集成电路(IC)制造设备是电子信息产业的核心,是促进经济发展、推动社会进步和加快文明建设的高新技术之一。机械手是晶圆传输系统的核心,承担着晶圆快速、平稳、高效传输的任务。针对晶圆传输机械手高精确度、高稳定性和高灵活性的要求,研究在高速运行条件下通过对机械手进行位姿调整以及加速度调节,来提高晶圆传输性能。根据对晶圆传输机械手工作原理及性能要求的研究,结合对机械手运动控制系统的研究,以及晶圆在微观界面下的粘附力、摩擦力分析,应用UG软件设计并建立可位姿调整的晶圆传输平台模型,并跟据模型搭建晶圆传输实验平台。根据库伦摩擦力理论和JKR弹性接触理论,分析在水平位姿及位姿调整下晶圆的摩擦力和粘附力变化特性,最终建立晶圆的摩擦力模型和粘附力模型,为研究晶圆传输主动控制方法奠定基础。根据已搭建好的晶圆传输实验平台,对其结构进行分析,并利用ANSYS软件优化实验平台的支撑构件。根据晶圆传输平台结构特点用D-H法建立运动坐标系,对其进行运动学分析,利用直接分析法建立运动学方程。再对晶圆传输平台进行动力学分析,利用Lagrange方程推导其动力学方程,得到动力学模型。并运用ADMAS软件对平台进行运动学仿真,得到晶圆和末端执行器在不同位姿下运动的加速度、速度、位移变化特性曲线。仿真结果证明采用位姿调整的方法可以有效的提高晶圆传输加速度,从而实现晶圆高效、稳定的传输。针对晶圆传输平台运动控制系统方面的研究,首先分析机械手的不同控制方法,研究实现可位姿调整的晶圆传输平台主动控制方法。通过运动仿真对传输平台末端执行器位姿的变化过程进行分析,进而分析晶圆传输平台水平运动机构与末端执行器的同步控制方法,最终采用“PC上位机+运动控制器”型的运动控制方法,并建立可实现水平方向高加速度运动同时末端执行器可实时调节位姿的晶圆传输运动控制系统。最后,在搭建的实验平台上,以模拟仿真的实验结果为基础进行运动控制实验,开展在不同运动加速度、不同位姿下的晶圆传输实验,验证了所设计的的晶圆传输运动控制系统满足晶圆传输各项要求。并使用数据采集卡和SDILogger软件对平台晶圆传输实验运动数据进行采集和分析,验证了晶圆传输运动控制系统的可行性、可靠性,同时也为实现晶圆传输数据采集的实时反馈和运动控制调节奠定基础。