提となる基板処理装置の平面構成図
である。
【符号の説明】
1 基板処理装置 10 基板収納部 20 インデクサロボット搬送部 24,44,102 搬送路 26,46 基板受渡位置 30 基板処理部 40 インターフェースロボット搬送部 50 基板一時保管部 60 露光部 100 メインロボット搬送部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 21/304 341 C 361 S

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の基板処理部が配列された基板処理
    列と、 該基板処理列に沿った基板搬送方向に基板を搬送し、各
    基板処理部との間で基板の受け渡しを行う第1の基板搬
    送装置と、 第1の基板搬送装置の基板搬送方向と交差する方向に基
    板を搬送し、第1の基板搬送装置との間で基板の受け渡
    しを行う第2の基板搬送装置とを有し、 第2の基板搬送装置が基板搬送のために移動する搬送路
    内に、第1の基板搬送装置を進入可能とするとともに、 該搬送路上でかつ基板処理列の延長線上に、第2の基板
    搬送装置と第1の基板搬送装置との間で基板の受け渡し
    を行う基板受渡位置を配置したことを特徴とする基板処
    理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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