JPH10116882A - ウェハ位置決め装置および方法 - Google Patents

ウェハ位置決め装置および方法

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JPH10116882A
JPH10116882A JP27218596A JP27218596A JPH10116882A JP H10116882 A JPH10116882 A JP H10116882A JP 27218596 A JP27218596 A JP 27218596A JP 27218596 A JP27218596 A JP 27218596A JP H10116882 A JPH10116882 A JP H10116882A
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JP
Japan
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wafer
positioning
orientation flat
notch
base
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JP27218596A
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English (en)
Inventor
Hiroyasu Hebiishi
廣康 蛇石
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ウェハ中心を正確に位置決めでき、
しかも、サイズの異なるウェハにも簡単に対応できるウ
ェハ位置決め装置および方法を提供する。 【解決手段】ウェハ37(38)に対して直線移動可能
に設けられたサブベース30をウェハ37(38)方向
に前進動作させ、オリフラピン341、342またはノ
ッチピン35によりウェハ37(38)のオリフラ37
1またはノッチ381を位置決めした後、サブベース1
2、13をウェハ37(38)方向に前進動作させ、芯
出しピン271、272および281、282をウェハ
37(38)周縁に押圧力を作用させてウェハの中心位
置決めをする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の検査工程
において、ウェハの位置決めを行うウェハ位置決め装置
および方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体の検査工程において、ウェ
ハの位置決めを行うウェハ位置決め装置として、図8に
示すようにベース1上に位置決め用ピン2a、2b、2
cとともに、押圧ピン3を設け、予めプリアライメント
されたウェハ4を、そのオリフラ4aを位置決め用ピン
2a、2bに当接させるようにベース1上に供給し、こ
の状態で、押圧ピン3によりウェハ4を位置決め用ピン
2a、2b、2c側に押圧することで、ウェハ4を所定
位置に位置決めするようにしたものが特公平5−520
65号公報に開示されている。また、図9に示すように
ベース5上に位置決め用ピン6a、6b、6cととも
に、押圧部材7、8を設け、予めプリアライメントされ
たウェハ9をベース5上に供給すると、まず、押圧部材
7により、ウェハ9のオリフラ9aを位置決め用ピン6
a、6b側に押圧し、さらに押圧部材8によりウェハ9
を位置決め用ピン6c側に押圧することで、ウェハ9を
所定位置に位置決めするように特公昭61−30420
号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの構
成によると、位置決め基準となる位置決め用ピン2a、
2b(6a、6b)は、固定されているので、例えば、
ウェハ4(9)のオリフラ4a(9a)の切り込み誤差
やウェハ4(9)のサイズのバラツキなどにより、ベー
ス1(5)上のウェハ4(9)の中心位置がずれること
がある。そして、このようなウェハ中心位置にずれが発
生すると、その後、ウェハ検査により欠陥部などの位置
を座標データとして取り込むような場合、座標の基準点
をウェハ中心としているため、座標データが正確でなく
なり、さらに、ウェハを回転させて検査を行うような場
合も、ウェハ中心のずれにより欠陥位置の座標データが
正確でなくなり、このことから、その後に、座標データ
