JPS632347A - ハンド - Google Patents
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- JPS632347A JPS632347A JP61144870A JP14487086A JPS632347A JP S632347 A JPS632347 A JP S632347A JP 61144870 A JP61144870 A JP 61144870A JP 14487086 A JP14487086 A JP 14487086A JP S632347 A JPS632347 A JP S632347A
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- hand
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- Pending
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Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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。
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〕
本発明はワークを保持するハンド、特にワークのローデ
ィング・アンローディング時の姿勢が微妙に変化してい
ても、正確確実にローディング・アンローディングがで
きるハンドに関し、たとえば、運搬用のカセット(ウェ
ハキャリア)と、プラズマCVD(Chemical
VaporDepos i t 1on)装置におけ
るウェハ治具との間でウェハの移し換えを自動的に行う
移載装置に適用して有効な技術に関する。
ィング・アンローディング時の姿勢が微妙に変化してい
ても、正確確実にローディング・アンローディングがで
きるハンドに関し、たとえば、運搬用のカセット(ウェ
ハキャリア)と、プラズマCVD(Chemical
VaporDepos i t 1on)装置におけ
るウェハ治具との間でウェハの移し換えを自動的に行う
移載装置に適用して有効な技術に関する。
ウェハ移換技術については、工業調査会発行「自動化技
術j 1985年4月号、昭和60年4月1日発行、P
80〜P86に記載されている。その概要は、半導体デ
バイスがLSIから超LSIに進むにつれて、ウェハプ
ロセス作業環境の清浄度化は人手の介在を許さぬほど厳
しくなってきていることから、拡散炉における石英ボー
トヘウエハを移載する作業を、汎用マイコンを利用した
ウェハ移載ロボットで、−枚ずつキャリア・カセットか
ら石英ボートへ移すものである。
術j 1985年4月号、昭和60年4月1日発行、P
80〜P86に記載されている。その概要は、半導体デ
バイスがLSIから超LSIに進むにつれて、ウェハプ
ロセス作業環境の清浄度化は人手の介在を許さぬほど厳
しくなってきていることから、拡散炉における石英ボー
トヘウエハを移載する作業を、汎用マイコンを利用した
ウェハ移載ロボットで、−枚ずつキャリア・カセットか
ら石英ボートへ移すものである。
−方、プラズマCVD装置については、たとえば、工業
調査会発行「電子材料J’1984年別冊号、昭和59
年11月20日発行、P45〜P51に記載されている
。この文献には、以下のようなことが記載されている。
調査会発行「電子材料J’1984年別冊号、昭和59
年11月20日発行、P45〜P51に記載されている
。この文献には、以下のようなことが記載されている。
すなわち、プラズマCVD装置の一つの構造として、h
ot−wall横形プラズマCVD装置(以下単に横形
プラズマCVD装置と略す。)が知られている。この横
形プラズマCVD装置は、横形拡散炉を用いたもので、
対向する複数のカーボン製サセプタの各側面にそれぞれ
ウェハを対面させかつサセプタの下端部分から突出した
突子でウェハを支えることによってウェハを保持する構
造となっている。この横形プラズマCVD装置は、サセ
プタへのウェハのロード・アンロードが非常に困難で自
動化の大きな障害となっており、形状変更を含め自動化
への対応が今後必要である。
ot−wall横形プラズマCVD装置(以下単に横形
プラズマCVD装置と略す。)が知られている。この横
形プラズマCVD装置は、横形拡散炉を用いたもので、
対向する複数のカーボン製サセプタの各側面にそれぞれ
ウェハを対面させかつサセプタの下端部分から突出した
突子でウェハを支えることによってウェハを保持する構
造となっている。この横形プラズマCVD装置は、サセ
プタへのウェハのロード・アンロードが非常に困難で自
動化の大きな障害となっており、形状変更を含め自動化
への対応が今後必要である。
上記文献でも指摘されているように、横形プラズマCV
D装置のサセプタ(治具)へのウェハのローディング・
アンローディングの自動化は極めて困難である。これは
、前述のように、ウェハが薄いサセプタの下端部分に突
出した突子で支えられてサセプタの側面に張り着く状態
で保持されることと、対面するサセプタの間隔が有効な
プラズマ状態を発生するためにも、たとえば、1cm程
度と狭いことによる。このため、サセプタに対するウェ
ハのローディング・アンローディングは、金属ピンセッ
トあるいは真空ピンセントでウェハを保持してマニュア
ルで行っているのが一般的である。しかし、この方法は
狭い空間域にピンセントを臨ませてウェハを取り扱うこ
とから作業性向上が臨み難い。また、この方法は作業が
し難いことから操作ミスを起こし易く、ウェハを落とす
率も高くなり、歩留り低下を招き易い。
D装置のサセプタ(治具)へのウェハのローディング・
アンローディングの自動化は極めて困難である。これは
、前述のように、ウェハが薄いサセプタの下端部分に突
出した突子で支えられてサセプタの側面に張り着く状態
で保持されることと、対面するサセプタの間隔が有効な
