WO2010106785A1 - 基板搬送装置及び基板搬送方法 - Google Patents

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WO2010106785A1
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unit
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storage unit
drive mechanism
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PCT/JP2010/001840
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Inventor
田部聖裕
Original Assignee
芝浦メカトロニクス株式会社
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    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742Mechanical parts of transfer devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection

Definitions

  • the present invention relates to a substrate transport apparatus and a substrate transport method for unloading a substrate stacked and stored in a storage unit, for example, for manufacturing a flat substrate such as a semiconductor wafer.
  • a substrate transfer device for providing a storage portion such as a cassette for temporarily stacking and storing the substrates and for taking the substrate in and out of the storage portion is indispensable.
  • the substrate is taken into and out of the storage unit by an arm that moves forward and backward in a direction parallel to the substrate.
  • the substrate is loaded by inserting the substrate placed or held on the arm into the storage unit according to the movement of the arm. Further, the substrate is placed or held on an arm inserted in the lower portion of the substrate, and the substrate is carried out by pulling out the arm to the outside (see Patent Document 1).
  • each substrate is spaced at regular intervals. Retained.
  • FIG. 1 An example of such a storage unit will be described with reference to FIG. That is, the housing 10 of the storage unit 1 is provided with an opening 10a on the front side thereof. On the left and right inner side surfaces of the housing 10, horizontal plate-like lateral support portions 11 are provided. The horizontal support portion 11 supports the left and right lower surfaces of the substrate S.
  • back support portions 12 that are protruding portions are provided.
  • the back support portion 12 supports the bottom surface of the back side of the substrate S.
  • the inclination is provided.
  • backing When such a state (hereinafter referred to as “backing”) occurs, there is a possibility that the holding of the substrate S by the arm is not successful and the removal of the substrate S may fail. This depth may occur even when the substrate S is automatically inserted by the arm. However, when inserting the test substrate S, it is necessary for the operator to insert the substrate S by hand, and in that case, there is a high possibility that the back will occur.
  • the present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and the purpose thereof is normal even when the substrate in the storage unit is not held in a normal position. It is an object of the present invention to provide a substrate transfer apparatus and a substrate transfer method capable of performing a normal take-out operation after correction to a correct position.
  • the present invention provides a storage unit for storing a substrate, a support unit for supporting the substrate in the storage unit, a moving unit for carrying the substrate out of the storage unit, and driving the moving unit. And a drive unit that detects an abnormality based on a shift in a support position of the substrate, and when the detection unit detects an abnormality, the moving unit returns the shift of the substrate. And a control device that controls the drive mechanism so as to perform the operation of unloading the substrate again after moving away from the substrate.
  • this invention can be grasped
  • the storage unit that stores the substrate the support unit that supports the substrate in the storage unit, the moving unit that carries the substrate out of the storage unit, and the moving unit are arranged in parallel with the substrate.
  • a drive mechanism that moves the substrate in a second direction perpendicular to the substrate, a detection unit that detects an abnormality based on a shift in a support position of the substrate, and the abnormality is detected by the detection unit
  • the detection unit detects this, and the moving unit moves in the direction of correcting the position of the substrate and moves away from the substrate. Since the substrate is repositioned, the substrate returns to a normal position.
  • the moving portion is provided with a holding portion that holds the substrate supported by the support portion, and the holding portion includes an abutting portion that abuts an edge of the substrate, and the abutting portion.
  • a movable part provided so as to be movable in the direction of contact with and away from the edge of the substrate so that the substrate can be sandwiched between, and the detection unit based on the position of the movable part,
  • the present invention is characterized in that an abnormality in the position of the substrate can be detected.
  • an abnormality in the position of the substrate can be detected easily and reliably.
  • control device includes a storage unit that stores a position of a normal substrate, a position of the movable unit that is detected by the detection unit, and a position of a normal substrate that is stored in the storage unit. And a determining unit that determines a moving distance of the moving unit for correcting the position of the substrate.
  • Another aspect has the 2nd detection part which detects the presence or absence of a board
  • the drive mechanism is controlled so as to omit the unloading operation by the moving unit. In the above-described aspect, when there is no substrate, useless operation can be omitted, and the speed of taking out the substrate can be increased.
  • the second detection unit when the second detection unit detects that there is no substrate, the second detection unit includes an output unit that outputs information regarding the absence of the substrate.
  • the control device controls the drive mechanism so that the moving unit performs an operation of carrying out another substrate when the second detection unit detects that there is no substrate. It is characterized by that. In the aspect as described above, it is possible to quickly shift to the operation of carrying out another substrate.
  • the substrate transfer apparatus can perform a normal take-out operation after correcting the substrate to a normal position. And a substrate transfer method.
  • FIG. 2 is a cross-sectional plan view illustrating the head when retracting in the embodiment of FIG. 1.
  • It is a functional block diagram which shows the structure of the control apparatus of embodiment of FIG.
  • It is a flowchart which shows the procedure of the process of embodiment of FIG.
  • It is process drawing which shows the operation
  • It is process drawing which shows the operation
  • FIG. 8 is an enlarged view showing a back-end state in the storage unit of FIG. 7. It is a see-through
  • this embodiment has a storage unit 1, a moving unit 2, and a holding unit 3, as shown in FIG.
  • the storage unit 1 is the same as that illustrated in FIG.
  • the opening 10a side in the accommodating part 1 be a near side (left side in a figure), and let the opposite side be a back side (right side in a figure).
