IC 制造過程各種工藝前都需要進行晶圓的傳輸、定位和姿態(tài)調(diào)整。晶圓升降機構就是品圓自動傳輸系統(tǒng)重要組成部分之一。其速度、重復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構可以提高生產(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。

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在上世紀 80 年代開展了晶圓自動傳輸系統(tǒng)各部分的關鍵技術研究，研制出直接驅(qū)動電機、位移傳感器等關鍵部件。

晶圓升降機構中的真空吸附系統(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。

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

集成電路行業(yè)發(fā)展迅速，對芯片產(chǎn)品的良率要求日益增高，晶圓測試能夠在芯片未進行切割、引線、封裝等多重后道工序加工前進行測試，減少不良品在后續(xù)加工中的嚴重浪費，所以急需晶圓測試設備達到高速、、高穩(wěn)定性的要求。晶圓測試設備達到高速、、高穩(wěn)定性的要求關鍵在于升降機構。目前晶圓測試裝備采用的升降機構頂升力較小，頂升穩(wěn)定性較差，精度低，而且有些頂升機構結構復雜，制造成本尚。