TW202410279A - 具有僅邊緣晶圓接觸的背側晶圓處理用設備 - Google Patents

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尼可 雷 小萊恩巴格
理查 Ｍ 布蘭克
丹尼爾 博特賴特
法亞茲 Ａ 謝赫
艾瑞克 湯瑪士 迪克生
麥克 約翰 傑尼奇
阿德里安娜 溫蒂勒
殷鑫
康納 查爾斯 阿爾庫里
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美商蘭姆研究公司
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Abstract

揭示具有晶圓背側處理能力的半導體處理工具。此等工具可配置成僅透過邊緣接觸來接觸正在處理的晶圓，而不是下側/平面接觸。此等工具亦可包括晶圓置中特徵部，其可允許此等晶圓相對於其特定晶圓處理站精準地置中。

Description

具有僅邊緣晶圓接觸的背側晶圓處理用設備
本發明係關於具有僅邊緣晶圓接觸的背側晶圓處理用設備。
半導體處理工具通常包括一或更多基座，其用於支撐半導體處理腔室內之半導體晶圓。此等基座具有晶圓支撐表面，其設計成使晶圓置於其上並在半導體處理腔室內之半導體處理操作期間支撐彼等晶圓。基座可配備各種輔助系統之任一者，包括例如真空吸盤及/或靜電吸盤(其可提供基座之晶圓支撐表面)、加熱及/或冷卻系統、用於射頻能量傳輸目的之電極、用於保護晶圓下側遠離製程氣體(其旨在僅應用於晶圓之朝上側)之沖洗氣體系統、可用於將晶圓抬離晶圓支撐表面(或將晶圓下降至晶圓支撐表面上)之升降銷機構等。在此等工具中，晶圓之頂表面進行晶圓處理操作，而晶圓之底表面則靠在基座上。晶圓通常是利用真空或靜電力夾置於基座上的位置，以將晶圓與基座之間的熱耦合最大化、在處理期間保持晶圓平坦度、及/或降低處理氣體到達晶圓下側的可能性。在一些此等半導體處理工具中，噴淋頭(有時稱為氣體分佈器)可設於基座上方。噴淋頭可具有分佈在其面向基座之整個表面上的複數氣體分佈埠。此等氣體分佈埠與噴淋頭內之一或更多氣室流體連接。該一或更多氣室又與一或更多處理氣體源流體連接，可控制處理氣體源以選擇性地使處理氣體流過基座所支撐之晶圓的整個頂表面。
一相對新型之半導體處理工具(描述於美國專利案第9,881,788號及第10,851,457號中)以與上述半導體處理工具根本不同的方式操作。在此等較新的半導體處理工具中，基座(半導體處理操作期間晶圓通常靠於其上)係以噴淋基座取代，噴淋基座為類似基座的結構，在具有大量氣體分佈埠分佈在其整個上表面上(很像噴淋頭具有許多分佈在其下側之氣體分佈埠)。氣體分佈埠與位於噴淋基座內之一或更多氣室流體連接。該一或更多氣室又與一或更多處理氣體源(其為可控式以允許處理氣體藉由彼等氣體分佈埠流出噴淋基座)流體連接。此等半導體處理工具亦可具有一或更多載環支撐件，其可配置成支撐載環，載環又可在處理操作期間支撐晶圓。該一或更多載環支撐件設計成允許載環及藉其支撐之任何晶圓固持在噴淋基座上方的升高位置，使得在噴淋基座與晶圓之間存在間隙，而處理氣體能夠輸送至該間隙。此等半導體處理工具因此允許晶圓之下側而非晶圓之頂側進行晶圓處理操作，此與習知晶圓處理方法完全相反。
本說明書中所述標的之一或更多實施方式的細節在附圖及以下敘述中闡述。其他特徵、態樣及優點根據敘述、圖式及請求項將變得顯而易見。
在一些實施方式中，可提供一設備，其包括一噴淋基座，具有複數第一氣體分佈埠分佈在其整個第一表面上。噴淋基座之第一表面可定義第一平均中平面。該設備可進一步包括複數晶圓支撐結構，其延伸自噴淋基座並圍繞與噴淋基座之第一表面相交且垂直於第一平均中平面的第一參考軸設置。該複數晶圓支撐結構可進一步設於包括噴淋基座之第一表面的區域周圍，每一晶圓支撐結構可具有相對於第一平均中平面呈非平行之對應晶圓支撐表面，且每一晶圓支撐表面可具有一部分設於在垂直於第一平均中平面之方向上遠離第一平均中平面至少第一距離處且在垂直於第一參考軸之方向上與第一參考軸相距第二距離處。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓支撐表面之至少一部分可相對於第一平均中平面形成大於0度且等於或小於15度的角度。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓支撐結構可包括一對應懸臂樑結構及一對應立部結構。對於每一晶圓支撐結構，用於該晶圓支撐結構之對應懸臂樑結構可從用於該晶圓支撐結構之對應立部結構朝第一參考軸徑向朝內延伸，用於該晶圓支撐結構之對應懸臂樑結構可具有一近端，其與用於該晶圓支撐結構之對應立部結構連接，且用於該晶圓支撐結構之對應懸臂樑結構可具有一遠端，用於該晶圓支撐結構之對應晶圓支撐表面位於該遠端。
在一些進一步實施方式中，每一懸臂樑結構可在該懸臂樑結構背向第一平均中平面之一側具有一對應通道，每一懸臂樑結構之對應通道可位於該懸臂樑結構之晶圓支撐表面與連接該懸臂樑結構之近端的對應立部結構之間，且每一懸臂樑結構之對應通道可在橫向於懸臂樑結構之長軸的方向上延伸穿過該懸臂樑結構。
在一些進一步實施方式中，每一通道可為至少0.75 mm深。
在一些進一步的實施方式中，該設備可進一步包括複數晶圓置中特徵部，每一晶圓置中特徵部具有一對應置中表面。每一晶圓置中特徵部之置中表面的至少一部分可設於與第一參考軸相距第三距離並面向第一參考軸。
在一些進一步實施方式中，第三距離可介於150.5 mm與150 mm之間。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓置中特徵部可在空間上相對於晶圓支撐結構中之對應者固定並由晶圓支撐結構之對應者支撐。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓置中特徵部之置中表面的至少一部分可相對於第一參考軸形成小於90度的角度。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓置中特徵部之置中表面的至少一部分可相對於第一參考軸形成大於0度且小於或等於30度的銳角。
在一些進一步實施方式中，晶圓置中特徵部可為輪部。在一些進一步實施方式中，輪部可由陶瓷材料製成。在一些進一步實施方式中，每一輪部可被晶圓支撐結構中之對應者相對於噴淋基座支撐且可配置成繞著相對於第一平均中平面處於固定距離處之軸旋轉。
在一些進一步實施方式中，該設備進一步包括噴淋頭，其具有複數第二氣體分佈埠分佈於噴淋頭之整個第二表面上，該第二表面面向噴淋基座的第一表面。在此等實施方式中，可有N個輪部，噴淋頭之第二表面可具有N個凹部於其中，每一凹部可設成使得對應第二參考軸穿過凹部，第二參考軸垂直於第一平均中平面並穿過輪部之對應者的中心。
在一些進一步實施方式中，該設備可進一步包括聚焦環。聚焦環可具有直徑小於兩倍第三距離之標稱圓形內邊緣及直徑大於兩倍第三距離之標稱圓形外邊緣。聚焦環亦可配置成靠於晶圓支撐結構上且可包括靠近內邊緣之N個開口或沿著內邊緣的N個凹口，其各自設成使得當聚焦環被晶圓支撐結構支撐時，輪部之對應者的一部分穿過開口或凹口。
在一些實施方式中，聚焦環可具有頂表面及底表面，且可與中心軸及垂直於中心軸並與頂表面重合之參考平面相關聯。在此等實施方式中，底表面可在距中心軸之徑向距離X處具有變化之第一周向輪廓，使得徑向距離X處從參考平面至底表面之法向距離在至少第一值與第二值之間週期性地變化。在此等實施方式中，兩倍X的值可大於標稱圓形內邊緣的直徑且小於標稱圓形外邊緣的直徑。
在一些實施方式中，聚焦環可進一步包括沿底表面設置之複數凸部，每一凸部具有一部分位於距中心軸徑向距離X處。
在一些實施方式中，每一凸部可沿著與對應參考平面共平面之對應軸延伸，該對應參考平面與中心軸共平面。
在一些實施方式中，每一凸部可為半圓柱形狀。