  • the movement toward the back side is referred to as “forward”
  • the movement toward the near side is referred to as “retreat”.
  • the moving unit 2 has a plate-like arm 21 on which the substrate S is placed.
  • the arm 21 can be moved up and down in a direction perpendicular to the substrate S in the storage unit 1 by a drive mechanism 21a (see FIG. 3) and in a direction parallel to the substrate S (left and right in the figure). It is provided to be slidable.
  • the drive mechanism 21a for driving the arm 21 in this way for example, a mechanism that converts the rotation of the servo motor into a driving force in the vertical and horizontal directions in the figure by a rack and a pinion, Although the thing driven to an up-down direction and a left-right direction etc. can be considered, since all the well-known techniques are applicable, description is abbreviate
  • the holding unit 3 includes a contact portion 31 provided at the end on the back side of the arm 21 and a movable portion 32 provided on the near side of the arm 21.
  • the contact portion 31 is a pair of protrusions that are fixed to the arm 21 and contact the edge on the back side of the substrate S.
  • the movable part 32 has a pressing part 33 and a driving part 34.
  • the pressing portion 33 is a plunger having a connector 33a and a head 33b provided at the tip thereof.
  • the connector 33a is a rod extending in the left-right direction in the drawing.
  • the head 33b is a pair of columnar members that come in contact with and separate from the front edge of the substrate S as the connector 33a moves.
  • the drive unit 34 includes a fixed cylinder 34a, a movable cylinder 34b, and an urging member 34c.
  • the fixed cylinder 34a is fixed to the arm 21 and connected to the pressure reducing means 34d (see FIG. 3, for example, a pump) via a pipe.
  • the movable cylinder 34b has a fixed cylinder 34a inserted therein, and is provided to be slidable in the left-right direction in the drawing with respect to the fixed cylinder 34a.
  • the moving cylinder 34b and the fixed cylinder 34a constitute a vacuum cylinder.
  • the end of the connecting tool 33a is fixed to the tip of the moving cylinder 34b.
  • the urging member 34c is provided between the movable cylinder 34b and the fixed cylinder 34a, and urges the movable cylinder 34b to the back side.
  • the urging member 34c may be a compression coil spring, but is not limited thereto.
  • the moving cylinder 34b urged rearward by the urging member 34c is predetermined by a stopper (not shown) or the like provided on the arm 21 even when the head 33b moving in accordance therewith does not contact the substrate S. It is configured to stop at the moving end.
  • the arm 21 is provided with a sensor 13 (see FIG. 3).
  • This sensor 13 is a means for detecting whether or not the head 33b moving according to the moving cylinder 34b has exceeded the position when the substrate S is normally held with the contact portion 31, and the deviation of the support position of the substrate S is detected.
  • the detection part which detects abnormality based on this is comprised. If it has such a function, the kind and installation position of the sensor 13 are free.
  • the sensor 13 may be detected by mechanical contact with the moving cylinder 34b, the coupling tool 33a, or the head 33b, or may be detected by non-contact such as laser or infrared rays. Since there is, explanation is omitted.
  • the sensor 13 may detect that the head 33b is in contact with the above-described stopper (not shown) provided on the arm 21.
  • the arm 21 and the head 33 b perform a predetermined operation when the drive mechanism 21 a, the decompression unit 34 d, and the like are controlled by the control device 100.
  • the control device 100 is configured, for example, by realizing the following functions using a dedicated electronic circuit or a computer that operates with a predetermined program.
  • control device 100 includes a head control unit 110, an arm control unit 120, a determination unit 130, a recovery operation instruction unit 140, a storage unit 150, and the like.
  • the head controller 110 is means for moving the head 33b forward and backward by controlling the pressure reducing means 34d.
  • the arm control unit 120 is means for moving the arm 21 by controlling the drive mechanism 21a.
  • the arm control unit 120 includes an elevation instruction unit 121 that positions the arm 21 at a desired height of the substrate S, and an insertion / extraction instruction unit 122 that moves the arm 21 forward and backward.
  • the determination unit 130 is a means for determining an abnormal placement of the substrate S based on a signal from the sensor 13.
  • the recovery operation instruction unit 140 is means for instructing the arm control unit 120 to perform a recovery operation at the time of abnormality by an interruption based on the determination of the determination unit 130. In this recovery operation, after the arm 21 is retracted by the distance from the normal position of the substrate S to the stop position of the head 33b, the arm 21 is once lowered and then returned to the normal operation again. That is, the recovery operation instruction unit 140 operates as a determination unit that determines the moving distance of the moving unit (arm 21) for correcting the position of the substrate S in the event of an abnormality.
  • the storage unit 150 is a means for storing information such as various data and settings.
  • the information stored in the storage unit 150 includes, for example, the operation amounts and operation timings of the arm 21 and the head 33b during normal operation and recovery operation, the normal position of the substrate S (for example, the stop position of the head 33 during normal operation), and the like. However, it is not limited to this. These pieces of information can be set in the storage unit 150 in advance or can be input using the following input device.
  • an input device such as a switch, a touch panel, a keyboard, and a mouse for an operator to operate the control device 100
  • an output device such as a display, a lamp, and a meter for confirming the state of the control device 100. Omitted.
  • the head controller 110 operates the pressure reducing means 34d to move the moving cylinder 34b against the urging member 34c and retract the head 33b (step 401).
  • the elevation instruction unit 121 instructs the operation of the drive mechanism 21a to correspond to the lower portion of the target substrate S in the storage unit 1.
