JPH0672508A - ウエハ入替え装置 - Google Patents

ウエハ入替え装置

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JPH0672508A
JPH0672508A JP25187892A JP25187892A JPH0672508A JP H0672508 A JPH0672508 A JP H0672508A JP 25187892 A JP25187892 A JP 25187892A JP 25187892 A JP25187892 A JP 25187892A JP H0672508 A JPH0672508 A JP H0672508A
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JP
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wafer
basket
cam
receiving plate
plate
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JP25187892A
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English (en)
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Kiyoshi Takahashi
高橋  清
Kazuo Takahashi
和夫 高橋
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Original Assignee
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】ウエハの入れ替えを簡単な構成の装置により実
現し、その際の操作環境の汚染を防止する。 【構成】ウエハWのあるバスケット9と空のバスケット
10とを対向させて載置する載置台11と、スクリュウ
ナット18とねじ棒19の回転により移動される水平ブ
ロック8とそれに対し複数枚のウエハ受け板24が突設
された上下作動板22と、往路用のカム溝14か復路用
のカム溝15の一方に合されるカム軸26と、溝終端位
置でカム軸26を復路用カム溝15側に移動させるカム
溝14と、ブロック8を後退させる際に、バスケット1
0内のウエハに接触しない上下位置に受け板24を保持
すると共に、往路用のカム溝14の溝高さと同一地点で
カム軸26を往カム溝14に移動させる復路用のカム溝
15とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハバスケット内に
収容された複数枚の半導体ウエハなどを別のウエハバス
ケットに一括して移し替える際に使用するウエハ入替え
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一つの処理工程で処理がなされた半導体
ウエハを別の処理工程に移して処理を行なおうとする場
合、複数枚のウエハをウエハバスケットに収納して搬送
する。その際に複数枚の処理済みの半導体ウエハを搬送
用のバスケットに移し替えたり、別の処理工程で他のバ
スケットにウエハを一括して移し替える場合に、ウエハ
入替え装置が用いられる。このようなウエハ入替え装置
としては、たとえば実開平2−41436号の公報に記
載されるものが従来から知られている。このウエハ入替
え装置では、複数枚のウエハ受け板を水平方向に突設し
た移動ブロックが低速モータによって前後方向に移動で
きるようになっており、ウエハバスケットが載せれる載
置台が別の低速モータを使って上下方向に移動できるよ
うになっている。この移動ブロックの水平運動とバスケ
ット載置台の昇降動作を組み合わせることにより、一方
のバスケット内に収納された複数枚の半導体ウエハを別
のバスケットに一括して移し替えることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のウエ
ハ入替え装置では、水平移動ブロックとバスケット載置
台の駆動に低速モータを用いており、各低速モータの出
力をベルトやねじ棒を介して伝達している。また、各低
速モータのタイミング制御に駆動制御回路を用いてい
る。このため装置全体の構成が複雑であり、故障の発生
を招きやすいと共に、低速モータなどを含めた駆動機構
に使われる潤滑油が操作環境を汚染して、半導体ウエハ
に不純物を付着させる要因ともなっていた。また、駆動
機構から発する振動によってウエハ入替え時にウエハに
ダメージを与えるという問題点もあった。また、装置が
大掛かりなため、広い設置スペースが必要であり、省ス
ペース化を図る上で問題があった。
【0004】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、装置の構
成が簡単であり、オイルレスであることから操作環境を
汚染しないウエハ入替え装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明によるウエハ入替え装置は、装置本体に対して
水平を保って駆動機構により前後方向に移動される水平
移動ブロックと、この水平移動ブロックに対して上下可
動に取り付けられ、前面部に複数枚のウエハ受け板を上
下方向等間隔に水平に突設した上下作動板と、装置本体
の前部に設けられ、空の移替え先ウエハバスケットと底
部開口の移替え元ウエハバスケットとを移替え元ウエハ
バスケットが手前側に位置するように向かい合わせて前
後方向水平に載置する載置台と、装置本体の左右両側に
設けられた往路用のカム溝または復路用のカム溝の一方
に嵌合され、上記上下作動板に左右方向移動可能に組み
込まれたカム軸と、水平移動ブロックが前進してウエハ
受け板が底部開口から移替え元ウエハバスケット内に完
全に入り込んだ際に、ウエハ受け板を上昇させてこのバ
スケット内のウエハを受け止めると共に、水平移動ブロ
ックが移替え元ウエハバスケット内を前進してウエハ受
け板が空の移替え先ウエハバスケット内に完全に入り込
んだ際に、ウエハ受け板を下降させてこのバスケット内
の仕切り板上にウエハを載置するように、カム軸との連
動によって上下作動板を上下動させて溝終端位置でカム
軸を復路用のカム溝側に移動させる往路用のカム溝と、
ウエハの移し替えを終えた水平移動ブロックの後退を案