在一些實施方式中，聚焦環可具有一內部及一外部，內邊緣可位於內部，內部尺寸可為使其無法穿過外部之最內邊緣所定義的開口，內部與外部彼此可不固定式地連接。
在一些進一步實施方式中，該設備可包括一或更多輪垂直升降機構。每一輪部可被對應輪立部結構支撐，該一或更多垂直升降機構總體上可支撐輪立部結構並可配置成可在至少第一配置與第二配置之間移動，當該一或更多垂直升降機構處於第一配置時，每一輪部之至少一部分在平行於第一參考軸的方向上可比晶圓支撐表面更遠離第一平均中平面，以及當該一或更多垂直升降機構處於第二配置時，每一輪部可位於該第一平均中平面與當該一或更多垂直升降機構處於第一配置時該輪部所在之位置處之間。
在一些進一步實施方式中，該一或更多垂直升降機構可進一步配置成可在至少第一與第二配置以及又第三配置之間移動，且當該一或更多垂直升降機構處於第三配置時，第一平均中平面位於晶圓支撐表面與每一輪部之至少一部分之間。
在一些進一步實施方式中，每一輪立部結構可穿過噴淋基座之外邊緣中的對應凹口或穿過噴淋基座的對應孔。
在一些進一步實施方式中，每一輪立部結構可位於繞著第一參考軸之不同於晶圓支撐結構的角位置處。
在一些進一步實施方式中，每一輪立部結構可位於繞著第一參考軸之相同於晶圓支撐結構之一對應者的角位置處。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓支撐結構可具有穿過其之一開口，其尺寸為使得當該一或更多垂直升降機構在第一配置至第二配置之間移動時，輪立部結構之一對應者的一部分穿過該開口。
在一些進一步實施方式中，該設備可進一步包括一腔室及具有複數叉部之一旋轉分度器。旋轉分度器可配置成響應於一或更多輸入以將該複數叉部繞著第一旋轉軸旋轉到至少第一旋轉位置，每一叉部可具有複數晶圓升降表面，且該複數叉部中之第一叉部設成使得當該複數叉部處於第一旋轉位置時其晶圓升降表面設於噴淋基座上方。
在一些進一步實施方式中，第一叉部可包括兩個臂，其當該複數叉部處於第一旋轉位置時完全位於一圓形區域之外部，該圓形區域以該第一參考軸為中心並具有兩倍第三距離的直徑，且每一臂可具有一或更多凸部，其當該複數叉部處於第一旋轉位置時朝第一參考軸向內延伸，使得具有晶圓升降表面之一者的每一凸部的一部分位於該圓形區域內。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓升降表面可相對於第一平均中平面呈非平行。
在一些進一步實施方式中，每一晶圓升降表面之至少一部分可相對於第一平均中平面形成大於0度且等於或小於25度的角度。
在一些進一步實施方式中，該等叉部可各自包括一第一半部及一第二半部，每一叉部之晶圓升降表面的至少一者可由叉部之第一半部提供，每一叉部之晶圓升降表面的至少另一者可由叉部之第二半部提供，叉部之第一半部可在空間上相對於第一中樞器固定，叉部之第二半部可在空間上相對於第二中樞器固定，第一中樞器可透過第一軸與第一旋轉驅動器連接，第二中樞器可透過第二軸與第二旋轉驅動器連接，以及第一旋轉驅動器及第二旋轉驅動器可配置成在其旋轉運動範圍之至少一部分內被獨立地致動。
在一些實施方式中，可提供用於直徑D之半導體晶圓的設備。此等設備可包括環結構，其具有定義尺寸小於直徑D之半導體晶圓的開口的內周邊及尺寸大於直徑D之半導體晶圓的外周邊。環結構可具有頂表面及底表面且與中心軸及垂直於中心軸並與頂表面重合的參考平面相關聯。底表面可在距中心軸之徑向距離X處具有變化之第一周向輪廓，使得徑向距離X處從參考平面至底表面之法向距離在至少第一值與第二值之間變化。X可小於D的50%。
在一些實施方式中，徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離可周期性地變化。
在一些此等實施方式中，徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離可繞著環結構之圓周以至少三個週期的周期週期性地變化。
在一些實施方式中，徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離可繞著環結構之圓周以三個週期的周期週期性地變化。
在一些實施方式中，徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離可繞著環結構之圓周以四個週期的周期週期性地變化。
在一些此等實施方式中，徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離可繞著環結構之圓周以至少四個週期且小於或等於十個週期的周期週期性地變化。
在一些此等實施方式中，徑向距離X處從參考平面至底面的法向距離可繞著環結構之圓周以大於十個週期且小於或等於二十個週期的周期週期性地變化。
在一些此等實施方式中，徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離可繞著環結構之圓周以大於二十個週期且小於或等於三十個週期的周期週期性地變化。
在一些實施方式中，可存在圍繞環結構之N個間隔開的第一位置，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離處於第一值，可存在圍繞環結構之N個間隔開的第二位置，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離處於第二值，每一第一位置可周向插置於兩個第二位置之間，每一第二位置可周向插置於兩個第一位置之間，且N可為大於或等於三的整數。
在一些此等實施方式中，N可為三或四。在其他一些實施方式中，N可為大於三且小於或等於三十、大於三且小於或等於十、大於十且小於或等於二十、或大於二十且小於或等於三十的整數。
在一些實施方式中，第一值與第二值間之差的絕對值可大於零微米且小於或等於400微米。
在一些實施方式中，第一值與第二值間之差的絕對值可大於零微米且小於或等於100微米、大於或等於50微米且小於或等於150微米、大於或等於100微米且小於或等於200微米、大於或等於150微米且小於或等於250微米、大於或等於200微米且小於或等於300微米、大於或等於250微米且小於或等於350微米、或大於或等於300微米且小於或等於400微米。
在一些實施方式中，當半導體晶圓在沿其邊緣之複數位置處被支撐時，第一值與第二值間之差的絕對值可比半導體晶圓中晶圓邊緣下垂預期最大量大第三值。在一些此等實施方式中，第三值可大於零微米且小於或等於50微米。在一些其他此等實施方式中，第三值可大於零微米且小於或等於40微米。在一些其他此等實施方式中，第三值可大於零微米且小於或等於30微米。在一些其他此等實施方式中，第三值可大於零微米且小於或等於20微米。
在一些實施方式中，頂表面可為平面或至少相對於中心軸呈軸對稱。在一些其他實施方式中，頂表面可具有遵循第一周向輪廓之第二周向輪廓。
在一些實施方式中，距中心軸徑向距離X處之底表面可為波狀錐台。
在一些實施方式中，距中心軸徑向距離X處之底表面可具有相對於中心軸的徑向輪廓，其相對於中心軸呈斜角。
在一些實施方式中，環結構可由陶瓷材料製成。在一些此等實施方式中，陶瓷材料可為氧化鋁。
本文揭示用於半導體處理工具之系統及設備，其對基板(本文中亦簡稱為「晶圓」)之下側執行處理操作。如上所討論，美國專利案第9,881,788號及第10,851,457號描述半導體處理工具的示例，其設計成有利於對晶圓下側上執行晶圓處理操作。此等系統在此等操作期間使用載環來支撐此等晶圓；載環支撐在噴淋基座上方，並進而將晶圓支撐在噴淋基座上方，使得晶圓下側與緊接在其下方之噴淋基座表面之間存在間隙，例如，至少幾毫米。然而，此等系統中之載環接觸晶圓下側，例如，沿著從靠在載環對應環形區域上之晶圓邊緣徑向朝內延伸的環形區域，或於位在從載環內周邊徑向朝內延伸之凸耳(tab)上的多個較小區域處。在任一例子中，晶圓所置之表面與晶圓下側形成平面接觸。已確定此等晶圓支撐機制在一些例子中導致非所欲之「遮蔽(shadowing)」效應，其中與載環接觸之晶圓表面，或緊鄰之晶圓區域並未經歷與晶圓其餘處相同的處理量。例如，此等區域可能經歷比晶圓其他區域更低的沉積程度。此等不均勻性可能導致晶圓之可用面積減少，因而降低晶圓良率。
