阅读说明：本技术 晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法 (Wafer edge cleaning device and wafer edge cleaning method ) 是由 邢磊 于 2018-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法,清洗装置包括：晶圆卡盘；位置传感装置,设置于晶圆卡盘上,用于感测晶圆的边缘的至少三个边缘位置坐标；数据处理终端,用于接收各边缘位置坐标,并基于各边缘位置坐标换算出圆心位置坐标,继而将圆心位置坐标与晶圆卡盘中心的位置进行比对,以基于比对结果判断是否继续进行晶圆的晶边光刻胶清洗。本发明可以实时监测晶圆与晶圆卡盘之间的位置关系,判断晶圆是否发生偏移,及时发现缺陷并进行处理,从而在晶圆晶边清洗工艺之前及时调整晶圆的位置,保证在晶圆清理时具有精确的洗边宽度,提高洗边效果,改善了晶圆边缘脱落缺陷,提高产品性能及产品良率。(The invention provides a wafer edge cleaning device and a wafer edge cleaning method, wherein the cleaning device comprises: a wafer chuck; the position sensing device is arranged on the wafer chuck and used for sensing at least three edge position coordinates of the edge of the wafer; and the data processing terminal is used for receiving the edge position coordinates, converting the circle center position coordinates based on the edge position coordinates, comparing the circle center position coordinates with the position of the center of the wafer chuck, and judging whether to continue to clean the wafer edge photoresist of the wafer based on the comparison result. The invention can monitor the position relation between the wafer and the wafer chuck in real time, judge whether the wafer deviates or not, and timely find and process the defects, thereby timely adjusting the position of the wafer before the wafer edge cleaning process, ensuring the accurate edge cleaning width during the wafer cleaning process, improving the edge cleaning effect, improving the edge falling defect of the wafer, and improving the product performance and the product yield.)

晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法

技术领域

本发明属于集成电路制造技术领域，特别是涉及一种晶圆晶边清洗装置及清洗方法。

背景技术

在半导体生产工艺中，通过对晶圆的不良检测可以发现，大多数剥落缺陷会出现在晶圆的边缘并围成一圈，为了避免晶圆边缘的剥落对产品良率产生硬性，常规的方式为通过晶边清洗的方式将剥落源头去除。

目前，对于去除晶圆边缘的光刻胶，通常通过在光阻涂布之后进行边胶去除工艺(EBR，Edge Bead Remover)，EBR的一般过程为：通过喷嘴将洗边溶剂喷洒在晶圆边缘的洗边区域内，以溶解残留的光刻胶，另外，在EBR过程中，根据工艺的要求，需要对洗边的宽度进行设定，实际生产中，由于晶圆在洗边机台上偏离中心位置，导致实际的洗边效果与设定不符，对产品的良率及性能造成影响。

因此，如何提供一种晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法，以解决现有技术中存在的上述问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法，用于解决现有技术中难以有效地监测晶圆边缘清洗过程中位置偏离，导致缺陷不能及时发现，影响产品良率及性能等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆晶边清洗装置，用于对晶圆的晶边光刻胶进行清洗，包括：

晶圆卡盘，用于承载晶圆；

设置于所述晶圆下方的至少三个位置传感装置，用于对应感测所述晶圆的边缘相对于所述晶圆卡盘中心的至少三个边缘位置坐标，其中，所述边缘位置坐标用于确定出所述晶圆的圆心相对于所述晶圆卡盘中心的圆心位置坐标；以及

数据处理终端，用于接收各所述边缘位置坐标，并基于各所述边缘位置坐标换算出所述晶圆的圆心位置坐标，继而将所述晶圆的圆心位置坐标与所述晶圆卡盘中心的位置进行比对，以基于比对结果判断是否继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗。

作为本发明的一种可选方案，各所述位置传感装置用于对应测定各所述位置传感装置与所述晶圆卡盘中心之间的连线在所述晶圆所在的平面上的投影所经过的所述晶圆的边缘位置的所述边缘位置坐标，各所述位置传感装置的感测范围均介于-10mm-10mm之间。

作为本发明的一种可选方案，所述位置传感装置包括感光传感器，所述感光传感器包括光源以及感光元件，其中，所述光源发射的发射光照射到所述晶圆上并反射至所述感光元件上，以获取所述边缘位置坐标；所述发射光与所述晶圆所在的平面之间具有一锐角发射夹角，且自所述晶圆反射的反射光与所述感光元件之间具有一锐角感光夹角，其中，所述锐角发射夹角与所述锐角感光夹角概呈相同，所述锐角发射夹角介于30°-60°之间；所述锐角感光夹角介于30°-60°之间。

作为本发明的一种可选方案，所述感光传感器还包括光波滤波器，所述光波滤波器设置在所述光源的出射光路上，用于过滤掉自所述光源的发射光中的红外波段；所述发射光的波长介于500nm-700nm之间。

