JPH09153534A - ウェーハ移載装置 - Google Patents

ウェーハ移載装置

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JPH09153534A
JPH09153534A JP33600595A JP33600595A JPH09153534A JP H09153534 A JPH09153534 A JP H09153534A JP 33600595 A JP33600595 A JP 33600595A JP 33600595 A JP33600595 A JP 33600595A JP H09153534 A JPH09153534 A JP H09153534A
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JP
Japan
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wafer
carrier
positioning
transfer device
packaging container
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Application number
JP33600595A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Fujimura
直之 藤村
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Ando Electric Co Ltd
Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーハ10の位置決め動作を簡素化、迅速
化すると共に、位置決めと反転を同時に行い、移載効率
を向上させたウェーハ移載装置を提供する。 【解決手段】 ウェーハ移載装置は、キャリア20と包
装容器30、ウェーハ反転部60、吸着ハンド40とウ
ェーハ移送部70を備えている。キャリア20は昇降
し、包装容器30は定置されている。ウェーハ反転部6
0は、キャリア20又は包装容器30から搬入されたウ
ェーハ10を押し込んで突き当てることにより位置決め
する位置決めユニット61が回転可能なベース板64に
取り付けられている。吸着ハンド40は、キャリア20
とウェーハ反転部60間でウェーハ10を双方向に搬送
し、ウェーハ移送部70は、ウェーハ反転部60と包装
容器30間でウェーハ10を双方向に搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウェーハ移載装置、
特に位置決めユニットをウェーハ反転部に組み込むこと
により、位置決め動作を簡素化して迅速に行うと共に、
位置決め動作と反転動作を同時に行うようにしたウェー
ハ移載装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ウェーハ移載装置は、ウェーハ
をキャリアから包装容器へ、又は包装容器からキャリア
へと双方向にウェーハを表裏反転して移載する装置であ
り、その従来技術が図7に示されている。図7におい
て、参照符号1はウェーハ、2はキャリア、3は包装容
器、4は吸着ハンド、5は位置決めユニット、6は多関
節形ロボット、7は反転機構である。
【0003】次に、図7に示される従来装置の動作を説
明する。 (1)ウェーハ1をキャリア2から包装容器3へ移載す
る場合。
【0004】ウェーハ1の反転 上記多関節形ロボット6に取り付けた反転機構7の吸着
ハンド4でキャリア2内にあるウェーハ1の裏面1Aを
吸着することにより、ウェーハ1を取り出した後、吸着
ハンド4を反転させる。
【0005】位置決めユニット5への移動 ウェーハ1を吸着した吸着ハンド4を位置決めユニット
5へ移動させる。
【0006】位置決め 位置決めユニット5内の複数個の透過形光電センサ5A