本發明人構想出允許在透過邊緣接觸(而非如上討論基於載環之系統之例子是透過平面接觸)來支撐晶圓時執行此等晶圓背側之設備、系統及方法。透過邊緣接觸來支撐晶圓，可降低或消除對晶圓的遮蔽效應，因而降低或消除在支撐晶圓位置附近之晶圓下側可能出現之不均勻性的程度。再者，此等系統允許在不使用載環下支撐晶圓，其可降低成本、工具庫存及複雜性。
晶圓通常設有斜邊或倒圓的頂部及底部邊緣，以降低剝離、電弧、邊緣碎裂或處理期間晶圓之其他問題的可能性。然而，本文所揭示之系統可用於斜邊或倒圓邊緣晶圓或非斜邊或非倒圓邊緣晶圓。
以下對照諸多圖來討論關於在此等晶圓背側處理期間使用邊緣支撐之諸多概念。
圖1繪出示例噴淋基座及相關結構。可如所見，噴淋基座104容納第一氣室110及從第一表面106延伸至第一氣室110之複數第一氣體分佈埠108。第一氣體分佈埠108可將第一氣室110與設於第一表面106與晶圓101(當存在時)之間的處理區域流體連接。氣體分佈埠(如本文所使用的術語)係指噴淋基座或噴淋頭中的小埠、洞、孔或開口，取決於上下文，氣體在藉由一進氣口或複數進氣口提供至噴淋基座或噴淋頭之後可適當地通過氣體分佈埠離開噴淋基座或噴淋浴。大量氣體分佈埠(例如，數十、數百或在一些例子中數千個氣體分佈埠)可分佈在處理操作期間面向晶圓之噴淋基座或噴淋頭的整個表面上，以所欲方式將製程氣體輸送至晶圓。在半導體處理操作期間，第一氣室110可藉由穿過支撐噴淋基座104之桿部105的第一氣體入口112被提供一或更多處理氣體。
噴淋基座104可總體上包括圍繞第一氣室110延伸的側壁、底壁(其可從桿部105延伸至側壁)、以及頂壁(第一氣體分佈埠108延伸穿過頂壁)。
表面之平均中平面為與該表面相交並設成使得平均中平面與彼表面上離平均中平面最遠之點之間的最大距離呈最小的平面。對於呈平面之第一表面106，例如，如圖1所示，第一平均中平面114為與第一表面106共平面的平面。
圖2繪出與圖1所示之噴淋基座104類似的噴淋基座204。圖2中類似於圖1中對應結構的結構係以具有相同之最後兩位數字的標註來表示，且關於圖1之此等元件的討論同樣適用於圖中的對應元件。圖1中噴淋基座104及相關構件與圖2中對應之噴淋基座204及相關構件之間的唯一差異為噴淋基座204具有非平面的第一表面206。在此示例中，第一表面206在中間朝向晶圓201向上凸起，使第一表面206具拱形外觀。可如所見，第一平均中平面214不再與第一表面206共平面(其因第一表面206之曲率而不可能為共平面)。然而，於第一平均中平面214任一側上，陷滯(trapped)在第一平均中平面214與第一表面206間之體積相等，且於第一平均中平面214任一側上，第一平均中平面214與第一表面206之間的最大距離最小。因此，第一平均中平面214通常可在具有曲形(contoured)第一表面106之噴淋基座104中作為平坦第一表面106的替代者。
第一參考軸116可大致表示噴淋基座的中心軸，或者可能更準確地定位於晶圓101存在並正確設置時預計使第一參考軸116穿過晶圓101中心的位置處。
噴淋基座104可支撐複數晶圓支撐結構138，其可設於第一表面106周圍的位置；在此示例中，存在三個晶圓支撐結構138，但其他實施方式可能具有不同數量之晶圓支撐結構138。如本文所用之晶圓支撐結構係指配置成使晶圓置於其上並將此等晶圓支撐在相對於噴淋基座之升高位置處的結構，即，使得晶圓下側與噴淋基座頂部之間存在間隙。晶圓支撐結構可為固定結構(例如，從噴淋基座頂表面凸出之靜態塔狀結構、從設於噴淋基座上方之噴淋頭向下延伸的靜態塔狀結構、或從半導體處理腔室之壁徑向朝內延伸的靜態懸臂結構)、或動態結構(例如，與允許此等結構在不同位置之間移動之致動器連接的類似結構)，其中的至少一者與晶圓可因此被支撐的位置相關，使得晶圓下側與噴淋基座頂側之間存在間隙。稍後在本發明中更詳細地討論晶圓支撐結構的諸多示例。
圖3繪出圖1中被圈在點劃線圓內之該部分的詳細視圖(其包括左晶圓支撐結構138)。可如圖3中所見，晶圓支撐結構138可各自具有一或更多對應晶圓支撐表面140。每一晶圓支撐表面140之至少一部分可設成在垂直於第一平均中平面之方向上與第一平均中平面114相距第一距離142，且在平行於第一平均中平面114之方向上與第一參考軸116相距第二距離144。第一距離142可例如於幾毫米至幾十毫米的數量級，而第二距離144可例如為晶圓101(噴淋基座設計成用於該晶圓)之最內邊緣直徑的一半。晶圓支撐表面140可不平行於第一平均中平面114，例如，相對於第一平均中平面呈非零銳角α，例如大於0°且小於或等於15°的角度。
亦可提供複數晶圓置中特徵部160以與噴淋基座104相結合。晶圓置中特徵部160(如同晶圓支撐結構138)可設於總體圍繞第一表面106之位置處，例如，設於第一參考軸116周圍並從其徑向偏移。特別地，晶圓置中特徵部160可各自具有一或更多置中表面162，其至少部分被設成在垂直於第一參考軸116之方向上以第三距離146遠離並面向第一參考軸116。對於處理300 mm晶圓之系統，第三距離146可例如在150.5 mm與150 mm之範圍內。在一些實施方式中，晶圓置中表面可具有相對於第一參考軸116形成小於45°角度的部分。在一些進一步此等實施方式中，晶圓置中表面可具有相對於第一參考軸116形成大於0°且小於或等於30°銳角的部分。
圖1至3中之晶圓置中特徵部160係由輪部164提供，但也可使用其他晶圓置中特徵部，如本文稍後所討論。在圖1至3之特定示例中，晶圓置中特徵部160支撐在輪立部結構182上，輪立部結構182具有能夠向上或向下移動穿過噴淋基座104中凹口(未示出)或孔184的部分。此示例中之晶圓支撐結構138亦具有允許輪立部結構182穿過其中的開口，但其他實施方式可捨棄此等特徵部。
輪立部結構182可與一或更多輪立部支撐結構180連接，例如，諸如圍繞桿部105延伸的環形圈。輪立部支撐結構180又可與一或更多垂直升降機構178連接，例如，一或更多線性致動器，其可被可控地致動以使一或更多垂直升降機構178在至少第一配置與第二配置之間移動。該一或更多垂直升降機構可總體上支撐輪立部結構182並因此支撐輪部164。在第一配置中，每一輪部之至少一部分比晶圓支撐表面140更遠離第一平均中平面114(或至少遠離其位於與第一平均中平面114相距第一距離142且與第一參考軸116相距第二距離144處的部分)。如圖3所示，輪部164設於與處於第一配置之一或更多垂直升降機構178一致的位置。顯然，輪部164之大約一半比晶圓支撐表面140更遠離第一平均中平面114，但輪部164之更多或更少部分亦可設為如此(但輪部164之至少一部分將仍設為如此)。
晶圓101在圖1至3中示於完全置中狀態，例如，以第一參考軸116為中心。然而，若晶圓101被下降至晶圓支撐結構138上而略偏離第一參考軸116中心，則晶圓101的邊緣可能靠在輪部164上。輪部164與晶圓101之間的摩擦(結合晶圓101的重量)可對輪部164產生力矩，導致輪部164以順時針方式旋轉(相對於圖3的方向)。晶圓101可在其旋轉時保持與輪部164接觸，因而使晶圓101向下移動並亦徑向朝內往第一參考軸116移動。當晶圓101的邊緣最終靠在晶圓支撐表面140上時，晶圓將在第一參考軸116上置中，或者至少比輪部164旋轉之前更置中。若存在至少三個晶圓置中特徵部160位於第一參考軸116周圍隔開的位置，例如～120°角距，則無論晶圓101相對於第一參考軸116在哪個方向錯位，此等晶圓置中特徵部160均可用於使晶圓101置中。