  • the arm 21 is positioned at the height (step 402, FIG. 5A).
  • the insertion / extraction instruction unit 122 instructs the operation of the drive mechanism 21a
  • the arm 21 is inserted below the target substrate S (step 403, FIG. 5B).
  • the holding unit 3 comes to the lower part of the substrate S.
  • the raising / lowering instruction part 121 raises the arm 21 by instructing the operation of the drive mechanism 21a (step 404, FIG. 5C).
  • FIGS. 5D to 5G indicate the substrate S when it is normally supported by the lateral support portion 11.
  • the head controller 110 stops the decompression means 34d
  • the moving cylinder 34b is moved by the biasing force of the biasing member 34c, and the head 33b moves forward (step 405).
  • the head 33b contacts the substrate S (FIG. 5E).
  • the substrate S is urged and moved by the head 33b, and the substrate S is held between the head 33b and the contact portion 31 (FIG. 5F).
  • the substrate S is in a normal position, the head 33b does not advance further, and no abnormality is detected by the sensor 13 (step 406).
  • the insertion / extraction instruction section 122 instructs the operation of the drive mechanism 21a to retract the arm 21 and pull out the arm 21 from the storage section 1 (step 409, FIG. 5G). As a result, the substrate S placed on the arm 21 is unloaded from the storage unit 1.
  • the head controller 110 stops the decompression means 34d and the head 33b moves forward by the urging force of the urging member 34c (step 405), the head 33b contacts the substrate S (FIG. 6E). At this time, since “backing” has occurred in the substrate S, the contact position of the head 33b with the substrate S exceeds the normal position and is stopped by the stopper (FIG. 6F). .
  • the determination unit 130 determines that an abnormality has occurred in the position of the substrate S (step 406).
  • the recovery operation instruction unit 140 instructs the arm control unit 120 to perform a recovery operation.
  • the arm 21 is the same as the deviation amount (distance b in the figure) from the normal position of the head 33b (the figure b).
  • the vehicle moves backward (step 407, FIG. 6G).
  • the arm 21 is lowered and separated from the substrate S (step 408, FIG. 6 (H)).
  • the substrate S is relatively thick, depending on the angle of inclination, there is a possibility that the substrate S cannot be returned to the normal position unless the arm 21 is further retracted at the stage of FIG. In that case, at the stage of FIG. 6 (H), it is necessary to start the descent from the position where the arm 21 has retracted “the distance formed by the thickness and inclination of the substrate S (indicated by h in the figure)”. However, if the thickness of the substrate S is assumed to be about 2 mm, there is no problem even if such steps are not taken.
  • step 409 the head 33b is moved backward (step 409), is positioned at the same position as step 401, and the arm 21 is moved forward (step 410). Then, the processing of steps 404 to 405 described above (FIG. 6C to FIG. 6). (E)) is performed again, and if there is still an abnormality, the above recovery operation is performed (steps 407 to 410, FIGS. 6 (F) to (I)).
  • the insertion / extraction instruction unit 122 instructs the operation of the drive mechanism 21a to retract the arm 21 and pull out the arm 21 from the storage unit 1 (step 411). As a result, the substrate S placed on the arm 21 is unloaded from the storage unit 1.
  • the recovery operation is performed by detecting that the head 33b has exceeded the normal position, there is no need to add a special complicated mechanism to the existing substrate transfer apparatus, and the cost is low. Can be configured.
  • the present invention is not limited to the embodiment as described above.
  • the storage unit, the lateral support unit, the back support unit, the head, the arm, and the like are free in size, shape, number, etc., as long as they can exhibit the same functions as described above.
  • the number of substrates stored in the storage unit is not limited to a specific number.
  • the drive mechanism for driving the arm is separated from the substrate by lowering the arm after returning the arm to the horizontal position during the recovery operation.
  • Such return of the substrate by the arm and separation from the substrate may be realized by one operation, for example, by lowering the arm in an oblique direction (front side) by a drive mechanism.
  • the drive unit for driving the movable unit is not limited to the one using the vacuum cylinder and the biasing member. Any known technique can be applied as long as the head can be brought into and out of contact with the substrate, such as one using another cylinder or one driven by a motor using a rack and pinion. Further, in the above-described embodiment, the urging member urges the head toward the substrate side, but the urging member urges the head in a direction away from the substrate and resists this at the start of conveyance. It is good also as a structure driven to a direction.
  • the position of the substrate is corrected by retracting the arm by the distance between the normal head stop position and the abnormal stop position of the head.
  • the control device includes a determination unit that calculates the distance between the stop position at the time of abnormality and the stop position at the normal time (for example, stored in the storage unit 150 in advance as described above) as the movement distance of the arm.
  • the correct position correction may be performed by providing the arm control unit 120 so as to return the arm by the distance determined by the determination unit.
  • the recovery operation when repeated a predetermined number of times, it is possible to prevent unnecessary repetition by terminating the process.
  • the determination unit determines that there is an abnormality in the control device
  • the count unit that counts the number, and the count number by the count unit reaches a predetermined number stored in advance in the storage unit (or a predetermined number) It is conceivable to provide an end instruction unit for ending the processing when the number of times is exceeded.
  • an output indicating that the substrate is displaced such as an error
  • is output from an output unit such as a display device or a lamp connected to the control device. It is also possible.
  • the processing can be terminated by repeating the recovery operation a predetermined number of times with the above-described configuration.
  • a sensor that detects the presence or absence of a substrate may be provided, and when this sensor detects that there is no substrate, the control device may be configured to omit the recovery operation. As a result, useless operations can be omitted, and the speed of the substrate removal operation can be increased.