に基づいてウェハ上の欠陥部の位置を取り出そうとして
も、この位置を再現できないという問題があった。
【0004】また、サイズの異なるウェハ4(9)を取
り扱う場合は、その都度、位置決め用ピン2a、2b
(6a、6b)の位置を移動させなければならず、その
ための作業が面倒になるとともに、これら位置決め用ピ
ン2a、2b(6a、6b)の移動作業により、埃など
が周囲に飛散し、これがウェハ4(9)の汚染原因にな
るという問題もあった。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、ウェハ中心を正確に位置決めでき、しかも、サイズ
の異なるウェハにも簡単に対応できるウェハ位置決め装
置および方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ウェハが供給されるベースと、このベースに供給された
ウェハに対して直線移動可能に設けられ、前記ウェハの
オリフラまたはノッチを位置決めする第1の位置決め手
段と、予め設定された中心位置に対して同じ距離関係で
移動可能に設けられ、前記第1の位置決め手段によりオ
リフラまたはノッチを位置決めされたウェハの周縁を少
なくとも3点で挟持してウェハの中心位置決めをする第
2の位置決め手段とにより構成している。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載にお
いて、前記第2の位置決め手段は、前記ウェハに対して
同じ距離関係で直線移動される複数組の芯出しピンを有
し、これら複数組の芯出しピンのウェハ方向の直線動作
により、ウェハの周縁を各芯出しピンで挟持して前記ウ
ェハの中心に位置決めしている。
【0008】請求項3記載の発明は、ベースに供給され
たウェハに対して直線移動される第1の位置決め手段に
より該ウェハのオリフラまたはノッチを位置決めした
後、該オリフラまたはノッチを位置決めされたウェハに
対し第2の位置決め手段によりウェハ中心を位置決めし
ている。
【0009】この結果、請求項1記載の発明によれば、
ウェハに対して直線移動可能な第1の位置決め手段によ
り、ウェハのオリフラまたはノッチを位置決めした状態
で、第2の位置決め手段によりウェハの周縁を挟持して
中心位置決めができるので、サイズの異なるウェハにつ
いても、該ウェハのオリフラまたはノッチの位置決めを
正確に行うことができる。
【0010】請求項2記載の発明によれば、第1の位置
決め手段によりオリフラまたはノッチを位置決めされた
ウェハについて、さらに第2の位置決め手段による複数
組の芯出しピンのウェハ方向の直線移動によりウェハ位
置を所定位置に位置決めできる。
【0011】請求項3記載の発明によれば、ウェハのオ
リフラまたはノッチの位置決めと、ウェハ中心の所定位
置への位置決めを連続的に実行できるので、かかる位置
決め作業を効率よく行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。 (第1の実施の形態)図1(a)(b)は、本発明が適
用されるウェハ位置決め装置の概略構成を示している。
なお、このウェハ位置決め装置は、オリフラを有するオ
リフラウェハとノッチを有するノッチウェハに、それぞ
れ対応できるものを示している。
【0013】図において、11はベースで、このベース
11上には、一対のサブベース12、13を対峙して配
置している。この場合、サブベース12は、ガイド14
を介してガイドレール15に設けられ、また、サブベー
ス13もガイド16を介してガイドレール17に設けら
れている。この場合、これらガイドレール15、17
は、ベース11上に一直線に所定間隔をおいて配置さ
れ、これらガイドレール15、17に沿って、それぞれ
サブベース12、13を直線移動可能にしている。
【0014】そして、これらサブベース12、13に
は、これらサブベース12、13を同じ距離の関係で前
進後退させるためのサブベース駆動機構18を設けてい
る。このサブベース駆動機構18は、モータ19の回転
軸に、回転中心を偏心したカム20を設け、このカム2
0に、リンク支点211に回動自在に支持されたレバー
21のカムフォロア212を当接している。このレバー
21は、モータ19によるカム20の回転によりリンク
支点211を中心に回動動作するようになっている。そ
して、このレバー21のリンク支点211を挾んで相等