作为本发明的一种可选方案，所述晶圆晶边清洗装置还包括异常处理装置，所述异常处理装置连接所述数据处理终端，所述异常处理装置依据所述数据处理终端的所述比对结果进行报警、晶圆替换或晶圆放片位置调节。

本发明还提供一种晶圆晶边清洗方法，包括如下步骤：

1)提供晶圆，并将所述晶圆置于晶圆卡盘上；

2)采用位置传感装置感测所述晶圆的边缘相对于所述晶圆卡盘中心的至少三个边缘位置坐标，其中，所述边缘位置坐标用于确定出所述晶圆的圆心相对于所述晶圆卡盘中心的圆心位置坐标；以及

3)将步骤2)得到的各所述边缘位置坐标传输至数据处理终端，所述数据处理终端基于各所述边缘位置坐标换算出所述圆心位置坐标，继而将所述圆心位置坐标与所述晶圆卡盘中心的位置进行比对，以基于比对结果判断是否继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗。

作为本发明的一种可选方案，步骤2)中，所述位置传感装置设置于所述晶圆下方，且设置至少三个所述位置传感装置，各所述位置传感装置用于对应测定所述位置传感装置与所述晶圆卡盘中心之间的连线在所述晶圆所在的平面上的投影所经过的所述晶圆的边缘位置的所述边缘位置坐标；各所述位置传感装置的感测范围介于-10mm-10mm之间。

作为本发明的一种可选方案，设置的所述位置传感装置的数量为四个，并定义一以所述晶圆卡盘的中心为坐标原点的坐标系，其中，步骤2)中基于各所述边缘位置坐标换算出所述圆心位置坐标的步骤包括：

2-1)采用四个所述位置传感装置分别对应获取四个所述边缘位置坐标；

2-2)经过其中两个所述边缘位置坐标得到第一直线，经过另外两个所述边缘位置坐标得到第二直线，并基于所述第一直线得到所述晶圆所在的圆内的第一垂直平分线，以及基于所述第二直线得到所述晶圆所在的圆内的第二垂直平分线，其中，所述第一垂直平分线及所述第二垂直平分线均经过所述晶圆所在的圆的圆心；以及

2-3)获取所述第一垂直平分线及所述第二垂直平分线的交点坐标，以得到所述晶圆的所述圆心位置坐标。

作为本发明的一种可选方案，步骤2)中，所述位置传感装置包括感光传感器，所述感光传感器包括光源以及感光元件，其中，所述光源发射的发射光照射到所述晶圆上并反射至所述感光元件上，以获取所述边缘位置坐标；所述发射光与所述晶圆所在的平面之间具有一锐角发射夹角，且自所述晶圆反射的发射光与所述感光元件之间具有一锐角感光夹角，其中，所述锐角发射夹角与所述锐角感光夹角概呈相同，所述锐角发射夹角介于30°-60°之间；所述锐角感光夹角介于30°-60°之间；所述感光传感器还包括光波滤波器，所述光波滤波器设置在所述光源的出射光路上，用于过滤掉自所述光源的发射光中的红外波段；所述光源发射的所述发射光的波长介于500nm-700nm之间。

作为本发明的一种可选方案，步骤3)中，基于所述比对结果判断是否继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗的步骤包括：

所述数据处理终端将所述晶圆的圆心位置坐标与所述晶圆卡盘中心的位置进行比对，若所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离小于等于一设定间距，则继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗工艺，若两点之间的距离大于所述设定间距，则进行调整处理；其中，进行所述调整处理的工艺选自于控制机台设备发出报警并停机以等待处理、采用机械手臂取出所述晶圆并将所述晶圆置于一缓冲载盘中以等待处理以及所述数据处理终端基于所述比对结果控制机械手臂调整所述晶圆的位置以重新进行感测比对所构成的群组中的至少一种。

作为本发明的一种可选方案，当所述调整处理采用所述数据处理终端基于所述比对结果控制机械手臂调整所述晶圆的位置以重新进行感测比对的方式时，具体步骤包括：

a)基于所述比对结果控制所述机械手臂对所述晶圆的位置进行调整；

b)依序重复进行步骤2)以及步骤3)，若所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离小于等于所述设定间距，则继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗工艺，若两点之间的距离大于所述设定间距，则进行步骤c)；

c)依序重复进行步骤a)与步骤b)，直至所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离小于等于所述设定间距。

作为本发明的一种可选方案，步骤c)中，重复进行步骤a)的次数不超过两次，若重复进行两次步骤a)之后，所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离仍大于所述设定间距，则采用机械手臂取出所述晶圆并将所述晶圆置于一缓冲载盘中以等待处理。

如上所述，本发明的晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法，具有以下有益效果：

本发明提供的晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法，可以实时监测晶圆与晶圆卡盘之间的位置关系，判断晶圆是否发生偏移，及时发现缺陷并进行处理，从而可以在晶圆晶边清洗工艺之前及时调整晶圆的位置，保证在晶圆清理时具有精确的洗边宽度，提高洗边效果，改善了晶圆边缘脱落缺陷，提高产品性能及产品良率。

