本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種機械手、半導體加工設(shè)備及機械手工作狀態(tài)的檢測方法。

背景技術(shù)：

機械手通常應(yīng)用在磨削、拋光、刻蝕、擴散、沉積、裝配、包裝和測試等的半導體加工步驟中，用于對半導體晶片進行傳輸與定位。在半導體設(shè)備的機械手中，主要采取負壓式吸片的方式取片，即：利用吸盤原理將半導體晶片吸附于石英或陶瓷手指上，并通過機械手臂的伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降等的動作搬運半導體晶片。

圖1為現(xiàn)有的機械手的剖視圖。請參閱圖1，機械手包括手臂1和設(shè)置在其端部的手指2。其中，在手臂1的內(nèi)部設(shè)置有氣體通路4，該氣體通路4的一端延伸至手指2的下表面，另一端與抽真空裝置連接，在抽真空裝置工作時，在手指2的下表面會產(chǎn)生負壓，從而將晶片3吸附在手指2的下表面。

上述機械手在實際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題：

其一，關(guān)于檢測晶片3是否被上述機械手成功吸附的問題。目前，檢測晶片3是否被上述機械手成功吸附主要有以下兩種方式：第一種方式是使用壓力傳感器測量氣體通路4內(nèi)的壓力值，并計算手指2在吸附晶片時的壓力值與未吸附晶片的壓力值之間的差值，根據(jù)該差值判斷機械手是否成功吸附晶片。但是，為了減少在吸附晶片過程中對晶片表面造成的損傷，手指2在吸附晶片時的壓力值的絕對值通常較小，而且其與未吸附晶片時的壓力值的絕對值比較接近，即，上述差值較小，導致在根據(jù)該差值判斷機械手是否成功吸附晶片時，可能會出現(xiàn)誤判的情況，從而該方式的可靠性較差。第二種方式是通過在用于承載晶片的工位上方設(shè)置光電傳感器，來檢測機械手是否成功 吸附晶片。但是該方式往往會存在以下問題，即：其一，上述光電傳感器無法應(yīng)用在高溫環(huán)境下，而且由于晶片表面呈鏡面特征，這種表面容易對光電傳感器的檢測光線進行反射，而光電傳感器通常是基于漫反射原理設(shè)計的，導致其接收不到由晶片表面反射回來的光線(較集中)，從而影響了光電傳感器的檢測結(jié)果，可能出現(xiàn)誤判的情況。

其二，關(guān)于在密閉腔室中調(diào)整機械手的取放片高度的問題。目前，由于在工藝時腔室是密閉的，無法觀察到機械手與基座的相對高度關(guān)系。在這種情況下，通常是依據(jù)以往的經(jīng)驗數(shù)據(jù)調(diào)整機械手的取放片高度，這種方式不僅需要反復進行多次才能調(diào)整成功，而且調(diào)整結(jié)果也往往存在較大偏差，導致出現(xiàn)因手指的下表面與晶片之間的豎直間距較大而無法吸附晶片，或者出現(xiàn)手指與晶片表面碰撞的問題。

其三，關(guān)于機械手在運動過程中的碰撞保護。目前，機械手的驅(qū)動電機有過流檢測功能，如果機械手與機架或者腔室側(cè)壁等發(fā)生碰撞，驅(qū)動電機會進行過流報警并停止運動。但是，由于受到驅(qū)動電機的響應(yīng)速度的限制，驅(qū)動電機進行過流報警并停止運動的時刻與實際機械手發(fā)生碰撞的時刻存在較長的時間差，導致碰撞保護不及時，從而造成機械手的手指損壞。

其四，在進行工藝之前，通常需要操作人員將未加工的晶片放入腔室中，但是由于未加工的晶片和已加工的晶片很難用肉眼辨別出來，導致存在諸如操作人員將已加工的晶片投入到腔室內(nèi)的隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種機械手、半導體加工設(shè)備及機械手工作狀態(tài)的檢測方法，其可以及時準確地判斷在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種機械手，包括手臂和設(shè)置在所述手臂一端的手指，在所述手臂的內(nèi)部設(shè)置有氣體通路，且所述氣體通路的一端延伸至所述手指的下表面，通過對所述氣體通路抽真空而使晶片被吸附在所述手指的下表面，所述機械手還包括應(yīng)變式傳感 器，用于檢測所述手臂的應(yīng)變量，基于所述手臂的應(yīng)變量而判斷所述機械手在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。