内すると共に、後退途中でカム軸を往路用のカム溝側に
移動させる復路用のカム溝とを有している。
【0006】また、本発明によるウエハ入替え装置は、
装置本体に対して水平を保って駆動機構により前後方向
に移動される水平移動ブロックと、この水平移動ブロッ
クに対して上下可動に取り付けられ、前面部に複数枚の
ウエハ受け板を上下方向等間隔に水平に突設した上下作
動板と、移動機構によって左右方向移動可能に装置本体
の前部に設けられ、移替え元ウエハバスケットが載置さ
れる第1の載置台と、この第1の載置台に近接して装置
本体の最前部に設けられ、移替え先ウエハバスケットが
載置される第2の載置台と、装置本体左右の一側または
他側に設けられた第1乃至第4のカム溝の一つに嵌合さ
れ、上記上下作動板に左右方向移動可能に組み込まれた
カム軸と、装置本体一側の前後方向に設けられ、水平移
動ブロックが前進してウエハ受け板が移替え元ウエハバ
スケット内に完全に入り込んだ際に、ウエハ受け板を上
昇させてこのバスケット内のウエハを受け止められるよ
うに、カム軸との連動によって上下作動板を上昇させ、
この上昇時にカム軸を装置本体他側の第2のカム溝側に
移動させる第1のカム溝と、装置本体他側の前後方向に
設けられ、水平移動ブロックを後退させてウエハ受け板
上のウエハを移替え元ウエハバスケットから取り出した
後に、カム軸を装置本体一側の第1のカム溝側に移動さ
せる第2のカム溝と、この第2のカム溝に連続して装置
本体他側の前部に設けられ、水平移動ブロックが第1の
カム溝を前進した後にカム軸が嵌合して水平移動ブロッ
クが前進し、ウエハ受け板上のウエハが移替え先ウエハ
バスケット内に完全に入り込んだ際に、ウエハ受け板を
下降させてウエハをこのバスケット内の仕切り板上に載
置できるように、カム軸との連動によって上下作動板を
下降させると共に、この下降時にカム軸を装置本体一側
の第4のカム溝側に移動させる第3のカム溝と、装置本
体一側の前部に設けられ、水平移動ブロックを後退させ
てウエハ受け板を移替え先ウエハバスケットから脱出さ
せた後に、カム軸を第3のカム溝側に移動させる第4の
カム溝とを有している。
【0007】また、本発明によるウエハ入替え装置は、
装置本体に対して水平を保って駆動機構により前後方向
に移動される水平移動ブロックと、この水平移動ブロッ
クの前面部に上下方向等間隔に水平に突設された複数枚
のウエハ受け板と、移動機構によって左右方向移動可能
に装置本体の前部に設けられ、移替え元ウエハバスケッ
トが載置される第1の載置台と移替え先ウエハバスケッ
トが載置される第2の載置台とが左右に並設された載置
台本体と、水平移動ブロックが前進してウエハ受け板が
移替え元ウエハバスケット内に完全に入り込んだ際に、
水平移動ブロックの一部によって押圧された第1の載置
台を下降させて、ウエハ受け板にこのバスケット内のウ
エハを載せる第1の載置台用下降機構と、水平移動ブロ
ックが前進してウエハ受け板上のウエハが移替え先ウエ
ハバスケット内に完全に入り込んだ際に、水平移動ブロ
ックの一部によって押圧された第2の載置台を上昇させ
て、ウエハをこのバスケット内の仕切り板上に載置する
第2の載置台用上昇機構と、下降した第1の載置台およ
び上昇した第2の載置台を、上記移動機構によって載置
台本体を左右方向に移動させた際に待機位置に復元させ
る載置台復元機構とを有している。
【0008】また、本発明によるウエハ入替え装置は、
移替え元ウエハバスケット内の複数枚のウエハ間に挿入
され、これらウエハを載せてこのウエハバスケットから
取り出すと共に、取り出したウエハを移替え先ウエハバ
スケット内に搬送して、このバスケット内の仕切り板上
にウエハを載置するためのウエハ受け板をウエハ入替え
装置の搬送手段に取り付けるにあたって、受け板固定用
の水平挿入溝を受け板取付けブロックの上下方向に等間
隔に形成し、これら水平挿入溝にウエハ受け板を挿入し
て位置決め手段によって位置決めすることで、水平位置
を保ち複数枚のウエハ受け板を上下方向等間隔に着脱可
能に取り付けられるようにしてある。
【0009】
【実施例】以下、本発明によるウエハ入替え装置の具体
的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図1の外観
斜視図にこのウエハ入替え装置の一実施例を示し、図2
にA−A線断面図を示す。これらの図で、装置本体1は
前後の立板2,3の両側に側板4,5が取り付けられ、
これら側板4,5の内側に段を下げてベース板6,7が
それぞれ長手方向に水平を保持した状態で取り付けられ
ている。これらベース板6,7は、水平移動ブロック8
を懸架すると共に、ウエハバスケット9,10の載置台
11を兼ねている。内側を向くベース板6,7の先端縁
の下面部には、ベース板6,7から突出するようにカム
レール12,13が長手方向にそれぞれ取り付けられて
いる。これらカムレール12,13の内側面には後述す
るカム溝14,15が刻設されている。また、移動ブロ
ック本体8Aの両側部にはガイドレール16,17がそ
れぞれ固定されており、これらガイドレール16,17
のレール溝16a,17aに、ベース板6,7から突き
出たカムレール12,13が嵌め込まれている。これに
より水平移動ブロック8は、カムレール12,13に沿
って前後方向(ウエハ入替え方向)に摺動自在となって
いる。
【0010】移動ブロック本体8Aの下端部には、図3
に示すようにスクリュナット18が取り付けられてお
り、このスクリュナット18に螺合するねじ棒19が前
後の立板2,3に回転自在に軸支されている。立板2か
ら突出するねじ棒19の先端部には、回転ハンドル20
が取り付けられており、この回転ハンドル20を回すこ
とにより、ねじ棒19が回転し、このねじ棒19の回転
方向に応じて移動ブロック8全体がカムレール12,1
3に沿って前後方向に水平運動される。
【0011】移動ブロック本体8Aの前面部には、図4
に示すようにアリ溝状のガイド溝21が上下方向に凹設
されており、このガイド溝21に上下作動板22の嵌合
突起22aが嵌め込まれており、上下作動板22はこの
ガイド溝21に沿って上下動できるようになっている。
上下作動板22の前面部には、受け板取付けブロック2
3が取り付けられており、このブロック23の前面部に
は水平方向に突出する複数枚のウエハ受け板24が上下
方向に等間隔に取り付けられている。
【0012】上下作動板22の下側部には、両側のカム
レール12,13と対峙する位置に軸孔25が貫通して
