JPH0817897A - ウエハの位置合わせ及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
ウエハの位置合わせ及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH0817897A JPH0817897A JP6146592A JP14659294A JPH0817897A JP H0817897 A JPH0817897 A JP H0817897A JP 6146592 A JP6146592 A JP 6146592A JP 14659294 A JP14659294 A JP 14659294A JP H0817897 A JPH0817897 A JP H0817897A
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- rotation
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- predetermined
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハとの接触による発塵を最小限に抑え、
高精度にかつ短時間にウエハの中心及びオリフラの位置
合わせを行う。 【構成】 回転中心の回りに回転可能な回転ステージ上
に処理対象ウエハを載置する工程と、前記処理対象ウエ
ハの径と同径で前記回転中心を中心とした円周上の所定
の一点をモニタしつつ、前記回転ステージを回転させ、
前記処理対象ウエハの縁が、前記所定の一点に達した時
点における前記回転ステージの所定の基準位置からの回
転角を検出する第1の回転角検出工程と、前記回転ステ
ージをさらに回転させ、前記処理対象ウエハの縁が、前
記所定の一点から離れた時点における前記回転ステージ
の前記所定の基準位置からの回転角を検出する第2の回
転角検出工程と、前記回転ステージを回転し、前記第1
及び第2の回転角検出工程でそれぞれ検出された第1及
び第2の回転角の平均の回転角となる位置で前記回転ス
テージを停止する工程とを含む。
高精度にかつ短時間にウエハの中心及びオリフラの位置
合わせを行う。 【構成】 回転中心の回りに回転可能な回転ステージ上
に処理対象ウエハを載置する工程と、前記処理対象ウエ
ハの径と同径で前記回転中心を中心とした円周上の所定
の一点をモニタしつつ、前記回転ステージを回転させ、
前記処理対象ウエハの縁が、前記所定の一点に達した時
点における前記回転ステージの所定の基準位置からの回
転角を検出する第1の回転角検出工程と、前記回転ステ
ージをさらに回転させ、前記処理対象ウエハの縁が、前
記所定の一点から離れた時点における前記回転ステージ
の前記所定の基準位置からの回転角を検出する第2の回
転角検出工程と、前記回転ステージを回転し、前記第1
及び第2の回転角検出工程でそれぞれ検出された第1及
び第2の回転角の平均の回転角となる位置で前記回転ス
テージを停止する工程とを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハの位置合わせ及
び半導体装置の製造方法に関し、特に、非接触式のウエ
ハ位置合わせ方法及びこのウエハ位置合わせ方法を使用
した半導体装置の製造方法に関する。
び半導体装置の製造方法に関し、特に、非接触式のウエ
ハ位置合わせ方法及びこのウエハ位置合わせ方法を使用
した半導体装置の製造方法に関する。
【0002】近年の半導体集積回路の微細化に伴い、塵
の発生防止のため、非接触でウエハの位置合わせを行う
方法、及びオリエンテーションフラット(以下、「オリ
フラ」と呼ぶ。)の位置合わせを行う方法が要求されて
いる。また、微細化、薄膜化に伴いウエハ停止位置精度
の向上が要求され、ウエハ周辺のチップの歩留り向上の
ために、オリフラ停止位置精度の向上が要求されてい
る。
の発生防止のため、非接触でウエハの位置合わせを行う
方法、及びオリエンテーションフラット(以下、「オリ
フラ」と呼ぶ。)の位置合わせを行う方法が要求されて
いる。また、微細化、薄膜化に伴いウエハ停止位置精度
の向上が要求され、ウエハ周辺のチップの歩留り向上の
ために、オリフラ停止位置精度の向上が要求されてい
る。
【0003】
【従来の技術】図5、図6を参照して従来例によるウエ
ハ位置合わせ方法について説明する。図5(A)〜
(C)は、従来例によるウエハ位置合わせ装置のウエハ
保持部の正面図、図5(D)は平面図を示す。
ハ位置合わせ方法について説明する。図5(A)〜
(C)は、従来例によるウエハ位置合わせ装置のウエハ
保持部の正面図、図5(D)は平面図を示す。
【0004】図5(A)に示すように、台座52が図の
両側から中央に向かって延在している。台座52の先端
部上には、両側から1つのテーパ状内周面を画定し、そ
の底面露出する台座52上にウエハを載置するためのウ
エハテーパガイド53が設けられている。ウエハテーパ
ガイド53により画定される内周面の底部の内径はウエ
ハの径とほぼ等しく、上部の内径はそれよりも大きく形
成されている。
両側から中央に向かって延在している。台座52の先端
部上には、両側から1つのテーパ状内周面を画定し、そ
の底面露出する台座52上にウエハを載置するためのウ
エハテーパガイド53が設けられている。ウエハテーパ
ガイド53により画定される内周面の底部の内径はウエ
ハの径とほぼ等しく、上部の内径はそれよりも大きく形
成されている。
【0005】台座52が対向している部分の下方には、
ウエハテーパガイド53と同一中心軸上にウエハ回転ス
テージ54が配置されている。搬送アーム51によりウ
エハ50がウエハテーパガイド53の上方に搬送され
る。
ウエハテーパガイド53と同一中心軸上にウエハ回転ス
テージ54が配置されている。搬送アーム51によりウ
エハ50がウエハテーパガイド53の上方に搬送され
る。
【0006】図5(B)に示すように、搬送アームが下
降しウエハ50がウエハテーパガイド53内に載置され
る。このとき、搬送アームにより搬送されてきた位置が
ウエハ回転ステージ54の中心から多少ずれていても、