プラズマ状態を発生するためにも、たとえば、1cm程
度と狭いことによる。このため、サセプタに対するウェ
ハのローディング・アンローディングは、金属ピンセッ
トあるいは真空ピンセントでウェハを保持してマニュア
ルで行っているのが一般的である。しかし、この方法は
狭い空間域にピンセントを臨ませてウェハを取り扱うこ
とから作業性向上が臨み難い。また、この方法は作業が
し難いことから操作ミスを起こし易く、ウェハを落とす
率も高くなり、歩留り低下を招き易い。
−方、ウェハを真空吸着して保持するハンドを用いて自
動的にローディング・アンローディングを行うためには
、次のような問題を解決しなければならないことが本発
明者によってあきらかにされた。すなわち、前記サセプ
タがその加工時あるいは使用時に変形すると、ハンドに
おけるウェハの保持姿勢と、サセプタにおけるウェハの
保持姿勢が不一致となり、ウェハの自動ローディング・
アンローディングが行えなくなる。詳述するならば、ハ
ンドによって固定された姿勢のウェハのローディング・
アンローディングを行うメカニズムでは、ローディング
時ウェハが一方の突子上に載っても、ウェハはサセプタ
が変形していることから必ずしも他方の突子上に載ると
は限らず、載らない場合はウェハが脱落してしまう。ま
た、アンローディング時、サセプタに支持されているウ
ェハに対してハンドが接近して真空吸着動作しても、サ
セプタが反っていると、ハンドの真空吸着面とサセプタ
面とが平行とならないことから、ハンドの真空吸着面に
接近したウェハ部分はハンドに吸い寄せられるが、ハン
ドの真空吸着面から遠くなっているウェハ部分は真空吸
着されず、アンローディングが行えなくなる。また、ウ
ェハをウェハキャリア等の治具に挿入する際、ウェハの
保持姿勢が固定されていると、挿入個所に対してウェハ
が傾いていたりした場合、挿入によってウェハが破損し
たりする。
動的にローディング・アンローディングを行うためには
、次のような問題を解決しなければならないことが本発
明者によってあきらかにされた。すなわち、前記サセプ
タがその加工時あるいは使用時に変形すると、ハンドに
おけるウェハの保持姿勢と、サセプタにおけるウェハの
保持姿勢が不一致となり、ウェハの自動ローディング・
アンローディングが行えなくなる。詳述するならば、ハ
ンドによって固定された姿勢のウェハのローディング・
アンローディングを行うメカニズムでは、ローディング
時ウェハが一方の突子上に載っても、ウェハはサセプタ
が変形していることから必ずしも他方の突子上に載ると
は限らず、載らない場合はウェハが脱落してしまう。ま
た、アンローディング時、サセプタに支持されているウ
ェハに対してハンドが接近して真空吸着動作しても、サ
セプタが反っていると、ハンドの真空吸着面とサセプタ
面とが平行とならないことから、ハンドの真空吸着面に
接近したウェハ部分はハンドに吸い寄せられるが、ハン
ドの真空吸着面から遠くなっているウェハ部分は真空吸
着されず、アンローディングが行えなくなる。また、ウ
ェハをウェハキャリア等の治具に挿入する際、ウェハの
保持姿勢が固定されていると、挿入個所に対してウェハ
が傾いていたりした場合、挿入によってウェハが破損し
たりする。
本発明の目的は、再現性良くワークのローディング・ア
ンローディングができるハンドを提供することにある。
ンローディングができるハンドを提供することにある。
本発明の他の目的はワークを破損することなくローディ
ング・アンローディングできるハンドを提供することに
ある。
ング・アンローディングできるハンドを提供することに
ある。
本発明の他の目的は、横形プラズマCVD装置における
処理治具と運搬治具間でのウェハの自動移換を行うこと
のできるハンドを有する移載装置を提供することにある
。
処理治具と運搬治具間でのウェハの自動移換を行うこと
のできるハンドを有する移載装置を提供することにある
。
本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
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
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明の移載装置にあっては、ロボットの操
作アームの先端に取り付けられるハンドは、ワークであ
るウェハを真空吸着保持する保持ブロックと、この保持
ブロックを浮遊支持機構を介してフレキシブルに支持す
るハンド本体と、前記保持ブロックを必要に応じてロッ
クするロック機構とからなっている。このハンドは、ウ
ェハを搬送する際ロック機構によって保持ブロックをロ
ックしてその姿勢を固定するが、ウェハのローディング
・アンローディングを行う際は、前記ロック機構による
ロックは解除されるため、ウェハをローディング・アン
ローディングする保持ブロックは3次元的にその姿勢を
変化させることができるようになっている。
作アームの先端に取り付けられるハンドは、ワークであ
るウェハを真空吸着保持する保持ブロックと、この保持
ブロックを浮遊支持機構を介してフレキシブルに支持す
るハンド本体と、前記保持ブロックを必要に応じてロッ
クするロック機構とからなっている。このハンドは、ウ
ェハを搬送する際ロック機構によって保持ブロックをロ
ックしてその姿勢を固定するが、ウェハのローディング
・アンローディングを行う際は、前記ロック機構による
ロックは解除されるため、ウェハをローディング・アン
ローディングする保持ブロックは3次元的にその姿勢を
変化させることができるようになっている。
上記した手段によれば、横形プラズマCVD装置のウェ
ハ治具とウェハキャリア間でのウェハの授受は、ローデ
ィング・アンローディング時、ウェハに加わる微小な力
に基づいて3次元的にその姿勢を修正できる保持ブロッ
クによって行われるため、微妙にローディング・アンロ
ーディング時の姿勢が変化するウェハのローディング・
アンローディングが正確確実に行える。また、前記保持
