CN115769359A - 用于测量衬底支撑件和气体分布装置之间的间隙的设备 - Google Patents

Abstract

一些实施例提供能够实现使用加工腔室外部的成像系统包含在高温下和在低光条件下测量所述加工腔室中的喷淋头‑衬底间隙的各种特性的设备。

Description

用于测量衬底支撑件和气体分布装置之间的间隙的设备

以引用的方式并入

PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。本申请要求如在同时提交的PCT申请表中确定的权益或优先权的每一申请的全文出于所有目的以引用的方式并入本文中。

背景技术

高性能沉积和蚀刻工艺对于许多半导体加工工作流的成功很重要。然而，监视和测量加工腔室的可能影响此些工艺的各个组件和方面可能是困难、耗时的，且时常不能提供足够准确或精确的结果以允许作出知情决策或视需要采取校正动作来维持或改进工艺质量或良率。此外，许多技术不能够实现加工腔室组件的就地测量，且能够实现此目的的技术仅提供有限的信息。

本文提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的上下文。当前提及的发明人在本背景技术部分描述的范围内的工作以及在提交时可能未取得现有技术资格的描述的各方面既不明确地也不暗示地承认是相对于本公开的现有技术。

发明内容

在附图和以下描述中阐述本说明书中描述的主题的一个或多个实施方案的细节。其它特征、方面和优点将从描述内容、图式及权利要求书变得显而易见。以下非限制性实施方案视为本公开的一部分；其它实施方案也将从本公开的全文和附图显而易见。

一些方面提供能够实现使用加工腔室外部的成像系统包含在高温下和低光条件下测量加工腔室中的喷淋头-衬底间隙的各种特性的设备。

额外方面将在以下详细描述中阐述，且在某种程度上将从本公开显而易见，或可通过本发明概念的实践而习得。

根据一些实施例，一种设备包含载体结构，其经设定大小以放置在半导体加工腔室内使得载体结构上的至少三个位置插入于半导体加工腔室的基座和安置于基座上方的喷淋头之间。所述至少三个位置中的每一个具有相应第一组件和相应第二组件。每一位置处的第一组件可至少沿着第一轴线相对于所述位置处的第二组件以及相对于载体结构移动。每一位置处的第一组件在至少一个方向上由至少一个相应兼容部件相对于载体结构支撑，所述兼容部件被配置成将偏置力施加到所述第一组件，所述偏置力将所述第一组件推动到相对于载体结构的相应第一位置中。第一组件的外表面具有第一光学特性，且第二组件的外表面具有第二光学特性。第一光学特性和第二光学特性相对于彼此具有高光学对比度。每一位置处的第一组件和第二组件被布置成使得当第一组件相对于载体结构沿着第一轴线移动时，当沿着垂直于第一轴线的轴线检视时第一组件被第二组件遮蔽的量改变。

在一些实施例中，载体结构可具有每一位置处的相应界面特征，每一界面特征可具有相应开口，每一第一组件可以是具有沿着中心轴线布置的头部和轴杆的销，每一销的头部在垂直于所述销的中心轴线的第一平面中的横截面面积可大于在垂直于所述销的中心轴线的第二平面中所述销的轴杆的横截面面积，每一第二组件可具有相应壁部分和相应凸缘部分，每一第二组件的壁部分可经设定大小和定位以便在具有所述第二组件的位置处通过界面特征的开口突出，且使得所述第二组件的凸缘部分与所述界面特征的第一表面接触，且每一位置处的销的轴杆可通过至少部分由所述位置处第二组件的表面和所述位置处载体结构的第二表面形成的孔隙。

在一些实施例中，每一位置处的所述至少一个兼容部件可以是弹簧，其至少在所述设备定向成使得所述销的头部位于所述销的轴杆正上方时在所述位置处支撑所述销。

在一些实施例中，至少当所述设备定向成使得所述销的头部位于所述销的轴杆正上方且使得所述销的轴杆从载体结构突出达到比所述第二组件的凸缘部分在所述位置处与界面特征的第一表面接触时所述位置处第二组件的壁部分更大的程度时，每一位置处的弹簧可在所述位置处支撑所述销。

在一些实施例中，每一弹簧可具有外环、内环，以及多个挠曲元件的圆形阵列，所述挠曲元件各自沿着螺旋路径从外环延伸到内环。

在一些实施例中，每一界面特征的开口和突出穿过其中的第二组件的壁部分可经整形和设定大小使得当所述第二组件的凸缘部分与所述界面特征的第一表面接触时，大体上防止第二组件相对于载体结构横向地移动。

在一些实施例中，每一第二组件的壁部分可具有垂直于销的中心轴线的平面中的环形扇区形横截面，且每一第二组件的凸缘部分可具有一个或多个弓形最外表面，每一弓形最外表面具有与所述第二组件的壁部分的环形扇区形横截面的中心点同心的中心点。

在一些实施例中，对于每一位置：所述位置的销的轴杆可具有拥有第一半径r₁的第一轴杆部分和拥有第二半径r₂的第二轴杆部分，所述位置的第二组件的壁部分可具有最外表面，所述最外表面在从所述壁部分的环形扇区形横截面的中心点朝外辐射的方向上在所述位置处相对于朝向壁部分的开口的表面偏移距离x，r₂可大于r₁，且x可大于

在一些实施例中，载体结构可具有环状形状，所述至少三个位置可包含第一组三个位置，且第一组三个位置中的位置可围绕载体结构彼此间隔开。

在一些实施例中，所述至少三个位置可进一步包含第二组三个位置，且第二组三个位置中的位置可围绕载体结构彼此间隔开且与第一组三个位置中的位置间隔开。

在一些实施例中，第一组三个位置和第二组三个位置中的位置可围绕共同中心点布置，第一组三个位置中的位置可布置成使得：a)延伸穿过第一组三个位置中的位置且穿过共同中心点的第一参考轴线与第一参考点相交，且b)第一参考点和第一组三个位置中的其它两个位置中的每一个之间的距离相等，且第二组三个位置中的位置可布置成使得a)延伸穿过第二组三个位置中的位置且穿过共同中心点的垂直于第一参考轴线的第二参考轴线与第二参考点相交，且b)第二参考点和第二组三个位置中的其它两个位置中的每一个之间的距离相等。

在一些实施例中，第一光学特性可包含浅色材料，且第二光学特性可包含深色材料。

在一些实施例中，第一光学特性可包含白色材料，且第二光学特性可包含黑色材料。

根据一些实施例，一种设备包含载体结构，其经设定大小以放置在半导体加工腔室内使得载体结构上的至少三个位置插入于半导体加工腔室的基座和安置于基座上方的喷淋头之间。所述至少三个位置中的每一个具有相应第一组件，所述相应第一组件具有相应接触表面和相应第一参考表面。每一第一组件的接触表面和参考表面彼此平行。第一组件中的每一个通过相应第一挠曲结构和相应第二挠曲结构与载体结构连接，所述挠曲结构各自在第一端处与载体结构枢接且在与第一端相对的第二端处与相应第一组件枢接。与每一第一组件枢接的第一挠曲结构和第二挠曲结构被配置成约束所述第一组件的移动，使得其接触表面在第一组件从相对于载体结构的第一位置移动到相对于载体结构的第二位置期间不会经历角定向的相当大的改变。每一第一组件的第一挠曲结构和第二挠曲结构中的至少一个包含第一触发结构，所述第一触发结构被配置成当所述第一组件处于相对于载体结构的第一位置中时突出超出载体结构的底部表面，且进一步被配置成当所述第一组件处于相对于载体结构的第二位置中时与同载体结构的底部表面重合的平面重合但不通过所述平面。