ウエハテーパガイド53によりウエハ50の中心位置が
修正される。
降しウエハ50がウエハテーパガイド53内に載置され
る。このとき、搬送アームにより搬送されてきた位置が
ウエハ回転ステージ54の中心から多少ずれていても、
ウエハテーパガイド53によりウエハ50の中心位置が
修正される。
【0007】図5(C)に示すように、ウエハ回転ステ
ージ54が上昇し、ウエハ50を真空チャックにより吸
着固定し、ウエハテーパガイド53の上方に持ち上げ
る。ウエハ50の上方には、外周部よりもやや内側にオ
リフラの長さよりもやや短い間隔で2つのウエハ検出セ
ンサ55が配置されている。ウエハ検出センサ55は、
その下方にウエハがあるかないかを検出する。通常の状
態では、両方あるいは一方のセンサは、ウエハを検出し
ている。
ージ54が上昇し、ウエハ50を真空チャックにより吸
着固定し、ウエハテーパガイド53の上方に持ち上げ
る。ウエハ50の上方には、外周部よりもやや内側にオ
リフラの長さよりもやや短い間隔で2つのウエハ検出セ
ンサ55が配置されている。ウエハ検出センサ55は、
その下方にウエハがあるかないかを検出する。通常の状
態では、両方あるいは一方のセンサは、ウエハを検出し
ている。
【0008】ウエハ回転ステージ54を回転してウエハ
50を中心の回りに回転する。図5(D)に示すよう
に、オリフラの両端が2つのセンサ55の位置に達する
と、2つのセンサ55は共にウエハを検出できなくな
る。この時点で回転を停止する。このようにして、オリ
フラを2つのセンサが配置された位置に合わせることが
できる。
50を中心の回りに回転する。図5(D)に示すよう
に、オリフラの両端が2つのセンサ55の位置に達する
と、2つのセンサ55は共にウエハを検出できなくな
る。この時点で回転を停止する。このようにして、オリ
フラを2つのセンサが配置された位置に合わせることが
できる。
【0009】図6は、他のウエハ位置合わせ装置を示
す。図6(A)〜(C)は正面図、図6(D)は平面図
を示す。図6(A)に示すように、図の両側から中央に
向かって台座52が延在し、所定のウエハ径よりも小さ
い間隔で対向している。台座52の上には、それぞれウ
エハセンタリングガイド57が配置されている。
す。図6(A)〜(C)は正面図、図6(D)は平面図
を示す。図6(A)に示すように、図の両側から中央に
向かって台座52が延在し、所定のウエハ径よりも小さ
い間隔で対向している。台座52の上には、それぞれウ
エハセンタリングガイド57が配置されている。
【0010】台座52の対向部下方には、ウエハ回転ス
テージ54が配置されている。ウエハ50は、裏面中央
部が表出するようにウエハ50の裏面周辺部を搬送アー
ムウハ受皿56により保持され、台座52の対向部上に
搬送される。
テージ54が配置されている。ウエハ50は、裏面中央
部が表出するようにウエハ50の裏面周辺部を搬送アー
ムウハ受皿56により保持され、台座52の対向部上に
搬送される。
【0011】図6(B)に示すように、ウエハ回転ステ
ージ54を上昇させウエハ50を浮かせる。その後、搬
送アーム56を所定位置に戻す。図の点線で示すよう
に、ウエハ回転ステージ54を下降させ、ウエハ50を
台座52上にまたがるように載置する。
ージ54を上昇させウエハ50を浮かせる。その後、搬
送アーム56を所定位置に戻す。図の点線で示すよう
に、ウエハ回転ステージ54を下降させ、ウエハ50を
台座52上にまたがるように載置する。
【0012】図6(C)に示すように、ウエハセンタリ
ングガイド57を双方均一な力でウエハ側に移動する。
ウエハセンタリングガイド57の相互に対向する端部に
は図6(D)に示すようにウエハ50の外周に沿うよう
に円弧状の切り欠きが設けられている。ウエハ50は、
この切り欠き部で挟み込まれて台座52上を移動し、中
心の位置合わせが行われる。
ングガイド57を双方均一な力でウエハ側に移動する。
ウエハセンタリングガイド57の相互に対向する端部に
は図6(D)に示すようにウエハ50の外周に沿うよう
に円弧状の切り欠きが設けられている。ウエハ50は、
この切り欠き部で挟み込まれて台座52上を移動し、中
心の位置合わせが行われる。
【0013】オリフラの位置合わせは、図5(C)、
(D)で示した方法と同様の方法で行われる。
(D)で示した方法と同様の方法で行われる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】図5に示す方法でウエ
ハ位置合わせを行うと、ウエハのエッジがウエハテーパ
ガイドと擦れたり、ウエハ裏面と台座が擦れたりして発
塵の原因となる。また、ウエハテーパガイドのテーパ面
の傾斜角度が大きいと、ウエハ搬送アームの停止位置の
許容範囲が狭くなる。逆に、傾斜角度が小さいと、ウエ
ハがテーパ面の途中に引っかかり、台座上の所望の場所
に載置されない場合がある。このままオリフラの位置合
わせを行おうとしてもウエハが偏心しているため、ウエ
ハ検出センサが正常にオリフラ位置を検出できない。
ハ位置合わせを行うと、ウエハのエッジがウエハテーパ
ガイドと擦れたり、ウエハ裏面と台座が擦れたりして発
塵の原因となる。また、ウエハテーパガイドのテーパ面
の傾斜角度が大きいと、ウエハ搬送アームの停止位置の
許容範囲が狭くなる。逆に、傾斜角度が小さいと、ウエ
ハがテーパ面の途中に引っかかり、台座上の所望の場所
に載置されない場合がある。このままオリフラの位置合
わせを行おうとしてもウエハが偏心しているため、ウエ
ハ検出センサが正常にオリフラ位置を検出できない。
【0015】図6に示す方法でウエハ位置合わせを行う
場合でも、ウエハ裏面と台座が擦れたりウエハのエッジ
とウエハセンタリングガイドが擦れるため発塵の原因と
なる。また、ウエハセンタリングガイドがウエハに与え
る力が大きすぎるとウエハが割れることがある。さら
に、ウエハの周囲にウエハセンタリングガイド等を配置
するための空間が必要になり、機構的にも複雑になるた
め、装置のメンテナンスが容易に行えないという問題も
ある。
場合でも、ウエハ裏面と台座が擦れたりウエハのエッジ
とウエハセンタリングガイドが擦れるため発塵の原因と