ブロックはウェハを搬送する際はロックされるため、ウ
ェハの搬送も安定する。
ハ治具とウェハキャリア間でのウェハの授受は、ローデ
ィング・アンローディング時、ウェハに加わる微小な力
に基づいて3次元的にその姿勢を修正できる保持ブロッ
クによって行われるため、微妙にローディング・アンロ
ーディング時の姿勢が変化するウェハのローディング・
アンローディングが正確確実に行える。また、前記保持
ブロックはウェハを搬送する際はロックされるため、ウ
ェハの搬送も安定する。
以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。
。
第1図は本発明の一実施例によるハンドの要部を示す拡
大断面図、第2図は同じく本発明のハンドを組み込んだ
移載装置の概要を示す模式図、第3図は同じくハンドの
保持ブロックにおける吸着面を示す部分的拡大平面図、
第4図は同じくハンドのロック機構を示す断面図、第5
図は同じくウェハキャリアにおけるウェハとハンドの保
持ブロックとの関係を示す模式図、第6図は同じくウェ
ハ治具とハンドの保持ブロックとの関係を示す模式図、
第7図は同じくウェハ治具を示す斜視図、第8図は同じ
くウェハ治具の断面構造を示す模式図、第9図は同じく
ウェハ治具におけるウェハの支持状態を示す平面図であ
る。
大断面図、第2図は同じく本発明のハンドを組み込んだ
移載装置の概要を示す模式図、第3図は同じくハンドの
保持ブロックにおける吸着面を示す部分的拡大平面図、
第4図は同じくハンドのロック機構を示す断面図、第5
図は同じくウェハキャリアにおけるウェハとハンドの保
持ブロックとの関係を示す模式図、第6図は同じくウェ
ハ治具とハンドの保持ブロックとの関係を示す模式図、
第7図は同じくウェハ治具を示す斜視図、第8図は同じ
くウェハ治具の断面構造を示す模式図、第9図は同じく
ウェハ治具におけるウェハの支持状態を示す平面図であ
る。
この実施例では、ウェハを管理・搬送する際使用するウ
ェハキャリア(カセット)と、横形プラズマCVD装置
に装填される治具(ウェハ治具)との間でウェハの授受
を自動的に行う移載装置に本発明を適用した例について
説明する。
ェハキャリア(カセット)と、横形プラズマCVD装置
に装填される治具(ウェハ治具)との間でウェハの授受
を自動的に行う移載装置に本発明を適用した例について
説明する。
移載装置は、第2図に示されるように、装置本体1の上
面にプラズマCVD装置において用いるウェハ治具(治
具)2を載置するウェハ治具載置テーブル3が配設され
ている。このウェハ治具載置テーブル3は、ガイド軸4
に沿って往復動じ、右方向に前進してウェハローディン
グ・アンローディング位置に位置するとともに、左方向
に後退してセット位置に位置する。前記セット位置では
、ウェハ治具載置テーブル3上に載置されたウェハ治具
2の位置決めが行われる。位置決めされたウェハ治具2
は、図示はしないが往復動機構によってウェハローディ
ング・アンローディング位置に送られる。また、このロ
ーディング・アンローディング位置でウェハ5が収容さ
れたウェハ治具2は後退してセット位置に運ばれ、搬出
されてプラズマCVD装置の炉芯管(反応管)にローデ
ィングされる。
面にプラズマCVD装置において用いるウェハ治具(治
具)2を載置するウェハ治具載置テーブル3が配設され
ている。このウェハ治具載置テーブル3は、ガイド軸4
に沿って往復動じ、右方向に前進してウェハローディン
グ・アンローディング位置に位置するとともに、左方向
に後退してセット位置に位置する。前記セット位置では
、ウェハ治具載置テーブル3上に載置されたウェハ治具
2の位置決めが行われる。位置決めされたウェハ治具2
は、図示はしないが往復動機構によってウェハローディ
ング・アンローディング位置に送られる。また、このロ
ーディング・アンローディング位置でウェハ5が収容さ
れたウェハ治具2は後退してセット位置に運ばれ、搬出
されてプラズマCVD装置の炉芯管(反応管)にローデ
ィングされる。
ウェハ治具2は、第7図に示されるように、細長の複数
枚のカーボン板からなるサセプタ6を平行に対峙させか
つこれらの各サセプタ6を連結ビン7、連結片8で一体
にした構造となっている。
枚のカーボン板からなるサセプタ6を平行に対峙させか
つこれらの各サセプタ6を連結ビン7、連結片8で一体
にした構造となっている。
これら複数枚のサセプタ6は、第8図に示されるように
、−枚置きに同極となり、相互に対面するサセプタ6は
一対の電極を構成し、高周波電源(RF)9の印加によ
って対面するサセプタ6間に、プラズマを発生させるよ
うになっている。また、両端の連結片8にはそれぞれ別
々の電極となるコンタクト電極板10.11が取り付け
られている。
、−枚置きに同極となり、相互に対面するサセプタ6は
一対の電極を構成し、高周波電源(RF)9の印加によ
って対面するサセプタ6間に、プラズマを発生させるよ
うになっている。また、両端の連結片8にはそれぞれ別
々の電極となるコンタクト電極板10.11が取り付け
られている。
また、両側のサセプタ6の外面下部にはローラ12が取
り付けられている。このウェハ治具2は、横形プラズマ
CVD装置の炉芯管(反応管)内に装填される際、前記
ローラ12が炉芯管内で回動することによって炉芯管内
を移動するようになっている。あるいは図示にはないが
フォーク等によりポートフック54を支持し、非接触に
て炉芯管内に移動できるようになっている。また、ウェ
ハ治具2は炉芯管内に装填された際、両端のコンタクト
電極板10.11が、炉芯管内の電極部に電気的に接続
されるようになっている。また、前記サセプタ6の側面
、すなわち、主面にはウェハ5が張り着く姿勢で取り付
けられる。この際、ウェハ5は、第6図および第9図に
示されるように、サセプタ6の下方に設けられた突子1
3によって支持される。なお、サセプタ6の上部は部分
的に窪み部14が設けられている。この窪み部14は、
後述するハンドの先端部分の移動域に対応し、前記ハン
ドの先端がサセプタ6に近接してウェハ5のローディン