しい距離の位置に、それぞれベース11の下面にほぼ平
行に延びるリンクアーム22、23の一端を回動自在に
設け、このうちのリンクアーム22の他端には、ベース
11を貫通してベース11上のサブベース12に固定さ
れたアーム24を回動自在に連結し、また、リンクアー
ム23の他端には、ベース11を貫通して、同ベース1
1上のサブベース13に固定されたアーム25を回転自
在に連結し、さらに、これらアーム24、25の間に、
バネ26を張設して、カム20の回転にともなうリンク
支点211を中心としたカム20の回動動作により、リ
ンクアーム22、23、アーム24、25を介してサブ
ベース12、13をガイドレール15、17に沿って同
じ距離の関係で前進後退させるようにしている。
【0015】サブベース12上には、一対の芯出しピン
271、272を所定間隔をおいて配置し、また、サブ
ベース13上にも、一対の芯出しピン281、282を
所定間隔をおいて配置している。この場合、これら芯出
しピン271、272、281、282は、図2に示す
ようにサイズの異なるウェハ29についても、その中心
を同一位置に位置決めするため、各芯出しピン271、
272、281、282の中心を結ぶ外形線を長方形A
とし、この長方形Aの長辺を、ガイドレール15、17
と平行に、短辺を、ガイドレール15、17と直交する
ようにし、さらに、各芯出しピン271、272、28
1、282の径を等しくしている。
【0016】ここで、芯出しピン271は、図3に示す
ように軸2711の先端部にベアリング2712を介し
てローラ状の芯出しピン本体2713を回転自在に支持
したもので、このローラ状の芯出しピン本体2713周
面によりウェハ29に接触することで、ウェハ29に対
する接触抵抗を小さくするようにしている。その他の芯
出しピン272、281、282についても、上述した
芯出しピン271と同様に構成している。
【0017】さらに、サブベース13上には、芯出しピ
ン281、282の間にサブベース30を配置してい
る。このサブベース30は、ガイド31を介してガイド
レール32に設けられている。このガイドレール32
は、ガイドレール17に対して平行に配置されたもの
で、このガイドレール32に沿って、サブベース30を
サブベース13の移動方向に沿って、さらに直線移動可
能にしている。この場合、サブベース30には、バネ3
3を設け、常時、前進方向の弾性力を作用させるように
している。ここで、331は、サブベース30の前進方
向の移動量を規制するストッパである。
【0018】サブベース30上には、一対のオリフラピ
ン341、342を所定間隔をおいて配置し、これらオ
リフラピン341、342の間にノッチピン35を設け
ている。この場合、オリフラピン341、342は、後
述するオリフラウェハ37のオリフラ371を位置決め
するもので、また、ノッチピン35は、後述するノッチ
ウェハ38のノッチ381を位置決めするものである。
また、これらオリフラピン341、342およびノッチ
ピン35は、サブベース12に向いた側面位置をほぼ面
一にしている。
【0019】サブベース12、13の中間に吸着ウェハ
ステージ36を設けている。この吸着ウェハステージ3
6上には、後述する位置決めされるウェハ37(38)
が供給され、位置決めされたウェハを真空吸着により保
持するようにしている。
【0020】次に、このように構成した実施の形態の動
作を説明する。まず、オリフラウェハの位置決めを行う
場合を説明する。いま、吸着ウェハステージ36上に予
めプリアライメントされたオリフラウェハ37が供給さ
れると、駆動機構18のモータ19が駆動され、カム2
0の回転によりレバー21がリンク支点211を中心に
回動動作される。すると、レバー21の回動にともな
い、リンクアーム22、アーム24を介してサブベース
12が前進動作を開始し、同時に、リンクアーム23、
アーム25を介してサブベース13も前進動作を開始す
る。
【0021】この状態で、まず、サブベース12の芯出
しピン271、272がオリフラウェハ37の周縁に当
接されるとともに、サブベース30のオリフラピン34
1、342がオリフラウェハ37のオリフラ371に当
接される(図4(a))。この時、オリフラピン34
1、342には、バネ33による前進方向の弾性力が作
用されているので、オリフラウェハ37のオリフラ合わ
せが行われる。