なる。また、ウエハセンタリングガイドがウエハに与え
る力が大きすぎるとウエハが割れることがある。さら
に、ウエハの周囲にウエハセンタリングガイド等を配置
するための空間が必要になり、機構的にも複雑になるた
め、装置のメンテナンスが容易に行えないという問題も
ある。
【0016】本発明の目的は、ウエハとの接触による発
塵を最小限に抑え、高精度にかつ短時間にウエハの中心
及びオリフラの位置合わせを行う方法を提供することで
ある。
塵を最小限に抑え、高精度にかつ短時間にウエハの中心
及びオリフラの位置合わせを行う方法を提供することで
ある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のウエハ位置合わ
せ方法は、回転中心の回りに回転可能な回転ステージ上
に処理対象ウエハを載置する工程と、前記処理対象ウエ
ハの径と同径で前記回転中心を中心とした円周上の所定
の一点をモニタしつつ、前記回転ステージを回転させ、
前記処理対象ウエハの縁が、前記所定の一点に達した時
点における前記回転ステージの所定の基準位置からの回
転角を検出する第1の回転角検出工程と、前記回転ステ
ージをさらに回転させ、前記処理対象ウエハの縁が、前
記所定の一点から離れた時点における前記回転ステージ
の前記所定の基準位置からの回転角を検出する第2の回
転角検出工程と、前記回転ステージを回転し、前記第1
及び第2の回転角検出工程でそれぞれ検出された第1及
び第2の回転角の平均の回転角となる位置で前記回転ス
テージを停止する工程とを含む。
せ方法は、回転中心の回りに回転可能な回転ステージ上
に処理対象ウエハを載置する工程と、前記処理対象ウエ
ハの径と同径で前記回転中心を中心とした円周上の所定
の一点をモニタしつつ、前記回転ステージを回転させ、
前記処理対象ウエハの縁が、前記所定の一点に達した時
点における前記回転ステージの所定の基準位置からの回
転角を検出する第1の回転角検出工程と、前記回転ステ
ージをさらに回転させ、前記処理対象ウエハの縁が、前
記所定の一点から離れた時点における前記回転ステージ
の前記所定の基準位置からの回転角を検出する第2の回
転角検出工程と、前記回転ステージを回転し、前記第1
及び第2の回転角検出工程でそれぞれ検出された第1及
び第2の回転角の平均の回転角となる位置で前記回転ス
テージを停止する工程とを含む。
【0018】さらに、前記処理対象ウエハを、前記回転
中心と前記所定の一点とを結ぶ直線に沿い、前記所定の
一点から前記回転中心に向かって平行移動する工程と、
前記処理対象ウエハの外周が前記所定の一点に達した時
点で平行移動を停止する工程とを含んでもよい。
中心と前記所定の一点とを結ぶ直線に沿い、前記所定の
一点から前記回転中心に向かって平行移動する工程と、
前記処理対象ウエハの外周が前記所定の一点に達した時
点で平行移動を停止する工程とを含んでもよい。
【0019】
【作用】上記の第1及び第2の平均の回転角となる位置
で回転ステージを停止することにより、ウエハの中心が
回転ステージの中心点と上記の所定の一点とを結ぶ直線
上にのるようにウエハ配置することができる。
で回転ステージを停止することにより、ウエハの中心が
回転ステージの中心点と上記の所定の一点とを結ぶ直線
上にのるようにウエハ配置することができる。
【0020】さらに、ウエハを回転ステージの中心点に
向かってウエハの縁が上記の所定の一点に達するまで平
行移動することにより、ウエハの中心を回転ステージの
中心点と一致させることができる。
向かってウエハの縁が上記の所定の一点に達するまで平
行移動することにより、ウエハの中心を回転ステージの
中心点と一致させることができる。
【0021】このようにして、ウエハと他の装置部品と
が擦れることなくウエハの位置合わせを行うことができ
る。このため、発塵を抑制することが可能になる。
が擦れることなくウエハの位置合わせを行うことができ
る。このため、発塵を抑制することが可能になる。
【0022】
【実施例】図1を参照して本発明の実施例で使用するウ
エハ位置合わせ装置の構成について説明する。
エハ位置合わせ装置の構成について説明する。
【0023】図1(A)は、ウエハ保持部の平面図、図
1(B)は、ウエハ位置合わせ装置のブロック図を示
す。ステッピングモータ5の回転軸にウエハ回転ステー
ジ4が取り付けられている。ウエハ回転ステージ4の上
面には真空チャックが設けられておりウエハ1の裏面を
真空吸着することができる。ステッピングモータ5は、
パルス発生器7から出力されたパルス信号によりモータ
ドライバ6を介して駆動される。パルス発生器7は制御
手段8からの制御信号により所定のパルス信号を発生す
る。
1(B)は、ウエハ位置合わせ装置のブロック図を示
す。ステッピングモータ5の回転軸にウエハ回転ステー
ジ4が取り付けられている。ウエハ回転ステージ4の上
面には真空チャックが設けられておりウエハ1の裏面を
真空吸着することができる。ステッピングモータ5は、
パルス発生器7から出力されたパルス信号によりモータ
ドライバ6を介して駆動される。パルス発生器7は制御
手段8からの制御信号により所定のパルス信号を発生す
る。
【0024】ステッピングモータ5には、アブソリュー
トエンコーダが内蔵されており、ウエハ回転ステージの
基準位置からの回転角を符号化して回転角情報を制御手
段8に送出する。例えば、回転角情報を12ビットで符
号化することにより、360度を4096等分した精度
で回転角を検出することができる。
トエンコーダが内蔵されており、ウエハ回転ステージの
基準位置からの回転角を符号化して回転角情報を制御手
段8に送出する。例えば、回転角情報を12ビットで符
号化することにより、360度を4096等分した精度
で回転角を検出することができる。
【0025】処理対象ウエハ1は、図1(A)のX軸方
向に平行移動可能な搬送アーム2に保持されてウエハ回
転ステージ4の上方に搬送される。搬送アーム2は、ウ
エハ回転ステージ4によって吸着されるウエハ1の裏面
中央部が表出するように、その周囲を真空チャック3に
より吸着している。
向に平行移動可能な搬送アーム2に保持されてウエハ回
