JPH11150078A - 縦型熱処理炉 - Google Patents
縦型熱処理炉Info
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- JPH11150078A JPH11150078A JP33246197A JP33246197A JPH11150078A JP H11150078 A JPH11150078 A JP H11150078A JP 33246197 A JP33246197 A JP 33246197A JP 33246197 A JP33246197 A JP 33246197A JP H11150078 A JPH11150078 A JP H11150078A
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- treatment furnace
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Abstract
衝突することによるウェーハ・ボートの破損やウェーハ
の破損を発生させない縦型熱処理炉を提供すること。 【解決手段】 ローディング・アンローディング室11
の後扉14に覗き窓ガラス66を嵌め込み、光レーザ式
変位センサ60のセンサ・ヘッド61を取り付ける。ウ
ェーハ・ボート31の支持棒37の上端面板35の側縁
面の一点を測定点Pとして、センサ・ヘッド61の投光
部62から測定点Pに向けてほぼ垂直に光レーザを投光
し、その反射を受光する受光部63での受光量の変化に
よって、移載ロボット40のアーム41の衝突等によっ
て生起するウェーハ・ボート31の傾きや位置ずれを微
小な段階で検出し、ウェーハ・ボート31が破損される
前に移載ロボット40の駆動を停止させる。
Description
るものであり、更に詳しくは、内部のウェーハ・ボート
の傾き、位置ずれの検出手段を備えた縦型熱処理炉に関
するものである。
伴う、酸化、拡散、減圧CVD、ないしはアニール等の
プロセスにおいては、生産効率の向上、清浄度の向上、
装置の小型化等の見地から縦型熱処理炉が広く採用され
ている。
示す部分破断側面図である。すなわち、従来例の縦型熱
処理炉2は、図4において断面を示した熱処理炉本体1
0と、これに組み合わされた移載ロボット40、カセッ
ト棚50から構成されている。
ローディング室11とプロセス室21とが、ローディン
グ・アンローディング室11を下にし、中間リング25
を介して上下方向に配置されており、それらの内部にお
いて、ウェーハ・ボート31がローディング・アンロー
ディング室11とプロセス室21との間を昇降するよう
になっている。なお、中間リング25には仕切弁が設け
られる場合もある。
は、図示しない機構によって昇降されるボート・エレベ
ータ12にウェーハ・ボート31が設置されている。す
なわち、ボート・エレベータ12にウェーハ・ボート3
1の台座32が固定され、その上に設けた断熱筒34に
は、上下の端面板35、36と共に、支持棒37が立設
されている。そして、支持棒37に形成されている溝に
多数枚のウェーハWが水平に支持されるようになってい
る。なお、台座32の上面はシール板33となってい
る。また、ローディング・アンローディング室11の移
載ロボット40側の側壁にはウェーハWを出し入れする
ための図示を省略した扉を有する開口13が形成され、
その反対側にはメンテナンス等に使用される後扉14が
設けられている。
ヒータ24を埋め込んだ外套22に囲われて内部にプロ
セス・チューブ23が設けられている。プロセス・チュ
ーブ23の下端は開口されており、ウェーハ・ボート3
1がローディングされ、アンローディングされる。すな
わち、ボート・エレベータ12が上昇されてウェーハ・
ボート31が中間リング25を通ってプロセス・チュー
ブ23内へ挿入されて上昇位置に至り、シール板33が
中間リング25の下端面に当接すると、プロセス・チュ
ーブ23がローディング・アンローディング室11と隔
離される。なお、拡散炉や減圧CVD炉のような縦型熱
処理炉の場合には、図示せずとも、プロセス・チューブ
23に真空排気ラインが接続されるが、酸化やアニール
用の縦型熱処理炉においても真空排気ラインの接続され
ることが多い。
れており、アーム41はカセット棚50と、ローディン