當該一或更多垂直升降機構178處於第二配置時，每一輪部164可在第一平均中平面114與當該一或更多垂直升降機構處於第一配置時輪部164所在處之間，即，比該一或更多垂直升降機構處於第一配置時之其所在處更接近第一平均中平面114。圖3中標為「A」之輪部164、輪立部結構182及導輪165的虛線繪出與處於第二配置之該一或更多垂直升降機構一致之此等構件的示例位置。然而，將理解，此等構件亦可處於許多其他位置中的任一位置，例如，定位成使得輪部164仍在晶圓支撐結構138的開口內。例如，輪部164可定位成使得輪部離第一平均中平面最遠的該部分與晶圓支撐結構離第一平均中平面最遠的該部分大致齊平或與晶圓101(當存在時)大致齊平。在另一示例中，輪部164可定位成使得輪部164最接近第一平均中平面114的該部分與第一平均中平面114相切，或者至少非常接近第一平均中平面114。
亦將知悉，晶圓101可在該一或更多垂直升降機構178處於第二配置下先置於晶圓支撐結構138上，接著在晶圓101靠在晶圓支撐結構138上之後可使一或更多垂直升降機構178轉換至第一配置。在此等實施方式中，透過此等移動所引起之輪部164向上移動，晶圓可被徑向朝內輕推以更接近在第一參考軸116上置中。
在一些實施方式中，例如圖1至3中所繪者，輪立部結構182可包含一或更多導輪165。導輪165可配置成幫助輪立部結構182相對於晶圓支撐結構138定位，以相對於第一參考軸116更精準地定位輪部164，因而提高晶圓置中準確度。當該一或更多垂直升降機構178從第二配置轉換為第一配置時，導輪165可例如接觸穿過晶圓支撐結構138之開口的內表面，因而使輪立部結構182之一部分轉移通過晶圓支撐結構138中的開口。所繪實施方式以三個導輪165為特徵—一者繞著垂直於頁面之軸滾動並引導輪立部結構182朝向第一參考軸116，兩者定位於輪立部結構之相對側並繞著平行於頁面的軸滾動。後兩個導輪165可用於在平行於另一導輪165旋轉軸之方向上(即，在垂直於頁面的方向上)引導輪立部結構182。將知悉，在一些實施方式中亦可包括第四導輪，例如，以在輪立部結構182離第一參考軸116太近的情況下引導輪立部結構182徑向朝外遠離第一參考軸。在一些實施方式中，輪部164可用於此等目的並在其穿過晶圓支撐結構138中之開口時作用為導輪165，但在其他實施方式中，可為此目的提供獨立的導輪165。
亦將理解，亦可提供少於三個導輪165。例如，兩側導輪165(其繞著垂直於輪部164旋轉軸之軸線旋轉)可在一些實例中省略而對置中性能幾乎無影響，僅留下單個導輪165(或兩個導輪)以引導輪立部結構182徑向朝向或遠離第一參考軸116。
將進一步理解，導輪165可額外地或可替代地置於輪立部結構182上較低處，使得導輪165與噴淋基座中之凹口或孔184的內表面接合，而非與晶圓支撐結構138中之開口的內表面接合，或除了與晶圓支撐結構138中之開口的內表面接合外還與噴淋基座中之凹口或孔184的內表面接合。亦將知悉，導輪165可置於噴淋基座104及/或晶圓支撐結構138內(並因此在輪立部結構182移動時保持固定位置—但可旋轉)並配置成在其移動時接觸輪立部結構182。
此外，如前所述，一些實施方式可能不使用任何導輪165，例如，不受引導(或至少不透過與晶圓支撐結構138及/或噴淋基座104的接觸來引導)。
在一些實施方式中，垂直升降機構可進一步配置成在至少第一及第二配置與第三配置之間轉換。當該一或更多垂直升降機構處於第三配置時，第一平均中平面114可位於晶圓支撐表面140與每一輪部164之至少一部分之間。換言之，輪部164可至少部分地縮至第一平均中平面114水平下方。圖3中標為「B」之輪部164、輪立部結構182及導輪165的虛線繪出與處於第三配置之該一或更多垂直升降機構一致之此等構建的示例位置。在一些此等實施方式中，第一平均中平面114可位於晶圓支撐表面140與全部每個輪部164之間，例如，每一輪部164可完全縮至噴淋基座104內。在圖3中，白色雙箭頭指示第一與第二配置以及第二與第三配置之間的可能移動或轉換。
將理解，在一些實施方式中，該一或更多升降機構178可僅在第一與第二配置之間轉換，其中輪部164至少部分地位於第一平均中平面114與例如晶圓處理操作期間與晶圓101下側共平面的平面之間。在其他實施方式中，該一或更多垂直升降機構178可進一步從第二配置轉換至第三配置，以將輪部164完全縮至噴淋基座104中，其可更佳地保護輪部164(例如，免於暴露於可能引起輪部164直徑改變因而影響晶圓置中準確度之可能的沉積或蝕刻氣體)。
在相對於第一平均中平面114及第一表面106之不同高度之間移動輪部164的能力允許使用輪部164來幫助對晶圓101置中但接著被移開以利於晶圓處理操作。例如，一旦晶圓101被置於晶圓支撐結構138上並置中，可使噴淋基座104向上移動以接近位於噴淋基座上方的噴淋頭(未示出)。在一些實例中，噴淋頭可支撐環結構，例如聚焦環，其配置成當噴淋基座足夠靠近噴淋頭時靠在晶圓支撐結構138上並被其支撐。此等環結構可為大致環形並可具有半徑小於晶圓直徑之內邊緣，以與晶圓之外邊緣重疊。透過使輪立部結構182可移動/可縮回，在噴淋基座104移動之前或其同時，可使輪部164移動至相對於晶圓支撐結構138之較低位置，以使環結構與晶圓支撐結構138接觸。此避免輪部164及/或輪立部結構182與環結構及/或噴淋頭之間的潛在干涉/接觸。其亦避免或降低因輪立部結構182及/或輪部164存在而可能發生在晶圓周邊周圍之徑向流導變化的可能性(在晶圓與噴淋頭之間或晶圓與噴淋基座之間之空間之一或兩者中)。
諸多類型之晶圓支撐結構138及晶圓置中特徵部160可用於諸多實施方式中。圖4至7繪出此等元件之四個示例以給出不同類型之此等結構意思，但將知悉此等結構之其他變化態樣亦將落入本發明之範圍內。晶圓101在圖4至7中示為陰影透明圓之一部分以供參考。
圖4繪出圖1至3中所示之晶圓置中特徵部16及晶圓支撐結構138之實施方式的等角詳細視圖；圖4'示出相同實施方式，但輪部164縮至噴淋基座104中(例如，當該一或更多垂直升降機構178處於第三配置時可能如此)。因此，上文已討論許多所繪元件。
如圖4中更清楚可見，晶圓支撐結構138之一些實施方式一般可具有兩個主要部分—立部部分或結構150及懸臂樑部分或結構148。立部結構150及懸臂樑結構148可由獨立構件提供，或者如所示，可為單一構件之不同部件或部分。懸臂樑結構148可被立部結構150相對於噴淋基座104支撐。懸臂樑結構148之近端152可與立部結構150連接，而晶圓支撐結構138之晶圓支撐表面140可位於懸臂樑結構148之遠端154。懸臂樑結構148一般可具有定向成朝向/遠離第一參考軸116之長軸158，例如，沿著從第一參考軸116延伸的半徑。在一些實施方式中，懸臂樑結構148可從對應立部結構150徑向朝內並朝向第一參考軸116延伸。
在圖4'中更清楚可見穿過晶圓支撐結構138之懸臂樑結構148的開口186。可如所見，開口186尺寸為允許輪立部結構182及輪部164至少部分地從中穿過，因而允許輪部164移動至其可接觸晶圓101並用於使晶圓101在第一參考軸116上置中的位置(如圖4所示)。
亦在圖4中更清楚可見晶圓支撐表面140及置中表面162。在輪部164之例子中，置中表面162實際上可為輪部164之整個圓形外表面，但僅有彼表面大致最接近第一參考軸116的該部分可實際發揮使晶圓101置中的作用。當輪部164繞著軸166旋轉時，輪部164外表面之不同部分可用作置中表面162。