のビームポイントに向けて、ウェーハ1を前進させる。
【0007】そして、上記透過形光電センサ5Aのビー
ムポイントに到達したウェーハ1を左右に振らせなが
ら、位置決め(センタリング)する。
【0008】吸着ハンド4の位置補正 ウェーハ1の位置決め後は、吸着ハンド4の位置を補正
する。その後、吸着ハンド4を包装容器3の直上方へ移
動し、吸着したウェーハ1を脱落させ包装容器3内へ収
納する。
【0009】(2)ウェーハ1を包装容器3からキャリ
ア2へ移載する場合。 位置決めユニット5への移動 吸着ハンド4で包装容器3内のウェーハ1をその裏面1
Aを吸着することにより取り出して、位置決めユニット
5へ移動する。
【0010】位置決め 位置決めユニット5内の複数個の透過形光電センサ5A
のビームポイントに向けて、ウェーハ1を前進させ、左
右に振らせながら、位置決め(センタリング)する。
【0011】吸着ハンド4の位置補正 ウェーハ1の位置決め後は、吸着ハンド4の位置を補正
する。
【0012】ウェーハ1の反転 吸着ハンド4を、ウェーハ1を吸着した状態で反転させ
る。反転後は、吸着ハンド4をキャリア2へ移動し、吸
着したウェーハ1を表面を上にしてキャリア2内へ収納
する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、次のような課題がある。 (1)位置決め時間が長い。 従来の位置決め機構は、透過形光電センサ5Aによって
構成されており、位置決めする場合には、先ず、ウェー
ハ1を透過形光電センサ5Aのビームポイントに向けて
前進させ、更にウェーハ1を左右に振るという動作が必
要である。
【0014】このように従来の位置決め機構では、ウェ
ーハ1を前進させてから左右に振らせるという異なる方
向の動作が必要であり、その分だけ位置決め時間が長く
なるという課題がある。
【0015】(2)位置決め動作と反転動作が同時に行
われない。 従来は、位置決めユニット5と反転機構7とが、別々に
設けられており、位置決め動作と反転動作の間に、他の
動作が行われる。
【0016】即ち、ウェーハ1をキャリア2から包装容
器3へ移載する場合は、反転と位置決めの間に、位置決
めユニット5への移動という動作が行われ、ウェーハ1
を包装容器3からキャリア2へ移載する場合は、位置決
めと反転の間に、吸着ハンド4の位置補正という動作が
行われる。
【0017】このように、位置決め動作と反転動作が同
時に行われず、動作が遅くなる。
【0018】本発明の目的は、ウェーハを押し込んで突
き当てるだけで位置決めを行う位置決めユニットをウェ
ーハ反転部に組み込むことにより、位置決め動作を簡素
化して迅速に行うと共に、位置決め動作と反転動作を同
時に行い、移載効率を向上させたウェーハ移載装置を提
供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明は、 A.上下方向に移動可能に取り付けられたキャリア20
と、 B.定置された包装容器30と、 C.上記キャリア20又は包装容器30から搬入された
ウェーハ10を押し込んで突き当てることにより位置決
めする位置決めユニット61が回転可能なベース板64
に取り付けられているウェーハ反転部60と、 D.キャリア20とウェーハ反転部60間でウェーハ1
0を双方向に搬送する吸着ハンド40と、 E.ウェーハ反転部60と包装容器30間でウェーハ1
0を双方向に搬送するウェーハ移送部70とを備えると
いう技術的手段を用いている。
【0020】従って、この発明の構成は、図1に示すよ
うに、ウェーハ10を押し込んで突き当てるだけで位置
決めする位置決めユニット61をウェーハ反転部60に
組み込むことにより、従来と比較して、ウェーハ10の
位置決め動作が簡素化されたので動作が迅速になり、ま
た位置決め後のウェーハ10を直ちに反転できるので位
置決め動作と反転動作を同時に行うことができ、移載効