在一些实施例中，所述设备可进一步包含一个或多个第二参考表面，所述第二参考表面在空间上相对于载体结构固定且经定位使得当第一组件处于第二配置时，当沿着平行于所述一个或多个第二参考表面的方向检视时，第一参考表面和所述一个或多个第二参考表面之间的间隙可见。

在一些实施例中，所述至少三个位置中的每一个可具有拥有相应第二参考表面的相应第二组件，所述第二组件中的每一个可通过第三挠曲结构和第四挠曲结构与载体结构连接，所述挠曲结构各自在第一端处与载体结构枢接且在与第一端相对的第二端处与相应第二组件枢接，与每一第二组件枢接的第三挠曲结构和第四挠曲结构可被配置成约束所述第二组件的移动，使得其第二参考表面在第二组件从相对于载体结构的第三位置移动到相对于载体结构的第四位置期间不会经历角定向的相当大的改变，每一第二组件的第三挠曲结构和第四挠曲结构中的至少一个可包含第二触发结构，所述第二触发结构被配置成当所述第二组件处于相对于载体结构的第三位置时突出超出载体结构的底部表面，且可进一步被配置成当所述第二组件处于相对于载体结构的第四位置时与同载体结构的底部表面重合的平面重合但不通过所述平面，且当第一组件各自处于第二位置且第二组件各自处于第四位置时，第二组件可比第一组件的接触表面更接近载体结构。

附图说明

本文中所公开的各种实施方案在附图的各图中作为实例而非限制示出，附图中，相似参考标号指代类似元件。

图1描绘包含具有多个位置的载体结构的实例设备100。

图2描绘图1的设备、衬底支撑件和喷淋头的侧视示意图。

图3描绘图1的载体结构的一个位置处的第一组件和第二组件的放大横截面偏角视图。

图4A描绘具有处于第一位置的第一组件的图2的设备的一个位置的放大侧视图。

图4B描绘图4A的放大侧视图，但其中第一组件处于第二位置。

图5A描绘具有处于第一位置的第一组件的图3的设备的所述部分的放大横截面侧视图。

图5B描绘图5A的放大横截面侧视图，但其中第一组件处于第二位置。

图6描绘图3的位置的偏角分解视图。

图7A描绘第一组件、兼容部件和第二组件的侧视图。

图7B描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的前视图。

图7C描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的俯视图。

图7D描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的偏角视图。

图7E描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的仰视图。

图8描绘图1的载体结构的俯视图。

图9描绘具有四个加工站点的加工腔室。

图10A描绘另一实例设备的一个位置的侧视图。

图10B描绘不同配置中的图10A的设备的侧视图。

图10C描绘移动序列期间的图10A的设备。

图11A描绘第一组件和第二组件的侧视图的图像。

图11B描绘图11A的注释版本。

具体实施方式

在以下描述中，阐述许多特定细节以便提供对所呈现实施例的透彻理解。可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践所公开的实施例。在其它情况下，未详细地描述众所周知的工艺操作以免不必要地使所公开的实施例模糊不清。虽然将结合特定实施例描述所公开的实施例，但应理解，其并不希望限制所公开的实施例。

在本申请中，术语“半导体晶片”、“晶片”、“衬底”、“晶片衬底”和“部分制造的集成电路”可互换地使用。所属领域的一般技术人员将理解，术语“部分制造的集成电路”可以指代在其上集成电路制造的许多阶段中的任一个期间的硅晶片。半导体装置工业中使用的晶片或衬底通常具有200mm或300mm或450mm的直径。除半导体晶片外，可利用所公开的实施例的其它工件包含各种制品，例如印刷电路板、磁记录介质、磁记录传感器、反射镜、光学元件、微机械装置等。

引言和情境

对于许多半导体工艺，晶片和气体分布装置(例如喷淋头)之间的空间可能极大地影响晶片上执行的加工的许多方面。举例来说，此空间的大小和形状可影响从喷淋头到晶片的气流特性，例如气体流率和均一性，这可能影响晶片上气体的效应，例如吸附、沉积均一性或速率，或蚀刻速率。在其它例子中，此空间的大小和形状可影响晶片和加工腔室的其它组件之间的热传递，所述其它组件例如喷淋头或支撑衬底的衬底支撑件，例如基座或静电夹具(“ESC”)，这还可能影响晶片上执行的加工。此空间的大小和形状还可影响所述空间内生成的等离子体的方面，例如等离子体场密度和/或分布。本发明人确定，将合乎希望的是能够量化衬底和气体分布装置之间的空间或“间隙”的性质，例如如衬底被支撑的平面(下文中“衬底支撑平面”)和衬底上方的喷淋头(或气体分布装置)之间的距离所表示；衬底支撑平面和喷淋头之间的此间隙在本文中被称作“喷淋头-衬底间隙”或“间隙”。量化喷淋头-衬底间隙的性质可以允许必要时调整衬底的高度和/或喷淋头的定向以便实现喷淋头和衬底之间所要的相对定位和定向。例如，此间隙还可实际上决定喷淋头与喷淋头下方的例如衬底支撑件、衬底(如果存在)和载体结构等其它组件和特征之间的距离。

举例来说，在一些半导体加工工具中，喷淋头可通过调平支撑件与半导体加工工具连接，所述调平支撑件可个别地调整以便致使微调喷淋头相对于半导体加工腔室的定向和/或竖直位置。在此些系统中，举例来说，可能合乎需要的是，调整喷淋头的定向使得其底侧标称地平行于定位于下方的衬底。为了确定对此喷淋头作出什么调整以便实现此对准，首先必须确定喷淋头相对于衬底的调整前定向或对准实际上如何。

进一步合乎需要的是，在加工腔室处于操作温度下或操作温度范围内而非环境室温下的同时评估此空间。在高于环境室温(例如，约20℃)的温度下执行许多半导体加工操作，包含例如高于200℃、300℃、400℃、500℃或600℃的高温。这些高温下的热膨胀可能致使加工腔室内部的各个组件相比于处于非操作室温时变换位置和/或改变大小、形状或组件之间的距离，包含喷淋头-衬底间隙。举例来说，在室温下，喷淋头和衬底可具有特定对准和分隔距离，但在升高的操作温度下，它们可具有不同的对准和分隔距离，例如一个表面具有不同斜度、不同表面形状或不同分隔距离。因为这一点，环境室温下采取的测量可不同于这些较高操作温度下采取的测量，且使用此些室温测量值作为调整的基础可能导致在实际晶片加工操作期间喷淋头不相对于位于下方的衬底定位在所要位置中。

还期望提供间隙的非常准确的测量值，因为此较高准确性可产生较均一加工的晶片。加工腔室组件和条件可利用这些较高准确性测量较严密地控制和调整，这可以实现所要加工条件和结果，且减小晶片上的非均一性，包含减小站点到站点非均一性。

本发明人确定，例如使用定位在半导体加工腔室外部的相机/图像传感器以光学方式获得此些测量值将潜在地允许可靠地且准确地作出此些测量。此些成像传感器可经定位以便能够在半导体加工腔室处于升高的工艺级温度时经由半导体加工腔室壁中的视口观察半导体加工腔室内的各个点。举例来说，实现半导体加工腔室内的所要工艺级温度可涉及在半导体加工腔室内生成等离子体。使用成像传感器允许将所讨论的传感器定位在腔室外部，因此防止成像传感器被等离子体损坏。

