晶圓升降機構(gòu)隸屬于晶圓自動傳輸系統(tǒng)，主要承擔著與晶圓裝卸機械手配合完成晶圓在加工工件臺與預(yù)對準設(shè)備、晶圓盒之間交接的工作。大尺寸的晶圓重量增加，更易變形破損，Z 軸方向上的定位(重復(fù)定位)精度直接影響晶圓在過渡過程中平穩(wěn)安全性;同時要考慮到結(jié)構(gòu)緊湊、潔凈化、低散熱對環(huán)境影響盡量小。

晶圓中200mm 階段，采用晶圓輸送機代替人手操作，排除人為帶入的環(huán)境污染。隨著IC 制造工藝的發(fā)展和對環(huán)境潔凈度要求的提高，國外機器人研究機構(gòu)在上世紀 80 年代開展了晶圓自動傳輸系統(tǒng)各部分的關(guān)鍵技術(shù)研究，研制出直接驅(qū)動電機、位移傳感器等關(guān)鍵部件。

電機驅(qū)動滑塊沿導(dǎo)軌導(dǎo)向運動，檢測單元反饋位置信號控制機構(gòu)運動，真空吸附單元與導(dǎo)軌滑塊用連接塊連接，跟隨滑塊運動運載晶圓，其上加裝緩沖裝置單元，使吸管與晶圓、晶圓與上下臂和吸盤接觸過程中防止吸附的晶圓產(chǎn)生變形甚至破損，以及減小對電機的沖擊。

晶圓升降機構(gòu)中的真空吸附系統(tǒng)是用來吸附和釋放品圓，從而進行晶圓的檢測和傳輸，以便實現(xiàn)傳輸?shù)?。機構(gòu)要求晶圓定位精度高，真空吸附系統(tǒng)在吸附和釋放晶圓過程中盡量減小沖擊，要求吸附的時候應(yīng)當緩慢地增加或減小真空壓力，使得壓力變化為斜坡變化，大限度減小晶圓在真空吸附下精度的損失。

晶圓升降系統(tǒng)是半導(dǎo)體制造中重要的工藝設(shè)備之一，常規(guī)的晶圓升降系統(tǒng)通常有兩種：其中一種晶圓升降系統(tǒng)包括：頂針、靜電吸盤、組合支架及三個升降氣缸，所述頂針通過所述組合支架固定在所述升降氣缸上，當所述頂針托載晶圓時，所述升降氣缸可以控制組合支架及托載晶圓的所述頂針相對靜電吸盤上升或者下降一定的高度。但是，當組合支架使用時間過長時容易損壞，導(dǎo)致頂針，下降的高度不夠，使得頂針與晶圓的背面的間距過小，進而導(dǎo)致晶圓上累積的電荷在該頂針區(qū)域局部放電起輝造成放電，從而導(dǎo)致晶圓良率損失。

另一種晶圓升降系統(tǒng)包括三個頂針、靜電吸盤及三個升降氣缸，一個升降氣缸控制一個頂針的升降，采用該裝置進行晶圓升降時發(fā)現(xiàn)，由于頂針的上升受升降氣缸壓力波動的影響，導(dǎo)致三個頂針的下降高度存在差異，使得其中某個頂針與晶圓的背面的間距過小，進而導(dǎo)致晶圓上累積的電荷在該頂針區(qū)域局部放電起輝造成放電，從而導(dǎo)致晶圓良率損失。

在制造IC的生產(chǎn)線中，已全面采用了計算機控制和機器人搬運。對于復(fù)雜的作人為失誤在所難免，而且在潔凈室中，即使操作者身著無塵服，也不免造成污染。采用計算機控制和機器人搬運，可提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性，從而降低成本。