  • the process may be shifted to the next process.
  • the next processing for example, from the output unit such as a display device or a lamp connected to the control device, an error is reported to notify the operator that there is no substrate, or the control device is It is conceivable to control the drive mechanism so as to take out the substrate (other substrate) at this stage. As a result, a quick response by an operator or the like, a quick transition to another board unloading operation, and the like are possible.
  • the type of sensor that detects the presence or absence of a substrate may be any sensor that can detect the presence or absence of a substrate.
  • a sensor that detects by mechanical contact, a sensor that detects by non-contact such as laser or infrared, and the like can be considered, but the present invention is not limited to this.
  • the installation position of the sensor is also free. For example, it is determined that there is no substrate when a sensor is provided on the head 33b and stopped without touching anything, and it is determined that there is no substrate when a sensor is provided on the arm 21 and the presence of the substrate cannot be detected optically. However, it is not limited to this.
  • the sensor 13 can also be used as a sensor for detecting the presence or absence of a substrate.
  • the size, shape, material, etc. of the substrate are also free, and can be applied to everything that will be used in the future. Therefore, it can be applied not only to a semiconductor wafer but also to any substrate such as a disk substrate for recording medium, a substrate for liquid crystal or organic EL.
  • the “substrate” described in the claims is not limited to a disk shape or the like, but is a concept that widely includes flat products.

Abstract

収納部内の基板が正常な位置に保持されていなくても、正常な位置に置き直し、その後、通常の取出し動作が可能な基板搬送装置及び基板搬送方法を提供する。基板(S)を収納する収納部(1)と、収納部(1)内に基板(S)を支持する横支持部(11)及び奥支持部(12)と、基板(S)を収納部から引き出す移動部(2)と、移動部(2)を駆動する駆動機構(21a)と、基板(S)の支持位置のずれに基づく異常を検出するセンサ(13)と、センサ(13)により異常が検出された場合に、移動部(2)を、基板(S)のずれを戻し且つ基板(S)から離れる方向に移動させることにより、基板(S)を正常な位置に支持させるように、駆動機構(21a)を制御する制御装置(100)と、を有する。

Description

基板搬送装置及び基板搬送方法
 本発明は、例えば、半導体ウェーハのような平板状の基板の製造のために、収納部に積層収納された基板を搬出する基板搬送装置及び基板搬送方法に関する。
 半導体ウェーハ等の基板の製造工程においては、基板を一時的に積層収納するカセット等の収納部を備え、この収納部への基板の出し入れを行うための基板搬送装置が不可欠である。収納部への基板の出し入れは、一般的には、基板に平行な方向に進退するアームによって行われる。
 例えば、アーム上に載置若しくは保持された基板を、アームの移動に従って収納部内に挿入することにより、基板を搬入する。また、基板の下部に挿入したアームに、当該基板を載置若しくは保持し、そのアームを外部に引き出すことによって、基板を搬出する(特許文献1参照)。
 ところで、一般的な収納部の内壁には、突起若しくは溝からなる支持部が等間隔に形成されており、この支持部に基板の縁部が支持されることにより、各基板が一定の間隔で保持される。このような収納部の一例を、図7を参照して説明する。すなわち、収納部1の筐体10には、その前側に開口10aが設けられている。筐体10の左右の内側面には、水平方向の平板状の横支持部11が設けられている。この横支持部11によって、基板Sの左右の下面が支持される。
 また、筐体10の奥側の左右のコーナーには、突出部である奥支持部12が設けられている。この奥支持部12によって、基板Sの奥側の下面が支持される。なお、奥支持部12における基板Sとの接触面には、挿入される基板Sの高さの相違を許容するために、傾斜が設けられている。