形成されており、この軸孔25にカム軸26が左右方向
移動自在に嵌め込まれている。このカム軸26の長さは
作動板22の幅とカム溝1つ分を合わせた長さに設定さ
れており、軸孔25に挿通されたカム軸26は一方側の
カム溝14または15に嵌まり込める長さだけ、作動板
22の側面から突出している。
【0013】往路用に使用するカムレール12の内側面
には、図5(a),(b)および図6(a)に示すよう
にレール長手方向にカム溝14が形成されている。この
カム溝14は水平移動ブロック8が駆動されて前方に移
動され、ウエハ受け板24がエウハW間の位置を維持し
て移替え元のバスケット9内に底部開口から完全に入り
込むまでの区間が、高さh1の位置に形成され、その後
切替え位置27でたとえば2mm程度立ち上がり、受け
板24がエウハWを持ち上げて移替え先の空のバスケッ
ト10内に搬送するまでの区間が高さh2の位置に形成
されている。この高さh2の区間の先端側のカム溝終端
部には、カム溝14側に嵌まり込んでいたカム軸26を
矢印P1に示すようにカムレール13側のカム溝15に
移す替えるための傾斜溝28が形成されている。
【0014】復路用に使用するカムレール13の先端部
には、図5(c),(d)および図6(b)に示すよう
にカムレール13側に移されたカム軸26が嵌まり込ん
だあと、受け板24上のエウハWを移替え先のバスケッ
ト10の仕切り板10a上に降下させるための下降溝2
9が形成されており、この下降溝29に連続して形成さ
れているカム溝15は、カムレール12側の手前側のカ
ム溝14と同じ高さh1に形成されている。このカム溝
15の終端位置には、カム軸26を矢印P2に示すよう
にカムレール12側のカム溝14に移すための傾斜溝3
0が形成されている。
【0015】つぎに、このように構成されるウエハ入替
え装置の動作を説明する。まず、複数枚の半導体エウハ
Wが収納されたバスケット9を載置台11となる前方の
ベース板6,7上にセットすると共に、エウハWを移し
替えたい空のバスケット10を互いに開口部(ウエハ出
入れ口)を向かい合わせてバスケット9の前方に設置す
る。続いて、摘み20aを握ってハンドル20を右回り
に回転させて、水平移動ブロック8を前進させる。その
際にカム軸26はカムレール12側のカム溝14に嵌合
しており、このカム溝14の切替え位置27まで移動ブ
ロック8が前進する間に、ウエハ受け板24は後部開口
31からバスケット9内に入り込み、仕切り板9a上の
各エウハW間の隙間に接触しない状態で完全に挿入され
る。さらに、水平移動ブロック8が前進すると、カム軸
26がカム溝14の切替え位置27を通過するため、カ
ム軸26に上方向の力が加わり、上下作動板22が上昇
する。これにより、ウエハ受け板24が一体に上昇し
て、バスケット9内の仕切り板9a上の各エウハWを受
け止めて持ち上げる。この状態で水平移動ブロック8が
前進すると、複数枚のエウハWは受け板24に載置され
た状態で前方のバスケット10側に搬送される。水平移
動ブロック8がさらに前進を続けると、受け板取付けブ
ロック23が手前側のバスケット9の後部開口31から
内部に入り込み、受け板24上のエウハWが開口部から
バスケット10内に入り込んで、仕切り板10a上方位
置まで運ばれる。
【0016】カム軸26がカム溝14の終端部に到達す
ると、この終端部に形成された傾斜溝28によってカム
軸26がカムレール13側に押し出され、このカムレー
ル13のカム溝始端位置に形成されている下降溝29に
嵌まり込む。その後、ハンドル20を左回りに逆転する
と、カム軸26が下降溝29に沿って下がるため、上下
作動板22が降下し、受け板24も一体に降下する。こ
の動作で、各エウハWはバスケット10内の仕切り板1
0a上に載置され、バスケット10側に移し替えられ
る。継続してハンドル20を左回りに回転し続けると、
水平移動ブロック8が後退し、ウエハ受け板24はバス
ケット10内の仕切り板10aの隙間を通って、バスケ
ット10を抜けで、さらにバスケット9を抜けでる。そ
の後、カム軸26がカム溝14の終端位置に形成された
傾斜溝30に到達すると、カム軸26はこの傾斜溝30
によってカムレール12側のカム溝14側に押し戻され
て、カム溝14に嵌まり込む。この状態で、水平移動ブ
ロック8がさらに後退し、待機位置に復帰する。
【0017】なお、上述した実施例では、水平移動ブロ
ック8をねじ棒19とスクリュナット18の組み合わせ
で移動させているが、水平移動ブロック8を流体圧シリ
ンダによって移動させる構成としてもよい。
【0018】つぎに、他の実施例のウエハ入替え装置を
説明する。図7はこの装置の斜視図であり、図8は載置
台部分の斜視図である。このウエハ入替え装置は、底部
が閉塞された搬送用のウエハバスケットに入れられたウ
エハを他のプロセス用または搬送用のウエハバスケット
に移し替える際に使用される。装置本体35の前部に
は、ウエハの移替え元となるウエハバスケット38を載
置する第1の載置台39が設けられており、最前部には
ウエハの移替え先となる空のウエハバスケット36を載
置する第2の載置台37が設けられている。載置台39
は、左右方向に移動可能に構成されている。装置本体3
5の前後の立板40,41の両側には、左右の側板4
2,43が取り付けられており、両側板42,43の内
側の上縁部には、図9に示すようにウエハ受け板24を
設けた水平移動ブロック44を懸架し、この移動ブロッ
ク44の前後方向の移動を案内するためのカムレール4
5,46が水平に取り付けられている。両カムレール4
5,46の対向面には、後述するカム溝47,48およ
び49が形成されている。水平移動ブロック44のブロ
ック本体44Aの両下側部には、カムレール45,46
をくわえ込むレール溝50,51が形成されており、ブ
ロック本体44Aをカムレール45,46に沿って摺動
できるようにしている。前後の立板40,41には、図
10に示すようにねじ棒52が回転自在に軸支されてお
り、このねじ棒52がブロック本体44Aの下端部に固
定されたスクリュナット53に螺合している。これによ
り、回転ハンドル54を回してねじ棒52を回転させる
ことにより、水平移動ブロック44を前後方向に水平移
動させることができる。
【0019】また、ブロック本体44Aの前面部には、
図1の実施例のものと同様、図11に示すように上下作
動板22がアリ溝状のガイド溝21に沿って上下動でき