グ・アンローディングを行う際、°ハンドが接触してサ
セプタ6を擦ることのないようになりでいる。
り付けられている。このウェハ治具2は、横形プラズマ
CVD装置の炉芯管(反応管)内に装填される際、前記
ローラ12が炉芯管内で回動することによって炉芯管内
を移動するようになっている。あるいは図示にはないが
フォーク等によりポートフック54を支持し、非接触に
て炉芯管内に移動できるようになっている。また、ウェ
ハ治具2は炉芯管内に装填された際、両端のコンタクト
電極板10.11が、炉芯管内の電極部に電気的に接続
されるようになっている。また、前記サセプタ6の側面
、すなわち、主面にはウェハ5が張り着く姿勢で取り付
けられる。この際、ウェハ5は、第6図および第9図に
示されるように、サセプタ6の下方に設けられた突子1
3によって支持される。なお、サセプタ6の上部は部分
的に窪み部14が設けられている。この窪み部14は、
後述するハンドの先端部分の移動域に対応し、前記ハン
ドの先端がサセプタ6に近接してウェハ5のローディン
グ・アンローディングを行う際、°ハンドが接触してサ
セプタ6を擦ることのないようになりでいる。
一方、前記装置本体1の上部のコラム15の上には、ウ
ェハ5を収容するウェハキャリア16が載置されるよう
になっている。このウェハキナ9フ16番二、第5図に
示されるように、対面する一対の側壁17に設けられた
対の収容溝18にウェハ5を収容するようになっている
。
ェハ5を収容するウェハキャリア16が載置されるよう
になっている。このウェハキナ9フ16番二、第5図に
示されるように、対面する一対の側壁17に設けられた
対の収容溝18にウェハ5を収容するようになっている
。
また、この移載装置は、前記ウェハ治具2とウェハキャ
リア16間でのウェハ5の移し換えを行うロボット19
を有している。このロボット19は、第2図に示される
ように、装置本体1内に配設されたYテーブル20上に
固定されている。前記Yテーブル20は、Xモータ21
の回転軸に図示はしないが伝達機構を介して連結された
ネジ軸22に螺合し、Xモータ21の正回転によってガ
イド23上を右方向に移動し、逆回転によってガイド2
3上を左方向に移動するようになっている。
リア16間でのウェハ5の移し換えを行うロボット19
を有している。このロボット19は、第2図に示される
ように、装置本体1内に配設されたYテーブル20上に
固定されている。前記Yテーブル20は、Xモータ21
の回転軸に図示はしないが伝達機構を介して連結された
ネジ軸22に螺合し、Xモータ21の正回転によってガ
イド23上を右方向に移動し、逆回転によってガイド2
3上を左方向に移動するようになっている。
また、前記Xモータ21.ネジ軸22.ガイド23等は
Xテーブル24上に載る構造となっている。
Xテーブル24上に載る構造となっている。
前記Xテーブル24は、ガイド25上にローラ26を介
して載り、X方向に沿って慴動可能となっている。また
、Xテーブル24はXモータ27の回転軸にベルト等の
伝達機構28を介して連結されたネジ軸29に螺合され
、Xモータ27の正回転によってガイド25上を手前方
面に移動し、逆回転によってガイド25上を後方向に移
動するようになっている。また、前記Xテーブル24は
ガイド25に支持され、昇降用モータ30と図示にはな
いが、ロボット本体31に内蔵された昇降機構が連結さ
れていて、昇降モータ30の正駆動によってロボッ)1
9を上昇させ、逆駆動によってロボット19を下降する
ようになっている。
して載り、X方向に沿って慴動可能となっている。また
、Xテーブル24はXモータ27の回転軸にベルト等の
伝達機構28を介して連結されたネジ軸29に螺合され
、Xモータ27の正回転によってガイド25上を手前方
面に移動し、逆回転によってガイド25上を後方向に移
動するようになっている。また、前記Xテーブル24は
ガイド25に支持され、昇降用モータ30と図示にはな
いが、ロボット本体31に内蔵された昇降機構が連結さ
れていて、昇降モータ30の正駆動によってロボッ)1
9を上昇させ、逆駆動によってロボット19を下降する
ようになっている。
前記ネジ軸29は、Yテーブル20上に載るロボット本
体31と、このロボット本体31の上端部分から側方に
延在するアーム32と、このアーム32の先端に回転制
御可能に取り付けられた操作アーム33とからなってい
る。また、この操作アーム33の先端部分に、本発明に
係わるハンド34が取り付けられている。
体31と、このロボット本体31の上端部分から側方に
延在するアーム32と、このアーム32の先端に回転制
御可能に取り付けられた操作アーム33とからなってい
る。また、この操作アーム33の先端部分に、本発明に
係わるハンド34が取り付けられている。
ハンド34は、第1図に示されるように、操作アーム3
3に固定されるコの字形のハンド本体35と、このコの
字状の空間部分に後端を臨ませる保持ブロック36とを
有している。前記保持ブロック36は、二組の浮遊支持
機構37によってハンド本体35に取り付けられている
。前記浮遊支持機構37の一方は、保持ブロック36の
下面側に設けられ、他方は保持ブロック36の上面側に
設けられている。浮遊支持機構37は、先端に球体38
を有しかつ途中にバネ受は鍔部39を有する支持軸40
を有している。この支持軸40は、先端の球体38を前
記保持ブロック36に設けられた嵌合孔41に臨ませる
ようになるとともに、後端部分はハンド本体35の窪み
底に貫通状態で差し込まれている。この差し込まれた後
端部分には、ナフト42が螺合されている。そして、こ
のナツト42および前記バネ受は鍔部39とハンド本体
35との間の支持軸40部分には、それぞれ圧縮バネ4
3.44が取り付けられている。この結果、前記支持軸
40は両側の圧縮バネ43.44によって弾力的にハン
ド本体35に支持される。
3に固定されるコの字形のハンド本体35と、このコの
字状の空間部分に後端を臨ませる保持ブロック36とを
有している。前記保持ブロック36は、二組の浮遊支持