设备

本公开的各方面涉及具有固定和可移动组件的设备，所述组件实现使用加工腔室外部的成像系统包含在高温下和低光条件下测量加工腔室中的喷淋头-衬底间隙的各种特性。所述设备可定位于加工腔室中，例如由其基座或ESC支撑，且可提供被配置成由定位在加工腔室外部的一个或多个成像传感器可见的参考和可移动测量表面。载体结构包含多个测量位置，其各自具有相对于载体结构固定的具有相应参考表面的参考组件(在本文中也被称为固定组件)，以及可相对于参考组件移动的具有相应测量表面的可移动组件。随着喷淋头和衬底支撑件移动成彼此接近且喷淋头-衬底间隙减小，可移动组件由喷淋头接触且相对于参考组件移动，借此实现相应参考表面和测量表面之间的相对移动。此相对移动可由衬底支撑件、喷淋头或这两者的移动引起。

可移动组件可由例如弹簧或挠曲结构等兼容部件支撑于第一位置中，所述兼容部件具有弹性性质，所述弹性性质被配置成支撑可移动组件，在力施加到可移动组件时变形，且在可移动组件上施加力以当力被移除时使其返回到第一位置。随着可移动组件相对于固定组件沿着轴线移动到不同位置，兼容部件抵着可移动组件施加力，从而推动可移动组件返回到第一位置。

可移动组件和固定组件的测量表面和参考表面之间的距离分别可由成像系统检测，且可结合其它信息(例如设备的尺寸和晶片支撑件的所报告高程)使用以确定可移动组件的位置处衬底和喷淋头之间的距离。通过获得多个(例如三个)此些测量值，有可能获得足以允许确定喷淋头的底侧相对于晶片支撑件的定向和位置的信息。在一些例子中，可移动组件和固定组件具有光学特性，所述光学特性具有彼此较高的光学对比度，例如黑色表面和白色表面。这些光学特性使得能够在包含低光的不同照明条件中检测这些表面。在一些实施方案中，可在加工腔室内生成惰性等离子体以提供光且生成用于实现工艺级温度的热量。此外，例如，所述设备可由能够承受高温和在高温下运行的材料制成，所述高温例如高于200℃、300℃、400℃、500℃或600℃。

图1描绘包含具有多个位置或测量位置的载体结构的实例设备100。每一位置具有第一组件和第二组件。在此实施方案中，载体结构102包含总共六个位置104，其中三个在圆圈104A到104C内识别。载体结构被配置成放置在半导体加工腔室内，使得位置104中的至少三个插入于衬底支撑件(例如基座)和气体分布装置(例如喷淋头)之间。举例来说，衬底支撑件可具有支撑件外径或周长，喷淋头可具有喷淋头外径或周长，且载体结构可经设定大小使得当其定位于衬底支撑件上时，位置104中的至少三个可定位在具有小于喷淋头外径和支撑件外径的直径的圆圈内且因此插入于衬底支撑件和喷淋头之间。

此在图2中示出，图2描绘图1的设备、衬底支撑件和喷淋头的侧视示意图。衬底支撑件206和喷淋头208表征地示出为矩形。如可见，载体结构102被配置成使得当其定位于衬底支撑件206上时，位置104中的至少三个插入于衬底支撑件206和喷淋头208之间。此可包含使位置104中的一个或多个与载体结构102的中心点207间隔小于衬底支撑件206的半径R1和喷淋头208的半径R2的径向距离210。

应注意，在此实例中，衬底支撑件206为用于在背侧晶片沉积加工腔室中使用的衬底支撑件。在此些系统中，衬底支撑件实际为第二喷淋头，其定位成使气体向上朝向衬底的底侧而不是向下朝向衬底的顶侧流动。衬底本身可由环结构支撑-所述环结构的形状例如类似于载体结构102-也就是说，继而通过可位于第二喷淋头的周长周围的多个立管209固持在第二喷淋头上方较高处。平面211在图2中展示以表示衬底被衬底支撑件206支撑的平面，即，衬底支撑平面。载体结构102可因此定位成使得其表示衬底支撑平面211。在此类配置中，衬底的底侧和紧接地位于衬底下方的衬底支撑件/第二喷淋头的表面之间将存在间隙，且衬底的顶侧和喷淋头208的底侧之间将存在另一间隙。因此，衬底支撑件的晶片支撑平面可实际升高到第二喷淋头的上表面上方。

举例来说，载体结构102可由可承受高温同时仍保持尺寸上稳定的材料制成，所述高温例如高于200℃、300℃、400℃、500℃或600℃。举例来说，所述材料可为陶瓷，例如氧化铝或类似的材料。

载体结构的每一位置104可包含第一组件和第二组件，其中第一组件可相对于第二组件移动。这些特征在图1和2中不完全可见但在图3中展示，图3描绘图1的载体结构的一个位置104处第一组件和第二组件的放大横截面偏角视图。此处，看见载体结构102、一个位置104、第一组件112和第二组件114的若干部分。示出的第一组件112和第二组件114两者的若干部分延伸穿过载体结构102且在载体结构102的底部表面113下方，借此允许当从侧部例如沿着水平方向检视载体结构时那些部分可见。在此些部分的表面由成像系统可见的情况下，可检测和测量第一组件112相对于第二组件114的移位或相对定位。

在一些实施方案中，第二组件114可遮蔽一些第一组件112，且随着第一组件112相对于第二组件移动，第一组件112被第二组件114遮蔽的量改变。图3中，第一组件112包含在轴线116上居中的轴杆118和头部120。第二组件114包含壁部分122和凸缘部分124。第二组件114的壁部分122和第一组件112的轴杆118延伸穿过载体结构102中的开口且在载体结构102的底部表面113下方，使得当沿着垂直于轴线116的方向检视载体结构时其两者均为可见的。第一组件112展示为由兼容部件115固持在第一位置中，使得轴杆118的一个部分126可由壁部分122遮蔽，且轴杆118的另一部分128延伸越过壁部分122且可以是可见的。

第一组件112可至少沿着轴线116相对于第二组件116移动，借此允许轴杆118的被壁部分122遮蔽的量随着第一组件112相对于第二组件114移动而改变。轴杆118被壁部分122遮蔽的程度的改变以图4A-5B示出。图4A描绘具有处于第一位置的第一组件的图2的设备的一个位置的放大侧视图。此处，视图沿着垂直于3中示出的轴线116和/或平行于衬底支撑件的晶片支撑平面的轴线。载体结构102连同头部120和第一组件112的轴杆118的区段128、轴线116，以及遮蔽第一组件112的一些轴杆118且不遮蔽第一组件112的轴杆118的其它区段128的第二组件114的壁部分122的可见部分130一起看到。

随着第一组件112相对于第二组件114移动，第一组件被第二组件114遮蔽的量改变，例如区段128的大小增加或减小。图4B描绘图4A的放大侧视图，但其中第一组件处于第二位置。此处，第一组件112处于相对于第二组件114及相对于载体结构102不同的第二位置中。第一组件112的移动沿着轴线116，且此处可见的第一组件112的区段128A大于图4A中的区段128。第一组件112被第二组件114阻挡的量因此已经在图4A和4B之间改变。第一组件112的可见部分连同对此可见部分的改变(例如图4A和4B中的区段128和128A)可由成像系统检测，所述成像系统用于测量加工腔室的各个方面，包含喷淋头和衬底支撑件之间的距离。