るように組み付けられている。この上下作動板22の前
面部には、複数枚のウエハ受け板24を等間隔に取り付
けた受け板取付けブロック23が上下位置を調整可能に
取り付けられている。上下作動板22の下側部には、カ
ムレール45,46の対向面と対峙する位置に軸孔56
が貫通形成されており、この軸孔56には左右一方のカ
ム溝47,48または49に嵌まり込むカム軸57が左
右方向移動可能に嵌め込まれている。
【0020】左側のカムレール50には、図12
(a),(b)に示すようにスタート位置からウエハ受
け板24が移替え元のウエハバスケット38内に完全に
入り込むまでの区間に第1のカム溝47が高さh3の位
置に形成されている。このカム溝47の終端位置には、
ウエハ受け板24を上昇させるための上昇溝58が形成
されていると共に、カム軸57をカムレール46側のカ
ム溝49に押し出すための傾斜溝59がこの溝58内に
形成されている。また、カムレール45の前部側には、
第2のカム溝47と不連続な第4のカム溝48が形成さ
れている。このカム溝48は、移替え先のウエハバスケ
ット36にウエハを移し替えた後に水平移動ブロック4
4を後退させる際に使用され、上昇溝58に隣り合う溝
終端位置に上昇溝60とカム軸57をカム溝49側に押
し出すための傾斜溝61とが形成されている。
【0021】一方、右側のカムレール46には、図12
(c),(d)に示すようにカムレール45側のカム溝
47の中途位置から最前部位置まで(ウエハ受け板24
が移替え先のバスケット36内に完全に入り込む位置ま
で)の区間に、第2および第3のカム溝49a,49b
を構成する連続したカム溝49が形成されている。この
カム溝49は、ウエハ受け板24が移替え元のバスケッ
ト38内のウエハを持ち上げた後に、同じ高さを保って
後退させるときと、ウエハ受け板24がウエハを載せた
状態で、移替え先のウエハバスケット36内まで搬送す
る際に使用される。このカム溝49は、カム溝47,4
8側の上昇溝58,60の上端高さと同じ高さh4の位
置に形成され、前後の溝終端位置に下降溝62,64と
カム軸57をカム溝47,48側に押し出すための傾斜
溝63,65がそれぞれ形成されている。
【0022】移替え元のウエハバスケット38を載置す
る第1の載置台39は、両側板66,67に水平板68
を取り付けてあり、水平板68上の左右両側にバスケッ
トの載置スペース39A,39Bをそれぞれ設けた構成
となっている。各載置スペース39A,39Bの中央部
には、水平移動ブロック44が入り込める切欠き69が
形成されている。この載置台39の両側板66,67
は、装置本体35側の側板42,43にスライド自在に
架け渡された前後2本のガイドロッド70,71の両端
に固着されており、これらガイドロッド70,71に案
内されて載置台39が装置本体35に対して1載置スペ
ース分だけ左右方向に移動できるようになっている。ま
た、載置台39の両側板66,67間にはラックギア7
2が取り付けられており、装置本体35の前後方向に回
転自在に軸支されたギア軸73に固定されたピニオンギ
ア74がこのラックギア72に噛み合っている。立て板
41から突出するギア軸73には、回転つまみ75が取
り付けられており、この回転つまみ75を回すことによ
り載置台39を左右方向に移動できるようになってい
る。
【0023】また、移替え先のウエハバスケット36を
載置する第2の載置台37は、装置本体35の両側板4
2,43の上縁部に水平板76を取り付けた構成となっ
ており、水平板76の高さ位置は調整つまみ77によっ
て調整できるようになっている。なお、この上下調整機
構については、図15を参照されたい。
【0024】これら載置台37,39の各載置スペース
には、バスケット36,38の背面部が当接する左右両
側のストッパ78,79の前面部にそれぞれ板バネ8
0,81が取り付けられており、水平移動ブロック44
のブロック本体44Aには、ウエハ受け板24がバスケ
ット36,38内に入り込んだ際に、バスケット36,
38に当接してバスケット36,38を前方に押し出す
ための押圧板82が左右両側に取り付けられている。こ
れにより、水平移動ブロック44の受け板24がバスケ
ット38内に入り込んでウエハを持ち上げる際に、押圧
板82によってバスケット38を板バネ81に抗して前
進させることができ、受け板24はウエハに対して前後
方向に相対的に移動することなくウエハを受け止られる
ので、受け板24とウエハとが擦り合うことによって生
じる損傷を防止できる。同様に受け板24上のウエハを
空のウエハバスケット36内に移し替える際も、押圧板
82によってバスケット36を板バネ80に抗して前進
させられ、受け板24とウエハが前後方向に相対的に移
動することなく、ウエハの移し替えを行なえるので、ウ
エハに対して損傷を与えない。
【0025】つぎに、このように構成されるウエハ入替
え装置の動作を説明する。まず、一方の載置スペース
(たとえば39A側)を装置本体35の中央部に位置さ
せた状態で、この載置スペース39A上にウエハが収容
された移替え元のバスケット38を載置し、前方の載置
台37に移替え先となる空のバスケット36を載置す
る。その後、回転ハンドル54を回して水平移動ブロッ
ク44を前進させると、カムレール45側の第1のカム
溝47に嵌合しながら移動するカム軸57が上昇溝58
の手前に到達した際に、ウエハ受け板24がバスケット
38内のウエハ間の隙間に完全に入り込む。その際に、
押圧板82の先端がバスケット38に当接する(図13
中、経路K1〜K2)。さらに、回転ハンドル54を回
して水平移動ブロック44を前進させると、カム軸57
が上昇溝58を昇る際に、上下差動板22が押し上げら
れ、受け板24が上昇してバスケット38内のウエハを
受け止める。その際に、押圧板82がバスケット38を
板ばね81に抗して前方に押し出すので、ウエハ受け板
24とウエハとの相対的な前後方向の移動がない状態で
受け板24上にウエハを載せることができ、受け板24
がウエハに擦り合わうことによる損傷を防げる。また、
その際にカム軸57は上昇溝58を昇りながら傾斜溝5
9によってカムレール46側に押し出され、第2のカム
溝49aと嵌合する(経路K2〜K3)。
【0026】バスケット38がストッパ79に当接して
停止したあとは、回転ハンドル54を逆転して水平移動
ブロック44を後退させ、バスケット38内のウエハを
外部に取り出す。さらに、移動ブロック44を後退させ