在圖4及4'中更清楚可見的另一特徵部為通道156，其設於懸臂樑結構148背向第一平均中平面114之一側或表面中。在一些實施方式中，通道156可設於懸臂樑結構148中，或在晶圓支撐結構138中(更概括地說)，以在晶圓支撐結構138用於支撐環結構下幫助防止或降低晶圓101的微粒污染，如前討論。通道156可總體上位於比晶圓支撐表面140更遠離第一參考軸的位置，例如，在晶圓支撐表面140與立部結構150之至少一部分之間，並可在橫向於長軸158且平行於第一平均中平面114的方向上延伸。在晶圓支撐結構138用於支撐環結構(例如聚焦環)的情況下，通道156可接收可能從環結構下側凸出的環形壁。通道156的尺寸可設計成使其不接觸環形壁，且晶圓支撐結構138可配置成使其在環形壁外部之位置處接觸環結構。因此，環形壁可防止透過環結構與晶圓支撐結構138之間之接觸而產生的任何微粒具有直接通往晶圓之行進路徑。此可用於降低或完全防止此等微粒到達晶圓並可能污染晶圓的機會。通道156在一些實施方式中可相對於通道156之一或兩端深至少0.75 mm或至少1 mm。
圖1至4'之實施方式特徵是位於相同角位置(相對於第一參考軸116)之晶圓置中特徵部160及晶圓支撐結構138。因此，輪立部結構182一般需要透過開口186以穿過懸臂樑結構148(但若需要，亦可使用凹口代替開口186)。然而，晶圓置中特徵部160不一定需相對於第一參考軸116位於與晶圓支撐結構138相同的角位置處。
圖5示出晶圓置中特徵部560相對於第一參考軸516周向偏離晶圓支撐結構538(即具有不同角位置)之示例實施方式置。圖5'示出與圖5相同的實施方式，但輪立部結構582縮至噴淋基座504中。圖5及5'中所示之許多結構及特徵大致類似於圖1至4'中所示的結構及特徵。據此，先前關於圖1至4'而提供與此等結構及特徵相關的敘述及討論可理解為同樣適用於圖5及5'中的對應結構及特徵，除非下文討論另有說明或建議。圖5及5'中之此等對應結構及特徵使用具有與圖1至4'中此等結構或特徵之標註中所用的最後兩位數相同的標註來表示。
如圖5所示，晶圓支撐結構538周向偏離輪立部結構582，即，相對於第一參考軸(未示出，但請見先前圖)處於與輪立部結構582不同的角位置。因此，穿過噴淋基座504之凹口或孔584相對於晶圓支撐結構538處於不同於其在圖4'中的位置處(為求清晰，從孔584徑向朝外延伸的虛線表示可移除或省略噴淋基座504之材料以將孔584變成凹口的示例)。此外，此示例中之晶圓支撐結構538不再具有穿過其中的開口，例如開口186，因為其不再是輪立部結構將穿過晶圓支撐結構538之懸臂樑結構的情況。通道556在圖5及5'中亦可能更易辨認；已加上陰影以更佳地突顯其範圍。
在上述示例中，晶圓置中特徵部已透過能夠藉由使用一或更多垂直升降機構垂直移動的輪部來提供。然而，在一些實施方式中，所使用之晶圓置中特徵部可被晶圓支撐結構支撐並在空間上相對於晶圓支撐結構固定(至少關於垂直移動)。圖6繪出此等實施方式的示例。圖6中所示之許多結構及特徵大致類似於圖1至5'中所示之結構及特徵。據此，先前關於圖1至5'而提供與此等結構及特徵相關的敘述及討論可理解為同樣適用於圖6中的對應結構及特徵，除非下文討論另有說明或建議。圖6中之此等對應結構及特徵使用具有與圖1至5'中此等結構或特徵之標註中所用的最後兩位數相同的標註來表示。
在圖6中，輪部664係被晶圓支撐結構638而非被輪立部結構支撐。因此，輪部664相對於晶圓支撐結構638保持在固定高度，例如，永久地處於類似於先前討論之該一或更多垂直升降機構178處於第一配置時輪部164所處的位置。
在一些實施方式中，晶圓置中特徵部可透過非輪結構來提供。例如，晶圓置中特徵部可改為具有傾斜表面之靜態結構，例如凸部，例如具有提供置中表面之傾斜表面的結構。圖7繪出具有晶圓置中特徵部之晶圓支撐結構738的示例實施方式，晶圓置中特徵部包括從晶圓支撐表面740向上延伸並具有提供置中表面762之傾斜表面的凸部。
圖7中所示之許多結構及特徵大致類似於圖1至5'中所示的結構及特徵。據此，先前關於圖1至5'而提供與此等結構及特徵相關的敘述及討論可理解為同樣適用於圖7中的對應結構及特徵，除非下文討論另有說明或建議。圖7中之此等對應結構及特徵使用具有與圖1至5'中此等結構或特徵之標註中所用的最後兩位數相同的標註來表示。
亦將知悉，靜態晶圓置中特徵部(例如，如圖7所示)亦可代替具有可透過一或更多垂直升降機構上下移動之輪立部結構(或者，更恰當地，類似於輪立部結構之靜態特徵立部結構)之晶圓置中特徵部上的輪部來實施。
在晶圓置中特徵部不能相對於晶圓支撐結構上下移動之實施方式中，晶圓置中特徵部可能凸出至一些操作階段期間可能需被其他構件佔據的空間中。此等其他構件可包括例如聚焦環及/或噴淋頭。
圖8繪出示例噴淋基座804以及噴淋頭828與聚焦環870的視圖。圖8中未示出晶圓。在圖8中，噴淋頭828未示為在噴淋基座804上方的正常位置，而是上下倒置並移至噴淋基座804的一側，就好像噴淋基座804及噴淋頭828為已打開之書的封面一樣。聚焦環870示為被晶圓支撐結構838支撐(但在一些實施方式中，聚焦環870可固定於噴淋頭828之特徵部內，使得其一般將不能與噴淋頭分開設置，如所示)。
圖8中所示之許多結構及特徵大致類似於圖1至3中所示的結構及特徵，但所使用之晶圓支撐結構838及晶圓置中特徵部類似於圖6中所示之彼等。據此，先前關於圖1至3及圖6而提供與此等結構及特徵相關的敘述及討論可理解為同樣適用於圖8中的對應結構及特徵，除非下文討論另有說明或建議。圖8中之此等對應結構及特徵使用具有與圖1至3及6中此等結構或特徵之標註中所用的最後兩位數相同的標註來表示。
可如圖8中所見，噴淋頭828具有大量第二氣體分佈埠830分佈於噴淋頭828之整個第二表面836上。第二氣體分佈埠830可用於在處理操作期間將製程氣體分佈於整個晶圓(當存在時)上。此等製程氣體可能(在一些實施方式中)為非反應性氣體，例如惰性氣體(舉例如氬(Ar))或氮(N 2)，其可保護晶圓之頂側避免可能暴露於用於處理晶圓下側的處理氣體。
聚焦環870可設計成與晶圓的邊緣(當存在時)重疊以提供機械屏障，防止製程氣體從晶圓下側到達晶圓頂側的潛在擴散。聚焦環870可具有呈標稱圓形之內邊緣872及外邊緣874。在一些實施方式中，內邊緣可具有小於兩倍第三距離(於置中表面與第一參考軸之間，例如，小於晶圓的直徑)的直徑，而外邊緣直徑可具有大於兩倍第三距離的直徑。
可如圖8中所見，聚焦環870與噴淋頭828兩者皆包括被提供以適應晶圓置中特徵部860(例如，凸出於晶圓頂部通常所處高度上方之輪部864及支撐其軸之晶圓支撐結構838的一部分)存在的特徵部。
聚焦環870具有開口876，其靠近內邊緣872且尺寸足夠大使得聚焦環870被晶圓支撐結構838支撐時，輪部864及部分晶圓支撐結構838之凸出部分能夠穿過其中而不接觸聚焦環870。開口876亦可為從內邊緣872向外延伸之凹口(如所示放大詳細視圖中開口876與內邊緣872之間可見之虛線所建議)。噴淋頭828類似地具有複數凹部868於其中，其數量對應於所使用之晶圓置中特徵部860的數量，例如三個。凹部868設置成使得可凸出穿過聚焦環870之晶圓置中特徵部860的該等部分能夠延伸至凹部中，因而防止噴淋頭828觸底並接觸晶圓置中特徵部860。凹部868及/或開口876總體上可設成使得平行於第一參考軸816並穿過例如輪部864或其他晶圓置中特徵部(例如凸部，如圖7中所示)之中心的第二參考軸(未示出)亦穿過對應開口876及/或凹部868。
為求更清楚，參考圖9，其繪出圖8之噴淋頭828及噴淋基座804設置成實際晶圓處理操作期間其可能所處位置(晶圓未繪於主視圖中，但晶圓在詳細視圖中以虛線及交叉陰影顯示)。可如所見，聚焦環870被晶圓支撐結構838支撐。圍繞噴淋頭828延伸之環支撐軸環871具有向內朝聚焦環870延伸的凸緣。凸緣的內徑可略小於聚焦環870，因而允許聚焦環870靠於凸緣上並因此在未被晶圓支撐結構838另外支撐時透過噴淋頭828間接支撐。支撐聚焦環870之凸緣表面與噴淋頭828下側之間的距離可將尺寸設計成大於聚焦環870靠在凸緣上之該部分的厚度，因而允許聚焦環870能夠於有限移動範圍內於垂直方向上自由移動。此可確保聚焦環870能夠完全靠在晶圓支撐結構838上，其可允許更緊密地控制聚焦環870與晶圓801之間的間隙。