グ・アンローディング室11内の下降位置にあるウェー
ハ・ボート31との間を往復して、ウェーハWをカセッ
ト棚50からウェーハ・ボート31へ、またウェーハ・
ボート31からカセット棚50へ移載する。従って、4
段のカセット棚50およびウェーハ・ボート31の支持
棒37の上下位置に応じてアーム41の高さを調整し得
るように、移載ロボット40にはアーム41の昇降機構
42が設けられている。
40のアーム41がカセット棚50に収容されているウ
ェーハWを1枚または複数枚毎に取り出し、ローディン
グ・アンローディング室11の開口16から挿入されて
前進し、ローディング・アンローディング室11に下降
されているウェーハ・ボート13の支持棒37に載置す
る。次いでウェーハ・ボート31がボート・エレベータ
12によってローディング・アンローディング室11か
らプロセス・チューブ23内へ上昇され、シール板33
が中間リング25の下端面に当接してプロセス・チュー
ブ23を密閉する。同時に、プロセス・チューブ23は
加熱ヒータ24によって加熱され、必要な場合には減圧
されて、熱処理が行なわれる。
ボート・エレベータ12によってローディング・アンロ
ーディング室11へ下降される。そして、移載ロボット
40のアーム41がローディング・アンローディング室
11の開口16から挿入され、ウェーハ・ボート31の
支持棒37に載置されている熱処理の完了したウェーハ
Wを1枚または複数枚毎に取り出してカセット棚50へ
戻す。縦型熱処理装置2においては、このような熱処理
のサイクルが繰り返される。
置2は上記のように構成され作用するが、移載ロボット
40のアーム41がウェーハWをウェーハ・ボート31
の支持棒37へ載置する時に、ウェーハWに割れがある
と、アーム41がウェーハ・ボート31、特にその支持
棒37に衝突して、ウェーハ・ボート31やウェーハW
を破損するということがあるので、従来の縦型熱処理装
置2では、アーム41がウェーハ・ボート31の支持棒
37と衝突した時点で、移載ロボット40が受ける衝突
の反力を機械的に検出し、移載ロボット40の駆動を停
止させるようにしている。しかし、その反力を受ける時
の機械的な摩擦抵抗によって、また衝突した時の反力の
方向によって、衝突を検出することができず、ウェーハ
・ボート31やウェーハWを破損してしまうという問題
があった。
した後にアーム41が戻る時や、熱処理が完了したウェ
ーハWをアーム41が支持棒37から取り出して戻る時
に、何らかの原因によってアーム41が支持棒37を引
っ掛けてウェーハ・ボート31や載置されているウェー
ハWを破損する場合もある。
ロボットのアームが衝突し、また引っ掛けても、ウェー
ハ・ボートの微小な傾きや位置ずれを瞬時に検出して、
ウェーハ・ボートやウェーハが破損される前に、移載ロ
ボットの駆動を停止させることができる縦型熱処理炉を
提供することを課題とする。
求項1の構成によって解決される。すなわち、請求項1
の縦型熱処理炉は、ローディング・アンローディング室
と、その直上の軸心を直立させ下端を開口された熱処理
用のプロセスチューブと、前記ローディング・アンロー
ディング室と前記プロセスチューブとの間をウェーハを
載置して昇降するウェーハ・ボートとからなり、プロセ
ス・チューブ内のウェーハ・ボートの上昇位置でウェー
ハが熱処理され、ローディング・アンローディング室内
のウェーハ・ボートの下降位置でウェーハが載置され、
また熱処理の完了したウェーハが取り出される熱処理炉
本体を備えた縦型熱処理炉において、ウェーハを載置
し、ウェーハを取り出す移載ロボットのアームが前進時
にウェーハ・ボートに衝突したり、後退時にウェーハ・
ボートを引っ掛けることによって生起するウェーハ・ボ
ートの傾きや位置ずれを微小な段階で瞬時に検出する変
位センサがローディング・アンローディング室に取り付
けられており、変位センサがウェーハ・ボートの傾きや
位置ずれを検出すると移載ロボットの駆動を停止させる
ようにした縦型熱処理炉である。
サがウェーハ・ボートの上半部ないしは頂部に設定した
測定点に対応する高さ位置においてローディング・アン
ローディング室の側壁部分に取り付けられた請求項1の
縦型熱処理炉である。
・ボートの測定点における少なくとも10μm〜1mm
の範囲内の傾きや位置ずれを検出し得る変位センサが取
り付けられた請求項1または請求項2の縦型熱処理炉で
ある。