ると、カム軸57が第2のカム溝49aの終端に設けら
れた下降溝64を通過する際に、上下作動板22が下が
りウエハを載せた受け板24が降下する。また、カム軸
57は傾斜溝65によってカムレール45側に押し戻さ
れ、第1のカム溝47と嵌合する(経路K3〜K5)。
その後、回転つまみ75を操作して載置台39を左側に
移動し、バスケットを載置していない載置スペース39
B側を装置本体の中央部に位置させる。その際に水平板
68の右側の切欠き69が水平移動ブロック44の通路
となる。
【0027】続いて、回転ハンドル54を正転して水平
移動ブロック44を前進させると、第1のカム溝47に
沿って移動するカム軸57が上昇溝58を通過する際に
上下作動板22が上り、ウエハを載せた受け板24が上
昇すると共に、カム軸57が傾斜溝59によってカムレ
ール46側に押し出されて第3のカム溝49bに嵌合す
る(経路K5〜K7)。さらに、回転ハンドル54を回
し続けると、水平移動ブロック44は水平板68の切欠
き69の中に入り込んで前進し、カム軸57がカム溝4
9b終端の下降溝62の手前に到達した際に、ウエハを
載せた受け板24が移替え先のバスケット36内に完全
に入り込み、押圧板82の先端がバスケット36に当接
する(経路K7〜K8)。回転ハンドル54を回してさ
らに水平移動ブロック44を前進させると、カム軸57
が下降溝62を降りる際に上下作動板22が下がって受
け板24が降下し、受け板24上のウエハがバスケット
36内の各仕切り板36a上に載置されてウエハの移し
替えが行なわれる。その際に、押圧板82がバスケット
36を板ばね80に抗して前方に押し出すので、ウエハ
受け板24はウエハに対して相対的に前後方向に移動す
ることなく、仕切り板36a上にウエハを載せることが
でき、受け板24がウエハに擦り合わうことによる損傷
を防げる。また、その際にカム軸57は傾斜溝63によ
ってカムレール45側に押し戻され、第4のカム溝48
と嵌合する(経路K8〜K9)。
【0028】その後、回転ハンドル54を逆転して水平
移動ブロック44を後退させると、受け板24がバスケ
ット36の外側に脱出する。さらに後退を続けると、カ
ム軸57がカム溝終端の上昇溝61を通過する際に、こ
の溝61内の傾斜溝60によってカム軸57がカムレー
ル46側に押し出されて第3のカム溝49bに嵌合する
(経路K9〜K11)。さらに水平移動ブロック44が
後退すると、カム軸57がカム溝49a終端の下降溝6
4を通過する際に、傾斜溝65によってカム軸57がカ
ムレール45側に押し戻され、第1のカム溝47と嵌合
する(経路K11〜K13)。この状態で、さらに回転
ハンドル54を回し続けると、水平移動ブロック44が
定位置まで後退して待機状態となる(経路K13〜K1
4)。
【0029】つぎに、他の実施例のウエハ入替え装置を
説明する。図14はこの装置の斜視図であり、図15は
載置台部分の分解斜視図である。この実施例のウエハ入
替え装置では、ウエハ受け板24を突設した受け板取付
けブロック23が水平移動ブロック85のブロック本体
に上下位置調整可能に固着されており、回転ハンドル8
6を回した際にねじ棒87とスクリュナット88の螺合
によって水平移動ブロック85を装置本体84の前後方
向に移動できる構成となっている(図16および図17
参照)。バスケットに対する相対的なウエハ受け板24
の昇降は、水平移動ブロック85の前進に連動して第1
および第2の載置台89,90を昇降することで行なっ
ている。
【0030】装置本体84の前部には、図18に示すよ
うに移替え元のウエハバスケット91を載置する第1の
載置台89が左側に設けられ、移替え先のウエハバスケ
ット92を載置する第2の載置台90が右側に設けられ
ている。第1の載置台89は、下降機構を構成する傾斜
下降側板93の上部に水平板94が取り付けられ、支持
板となる外側の側板96に組み付けられた上下調整板9
5にこの下降側板93が嵌合した構成となっている。第
2の載置台90は、上昇機構を構成する傾斜上昇側板9
7の上部に水平板98が取り付けられ、この上昇側板9
7が、側板100に組み付けられた上下調整板99に嵌
合した構成となっている。載置台89,90の両側板9
6,100は、装置本体84側の側板101,102に
スライド自在に架け渡された前後のガイドロッド10
3,104の両端に固定されており、載置台全体が装置
本体84に対して1載置台スペース分だけ左右方向に移
動できるようになっている。また、装置本体84の前後
方向には、載置台移動用のねじ棒105が回転自在に軸
支されており、このねじ棒105の端部に取り付けられ
た傘歯車106に、回転ハンドル107に連結された傘
歯車108が噛み合っている。また、載置台側の両側板
96,100間には、左右送り用のねじ棒109が固定
されており、このねじ棒109に螺合された傘歯車11
0がねじ棒105の前端部に取り付けられた傘歯車11
1に噛み合っている。これにより、回転ハンドル107
を回すことにより、載置台89,90の全体を左右方向
に移動できる。
【0031】載置台89側の傾斜下降板93の外面と上
下調整板95の内面には、両者を摺動自在に組み付ける
アリ溝状の下降溝93a,95aがたとえば20度の下
降傾斜角でそれぞれ形成されており、水平板94を前方
に押圧した際に、これら下降溝93a,95aに案内さ
れて水平板94(載置台89)が降下されるようになっ
ている。また、載置台90側の傾斜上昇板97と上下調
整板99の対向面には、傾斜角が20度の上昇溝97
a,99aがそれぞれ形成されており、水平板98を前
方に押圧した際に、これら上昇溝97a,99aに案内
されて水平板98(載置台90)が上昇されるようにな
っている。なお、傾斜下降板93および傾斜上昇板97
には、位置ずれ防止用のノッチピン112がばね113
を介して取り付けられており、このノッチピン112が
上下調整板95,99側のノッチ孔114に嵌まり込む
ことで、傾斜下降板93および傾斜上昇板97が不必要
に降下するのを防止できるようになっている。また、上
下調整板95,99は側板96,100のアリ溝115
を上下動できるようになっており、上下調整板95,9
9にねじ116により固定された角ナット117が側板
96,100側の上下のガイド孔118に嵌め込まれて
いる。この角ナット117には、側板96,100側の
調整ねじ119が座120を介して螺合しており、調整
つまみ121を回すことにより水平板94,98の上下