機構37によってハンド本体35に取り付けられている
。前記浮遊支持機構37の一方は、保持ブロック36の
下面側に設けられ、他方は保持ブロック36の上面側に
設けられている。浮遊支持機構37は、先端に球体38
を有しかつ途中にバネ受は鍔部39を有する支持軸40
を有している。この支持軸40は、先端の球体38を前
記保持ブロック36に設けられた嵌合孔41に臨ませる
ようになるとともに、後端部分はハンド本体35の窪み
底に貫通状態で差し込まれている。この差し込まれた後
端部分には、ナフト42が螺合されている。そして、こ
のナツト42および前記バネ受は鍔部39とハンド本体
35との間の支持軸40部分には、それぞれ圧縮バネ4
3.44が取り付けられている。この結果、前記支持軸
40は両側の圧縮バネ43.44によって弾力的にハン
ド本体35に支持される。
さらに、前記支持軸40の先端の球体38が臨む嵌合孔
41内には、調整ネジ45で後端を支持される埋め込み
スプリング46が配設されている。
41内には、調整ネジ45で後端を支持される埋め込み
スプリング46が配設されている。
−方、前記ハンド本体35には、第1図および第4図に
示されるように、ロック機構47が配設されている。こ
のロック機構47は、ハンド本体35に固定されかつ油
圧、空圧、電気等によって駆動するロッド48を有する
ロッド駆動体49と、前記ロッド48に連結されかつロ
ッド48の前進によって先端を開口する一対のクランプ
爪50を有するクランプ51とからなっている。したが
って、前記ロッド駆動体49が駆動して前記ロッド48
を後退させると、−対のクランプ爪50が閉じて前記保
持ブロック36の後端をクランプし、保持ブロック36
をロックする。
示されるように、ロック機構47が配設されている。こ
のロック機構47は、ハンド本体35に固定されかつ油
圧、空圧、電気等によって駆動するロッド48を有する
ロッド駆動体49と、前記ロッド48に連結されかつロ
ッド48の前進によって先端を開口する一対のクランプ
爪50を有するクランプ51とからなっている。したが
って、前記ロッド駆動体49が駆動して前記ロッド48
を後退させると、−対のクランプ爪50が閉じて前記保
持ブロック36の後端をクランプし、保持ブロック36
をロックする。
他方、第1図に示されるように、前記保持ブロック36
の先端部分は一段低くかつ薄くなり、その低い平坦面は
ウェハ5を真空吸着する吸着面52となっている。また
、この吸着面52には、第3図にも示されるように、真
空吸着用の吸着孔53が設けられている。この吸着孔5
3の他端は、吸着面52を外れた保持ブロック36面に
露出するとともに、図示はしないが真空ポンプに繋がる
パイプに接続される。
の先端部分は一段低くかつ薄くなり、その低い平坦面は
ウェハ5を真空吸着する吸着面52となっている。また
、この吸着面52には、第3図にも示されるように、真
空吸着用の吸着孔53が設けられている。この吸着孔5
3の他端は、吸着面52を外れた保持ブロック36面に
露出するとともに、図示はしないが真空ポンプに繋がる
パイプに接続される。
このようなハンド34は、ロック機構47が解除状態の
場合、浮遊支持機構37によって支持されていることか
ら、水平方向および上下方向と3次元的に姿勢全変化さ
せることができるように、フレキシブルな状態となる。
場合、浮遊支持機構37によって支持されていることか
ら、水平方向および上下方向と3次元的に姿勢全変化さ
せることができるように、フレキシブルな状態となる。
したがって、保持ブロック36の姿勢は、ウェハ5を保
持していない時は、直接保持ブロック36に加わる微小
な力でその姿勢を変化し、ウェハ5を保持している時は
、ウェハ5に加わる微小な接触力によって容易に変化す
る。このため、ウェハ5のローディング・アンローディ
ング時の姿勢が微妙に変化していても、正確確実にウェ
ハ5のローディング・アンローディングが行える。すな
わち、第5図に示されるように、ハンド34を操作して
保持ブロック36をウェハキャリア16内に臨ませ、保
持ブロック36の吸着面52をウェハ5の平坦面に臨ま
せた場合、ウェハ5がθ程傾いた状態で収容溝18に収
容されていても、前述のように保持ブロック36がロッ
クされていない状態では、保持ブロック36がその接触
のための力によってウェハ5の姿勢に対応して変化する
ため、保持ブロック36の吸着面52全域がウェハ5の
平坦面に接触するようになり、正確確実にウェハ5が真
空吸着保持される。
持していない時は、直接保持ブロック36に加わる微小
な力でその姿勢を変化し、ウェハ5を保持している時は
、ウェハ5に加わる微小な接触力によって容易に変化す
る。このため、ウェハ5のローディング・アンローディ
ング時の姿勢が微妙に変化していても、正確確実にウェ
ハ5のローディング・アンローディングが行える。すな
わち、第5図に示されるように、ハンド34を操作して
保持ブロック36をウェハキャリア16内に臨ませ、保
持ブロック36の吸着面52をウェハ5の平坦面に臨ま
せた場合、ウェハ5がθ程傾いた状態で収容溝18に収
容されていても、前述のように保持ブロック36がロッ
クされていない状態では、保持ブロック36がその接触
のための力によってウェハ5の姿勢に対応して変化する
ため、保持ブロック36の吸着面52全域がウェハ5の
平坦面に接触するようになり、正確確実にウェハ5が真
空吸着保持される。
また、第6図に示されるように、ウェハ5をウェハ治具
2にローディングする場合、保持ブロック36をロック
しない状態でウェハ治具2のサセプタ6に接触させると
、保持ブロック36の接触動作によって保持ブロック3
6に保持されているウェハ5の平坦面全域がサセプタ6
の保持面に接触するように保持ブロック36が動く。な
お、保持ブロック36の弾力性の大小、換言するならば
、保持ブロック36の姿勢変化の反応性の良否は、前記
支持軸40に取り付けられた圧縮バネ43゜44および
支持軸40の先端の球体38に接触する埋め込みスプリ
ング46の圧縮代をナツト42および調整ネジ45の回