特開平11-220003号公報
 ところで、上記のような収納部においては、基板の収納時に、奥支持部に乗り上げる形で、基板が保持される現象が発生する可能性がある。すなわち、図8の点線に示すように、奥支持部12の手前側に当接する形で基板Sが支持されていれば、基板S同士は互いに平行となる(図7参照)。しかし、図8の実線で示すように、奥支持部12の奥側の高い位置に当接する形で基板Sが支持されると、基板Sの奥側が上に傾いてしまうので、基板S同士の平行が保てない(図9参照)。
 このような状態(以下、「奥掛り」と呼ぶ)が発生すると、アームによる基板Sの保持がうまくいかずに、基板Sの取り出しに失敗する可能性がある。この奥掛りは、アームによって基板Sを自動的に挿入する場合にも起きる場合はある。しかし、試験用の基板Sを挿入する場合などには、基板Sを作業者が手で挿入する必要があり、その場合には、奥掛りが発生する可能性が高くなる。
 なお、奥掛りが生じるのは、基板Sの縁部が収納部1の奥支持部12に乗り上げる場合だけではない。例えば、奥支持部12が設けられていないカセット等においては、基板Sの奥側縁部がカセット等の内奥面に掛かり、傾いた状態で支持されてしまう形態も考えられる。
 本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、収納部内の基板が正常な位置に保持されていなかった場合であっても、正常な位置に修正した後、通常の取出し動作ができる基板搬送装置及び基板搬送方法を提供することにある。
 上記のような目的を達成するため、本発明は、基板を収納する収納部と、前記収納部内に基板を支持する支持部と、基板を収納部から搬出する移動部と、前記移動部を駆動する駆動機構と、を有する基板搬送装置において、基板の支持位置のずれに基づく異常を検出する検出部と、前記検出部により異常が検出された場合に、前記移動部が、基板のずれを戻しつつ基板から離れる方向に移動した後、再度基板を搬出する動作を行うように、駆動機構を制御する制御装置と、を有することを特徴とする。なお、本発明は、基板搬送方法の発明としても捉えることができる。
 他の態様は、基板を収納する収納部と、前記収納部内に基板を支持する支持部と、基板を収納部から搬出する移動部と、前記移動部を、基板に対して平行な第1の方向及び基板に対して垂直な第2の方向に移動させる駆動機構と、を有する基板搬送装置において、基板の支持位置のずれに基づく異常を検出する検出部と、前記検出部により異常が検出された場合に、前記移動部が、第1の方向における基板の位置を修正する方向に移動した後、第2の方向に移動することにより基板から離れるように、駆動機構を制御する制御装置と、を有することを特徴とする。
 以上のような発明では、基板の位置に異常が発生した場合であっても、これを検出部が検出して、移動部が基板の位置を修正する方向に移動するとともに、基板から離れることによって、支持部に置き直されるので、基板が正常な位置に復帰する。
 他の態様は、前記移動部には、前記支持部に支持された基板を保持する保持部が設けられ、前記保持部は、基板の縁部に当接する当接部と、前記当接部との間で基板を挟持可能となるように、基板の縁部に接離する方向に移動可能に設けられた可動部と、を有し、前記検出部は、前記可動部の位置に基づいて、基板の位置の異常を検出可能に設けられていることを特徴とする。
 以上のような態様では、可動部と基板との接触位置は、基板の位置に応じて変動するので、基板の位置の異常を容易且つ確実に検出することができる。
 他の態様は、前記制御装置は、正常な基板の位置を記憶する記憶部と、前記検出部により検出された前記可動部の位置と、前記記憶部に記憶された正常な基板の位置とに基づいて、基板の位置を修正するための移動部の移動距離を決定する決定部と、を有することを特徴とする。
 以上のような態様では、基板のずれ量に応じて、移動部を移動させるので、正常な位置に正確に復帰させることができる。
 他の態様は、基板の有無を検出する第2の検出部を有し、前記制御装置は、前記第2の検出部により基板が無いことが検出された場合に、基板が無かった当該位置からの前記移動部による搬出動作を省略するように、前記駆動機構を制御することを特徴とする。
 以上のような態様では、基板が無かった場合に、無駄な動作を省略して、基板の取り出し作業の高速化を図ることができる。
 他の態様は、前記第2の検出部により基板が無いことが検出された場合に、基板が無いことに関する情報を出力する出力部を有することを特徴とする。
 以上のような態様では、基板が無いことを、オペレータ等が知ることができるので、素早い対処が可能となる。
 他の態様は、前記制御装置は、前記第2の検出部により基板が無いことが検出された場合に、前記移動部が、他の基板の搬出動作をするように、前記駆動機構を制御することを特徴とする。
 以上のような態様では、他の基板の搬出動作に素早く移行できる。
 以上、説明したように、本発明によれば、収納部内の基板が正常な位置に保持されていなかった場合であっても、正常な位置に修正した後、通常の取出し動作ができる基板搬送装置及び基板搬送方法を提供することができる。
本発明の一実施形態におけるヘッドの前進時を示す平面断面図である。 図1の実施形態におけるヘッドの後退時を示す平面断面図である。 図1の実施形態の制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 図1の実施形態の処理の手順を示すフローチャートである。 図1の実施形態の基板位置の正常時の動作を示す工程図である。 図1の実施形態の基板位置の異常時の動作を示す工程図である。 カセットの収納部を示す透視内側面図である。 図7の収納部における奥掛り状態を示す拡大図である。 図7の収納部における奥掛り状態を示す透視内側面図である。
 次に、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明する。
[構成]
 まず、本実施形態の構成を、図1~3を参照して説明する。すなわち、本実施形態は、図1に示すように、収納部1、移動部2、保持部3を有している。収納部1は、図7で例示したものと同様である。なお、収納部1における開口10a側を手前側(図中左方)、その反対側を奥側(図中右方)とする。また、以下のアーム21及びヘッド33bの移動に関しては、奥側への移動を「前進」、手前側への移動を「後退」とする。