転ステージ4の上方に搬送される。搬送アーム2は、ウ
エハ回転ステージ4によって吸着されるウエハ1の裏面
中央部が表出するように、その周囲を真空チャック3に
より吸着している。
【0026】搬送アーム2の前方にはウエハ検出センサ
9が設けられている。ウエハ検出センサ9のウエハ検出
点は、ウエハ回転ステージ4の中心点からX軸に平行に
図中左方向に延長した直線と、ウエハ1をウエハ回転ス
テージ4上に中心点を合わせて載置したときのウエハ1
の外周との交点に一致するように調整されている。
9が設けられている。ウエハ検出センサ9のウエハ検出
点は、ウエハ回転ステージ4の中心点からX軸に平行に
図中左方向に延長した直線と、ウエハ1をウエハ回転ス
テージ4上に中心点を合わせて載置したときのウエハ1
の外周との交点に一致するように調整されている。
【0027】ウエハ検出センサ9は、検出点にウエハが
あるとき、制御手段8にウエハ検出信号を送信し、ウエ
ハが無いとき制御手段8にウエハ非検出信号を送信す
る。ウエハ検出センサ9は、例えば、レーザ光源と受光
素子とをレーザ光が検出点を通過するように配置するこ
とにより構成することができる。
あるとき、制御手段8にウエハ検出信号を送信し、ウエ
ハが無いとき制御手段8にウエハ非検出信号を送信す
る。ウエハ検出センサ9は、例えば、レーザ光源と受光
素子とをレーザ光が検出点を通過するように配置するこ
とにより構成することができる。
【0028】まず、ウエハ1をウエハ回転ステージ4上
に吸着固定する工程について説明する。ウエハ回転ステ
ージ4の上方にウエハ1が搬送されると、ウエハ回転ス
テージ4を上昇させウエハ1を真空吸着する。搬送アー
ム2による真空吸着を解除し、ウエハ回転ステージ4を
やや上昇させてウエハ1を搬送アーム2から浮かせた
後、搬送アーム2を所定の位置に戻す。ウエハ回転ステ
ージ4を下降させて所定の高さにウエハ1を保持する。
に吸着固定する工程について説明する。ウエハ回転ステ
ージ4の上方にウエハ1が搬送されると、ウエハ回転ス
テージ4を上昇させウエハ1を真空吸着する。搬送アー
ム2による真空吸着を解除し、ウエハ回転ステージ4を
やや上昇させてウエハ1を搬送アーム2から浮かせた
後、搬送アーム2を所定の位置に戻す。ウエハ回転ステ
ージ4を下降させて所定の高さにウエハ1を保持する。
【0029】なお、搬送アーム2は理解を容易にするた
め、X軸方向に延在し、X軸方向に並進可能であるよう
に説明した、実際は上下移動可能な軸上に回転可能に第
1のアームが結合され、第1のアームの先端に回転可能
に第2のアームが結合された機構等で構成される。
め、X軸方向に延在し、X軸方向に並進可能であるよう
に説明した、実際は上下移動可能な軸上に回転可能に第
1のアームが結合され、第1のアームの先端に回転可能
に第2のアームが結合された機構等で構成される。
【0030】次に、図2〜図4を参照してウエハ回転ス
テージ4上に保持されたウエハの中心位置合わせ及びオ
リフラ位置合わせを行う方法について説明する。図2、
図3は、ウエハ回転ステージ4上に保持されたウエハの
位置を表す平面図である。図の点P1 はウエハ回転ステ
ージ4の中心点を表し、サークルC1 はウエハの中心点
がウエハ回転ステージの中心点P1 と一致しているとき
のウエハの外周を表す。なお、ウエハのオリフラは、後
述するまで考慮しないこととする。中心点P1 からX軸
に平行に図の上方に延長した直線とサークルC1 との交
点にウエハ検出センサ9の検出点P0 がある。
テージ4上に保持されたウエハの中心位置合わせ及びオ
リフラ位置合わせを行う方法について説明する。図2、
図3は、ウエハ回転ステージ4上に保持されたウエハの
位置を表す平面図である。図の点P1 はウエハ回転ステ
ージ4の中心点を表し、サークルC1 はウエハの中心点
がウエハ回転ステージの中心点P1 と一致しているとき
のウエハの外周を表す。なお、ウエハのオリフラは、後
述するまで考慮しないこととする。中心点P1 からX軸
に平行に図の上方に延長した直線とサークルC1 との交
点にウエハ検出センサ9の検出点P0 がある。
【0031】搬送アームからウエハ回転ステージに受け
渡された初期の状態に、ウエハの中心点が点P2 、外周
がサークルC2 の位置にあるとする。なお、説明の都合
上、図2、図3では中心点の位置が実際よりも極端に大
きくずれている場合を示している。
渡された初期の状態に、ウエハの中心点が点P2 、外周
がサークルC2 の位置にあるとする。なお、説明の都合
上、図2、図3では中心点の位置が実際よりも極端に大
きくずれている場合を示している。
【0032】まず、図2を参照してウエハを回転させて
検出点P0 の回転角情報を得る工程について説明する。
図1に示す制御手段8は、ステッピングモータ5の回転
角情報を初期設定するとともに、ステッピングモータ5
を反時計回りに回転する。ウエハが検出点P0に達する
と、ウエハ検出センサ9が制御手段8に対してウエハ検
出信号を送出する。すなわち、ウエハの中心点が点
P3 、外周がサークルC3 の位置に達した時に、制御手
段8はウエハ検出信号を受信する。
検出点P0 の回転角情報を得る工程について説明する。
図1に示す制御手段8は、ステッピングモータ5の回転
角情報を初期設定するとともに、ステッピングモータ5
を反時計回りに回転する。ウエハが検出点P0に達する
と、ウエハ検出センサ9が制御手段8に対してウエハ検
出信号を送出する。すなわち、ウエハの中心点が点
P3 、外周がサークルC3 の位置に達した時に、制御手
段8はウエハ検出信号を受信する。
【0033】制御手段8は、ウエハ検出信号を受信した
時点のステッピングモータ5の回転角情報を読み取り、
記憶する。この回転角情報と初期状態の回転角情報から
∠P 2 P1 P3 の角度情報(例えば、回転開始からステ
ッピングモータに与えられたパルス数)を計算し、記憶
する。ここで、∠Px Py Pz は、線分Px Py と線分
Pz Py との成す角を表す。
時点のステッピングモータ5の回転角情報を読み取り、
記憶する。この回転角情報と初期状態の回転角情報から
∠P 2 P1 P3 の角度情報(例えば、回転開始からステ