位置をそれぞれ調整できるようになっている。
【0032】また、各水平板94,98の前縁部には、
カム溝122,124を形成した載置台位置復元カム1
23,125がそれぞれ取り付けられており、装置本体
84の前端部に取り付けられたカム板126のカム12
7,128とこれら復元カム123,125が係脱する
ことで、載置台89,90をそれぞれ待機位置に復元で
きるようになっている。復元カム123,125とカム
板126は、載置台復元機構を構成する。
【0033】つぎに、このように構成されるウエハ入替
え装置の動作を説明する。まず、左側の載置台89上
に、ウエハを収容した移替え元のバスケット91を載置
し、右側の載置台90上に移替え先の空のバスケット9
2を載置する。その後、左右送り用の回転ハンドル10
7を操作して載置台89を装置本体84の中央部に位置
させる。続いて、前後送り用の回転ハンドル86を回し
て水平移動ブロック85を前進させると、ウエハ受け板
24がバスケット91内のウエハ間の隙間に完全に入り
込んだ際に、押圧片129が水平板98に当接してこの
水平板94を前方に押し出すので、載置台89が降下し
てバスケット91内の各ウエハが受け板24上に受け止
められる。載置台89が完全に降下すると、復元カム1
23のカム溝122にカム板126のカム127が入り
込む。その際に水平移動ブロック85の前進に合わせ
て、バスケット91が前進しながら降下するため、ウエ
ハ受け板24とウエハとの相対的な前後方向の移動がな
い状態でウエハを受け板24に載置でき、受け板24が
ウエハに擦り合うことによる損傷を防止できる。この状
態で、回転ハンドル86を逆転して水平移動ブロック8
5を後退させると、バスケット91内の複数枚のウエハ
を受け板24に載せた状態で外部に取り出すことができ
る。
【0034】続いて、左右送り用の回転ハンドル107
を操作して載置台全体を左側に移動し、移替え先の空の
バスケット92を載せた載置台90を装置本体84の中
央部に位置させる。その際に、カム板126のカム12
7がカム溝122から脱出して復元カム123を押圧す
るので、水平板94が押し戻され、載置台89が定位置
まで上昇して待機状態となる。続いて、回転ハンドル8
6を回して水平移動ブロック85を前進させると、ウエ
ハ受け板24上に載ったウエハが空のバスケット92内
に完全に入り込んだ際に、押圧片129が水平板98に
当接してこの水平板98を前方に押し出し、載置台90
が上昇して受け板24上のウエハがバスケット92内の
各仕切り板92a上に載置される。載置台90が完全に
上昇すると、復元カム125のカム溝124にカム板1
26のカム128が入り込む。その際に水平移動ブロッ
ク85の前進に合わせて、バスケット92が前進しなが
ら上昇するので、受け板24とウエハとの相対的な前後
方向の移動がないままウエハの移し替えを行なえ、受け
板24がウエハに損傷を与えることがない。
【0035】その後、回転ハンドル86を逆転して水平
移動ブロック85を後退させ定位置に復帰させる。ま
た、左右送り用の回転ハンドル107を操作して載置台
全体を図14に示す定位置に復帰させる。その際に、カ
ム板126のカム128がカム溝124から脱出して復
元カム125を押圧するため、水平板98が押し戻され
て載置台90が定位置まで降下して待機状態となる。以
上の一連の操作により、バスケット91内のウエハをバ
スケット92に移し替えることができる。
【0036】つぎに、図19に基づいてウエハ受け板2
4の受け板取付けブロック23への組付け構造について
説明する。受け板取付けブロック23の両側面部および
円弧状の前面部には、複数の受け板挿入溝130が水平
位置を保って上下方向に等間隔に刻設されている。挿入
溝130の間隔は、バスケット内のウエハの間隔に等し
く設定されている。挿入溝130の後端部には、止めピ
ン挿入用の溝131が上下方向に形成されている。ま
た、ウエハ受け板24の基部側中央部は嵌合用の切欠き
132が形成されており、後部両側にはピン孔133が
穿設されている。各ウエハ受け板24は、切欠き132
の左右側縁部および前縁部が受け板取付けブロック23
の挿入溝130に嵌め込まれることでブロック23に取
り付けられる。なお、ウエハ受け板24の上面には、載
置されるウエハを点接触で受けるための複数のぼっち2
4aが突設されている。受け板取付けブロック23にウ
エハ受け板24を嵌め込んだ状態で、位置決め手段をな
す止めピン134を溝131に沿ってピン孔133に差
し込むことで、複数枚のウエハ受け板24が取付けブロ
ック23の所定位置に位置決めされて固定される。この
ように取付けブロック23に挿入溝130を形成してウ
エハ受け板24を嵌め込む構成としたことで、複数のウ
エハ受け板24を水平位置を保った状態で等間隔に取付
けブロック23に精度よく取り付けることができると共
に、取り付けられたウエハ受け板24の剛性を高くでき
る。また、止めピン134を抜くことでウエハ受け板2
4を取付けブロック23から容易に取り外すことがで
き、受け板24の交換を簡単に行なえる。
【0037】なお、取付けブロック23の背面部に形成
された嵌合部135は、上下作動板22の前面部に形成
されたアリ溝136に上下方向移動可能に嵌合され、調
整ねじ137によりウエハ受け板24の上下位置を調節
できるようになっている。
【0038】上述した実施例では、ウエハの搬送手段で
ある水平移動ブロック44,85の駆動機構をねじ棒と
スクリュナットの組み合わせで構成し、バスケットを載
置する載置台39および89,90の移動機構を、ラッ
クギアとピニオンギアの組み合わせやギア軸と傘歯車の
組み合わせで構成しているが、これらの駆動機構や移動
機構をエア圧シリンダを用いて構成してもよい。
【0039】なお、上述した各実施例のウエハ入替え装
置は、PEEK材や他のフッ素樹脂などからなる素材を
用いて構成されており、耐薬品性に優れていると共に、
微粒子の飛散がなく、ウエハへの汚染の危惧がない。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
スケット内のウエハの入れ替えを行なうにあたって、駆
動モータやこのモータに組み合わされる駆動機構を用い
ずに、カム溝とカム軸の連動などによって行なっている
ので、特別な制御回路が不要であり、装置の構成も大幅
に簡単化される。これにより装置が小形化され、装置を
設置する上での省スペース化が図れる。また、装置の構