附图说明

图1显示为现有技术中进行晶圆晶边清洗时发生晶圆与晶圆卡盘偏移的示意图。

图2显示为本发明的晶圆晶边清洗装置的俯视示意图。

图3显示为本发明提供的晶圆晶边清洗装置中晶圆卡盘的结构示意图。

图4显示为本发明提供的晶圆晶边清洗方法中进行晶圆晶边清洗时的示意图。

图5显示为本发明提供的晶圆晶边清洗方法的工艺流程图。

图6显示为本发明提供的晶圆晶边清洗方法中获取边缘位置坐标的示意图。

图7显示为本发明提供的晶圆晶边清洗方法中得到直线k1和直线k2的示意图。

图8显示为本发明提供的晶圆晶边清洗方法中得到垂直平分线k3、k4的示意图。

图9显示为本发明提供的晶圆晶边清洗中感光传感器进行边缘位置坐标获取的示意图。

图10显示为本发明提供的晶圆晶边清洗中感光传感器在晶圆位置偏移时进行边缘位置坐标获取的示意图。

图11显示为本发明提供的晶圆晶边清洗中红外截止滤光片对光吸收程度的影响示意图。

元件标号说明

100 晶圆

101 晶圆卡盘

200 晶圆卡盘

201 位置传感装置

202 晶圆卡盘中心

203 喷嘴

300 晶圆

301 晶圆圆心

400 感光传感器

401 光源

402 感光元件

403 感光度区域

S1～S3 步骤1)至步骤3)

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图11。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

如图2-4所示，本发明提供一种晶圆晶边清洗装置，用于对晶圆的晶边光刻胶进行清洗，包括：晶圆卡盘200、位置传感装置201以及数据处理终端，其中：

对于所述晶圆卡盘(chuck)200，如图2及图3所示，所述晶圆卡盘200用于承载晶圆300，例如，在晶圆晶边的清洗工艺中，涂胶工艺结束后进行边胶去除的步骤中，可以在所述晶圆卡盘200的带动下进行旋转，边胶清洗装置开始工作，此时，如图4所示，喷嘴203靠近所述晶圆300并根据设定的洗边宽度调整所述喷嘴的位置，当位置合适时，由喷嘴203喷出洗边溶液进行晶圆边缘的光刻胶清洗操作，其中，洗边宽度是指洗掉的光刻胶的宽度，也即晶圆边缘距离洗边后的光阻边缘的距离，对光刻胶的清洗也是对剥落的源头进行清洗，从而可以防止剥落缺陷，其中，剥落缺陷是指PR peeling，PR peeling在显影制程以及后续的Etch(刻蚀)过程中都有可能发生，从而导致Etch时产生defect(缺陷)，所述洗边宽度依据实际情况设定，如可以是0-2mm，如可以是1mm，当然，可以接受一定范围的误差，如相对1mm的+0.3mm的误差。

另外，对于所述位置传感装置201，如可以是位置传感器，如图2所示，所述位置传感装置201设置于所述晶圆300的下方，在一示例中，所述晶圆卡盘比所述晶圆小，所述位置传感装置优选设置于所述晶圆卡盘200上，在一示例中，可以采用一固定装置固定在所述晶圆卡盘200上，从而可以节约空间，不影响其他部件的工作，在其他示例中，所述位置传感装置201可以以镶嵌的方式设置于所述晶圆卡盘200上。其中，本发明中，所述位置传感装置201用于感测所述晶圆300相对于所述晶圆卡盘200中心的至少三个边缘位置坐标，以基于所述边缘位置坐标确定出所述晶圆圆心相对于所述晶圆卡盘200中心的圆心位置坐标，这里，所述边缘位置坐标指的是所述晶圆的边缘的位置坐标，从而可以基于该边缘的坐标位置确定出所述晶圆的圆心的位置坐标，其中，这里的所述晶圆的边缘位置坐标以及圆心位置坐标是指相对于同一坐标系而言，例如，可以是以所述晶圆卡盘200的中心为坐标系原点的坐标系，晶圆的圆心是指晶圆所在的圆的圆心位置，也即所述晶圆的中心。

另外，所述数据处理终端(图中未示出)，可以是PC端，用于接收各所述边缘位置坐标，且基于各所述边缘位置坐标换算出所述晶圆的所述圆心位置坐标，并将所述圆心位置坐标与所述晶圆卡盘中心的位置进行比对，以判断是否继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗。