転操作によって変化させることによって簡単に変更でき
る。また、第6図に示されるように、ウェハ5を真空吸
着する保持ブロック36の先端は、サセプタ6の上部に
設けられた窪み部14に位置し、保持ブロック36が直
接サセプタ6に当接しないようになっている。
2にローディングする場合、保持ブロック36をロック
しない状態でウェハ治具2のサセプタ6に接触させると
、保持ブロック36の接触動作によって保持ブロック3
6に保持されているウェハ5の平坦面全域がサセプタ6
の保持面に接触するように保持ブロック36が動く。な
お、保持ブロック36の弾力性の大小、換言するならば
、保持ブロック36の姿勢変化の反応性の良否は、前記
支持軸40に取り付けられた圧縮バネ43゜44および
支持軸40の先端の球体38に接触する埋め込みスプリ
ング46の圧縮代をナツト42および調整ネジ45の回
転操作によって変化させることによって簡単に変更でき
る。また、第6図に示されるように、ウェハ5を真空吸
着する保持ブロック36の先端は、サセプタ6の上部に
設けられた窪み部14に位置し、保持ブロック36が直
接サセプタ6に当接しないようになっている。
また、保持ブロック36は、矢印に示されるような昇降
動作2首振り動作の組み合わせによって動作制御される
。
動作2首振り動作の組み合わせによって動作制御される
。
このような移載装置にあっては、装置本体1にウェハキ
ャリア16およびウェハ治具2を取り付けた後、ウェハ
キャリア16からウェハ治具2ヘウエハ5を移し換えて
ウェハのローディングを行ったり、あるいはウェハ治具
2からウェハキャリア16にウェハ5を移し換えてウェ
ハのアンローディングを行う。この際、ロボット19を
水平方向および鉛直方向に移動させ、かつ操作アーム3
3を制御してハンド34を水平状態あるいは鉛直状態等
にしてウェハのローディング・アンローディングが行わ
れる。
ャリア16およびウェハ治具2を取り付けた後、ウェハ
キャリア16からウェハ治具2ヘウエハ5を移し換えて
ウェハのローディングを行ったり、あるいはウェハ治具
2からウェハキャリア16にウェハ5を移し換えてウェ
ハのアンローディングを行う。この際、ロボット19を
水平方向および鉛直方向に移動させ、かつ操作アーム3
3を制御してハンド34を水平状態あるいは鉛直状態等
にしてウェハのローディング・アンローディングが行わ
れる。
このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。
る。
(1)本発明のハンドは、ワークを保持する保持ブロッ
ク部分がフレキシブルな構造となっていることから、ワ
ークあるいは治具等に対しての誤差修正が正確かつ確実
に行えるという効果が得られ(2)上記(1)により、
本発明のハンドは、ワークを保持する保持ブロックがフ
レキシブルな構造となっているが、このフレキシブル性
は、球体とバネによる浮遊支持機構によって得られるた
め、軽負荷で動作するため、誤差修正精度が高くなると
いう効果が得られる。
ク部分がフレキシブルな構造となっていることから、ワ
ークあるいは治具等に対しての誤差修正が正確かつ確実
に行えるという効果が得られ(2)上記(1)により、
本発明のハンドは、ワークを保持する保持ブロックがフ
レキシブルな構造となっているが、このフレキシブル性
は、球体とバネによる浮遊支持機構によって得られるた
め、軽負荷で動作するため、誤差修正精度が高くなると
いう効果が得られる。
(3)本発明のハンドは、(1)によるように、ワーク
を保持する保持ブロックがフレキシブルの状態でワーク
のローディング・アンローディングが行えるとともに、
保持ブロックの搬送移動時はロック機構によってロック
されるため、安定した保持ブロックの搬送が可能となる
という効果が得られる。
を保持する保持ブロックがフレキシブルの状態でワーク
のローディング・アンローディングが行えるとともに、
保持ブロックの搬送移動時はロック機構によってロック
されるため、安定した保持ブロックの搬送が可能となる
という効果が得られる。
(4)上記(1)により、本発明のハンドは、ワークで
あるウェハのローディング・アンローディング時、ウェ
ハあるいは治具の姿勢に対応するように動くことから、
ウェハに大きな力が加わるようなこ2もなく、ウェハが
損傷し難いという効果が得られる。
あるウェハのローディング・アンローディング時、ウェ
ハあるいは治具の姿勢に対応するように動くことから、
ウェハに大きな力が加わるようなこ2もなく、ウェハが
損傷し難いという効果が得られる。
(5)本発明の移載装置は、ローディング・アンローデ
ィング時等の必要な時は、フレキシブルに動くことがで
き、かつ必要に応じてロックできる構造のハンドを有し
ているため、ワークであるウェハのローディング・アン
ローディングが安定して行えるという効果が得られる。
ィング時等の必要な時は、フレキシブルに動くことがで
き、かつ必要に応じてロックできる構造のハンドを有し
ているため、ワークであるウェハのローディング・アン
ローディングが安定して行えるという効果が得られる。
(6)本発明の移載装置によれば、ウェハを真空吸着保
持する保持ブロックはウェハの裏面を保持することから
、ウェハ処理面の破損や汚染が起き難いという効果が得
られる。
持する保持ブロックはウェハの裏面を保持することから
、ウェハ処理面の破損や汚染が起き難いという効果が得
られる。
(7)本発明の移載装置によれば、作業者不在状態下で
自動的にウェハの移し換えが行えることから、作業者が
介在するためによって起きるウェハの汚染・破損が低減
されるため、歩留り向上が達成できるという効果が得ら
れる。
自動的にウェハの移し換えが行えることから、作業者が
介在するためによって起きるウェハの汚染・破損が低減
されるため、歩留り向上が達成できるという効果が得ら
れる。
(8)本発明の移載装置によれば、治具のサセプタ主面
へのウェハのローディング・アンローディング時、ウェ
ハはサセプタ主面に対して平行な状態でローディング・