率を向上させることが可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照して、説明する。図1は、本発明の実施形
態を示す図である。
【0022】図1において、参照符号10はウェーハ、
20はキャリア、30は包装容器、40は吸着ハンド、
60はウェーハ反転部、70はウェーハ移送部、80は
基台である。また、方向については、回転方向はA(例
えば、回転機構65を構成するサーボモータ6Rの回転
方向(図1等))、前方(前部)はB(例えば、クラン
パ機構63を構成するクランパ6Dの移動(図2(A)
等))、後方(後部)はC(例えば、上記クランパ6D
の移動(図2(A)等)、回動方向はD、E又はF(例
えば、上記クランパ6Dの回動(図5(B)、図6
(B)等)により、示す。
【0023】上記キャリア20は、ウェーハ10をその
表面10Bを上にして収納する手段であって、上下方向
に移動可能に取り付けられており、図1に示す例では、
昇降板2A上に戴置され、昇降板2Aは基台80に固定
された垂直ガイド2Bに沿って上下動するようになって
いる。
【0024】また、包装容器30は、ウェーハ10をウ
ェーハ10の裏面10Aを上にして収納する手段であっ
て、定置されており、図1に示す例では、基台80上の
テーブル31の上に戴置されている。
【0025】更に、ウェーハ10の外径Dに対して、キ
ャリア20のウェーハ挿入部の内径は、D+1.7mm
であり、包装容器30の内径は、D+2mm〜D+4m
mであり、ウェーハ10がキャリア20と包装容器30
とは接触しないようになっており、後述する吸着ハンド
40やウェーハ移送部70によるキャリア20と包装容
器30間のウェーハ双方向性搬送が円滑に行われる。
【0026】このキャリア20と包装容器30間には、
図示するように、ウェーハ反転部60が設けられてい
る。
【0027】ウェーハ反転部60は、位置決めユニット
61が回転可能なベース板64に組み込まれた構成をも
ち、ベース板64は、回転機構65を介して基台80上
に立直した2枚の側板66に取り付けられている。
【0028】この回転機構65は、図2(A)、図3に
示すように、カップリング6Qを介してシャフト6Pに
結合したサーボモータ6Rを有し、シャフト6P、及び
支持ベアリング6sを介してシャフト受け6hに挿入さ
れたもう一方のシャフト6Pにより、ベース板64を回
転可能に支持している。
【0029】ベース板64は、全体が正方形状に形成さ
れ、その前部(B方向)は、台形状になっている。
【0030】また、ベース板64の後部(C方向)に
は、切欠部6kが形成され、後述するクランパ6Dのプ
ッシャ6Fが、ウェーハ10をワーク受け6Bに押し込
み易いようになっている(図5(A)、図6
(A)))。
【0031】位置決めユニット61は、既述したキャリ
ア20又は包装容器30から搬入されたウェーハ10の
中心位置を決める手段であって、図2(A)に示すよう
に、受容機構62とクランパ機構63から構成され、両
機構62と63は、ベース板64に関して互いに反対側
に固定されている。
【0032】受容機構62は、ウェーハ10を搬入しそ
の端面12を突き当てることにより位置決めを行う機能
をもち、ワーク受け6Bと、扉6Cとから構成されてい
る。
【0033】ワーク受け6Bは、中央部が大きく開放さ
れ、図4(A)に示すように、下方から見ると、ガイド
部6Zと当接部6Yが設けられている。
【0034】ガイド部6Zは、後述する吸着ハンド40
やウェーハ移送部70によりウェーハ10を搬入する場
合の案内機能をもち、当接部6Yは、搬入されたウェー
ハ10がプッシャ6Fにより押し込まれた場合にそれを
突き当てる機能をもつ。
【0035】ガイド部6Zと当接部6Yとは連続してお
り、センタリングの中心Oに対し、当接部6Yの曲率半
径をRとすれば、ガイド部6Zの幅寸法は2Rである。
【0036】また、ウェーハ10の外径Dに対して、ガ
イド部6Zの幅寸法2Rは、D+0.1mm〜D+0.