第一和第二组件的光学特性可经选择以增强两个组件之间的光学对比度，从而允许例如在由可在加工腔室内生成的等离子体照明期间在由成像系统在低光条件下拍摄的其图像中可靠地检测各个基准特征在第一和第二组件上的相对位置。在一些实施例中，此可包含具有第一光学特性的第一组件的外表面和具有第二光学特性的第二组件的外表面，所述光学特性使此些表面相对于彼此具有高光学对比度。在一些实施方案中，第一光学特性可由具有由例如白色材料等浅色材料制成的一个或多个外表面的第一组件提供，且第二光学特性可由具有由例如黑色材料等深色材料制成的一个或多个外表面的第二组件提供。如上所述，此高光学对比度可辅助在加工腔室内在低光条件中使第一和第二组件成像，包含同时生成惰性等离子体以产生一些光。确切地说，此高光学对比度可以允许较容易地在低光条件期间从所拍摄的第一组件和第二组件的图像确认第一组件未被第二组件掩蔽的量。

此外，第一和第二组件可类似于载体结构由被配置成承受高温的一种或多种材料制成，所述高温例如包含高于200℃、300℃、400℃、500℃或600℃。在一些实施例中，第一和第二组件可由陶瓷和/或石英材料制成，例如第一组件可由Heraeus

100，不透明高纯度白色石英制成，且第二组件可由Heraeus

100，不透明高纯度黑色石英制成。也可以使用在上文所论述的热环境中提供类似的高对比度光学特性和稳定性的其它材料。

返回参看图3，第一组件112可至少沿着轴线116相对于第二组件116移动。第一组件112的可移动性至少部分由支撑第一组件112的兼容部件115实现。在无外部力作用于第一组件112的情况下(重力和/或由载体结构102和/或第二组件114施加在第一组件112上的力除外)，兼容部件115被配置成在第一位置中支撑第一组件112，如图3中所描绘。兼容部件115的此支撑可在设备100定向成使得第一组件112的头部120位于轴杆118正上方时提供，如图3中进一步描绘。例如弹簧或挠曲件等兼容部件115可具有在第一组件112上施加一个或多个力的弹性性质。所述一个或多个力可将第一组件112固持和支撑在第一位置中，且可在第一组件112移动离开第一位置时致使第一组件112返回到第一位置，且接着移除致使此移动的额外力。所述一个或多个力可在平行于轴线116的至少一方向中施加。

第一和第二组件之间的相对移动的额外图示在图5A和5B的横截面图中看到。类似于图4A和4B，图5A和5B沿着垂直于3中示出的轴线116和/或平行于衬底支撑件的晶片支撑平面的轴线检视。图5A描绘具有处于第一位置的第一组件的图3的设备的所述部分的放大横截面侧视图。第一组件112由兼容部件115支撑，其中头部120在第一组件的轴杆118上方。轴杆118的区段128不受第二组件114的壁部分122阻挡，且轴杆118的区段130受壁部分122阻挡。还看到兼容部件115由载体结构102支撑。第一组件112的头部120描绘为与表面132接触，所述表面可表示形成间隙的上表面的喷淋头或气体分布装置。

图5B描绘图5A的放大横截面侧视图，但其中第一组件处于第二位置。此处，第一组件112已相对于第二组件114移动到第二位置，使得轴杆118的更多部分可见；此识别为128B，类似于图4B中。第一组件112已在图5A和5B中示出的第一和第二位置之间被阻挡的量已改变。类似于上文，图5A和5B中的可见区段128和128A及其不同大小可由成像系统检测，且所述成像系统可用于测量加工腔室的各个方面，包含喷淋头和衬底支撑件之间的距离。兼容部件115还在变形、拉伸或延伸状态中看到，其可抵着第一组件施加所述一个或多个力以使其返回到图5A的第一位置。这些力中的至少一个可具有平行于轴线116的定向分量以使第一组件移动回到图5A的第一位置。

如本文中所指出，第一组件112的移动可表征为其相对于第二组件114的相对移动。此相对移动可由载体结构102(其可由在上面放置载体结构102的衬底支撑件的移动引起)、表面132(例如，喷淋头)或这两者的移动引起。在一些实施方案中，第一组件112可保持固定，而载体结构102和第二组件114在空间中例如相对于加工腔室的底部竖直地移动。举例来说，载体结构102可放置在基座上，且基座可竖直地向上移动。在某一点处，第一组件112接触基座上方的固定喷淋头(例如，表面132)，且基座继续向上移动借此致使载体结构102和第二组件114在空间中向上竖直地移动，同时第一组件112保持固定。

在另一实施方案中，第一组件112可通过例如喷淋头(例如，表面132)等结构在空间中移动，同时载体结构102和第二组件114保持固定。举例来说，载体结构102可放置在基座上在喷淋头(例如，表面132)下方，且喷淋头可向下竖直地移动。在某一点处，喷淋头接触第一组件112且继续向下移动且借此使第一组件112向下移动，同时载体结构102和第二组件114保持固定。在其它实施方案中，基座和喷淋头两者可移动且借此在空间中移动第一组件112和第二组件114两者。

举例来说，当每一第一组件112不在经历外部负载(例如，通过被推动成接触喷淋头208的底侧)时延伸超出相应第二组件114的所述第一组件的量可以是已知量(A)。类似地，每一第一组件在此些条件下在例如载体结构102的最上表面上方延伸的量也可为已知量(B)。因此，当载体结构102例如升高使得致使多个第一组件112接触表面132时，接触表面132的每一第一组件112将相对于载体结构102向下移位某一较小量，借此致使每一第一组件112延伸超出相应第二组件114的量改变。使用此信息，可通过从接触表面132之前所述第一组件延伸超出载体结构的最上表面的量(B)减去所述位置处的第一组件112延伸超出相应第二组件114的量(A)的改变(例如，A'-A)来容易地确定具有第一组件的每一位置处表面132和例如载体结构102的最上表面之间的间隙距离(D)。

例如从经历测量的每一位置确定的不同距离D可例如提供信息，所述信息允许确定至少形成于喷淋头的底侧和载体结构的顶部之间的角度。举例来说，载体结构可充当将通常存在且在晶片加工操作期间由在某种程度上类似的载体结构支撑的衬底的代理(但此载体结构将很可能省略第一/第二组件和相关联特征/硬件)。举例来说，如果距离D全部相同，则可确定喷淋头的底侧平行于载体结构的顶部表面。然而，如果距离D中的一个或多个不同于其它距离D，则那些距离D：a)指示喷淋头的底侧不平行于载体结构的顶部表面，以及b)可用于确定需要对喷淋头作出多少调整以便使喷淋头的底侧平行于载体结构的顶部表面。

举例来说，如果第一组件定位于载体结构上的位置经定位以便各自处于相应喷淋头调整点下方，例如可旋转以向上或向下移动连接到其上的喷淋头的部分的螺纹联接件下方，则每一此调整点可经调整以便向上或向下移动喷淋头的所述部分使得距离D全部均等。

此外，腔室内的喷淋头的绝对位置还可以某种程度上类似的方式确定。举例来说，载体结构的顶部表面相对于相对于加工腔室固定的坐标系的位置可以是已知量，例如载体结构的顶部表面相对于坐标系的位置可对于晶片支撑件的特定高度设置是已知的，且载体结构的顶部表面的后续位置可通过补偿晶片支撑件相对于所述初始高度设置的任何竖直移位来确定。晶片支撑件可接着在两个位置之间移动-第一位置，其中第一组件均不与表面132接触；以及第二位置，其中所要数目的第一组件(通常，所有的第一组件)已经接触表面132且已经相对于载体结构向下移位某一量。可接着通过从B减去量(A'-A)且接着将结果加到第二位置中载体结构的顶部表面的竖直位置来确定喷淋头(例如表面132)相对于腔室坐标系的竖直位置。

当然，将理解，可针对给定载体结构和/或晶片支撑件的任何特定的选定参考表面作出类似确定；以上实例仅借助于阐释而提供且并不希望是限制性的。

除上文所论述的功能性外，所述设备还可具有特定几何结构，所述特定几何结构可以允许第一组件相对于载体结构的有限自由移动范围，同时约束此移动使得在正常使用期间防止第一组件和第二组件潜在地从载体结构脱落。