ッピングモータに与えられたパルス数)を計算し、記憶
する。ここで、∠Px Py Pz は、線分Px Py と線分
Pz Py との成す角を表す。
【0034】なお、初期状態で検出点P0 上にウエハが
ある場合には、一旦ウエハ非検出信号を受信して、再度
ウエハ検出信号を受信することになる。さらに、ステッ
ピングモータ5を反時計回りに回転し、ウエハ検出セン
サ9からウエハ非検出信号を受信した時点、すなわち、
図2においてウエハの中心が点P4 、外周がサークルC
4 の位置に達した時点で回転を停止する。制御手段8
は、このときのステッピングモータ5の回転角情報(例
えば、回転開始からステッピングモータに与えられたパ
ルス数)を読み取り、記憶する。検出点P0 は、∠P3
P1 P4 の二等分線上にあることになる。従って、点P
3 、P4 の回転角情報から検出点P0 がある回転角情報
を算出することができる。(例えば、上述の2つのパル
ス数の和の1/2を算出する。) 次に、図3を参照してウエハを逆回転させてウエハ中心
点を所定位置に移動する工程について説明する。
ある場合には、一旦ウエハ非検出信号を受信して、再度
ウエハ検出信号を受信することになる。さらに、ステッ
ピングモータ5を反時計回りに回転し、ウエハ検出セン
サ9からウエハ非検出信号を受信した時点、すなわち、
図2においてウエハの中心が点P4 、外周がサークルC
4 の位置に達した時点で回転を停止する。制御手段8
は、このときのステッピングモータ5の回転角情報(例
えば、回転開始からステッピングモータに与えられたパ
ルス数)を読み取り、記憶する。検出点P0 は、∠P3
P1 P4 の二等分線上にあることになる。従って、点P
3 、P4 の回転角情報から検出点P0 がある回転角情報
を算出することができる。(例えば、上述の2つのパル
ス数の和の1/2を算出する。) 次に、図3を参照してウエハを逆回転させてウエハ中心
点を所定位置に移動する工程について説明する。
【0035】ステッピングモータ5を時計回りに∠P3
P1 P4 の角度の半分だけ回転する。ウエハの中心は点
P5 、外周はサークルC5 の位置に移動する。点P
5 は、中心点P1 と検出点P0 とを結ぶ直線上に位置す
る。
P1 P4 の角度の半分だけ回転する。ウエハの中心は点
P5 、外周はサークルC5 の位置に移動する。点P
5 は、中心点P1 と検出点P0 とを結ぶ直線上に位置す
る。
【0036】次に、図1(B)に示すウエハ回転ステー
ジ4を上昇させ、ウエハ1を搬送アーム2で吸着保持す
る。搬送アーム2をX軸に沿って検出点P0 から中心点
P1の向きに移動する。すなわち、図3においては、ウ
エハを図の下方に移動することになる。
ジ4を上昇させ、ウエハ1を搬送アーム2で吸着保持す
る。搬送アーム2をX軸に沿って検出点P0 から中心点
P1の向きに移動する。すなわち、図3においては、ウ
エハを図の下方に移動することになる。
【0037】ウエハの外周が検出点P0 に達すると、制
御手段8はウエハ検出センサ9からウエハ非検出信号を
受信する。ウエハ非検出信号を受信した位置から搬送ア
ームをわずかに戻し、再びウエハ検出信号を受信した時
点で停止する。例えば、ウエハ検出レベルとウエハ非検
出レベルの中間レベルで停止させる。その後、ウエハを
前述の手順と同様の手順でウエハ回転ステージ4上に吸
着保持する。
御手段8はウエハ検出センサ9からウエハ非検出信号を
受信する。ウエハ非検出信号を受信した位置から搬送ア
ームをわずかに戻し、再びウエハ検出信号を受信した時
点で停止する。例えば、ウエハ検出レベルとウエハ非検
出レベルの中間レベルで停止させる。その後、ウエハを
前述の手順と同様の手順でウエハ回転ステージ4上に吸
着保持する。
【0038】ここまでの手順で、ウエハの中心の位置合
わせを行うことができる。次に、図4を参照してウエハ
の中心の位置合わせが正常に行われたか確認する工程に
ついて説明する。ウエハ回転ステージ4を1回転させて
ウエハ検出センサ9からの信号をチェックする。
わせを行うことができる。次に、図4を参照してウエハ
の中心の位置合わせが正常に行われたか確認する工程に
ついて説明する。ウエハ回転ステージ4を1回転させて
ウエハ検出センサ9からの信号をチェックする。
【0039】図4に示すように、オリフラに対応する中
心角(オリフラ角)は45度になるように規格化されて
いる。ウエハの中心位置が合っていれば、ウエハ回転ス
テージ4を1回転した時、制御手段8は、オリフラ角に
相当する角度だけ回転する間ウエハ非検出信号を受信す
ることになる。
心角(オリフラ角)は45度になるように規格化されて
いる。ウエハの中心位置が合っていれば、ウエハ回転ス
テージ4を1回転した時、制御手段8は、オリフラ角に
相当する角度だけ回転する間ウエハ非検出信号を受信す
ることになる。
【0040】ウエハ回転ステージ4を1回転させ、ウエ
ハ非検出信号を受信してから、ウエハ非検出信号を受信
しなくなるまでの間の回転角を判定する。この回転角が
オリフラ角に一致するかまたは許容誤差範囲内であれ
ば、ウエハの中心が正確にウエハ回転ステージの中心と
一致していると判断できる。例えば、ステッピングモー
タ5から出力される回転角情報が12ビットである場
合、1データ単位に相当する角度が360/4096度
であるため、ウエハ非検出信号受信期間中に512デー
タ単位の変化があればよい。なお、正確に12ビットが
1回転に一致する必要はない。回転開始から回転停止ま
での角度が測定できればよい。
ハ非検出信号を受信してから、ウエハ非検出信号を受信
しなくなるまでの間の回転角を判定する。この回転角が
オリフラ角に一致するかまたは許容誤差範囲内であれ
ば、ウエハの中心が正確にウエハ回転ステージの中心と
一致していると判断できる。例えば、ステッピングモー
タ5から出力される回転角情報が12ビットである場
合、1データ単位に相当する角度が360/4096度
であるため、ウエハ非検出信号受信期間中に512デー
タ単位の変化があればよい。なお、正確に12ビットが
1回転に一致する必要はない。回転開始から回転停止ま