優(yōu)選的，所述應(yīng)變式傳感器設(shè)置在所述手臂的外表面上，且位于所述手臂的軸向上的中點位置處。

優(yōu)選的，所述應(yīng)變式傳感器位于所述手臂在豎直方向上的正上方。

優(yōu)選的，在所述手臂內(nèi)還設(shè)置有中空部，用以提高所述應(yīng)變式傳感器檢測的靈敏度。

優(yōu)選的，所述中空部位于所述應(yīng)變式傳感器在豎直方向上的正下方。

優(yōu)選的，所述中空部在所述手臂的軸向上的長度與所述應(yīng)變式傳感器在所述手臂的軸向上的長度相等。

優(yōu)選的，所述中空部包括一個通孔或盲孔，所述通孔或盲孔的軸向長度與所述應(yīng)變式傳感器在所述手臂的軸向上的長度相等。

優(yōu)選的，所述中空部包括多個通孔或盲孔，多個通孔或盲孔沿所述手臂的軸向間隔排布，且每個通孔或盲孔的軸線與所述手臂的軸向相互垂直；多個通孔或盲孔在所述手臂的軸向上的總長度與所述應(yīng)變式傳感器在所述手臂的軸向上的長度相等。

優(yōu)選的，對所述應(yīng)變式傳感器的導線對應(yīng)所述手臂的部分進行絕緣處理，并相對于所述手臂固定不動。

優(yōu)選的，所述機械手還包括可隨所述手臂的運動伸縮的柔性軟管，所述柔性軟管與所述氣體通路連接。

優(yōu)選的，所述應(yīng)變式傳感器包括電阻應(yīng)變式傳感器或者光纖應(yīng)變式傳感器。

作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種半導體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室和用于向所述反應(yīng)腔室內(nèi)傳輸晶片的機械手，所述機械手采用了本發(fā)明提供的上述機械手。

作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種機械手工作狀態(tài)的檢測方法，所述機械手包括手臂和設(shè)置在所述手臂一端的手指，在所述 手臂的內(nèi)部設(shè)置有氣體通路，且所述氣體通路的一端延伸至所述手指的下表面，通過對所述氣體通路抽真空而使晶片被吸附在所述手指的下表面，所述檢測方法是采用了本發(fā)明提供的上述機械手，并通過檢測所述手臂的應(yīng)變量，基于所述手臂的應(yīng)變量判斷所述機械手在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。

優(yōu)選的，所述機械手工作狀態(tài)包括晶片是否被所述機械手成功吸附，晶片是否被所述機械手成功吸附的檢測方法包括以下步驟：

檢測在所述機械手未吸附晶片時，所述手臂的初始應(yīng)變量；

檢測在所述機械手吸附晶片之后，所述手臂的當前應(yīng)變量；

計算所述手臂的當前應(yīng)變量與所述手臂的初始應(yīng)變量的差值，并判斷所述差值是否大于預設(shè)變化量，若是，則確定晶片被所述機械手成功吸附；若否，則確定所述機械手吸附晶片出現(xiàn)異常。

優(yōu)選的，所述機械手工作狀態(tài)包括所述機械手相對于反應(yīng)腔室內(nèi)的基座的高度，該高度的判斷包括以下步驟：

檢測在所述機械手未移入所述反應(yīng)腔室內(nèi)時，所述手臂的初始應(yīng)變量；

檢測在所述機械手移入所述反應(yīng)腔室內(nèi)，且位于所述基座上方時，所述手臂的當前應(yīng)變量；

計算所述手臂的當前應(yīng)變量與所述手臂的初始應(yīng)變量的差值，并判斷所述差值是否超出預設(shè)變化量，若是，則確定所述機械手與所述基座發(fā)生碰撞；若否，則所述機械手相對于所述基座的高度正常。