アンローディングされることから、ウェハとサセプタと
の間で擦れが生じ難くなり、擦れで発生した微粉末によ
るウェハの汚染が生じ難くなるという効果が得られる。
へのウェハのローディング・アンローディング時、ウェ
ハはサセプタ主面に対して平行な状態でローディング・
アンローディングされることから、ウェハとサセプタと
の間で擦れが生じ難くなり、擦れで発生した微粉末によ
るウェハの汚染が生じ難くなるという効果が得られる。
(9)本発明の移載装置によれば、その構造からして、
大口径のウェハの移換およびローディング・アンローデ
ィング作業も自動的にかつ正wi確実に行えるという効
果が得られる。
大口径のウェハの移換およびローディング・アンローデ
ィング作業も自動的にかつ正wi確実に行えるという効
果が得られる。
(10)上記(1)〜(9)により、本発明によれば、
ワークを損なうことなくかつ再現性良くワークのローデ
ィング・アンローディングが行えることから、歩留りの
向上が達成できるとともに、作業性の向上および作業人
員低減から、安価な半導体装置を提供することができる
という相乗効果が得られる。
ワークを損なうことなくかつ再現性良くワークのローデ
ィング・アンローディングが行えることから、歩留りの
向上が達成できるとともに、作業性の向上および作業人
員低減から、安価な半導体装置を提供することができる
という相乗効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
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。
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
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。
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プラズマCVD装置
の炉芯管に挿入されるウェハ治具とカセット間における
ウェハの移換技術に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではない。
をその背景となった利用分野であるプラズマCVD装置
の炉芯管に挿入されるウェハ治具とカセット間における
ウェハの移換技術に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではない。
本発明は物品の収容姿勢が同一となる複数の治具間にお
ける物品の移し換えは勿論のこととして、収容物品の収
容姿勢が異なる治具間での物品の移換技術には適用でき
る。
ける物品の移し換えは勿論のこととして、収容物品の収
容姿勢が異なる治具間での物品の移換技術には適用でき
る。
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、下記のとおりであ
る。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
本発明のハンドは、ワークであるウェハを真空吸着保持
する保持ブロックと、この保持ブロック 。
する保持ブロックと、この保持ブロック 。
を浮遊支持機構を介してフレキシブルに支持するハンド
本体と、前記保持ブロックを必要に応じてロックするロ
ック機構とからなっている。また、このハンドは、ウェ
ハを搬送する際ロック機構によって保持ブロックをロッ
クしてその姿勢を固定するが、ウェハのローディング・
アンローディングを行う際は、前記ロック機構によるロ
ックは解除されるため、ウェハをローディング・アンロ
ーディングする保持ブロックは3次元的にその姿勢を変
化させることができるようになっている。したがって、
横形プラズマCVD装置のウェハ治具とウェハキャリア
間でのウェハの授受は、ローディング・アンローディン
グ時、ウェハに加わる微小な力に基づいて3次元的にそ
の姿勢を修正できる保持ブロックによって行われるため
、微妙にローディング・アンローディング時の姿勢が変
化するウェハのローディング・アンローディングが正確
確実に行える。また、前記保持ブロックはウェハを搬送
する際はロックされるため、ウェハの搬送も安定する。
本体と、前記保持ブロックを必要に応じてロックするロ
ック機構とからなっている。また、このハンドは、ウェ
ハを搬送する際ロック機構によって保持ブロックをロッ
クしてその姿勢を固定するが、ウェハのローディング・
アンローディングを行う際は、前記ロック機構によるロ
ックは解除されるため、ウェハをローディング・アンロ
ーディングする保持ブロックは3次元的にその姿勢を変
化させることができるようになっている。したがって、
横形プラズマCVD装置のウェハ治具とウェハキャリア
間でのウェハの授受は、ローディング・アンローディン
グ時、ウェハに加わる微小な力に基づいて3次元的にそ
の姿勢を修正できる保持ブロックによって行われるため
、微妙にローディング・アンローディング時の姿勢が変
化するウェハのローディング・アンローディングが正確
確実に行える。また、前記保持ブロックはウェハを搬送
する際はロックされるため、ウェハの搬送も安定する。
第1図は本発明の一実施例によるハンドの要部を示す拡
大断面図、 第2図は同じく本発明のハンド全組み込んだ移載装置の
概要を示す模式図、 第3図は同じくハンドの保持ブロックにおける吸着面を
示す部分的拡大平面図、 第4図は同じくハンドのロック機構を示す断面図、 第5図は同じ(ウェハキャリアにおけるウェハとハンド
の保持ブロックとの関係を示す模式図、第6図は同じく
ウェハ治具とハンドの保持ブロックとの関係を示す模式
図、 第7図は同じ(ウェハ治具を示す斜視図、第8図は同じ
くウェハ治具の断面構造を示す模式図、 第9図は同じくウェハ治具におけるウェハの支持状態を
示す平面図である。 1・・・装置本体、2・・・ウェハ治具、3・・・ウェ
ハ治具載置テーブル、4・・・ガイド軸、5・・・ウェ
ハ、6・・・サセプタ、7・・・連結ピン、8・・・連