 移動部2は、基板Sを載置するプレート状のアーム21を有している。このアーム21は、駆動機構21a(図3参照)によって、収納部1における基板Sに対して、垂直な方向に昇降可能に、且つ基板Sに対して平行な方向(図中、左右方向)にスライド移動可能に設けられている。
 このようにアーム21を駆動する駆動機構21aとしては、例えば、ラックとピニオンによってサーボモータの回転を、図中の上下方向及び左右方向への駆動力に変換するものや、シリンダによって、図中の上下方向及び左右方向へ駆動するもの等が考えられるが、周知のあらゆる技術を適用可能であるため、説明は省略する。
 保持部3は、アーム21の奥側の端部に設けられた当接部31と、アーム21の手前側に設けられた可動部32を有している。当接部31は、アーム21に固定され、基板Sの奥側の縁に当接する一対の突起である。可動部32は、押え部33及び駆動部34を有している。押え部33は、連結具33aと、その先端に設けられたヘッド33bを有するプランジャーである。連結具33aは、図中、左右方向に延びたロッドである。ヘッド33bは、連結具33aの移動に従って、基板Sの手前側の縁に接離する一対の円柱形部材である。
 駆動部34は、固定筒34a、移動筒34b及び付勢部材34cを有している。固定筒34aは、アーム21に固定され、減圧手段34d(図3参照、例えば、ポンプ等)に配管を介して接続されている。移動筒34bは、その内部に固定筒34aが挿入され、固定筒34aに対して、図中、左右方向にスライド移動可能に設けられている。この移動筒34bと固定筒34aによって、バキュームシリンダが構成されている。移動筒34bの先端には、連結具33aの端部が固定されている。
 付勢部材34cは、移動筒34b内における固定筒34aとの間に設けられ、移動筒34bを奥側に付勢している。付勢部材34cとしては、例えば、圧縮コイルばねとすることが考えられるが、これには限定されない。なお、付勢部材34cに後方に付勢された移動筒34bは、これに従って移動するヘッド33bが基板Sに接しない場合でも、アーム21上に設けられたストッパ(図示せず)等によって、所定の移動端で停止するように構成されている。
 さらに、アーム21には、センサ13が設けられている(図3参照)。このセンサ13は、移動筒34bに従って移動するヘッド33bが、当接部31とで基板Sを正常に保持したときの位置を超えたか否かを検出する手段であり、基板Sの支持位置のずれに基づく異常を検出する検出部を構成する。かかる機能を有するものであれば、センサ13の種類や設置位置は自由である。例えば、センサ13として、移動筒34b、連結具33a若しくはヘッド33bに対して、機械的な接触により検出するもの、レーザや赤外線等の非接触により検出するもの等が考えられるが、周知の技術であるため説明を省略する。なお、センサ13は、アーム21上に設けられた既述のストッパ(図示せず)にヘッド33bが接したことを感知するものであってもよい。
 アーム21及びヘッド33bは、図3に示すように、その駆動機構21a、減圧手段34d等が制御装置100によって制御されることにより、所定の動作を行う。この制御装置100は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって、以下のような機能を実現することにより構成されている。
 すなわち、制御装置100は、ヘッド制御部110、アーム制御部120、判定部130、回復動作指示部140、記憶部150等を有している。ヘッド制御部110は、減圧手段34dを制御することにより、ヘッド33bを前進及び後退させる手段である。
 アーム制御部120は、駆動機構21aを制御することにより、アーム21を移動させる手段である。このアーム制御部120は、アーム21を所望の基板Sの高さに位置決めさせる昇降指示部121、アーム21を前進及び後退させる挿排指示部122を有している。
 判定部130は、センサ13からの信号に基づいて、基板Sの配置異常を判定する手段である。回復動作指示部140は、判定部130の判定に基づく割り込みにより、異常時の回復動作を、アーム制御部120に指示する手段である。この回復動作は、基板Sの正常位置からヘッド33bの停止位置までの距離だけ、アーム21を後退させた後に、一旦、アーム21を下降させ、再び正常動作に復帰させるものである。つまり、回復動作指示部140は、異常時に基板Sの位置を修正するための移動部(アーム21)の移動距離を決定する決定部として作動する。
 記憶部150は、各種のデータ、設定等の情報を記憶する手段である。記憶部150に記憶される情報としては、例えば、正常動作及び回復動作時のアーム21及びヘッド33bの動作量及び動作タイミング、基板Sの正常位置(例えば、正常時のヘッド33の停止位置)等が考えられるが、これには限定されない。これらの情報は、あらかじめ記憶部150に設定しておくことも、下記の入力装置を用いて、入力することもできる。
 なお、作業者が、制御装置100を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力装置、制御装置100の状態を確認するためのディスプレイ、ランプ、メータ等の出力装置については、説明を省略する。
[作用]
 上記のような構成を有する本実施形態の動作を、図4のフローチャート、図5及び図6の工程図を参照して説明する。なお、以下に説明する手順で基板を搬送する方法及び搬送装置を動作させるコンピュータプログラムも、本発明の一態様である。
[正常時の動作]
 まず、基板Sが収納部1に正常に収納されている場合の取り出し動作を、図4及び図5に従って説明する。すなわち、取り出し動作開始時には、ヘッド制御部110が、減圧手段34dを作動させることにより、付勢部材34cに抗して移動筒34bを移動させ、ヘッド33bを後退させておく(ステップ401)。
 次に、あらかじめ記憶部150に記憶された設定若しくは入力装置からの入力に従って、昇降指示部121が、駆動機構21aの作動を指示することにより、収納部1における目標の基板Sの下部に対応する高さに、アーム21を位置決めさせる(ステップ402、図5(A))。