6mmであり、後述する吸着ハンド40やウェーハ移送
部70により、ウェーハ10は、上記ワーク受け6Bと
接触することなく、図示するように、干渉しない位置に
搬入することができる。
【0037】ワーク受け6Bは、外形がベース板64と
同様の形状であるが、図2(B)に示すように、横幅寸
法がベース板64より若干小さく、この空いている箇所
に、扉6Cが開閉自在に取り付けられている。
【0038】扉6Cには、ヒンジ6a・6bが固定され
ていて、ヒンジピン6dに関して回動可能に取り付けら
れ、通常は負荷がない状態では捩じりコイルばね6cの
作用により閉じられている。
【0039】しかし、図2(B)に示すように、扉6C
の後部は(C方向)、ベース板64とワーク受けBより
長く突出しているので、サーボモータ6RがA方向に回
転して扉6Cが図示する位置に来たときには、回転する
扉6Cが上方からローラ6Tに衝突して、扉6Cは押し
上げられて開く。
【0040】更に、扉6Cが更にA方向に回転すると、
ローラ6Tとは非接触状態となり、扉6Cは捩じりコイ
ルばね6cの復元作用により再び閉じる(図2
(A))。
【0041】一方、クランパ機構63は、受容機構62
に搬入されたウェーハ10をオリエンテーションフラッ
ト11の位置とは無関係に(図5、図6)受容機構62
に押し込んで突き当てる機能をもち、図3に示すよう
に、ステッピングモータ6Lと引張コイルばね6Gによ
り移動制御されるクランパ6Dを備えている。
【0042】クランパ6Dは、先端に、板ばね6Eがね
じ止めされ、板ばね6Eの裏面には、プッシャ6Fが固
定されており、受容機構62に搬入されたウェーハ10
を奥へ押し込むようになっている(図5、図6)。
【0043】クランパ6Dは、スライダ6Iに対して、
ボルト6gとナット6e・6f及び引張コイルばね6G
により、支点6Vを中心として回動変位し傾斜した状態
で取り付けられている(図4(B)、図4(C)の矢印
E)。
【0044】スライダ6Iは、図3に示すように、その
下面にラック6Jを備え、ステッピングモータ6Lのピ
ニオン6Kと噛み合うと共に、ベース板64上のガイド
6Hに沿って滑動する滑動片6Mに固定されており、ス
テッピングモータ6Lを駆動させるとスライダ6Iがガ
イド6H上を水平方向に(BとC方向)移動するように
なっている。
【0045】また、ステッピングモータ6Lは、取付具
6Nに、ピニオン6Kが回転可能に取り付けられてい
る。更に、クランパ6Dの近傍には、図示するように、
ローラ6Wがシャフト6Xに回転可能に取り付けられて
いる。
【0046】この構成により、クランパ6Dは前方(B
方向)に移動したときに、ローラ6Wにより、テーパ面
6mとフラット面3nが押されて回動し((図5
(B)、図6(B)の矢印D)、ウェーハ10を受容機
構62のワーク受け6Bに押し込むようになっている。
【0047】次に、図1に示す吸着ハンド40とウェー
ハ移送部70について、説明する。吸着ハンド40は、
キャリア20とウェーハ反転部60間でウェーハ10を
双方向に搬送する手段であり、図1に示すように、テー
ブル31の下方に設けたガイド40Aに沿って、矢印で
示すように、水平方向と垂直方向に移動するようになっ
ている。
【0048】吸着ハンド40は、真空ポンプ(図示省
略)に連通した吸着穴(図示省略)を備え、吸着穴の部
分でウェーハ10を吸着し、逆に吸着したウェーハ10
を脱落させることによりウェーハ10をキャリア20か
らウェーハ反転部60へ、又はウェーハ反転部60から
キャリア20へと搬送する。
【0049】ウェーハ移送部70は、ウェーハ反転部6
0と包装容器30間でウェーハ10を双方向に搬送する
手段であり、図1に示すように、水平ガイド7Aと垂直
ガイド7B沿って、矢印で示すように、水平方向と垂直
方向に移動するようになっている。
【0050】水平ガイド7Aは、基台80上に固定さ
れ、水平ガイド7A上には、垂直ガイド7Bが移動可能
に取り付けられている。
【0051】また、垂直ガイド7Bには、図示するよう
に、滑動ブロック7Dが固定され、滑動ブロック7Dの
下面には、吸着パッド50を備えた基板7Cが取り付け
られている。
【0052】そして、上記吸着パッド50は真空ポンプ
(図示省略)に連通しており、これにより、吸着パッド
50でウェーハ10を吸着し、あるいは吸着したウェー
ハ10を脱落させることによりウェーハ10をウェーハ
反転部60から包装容器30へ、又は包装容器30から