での角度が測定できればよい。
【0041】次に、ウエハのオリフラ位置合わせを行う
工程について説明する。上記の中心位置合わせを確認す
る工程でウエハ回転ステージ4を1回転する際に、ウエ
ハ非検出信号を受信開始した時点、及び受信終了しウエ
ハ検出信号を受信開始した時点の回転角情報を記憶して
おく。この回転角情報に対応する位置にオリフラがある
ため、オリフラの位置を検出することができる。
工程について説明する。上記の中心位置合わせを確認す
る工程でウエハ回転ステージ4を1回転する際に、ウエ
ハ非検出信号を受信開始した時点、及び受信終了しウエ
ハ検出信号を受信開始した時点の回転角情報を記憶して
おく。この回転角情報に対応する位置にオリフラがある
ため、オリフラの位置を検出することができる。
【0042】従って、さらにウエハ回転ステージ4を回
転し、所望の位置にオリフラが達したときに回転を停止
することにより、オリフラの位置合わせを行うことがで
きる。
転し、所望の位置にオリフラが達したときに回転を停止
することにより、オリフラの位置合わせを行うことがで
きる。
【0043】上記実施例の説明では、検出点P0 の回転
角情報を得る工程において、オリフラの存在を考慮して
いなかった。以下に、オリフラを考慮した場合について
説明する。図2のサークルC3 あるいはサークルC4 の
位置にウエハがあるとき、ちょうど検出点P0 の位置に
オリフラがあると、∠P3 P1 P0 と∠P4 P1 P0が
等しくならない。このため、その後ウエハ中心点を所定
位置に移動する工程において、ウエハの中心を直線P1
P0 上に正確に位置合わせすることができなくなる。
角情報を得る工程において、オリフラの存在を考慮して
いなかった。以下に、オリフラを考慮した場合について
説明する。図2のサークルC3 あるいはサークルC4 の
位置にウエハがあるとき、ちょうど検出点P0 の位置に
オリフラがあると、∠P3 P1 P0 と∠P4 P1 P0が
等しくならない。このため、その後ウエハ中心点を所定
位置に移動する工程において、ウエハの中心を直線P1
P0 上に正確に位置合わせすることができなくなる。
【0044】このため、中心位置合わせを確認する工程
において、ウエハ非検出信号受信中の回転角がオリフラ
角と一致しなくなる。この場合には、再びウエハを元の
位置に戻し、搬送アームで持ち上げ、別の方向から回転
ステージ上に戻す。例えば、上述の2本のアームの屈曲
方向を逆にしてウエハを例えば90度程度回転させる。
オリフラ角は45度であるため、ウエハを90度回転さ
せればオリフラが検出点P0 を通過しないようにするこ
とができる。この処理を3回繰り返してもウエハの中心
位置合わせができないときは、オリフラ検出エラーとし
てエラー処理を行う。例えば、ウエハをキャリアに戻し
てオペレータに通知する。
において、ウエハ非検出信号受信中の回転角がオリフラ
角と一致しなくなる。この場合には、再びウエハを元の
位置に戻し、搬送アームで持ち上げ、別の方向から回転
ステージ上に戻す。例えば、上述の2本のアームの屈曲
方向を逆にしてウエハを例えば90度程度回転させる。
オリフラ角は45度であるため、ウエハを90度回転さ
せればオリフラが検出点P0 を通過しないようにするこ
とができる。この処理を3回繰り返してもウエハの中心
位置合わせができないときは、オリフラ検出エラーとし
てエラー処理を行う。例えば、ウエハをキャリアに戻し
てオペレータに通知する。
【0045】以下に、上記実施例による方法でウエハ位
置合わせを行う場合の位置合わせ精度について説明す
る。ウエハ検出センサの検出精度を、0.03mmとす
る。例えば、オムロン社製のセンサE32−DC200
は、検出距離30mm、最小検出物体の直径0.03m
mである。つまり、ウエハの外周部が検出点を0.03
mm通過するとウエハを検出することができる。従っ
て、図1(A)におけるX軸、Y軸方向の位置精度は
0.03mm以下となる。
置合わせを行う場合の位置合わせ精度について説明す
る。ウエハ検出センサの検出精度を、0.03mmとす
る。例えば、オムロン社製のセンサE32−DC200
は、検出距離30mm、最小検出物体の直径0.03m
mである。つまり、ウエハの外周部が検出点を0.03
mm通過するとウエハを検出することができる。従っ
て、図1(A)におけるX軸、Y軸方向の位置精度は
0.03mm以下となる。
【0046】例えば、6インチウエハの場合、外周部に
おける0.03mmの誤差は中心角にして約0.02度
に相当する。一方、ステッピングモータからの回転角情
報を12ビットで表した場合には、中心角の分解能が約
0.09度となる。従って、0.03mmの位置の誤差
は、回転角情報の1データ単位以下に相当するため、ウ
エハの位置合わせ精度は十分高いといえる。
おける0.03mmの誤差は中心角にして約0.02度
に相当する。一方、ステッピングモータからの回転角情
報を12ビットで表した場合には、中心角の分解能が約
0.09度となる。従って、0.03mmの位置の誤差
は、回転角情報の1データ単位以下に相当するため、ウ
エハの位置合わせ精度は十分高いといえる。
【0047】上記実施例によると、ウエハの中心位置合
わせ、オリフラ位置合わせにおいて、ウエハが装置の部
品と擦れることがない。このため、発塵を最小限に抑え
ることができる。
わせ、オリフラ位置合わせにおいて、ウエハが装置の部
品と擦れることがない。このため、発塵を最小限に抑え
ることができる。
【0048】また、図1に示すウエハ位置合わせ装置の
機構部は、ウエハ回転ステージ4の上下の平行移動と中
心点の回りの回転、及び搬送アーム2の屈曲運動の3つ
の駆動部のみであり、機構部からの発塵も抑制すること
ができる。ウエハ周辺には、その他にウエハ検出センサ
が配置されているだけであるため、ウエハ周辺の構造が
簡単になる。
機構部は、ウエハ回転ステージ4の上下の平行移動と中
心点の回りの回転、及び搬送アーム2の屈曲運動の3つ
の駆動部のみであり、機構部からの発塵も抑制すること
ができる。ウエハ周辺には、その他にウエハ検出センサ
が配置されているだけであるため、ウエハ周辺の構造が
簡単になる。