具体的，当所述位置传感装置201检测好晶圆的边界位置后，反馈至所述数据处理终端(PC端)，在PC端可以进行坐标位置数据的处理以及比较的操作，当进行比较之后，如果比较之后的结果在实际设定的范围之内，则可以继续进行晶圆的洗边工艺，从而可以保证晶圆的具有合适的洗边宽度，如果比较结果在设定的范围之外，则说明晶圆300相对于晶圆卡盘200的偏移不可以接收，则此时不能继续进行晶圆的洗边工艺，要等待工程师处理等作业之后，再进行洗边。

另外，所述晶圆晶边清洗装置包括至少三个所述位置传感装置201，用于对应感测所述晶圆的边缘相对于所述晶圆卡盘中心的至少三个边缘位置坐标，其中，在一可选示例中，各所述位置传感装置201与所述晶圆卡盘的中心202之间分别具有一预设间距s，所述预设间距s只要可以实现所述边缘位置坐标的感测即可，在一优选示例中，各所述预设间距s的大小概呈相同，从而可以方便测算以及安装设计，进一步，所述预设间距s不大于所述晶圆的半径，从而可以使得所述位置传感装置安装于比所述晶圆小的所述晶圆卡盘上，方便操作。

作为示例，所述预设间距s的数值大小包括所述晶圆300的半径的大小。

具体的，在一可选示例中，设置至少三个所述传感装置，其中，每一所述位置传感装置201对应测试出一个晶圆边缘的边缘位置坐标，从而对应反馈至所述数据处理终端，进一步，优选设置各所述位置传感装置201相对于所述晶圆卡盘200的中心一致，即各所述位置传感装置201位于同一水平面上，且距晶圆卡盘中心202的距离(所述预设间距)相等，另外，在一进一步优选的示例中，设置所述预设间距的数值为晶圆的半径值，从而可以不仅有利于数据的反馈，也进一步更好的操作，有利于坐标位置的比对。

作为示例，每一所述位置传感装置201用于对应测定所述位置传感装置201与所述晶圆卡盘中心202之间的连线在所述晶圆所在的平面上的投影所经过的所述晶圆300的边缘位置的所述边缘位置坐标。

具体的，通过所述位置传感装置201采集需要的边缘位置坐标，在一示例中，所述位置传感装置201采集的是该位置传感装置与晶圆卡盘中心连线在所述晶圆所在的平面上的投影所经过位置的晶圆晶圆300的边缘上的边缘位置坐标，参见图6中的M1、M2、M3、M4，从而可以使得位置传感装置直接进行测试，且所述位置传感装置与测得的所述边缘位置坐标一一对应，保证了测试的便捷性与精确度。

另外，在一示例中，参见图9及图10所示，所述位置传感装置201包括感光传感器400，所述感光传感器400包括光源401以及感光元件402，其中，所述光源401发射的发射光照射到所述晶圆300上并反射至所述感光元件402上，以获取所述边缘位置坐标。

具体的，在该示例中，所述位置传感装置201选择为感光传感器400，可以是一CCDSensor，可以为本领域熟知的可以进行位置感测的传感器，本示例中，光源与sensor集成于同一装置上，即光源401以及感光元件402可以集成于同一装置上，如图9及图10所示，在测量过程中保证有入射光打到wafer上，反射光能回到sensor即可实现距离测定，光源的发射角度大于0°小于90°，优选介于30°-60°之间，光源401发出的发射光会照射到晶圆的表面上，再通过晶圆反射的反射光照射到感光元件402上，通过感光度区域403判断出所述晶圆的边缘位置坐标，其中，CCD Sensor感应到Wafer边界的受光度％的范围介于0到100％之间。另外，对于所述感光传感器400的位置，可以依据实际情况而定，在一优选示例中，所述感光传感器400位于所述晶圆300的正下方，即所述感光传感器400的中心的投影恰好在所述晶圆300的边缘上，优选所述感光元件402的中心的投影恰好在所述晶圆300的边缘上，从而有利于实际应用。

作为示例，所述发射光与所述晶圆所在的平面之间具有一锐角发射夹角β，且自所述晶圆反射的反射光与所述感光元件之间具有一锐角感光夹角δ，其中，所述锐角发射夹角β与所述锐角感光夹角δ概呈相同。

作为一示例，所述锐角发射夹角β大于0°小于90°，优选介于30°-60°之间，本示例优选为45°；所述锐角感光夹角δ大于0°小于90°，优选介于30°-60°之间，本示例优选为45°。其中，本文中的“介于…之间”是指包括端点值的数值范围。

作为示例，各所述位置传感装置201的感测范围均介于-10mm-10mm之间，优选介于-8mm-8mm之间，其中，所述感测范围指sensor能感知到的有效范围，这里-10mm以及10mm的意思是指相对于所述位置传感装置201自身的两个对称方向的意思。