 そして、挿排指示部122が、駆動機構21aの作動を指示することにより、目標の基板Sの下部に、アーム21を挿入する(ステップ403、図5(B))。これにより、保持部3が基板Sの下部に来る。この状態で、昇降指示部121が、駆動機構21aの作動を指示することにより、アーム21を上昇させる(ステップ404、図5(C))。
 すると、アーム21によって、基板Sが持ち上げられるので、横支持部11から離れる(図5(D))。なお、図5(D)~(G)における矩形の点線は、横支持部11に正常に支持されていた場合の基板Sを示す。
 次に、ヘッド制御部110が、減圧手段34dを停止させると、付勢部材34cの付勢力によって移動筒34bが移動して、ヘッド33bが前進する(ステップ405)。これにより、ヘッド33bが基板Sに当接する(図5(E))。そして、ヘッド33bによって、基板Sが奥側へ付勢されて移動し、ヘッド33bと当接部31との間に基板Sが保持される(図5(F))。この時、基板Sが正常な位置にあれば、ヘッド33bがそれ以上前進することはなく、センサ13による異常の検知もない(ステップ406)。
 その後、挿排指示部122が、駆動機構21aの作動を指示することにより、アーム21を後退させ、収納部1からアーム21を引き出す(ステップ409、図5(G))。これにより、アーム21に載置された基板Sが、収納部1から搬出される。
[異常時の動作]
 以上のような正常時の動作に対して、目標とする基板Sに「奥掛り」が発生していた場合の動作を、図4及び図6に従って説明する。まず、図6(A)~(D)(ステップ401~404)までの動作は、図5(A)~(D)までの動作と同様である。なお、図6(D)~(H)における矩形の点線は、横支持部11に正常に支持されていた場合の基板Sを示す。
 その後、ヘッド制御部110が、減圧手段34dを停止させ、付勢部材34cの付勢力によってヘッド33bが前進すると(ステップ405)、ヘッド33bが基板Sに当接する(図6(E))。このとき、基板Sに「奥掛り」が発生しているため、ヘッド33bの基板Sへの当接位置が、正常時の位置よりもオーバーして、ストッパにより停止する(図6(F))。このようなヘッド33bの動作が、センサ13によって検知されると、判定部130によって、基板Sの位置に異常が発生したことが判定される(ステップ406)。
 すると、回復動作指示部140が、アーム制御部120に対して回復動作を指示する。これにより、アーム制御部120における挿排指示部122が、駆動機構21aの作動を指示するので、アーム21は、ヘッド33bの正常位置からのずれ量(図中の距離b)と同じだけ(図中の距離b’)、後退する(ステップ407、図6(G))。
 続いて、昇降指示部121が、駆動機構21aの作動を指示することにより、アーム21が下降して、基板Sから離れる(ステップ408、図6(H))。なお、基板Sが比較的厚い場合には、傾きの角度によっては、図6(G)の段階で、アーム21がさらに後退しないと、基板Sを正常位置に戻せない可能性がある。その場合には、図6(H)の段階で、アーム21が「基板Sの厚みと傾きが成す距離分(図中hで示す)」後退した位置から下降を始める必要がある。但し、実際に想定される2mm程度の基板Sの厚みであれば、このようなステップを取らなくても、問題はない。
 これにより、基板Sが自重で横支持部11に降りるので、基板Sは正常な位置に支持される(図6(I))。さらに、ヘッド33bを後退させて(ステップ409)、ステップ401と同位置に位置付け、そして、アーム21を前進させた後(ステップ410)、上記のステップ404~405の処理(図6(C)~(E))を再び行い、まだ異常がある場合には、上記の回復動作を行う(ステップ407~410、図6(F)~(I))。異常がなくなった場合には(ステップ406)、挿排指示部122が、駆動機構21aの作動を指示することにより、アーム21を後退させ、収納部1からアーム21を引き出す(ステップ411)。これにより、アーム21に載置された基板Sが、収納部1から搬出される。
[効果]
 以上のような本実施形態によれば、基板Sの収納時に、奥掛り現象が発生しても、これを検知して、アーム21によって自動的に回復動作を行うことができるので、その後、基板Sの取り出しに失敗することが防止される。
 また、ヘッド33bが、正常時の位置よりもオーバーしたことを検出することにより、回復動作が行われるので、既存の基板搬送装置に対して、特別に複雑な機構を追加する必要がなく、安価に構成できる。
[他の実施形態]
 本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、収納部、横支持部、奥支持部、ヘッド、アーム等は、上記と同様の機能を発揮できるものであれば、その大きさ、形状、数等は自由である。収納部の基板の収納枚数も、特定の数には限定されない。
 また、上記の実施形態では、アームを駆動する駆動機構は、回復動作の際、アームを後退させて基板の水平位置を戻してから、下降させることにより基板から離れていた。このようなアームによる基板の戻しと基板からの離れを、例えば、駆動機構によって、アームを斜め方向(手前側)に下降させることにより、一つの動作で実現してもよい。
 また、可動部を駆動する駆動部は、上記のバキュームシリンダと付勢部材によるものには限定されない。ヘッドを基板に接離させることができる構造であれば、他のシリンダによるもの、ラックとピニオンによるモータ駆動によるもの等、周知のあらゆる技術を適用可能である。さらに、上記の実施形態においては、付勢部材がヘッドを基板側に付勢していたが、付勢部材がヘッドを基板から離れる方向に付勢していて、搬送開始時に、これに抗する方向に駆動する構成としてもよい。
 また、上記の実施形態では、正常時のヘッドの停止位置と、異常時のストッパによるヘッドの停止位置との間の距離だけ、アームを後退させることにより、基板の位置を修正していた。しかし、ヘッドが、異常時の基板に当接した場合に停止するようにして、その停止位置を、センサにより検出するように構成してもよい。この場合、制御装置に、異常時の停止位置と正常時の停止位置(例えば、上述のようにあらかじめ記憶部150に記憶されている)との距離を、アームの移動距離として算出する決定部を設け、アーム制御部120が、決定部により決定された距離だけ、アームを戻す制御を行うことにより、正確な位置の修正を行ってもよい。
