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IC 制造过程各种工艺前都需要进行晶圆的传输、定位和姿态调整。晶圆升降机构就是品圆自动传输系统重要组成部分之一。其速度、重复定位精度将直接或间接影响 IC 的生产效率和制造质量。研究、高速度、高稳定性的新型晶圆升降机构可以提高生产效率和制造质量，为 IC 制造提供有力保障。

晶圆升降机构隶属于晶圆自动传输系统，主要承担着与晶圆装卸机械手配合完成晶圆在加工工件台与预对准设备、晶圆盒之间交接的工作。大尺寸的晶圆重量增加，更易变形破损，Z 轴方向上的定位(重复定位)精度直接影响晶圆在过渡过程中平稳安全性;同时要考虑到结构紧凑、洁净化、低散热对环境影响尽量小。

晶圆中200mm 阶段，采用晶圆输送机代替人手操作，排除人为带入的环境污染。随着IC 制造工艺的发展和对环境洁净度要求的提高，国外机器人研究机构在上世纪 80 年代开展了晶圆自动传输系统各部分的关键技术研究，研制出直接驱动电机、位移传感器等关键部件。

晶圆升降机构需要完成升降运动，采用直线电机驱动。直线电机是一种将电能直接转换成直线运动，而不需要通过任何中间转换机构的新颖电机。其代表是音圈电机，音圈的绕制方向与磁场方向垂直，具有喇叭状的辐射磁场，音圈通电后在磁场中会产生力，力的大小与施加在线圈上的电流成比例。电机运动形式可以为直线或者圆弧，主要用在精密仪器上。

晶圆升降机构是自动控制的，通过音圈电机完成升降运动。如果电机失控此时机构正处于升降运动中，运动部件会上升到高点停不下来顶住外部结构过长时间从而损坏电机。为了避免以上问题，在机构中增加保护措施，确保机构运行的安全性。

晶圆升降机构中的真空吸附系统是用来吸附和释放品圆，从而进行晶圆的检测和传输，以便实现传输的。机构要求晶圆定位精度高，真空吸附系统在吸附和释放晶圆过程中尽量减小冲击，要求吸附的时候应当缓慢地增加或减小真空压力，使得压力变化为斜坡变化，大限度减小晶圆在真空吸附下精度的损失。

晶圆上表面有定位用的标识，晶圆在预对准阶段确定好了与传输机械手的相对位置，经过升降机构到达工件台吸盘上，为了检测标识位需要其与吸盘相对位置是固定的。因此要求升降机构在圆周方向上不存在转动。同时光栅传感器安装要求光栅尺与读数头相对位置在+0.1mm。防转装置能机构运动圆周方向相对位置，晶圆传输的精度。

晶圆升降装置，包括静电卡盘及位于静电卡盘下方的多个升降组件，静电卡盘上放置有一晶圆，每个升降组件均包括驱动单元、位移监测单元及顶针，驱动单元与顶针连接并驱动顶针上升或下降以顶起或远离晶圆，位移监测单元位于驱动单元上，并用于监测顶针上升或下降的高度并反馈给驱动单元。
在制造IC的生产线中，已全面采用了计算机控制和机器人搬运。对于复杂的作人为失误在所难免，而且在洁净室中，即使操作者身着无尘服，也不免造成污染。采用计算机控制和机器人搬运，可提高产品质量和安全性，从而降低成本。

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