具体的，如图9所示，对于所述感光传感器400，定义一锐角发射夹角β，其中，CCDSensor的角度α，也即sensor的受光角度，入射光相对于晶圆表面的角度，与所述锐角发射夹角β相等，另外，在一优选示例中，所述锐角发射夹角β与所述锐角感光夹角δ概呈相同，即优选保证所述感光元件402的感光面与所述晶圆300的表面所在的平面相平行，从而可以进一步保证测试的精确度。另外，如图10所示，示出了晶圆发生偏移时的受光情况的变化，如示出了晶圆的三个位置，当中间的晶圆向左偏移时，感光元件402上的感光度区域403变小，从而感测位置的偏移。其中，在一示例中，所述锐角发射夹角β介于30°-60°之间；所述锐角感光夹角δ介于30°-60°之间；所述位置传感装置200的感应范围介于-10mm-10mm之间，从而可以进一步保证本发明中晶圆的偏移测量范围有效性。

在一示例中，所述感光传感器还包括光波滤波器(图中未示出)，所述光波滤波器设置在所述光源的出射光路上，用于过滤掉自所述光源的发射光中的红外波段。

作为示例，所述光源发射的发射光的波长介于500nm-700nm之间。

具体的，所述光波滤波器设置在所述光源的出射光路上，即所述光源与所述晶圆之间的光路或者所述光源与所述感光元件之间的光路上，在一示例中，所述光波滤波器包括一红外截止滤光片，所述红外截止滤光片设置在所述感光元件402上，用于获得优良的发射光，提高感光元件对光的吸收程度，优选设置在所述感光元件的感光表面，在一示例中，所述光源401发射的发射光的波长介于500nm-700nm之间，优选为600nm，如图11所示，当选择为该波段的入射光时，存在红外截止滤光片时，最终对光的吸收程度接近100％。

作为示例，所述晶圆晶边清洗装置还包括异常处理装置，所述异常处理装置连接所述数据处理终端，所述数据处理终端根据自身的所述比对结果控制所述异常处理装置进行报警、晶圆替换或晶圆放片位置调节。

具体的，所述晶圆晶边清洗装置还包括连接所述数据处理终端的异常处理装置，所述异常处理装置依据所述数据处理终端的所述比对结果做出相应的反应，包括进行报警、发出晶圆替换指令及发出晶圆方片位置调节的指令中的至少一种，在一示例中，若所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离大于一设定间距，则可以是所述异常处理装置发出报警信号，进行报警，提醒操作人员进行下步的处理，或者所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离大于一设定间距所述异常处理装置控制机台设备发出报警并停机以等待处理；在另一示例中，还可以是所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离大于一设定间距时，所述异常处理装置控制机械手臂进行晶圆替换，即控制机械手臂取出所述晶圆并将所述晶圆置于一缓冲载盘中以等待处理，其中，所述机械手臂可以是机台自身设置的机械手臂，也可以是所述异常处理装置中的机械手臂；在又一示例中，还可以是所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离大于一设定间距时，所述异常处理装置控制机械手臂进行晶圆放片位置调节，即控制所述机械手臂进行晶圆的移动，进一步，还可以在晶圆移动后，控制所述数据处理终端进行感测比对，以使得最终晶圆调整至合适的位置，其中，所述机械手臂可以是机台自身设置的机械手臂，也可以是所述异常处理装置中的机械手臂。

需要说明的，本实施例提供了一种晶圆晶边清洗装置，基于该装置，首先将晶圆置于该装置的所述晶圆卡盘上，然后在采用设置的所述位置传感装置进行边缘位置坐标的获取，并将获取的坐标传输至所述数据处理终端，并进行换算比较，再基于换算比较结果指导晶边清洗工艺，也就是说，在现有的任意晶边清洗装置中，可以通过本发明的位置传感装置以及数据处理终端的设置，解决晶圆洗边效果差的问题，本发明的晶圆晶边清洗装置可以实时监测晶圆与晶圆卡盘之间的位置关系，判断晶圆是否发生偏移，及时发现缺陷并进行处理，在晶圆晶边清洗工艺之前及时调整晶圆的位置，保证在晶圆清理时具有精确的洗边宽度，提高洗边效果，改善晶圆边缘脱落缺陷，提高产品性能及良率。

如图5所示，本发明还提供一种晶圆晶边清洗方法，其中，所述晶圆晶边清洗方法优选采用本发明的晶圆晶边清洗装置完成，所述晶圆晶边清洗方法包括如下步骤：

1)提供一晶圆，并将所述晶圆置于一晶圆卡盘上；

2)采用位置传感装置感测所述晶圆的边缘相对于所述晶圆卡盘中心的至少三个边缘位置坐标，其中，所述边缘位置坐标用于确定出所述晶圆的圆心相对于所述晶圆卡盘中心的圆心位置坐标；以及

3)将步骤2)得到的各所述边缘位置坐标传输至一数据处理终端，所述数据处理终端基于各所述边缘位置坐标换算出所述圆心位置坐标，继而将所述圆心位置坐标与所述晶圆卡盘中心的位置进行比对，以基于比对结果判断是否继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗。