結片、9・・・高周波電源(RF)、10.11・・・
コンタクト電極板、12・・・ローラ、13・・・突子
、14・・・窪み部、15・・・コラム、16・・・ウ
ェハキャリア、17・・・側壁、18・・・収容溝、1
9・・・ロボット、20・・・Yテーブル、21・・・
Xモータ、22・・・ネジ軸、23・・・ガイド、24
・・・Xテーブル、25・・・ガイド、26・・・ロー
ラ、27・・・Xモータ、28・・・伝達機構、29・
・・ネジ軸、30・・・昇降用モータ、31・・・ロボ
ット本体、32・・・アーム、33・・・操作アーム、
34・・・ハンド、35・・・ハンド本体、36・・・
保持ブロック、37・・・浮遊支持機構、38・・・球
体、39・・・バネ受は鍔部、40・・・支持軸、41
・・・嵌合孔、42・・・ナツト、43.44・・・圧
縮バネ、45・・・調整ネジ、46・・・埋め込みスプ
リング、47・・・ロック機構、48・・・ロラド、4
9・・・ロラド駆動体、50・・・クランプ爪、51・
・・クランプ、52・・・吸着面、53・・・吸着孔、
54・・・ボ第 3 図 第 6 図
大断面図、 第2図は同じく本発明のハンド全組み込んだ移載装置の
概要を示す模式図、 第3図は同じくハンドの保持ブロックにおける吸着面を
示す部分的拡大平面図、 第4図は同じくハンドのロック機構を示す断面図、 第5図は同じ(ウェハキャリアにおけるウェハとハンド
の保持ブロックとの関係を示す模式図、第6図は同じく
ウェハ治具とハンドの保持ブロックとの関係を示す模式
図、 第7図は同じ(ウェハ治具を示す斜視図、第8図は同じ
くウェハ治具の断面構造を示す模式図、 第9図は同じくウェハ治具におけるウェハの支持状態を
示す平面図である。 1・・・装置本体、2・・・ウェハ治具、3・・・ウェ
ハ治具載置テーブル、4・・・ガイド軸、5・・・ウェ
ハ、6・・・サセプタ、7・・・連結ピン、8・・・連
結片、9・・・高周波電源(RF)、10.11・・・
コンタクト電極板、12・・・ローラ、13・・・突子
、14・・・窪み部、15・・・コラム、16・・・ウ
ェハキャリア、17・・・側壁、18・・・収容溝、1
9・・・ロボット、20・・・Yテーブル、21・・・
Xモータ、22・・・ネジ軸、23・・・ガイド、24
・・・Xテーブル、25・・・ガイド、26・・・ロー
ラ、27・・・Xモータ、28・・・伝達機構、29・
・・ネジ軸、30・・・昇降用モータ、31・・・ロボ
ット本体、32・・・アーム、33・・・操作アーム、
34・・・ハンド、35・・・ハンド本体、36・・・
保持ブロック、37・・・浮遊支持機構、38・・・球
体、39・・・バネ受は鍔部、40・・・支持軸、41
・・・嵌合孔、42・・・ナツト、43.44・・・圧
縮バネ、45・・・調整ネジ、46・・・埋め込みスプ
リング、47・・・ロック機構、48・・・ロラド、4
9・・・ロラド駆動体、50・・・クランプ爪、51・
・・クランプ、52・・・吸着面、53・・・吸着孔、
54・・・ボ第 3 図 第 6 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、操作アームの先端に取り付けられかつワークを保持
するハンドであって、前記操作アームに固定されるハン
ド本体と、このハンド本体に姿勢調整自在に取り付けら
れる保持ブロックと、前記保持ブロックを前記ハンド本
体に必要に応じて固定するロック機構と、からなってい
ることを特徴とするハンド。 2、前記保持ブロックは球面を介しかつ弾力的に前記ハ
ンド本体に支持されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のハンド。 3、前記ハンド本体はその吸着面にワークを真空吸着に
よって保持す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項記載のハンド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61144870A JPS632347A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | ハンド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61144870A JPS632347A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | ハンド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS632347A true JPS632347A (ja) | 1988-01-07 |
Family
ID=15372301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61144870A Pending JPS632347A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | ハンド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS632347A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0393089U (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-24 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP61144870A patent/JPS632347A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0393089U (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-24 |
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