ヘッドが所定の間隔に設けられた光レーザの投光部と受
光部とを有し、投光部からウェーハ・ボートの測定点に
ほぼ垂直に投光される光レーザの反射を受光する受光部
の受光量の変化によってウェーハ・ボートの傾きや位置
すれを検出する光レーザ式変位センサを備えた請求項1
から請求項3までの何れかの縦型熱処理炉である。
ボットのアームがウェーハ・ボートに衝突することによ
る、またウェーハ・ボートを引っ掛けることによるウェ
ーハ・ボートの傾きや位置ずれを微小な段階で瞬時に検
出し得るので、ウェーハ・ボートやウェーハが破損する
に至るまでの間に移載ロボットの駆動を停止させること
ができる。
理炉は、ローディング・アンローディング室と、その直
上に設けられ軸心を直立させて下端を開口させた熱処理
用のプロセスチューブと、ウェーハを載置してローディ
ング・アンローディング室とプロセスチューブとの間を
昇降するウェーハボートからなり、プロセス・チューブ
内のウェーハ・ボートの上昇位置でウェーハが熱処理さ
れ、ローディング・アンローディング室内のウェーハ・
ボートの下降位置でウェーハが載置され、また熱処理の
完了したウェーハが取り出される熱処理炉本体を備えた
縦型処理炉であり、半導体の製造プロセスのなかでも加
熱処理を伴う酸化、拡散、減圧CVD、ないしはアニー
ル等のプロセスで使用される縦型熱処理炉である。
ウェーハを載置し、またウェーハ・ボートから熱処理さ
れたウェーハを取り出す移載ロボットのアームがその前
進時にウェーハ・ボートに衝突することによって、また
後退時にウェーハ・ボートを引っ掛けることによって生
起するウェーハ・ボートの傾きや位置ずれを微小な段階
で瞬時に検出する非接触の変位センサをローディング・
アンローディング室に取り付けた縦型熱処理炉である
が、変位センサは、ウェーハ・ボートの上半部ないしは
頂部に設定した測定点に対応する高さ位置で、ローディ
ング・アンローディング室の側壁部分に取り付けられ
る。すなわち、ウェーハ・ボートの支持棒は台座に設け
られた断熱筒に立設されており、移載ロボットのアーム
が衝突、または引っ掛ける時の支持棒の傾きや位置ずれ
は上部ほど大になるので、ウェーハ・ボートの傾きや位
置ずれの測定点は少なくとも上半部、好ましくは頂部に
設定される。従って、変位センサをローディング・アン
ローディング室の側壁部分に取り付けるに当たっては、
その取り付け高さも測定点を観測し得る高さとされる。
ボートの傾きや位置ずれを微小な段階で時間遅れなく瞬
時に検出し得るもの、例えば、ウェーハ・ボートの測定
点における少なくとも10μm〜1mmの範囲内の傾き
や位置ずれを瞬時に検出し得るものであれば、変位セン
サの方式は限定されない。種々ある変位センサの中で
も、センサ・ヘッドに光レーザの投光部と受光部とが所
定の間隔で設けられており、投光部から光レーザがウェ
ーハ・ボートの測定点に向けてほぼ垂直に投光され、そ
の反射を受光する受光部での受光量の変化によってウェ
ーハ・ボートの傾きや位置ずれを100μm以下の精度
で検出することが可能な光レーザ式変位センサは好適な
変位センサである。光レーザは変位センサの小型化の観
点から半導体レーザによるものであることが好ましい
が、可視光レーザであっても、また赤外線レーザであっ
てもよく、その波長は問わない。
例えば、交流を流したコイル(センサ)に導電体(ウェ
ーハ・ボートの一部分)が近接すると、導電体に渦電流
が流れ交流磁界を生じてコイルのインピーダンスを変化
させるが、このインピーダンス変化を電圧または周波数
の変化に変換して捉える渦電流式変位センサによっても
ウェーハ・ボートの傾きや位置ずれを検出し得る。ま
た、指向性の高い超音波を発信し、ウェーハ・ボートか
らの反射を受信するまでの所要時間によってウェーハ・
ボートの傾きや位置ずれを検出する超音波式変位センサ
も採用し得る。
る縦型熱処理炉1について具体的に説明する。
断側面図であり、従来例を示す図4に対応する図であ
る。図1と図4とを比較して容易に分かるように、本実
施の形態の縦型熱処理炉1と従来例の縦型熱処理炉2と
は基本的には同様に構成されている。従って、それぞれ
に共通する構成要素には同一の符号を付しており、図1
について、それらを重複して説明することは省略する。
図1の縦型熱処理炉1が従来例の縦型熱処理炉2と異な
るころは、ローディング・アンローディング室11の後