【0022】そして、さらにサブベース12、13が中
心点に対して前進移動されると、オリフラピン341、
342が、オリフラ371に接触したまま、サブベース
13の芯出しピン281、282がオリフラウェハ37
の周縁に当接される(図4(b))。
【0023】すると、これら芯出しピン271、27
2、281、282の当接により、オリフラウェハ37
周縁に押圧力が加えられ、各ピン271、272、28
1、282により挟持される。この時、図2で述べたよ
うに、各芯出しピン271、272、281、282の
位置関係は、長方形Aをなしているので、オリフラウェ
ハ37は、その中心に位置決めされる。
【0024】そして、オリフラウェハ37の中心が位置
決めされた状態で、吸着ウェハステージ36によりオリ
フラウェハ37は吸着される。この状態で、さらなるカ
ム20の回転により、今度は、レバー21がリンク支点
211を中心に上述したと反対方向に回動動作される
と、今度は、リンクアーム22、アーム24を介してサ
ブベース12が中心点に対して後退動作を開始し、同時
に、リンクアーム23、アーム25を介してサブベース
13も後退動作を開始し、これによりサブベース12の
芯出しピン271、272およびサブベース13の芯出
しピン281、282は、それぞれオリフラウェハ37
の周縁から離間され、オリフラウェハ37の位置決めは
完了する(図4(c))。
【0025】その後は、位置決めされたオリフラウェハ
37は、吸着ウェハステージ36に吸着保持された状態
で、図示しないウェハ検査部に移送され、顕微鏡などを
用いたウェハ表面の検査が実行される。
【0026】次に、ノッチウェハの位置決めを行うに
は、吸着ウェハステージ36上に予めプリアライメント
されたノッチウェハ38が供給されると、この場合も、
上述したように駆動機構18のモータ19の駆動によ
り、サブベース12、13がともに中心点に対して前進
動作を開始する。
【0027】この状態で、まず、サブベース12の芯出
しピン271、272がノッチウェハ38の周縁に当接
されるとともに、サブベース30のノッチピン35がノ
ッチウェハ38のノッチ381に挿入される(図5
(a))。この時、ノッチピン35には、バネ33によ
る前進方向の弾性力が作用され、ノッチウェハ38のノ
ッチ381に確実に挿入されてノッチ合わせが行われ
る。
【0028】そして、さらにサブベース12、13の前
進が続くと、ノッチピン35がノッチ381に挿入した
まま、さらにサブベース13の芯出しピン281、28
2がノッチウェハ38の周縁に当接される(図5
(b))。
【0029】すると、これら芯出しピン271、27
2、281、282の当接により、ノッチウェハ38周
縁に押圧力が加えられ、各ピン271、272、28
1、282により挟持される。この時も、図2で述べた
ように、各芯出しピン271、272、281、282
の位置関係は、長方形Aをなしているので、オリフラウ
ェハ37は、その中心点に位置決めされる。そして、ノ
ッチウェハ38の中心点が位置決めされた状態で、吸着
ウェハステージ36によりノッチウェハ38は吸着され
る。
【0030】この状態で、さらなるカム20の回転によ
り、今度は、レバー21がリンク支点211を中心に上
述したと反対方向に回動動作されると、今度は、リンク
アーム22、アーム24を介してサブベース12が中心
点に対して後退動作を開始し、同時に、リンクアーム2
3、アーム25を介してサブベース13も後退動作を開
始し、これによりサブベース12の芯出しピン271、
272およびサブベース13の芯出しピン281、28
2は、それぞれノッチウェハ38の周縁から離間され、
ノッチウェハ38の位置決めは完了する(図5
(c))。
【0031】その後、位置決めされたノッチウェハ38
は、吸着ウェハステージ36に吸着保持された状態で、
図示しないウェハ検査部に移送され、顕微鏡などを用い
たウェハ表面の検査が実行される。
【0032】従って、このようにすれば、ウェハ37
(38)に対して直線移動可能に設けられたサブベース
30をウェハ37(38)方向に弾性的に押圧させ、オ
リフラピン341、342またはノッチピン35により
ウェハ37(38)のオリフラ371またはノッチ38
1を位置決めした状態で、芯出しピン271、27
2、、281、282の中心点に対して同じ距離移動さ
せながらウェハ37(38)の周縁を挟持して中心位置