 また、上記の実施形態で、回復動作を所定の回数繰り返した場合に、処理を終了するようにして、無用な繰り返しを防ぐことも可能である。例えば、制御装置に、判定部が異常ありと判定した場合に、その数をカウントするカウント部と、カウント部によるカウント数が、あらかじめ記憶部に記憶された所定の回数になった場合(若しくは所定の回数を超えた場合)に、処理を終了させる終了指示部を設けることが考えられる。また、基板のずれに基づく異常が検出された場合に、制御装置に接続された表示装置、ランプ等の出力部から、エラー等、基板がずれていることをオペレータ等に知らせる旨を出力する構成とすることも可能である。
 なお、何らかの理由により特定の段に基板が存在せず、取り出しを行えない場合もある。その場合、上記のような構成で、回復動作を所定回数繰り返すことにより、処理を終了させることもできる。但し、基板の有無を検出するセンサ(第2の検出部)を設け、このセンサが、基板が無いことを検出した場合に、制御装置が、回復動作を省略するように構成してもよい。これにより、無駄な動作を省略して、基板の取り出し作業の高速化を図ることができる。
 そして、このように回復動作を省略した後、次の処理に移行するように構成してもよい。次の処理としては、例えば、制御装置に接続された表示装置、ランプ等の出力部から、エラー等、基板が無いことをオペレータ等に知らせる旨を出力することや、制御装置が、上若しくは下の段の基板(他の基板)の取り出し動作を行うように駆動機構を制御することなどが考えられる。これにより、オペレータ等による素早い対処、他の基板の搬出動作への素早い移行等が可能となる。
 基板の有無を検出するセンサの種類は、基板の有無を検出できるものであればよい。例えば、上記のセンサ13と同様に、機械的な接触により検出するもの、レーザや赤外線等の非接触により検出するもの等が考えられるが、これには限定されない。センサの設置位置も自由である。例えば、ヘッド33bにセンサを設けて何も接触せずに停止した場合に基板が無いと判断する、アーム21にセンサを設けて光学的に基板の存在が検出できない場合に基板が無いと判断する等が考えられるが、これには限定されない。さらに、上記のセンサ13を基板の有無を検出するセンサと兼用させることもできる。
 基板についても、その大きさ、形状、材質等は自由であり、将来において採用されるあらゆるものに適用可能である。従って、半導体ウェーハばかりでなく、記録媒体用のディスク基板、液晶や有機EL用の基板等、あらゆる基板に適用することができる。つまり、請求項に記載の「基板」は、円盤状等には限定されず、平面状の製品を広く含む概念である。
1…収納部
2…移動部
3…保持部
10…筐体
10a…開口
11…横支持部
12…奥支持部
13…センサ
21…アーム
31…当接部
32…可動部
33…押え部
33a…連結具
33b…ヘッド
34…駆動部
34a…固定筒
34b…移動筒
34c…付勢部材
100…制御装置
110…ヘッド制御部
120…アーム制御部
121…昇降指示部
122…挿排指示部
130…判定部
140…回復動作指示部
150…記憶部

Claims (8)

  1.  基板を収納する収納部と、前記収納部内に基板を支持する支持部と、基板を収納部から搬出する移動部と、前記移動部を駆動する駆動機構と、を有する基板搬送装置において、
     基板の支持位置のずれに基づく異常を検出する検出部と、
     前記検出部により異常が検出された場合に、前記移動部が、基板のずれを戻しつつ基板から離れる方向に移動した後、再度基板を搬出する動作を行うように、駆動機構を制御する制御装置と、
     を有することを特徴とする基板搬送装置。
  2.  基板を収納する収納部と、前記収納部内に基板を支持する支持部と、基板を収納部から搬出する移動部と、前記移動部を、基板に対して平行な第1の方向及び基板に対して垂直な第2の方向に移動させる駆動機構と、を有する基板搬送装置において、
     基板の支持位置のずれに基づく異常を検出する検出部と、
     前記検出部により異常が検出された場合に、前記移動部が、第1の方向における基板の位置を修正する方向に移動した後、第2の方向に移動することにより基板から離れるように、駆動機構を制御する制御装置と、
     を有することを特徴とする基板搬送装置。
  3.  前記移動部には、前記支持部に支持された基板を保持する保持部が設けられ、
     前記保持部は、
     基板の縁部に当接する当接部と、
     前記当接部との間で基板を挟持可能となるように、基板の縁部に接離する方向に移動可能に設けられた可動部と、
     を有し、
     前記検出部は、前記可動部の位置に基づいて、基板の位置の異常を検出可能に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の基板搬送装置。
  4.  前記制御装置は、
     正常な基板の位置を記憶する記憶部と、
     前記検出部により検出された前記可動部の位置と、前記記憶部に記憶された正常な基板の位置とに基づいて、基板の位置を修正するための移動部の移動距離を決定する決定部と、
     を有することを特徴とする請求項3記載の基板搬送装置。
  5.  基板の有無を検出する第2の検出部を有し、
     前記制御装置は、前記第2の検出部により基板が無いことが検出された場合に、基板が無かった当該位置からの前記移動部による搬出動作を省略するように、前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項1記載の基板搬送装置。
  6.  前記第2の検出部により基板が無いことが検出された場合に、基板が無いことに関する情報を出力する出力部を有することを特徴とする請求項5記載の基板搬送装置。
  7.  前記制御装置は、前記第2の検出部により基板が無いことが検出された場合に、前記移動部が、他の基板の搬出動作をするように、前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項5記載の基板搬送装置。
  8.  収納部内の支持部により支持された基板を、駆動機構により駆動される移動部が搬出する基板搬送方法において、
     検出部が、基板の位置の異常を検出し、
     検出部により異常が検出された場合に、移動部が、基板のずれを戻しつつ基板から離れる方向に移動することを特徴とする基板搬送方法。
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