IC 制造過(guò)程各種工藝前都需要進(jìn)行晶圓的傳輸、定位和姿態(tài)調(diào)整。晶圓升降機(jī)構(gòu)就是品圓自動(dòng)傳輸系統(tǒng)重要組成部分之一。其速度、重復(fù)定位精度將直接或間接影響 IC 的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。研究、高速度、高穩(wěn)定性的新型晶圓升降機(jī)構(gòu)可以提高生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量，為 IC 制造提供有力保障。

晶圓升降機(jī)構(gòu)隸屬于晶圓自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，主要承擔(dān)著與晶圓裝卸機(jī)械手配合完成晶圓在加工工件臺(tái)與預(yù)對(duì)準(zhǔn)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(guò)渡過(guò)程中平穩(wěn)安全性;同時(shí)要考慮到結(jié)構(gòu)緊湊、潔凈化、低散熱對(duì)環(huán)境影響盡量小。

晶圓中200mm 階段，采用晶圓輸送機(jī)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(duì)環(huán)境潔凈度要求的提高，國(guó)外機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)在上世紀(jì) 80 年代開(kāi)展了晶圓自動(dòng)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(dòng)電機(jī)、位移傳感器等關(guān)鍵部件。

晶圓升降機(jī)構(gòu)中的真空吸附系統(tǒng)是用來(lái)吸附和釋放品圓，從而進(jìn)行晶圓的檢測(cè)和傳輸，以便實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)?。機(jī)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(guò)程中盡量減小沖擊，要求吸附的時(shí)候應(yīng)當(dāng)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。

晶圓升降裝置，包括靜電卡盤(pán)及位于靜電卡盤(pán)下方的多個(gè)升降組件，靜電卡盤(pán)上放置有一晶圓，每個(gè)升降組件均包括驅(qū)動(dòng)單元、位移監(jiān)測(cè)單元及頂針，驅(qū)動(dòng)單元與頂針連接并驅(qū)動(dòng)頂針上升或下降以頂起或遠(yuǎn)離晶圓，位移監(jiān)測(cè)單元位于驅(qū)動(dòng)單元上，并用于監(jiān)測(cè)頂針上升或下降的高度并反饋給驅(qū)動(dòng)單元。

集成電路行業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)芯片產(chǎn)品的良率要求日益增高，晶圓測(cè)試能夠在芯片未進(jìn)行切割、引線、封裝等多重后道工序加工前進(jìn)行測(cè)試，減少不良品在后續(xù)加工中的嚴(yán)重浪費(fèi)，所以急需晶圓測(cè)試設(shè)備達(dá)到高速、、高穩(wěn)定性的要求。晶圓測(cè)試設(shè)備達(dá)到高速、、高穩(wěn)定性的要求關(guān)鍵在于升降機(jī)構(gòu)。目前晶圓測(cè)試裝備采用的升降機(jī)構(gòu)頂升力較小，頂升穩(wěn)定性較差，精度低，而且有些頂升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本尚。