ウェーハ反転部60へと搬送する。
【0053】更に、上記ウェーハ移送部70は、よく知
られているように、包装容器30と導電シート収納具9
0間で導電シート91を双方向に移載することもでき
る。
【0054】以下、この構成を有する本発明の作用を説
明する。尚、以下に説明する動作全体の制御は、制御部
(図示省略)の指令に基づいて行われる。
【0055】(1)ウェーハ反転部60への搬入。 ウェーハ10をキャリア20から包装容器30へ移載
する場合。 この場合は、回転機構65のサーボモータ6Rを駆動さ
せることにより、ウェーハ反転部60のベース板64を
上向き水平の位置にしておいて(図1、図2(A))、
吸着ハンド40により、ウェーハ10を吸着して(図2
(A))キャリア20から取り出し、ベース板64に取
り付けた位置決めユニット61にウェーハ10を滑り込
ませるように搬入する。
【0056】この場合、図4(B)に示すように、位置
決めユニット61を構成するクランパ機構63が上方に
傾いて位置しているので、プッシャ6Fとワーク受け6
B及び閉じた扉6Cの間にウェーハ10を搬入する。
【0057】ウェーハ10を包装容器30からキャリ
ア20へ移載する場合。 上記と同様に、回転機構65のサーボモータ6Rを駆
動させることにより、図2(B)に示すように、ウェー
ハ反転部60のベース板64を下向き水平の位置にして
おいて、図1に示すウェーハ移送部70の吸着パッド5
0により、ウェーハ10を吸着して包装容器30から取
り出し、扉6Cが開いた状態の受容機構62の直上方か
らウェーハ10を搬入する。
【0058】(2)ウェーハ反転部60における位置決
めと反転。 位置決め動作。 −A.ウェーハ10をキャリア20から包装容器30
へ移載する場合。 この場合は、ベース板64が上向き水平になっている
(図2(A))。
【0059】ウェーハ10が搬入されたことが検知され
ると、クランパ6Dは下方に回動し((図4(B))、
図5(B)、図6(B)の矢印D)、プッシャ6Fが、
ウェーハ10をワーク受け6Bに押し込んで端面12を
当接部6Yに突き当てることにより、(図5(A)、図
6(A))、位置決めは終了する。
【0060】−B.ウェーハ10を包装容器30から
キャリア20へ移載する場合。 この場合は、ベース板64が下向き水平になっている
(図2(B))。この場合も、上述した−Aと同様
に、プッシャ6Fが、ウェーハ10をワーク受け6Bに
押し込んで端面12を当接部6Yに突き当てることによ
り、(図5(A)、図6(A))、位置決めできる。
【0061】また、この場合、図4(C)に示すよう
に、クランパ機構63が下方に位置しているので、クラ
ンパ6Dは上方に回動し(図4(C)の矢印F)、プッ
シャ6Fがウェーハ10をワーク受け6B内に押し込ん
で端面12を当接部6Yに突き当てる。
【0062】反転動作。 位置決めが終了すると、その旨が検知され、クランパ6
Dが元の位置に戻って(図4(B)、図4(C)の矢印
E)プッシャ6Fがウェーハ10の端面12やオリエン
テーションフラット11から離れると共に、回転機構6
5を構成するサーボモータ6Rが駆動して(図1、図2
のA方向)ウェーハ反転部60を反転させる。
【0063】(3)ウェーハ反転部60からの搬出。 ウェーハ10をキャリア20から包装容器30へ移載
する場合。 この場合は、反転後のウェーハ反転部60が、図2
(B)の状態になっているので、図1に示すウェーハ移
送部70の吸着パッド50が、扉6Cが開いた状態の受
容機構62の直上方からウェーハ10を吸着して搬出す
る。
【0064】ウェーハ10を包装容器30からキャリ
ア20へ移載する場合。 この場合は、反転後のウェーハ反転部60が、図2
(A)の状態になっているので、図1に示す吸着ハンド
40が、受容機構62の直下からウェーハ10を吸着し
て搬出する。
【0065】また、上記(2)のの位置決め時におい
ては、プッシャ6Fが、ウェーハ10の端面12を押す
場合と(図5(A ))、オリエンテーションフラット
11を押す場合(図6(A))がある。
【0066】前者(図5(A))の場合は、後者(図6
(A))に比べて、端面12がオリエンテーションフラ
ット11より後方(C方向)に突き出ており、端面12
には、プッシャ6Fからより大きい力が加わろうとす
る。
【0067】しかし、プッシャ6Fが板ばね6Eに取り
付けられているので、板ばね6Eの弾力性により、プッ