举例来说，在一些实施方案中，载体结构102可具有每一位置处的界面特征。返回参看图3，界面特征包含各种表面且以识别符136来识别。界面特征136还在图6中展示，图6描绘图3的位置的偏角分解视图；图6中的界面特征136用虚线椭圆圈起来。在这些图中，界面特征136具有以双向箭头138(图6包含两个双向箭头)识别的开口。第二组件114的壁部分122经设定大小和定位以便经由界面特征136的开口138突出，且使得第二组件114的凸缘部分124与界面特征136的第一表面140(图6中用阴影突显)接触。此外，可至少部分由第二组件114的表面144(例如半圆柱形表面)和载体结构102的第二表面146(例如类似的半圆柱形表面)(图6中用深色阴影突显)形成由另一双向箭头识别的孔隙142。第一组件112的轴杆118可通过此孔隙142，如图3中所见。在一些实施方案中，如本文所描述，由兼容部件115提供的支撑还可使得轴杆118从载体结构102突出达到比凸缘部分124在所述位置处与界面特征136的第一表面140接触时所述位置处第二组件114的壁部分122更大的程度。

为了进一步说明，图5B更清晰地描绘这些方面中的一些方面。举例来说，看见界面特征136和开口138，其中第二组件114的壁部分122经设定大小和定位以便经由开口138突出。并且，第二组件114的凸缘部分124进一步示出为接触界面特征136的第一表面140。还看见至少部分由第二组件114的表面144和载体结构102的第二表面146形成的孔隙142。第一组件112的轴杆118通过此孔隙142。

如上文所提及，第一组件114可以是具有头部120和轴杆118的销。在一些实施方案中，所述头部在垂直于所述销的中心轴线的第一平面中的横截面面积可大于在垂直于所述销的中心轴线的第二平面中所述销的轴杆的横截面面积。参看图5A，沿着垂直于轴线116的轴线检视图5A，所述轴线可视为第一组件112的中心轴线和/或第一组件112的移动轴线，头部120具有比轴杆118的横截面面积(由双向箭头150表示)更大的横截面面积(由双向箭头148表示)。

在一些实施方案中，每一界面特征的开口和第二组件的壁部分可经整形和设定大小使得当所述第二组件的凸缘部分与所述界面特征的第一表面接触时，大体上防止第二组件相对于载体结构横向地移动，例如不超过±1mm或±2mm。举例来说，如图3和5B中所示出，界面特征136的开口138和第二组件114的壁部分122经整形和设定大小使得当第二组件114的凸缘部分124与界面特征136的第一表面140接触时，例如在垂直于轴线116的一个或多个方向上大体上防止第二组件114相对于载体结构102横向地移动。举例来说，开口138和壁部分122可均具有半圆形形状，其中壁部分122具有外部半圆形表面，其具有与限定开口138的一部分的半圆形表面大体相同的半径。界面特征136的第三表面151可防止第二组件114横向移动。

现将使用图7A到7E论述和示出兼容部件、第一组件和第二组件的额外特征，图7A到7E描绘这些元件的不同视图。图7A描绘第一组件、兼容部件和第二组件的侧视图，且图7B描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的前视图。第一组件112、第二部件114和兼容部件115经识别，且未在图7A-7E中截取横截面图或切口。第一组件112的头部120和轴杆118还连同第二组件114的壁部分122和凸缘部分124一起标记。

在一些例子中，第一组件和第二组件的轴杆可被配置成允许第一组件沿着轴线相对于第二组件移动。在一些此类实施方案中，参看图7B的图示，第一组件的轴杆118可具有拥有第一半径r₁的第一轴杆部分162和拥有第二半径r₂的第二轴杆部分164。第二组件114的壁部分122可具有最外表面166，所述最外表面在从所述壁部分的环形扇区形横截面的中心点162(或116)朝外辐射的方向上在所述位置处相对于朝向壁部分的开口的表面偏移距离x。此外，在一些此类例子中，r₂大于r₁且x大于

此配置可使得一旦第二组件沿着轴线116移动，壁部分就径向朝外移位，使得凸缘部分124与载体结构102的对向表面隔开，借此允许轴杆径向朝外移动较小量以沿着轴线116相对于壁部分移走和移动。

兼容部件可以各种方式配置以支撑第一组件且响应于施加到第一组件上的力而移动。兼容部件可以是弹簧或挠曲结构，其被配置成在高温下弹性地变形且返回到其原始位置，所述高温例如包含高于200℃、300℃、400℃、500℃或600℃。在一些实施例中，兼容部件可由例如镍合金制成，例如

或

高温合金，或铝-氧化铝基质复合物。

在一些实施方案中，兼容部件可具有外环、内环，以及在外环和内环之间延伸的一个或多个挠曲元件。在一些此类例子中，兼容部件可具有多个挠曲元件的圆形阵列，每一挠曲元件沿着螺旋路径从外环延伸到内环。在图7C中，图7C描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的俯视图，第一组件112的头部120可见，且兼容部件115包含外环152和内环154，其被头部120覆盖但用虚线表示；内环在图7D中可见。兼容部件115包含三个挠曲元件156A到156C，其各自遵循外环152和内环154之间的螺旋路径，其中挠曲元件156A以阴影示出。

图7D描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的偏角视图。此处，看见这些组件的下侧，其中兼容部件115和其三个挠曲元件156A-156B横跨在外环152和内环154之间。还示出第二组件114的壁部分122和凸缘部分124。在一些实施例中，如下文论述的图7D和7E中所展示，壁部分122可具有垂直于第一组件112的中心轴线116的平面中的环形扇区形横截面158。第二组件114的凸缘部分124还可具有一个或多个弓形最外表面，其中两个标记为160A和160B，每一弓形最外表面具有中心点，标记为162的“X”，其与壁部分122的环形扇区形横截面158的中心点162同心。还看到，轴线116也延伸穿过中心点162。

图7E描绘图7A的第一组件、兼容部件和第二组件的仰视图。进一步示出垂直于第一组件112的中心轴线116的平面中的壁部分122的环形扇区形横截面158；此横截面158的轮廓和壁部分122以粗体线描绘。第二组件114的凸缘部分124的两个弓形最外表面160A和160B也展示为具有中心点162，其与壁部分122的环形扇区形横截面158的中心点162以及与轴线116同心。

现将论述载体结构的额外特征。返回参看图1，在一些实施例中，载体结构可以是环状形状，且图8描绘图1的载体结构的俯视图。载体结构可包含至少三个位置，且图8描绘位于虚线矩形内的三个位置804A、804B和804C。看到这些位置中的每一个围绕载体结构102彼此间隔开。在一些例子中，这些位置相等地或大体上相等地围绕载体结构102间隔，例如围绕载体结构102彼此间隔开约120°或大致120°，例如120°±10°。

在一些实施方案中，载体结构可具有多组位置。举例来说，载体结构的位置可具有沿着载体结构彼此间隔开的第一组位置和第二组位置。如图8中所示出，三个位置804A-C分别包含第一组位置868A-C和第二组位置870A-C。位置804A包含第一组位置中的一个868A和第二组位置中的一个870A；位置804B和804C类似地布置。第一组位置868A-C和第二组位置870A-C中的每一个包含如上文所描述的第一组件、第二组件和兼容部件。在一些实施例中，第一组位置868A-C围绕载体结构102彼此相等地间隔开，或大体上间隔开，例如围绕载体结构102间隔约120°；第二组位置870A-C围绕载体结构102彼此相等地间隔开，或大体上间隔开，例如围绕载体结构102间隔约120°。