成が簡単なことは故障の発生をなくし、保守管理を容易
にするという利点がある。また、モータなどの駆動機構
を用いないので、機械的な振動の発生がなく、ウエハへ
ダメージを与えることがない。また、駆動モータやこの
モータに連結される駆動機構を用いていないことは、潤
滑油が不要(オイルレス)となり、従来のように潤滑油
によって作業環境が汚染され、ウエハに不純物が付着す
るような危惧はまったくない。このように本発明では、
ウエハに損傷や不純物を付着させることがないので、特
に衝撃に弱い化合物半導体ウエハなどの移し替えに最適
な装置を提供できる。特に請求項1に対応した発明で
は、底部が開口したプロセス用のバスケットから他のバ
スケットにウエハを安全に移し替えるのに適している。
また、請求項2に対応した発明では、底部が閉塞した搬
送用のバスケットから他のバスケットへのウエハの移し
替えをカム溝とカム軸の連動と載置台の左右方向への移
動だけで行なえるようにしており、ウエハへまったくダ
メージを与えることのない安全な移し替えが可能であ
る。また、請求項3に対応した発明では、カム溝を用い
ない代わりに、水平移動ブロックが押し当たった際に載
置台が昇降することでウエハの移し替えを行なえるよう
にしており、装置の構成が簡単であるにもかかわらず、
確実で安全なウエハの移し替えが可能である。また、請
求項4に対応した発明では、水平挿入溝を用いてウエハ
受け板の取り付けを行なっていることで、取付けブロッ
クに装着されたウエハ受け板の剛性を高くできると共
に、高い精度を保ってウエハ受け板の取り付けを行なえ
るという利点を有している。また、着脱可能であるか
ら、損傷したウエハ受け板の交換が容易であるという利
点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるウエハ入替え装置の一実施例を示
す外観斜視図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図2のB−B線断面図である。
【図4】上記ウエハ入替え装置の平面図である。
【図5】上記ウエハ入替え装置のカムレールに形成され
たカム溝を示し、(a)は往路用のカム溝の平面図、
(b)は往路用のカム溝の側面図、(c)は復路用のカ
ム溝の平面図、(d)は復路用のカム溝の側面図であ
る。
【図6】カムレールの断面図を示し、(a)は図5
(a)のC−C断面図、(b)は図5(d)のD−D断
面図を示す。
【図7】他の実施例のウエハ入替え装置を示す外観斜視
図である。
【図8】図7のウエハ入替え装置の載置台部分を示す斜
視図である。
【図9】図7のE−E線断面図である。
【図10】図9のF−F線断面図である。
【図11】上記ウエハ入替え装置の平面図である。
【図12】上記ウエハ入替え装置のカムレールに形成さ
れたカム溝を示し、(a)は左側のカム溝の側面図、
(b)は左側のカム溝の平面図、(c)は右側のカム溝
の平面図、(d)は右側のカム溝の側面図である。
【図13】図7のウエハ入替え装置で水平移動ブロック
のカム軸の移動経路を示す説明図である。
【図14】他の実施例のウエハ入替え装置を示す外観斜
視図である。
【図15】図14のウエハ入替え装置の載置台部分を示
す分解斜視図である。
【図16】図14のG−G線断面図である。
【図17】図14のウエハ入替え装置の側面図である。
【図18】図14のウエハ入替え装置の平面図である。
【図19】ウエハ受け板の取付け構造を説明するための
分解斜視図である。
【符号の説明】
1,35,84 装置本体 2,3,40,41 立板 4,5,42,43,101,102 側板 6,7 ベース板 8,44,85 水平移動ブロック 8A,44A,85A 移動ブロック本体 9,10,36,38,91,92 バスケット 9a,10a,36a,92a 仕切り板 11,37,39,89,90 載置台 12,13,45,46 カムレール 14,15,47,48,49 カム溝 16,17 ガイドレール 18,53,88 スクリュナット 19,52,87,105,109 ねじ棒 20,54,86,107 回転ハンドル 21 ガイド溝 22 上下作動板 22a 嵌合突起 23 受け板取付けブロック 24 ウエハ受け板 25,56 軸孔 26,57 カム軸 27 切替え位置 28,30,59,61,63,65 傾斜溝 29,62,64 下降溝 31 後部開口 50,51 レール溝 58,60 上昇溝 66,67,96,100 側板 68,76,94,98 水平板 70,71,103,104 ガイドロッド 72 ラックギア 73 ギア軸 74 調整つまみ 75 回転つまみ 77,121 調整つまみ 78,79 ストッパ 80,81 板バネ 82 押圧板 93 傾斜下降側板 93a,95a 下降溝 95,99 上下調整側板 97 傾斜上昇溝 97a 上昇溝 106,108,110,111 傘歯車 123,125 載置台復元カム 126 カム板 129 押圧片 130 受け板挿入溝 131 止めピン挿入用の溝 132 切欠き 133 ピン孔 134 止めピン 135 嵌合部 136 アリ溝 137 調整ねじ W ウエハ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 装置本体に対して水平を保って駆動機構
    により前後方向に移動される水平移動ブロックと、 この水平移動ブロックに対して上下可動に取り付けら
    れ、前面部に複数枚のウエハ受け板を上下方向等間隔に
    水平に突設した上下作動板と、 装置本体の前部に設けられ、空の移替え先ウエハバスケ
    ットと底部開口の移替え元ウエハバスケットとを移替え
    元ウエハバスケットが手前側に位置するように向かい合
    わせて前後方向水平に載置する載置台と、 装置本体の左右両側に設けられた往路用のカム溝または
    復路用のカム溝の一方に嵌合され、上記上下作動板に左
    右方向移動可能に組み込まれたカム軸と、 水平移動ブロックが前進してウエハ受け板が底部開口か
    ら移替え元ウエハバスケット内に完全に入り込んだ際
    に、ウエハ受け板を上昇させてこのバスケット内のウエ
    ハを受け止めると共に、水平移動ブロックが移替え元ウ
    エハバスケット内を前進してウエハ受け板が空の移替え
    先ウエハバスケット内に完全に入り込んだ際に、ウエハ
    受け板を下降させてこのバスケット内の仕切り板上にウ