可如圖9中所見，凹部868設置且尺寸設計成使得輪部864能夠延伸至其中而不接觸噴淋頭828，而聚焦環870靠於晶圓支撐結構838上。
亦於圖9中可見將第二氣體分佈埠830與第二氣體入口834流體連接的第二氣室832。第二氣體入口834可用於將一或更多製程氣體引入噴淋頭828以分佈在晶圓801之整個頂部上。圖9中亦示出噴淋基座804之桿部805、第一氣體入口812及第一氣體分佈埠808。
圖10繪出噴淋頭1028及包含有類似於圖4及4'中所示之晶圓支撐結構1038之噴淋基座1004的示例。圖10中所示之結構已剖切示出與噴淋基座1004連接之晶圓支撐結構1038的兩個正交截面。圖10中所示之許多結構及特徵大致類似於先前討論之圖中所示的結構及特徵。據此，先前關於其他圖而提供與此等結構及特徵相關的敘述及討論可理解為同樣適用於圖10中的對應結構及特徵，除非下文討論另有說明或建議。圖10中之此等對應結構及特徵使用具有與先前圖中此等結構或特徵之標註中所用的最後兩位數相同的標註來表示。
所繪之噴淋基座1004具有第一氣室1010，其可藉由複數第一氣體分佈埠1008將一或更多處理氣體提供至晶圓1001的下側。此等製程氣體可藉由位於噴淋基座桿部1005中之第一氣體入口提供至噴淋基座1004。晶圓1001可被支撐在複數晶圓支撐結構1038上，例如，類似於先前討論之晶圓支撐結構138的晶圓支撐結構。此等晶圓支撐結構1038可具有開口1086，其允許輪立部結構1082及輪部1064(此處示為縮至噴淋基座1004中之孔1084中)延伸穿過其中，以使晶圓1001在第一參考軸(此處未示出，但請見先前關於其他實施方式的討論)上置中或更置中。
圖10中之噴淋頭1028具有第二氣室1032，其可藉由第二氣室1032被提供一或更多處理氣體(相對於可從噴淋基座1004輸送之處理氣體而言，其可為惰性或非反應性的氣體)。第二氣室1032可藉由位於噴淋頭桿部1029中之第二氣體入口1034被提供此等一或更多處理氣體，接著藉由第二氣體分佈埠1030使此等處理氣體流向晶圓1001的頂側。
圖10中亦可見得聚焦環1070，當噴淋基座1004足夠低以致於聚焦環1070不能靠在晶圓支撐結構1038上時，聚焦環1070可靠在環支撐軸環1071上。當噴淋基座1004處於充分升高的狀態時，聚焦環1070可靠在晶圓支撐結構1038上。晶圓支撐結構1038可例如具有可用作環支撐表面1075之錐形側(如所示)。環支撐表面1075可例如接觸聚焦環1070下側上類似的傾斜側，例如，聚焦環1070可具有凹部或凹穴1067於底表面上，其設置成對準晶圓支撐結構1038，且此些凹部或凹穴的側面可呈傾斜，以與晶圓支撐結構1038之傾斜側接合。此等傾斜環支撐表面1075可用於在聚焦環1070置於晶圓支撐結構1038上時使聚焦環1070在第一參考軸上置中。例如，用於每一晶圓支撐結構1038之該組相對傾斜環支撐表面1075可相對於與第一參考軸共平面的平面呈對稱，因而使聚焦環上之對應配合特徵部在設成與環支撐表面1075接觸時於對稱平面上置中。當三組相對傾斜環支撐表面1075圍繞第一參考軸佈設時，所產生之置中效果可導致聚焦環自身以第一參考軸(且因此晶圓1001)為中心。
圖10亦繪出聚焦環1070下側的環形壁1077。環形壁可如前所述向下延伸至晶圓支撐結構1038之懸臂樑結構中的通道中(未標出，但請見先前實施方式)。可如圖10中所見，透過環支撐表面1075與聚焦環1070接觸而產生之任何微粒皆被環形壁1077阻擋而不具到達晶圓1001之直接路徑。
如前所述，噴淋基座(例如以上所討論之彼等)可具有其他數量的晶圓支撐結構。例如，雖然圖1、2及8至10繪出具有三個晶圓支撐結構之示例噴淋基座，但其他實施方式可具有不同數量的晶圓支撐結構。例如，圖11繪出噴淋基座1104之等角視圖，其類似於噴淋基座804，除了它具有四個晶圓支撐結構1138(相較於噴淋基座804之三個晶圓支撐結構838)。雖然具有三個晶圓支撐結構之實施方式可對藉此支撐的晶圓提供固有穩定的支撐，但例如噴淋基座1104之實施方式可更佳地適應支撐相對於兩正交軸可能呈現雙邊對稱之晶圓1101。例如，一些半導體處理操作可能導致晶圓相對於兩正交軸彎曲，因而使晶圓呈現鞍形。其結果會是，此等晶圓的周邊可能在直徑相對位置處(例如，在0°及180°處)具有「高」點，以及在與高點呈異相90°之另兩個直徑相對位置處(例如，在90°及270°處)具有「低」點。噴淋基座1104因其具有四個晶圓支撐結構1138而可用於沿著晶圓邊緣之高點與低點之間的位置處支撐此等晶圓(此些位置可大致皆處於同一高度)。
將理解，本文所討論且示於呈現三重徑向對稱性(例如，具有三個晶圓支撐結構)之圖中的所有實施方式亦可提供於具有四重徑向對稱性(例如噴淋基座1104所呈現)之實施方式中。
以上所討論之噴淋基座及噴淋頭佈設可在單站或多站半導體處理腔室之背景下實施。圖12繪出示例性四站半導體處理工具。所繪工具可包括腔室1202，其包括旋轉分度器1288，旋轉分度器1288可為可控式以繞著第一旋轉軸1292旋轉。旋轉分度器1288可具有圍繞第一旋轉軸1292佈設成圓形陣列之複數叉部1290，使得旋轉分度器1288在繞著第一旋轉軸1292旋轉時使得叉部1290亦繞著第一旋轉軸1292旋轉。四組噴淋基座1204及噴淋頭1228亦圍繞第一旋轉軸1292佈設成圓形陣列。旋轉分度器1288可總體上配置成在諸多旋轉位置之間旋轉，例如，叉部1290之第一叉部1290的晶圓升降表面定位於噴淋基座之第一噴淋基座上方的第一旋轉位置、第一叉部1290的晶圓升降表面定位於噴淋基座之第二噴淋基座上方的第二旋轉位置等等。
腔室1202可具有複數晶圓裝載槽1203，其例如可對晶圓提供引入腔室1202或從腔室1202移出的入口通道。旋轉分度器1288可用於使已被引入腔室1202中的晶圓在不同噴淋基座1204之間旋轉。在僅具有單一站之實施方式中，腔室1202可為相應較小尺寸，且僅一個噴淋基座1204及噴淋頭1228可位於腔室1202內。旋轉分度器1288及叉部1290亦可省略。
圖13繪出帶有晶圓1201(示為透明以允許通過其看到叉部1290的特徵)之示例叉部1290的透視圖。可如圖13中所見，叉部1290具有兩個臂1296，其從旋轉分度器1288(未示出)之中樞器(hub)或心軸向外延伸。臂1296可至少部分地圍繞圓形區域1299延伸，圓形區域1299具有尺寸為兩倍第三距離的直徑(如先前關於其他實施方式所討論之第三距離，例如與待使用叉部進行搬運之晶圓的半徑相同或幾乎相同的距離)。在一些實施方式中，臂1296可完全位於圓形區域1299外。圓形區域1299可例如位於相對於叉部1290的位置，使得旋轉分度器1288被控制成使圖13之叉部1290處於第一旋轉位置(例如，其晶圓升降表面定位於噴淋基座1204之第一噴淋基座1204上方位置，其理論上會導致藉此支撐之晶圓1201在其第一參考軸上置中)時，圓形區域1299以第一參考軸1216為中心。
臂1296可包括一或更多凸部1298，其朝第一參考軸1216向內延伸並部分地延伸至圓形區域1299中。凸部1298可與臂1296鄰接並可各自具有相對於第一平均中平面呈非平行角之晶圓升降表面1294。可看到，晶圓升降表面1294亦可至少部分地延伸至圓形區域1299中。晶圓升降表面1294可例如相對於第一平均中平面以大於0°且小於或等於25°的角度傾斜。此允許叉部1290僅沿著晶圓1201的邊緣接觸晶圓1201，因而將晶圓1201底表面與叉部1290之間的接觸量減至最小並降低可能發生之潛在微粒產生量。
以上討論之諸多構件可由各種合適材料製成，例如，相對於可使用之諸多處理氣體呈非反應性或惰性的材料。例如，一或更多輪部(若使用)、靜態晶圓置中特徵部(若使用)、晶圓支撐結構、輪部或靜態結構立部結構(若使用)、聚焦環、噴淋基座、噴淋頭、及叉部(若使用)可全部或部分由陶瓷材料製成，例如氧化鋁、氮化矽等。