下面将结合附图详细说明本发明中的晶圆晶边清洗方法的步骤。

首先，如图5中的S1及图6所示，进行步骤1)，提供一晶圆300，并将所述晶圆置于一晶圆卡盘200上，其中，可以是采用机械手臂(ARM)将晶圆涂胶之后的晶圆放置在所述晶圆卡盘200上等待进行晶圆晶边清洗，优选地，可以采用本实施例中提供的晶圆晶边清洗装置进行，参见图3及图4；

接着，如图5中的S2及图6所示，进行步骤2)，采用位置传感装置201感测所述晶圆300相对于所述晶圆卡盘中心202的至少三个边缘位置坐标(M1、M2、M3、M4)，以基于所述边缘位置坐标(M1、M2、M3、M4)确定出所述晶圆圆心301相对于所述晶圆卡盘中心202的圆心位置坐标N。

作为示例，步骤2)中，设置至少三个所述位置传感装置201，所述位置传感装置201设置于所述晶圆300的下方，在一示例中，所述晶圆卡盘比所述晶圆小，所述位置传感装置优选设置于所述晶圆卡盘200上，每一所述位置传感装置201测定所述位置传感装置201与所述晶圆卡盘中心202之间的连线所经过的所述晶圆300的边缘位置的所述边缘位置坐标。

具体的，在该步骤中，通过所述位置传感装置201采集需要的边缘位置坐标，在一示例中，所述位置传感装置201采集的是该位置传感装置与晶圆卡盘中心连线所经过位置的晶圆晶圆300的边缘上的边缘位置坐标，如图6中的M1、M2、M3、M4，从而可以使得位置传感装置直接进行测试，且所述位置传感装置与测得的所述边缘位置坐标一一对应，保证了测试的便捷性与精确度。

作为示例，各所述位置传感装置201与所述晶圆卡盘200的中心202之间分别具有一预设间距s，所述预设间距s只要可以实现所述边缘位置坐标的感测即可，在一优选示例中，各所述预设间距s的大小概呈相同，从而可以方便测算以及安装设计，进一步，所述预设间距s不大于所述晶圆的半径，从而可以使得所述位置传感装置安装于比所述晶圆小的所述晶圆卡盘上，方便操作。

作为示例，所述预设间距s的大小包括所述晶圆的半径的大小。

具体的，在一示例中，进行所述位置传感装置201的设计，其中，位置传感装置(Sensor)201的位置相对于晶圆卡盘200中心的距离一致，即具有相同的预设间距s，如可以同时设置于所述晶圆卡盘200的相同距离的边缘，在一优选示例中，该预设间距s选择为晶圆的半径，从而可以不仅有利于数据的反馈，也进一步更好的操作，有利于坐标位置的比对。

如图6-8所示，提供一示例，设置的所述位置传感装置201的数量为四个，其中，定义一以所述晶圆卡盘200的中心为坐标原点的坐标系，基于所述边缘位置坐标(M1、M2、M3、M4)确定出所述晶圆圆心的圆心位置坐标(N)的具体步骤包括：

首先，进行步骤2-1)，采用四个所述位置传感装置201分别获取四个所述边缘位置坐标m1(x1，y1)、m2(x2，y2)、m3(x3，y3)以及m4(x4，y4)，在该步骤中，通过位置传感装置对应获取各边界点的边缘位置坐标，如图6所示，其中，所述晶圆300已经明显偏离了所述晶圆卡盘200的中心，晶圆圆心301与晶圆卡盘中心202不重合；

接着，进行步骤2-2)，如图7所示，经过m1和m2做一第一直线k1，经过m3和m4做一第二直线k2，并基于所述第一直线k1得到所述晶圆所在的圆内的第一垂直平分线k3，以及基于所述第二直线k2得到所述晶圆所在的圆内的第二垂直平分线k4，所述第一垂直平分线k3以及所述第二垂直平分线k4均经过所述晶圆所在的圆的圆心；

具体的，在该步骤中，各边缘位置的坐标是已知的，从而在以所述晶圆卡盘200的中心202为坐标原点的坐标系中，可以得出过其中任意两点的直线方程，如图7所示，如可以得出过m1和m2点的第一直线k1，如y1＝a1*x1+z1，其中，a1及z1为直线的常数；可以得出过m3和m4点的第二直线k2，如y2＝a2*x2+z2，其中，a2及z2为直线的常数。继而，在偏移后的晶圆所投影在所述坐标系的平面内，可以已知直线k1及m1和m2点的坐标得出线段m1m2的第一垂直平分线所在的直线k3的方程，y3＝a3*x3+z3，其中，a3及z3为直线的常数，同理，得出线段m3m4的第二垂直平分线所在的直线k4的方程，y4＝a4*x4+z4，其中，a4及z4为直线的常数，如图8所示。其中，本示例中是以四个边缘位置坐标为例，当然也可以选择三个，此时，三个坐标中有一个边缘位置坐标在定义两条直线是被共用，另外，为了进步保证晶圆圆心位置测定的准确性，可以选择为六个或八个边缘位置坐标。

