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。
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。
晶圆生产过程中，需要采用多种工艺进行处理。处理工艺多是在设备内进行。如润湿处理，需在润湿槽内进行。电镀需要在电镀槽内进行。而现有技术中，将湿晶圆放入或取出处理装置的一系列工序都需人工操作，一方面会降低生产效率，提高生产成本，另一方面也会因人工操作不当导致晶圆的损坏，降低生产合格率。同时，人工操作所需空间大，空间利用率低。人工操作的另一个弊端是劳动强度大，效率低，无法满足大规模生产的需要。人工操作还会导致工人接触电镀液或润湿液而危害工人身体健康。