圖14至26繪出晶圓放置且定位操作之諸多階段期間的四站(類似於圖12中所示之彼等)佈設。在圖14至26之大部分(但不是全部)中，最靠近晶圓裝載槽1203所在位置之噴淋頭1228從視圖中省略，以免遮擋位於其下方之噴淋基座1204。腔室1202亦從全部圖14至26中省略以免模糊所討論之特徵。
在圖14中，兩個末端執行器1291示為支撐晶圓1201。類似於叉部290，末端執行器1291可具有晶圓升降表面，其以斜角相對於噴淋基座1204之第一平均中平面或第一參考軸傾斜。末端執行器1291可附接至一或更多機器人臂(未示出)，其可被控制，以將末端執行器1291及藉此支撐的晶圓1201透過晶圓裝載槽1203插入腔室1202中，如圖15所示。在圖15中，晶圓1201各自在對應噴淋基座1204上方呈標稱置中(對應於此兩個噴淋基座1204之噴淋頭1228未示於圖14至20中)。
在圖16中，一或更多升降銷致動器(未示出，但請見圖14)已使被升降銷支撐結構1222支撐的升降銷1218延伸出放置晶圓1201之噴淋基座1204的第一表面，因而將晶圓1201抬離末端執行器1291。可如所見，晶圓1201現不再靠於末端執行器1291之晶圓升降表面上。
在圖17中，已使該一或更多機器人臂從腔室1202縮回，將晶圓1201(被升降銷1218支撐)留在腔室1202中。如在插圖詳細視圖17'中所見，有複數晶圓支撐結構1239設於每一噴淋基座1204上的位置，其類似於先前關於圖1至圖3所討論之彼等。然而，將理解，可使用能夠支持晶圓邊緣接觸之任何合適的晶圓支撐結構1238—包括但不限於本文先前關於圖4至7所討論的示例。在此特定示例中，晶圓置中特徵部(能夠從噴淋基座1204伸出或縮回之輪部及輪立部結構)示為縮至噴淋基座1204中。
在圖18中，已控制升降銷致動器以將升降銷1218縮回至噴淋基座1204中，因而將晶圓1201下降至晶圓支撐結構1238上。此時，晶圓1201標稱置中於每一噴淋基座1204上方，但仍可受益於額外置中。
在圖19中，已使一或更多垂直升降機構(未示出，但請見圖14)向上移動輪立部支撐結構1280，因而導致輪立部結構1282及輪部1264向上延伸出噴淋基座1204並穿過晶圓支撐結構1238中的開口。在此等移動期間，輪部1264 (詳見圖19')中之一或更多者可接觸晶圓1201的邊緣並在晶圓1201上施加徑向朝內的力，其導致晶圓1201(若尚未充分置中)在對應噴淋基座1204之第一參考軸(未示出，但請見先前圖)上變得更加置中。如前所述，在一些實施方式中，可致動該一或更多垂直升降機構，以在升降銷1218縮回之前升高輪立部結構1282及輪部1264，使得升降銷1218將晶圓1201下降至晶圓支撐結構1238上時，晶圓1201與輪部1264接觸。
在圖20中，已致動該一或更多垂直升降機構，以將輪立部結構1282及輪部1264下降至返回噴淋基座1204中，因而使晶圓120靠在晶圓支撐結構1238上位置，其在噴淋基座1204之第一參考軸上置中或更置中。
在圖21中，噴淋基座1204已例如透過對應升降機構(未示出)升起 (及/或噴淋頭1228下降)，以使晶圓1201頂側與噴淋頭1228下側之間的間隙減小。雖然未示出，但噴淋頭1228下側與晶圓1201頂側之間的間隙可減小至噴淋頭1228所支撐之聚焦環可接觸晶圓支撐結構並接著被因此支撐在與晶圓1201相距所欲距離處的程度(例如，請見圖10)。可接著使一或更多製程氣體流出噴淋基座1204，例如，透過啟動一或更多閥，並朝向晶圓1201下側持續一或更多時間段，因而使材料沉積在晶圓1201下側上或從晶圓1201下側蝕刻。同時，非反應性或惰性氣體(例如，如氬之惰性氣體或如氮之氣體)可流過噴淋頭1228並流至晶圓1201及聚焦環的頂側上，以防止在晶圓1201之頂側上發生非所欲之沉積或蝕刻。
一旦在給定站處對晶圓1201完成處理操作，噴淋基座1204即可縮回(及/或噴淋頭1228升起)，以使半導體處理工具返回至類似於圖20所示的狀態，如圖22所示。
接著可使分度器升降機構(未示出)垂直向上移動叉部1290，如圖23所示。叉部1290(其通常可靠在噴淋基座1204外部的弧形凹部內)可因此升起並用其相應之晶圓升降表面1294接觸晶圓1201的邊緣，如圖23所示。叉部1290之持續向上移動可接著使晶圓1201被抬離其對應之晶圓支撐結構1238，使得晶圓1201現完全由叉部1290支撐，使得叉部1290及晶圓1201在旋轉分度器1288旋轉時沒有與任何結構碰撞的危險。
在圖24中，已控制旋轉分度器1288旋轉45°，因而使叉部1290及藉此支撐的晶圓1201旋轉至下一站的中途。在圖25中，旋轉分度器1288已完成其旋轉，且晶圓1201現定位於不同噴淋基座1204正上方，不同於它們緊接在此等移動之前所定位的位置。
在圖25中，已控制旋轉分度器1288垂直向下移動，因而使晶圓1201放置在它們已移動到達之噴淋基座1204的晶圓支撐結構1238上。在此等放置之後或之前，可使晶圓置中特徵部延伸(例如，如圖19'中所繪)，以使晶圓1201相對於其每一者已移動到達之站的第一參考軸置中。
可如圖14至25中所見，在從工具放置/取回晶圓、在工具內處理及在工具內進行站間轉移期間支撐晶圓1201之全部三個系統皆設計成僅藉由邊緣接觸來接觸晶圓1201。此降低或消除微粒產生的潛在風險，並降低或消除處理操作期間晶圓邊緣附近可能發生之任何「遮蔽」效應(或可能透過晶圓1201之最近處理表面與將以其他方式在非邊緣位置處接觸晶圓下側之特徵部之間的接觸而發生的後續潛在損壞)。
圖27繪出具有如上所討論之機構及系統之半導體處理工具的簡化示意圖。如所示，腔室2702包括複數噴淋基座2704及噴淋頭2728(其示例在一側標註而另一側則沒有—將理解，所繪實施方式對於所繪構件是從左至右對稱)。
腔室2702亦包括旋轉分度器2788；旋轉分度器2788可被旋轉驅動器2789(例如電動機)支撐，旋轉驅動器2789又可被垂直定向線性驅動系統2787支撐。線性驅動系統2787可配置成向上或向下移動旋轉驅動器2789，且旋轉驅動器順時針或逆時針旋轉，以響應於從控制器2795接收到的輸入。控制器2795亦可與垂直升降機構2778及升降銷致動器2720可操作地連接(例如，直接或間接連接)以能夠控制垂直升降機構2778(例如，線性執行器、螺桿驅動器、氣動執行器等)及升降銷致動器2720(例如，線性執行器、螺桿驅動器、氣動執行器等)。垂直升降機構2778可配置成響應於從控制器2795接收到的訊號來升高或降低輪立部支撐結構2780(以及藉此支撐之晶圓置中特徵部)，而升降銷致動器2720可配置成升高或降低升降銷支撐結構2722(以及藉此支撐的升降銷)，以響應於從控制器2795接收到的訊號。
圖27中亦示出噴淋頭垂直驅動器2727及噴淋基座垂直驅動器2707，其每一者可分別與控制器2795可操作地連接，使得控制器2795可使噴淋頭垂直驅動器2727及噴淋基座垂直驅動器2707之一或兩者向上及/或向下致動，因而響應於從控制器2795接收到的訊號來調整噴淋基座2704與噴淋頭2728之間的間距。在一些實施方式中，噴淋頭垂直驅動器2727與噴淋基座垂直驅動器2707中之一者可被省略而另一者被保留，其仍允許噴淋頭2728/噴淋基座2704間距的調整。
控制器2795亦可與一或更多第一閥2711及一或更多第二閥2733可操作地連接。該一或更多第一閥2711可與一或更多第一氣體源2709及噴淋基座2704之第一氣室流體連接。控制器2795可配置成控制該一或更多第一閥2711，例如，透過對其提供相關的控制訊號，以使一或更多第一處理氣體從該一或更多第一氣體源2709輸送至噴淋基座2704。