最后，如图8所示，进行步骤2-3)，基于所述第一垂直平分线y3及所述第二垂直平分线y4的交点得到所述晶圆的所述圆心位置坐标，如图8所示，根据直线k3/k4的交点得出圆心位置N(x5，y5)，即为偏移的所述晶圆300的中心位置。

另外，在一示例中，如图9-11所示，提供一种所述边缘位置坐标(M1、M2、M3、M4)的获取方式，步骤2)中，所述位置传感装置200包括感光传感器400，所述感光传感器包括光源401以及感光元件402，其中，所述光源401发射的光照射到所述晶圆300上并反射至所述感光元件402上，以获取所述边缘位置坐标。

具体的，在该示例中，所述位置传感装置201选择为感光传感器400，可以是一CCDSensor，光源与sensor集成于同一装置上，即光源401以及感光元件402可以集成于同一装置上，如图9及图10所示，在测量过程中保证有入射光打到wafer上，反射光能回到sensor即可实现距离测定，光源的发射角度大于0°小于90°，优选介于30°-60°之间，光源401发出的发射光会照射到晶圆的表面上，再通过晶圆反射的反射光照射到感光元件402上，通过感光度区域403判断出所述晶圆的边缘位置坐标，其中，CCD Sensor感应到Wafer边界的受光度％的范围介于0到100％之间。另外，对于所述感光传感器400的位置，可以依据实际情况而定，在一优选示例中，所述感光传感器400位于所述晶圆300的正下方，即所述感光传感器400的中心的投影恰好在所述晶圆300的边缘上，优选所述感光元件402的中心的投影恰好在所述晶圆300的边缘上，从而有利于实际应用。

作为示例，所述光源401发射的发射光与所述晶圆300所在的平面之间具有一锐角发射夹角β，且自所述晶圆300反射回的反射光与所述感光元件402之间具有一锐角感光夹角δ，其中，所述锐角发射夹角β与所述锐角感光夹角δ概呈相同，作为一示例，所述锐角发射夹角β大于0°小于90°，优选介于30°-60°之间，本示例优选为45°；所述锐角感光夹角δ大于0°小于90°，优选介于30°-60°之间，本示例优选为45°。

作为示例，所述位置传感装置200的感应范围介于-10mm-10mm之间，优选介于-8mm-8mm之间，其中，所述感测范围指sensor能感知到的有效范围，这里-10mm以及10mm的意思是指相对于所述位置传感装置201自身的两个对称方向的意思。

具体的，如图9所示，对于所述感光传感器400，定义一锐角发射夹角β，其中，CCDSensor的角度α，也即sensor的受光角度，入射光相对于晶圆表面的角度，与所述锐角发射夹角β相等，另外，在一优选示例中，所述锐角发射夹角β与所述锐角感光夹角δ概呈相同，即优选保证所述感光元件402的感光面与所述晶圆的表面所在的平面相平行，从而可以进一步保证测试的精确度。另外，如图10所示，示出了晶圆发生偏移时的受光情况的变化，如示出了晶圆的三个位置，当中间的晶圆向左偏移时，感光元件402上的感光度区域变小，从而感测位置的偏移。其中，在一示例中，所述锐角发射夹角β介于30°-60°之间；所述锐角感光夹角δ介于30°-60°之间；所述位置传感装置201的感应范围介于-10mm-10mm之间，从而可以进一步保证本发明中晶圆的偏移测量范围有效性。

作为示例，步骤2)中，所述位置传感装置201包括感光传感器，其中，在采用所述感光传感器获取所述边缘位置坐标的过程中还包括对所述感光传感器的发射光中的红外波段进行过滤的步骤。

在一示例中，如果步骤2)中采用感光传感器获取所述边缘位置坐标，则在一优选示例中，还包括对所述感光传感器发射的光进行红外波段的光进行过滤的步骤，在一示例中，所述感光传感器还包括光波滤波器(图中未示出)，所述光波滤波器设置在所述光源的出射光路上，用于过滤掉自所述光源的发射光中的红外波段。

作为示例，所述光源401发射的发射光的波长介于500nm-700nm之间；

具体的，在一示例中，所述光波滤波器设置在所述光源的出射光路上，即所述光源与所述晶圆之间的光路或者所述光源与所述感光元件之间的光路上，在一示例中，所述光波滤波器包括一红外截止滤光片，所述红外截止滤光片设置在所述感光元件402上，用于获得优良的发射光，提高感光元件对光的吸收程度，优选设置在所述感光元件的感光表面，在一示例中，所述光源401发射的发射光的波长介于500nm-700nm之间，优选为600nm，如图11所示，当选择为该波段的入射光时，存在红外截止滤光片时，最终对光的吸收程度接近100％。

