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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。
电机驱动滑块沿导轨导向运动，检测单元反馈位置信号控制机构运动，真空吸附单元与导轨滑块用连接块连接，跟随滑块运动运载晶圆，其上加装缓冲装置单元，使吸管与晶圆、晶圆与上下臂和吸盘接触过程中防止吸附的晶圆产生变形甚至破损，以及减小对电机的冲击。
位移是物体在运动过程中位置变化，它与移动量有关。小位移通常用应变式、涡流式、差动变压器式、电感式、霍尔传感器来检测，大位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。本文采用测量直线位移量的传感器，具体有电感式位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超声波位移传感器、霍尔式位移传感器。
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。
有些机器具有缓冲存放系统，使工艺过程总可以有新的晶圆准备被加工（或给图形化设备的放大掩模版），从而使机器的效率大化。这些称为储料器。操作员将片匣放在机器的上载器上，按下开始键，然后的工艺过程就交给机器来做。在300mm晶圆的水平，片匣可能会被一个单的晶圆承载器或输运器所替代。
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