優(yōu)選的，所述機械手工作狀態(tài)包括機械手是否發(fā)生碰撞，判斷機械手是否發(fā)生碰撞包括以下步驟：

實時檢測在所述機械手工作時，所述手臂的當前應(yīng)變量；

在所述手臂的當前應(yīng)變量發(fā)生變化的同時，控制所述機械手停止工作。

優(yōu)選的，所述機械手工作狀態(tài)包括傳輸中的晶片是否為未加工的晶片，判斷傳輸中的晶片是否為未加工的晶片包括以下步驟：

檢測在所述機械手傳輸晶片時，所述手臂的當前應(yīng)變量；

根據(jù)所述當前應(yīng)變量計算出傳輸中的所述晶片的質(zhì)量；

計算傳輸中的所述晶片的質(zhì)量與未加工晶片的晶片的質(zhì)量之間的差值，并判斷所述差值是否超出預設(shè)的閾值，若是，則確定傳輸中的所述晶片異常；若否，則確定傳輸中的所述晶片為未加工的晶片。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的機械手，其使用應(yīng)變式傳感器檢測手臂的應(yīng)變量，基于該手臂的應(yīng)變量而判斷機械手在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。由于在機械手傳輸和取放晶片的過程中，若出現(xiàn)未成功取片、碰撞或者晶片質(zhì)量不同等的問題，其手臂會發(fā)生微小形變，這些微小形變均會被應(yīng)變式傳感器檢測到，從而可以及時準確地發(fā)現(xiàn)上述問題。

本發(fā)明提供的半導體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的上述機械手，可以及時準確地判斷在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。

本發(fā)明提供的機械手工作狀態(tài)的檢測方法，其通過采用本發(fā)明提供的上述機械手，并檢測手臂的應(yīng)變量，基于該手臂的應(yīng)變量判斷機械手在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題，可以在機械手傳輸和取放晶片的過程中，在出現(xiàn)的未成功取片、碰撞或者晶片質(zhì)量不同等的問題時，檢測到機械手的手臂發(fā)生的微小形變，從而可以及時準確地發(fā)現(xiàn)上述問題。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的機械手的剖視圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的機械手的剖視圖；

圖3為本發(fā)明實施例一個變型實施例提供的機械手的剖視圖；

圖4為發(fā)明實施例另一個變型實施例提供的機械手的剖視圖；

以及

圖5為圖3中機械手在腔室中時的剖視圖。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的機械手及半導體加工設(shè)備進行詳細描述。

圖2為本發(fā)明實施例提供的機械手的剖視圖。請參閱圖2，機械手包括手臂10、設(shè)置在該手臂10一端的手指11和應(yīng)變式傳感器14。其中，在手臂10的內(nèi)部設(shè)置有氣體通路13，且該氣體通路13的一端延伸至手指11的下表面，通過對氣體通路13抽真空而使晶片12被吸附在手指11的下表面。

應(yīng)變式傳感器14用于檢測手臂10的應(yīng)變量，即，手臂10發(fā)生的微小形變，由于在機械手傳輸和取放晶片的過程中，若出現(xiàn)未成功取片、碰撞或者晶片質(zhì)量不同等的問題，其手臂10會發(fā)生微小形變，這些微小形變均會被應(yīng)變式傳感器14檢測到，從而可以及時準確地發(fā)現(xiàn)上述問題。應(yīng)變式傳感器14包括電阻應(yīng)變式傳感器或者光纖應(yīng)變式傳感器等的可檢測被檢測物的應(yīng)變量的設(shè)備。

下面以電阻應(yīng)變式傳感器為例對應(yīng)變式傳感器14的工作原理和流程進行詳細描述。

具體地，電阻應(yīng)變式傳感器包括電阻應(yīng)變片和信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路。其中，電阻應(yīng)變片的主要特性是其電阻可以隨著形變而變化。電阻應(yīng)變片按其敏感柵的形狀可以劃分為三種類型，分別為：金屬箔式、金屬絲式和金屬薄膜式。其中，以金屬絲式為例，金屬絲的直徑通常在0.012mm～0.05mm之間，一般情況下為0.025mm左右。由于金屬絲的電阻變化量與金屬材料的導電特性電阻率和金屬絲的長度成正比，與金屬絲的橫截面積成反比。因此，金屬絲的電阻大小會隨著該金屬絲的長度或橫截面積發(fā)生改變而變化?；谏鲜鲈?，通過將電阻應(yīng)變片粘貼在手臂10上，當機械手的手臂10承受應(yīng)力，并發(fā)生應(yīng)變時，可以使電阻應(yīng)變片也發(fā)生應(yīng)變，從而該電阻應(yīng)變片的電阻隨之發(fā)生變化。

信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路用于將上述電阻應(yīng)變片的電阻變化量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，并將其發(fā)送至諸如mcu或計算機等的微處理器，用以進行數(shù)據(jù)處理及顯示記錄等等工作，最終可以準確地判斷在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題 等等。

