山东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。

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。

晶圆升降系统是半导体制造中重要的工艺设备之一，常规的晶圆升降系统通常有两种：其中一种晶圆升降系统包括：顶针、静电吸盘、组合支架及三个升降气缸，所述顶针通过所述组合支架固定在所述升降气缸上，当所述顶针托载晶圆时，所述升降气缸可以控制组合支架及托载晶圆的所述顶针相对静电吸盘上升或者下降一定的高度。但是，当组合支架使用时间过长时容易损坏，导致顶针，下降的高度不够，使得顶针与晶圆的背面的间距过小，进而导致晶圆上累积的电荷在该顶针区域局部放电起辉造成放电，从而导致晶圆良率损失。

另一种晶圆升降系统包括三个顶针、静电吸盘及三个升降气缸，一个升降气缸控制一个顶针的升降，采用该装置进行晶圆升降时发现，由于顶针的上升受升降气缸压力波动的影响，导致三个顶针的下降高度存在差异，使得其中某个顶针与晶圆的背面的间距过小，进而导致晶圆上累积的电荷在该顶针区域局部放电起辉造成放电，从而导致晶圆良率损失。

集成电路行业发展迅速，对芯片产品的良率要求日益增高，晶圆测试能够在芯片未进行切割、引线、封装等多重后道工序加工前进行测试，减少不良品在后续加工中的严重浪费，所以急需晶圆测试设备达到高速、、高稳定性的要求。晶圆测试设备达到高速、、高稳定性的要求关键在于升降机构。目前晶圆测试装备采用的升降机构顶升力较小，顶升稳定性较差，精度低，而且有些顶升机构结构复杂，制造成本尚。