シャ6Fは後方(C方向)に逃げることにより(図5
(B))、端面12に余分な力は加わらないようになっ
ている。
【0068】即ち、プッシャ6Fが端面12を押す場合
は、図5(B)に示すように、板ばね6Eが若干外方に
反って逃げているが、プッシャ6Fがオリエンテーショ
ンフラット11を押す場合は、図6(B)に示すよう
に、板ばね6Eは真っ直ぐになっている。
【0069】
【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、ウェー
ハ移載装置を、ウェーハ10を押し込んで突き当てるだ
けで位置決めする位置決めユニット61をウェーハ反転
部60に組み込むように構成したことにより、位置決め
動作を簡素化して迅速に行うと共に、位置決め動作と反
転動作を同時に行い、移載効率を向上させるという技術
的効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す図である。
【図2】本発明を構成するウェーハ反転部60の実施形
態を示す図である。
【図3】本発明を構成するウェーハ反転部60の分解斜
視図である。
【図4】本発明を構成する位置決めユニット61の実施
形態を示す図である。
【図5】本発明を構成する位置決めユニット61がウェ
ーハ10の端面12を押す場合の作用説明図である。
【図6】本発明を構成する位置決めユニット61がウェ
ーハ10のオリエンテーションフラット11を押す場合
の作用説明図である。
【図7】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
10 ウェーハ 20 キャリア 30 包装容器 40 吸着ハンド 60 ウェーハ反転部 70 ウェーハ移送部 61 位置決めユニット 64 ベース板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下方向に移動可能に取り付けられたキ
    ャリア(20)と、 定置された包装容器(30)と、 キャリア(20)又は包装容器(30)から搬入されたウェーハ
    (10)を押し込んで突き当てることにより位置決めする位
    置決めユニット(61)が回転可能なベース板(64)に取り付
    けられているウェーハ反転部(60)と、 キャリア(20)とウェーハ反転部(60)間でウェーハ(10)を
    双方向に搬送する吸着ハンド(40)と、 ウェーハ反転部(60)と包装容器(30)間でウェーハ(10)を
    双方向に搬送するウェーハ移送部(70)とを備えることを
    特徴とするウェーハ移載装置。
  2. 【請求項2】 ベース板(64)が、サーボモータ(6R)を含
    む回転機構(65)を備えている請求項1記載のウェーハ移
    載装置。
  3. 【請求項3】 位置決めユニット(61)が、ウェーハ(10)
    を搬入し、ウェーハ(10)の端面(12)を突き当てることに
    より位置決めする受容機構(62)と、ウェーハ(10)をオリ
    エンテーションフラット(11)の位置とは無関係に受容機
    構(62)に押し込むクランパ機構(63)で構成され、受容機
    構(62)とクランパ機構(63)とがベース板(64)に関して互
    いに反対側に固定されている請求項1記載のウェーハ移
    載装置。
  4. 【請求項4】 位置決めユニット(61)の受容機構(62)
    が、ガイド部(6Z)と当接部(6Y)を備えたワーク受け(6
    B)、及び開閉自在な扉(6C)により構成されている請求項
    3記載のウェーハ移載装置。
  5. 【請求項5】 位置決めユニット(61)のクランパ機構(6
    3)が、ステッピングモータ(6L)とスライダ(6I)と引張り
    コイルばね(6G)とローラ(6W)により回動可能なクランパ
    (6D)を備えている請求項3記載のウェーハ移載装置。
JP33600595A 1995-11-30 1995-11-30 ウェーハ移載装置 Pending JPH09153534A (ja)

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JP33600595A JPH09153534A (ja) 1995-11-30 1995-11-30 ウェーハ移載装置

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