若使用上述應(yīng)變式傳感器判斷晶片是否被成功吸附。具體地，由于6英寸的晶片的質(zhì)量約為25g；8英寸的晶片的質(zhì)量約為45g，而由應(yīng)變式傳感器組成的稱重系統(tǒng)的檢測精度可以達到0.1g，因此，當晶片被吸附在手指上使手臂產(chǎn)生應(yīng)變時，電阻應(yīng)變片的電阻變化是顯著的，即，未吸附晶片時電阻應(yīng)變片的電阻與吸附有晶片時電阻應(yīng)變片的電阻的差值較大，從而可以大大提高判斷的準確率。

若使用上述應(yīng)變式傳感器判斷機械手相對于反應(yīng)腔室內(nèi)的基座的高度。具體地，手指11已安裝在手臂10上與未安裝在手臂10上相比，手臂10的應(yīng)變程度是不同的，也就是說，手指11本身也可以引起手臂10發(fā)生應(yīng)變。利用上述性質(zhì)，在需要調(diào)整手指11與基座之間的豎直間距時，由于手指11接觸到基座與未接觸到基座相比，手臂10的應(yīng)變程度會減小，因此，當手指11接觸到基座，電阻應(yīng)變片的電阻會隨之發(fā)生變化，并由信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路將上述電阻應(yīng)變片的電阻變化量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，然后將其發(fā)送至微處理器，微處理器可以基于該電信號進行數(shù)據(jù)處理，最終判斷出手指11是否與基座相接觸，從而可以判斷機械手相對于反應(yīng)腔室內(nèi)的基座的高度。另外，由于電阻應(yīng)變片的靈敏度高，這使得當手指11與基座稍微接觸便可以被檢測到，通過記錄此時手指11的高度，并以該高度為基準，可以更準確地確定機械手的取放片高度，避免出現(xiàn)因手指的下表面與晶片之間的豎直間距較大而無法吸附晶片，或者出現(xiàn)手指與晶片表面碰撞的問題。

若使用上述應(yīng)變式傳感器判斷機械手是否發(fā)生碰撞。具體地，由于當機械手的手臂或手指與機架或腔室側(cè)壁等處發(fā)生碰撞時，手臂會發(fā)生應(yīng)變，這種應(yīng)變幾乎是與碰撞同時產(chǎn)生和消失，因此，應(yīng)變式傳感器可以實現(xiàn)隨著碰撞的發(fā)生快速做出響應(yīng)，并發(fā)出電信號，響應(yīng)時間可達到10～20ms之間。微處理器可以根據(jù)來自應(yīng)變式傳感器的電信號及時地控制機械手的運動停止，從而對機械手起到更好的碰撞保護作用。

另外，在進行工藝之前，通常需要操作人員將未加工的晶片放 入腔室中，但是由于未加工的晶片和已加工的晶片很難用肉眼辨別出來，導致存在諸如操作人員將已加工的晶片投入到腔室內(nèi)的隱患。針對這一情況，同樣可以利用應(yīng)變式傳感器檢測由機械手傳輸中的晶片是否為未加工的晶片。例如，對于半導體薄膜生長設(shè)備(例如cvd設(shè)備)，其用于在硅襯底表面生長一層硅外延薄膜，薄膜厚度一般為5um至100um，薄膜質(zhì)量約在0.2～4g。由于由應(yīng)變式傳感器組成的稱重系統(tǒng)的檢測精度可以達到0.1g，因此，當機械手傳輸晶片時，應(yīng)變式傳感器可以測量出吸附在手指上的晶片的質(zhì)量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送出去。微處理器可以根據(jù)來自應(yīng)變式傳感器的電信號，即，當前晶片的質(zhì)量與質(zhì)量標準值(未加工晶片的質(zhì)量)進行差比較，若二者的差值超出預設(shè)的閾值，則確定當前晶片存在問題，從而可以在傳輸晶片的過程中就能夠及時發(fā)現(xiàn)晶片異常，避免因進一步操作造成的反應(yīng)腔室污染等損失和時間、原料等的浪費。

綜上所述，本發(fā)明提供的機械手，其使用應(yīng)變式傳感器檢測手臂的應(yīng)變量，可以及時準確地判斷在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。

優(yōu)選的，上述應(yīng)變式傳感器14設(shè)置在手臂10的外表面上，且位于手臂10的軸向上的中點位置處。這是因為：手臂10在其軸向上的中點位置處的應(yīng)變較明顯，因此，通過將應(yīng)變式傳感器14在該位置處，可以提高檢測的靈敏度，從而可以進一步提高應(yīng)變式傳感器14的檢測準確度。進一步優(yōu)選的，應(yīng)變式傳感器14位于手臂10在豎直方向上的正上方，手臂10在該處的應(yīng)變更加明顯，從而可以進一步提高檢測的靈敏度。當然，在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體情況，將應(yīng)變式傳感器14位于手臂10的其他位置處，例如位于手臂10在豎直方向上的正下方。