在一些实施例中，第一组三个位置870A-C和第二组三个位置868A-C的位置围绕载体结构802的共同中心点872布置。第一组三个位置868A-C中的位置可布置成使得延伸穿过第一组三个位置868A-C中的位置868A并穿过共同中心点872的第一参考轴线874与第一参考点876相交，且第一参考点876与分别第一组三个位置868A-C中的其它两个位置868B和868C中的每一个之间的距离878B和878C相等或大体上相等。类似地，第二组三个位置870A-C中的位置被布置成使得延伸穿过第二组三个位置870A-C中的位置并穿过共同中心点872的垂直于第一参考轴线872的第二参考轴线880与第二参考点882相交，且第二参考点882与第二组三个位置870A-C中的其它两个位置870A和870B中的每一个之间的距离884B和884C相等或大体上相等。

如上文所提供的设备使相机系统能够在可向多站点加工腔室(例如四站点加工腔室)中窥探的不同视口之间到处移动，以便能够当定位于腔室内不同站点处时获得设备的图像信息，借此允许确定那些站点处淋浴头的对准和/或竖直定位，如早先所论述。可取决于成像系统正穿过哪一视口成像以及设备定位于哪一站点处而使不同组的位置成像。举例来说，具有多个成像传感器的成像系统可定位于加工腔室外部的单个位置处，且本文中所描述的设备用于提供可由成像系统的成像传感器同时检测到的可检视表面。所述设备可放置在腔室内使得具有第一和第二组件的位置可由成像系统同时检视。

图9描绘具有四个加工站点的加工腔室。在此实例中，腔室988包含加工站点190A-D(虚线圆内)，其中站点190A包含如本文所描述的设备100。在一些实施方案中，腔室988可具有晶片传递单元，例如转盘或分度器，其可旋转且借此在站点间传递晶片(或设备)。在一些此类实施例中，可通过将单个设备100定位在一个站点190A处的衬底支撑件中的一个上且接着在每一站点990A-D之间传递而不从衬底支撑件将其移除，来使用所述单个设备100。在这些实施方案中，设备100提供能够由定位在腔室988外部位置996A处的所述一个或多个成像传感器(例如三个成像传感器992)检测的可见表面。此配置可包含定位载体结构的位置和相应组件，使得在所述站点中的每一个处向设备上的至少三个位置提供到三个成像传感器中的每一个的视线。举例来说，如对于站点990A所见，每一成像传感器分别具有到设备100上的位置104A-C的视线994A-C。

如果设备102A通过旋转转盘或分度器而移动到另一站点，例如移动到站点990C，则设备100可相对于腔室在与站点990A处不同的定向下定位于站点990C处。站点190B-D包含虚线设备，指示当设备100可移动到这些站点中的每一个时设备100的潜在定位。尽管存在站点990C处的不同定向，重定位的设备100仍向位于位置996C处的成像传感器提供视线994D-F。在所描绘的实例中，这些视线是到设备100上的与站点990A处使用的位置不同的位置。举例来说，视线994D-F分别导向设备100上的不同于还在站点990C处标记的位置104A-C的位置104D-F。虚线同心环999示出随着设备在转盘或分度器上在站点990A-D之间传递设备上的位置可采取的路径。如可见，当成像传感器定位于位置996A-D中的任一个处时，成像传感器具有到相应站点处设备上的至少三个位置的视线。腔室988可包含允许成像传感器检视腔室内部的视口995A-D。腔室还可具有用于单个站点的多个视口，例如站点990B包含视口995B1和995B2，所述视口使位置996B1和996B2处的成像传感器能够具有到站点990B的视线。

额外设备

虽然以上论述针对一种用于在背侧沉积(或蚀刻)加工系统中使用的设备，但其它设备可用于前侧沉积或蚀刻加工系统。

举例来说，在另一实施例中，所述设备可具有载体结构和多个位置，所述多个位置各自具有第一组件，所述第一组件具有参考表面和接触表面，且利用枢接到第一组件和载体结构的两个挠曲结构连接到载体结构。所述设备被配置成允许第一组件从第一位置升高到载体结构上方的第二位置。接触表面可由设备上方的喷淋头接触以致使第一组件相对于载体结构向下移动且使挠曲结构弯曲或挠曲。类似于上文，可测量此第一组件相对于设备上的第一组件下方的已知表面的相对移位。此已知表面可在载体结构上或可在第二组件上，所述第二组件还包含两个挠曲结构，所述挠曲结构枢接到此第二组件和载体结构，且被配置成升高到载体结构上方但第一组件下方的经升高固定-但已知-位置中。

图10A描绘另一实例设备的一个位置的侧视图。此设备10100包含载体结构10102和至少三个位置(展示其中的仅一个)，其中每一位置具有拥有接触表面10106和平行于接触表面10106的参考表面10108的第一组件10104、第一挠曲结构10110，以及第二挠曲结构10112。第一组件10104通过枢接到载体结构10102和第一组件10104两者的第一挠曲结构10110和第二挠曲结构10112连接到载体结构10102。第一挠曲结构10110在枢轴10114A处连接到载体结构10102且在枢轴10114B处连接到第一组件10104，且第二挠曲结构10112在枢轴10114C处连接到载体结构10102且在枢轴10114D处连接到第一组件10104。枢轴和挠曲结构的此配置实际上提供四杆连杆，所述四杆连杆约束第一组件10104的移动，使得接触表面10106在第一组件10104从相对于载体结构的第一位置移动到相对于载体结构的第二位置期间不会经历角定向(例如，比如围绕枢轴10114B或10114D)的相当大的改变。在图10A中，第一组件10104展示于第二位置中。

所述设备还可包含触发结构，所述触发结构被配置成当设备放置在衬底支撑件上时致使第一组件移动到第二位置。所述触发结构可连接到挠曲结构中的至少一个且在载体结构的底部表面下方突出。当载体结构放置在衬底支撑件上时，触发结构接触衬底支撑件且由衬底支撑件响应于来自载体结构的重量的向下的力而向上推动，这继而致使挠曲结构和第一组件从第一位置移动到第二位置。在此移动期间，挠曲结构约束第一组件的移动，使得接触表面不会经历角定向的相当大的改变。在图10A中，设备10100包含连接到第二挠曲结构10112的触发结构10116。

在图10B中，图10B描绘不同配置中的图10A的设备的侧视图，第一组件10104在第一位置中，且触发结构10116被配置成当第一组件10104处于此第一位置时在载体结构10102的底部表面10118下方突出。当载体结构10102放置在衬底支撑件上时，触发结构10116由衬底支撑件接触且所述衬底支撑件致使所述触发结构移动，此时载体结构倚靠在衬底支撑件上；这致使第二挠曲结构10112移动且围绕枢轴10114C(如由虚线箭头所指示)旋转，且致使第一组件10104从第一位置(图10B中)移动到第二位置(图10A中)。

设备10100可实现以各种方式进行喷淋头和基座之间的距离的一个或多个检测和测量。举例来说，第一组件相对于载体结构上的已知表面的移动和移位可由例如经由视口向其中使用设备10100的腔室中窥探的成像系统中的一个或多个成像传感器检测。图10C描绘移动序列期间的图10A的设备。此处，第一组件10104的接触表面10106被配置成由喷淋头(或衬底支撑件上方的其它表面)接触且相对于载体结构10102移动。可通过移动喷淋头、衬底支撑件或这两者来引起此移动。