【0049】また、ウエハの中心位置合わせにおいて
は、ウエハのほぼ1回転以内の回転で、かつオリフラ位
置合わせにおいても、ウエハを約1回転することにより
位置合わせを完了することができる。このため、短時間
に位置合わせを行うことが可能になる。
は、ウエハのほぼ1回転以内の回転で、かつオリフラ位
置合わせにおいても、ウエハを約1回転することにより
位置合わせを完了することができる。このため、短時間
に位置合わせを行うことが可能になる。
【0050】さらに、ウエハサイズが変更になってもウ
エハ検出センサの位置の変更と、制御手段内のウエハサ
イズにより異なる情報の書換えだけで対応することがで
きる。
エハ検出センサの位置の変更と、制御手段内のウエハサ
イズにより異なる情報の書換えだけで対応することがで
きる。
【0051】上記実施例によるウエハ位置合わせ方法
は、半導体装置の製造において種々の工程で使用するこ
とができる。例えば、フォトリソグラフィ工程において
露光装置にウエハを装填する前のウエハの位置合わせ等
において使用することができる。また、種々の枚葉式製
造装置に組み合わせることもできる。
は、半導体装置の製造において種々の工程で使用するこ
とができる。例えば、フォトリソグラフィ工程において
露光装置にウエハを装填する前のウエハの位置合わせ等
において使用することができる。また、種々の枚葉式製
造装置に組み合わせることもできる。
【0052】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発塵を最小限に抑制して、迅速かつ高精度にウエハの中
心位置合わせ及びオリフラ位置合わせを行うことができ
る。これにより、半導体装置の歩留りの向上、信頼性の
向上を図ることができる。
発塵を最小限に抑制して、迅速かつ高精度にウエハの中
心位置合わせ及びオリフラ位置合わせを行うことができ
る。これにより、半導体装置の歩留りの向上、信頼性の
向上を図ることができる。
【図1】本発明の実施例で使用したウエハ位置合わせ装
置のウエハ保持部の平面図及び全体のブロック図であ
る。
置のウエハ保持部の平面図及び全体のブロック図であ
る。
【図2】本発明の実施例によるウエハ位置合わせ方法を
説明するための、ウエハ位置合わせ装置に保持したウエ
ハの平面図である。
説明するための、ウエハ位置合わせ装置に保持したウエ
ハの平面図である。
【図3】本発明の実施例によるウエハ位置合わせ方法を
説明するための、ウエハ位置合わせ装置に保持したウエ
ハの平面図である。
説明するための、ウエハ位置合わせ装置に保持したウエ
ハの平面図である。
【図4】ウエハのオリフラの大きさを説明するための、
ウエハの部分的な平面図である。
ウエハの部分的な平面図である。
【図5】従来例によるウエハ位置合わせ装置のウエハ保
持部の正面図及び平面図である。
持部の正面図及び平面図である。
【図6】従来例による他のウエハ位置合わせ装置のウエ
ハ保持部の正面図及び平面図である。
ハ保持部の正面図及び平面図である。
1 ウエハ 2 搬送アーム 3 真空チャック 4 ウエハ回転ステージ 5 ステッピングモータ 6 モータドライバ 7 パルス発生器 8 制御手段 9 ウエハ検出センサ 50 ウエハ 51 ウエハ搬送アーム 52 台座 53 ウエハテーパガイド 54 ウエハ回転ステージ 55 ウエハ検出センサ 56 搬送アームウエハ受皿 57 ウエハセンタリングガイド
Claims (5)
- 【請求項1】 回転中心の回りに回転可能な回転ステー
ジ上に処理対象ウエハを載置する工程と、 前記処理対象ウエハの径と同径で前記回転中心を中心と
した円周上の所定の一点をモニタしつつ、前記回転ステ
ージを回転させ、前記処理対象ウエハの縁が、前記所定
の一点に達した時点における前記回転ステージの所定の
基準位置からの回転角を検出する第1の回転角検出工程
と、 前記回転ステージをさらに回転させ、前記処理対象ウエ
ハの縁が、前記所定の一点から離れた時点における前記
回転ステージの前記所定の基準位置からの回転角を検出
する第2の回転角検出工程と、 前記回転ステージを回転し、前記第1及び第2の回転角
検出工程でそれぞれ検出された第1及び第2の回転角の
平均の回転角となる位置で前記回転ステージを停止する
工程とを含むウエハ位置合わせ方法。 - 【請求項2】 さらに、 前記処理対象ウエハを、前記回転中心と前記所定の一点
とを結ぶ直線に沿い、前記所定の一点から前記回転中心
に向かって平行移動する工程と、 前記処理対象ウエハの外周が前記所定の一点に達した時
点で平行移動を停止する工程とを含む請求項1記載のウ
エハ位置合わせ方法。 - 【請求項3】 さらに、 前記回転ステージを回転させ、前記処理対象ウエハのオ
リエンテーションフラット部が前記所定の一点から離れ
た時点における前記回転ステージの所定の基準位置から
の回転角を検出する第3の回転角検出工程と、 前記回転ステージをさらに回転させ、前記処理対象ウエ
ハのオリエンテーションフラット部が前記所定の一点に
達した時点における前記回転ステージの所定の基準位置
からの回転角を検出する第4の回転角検出工程と、 前記第3及び第4の回転角検出工程でそれぞれ検出され
た第3及び第4の回転角の差を求め、予め設定されてい
たオリエンテーションフラット角と比較する工程とを含
む請求項2記載のウエハ位置合わせ方法。 - 【請求項4】 さらに、 前記回転ステージを、前記第4の回転角検出工程後、所
定の回転角だけ回転させる工程を含む請求項3記載のウ
エハ位置合わせ方法。 - 【請求項5】 回転中心の回りに回転可能な回転ステー
ジ上に処理対象ウエハを載置する工程と、 前記処理対象ウエハの径と同径で前記回転中心を中心と
した円周上の所定の一点をモニタしつつ、前記回転ステ
ージを回転させ、前記処理対象ウエハの縁が、前記所定
の一点に達した時点における前記回転ステージの所定の
基準位置からの回転角を検出する第1の回転角検出工程
と、 前記回転ステージをさらに回転させ、前記処理対象ウエ
ハの縁が、前記所定の一点から離れた時点における前記
回転ステージの前記所定の基準位置からの回転角を検出
する第2の回転角検出工程と、 前記回転ステージを回転し、前記第1及び第2の回転角