另外，在一示例中，步骤3)中，基于所述比对结果判断是否继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗的步骤包括：

参见图6所示，所述数据处理终端将所述圆心位置坐标301与所述晶圆卡盘中心202的位置进行比对，若所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离小于等于一设定间距，则继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗工艺，若两点之间的距离大于所述设定间距，则进行调整处理；其中，进行所述调整处理的工艺选自于控制机台设备发出报警并停机以等待处理、采用机械手臂取出所述晶圆并将所述晶圆置于一缓冲载盘中以等待处理以及所述数据处理终端基于所述比对结果控制机械手臂调整所述晶圆的位置以重新进行感测比对所构成的群组中的至少一种。在一示例中，所述调整处理工艺可以基于本实施例中的所述异常处理装置进行。

具体的，在该示例中，提供一种位置比对方法，将所述晶圆的圆心位置(坐标N已获取)与所述晶圆卡盘的中心进行比对，依据实际需求设定一所述设定间距，其中，当两点间的距离在所述设定间距范围之内的时候，表示在误差允许的范围之内，可以进行晶圆的晶边光刻胶清洗的工艺，即正常进行EBR，其中，在一示例中，Spec设定为(0,±0.5mm)，及所述设定间距小于等于0.5mm表示可以进行后续清洗，若两点之间的距离大于所述设定间距时，则需要进行调整。

另外，作为示例，当所述调整处理采用所述数据处理终端基于所述比对结果控制机械手臂调整所述晶圆的位置以重新进行感测比对的方式时，具体步骤包括：

a)基于所述比对结果控制所述机械手臂对所述晶圆的位置进行调整；

b)依序重复进行步骤2)以及步骤3)，若所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离小于等于所述设定间距，则继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗工艺，若两点之间的距离大于所述设定间距，则进行步骤c)；

c)依序重复进行步骤a)与步骤b)，直至所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离小于等于所述设定间距。

作为示例，步骤c)中，重复进行步骤a)的次数不超过两次，若重复进行两次步骤a)之后，所述晶圆的圆心与所述晶圆卡盘的中心之间的距离仍大于所述设定间距，则采用机械手臂取出所述晶圆并将所述晶圆置于一缓冲载盘中以等待处理。

也就是说，通过控制所述机械手臂对所述晶圆的位置进行调整直至所述圆心与所述晶圆卡盘中心之间的距离小于等于所述设定间距的调整次数小于等于3次，超过3次仍不合格，则采用机械手臂取出所述晶圆并将所述晶圆置于一缓冲载盘中等待处理。

在一可选示例中，提供三种超出所述设定距离范围的处理方式：

可以是，控制机台设备发出Alarm，设备停止，等待工程师处理；可以是，控制机械手臂(Arm)将所述偏移的晶圆(Wafer)去除，放置于机台一缓冲盘(Buffer)中，而该机台则进行下一片晶圆(Wafer)操作，另外，所储存于Buffer中的Wafer，可以待工程师统一处理；还可以是，所述数据处理终端(PC端)根据位置传感装置(Sensor)检测到的位置信息，控制所述机械手臂(Arm)放片位置，并重新放置所述晶圆，另外，在一优选示例中，所述数据处理终端控制机械手臂重新放置后，进行本发明的步骤1)至步骤3)的操作，若仍然不合格，则还可以重新放置，在一优选示例中，重复3次内，即重复次数可以为1次、2次或者3次，若Specin(重新放置之后位置合格)，正常进行EBR；若仍Spec out(重新放置之后位置仍然超出误差允许的范围)，则将晶圆Wafer放置于机台一Buffer中，该机台则进行下一片晶圆(Wafer)操作，从而保证机台的工作效率。

综上所述，本发明提供一种晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法，清洗装置包括：晶圆卡盘，用于承载晶圆；位置传感装置，设置于所述晶圆卡盘上，用于感测所述晶圆的边缘相对于所述晶圆卡盘中心的至少三个边缘位置坐标，其中，所述边缘位置坐标用于确定出所述晶圆的圆心相对于所述晶圆卡盘中心的圆心位置坐标；以及数据处理终端，用于接收各所述边缘位置坐标，并基于各所述边缘位置坐标换算出所所述圆心位置坐标，继而将所述圆心位置坐标与所述晶圆卡盘中心的位置进行比对，以基于比对结果判断是否继续进行所述晶圆的晶边光刻胶清洗。通过上述方案，本发明提供的晶圆晶边清洗装置及晶圆晶边清洗方法，可以实时监测晶圆与晶圆卡盘之间的位置关系，判断晶圆是否发生偏移，及时发现缺陷并进行处理，从而可以在晶圆晶边清洗工艺之前及时调整晶圆的位置，保证在晶圆清理时具有精确的洗边宽度，提高洗边效果，改善了晶圆边缘脱落缺陷，提高产品性能及产品良率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。