    エハを載置するように、カム軸との連動によって上下作
    動板を上下動させて溝終端位置でカム軸を復路用のカム
    溝側に移動させる往路用のカム溝と、 ウエハの移し替えを終えた水平移動ブロックの後退を案
    内すると共に、後退途中でカム軸を往路用のカム溝側に
    移動させる復路用のカム溝とを有することを特徴とする
    ウエハ入替え装置。
  2. 【請求項2】 装置本体に対して水平を保って駆動機構
    により前後方向に移動される水平移動ブロックと、 この水平移動ブロックに対して上下可動に取り付けら
    れ、前面部に複数枚のウエハ受け板を上下方向等間隔に
    水平に突設した上下作動板と、 移動機構によって左右方向移動可能に装置本体の前部に
    設けられ、移替え元ウエハバスケットが載置される第1
    の載置台と、 この第1の載置台に近接して装置本体の最前部に設けら
    れ、移替え先ウエハバスケットが載置される第2の載置
    台と、 装置本体左右の一側または他側に設けられた第1乃至第
    4のカム溝の一つに嵌合され、上記上下作動板に左右方
    向移動可能に組み込まれたカム軸と、 装置本体一側の前後方向に設けられ、水平移動ブロック
    が前進してウエハ受け板が移替え元ウエハバスケット内
    に完全に入り込んだ際に、ウエハ受け板を上昇させてこ
    のバスケット内のウエハを受け止められるように、カム
    軸との連動によって上下作動板を上昇させ、この上昇時
    にカム軸を装置本体他側の第2のカム溝側に移動させる
    第1のカム溝と、 装置本体他側の前後方向に設けられ、水平移動ブロック
    を後退させてウエハ受け板上のウエハを移替え元ウエハ
    バスケットから取り出した後に、カム軸を装置本体一側
    の第1のカム溝側に移動させる第2のカム溝と、 この第2のカム溝に連続して装置本体他側の前部に設け
    られ、水平移動ブロックが第1のカム溝を前進した後に
    カム軸が嵌合して水平移動ブロックが前進し、ウエハ受
    け板上のウエハが移替え先ウエハバスケット内に完全に
    入り込んだ際には、ウエハ受け板を下降させてウエハを
    このバスケット内の仕切り板上に載置できるように、カ
    ム軸との連動によって上下作動板を下降させると共に、
    この下降時にカム軸を装置本体一側の第4のカム溝側に
    移動させる第3のカム溝と、 装置本体一側の前部に設けられ、水平移動ブロックを後
    退させてウエハ受け板を移替え先ウエハバスケットから
    脱出させた後に、カム軸を第3のカム溝側に移動させる
    第4のカム溝とを有することを特徴とするウエハ入替え
    装置。
  3. 【請求項3】 装置本体に対して水平を保って駆動機構
    により前後方向に移動される水平移動ブロックと、 この水平移動ブロックの前面部に上下方向等間隔に水平
    に突設された複数枚のウエハ受け板と、 移動機構によって左右方向移動可能に装置本体の前部に
    設けられ、移替え元ウエハバスケットが載置される第1
    の載置台と移替え先ウエハバスケットが載置される第2
    の載置台とが左右に並設された載置台本体と、 水平移動ブロックが前進してウエハ受け板が移替え元ウ
    エハバスケット内に完全に入り込んだ際に、水平移動ブ
    ロックの一部によって押圧された第1の載置台を下降さ
    せて、ウエハ受け板にこのバスケット内のウエハを載せ
    る第1の載置台用下降機構と、 水平移動ブロックが前進してウエハ受け板上のウエハが
    移替え先ウエハバスケット内に完全に入り込んだ際に、
    水平移動ブロックの一部によって押圧された第2の載置
    台を上昇させて、ウエハをこのバスケット内の仕切り板
    上に載置する第2の載置台用上昇機構と、 下降した第1の載置台および上昇した第2の載置台を、
    上記移動機構によって載置台本体を左右方向に移動させ
    た際に待機位置に復元させる載置台復元機構とを有する
    ことを特徴とするウエハ入替え装置。
  4. 【請求項4】 移替え元ウエハバスケット内の複数枚の
    ウエハ間に挿入されて、これらウエハを載せてこのウエ
    ハバスケットから取り出すと共に、取り出したウエハを
    移替え先ウエハバスケット内に搬送して、このバスケッ
    ト内の仕切り板上にウエハを載置するためのウエハ受け
    板をウエハ入替え装置の搬送手段に取り付けるにあたっ
    て、 受け板固定用の水平挿入溝を受け板取付けブロックの上
    下方向に等間隔に形成し、これら水平挿入溝にウエハ受
    け板を挿入して位置決め手段によって位置決めすること
    で、水平位置を保ち複数枚のウエハ受け板を上下方向等
    間隔に着脱可能に取り付けられるようにしたことを特長
    とするウエハ入替え装置。
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JP (1) JPH0672508A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5609459A (en) * 1995-07-06 1997-03-11 Brooks Automation, Inc. Door drive mechanisms for substrate carrier and load lock
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CN103515266A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 用于整理料盒内晶片的整理装置及具有其的半导体设备
JP2014222700A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 三菱電機株式会社 ウエハの移し換え治具及びウエハの移し換え方法
DE102019217033A1 (de) * 2019-11-05 2021-05-06 Asys Automatisierungssysteme Gmbh Be- und Entladeeinrichtung für ein Substratmagazin, Substratmagazinsystem

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