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。
升降机构运动部件是整个机构的核心部件，完成升降运动是传输系统对机构的核心要求。通过的检测装置测量运动部件的位置，反映其运动速度、时间以及重要的定位情况。升降机构的定位精度直接影响晶圆到达工件台上的精度。
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。
晶圆升降装置，包括静电卡盘及位于静电卡盘下方的多个升降组件，静电卡盘上放置有一晶圆，每个升降组件均包括驱动单元、位移监测单元及顶针，驱动单元与顶针连接并驱动顶针上升或下降以顶起或远离晶圆，位移监测单元位于驱动单元上，并用于监测顶针上升或下降的高度并反馈给驱动单元。
目前，半导体制程设备中，常常需要用电机通过传动带带动滚珠丝杆，来控制晶圆的升降。而传动带通过摩擦来传递动力，因此传动带要调整张紧力以获得合适的摩擦力。通过调整传动带的张紧度可以调整传动带和齿轮之间的摩擦力，传动带的张紧度可通过调节电机位置进行调整。另外传动带过紧会使传动带磨损严重，过松则易产生打滑现象，使传动带严重磨损甚至烧坏。
自动化的下一个水平是加载和卸载品圆。业界己经将晶圆片匣确立为主要的晶圆承载体和传输体。片匣通过多种机械原理被放置在机器、升降机和/或晶圆抽取器上，或机械手将晶圆输送到特定的工艺室、旋转卡盘。在某些工艺中，如一些工艺反应管，整个片匣都放在工艺反应室中。这一水平的自动化称为“单按钮”操作c通过一个按钮，操作员激活加载系统，晶圆被加工然后再回到片匣中。在工艺周期的后，机器发出警报声或点亮指示灯，操作员再将片匣移走。
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。