随着致使第一组件10104相对于载体结构10102移动，致使第一挠曲结构10110和第二挠曲结构10112挠曲和/或围绕其相应枢轴中的一个或多个旋转以便允许第一组件10104移动并且还约束第一组件10104，使得其接触表面10106在此移动期间不会经历角定向的相当大的改变。这些组件的移动用虚线示出，展示经挠曲的第一挠曲结构10110A和经挠曲的第二挠曲结构10112A，以及经移动的第一组件10104A。在第一组件10104的此移动之前、期间和/或之后，参考表面10208可由所述一个或多个成像传感器检测以便测量间隙的方面。

在一些实施例中，第一组件可不完全移动到第二位置中，而是可致使第一组件从第一位置移动到图3中展示的降低位置中。举例来说，喷淋头可接近衬底支撑件定位，使得当设备定位于衬底支撑件上时，第一组件无法升高到第二位置。实际上，第一组件升高且由喷淋头接触，从而约束第一组件的移动且致使第一组件和其挠曲结构类似于图3中的项目10104A、10112A和10114A定位。

在一些实施例中，所述设备可包含一个或多个第二参考表面，所述第二参考表面在空间上相对于载体结构固定且经定位使得当第一组件处于第二配置时，当沿着平行于所述一个或多个第二参考表面的方向检视时第一参考表面和所述一个或多个第二参考表面之间的分离间隙可见。在一些实施例中，所述一个或多个第二参考表面可在载体结构本身上。在一些实施例中，所述一个或多个第二参考表面可设置于第二组件上，所述第二组件也可具有类似于第一组件的挠曲结构和触发结构。

返回参看图10A，设备10100包含第二组件10120，所述第二组件具有第二参考表面10122且通过第三挠曲结构10124和第四挠曲结构10126连接到载体结构10102，所述挠曲结构各自枢转接到第二组件10120和载体结构10102。第三挠曲结构10124在枢轴10128B处连接到第二组件10120且在枢轴10128A处连接到载体结构10102；第四挠曲结构10126在枢轴10128D处连接到第二组件10120且在枢轴10128C处连接到载体结构10102。类似于上文，第三挠曲结构10124和第四挠曲结构10126被配置成约束第二组件10120的移动，使得其第二参考表面10122在第二组件10120从相对于载体结构10102的第三位置(如图10B中所示出)移动到相对于载体结构10102的第四位置(如图10A中所示出)期间不会经历角定向的相当大的改变。

同样类似于上文，另一触发结构10130连接到第四挠曲结构10126且与触发结构10116相同地配置。举例来说，当载体结构放置在衬底支撑件上时，触发结构10116致使第二组件10120从第三位置(如图10B中所展示)移动到第四位置(如图10A中所展示)。此外，如图10A中所见，当第一组件10104处于第二位置且第二组件10120处于第四位置时，第二组件10120可比第一组件10104的接触表面10106更接近载体结构10102。

返回参看图10C，一旦已致使第一组件10104相对于可在载体结构10102上或第二组件10120上的已知参考表面移动，就可由所述一个或多个成像传感器检测和测量第一组件10104上的参考表面10108相对于此已知表面的相对移位。这可实现当第一组件10102在第一位置中时测量第一组件10102的参考表面10108和第二组件10120的第二参考表面10122之间的距离D1，且当第一组件10102已相对于载体结构10102移动时测量其它距离(例如D2)。

如同设备100，设备10100的载体结构10102经设定大小以放置在半导体加工腔室内，使得载体结构上的至少三个位置插入于半导体加工腔室的基座和安置于基座上方的喷淋头之间。此外，设备10100的元件被配置成承受上文提供的高温且在所述高温下操作，举例来说，所述高温例如高于200℃、300℃、400℃、500℃或600℃。

结果

图11A和11B描绘第一组件和第二组件的两个图像和一个数据曲线。图11A描绘第一组件和第二组件的部分的侧视图的图像。图11A中，较浅阴影区域为第一组件的轴杆1118和第一组件的可检视区段1128，且此区段1128上方的较深阴影为第二组件的可检视区段，标记为壁部分1122。图11B描绘图11A中所关注的材料的成功的计算机视觉边缘检测，其中顶部点线11140指示第二组件的底部边缘(还在图4A中标记)，且底部点线1142指示第一组件的底部边缘(还在图4A中标记)。可能显而易见，第一和第二组件(或第一组件的端部)之间的转变相对难以辨别，这是归因于腔室内的等离子体所提供的低照明等级；为第一和第二组件使用高光学对比度材料允许即使在暗淡的照明条件下仍可检测此些转变。

应理解，本文中例如(a)、(b)、(c)、…等序数指示的使用仅出于组织目的，且不希望传达与每一序数指示相关联的项目的任何特定序列或重要性。举例来说，“(a)获得关于速度的信息和(b)获得关于位置的信息”将包含在获得关于速度的信息之前获得关于位置的信息，在获得关于位置的信息之前获得关于速度的信息，以及与获得关于速度的信息同时获得关于位置的信息。尽管如此，仍可能存在其中与序数指示相关联的一些项目可本质上需要特定序列的例项，例如，“(a)获得关于速度的信息，(b)基于关于速度的信息确定第一加速度，以及(c)获得关于位置的信息”；在此实例中，(a)将需要待执行(b)，因为(b)依赖于(a)-(c)中获得的信息，然而可在(a)或(b)中的任一个之前或之后执行。

所属领域的技术人员可容易地显而易见对本公开中所描述的实施方案的各种修改，且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中所定义的一般原理可应用于其它实施方案。因此，权利要求书并不希望限于本文中所展示的实施方案，而是应被赋予与本公开、本文所公开的原理及新颖特征相一致的最广范围。

在本说明书中在单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可在单个实施方案中组合地实施。与此相反，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以分开地或以任何适合的子组合的形式在多个实施方案中实施。此外，尽管特征在上文可以被描述为以某些组合起作用乃至最初如此要求，但是在一些情况下可以从组合中去除要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。

类似地，尽管在图式中以特定次序描绘了操作，但这不应被理解为要求按照所展示的特定次序或按照循序次序来执行此些操作，或者要求执行所有所示出的操作，以实现期望的结果。此外，图式可能以流程图形式示意性地描绘一个以上实例过程。然而，可将未描绘的其它操作并入于示意性示出的实例过程中。举例来说，可在所示出的操作中的任一个之前、之后、与之同时或在其之间执行一个或多个额外操作。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上文描述的实施方案中的各个系统组件的分离不应被理解为在所有实施方案中都需要这种分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以在单个软件产品中集成在一起或者被封装到多个软件产品中。此外，其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，可以以不同的次序执行权利要求书中陈述的动作，并且所述动作仍实现期望的结果。

除非另外规定，否则本文的术语“大体上”意味着在所参考值的5％内。举例来说，大体上垂直意味着在平行的+/-5％内。本文中可使用术语“大体上”来指示虽然可能希望测量值和关系的确切性，但由于制造缺陷和容限的缘故，并不始终实现或可实现确切性。举例来说，可能希望制造两个单独的特征以具有相同大小(例如，两个孔)，但由于各种制造缺陷的缘故，这些特征可接近相同大小，但不确切地为相同大小。

Claims (16)

1.一种设备，其包括：

载体结构，其经设定大小以放置在半导体加工腔室内，使得所述载体结构上的至少三个位置插入于所述半导体加工腔室的基座和安置于所述基座上方的喷淋头之间，其中：

所述至少三个位置中的每一个具有相应第一组件和相应第二组件，

每一位置处的所述第一组件能够至少沿着第一轴线相对于所述位置处的所述第二组件以及相对于所述载体结构移动，

每一位置处的所述第一组件在至少一个方向上由至少一个相应兼容部件相对于所述载体结构支撑，所述兼容部件被配置成将偏置力施加到所述第一组件，所述偏置力将所述第一组件推动到相对于所述载体结构的相应第一位置中，

