天津晶圆扶梯晶圆工具扶梯

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。

近年来，国内晶圆升降机构的发展也很迅速。一些较早投入应用的晶圆传输机构。前端支持品圆机械手爪随滑块在导轨内上下运动，由直流电机驱动，该机构升降行程较小、精度低，速度慢，缺少晶圆保护装置。另外交接晶圆过程中，吸附系统使晶圆中间变形，定位精度低，开环控制易造成晶圆窜动和损坏，同时对驱动电机造成冲击。

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。

晶圆测试用升降机构，包括底座、托板，其特征是，底座上固定连接有若干个升降滑轨座，托板可升降连接在升降滑轨座上，底座上可滑动连接支撑座，支撑座设置在托板下方，支撑座上固定连接有丝杆螺母，底座上安装有驱动电机，驱动电机输出轴传动连接丝杆，丝杆与丝杆螺母配合连接，支撑座上设有斜块，斜块上端面为倾斜平面；托板上安装有滚轮，滚轮抵接在斜块上端面上，托板和底座之间安装有托板位移测量用光栅尺，驱动电机电连接编码器，光栅尺电连接编码器。

随着制造工艺的进步，所加工的硅片直径越来越大，而器件特征尺寸在不断缩小，单位面积上能够容纳的集成电路数量剧增，成品率显著提高，单位产品的成本大幅度降低，可靠性等性能指标显著提升，促进了大生产的规模化。