決めを行うことで、サイズの異なるウェハに対してオリ
フラ371またはノッチ381の位置決めと中心位置決
めを正確に行うことができる。これにより、従来のよう
にウェハサイズの変更に伴う位置決めピンの移動などの
煩わしい作業を無くすことができ、これら作業により発
生する埃などが周囲に飛散し、これがウェハを汚染する
ようなことを回避できる。
【0033】また、オリフラピン341、342または
ノッチピン35によりオリフラ371またはノッチ38
1を位置決めされたウェハ37(38)について、さら
にサブベース12、13をウェハ37(38)方向に前
進動作させ、芯出しピン271、272および281、
282をウェハ37(38)周縁に押圧力を作用させて
ウェハ中心を所定位置に位置決めするようにしたので、
ウェハのオリフラの切り込み誤差やウェハサイズのバラ
ツキがあっても、ウェハ中心を所定位置に正確に位置決
めすることができる。これにより、その後にウェハ検査
により欠陥部などの位置を座標データで取り込むような
場合も、正確なデータを取り込むことができ、これら座
標データに基づき正確な欠陥部の再現を実現できる。
【0034】さらに、オリフラピン341、342また
はノッチピン35の前進動作によるウェハ37(38)
のオリフラ371またはノッチ381の位置決めと、芯
出しピン271、272および281、282の前進動
作によるウェハ中心の所定位置への位置決めを連続的に
実行できるので、かかる位置決め作業を効率よく行うこ
とができる。 (第2の実施の形態)第1の実施の形態では、芯出しピ
ン271、272および芯出しピン281、282は、
ローラ状の芯出しピン本体の周面にウェハ37(38)
を当接した状態で保持するようにしたが、この第2の実
施の形態では、図6に示すように各芯出しピン271、
272、281、282の上面に、それぞれ段部271
1、2721、2811、2821を形成し、この段部
2711、2721、2811、2821にウェハ37
(38)周縁を当接させて保持するようにしている。
【0035】この場合、ウェハ37(38)周縁部が載
置される各芯出しピン271、272、281、282
の上面は、摩擦の小さなフラットな面に形成している。
このようにしても、ウェハ37(38)を安定して保持
した状態で、位置決めを行うことができる。また、サイ
ズの異なるウェハ37(38)に対しても対応すること
ができる。 (第3の実施の形態)第1の実施の形態では、サブベー
ス12、13の前進後退を駆動するサブベース駆動機構
18は、リンクとアームの組み合わせにより構成した
が、この第3の実施の形態では、ピニオンとラックによ
り構成している。
【0036】図7は、第3の実施の形態の概略構成を示
すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。
この場合、サブベース12、13にそれぞれラック4
1、42を設けている。これらラック41、42は、所
定間隔を介して平行に配置され、これらラック41、4
2の間にピニオン43を、各ラック41、42に噛合す
るように設けている。この場合、ピニオン43は、回転
自在な状態で、固定軸に支持されており、ピニオン43
の固定軸を中心にしてラック41、42を同じ距離の関
係で直線移動させるようにしている。また、ラック41
は、カムフォロア44を介してモータ19の回転軸に設
けられたカム20に当接され、このカム20の回転によ
り、ラック41を直線移動するようにしている。
【0037】なお、45は、ラック41のカムフォロア
44をカム20に当接させるための弾性力を作用させる
バネである。このような構成によっても、モータ19の
駆動により、カム20が回転されると、このカム20の
回転に応じてラック41が直線移動され、ピニオン43
を介してラック42も同じ距離関係で直線移動され、サ
ブベース12、13の前進後退が行われる。
【0038】従って、このように構成したサブベース駆
動機構18を用いても、第1の実施の形態で述べたと同
様な位置決め動作が得られ、上述したと同様な効果を期
待できる。
【0039】なお、上述した各実施の形態では、サブベ
ース駆動機構18の駆動源としてモータを使用している
が、油圧や圧縮空気などを駆動源として使用することが
できる。また、サブベース駆動機構18の構成は、上述
した各実施の形態による構成のものに限らず、サブベー