所述第一组件的外表面具有第一光学特性，且所述第二组件的外表面具有第二光学特性，

所述第一光学特性和所述第二光学特性相对于彼此具有高光学对比度，且

每一位置处的所述第一组件和所述第二组件被布置成使得当所述第一组件相对于所述载体结构沿着所述第一轴线移动时，当沿着垂直于所述第一轴线的轴线检视时所述第一组件被所述第二组件遮蔽的量改变。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述载体结构具有每一位置处的相应界面特征，

每一界面特征具有相应开口，

每一第一组件是沿着中心轴线布置的具有头部和轴杆的销，

每一销的所述头部在垂直于所述销的所述中心轴线的第一平面中的横截面面积大于在垂直于所述销的所述中心轴线的第二平面中所述销的所述轴杆的横截面面积，

每一第二组件具有相应壁部分和相应凸缘部分，

每一第二组件的所述壁部分经设定大小和定位以便在具有所述第二组件的所述位置处通过所述界面特征的所述开口突出，且使得所述第二组件的所述凸缘部分与所述界面特征的第一表面接触，且

每一位置处的所述销的所述轴杆通过至少部分由所述位置处所述第二组件的表面和所述位置处所述载体结构的第二表面形成的孔隙。

3.根据权利要求2所述的设备，其中每一位置处的所述至少一个兼容部件是弹簧，至少当所述设备定向成使得所述销的所述头部位于所述销的所述轴杆正上方时，所述弹簧在所述位置处支撑所述销。

4.根据权利要求3所述的设备，其中至少当所述设备定向成使得所述销的所述头部位于所述销的所述轴杆正上方且使得所述销的所述轴杆从所述载体结构突出达到比所述第二组件的所述凸缘部分在所述位置处与所述界面特征的所述第一表面接触时所述位置处所述第二组件的所述壁部分更大的程度时，每一位置处的所述弹簧在所述位置处支撑所述销。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的设备，其中每一弹簧具有外环、内环，以及多个挠曲元件的圆形阵列，每一挠曲元件沿着螺旋路径从所述外环延伸到所述内环。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其中每一界面特征的所述开口和穿过其中突出的所述第二组件的所述壁部分经整形和设定大小使得当所述第二组件的所述凸缘部分与所述界面特征的所述第一表面接触时，大体上防止所述第二组件相对于所述载体结构横向地移动。

7.根据权利要求6所述的设备，其中：

每一第二组件的所述壁部分具有垂直于所述销的所述中心轴线的平面中的环形扇区形横截面，且

每一第二组件的所述凸缘部分具有一个或多个弓形最外表面，每一弓形最外表面具有中心点，所述中心点与所述第二组件的所述壁部分的所述环形扇区形横截面的中心点同心。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，对于每一位置：

所述位置的所述销的所述轴杆具有拥有第一半径r₁的第一轴杆部分和拥有第二半径r₂的第二轴杆部分，

所述位置的所述第二组件的所述壁部分具有最外表面，所述最外表面在从所述壁部分的所述环形扇区形横截面的所述中心点朝外辐射的方向上相对于所述位置处朝向所述壁部分的所述开口的表面偏移距离x，且

r₂>r₁且

9.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述载体结构具有环状形状，

所述至少三个位置包含第一组三个位置，且

所述第一组三个位置中的所述位置围绕所述载体结构彼此间隔开。

10.根据权利要求9所述的设备，其中：

所述至少三个位置进一步包含第二组三个位置，且

所述第二组三个位置中的所述位置围绕所述载体结构彼此间隔开且与所述第一组三个位置中的所述位置间隔开。

11.根据权利要求10所述的设备，其中：

所述第一组三个位置和所述第二组三个位置中的所述位置围绕共同中心点布置，

所述第一组三个位置中的所述位置被布置成使得：a)延伸穿过所述第一组三个位置中的位置且穿过所述共同中心点的第一参考轴线与第一参考点相交，且b)所述第一参考点与所述第一组三个位置中的其它两个位置中的每一个之间的距离相等，且

所述第二组三个位置中的所述位置被布置成使得：a)延伸穿过所述第二组三个位置中的位置且穿过所述共同中心点的垂直于所述第一参考轴线的第二参考轴线与第二参考点相交，且b)所述第二参考点与所述第二组三个位置中的其它两个位置中的每一个之间的距离相等。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其中所述第一光学特性包含浅色材料，且所述第二光学特性包含深色材料。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备，其中所述第一光学特性包含白色材料，且所述第二光学特性包含黑色材料。

14.一种设备，其包括：

载体结构，其经设定大小以放置在半导体加工腔室内，使得所述载体结构上的至少三个位置插入于所述半导体加工腔室的基座和安置于所述基座上方的喷淋头之间，其中：

所述至少三个位置中的每一个具有相应第一组件，所述相应第一组件具有相应接触表面和相应第一参考表面，

每一第一组件的所述接触表面和所述参考表面彼此平行，

所述第一组件中的每一个通过相应第一挠曲结构和相应第二挠曲结构与所述载体结构连接，所述挠曲结构各自在第一端处与所述载体结构枢接且在与所述第一端相对的第二端处与所述相应第一组件枢接，

与每一第一组件枢接的所述第一挠曲结构和所述第二挠曲结构被配置成约束所述第一组件的移动，使得其所述接触表面在所述第一组件从相对于所述载体结构的第一位置移动到相对于所述载体结构的第二位置期间不会经历角定向的相当大的改变，且

每一第一组件的所述第一挠曲结构和所述第二挠曲结构中的至少一个包含第一触发结构，所述第一触发结构被配置成当所述第一组件处于相对于所述载体结构的所述第一位置中时突出超出所述载体结构的底部表面，且进一步被配置成当所述第一组件处于相对于所述载体结构的所述第二位置中时与同所述载体结构的所述底部表面重合的平面重合但不通过所述平面。

15.根据权利要求14所述的设备，其进一步包括一个或多个第二参考表面，所述第二参考表面在空间上相对于所述载体结构固定且经定位使得当所述第一组件处于第二配置时，当沿着平行于所述一个或多个第二参考表面的方向检视时所述第一参考表面和所述一个或多个第二参考表面之间的间隙可见。

16.根据权利要求14所述的设备，其中：

所述至少三个位置中的每一个具有相应第二组件，所述相应第二组件具有相应第二参考表面，

所述第二组件中的每一个通过第三挠曲结构和第四挠曲结构与所述载体结构连接，所述挠曲结构各自在第一端处与所述载体结构枢接且在与所述第一端相对的第二端处与所述相应第二组件枢接，

与每一第二组件枢接的所述第三挠曲结构和所述第四挠曲结构被配置成约束所述第二组件的移动，使得其所述第二参考表面在所述第二组件从相对于所述载体结构的第三位置移动到相对于所述载体结构的第四位置期间不会经历角定向的相当大的改变，

每一第二组件的所述第三挠曲结构和所述第四挠曲结构中的至少一个包含第二触发结构，所述第二触发结构被配置成当所述第二组件处于相对于所述载体结构的所述第三位置中时突出超出所述载体结构的所述底部表面，且进一步被配置成当所述第二组件处于相对于所述载体结构的所述第四位置中时与同所述载体结构的所述底部表面重合的所述平面重合但不通过所述平面，且

当所述第一组件各自处于所述第二位置且所述第二组件各自处于所述第四位置时，所述第二组件比所述第一组件的所述接触表面更接近所述载体结构。

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