近年來(lái)，國(guó)內(nèi)晶圓升降機(jī)構(gòu)的發(fā)展也很迅速。一些較早投入應(yīng)用的晶圓傳輸機(jī)構(gòu)。前端支持品圓機(jī)械手爪隨滑塊在導(dǎo)軌內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)升降行程較小、精度低，速度慢，缺少晶圓保護(hù)裝置。另外交接晶圓過(guò)程中，吸附系統(tǒng)使晶圓中間變形，定位精度低，開(kāi)環(huán)控制易造成晶圓竄動(dòng)和損壞，同時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)造成沖擊。

位移是物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位置變化，它與移動(dòng)量有關(guān)。小位移通常用應(yīng)變式、渦流式、差動(dòng)變壓器式、電感式、霍爾傳感器來(lái)檢測(cè)，大位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵等傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量。本文采用測(cè)量直線位移量的傳感器，具體有電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、光電式位移傳感器、超聲波位移傳感器、霍爾式位移傳感器。

晶圓升降機(jī)構(gòu)中的真空吸附系統(tǒng)是用來(lái)吸附和釋放品圓，從而進(jìn)行晶圓的檢測(cè)和傳輸，以便實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)?。機(jī)構(gòu)要求晶圓定位精度高，真空吸附系統(tǒng)在吸附和釋放晶圓過(guò)程中盡量減小沖擊，要求吸附的時(shí)候應(yīng)當(dāng)緩慢地增加或減小真空壓力，使得壓力變化為斜坡變化，大限度減小晶圓在真空吸附下精度的損失。

晶圓升降系統(tǒng)是半導(dǎo)體制造中重要的工藝設(shè)備之一，常規(guī)的晶圓升降系統(tǒng)通常有兩種：其中一種晶圓升降系統(tǒng)包括：頂針、靜電吸盤(pán)、組合支架及三個(gè)升降氣缸，所述頂針通過(guò)所述組合支架固定在所述升降氣缸上，當(dāng)所述頂針托載晶圓時(shí)，所述升降氣缸可以控制組合支架及托載晶圓的所述頂針相對(duì)靜電吸盤(pán)上升或者下降一定的高度。但是，當(dāng)組合支架使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)容易損壞，導(dǎo)致頂針，下降的高度不夠，使得頂針與晶圓的背面的間距過(guò)小，進(jìn)而導(dǎo)致晶圓上累積的電荷在該頂針區(qū)域局部放電起輝造成放電，從而導(dǎo)致晶圓良率損失。

另一種晶圓升降系統(tǒng)包括三個(gè)頂針、靜電吸盤(pán)及三個(gè)升降氣缸，一個(gè)升降氣缸控制一個(gè)頂針的升降，采用該裝置進(jìn)行晶圓升降時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于頂針的上升受升降氣缸壓力波動(dòng)的影響，導(dǎo)致三個(gè)頂針的下降高度存在差異，使得其中某個(gè)頂針與晶圓的背面的間距過(guò)小，進(jìn)而導(dǎo)致晶圓上累積的電荷在該頂針區(qū)域局部放電起輝造成放電，從而導(dǎo)致晶圓良率損失。

晶圓升降裝置，包括靜電卡盤(pán)及位于靜電卡盤(pán)下方的多個(gè)升降組件，靜電卡盤(pán)上放置有一晶圓，每個(gè)升降組件均包括驅(qū)動(dòng)單元、位移監(jiān)測(cè)單元及頂針，驅(qū)動(dòng)單元與頂針連接并驅(qū)動(dòng)頂針上升或下降以頂起或遠(yuǎn)離晶圓，位移監(jiān)測(cè)單元位于驅(qū)動(dòng)單元上，并用于監(jiān)測(cè)頂針上升或下降的高度并反饋給驅(qū)動(dòng)單元。

隨著制造工藝的進(jìn)步，所加工的硅片直徑越來(lái)越大，而器件特征尺寸在不斷縮小，單位面積上能夠容納的集成電路數(shù)量劇增，成品率顯著提高，單位產(chǎn)品的成本大幅度降低，可靠性等性能指標(biāo)顯著提升，促進(jìn)了大生產(chǎn)的規(guī)?；?/p>