集成电路制造业的特点是超精密化、超洁净环境和细微化，加工工艺涉及近百道工序，其中有许多重要的工艺环节需要在真空环境下完成。在加工过程中，硅片需要在生产线上不同的工艺加工模块之间进行高效的传输和定位，半导体设备前端模块(EFEM)正是完成这一任务的关键装备，是符合集成电路工艺精度和净化要求，具有高精度、高效率、高洁净度和高可靠性，是连接物料搬运系统与硅片处理系统的桥梁，能够使硅片在不受污染的条件下被准确的传输。　　 目前，该类设备基本上被国外（如Innovative Robotics、Fala Technologies、Ko stek）及台湾的设备公司所垄断，它们对中国进行技术限制，同时许多先进功能不对国内企业开放，很多产品都需要以许多附加条件及超出产品本身价值数倍的价格才能采购到，国内自动化生产设备面临的国际形势非常严峻，因此半导体设备前端模块的研究就显得尤为重要。　　 本人在前人研究成果的基础上，依托新松公司承担的300mm IC生产线自动物料搬运系统研发与应用(2011ZX02107)国家科技重大专项，对半导体设备前端模块关键技术进行了研究。首先，针对传统装载端口动作执行繁琐等缺点提出将平行四连杆机构和曲柄滑块机构串联起来作为装载端口开盒装置、映射定位系统的驱动机构，在理论推导、运用Solidworks与Matlab联合仿真的基础上验证机构设计的可行性。接着，建立预对准装置的晶圆边缘几何模型、晶圆边缘数据采集模型，编写缺口定位误差识别的Matlab仿真程序，在理论推导、实验仿真以及精度测试实验的基础上研究误差识别的影响因素。　　 最后本文利用误差转化的方法提出多种方案以实现预对准系统自身与相对坐标系的综合标定，运用SolidWorks Flow Simulation仿真来研究半导体设备前端模块内空间布局对气流分布的影响。