検出工程でそれぞれ検出された第1及び第2の回転角の
平均の回転角となる位置で前記回転ステージを停止する
工程と、 前記処理対象ウエハを、前記回転中心と前記所定の一点
とを結ぶ直線に沿い、前記所定の一点から前記回転中心
に向かって平行移動する工程と、 前記処理対象ウエハの外周が前記所定の一点に達した時
点で平行移動を停止する工程と、 前記回転ステージを回転させ、前記処理対象ウエハのオ
リエンテーションフラット部が前記所定の一点から離れ
た時点における前記回転ステージの所定の基準位置から
の回転角を検出する第3の回転角検出工程と、 前記回転ステージをさらに回転させ、前記処理対象ウエ
ハのオリエンテーションフラット部が前記所定の一点に
達した時点における前記回転ステージの所定の基準位置
からの回転角を検出する第4の回転角検出工程と、 前記第3及び第4の回転角検出工程でそれぞれ検出され
た第3及び第4の回転角の差を求め、予め設定されてい
たオリエンテーションフラット角と比較する工程と、 前記回転ステージを、前記第4の回転角検出工程後、所
定の回転角だけ回転させる工程と、 前記処理対象ウエハを所定のウエハ処理装置に搬送し、
所定位置に載置する工程とを含む半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6146592A JPH0817897A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | ウエハの位置合わせ及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6146592A JPH0817897A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | ウエハの位置合わせ及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0817897A true JPH0817897A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15411210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6146592A Withdrawn JPH0817897A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | ウエハの位置合わせ及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0817897A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003092322A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Nikon Corp | ウェハ検査装置又はウェハ測定装置におけるウェハのハンドリング方法 |
US7547181B2 (en) | 2004-11-15 | 2009-06-16 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Substrate position correcting method and apparatus using either substrate radius or center of rotation correction adjustment sum |
CN107481960A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-15 | 北京创昱科技有限公司 | 一种方形晶片偏移量的测量、校准装置及其方法 |
JP2021100769A (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 株式会社ディスコ | チャックテーブルの固定方法 |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP6146592A patent/JPH0817897A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003092322A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Nikon Corp | ウェハ検査装置又はウェハ測定装置におけるウェハのハンドリング方法 |
JP4665367B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2011-04-06 | 株式会社ニコン | ウェハ検査装置又はウェハ測定装置におけるウェハのハンドリング方法 |
US7547181B2 (en) | 2004-11-15 | 2009-06-16 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Substrate position correcting method and apparatus using either substrate radius or center of rotation correction adjustment sum |
CN107481960A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-15 | 北京创昱科技有限公司 | 一种方形晶片偏移量的测量、校准装置及其方法 |
CN107481960B (zh) * | 2017-08-15 | 2024-05-28 | 紫石能源有限公司 | 一种方形晶片偏移量的测量、校准装置及其方法 |
JP2021100769A (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 株式会社ディスコ | チャックテーブルの固定方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |