晶圓升降機構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對準設備、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;同時要考慮到結構緊湊、潔凈化、低散熱對環(huán)境影響盡量小。

近年來，國內晶圓升降機構的發(fā)展也很迅速。一些較早投入應用的晶圓傳輸機構。前端支持品圓機械手爪隨滑塊在導軌內上下運動，由直流電機驅動，該機構升降行程較小、精度低，速度慢，缺少晶圓保護裝置。另外交接晶圓過程中，吸附系統(tǒng)使晶圓中間變形，定位精度低，開環(huán)控制易造成晶圓竄動和損壞，同時對驅動電機造成沖擊。

位移是物體在運動過程中位置變化，它與移動量有關。小位移通常用應變式、渦流式、差動變壓器式、電感式、霍爾傳感器來檢測，大位移常用感應同步器、光柵、容柵、磁柵等傳感技術來測量。本文采用測量直線位移量的傳感器，具體有電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、光電式位移傳感器、超聲波位移傳感器、霍爾式位移傳感器。

晶圓上表面有定位用的標識，晶圓在預對準階段確定好了與傳輸機械手的相對位置，經(jīng)過升降機構到達工件臺吸盤上，為了檢測標識位需要其與吸盤相對位置是固定的。因此要求升降機構在圓周方向上不存在轉動。同時光柵傳感器安裝要求光柵尺與讀數(shù)頭相對位置在+0.1mm。防轉裝置能機構運動圓周方向相對位置，晶圓傳輸?shù)木取?br/>
晶圓升降系統(tǒng)是半導體制造中重要的工藝設備之一，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，從而導致晶圓良率損失。

目前，半導體制程設備中，常常需要用電機通過傳動帶帶動滾珠絲桿，來控制晶圓的升降。而傳動帶通過摩擦來傳遞動力，因此傳動帶要調整張緊力以獲得合適的摩擦力。通過調整傳動帶的張緊度可以調整傳動帶和齒輪之間的摩擦力，傳動帶的張緊度可通過調節(jié)電機位置進行調整。另外傳動帶過緊會使傳動帶磨損嚴重，過松則易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，使傳動帶嚴重磨損甚至燒壞。