作為本實施例的一個變型實施例，圖3為本發(fā)明實施例一個變型實施例提供的機械手的剖視圖。請參閱圖3，在本變型實施例中，在手臂10內(nèi)還設(shè)置有中空部15，該中空部15用于提高應(yīng)變式傳感器14檢測的靈敏度。

通過試驗發(fā)現(xiàn)，在手臂10承受相同的應(yīng)力的條件下，設(shè)有上述 中空部15的手臂10發(fā)生的應(yīng)變量大于未設(shè)中空部15的手臂10發(fā)生的應(yīng)變量，因此，設(shè)置上述中空部15更有利于提高應(yīng)變式傳感器14檢測的靈敏度。

此外，上述中空部15的位置和尺寸也決定了其提高應(yīng)變式傳感器14檢測的靈敏度的實際效果。優(yōu)選的，當中空部15位于應(yīng)變式傳感器14在豎直方向上的正下方時，檢測的效果較好。在此前提下，若中空部15在手臂10的軸向上的長度h2與應(yīng)變式傳感器14在手臂10的軸向上的長度h1相等，則效果最好。

在實際應(yīng)用中，上述中空部15可以為通孔或盲孔，其開孔方式為在垂直于手臂10的軸向(即徑向)上貫穿手臂10形成通孔，或者在垂直于手臂10的軸向(即徑向)上開設(shè)盲孔，且該通孔或盲孔的數(shù)量可以為一個，而且通孔或盲孔在手臂10的軸向上的長度h2與應(yīng)變式傳感器14在手臂10的軸向上的長度h1相等?；蛘?，如圖4所示，中空部15由多個通孔或盲孔組成，多個通孔或盲孔沿手臂10的軸向間隔排布，且每個通孔或盲孔的軸線與手臂10的軸向相互垂直，并且多個通孔或盲孔在手臂的軸向上的總長度h2與應(yīng)變式傳感器在手臂的軸向上的長度h1相等。此外，通孔或盲孔在其徑向截面上的形狀和尺寸可以根據(jù)具體情況自由設(shè)定。

針對應(yīng)變式傳感器14的導線自腔室引出的方式的問題，圖5為圖3中機械手在腔室中時的剖視圖。請參閱圖5，優(yōu)選的，可以對應(yīng)變式傳感器14的導線16(包括電源線和數(shù)據(jù)線等)對應(yīng)手臂10的部分16a進行絕緣處理，并相對于手臂10固定不動，例如，可以采用捆縛的方式將導線16對應(yīng)手臂10的部分16a與手臂10固定在一起，從而可以防止在機械手運動時導線16與機械手發(fā)生干涉。

優(yōu)選的，機械手還包括柔性軟管17，該柔性軟管17與氣體通路13連接，由于柔性軟管17可彎曲的特性，通過選擇合適的柔性軟管17的長度，可以使柔性軟管17隨手臂10的運動伸縮，從而可以在機械手運動時，保證抽真空裝置(圖中未示出)能夠依次經(jīng)由柔性軟管17和氣體通路13進行抽真空操作。另外，如圖4所示，導線16超出手臂10之外的部分16b可以與柔性軟管17綁定在一起，并引出 至腔室100的外部。

作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明實施例還提供一種半導體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室和用于向該反應(yīng)腔室內(nèi)傳輸晶片的機械手，該機械手采用了本發(fā)明實施例提供的上述機械手。

本發(fā)明實施例提供的半導體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明實施例提供的上述機械手，可以及時準確地判斷在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。

作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明實施例還提供一種機械手工作狀態(tài)的檢測方法，該機械手的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括手臂10、設(shè)置在該手臂10一端的手指11和應(yīng)變式傳感器14。其中，在手臂10的內(nèi)部設(shè)置有氣體通路13，且該氣體通路13的一端延伸至手指11的下表面，通過對氣體通路13抽真空而使晶片12被吸附在手指11的下表面。