扉14に変位センサとして光レーザ式変位センサ60が
取り付けられていることにある。
[2]線方向の破断平面図であり、図3は図1における
[3]−[3]線方向の矢視図である。ローディング・
アンローディング室11を部分的に示す図2を参照し
て、一点鎖線の円は上方のプロセス室21の外套22の
外径を示し、二点鎖線の円は同じく上方のプロセス・チ
ューブ23の外径を示すが、プロセス・チューブ23か
らローディング・アンローディング室11に下降されて
いるウェーハ・ボート31に対して、移載ロボット40
のアーム41が図2において上方から挿入されて前進し
ウェーハW(ウェーハWは図示されていない)を載置す
るが、前述したように、破損したウェーハWがあるとア
ーム41は前進時にウェーハ・ボート31に衝突してウ
ェーハ・ボート31を破損し、載置されているウェーハ
Wを破損する。それ以外の原因によってアーム41が前
進時にウェーハ・ボート31に衝突する場合や、アーム
41が後退時にウェーハ・ボート31を引っ掛ける場合
も同様である。これらのことはウェーハ・ボート31か
ら熱処理されたウェーハWを取り出す場合にも生起す
る。
センサ60のセンサヘッド61を取り付けて、内部のウ
ェーハ・ボート31の傾きや位置ずれを監視するように
されている。すなわち、後扉14の上端部を加工して取
り付け枠65に覗き窓ガラス66を嵌め込み、図示せず
ともガスケットを介して押え枠68をあてがい、これら
をセンサ用ブラッケト69で固定している。そして、こ
のセンサ用ブラッケト69に光レーザ式変位センサ60
のセンサヘッド61が取り付けられており、センサヘッ
ド61には光レーザの投光部62と受光部63とが所定
の間隔をあけて設けられている。ウェーハ・ボート31
の支持棒37の上端面板35の側縁面の一点を測定点P
とし、センサヘッド61の投光部62から覗き窓ガラス
66を通し測定点Pに向けて光レーザL1 が1mm程度
のスポット径で投光され、その反射の一部である反射光
レーザL2 が受光部63において受光される。そして、
その光はセンサ・コード64によって図示しないアンプ
・ユニットに入力され、受光量に応じた出力電圧に変換
される。
距離が変化すると、すなわち、ウェーハ・ボート31に
傾きや位置ずれが発生すると、センサヘッド61の受光
部63の受光量が変化し、その信号が入力されるアンプ
・ユニットは移載ロボット40の駆動を停止するように
なっている。この光レーザ式変位センサ60の分解能、
すなわち変位の測定精度はセンサヘッド61と測定点P
との距離にもよって異なるが、2〜50μm程度であ
る。この光レーザ源としては、可視光または赤外線を発
光する半導体レーザが使用される。なお、後扉14の内
面側には遮光板15を設けているが、これは図2の右方
となる図示されない覗き窓から入る光がセンサヘッド6
1の受光部63へ入射して誤動作が生ずることを防止す
るためのものである。
れば、ローディング・アンローディング室11の下降位
置にあるウェーハ・ボート31に対して移載ロボット4
0のアーム41がウェーハWを載置する時に、破損した
ウェーハWがあってアーム41が前進時にウェーハ・ボ
ート31に衝突し、その衝突によってウェーハ・ボート
31に傾き、位置ずれを生じても、それが微小な段階で
光レーザ式変位センサ60のセンサ・ヘッド61によっ
て瞬時に検出され、その信号はアンプ・ユニットへ入力
されて移載ロボット40の駆動が直ちに停止されるの
で、ウェーハ・ボート31が破損したり、載置されてい
るウェーハWが破損されるような事態には至らない。破
損したウェーハWが原因となるアーム41の衝突以外
に、何等かの原因によるアーム41の前進時におけるウ
ェーハ・ボート31への衝突、またはアーム41の後退
時におけるウェーハ・ボート31の引っ掛け等の場合も
同様である。
は以上のように構成され作用するが、勿論、本発明はこ
れに限られることなく、本発明の技術的思想に基づいて
種々の変形が可能である。
・ボート31の傾きや位置ずれの測定点Pをウェーハ・
ボート31の支持棒37の上端面板35の側縁面に設定
したが、支持棒37の上端部を測定点としてもよく、ま
た専用の測定板を付設してもよい。
変換センサ60のセンサ・ヘッド61をローディング・
アンローディング室11の後扉14に取り付けたが、後
扉14以外の側壁部に取り付けてもよい。
ーザ式変位センサ60を、移載ロボット40のアーム4