ス12、13が同じ距離関係で前進後退できるものであ
れば、他の構成のものを採用してもよい。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、ウェハに対して直線移
動可能な第1の位置決め手段により、ウェハのオリフラ
またはノッチを位置決めしながら、さらに第2の位置決
め手段による少なくとも3個の芯出しピンのウェハ方向
の移動動作によりウェハ中心位置決めができるので、例
えば、オリフラの切り込み誤差やウェハサイズの大きさ
にかかわらず、ウェハ中心を正確に位置決めすることが
できる。これにより、その後にウェハ検査により欠陥部
などの位置を座標データで取り込むような場合も、正確
なデータを取り込むことができ、これら座標データに基
づき正確な欠陥部の再現を実現できる。
【0041】さらに、ウェハのオリフラまたはノッチの
位置決めと、ウェハ中心の所定位置への位置決めを連続
的に実行できるので、かかる位置決め作業を効率よく行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるウェハ位置決
め装置の概略構成を示す図。
【図2】第1の実施の形態による芯出しピンの配置関係
を説明する図。
【図3】第1の実施の形態に用いられる芯出しピンの概
略構成を示す図。
【図4】第1の実施の形態による位置決め動作を説明す
るための図。
【図5】第1の実施の形態による位置決め動作を説明す
るための図。
【図6】本発明の第2の実施の形態の芯出しピンの概略
構成を示す図。
【図7】本発明の第3の実施の形態に用いられるサブベ
ース駆動機構の概略構成を示す図。
【図8】従来のウェハ位置決め装置の一例の概略構成を
示す図。
【図9】従来のウェハ位置決め装置の他例の概略構成を
示す図。
【符号の説明】
11…ベース、 12…サブベース、 13…サブベース、 14…ガイド、 15…ガイドレール、 16…ガイド、 17…ガイドレール、 18…サブベース駆動機構、 19…モータ、 20…カム、 21…レバー、 211…リンク支点、 212…カムフォロア、 22、23…リンクアーム、 24、25…アーム、 26…バネ、 271、272…芯出しピン、 2711…軸、 2712…ベアリング、 2713…芯出しピン本体、 281、282…芯出しピン、 2711、2721、2811、 2821…段部、 29…ウェハ、 30…サブベース、 31…ガイド、 32…ガイドレール、 33…バネ、 341、342…オリフラピン、 35…ノッチピン、 36…吸着ウェハステージ、 37…オリフラウェハ、 371…オリフラ、 38…ノッチウェハ、 381…ノッチ、 41、42…ラック、 43…ピニオン軸、 44…カムフォロア。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハが供給されるベースと、このベー
    スに供給されたウェハに対して直線移動可能に設けら
    れ、前記ウェハのオリフラまたはノッチを位置決めする
    第1の位置決め手段と、 予め設定された中心位置に対して同じ距離関係で移動可
    能に設けられ、前記第1の位置決め手段によりオリフラ
    またはノッチを位置決めされたウェハの周縁を少なくと
    も3点で挟持してウェハの中心位置決めをする第2の位
    置決め手段とを具備したことを特徴とするウェハ位置決
    め装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の位置決め手段は、前記ウェハ
    に対して同じ距離関係で直線移動される複数組の芯出し
    ピンを有し、これら複数組の芯出しピンのウェハ方向の
    直線動作によりウェハの周縁を各芯出しピンで挟持して
    前記ウェハの中心に位置決めすることを特徴とする請求
    項1記載のウェハ位置決め装置。
  3. 【請求項3】 ベースに供給されたウェハに対して直線
    移動される第1の位置決め手段により該ウェハのオリフ
    ラまたはノッチを位置決めした後、該オリフラまたはノ
    ッチを位置決めされたウェハに対し第2の位置決め手段
    によりウェハ中心を位置決めすることを特徴とするウェ
    ハ位置決め方法。
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