本實施例提供的機械手工作狀態(tài)的檢測方法，其采用本發(fā)明實施例提供的上述機械手，并通過檢測手臂10的應(yīng)變量，基于該手臂10的應(yīng)變量判斷機械手在傳輸和取放晶片的過程中是否出現(xiàn)異常，以及傳輸中的晶片是否存在問題。在機械手傳輸和取放晶片的過程中，在出現(xiàn)的未成功取片、碰撞或者晶片質(zhì)量不同等的問題時，通過檢測手臂10的應(yīng)變量，可以檢測到機械手的手臂發(fā)生的微小形變，從而可以及時準確地發(fā)現(xiàn)上述問題。

下面針對機械手的工作狀態(tài)可能出現(xiàn)的四種情況，本實施例提供的機械手工作狀態(tài)的檢測方法所采用的具體步驟進行詳細描述。

具體地，第一種情況：判斷晶片是否被機械手成功吸附，其檢測方法包括以下步驟：

檢測在機械手未吸附晶片時，手臂的初始應(yīng)變量；

檢測在機械手吸附晶片之后，手臂的當前應(yīng)變量；

計算手臂的當前應(yīng)變量與手臂的初始應(yīng)變量的差值，并判斷差值是否大于預設(shè)變化量，若是，則確定晶片被機械手成功吸附；若否，則確定機械手吸附晶片出現(xiàn)異常。上述預設(shè)變化量可以根據(jù)不同直徑的晶片之間的質(zhì)量差別進行設(shè)定。

第二種情況：判斷機械手相對于反應(yīng)腔室內(nèi)的基座的高度，其檢測方法包括以下步驟：

檢測在機械手未移入反應(yīng)腔室內(nèi)時，手臂的初始應(yīng)變量；

檢測在機械手移入反應(yīng)腔室內(nèi)，且位于基座上方時，手臂的當前應(yīng)變量；

計算手臂的當前應(yīng)變量與手臂的初始應(yīng)變量的差值，并判斷該差值是否大于預設(shè)變化量，若是，則確定機械手與基座發(fā)生碰撞；若否，則機械手相對于基座的高度正常。上述預設(shè)變化量可以根據(jù)在機械手能夠成功吸附晶片的前提下，手指的下表面與晶片之間的豎直間距進行設(shè)定。

第三種情況：判斷機械手是否發(fā)生碰撞時，其檢測方法包括以下步驟：

實時檢測在機械手工作時，手臂的當前應(yīng)變量；

在手臂的當前應(yīng)變量發(fā)生變化的同時，控制機械手停止工作。

也就是說，對機械手的手臂的應(yīng)變量變化進行實時監(jiān)控，并在碰撞發(fā)生時快速做出響應(yīng)，及時地控制機械手的運動停止，從而對機械手起到更好的碰撞保護作用。

第四種情況：判斷傳輸中的晶片是否為未加工的晶片，其檢測方法包括以下步驟：

檢測在機械手傳輸晶片時，手臂的當前應(yīng)變量；

根據(jù)當前應(yīng)變量計算出傳輸中的晶片的質(zhì)量；

計算傳輸中的晶片的質(zhì)量與未加工晶片的晶片的質(zhì)量之間的差值，并判斷該差值是否超出預設(shè)的閾值，若是，則確定傳輸中的晶片異常；若否，則確定傳輸中的晶片為未加工的晶片。上述預設(shè)的閾值可以根據(jù)已加工的晶片和未加工的晶片之間的差值進行設(shè)定。

需要說明的是，上述檢測方法均是利用應(yīng)變式傳感器和微處理器來實現(xiàn)的，具體來說，應(yīng)變式傳感器用于對手臂的應(yīng)變量進行檢測，并將檢測值轉(zhuǎn)換為電信號，然后發(fā)送至微處理器。以電阻應(yīng)變式傳感器為例，其包括電阻應(yīng)變片和信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路。其中，當手臂的應(yīng)變量發(fā)生變化時，電阻應(yīng)變片的電阻會隨之發(fā)生變化，并由信號調(diào) 理與轉(zhuǎn)換電路將上述電阻應(yīng)變片的電阻變化量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，然后將其發(fā)送至微處理器。

微處理器可以基于該電信號進行數(shù)據(jù)處理，該數(shù)據(jù)處理的流程主要包括計算過程和判斷過程，其中，計算過程主要是對當前數(shù)值與標準數(shù)值進行差比較；判斷過程主要是根據(jù)比較結(jié)果進行相應(yīng)的操作，例如發(fā)出警告、控制機械手進行相應(yīng)的動作或者對判斷結(jié)果進行顯示等等。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。