1がローディング・アンローディング室11内へ挿入さ
れる側とは反対側に取り付け、1方向からのみウェーハ
・ボート31の傾きや位置ずれを検出するようにした
が、2台の光レーザ方式変位センサによって直角な2方
向からウェーハ・ボート31の傾きや位置ずれを検出す
るようにしてもよい。
投光部62と受光部63とを同一のセンサヘッド61に
設ける方式の光レーザ式変位センサ60を採用したが、
受光部63とを対向させてローディング・アンローディ
ング室11の側壁部に設置し、常時は投光部62からの
光レーザが受光部63で受光されているが、ウェーハ・
ボート31が傾きや位置ずれを発生すると光レーザが遮
断されるようにして(その逆にしてもよい)、ウェーハ
・ボート31の傾きや位置ずれを検出するようにしても
よい。この場合には、通常の光を細径の光束として発光
させる投光素子と、その光束を受ける受光素子とを組み
合わせたものとしてもよい。
ザ式変位センサ60に代えて、同じく光レーザを使用す
るが、測定点Pで反射させた光レーザと、反射させない
光レーザとの間における干渉を利用して測定する変位セ
ンサもあり、同様に精度の高い検出が必要である。
ような形態で実施され、次ぎに記述するような効果を奏
する。
ンローディング室の下降位置にあるウェーハ・ボートの
微小な傾きや位置ずれを瞬時に検出する変位センサを設
けているので、ウェーハ・ボートにウェーハを載置し、
またウェーハ・ボートから熱処理されたウェーハを取り
出す移載ロボットのアームの前進時におけるウェーハ・
ボートへの衝突や、後退時におけるウェーハ・ボートの
引っ掛けによって、ウェーハ・ボートが傾きや位置ずれ
を生じても、それらが微小な段階で瞬時に検出し、直ち
に移載ロボットの駆動を停止させる。従って、ウェーハ
・ボートが破損されたり、載置されているウェーハが破
損されることはない。
らローディング・アンローディング室へ下降されるウェ
ーハ・ボートの下降位置が正常で無い場合の検出も可能
である。
る。
図である。
ある。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 軸心を直立させ下端を開口された熱処理
用のプロセスチューブと、その直下に設けられたローデ
ィング・アンローディング室と、前記ローディング・ア
ンローディング室と前記プロセスチューブとの間をウェ
ーハを載置して昇降されるウェーハ・ボートとからな
り、 前記プロセスチューブ内の前ウェーハ・ボートの上昇位
置で前記ウェーハが熱処理され、前記ローディング・ア
ンローディング室内の前記ウェーハ・ボートの下降位置
で前記ウェーハが載置され、また取り出される熱処理炉
本体を備えた縦型熱処理炉において、 前記ローディング・アンローディング室の下降位置にあ
る前記ウェーハ・ボートにウェーハを載置し、また前記
ウェーハ・ボートから前記ウェーハを取り出す移載ロボ
ットのアームが前進時に前記ウェーハ・ボートに衝突す
ることによる、また後退時に前記ウェーハ・ボートを引
っ掛けることによる前記ウェーハ・ボートの傾きや位置
ずれを微小な段階で瞬時に検出し得る非接触の変位セン
サが前記ローディング・アンローディング室に取り付け
られており、 前記変位センサが前記ウェーハ・ボートの傾きや位置ず
れを検出した場合には前記移載ロボットの駆動が停止さ
れることを特徴とする縦型熱処理炉。 - 【請求項2】 前記変位センサが、前記ウェーハ・ボー
トの上半部ないしは頂部に設定された傾きや位置ずれの
測定点に対応する高さ位置において、前記ローディング
・アンローディング室の側壁部分に取り付けられている
請求項1に記載の縦型熱処理炉。 - 【請求項3】 前記変位センサが前記ウェーハ・ボート
の前記測定点における少なくとも10μm〜1mmの範
囲内の傾きや位置ずれを検出し得るものである請求項1
または請求項2に記載の縦型熱処理炉。 - 【請求項4】 前記変位センサが、そのセンサ・ヘッド
に所定の間隔に設けられた光レーザの投光部と受光部と
を有し、前記投光部から前記ウェーハ・ボートの前記測
定点に向けてほぼ垂直に投光される前記光レーザの反射
を受光する前記受光部の受光量の変化によって前記ウェ
ーハ・ボートの傾きや位置ずれを検出する光レーザ式変
位センサである請求項1から請求項3までの何れかに記
載の縦型熱処理炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33246197A JPH11150078A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | 縦型熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33246197A JPH11150078A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | 縦型熱処理炉 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11150078A true JPH11150078A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18255242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33246197A Pending JPH11150078A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | 縦型熱処理炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11150078A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001040884A2 (de) * | 1999-12-02 | 2001-06-07 | Logitex Reinstmedientechnik Gmbh | Überwachungssystem für eine transportvorrichtung von flachteilen, insbesondere wafer-scheiben |
KR100467972B1 (ko) * | 2002-06-11 | 2005-01-24 | 동부전자 주식회사 | 수직형 퍼니스 |
KR100611215B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2006-08-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 기판반송장치가 개선된 멀티챔버타입의 기판처리장치 |
CN112786480A (zh) * | 2019-11-08 | 2021-05-11 | 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 | 晶圆处理系统与防撞方法 |
-
1997
- 1997-11-17 JP JP33246197A patent/JPH11150078A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001040884A2 (de) * | 1999-12-02 | 2001-06-07 | Logitex Reinstmedientechnik Gmbh | Überwachungssystem für eine transportvorrichtung von flachteilen, insbesondere wafer-scheiben |
WO2001040884A3 (de) * | 1999-12-02 | 2002-02-14 | Logitex Reinstmedientechnik Gm | Überwachungssystem für eine transportvorrichtung von flachteilen, insbesondere wafer-scheiben |
KR100467972B1 (ko) * | 2002-06-11 | 2005-01-24 | 동부전자 주식회사 | 수직형 퍼니스 |
KR100611215B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2006-08-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 기판반송장치가 개선된 멀티챔버타입의 기판처리장치 |
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