類似地，該一或更多第二閥2733可與一或更多第二氣體源2731及噴淋頭2728之第二氣室流體連接。控制器2795可配置成控制該一或更多第二閥2733，例如，透過對其提供相關的控制訊號，以使一或更多第二處理氣體從該一或更多第二氣體源2731輸送至噴淋頭2728。
在一些實施方式中，旋轉分度器可用於此等工具中，其具有可在打開狀態與閉合狀態之間轉換的叉部。圖28-31繪出帶有可打開/可閉合叉部之分度器的圖示。圖28示出處於閉合狀態的分度器2888，而圖29示出處於打開狀態的同一分度器2888。圖30以分解圖示出分度器2888，圖31示出處於打開及閉合狀態之分度器2888(打開狀態以虛線示出)。
可如圖28-31中所見，分度器2888可包括在第一與第二半部之間分開的叉部，例如，第一半部2890a及第二半部2890b。每對第一與第二半部2890a及2890b可一起提供叉結構，其配置成在旋轉分度器2888處於閉合狀態時支撐半導體晶圓。第一半部2890a可安裝至第一中樞器2893a或其組成部分，而第二半部2890b可安裝至第二中樞器2893b或其組成部分。第一中樞器2893a可與第一軸2897a連接，而第二中樞器2893b可與第二軸2897b連接。第二軸2897b可呈中空，使得第一軸2897a可穿過它，從而允許第一軸2897a與第二軸2897b同軸佈設並各自獨立地被驅動，例如，透過具有同軸輸出之兩個電機(未示出)或允許每一軸2897a及2897b被獨立驅動的其他機構。
第一半部2890a、第一中樞器2893a及第一軸2897a可全部配置成作為一單元旋轉，以響應第一軸2897a的旋轉。類似地，第二半部2890b、第二中樞器2893b及第二軸2897b可全部配置成作為一單元旋轉，以響應第二軸2897b的旋轉。當第一軸2897a與第二軸2897b兩者皆在相同方向上以相同速率旋轉時，旋轉分度器2888將在第一半部2890a與第二半部2890b之間無任何位置變化下旋轉。然而，若第一軸2897a與第二軸2897b在相反方向上或可能在相同方向上以不同速率旋轉，則可使第一中樞器2893a相對於第二中樞器2893b之旋轉位置以及因此第一半部2890a相對於第二半部2890b之旋轉位置改變。此允許第一半部2890a與第二半部2890b在打開狀態(圖29所示)與閉合狀態(圖28所示)之間轉變。在圖31中，箭頭指示第一軸2897a與第二軸2897b之間的反向旋轉，其導致第一半部2890a與第二半部2890b從打開狀態轉變成閉合狀態。相反的反向旋轉量當然會導致相反轉變。
圖28-31中所示之旋轉分度器可如前所述用於例如本文討論之任何實施方式中，例如代替例如旋轉分度器2788或旋轉分度器1288。旋轉分度器2888(在打開狀態下)可允許晶圓及基座與第一半部2890a及第二半部2890b之間分開得比固定叉部所允許的更大。此可允許叉部(第一半部2890a與第二半部2890b)在處理期間設成離晶圓及支撐它們的基座更遠，因而降低第一半部2890a及第二半部2890b干擾晶圓處理的可能性。
在可支撐晶圓使得晶圓懸掛在噴淋基座上方之系統中可能出現的問題是晶圓可能在其自身重量作用下稍微下垂。圖32繪出此等晶圓下垂的示例，但被大程度地誇大。如圖32所示，晶圓3201被支撐於噴淋基座3204上方。圖33繪出圖32之噴淋基座與晶圓的側視圖。晶圓3201透過晶圓外邊緣與複數(例如，三個)晶圓支撐結構3238之間的接觸被支撐。虛線圓3201'表示與晶圓3201相同尺寸的平面圓，例如，若晶圓3201極其堅硬且未出現任何下垂時之晶圓3201所在處。可如所見，晶圓3201在三個晶圓支撐結構3238中之每一者支撐晶圓3201之處與平面圓3201'重合，但在每對晶圓支撐結構3238之間以量Δ下彎或下垂，如圖33所示。如上所述，此些圖(以及以下討論的其他圖)所繪之下垂被極度誇大；此作法是為了使下垂易於辨別。然而，將理解，在實際實行中，存在的下垂量Δ可能僅幾十至幾百微米的量級(對於直徑300 mm的晶圓)，且可能不易被人眼察覺。
如前所述，環狀結構(例如聚焦環870)可置中且放置於晶圓3201上方。此等環狀結構可例如與晶圓3201之外周少量重疊。環狀結構可作為擴散屏障，其防止引至晶圓3201下側之製程氣體向上擴散超過晶圓3201邊緣而進入晶圓3201與噴淋頭(未示出，但請見先前圖及討論)之間沖洗氣體可流入的區域。環狀結構可圍繞其外邊緣接觸晶圓3201或定位成使得小(例如，在低幾十微米或更小數量級)間隙存在於晶圓外邊緣與環狀結構外邊緣之間。此等接觸或此等小間隙可(結合沖洗氣體的流動)防止製程氣體從晶圓3201下側擴散通過晶圓3201與環狀結構之間的界面而到達晶圓3201之頂表面。事實上，環狀結構可作用成將晶圓的外邊緣「延伸」至更大直徑，使得設法擴散通過「延伸後」外邊緣之製程氣體接觸環狀結構的外邊緣，而不是晶圓3201的外邊緣。
然而，當晶圓3201呈現下垂(如圖32所示)時，若環結構呈大致軸對稱，則環結構與晶圓3201之間的距離將發生變化。因此，將導致環結構與晶圓3201之間的任何間隙圍繞晶圓3201圓周變化(或者可能導致在圍繞晶圓圓周之不同位置處存在間隙)。此等間隙可足夠大到使通常會被阻止流過晶圓/環結構界面之製程氣體能夠擴散通過該界面而到達晶圓3201的外邊緣，因而污染它/使它經受非所欲之沉積或蝕刻。
為了減低或消除製程氣體通過環結構/晶圓界面之此潛在擴散，環結構可具有避開此等環結構傳統設計的設計，在傳統設計中，接觸晶圓或最接近晶圓之環結構表面被製成軸對稱(例如平面)。相反地，此等表面可被製成具有變化的周向輪廓，其以類似於晶圓(當透過類似於圖32所示接觸在晶圓邊緣上來支撐時)之類似周向輪廓預期變化的方式變化。
「周向輪廓」係指圍繞物體之圓周而獲得的輪廓。例如，若提取環結構之表面並將其與以環結構之中心軸為中心的圓柱表面相交(不是實際物體，而是抽象表面)，環結構表面與圓柱表面相交所形成的曲線即是該環結構表面的「周向輪廓」。換言之，周向輪廓類似於橫截面輪廓，但其係圍繞圓柱表面的圓周而不是整個平面(如傳統橫截面視圖中的情況一樣)作評估。
圖34示出環結構3470的頂視圖，其靠在晶圓3401上，晶圓3401被噴淋基座3404之晶圓支撐結構3438支撐。圖35及36繪出處於兩個不同狀態之晶圓3401與環結構3470的周向輪廓(在圖35中環結構3470抬離晶圓3401，在圖36中環結構3470靠在晶圓3401上)。圖35及36中的周向輪廓是沿著圖34中半徑R之點劃線圓截取，接著「展開」成平面二維狀態以使其更易於顯現。此例中的距離R係選擇為介於環結構470內半徑與晶圓3401外邊緣半徑之間的值。更具體地，此示例中的距離R係選擇為與從中心軸至環結構3470與晶圓3401間接觸之點的距離相同的距離。
圖34至36亦示出圍繞環結構之諸多角位置的標記。可如圖35中所見，晶圓3401之周向輪廓呈現與晶圓支撐結構3438間之角距相關的周期性。在每一晶圓支撐結構3438處，晶圓3401的周向輪廓處於最大高度，而在每對相鄰支撐結構之間的中間，晶圓3401的周向輪廓處於最小高度。最大高度與最小高度之間的差異係以圖35中的距離β表示。
圖35中亦可見環結構3470的周向輪廓。環結構3470具有呈現與晶圓3401大致匹配之變化周向輪廓的底表面。例如，若參考平面被定義為與環結構3470之頂表面重合並垂直於環結構的中心軸(及/或周向輪廓的中心軸)，則環結構之底表面可變化為使得距中心軸徑向距離R處從參考平面至底表面的法向距離在至少第一值與第二值之間變化。第一值及第二值一般可理解為表示周向輪廓離參考平面之最大及最小距離。一般而言，周向輪廓從第一值至第二值(反之亦然)的轉變可能以平滑的方式發生，例如，以避免階躍式轉變，以模擬圍繞晶圓圓周發生之晶圓下垂量的逐漸變化。
在許多例子中，此等變化可為周期性，例如，以大致週期性的方式，重複出現於固定間隔處(每120°)。然而，此等變化亦可重複但亦可為非週期性，例如，在圍繞環結構之中心軸的0°、100°及240°角位置處。在許多例子中，每一此等變化將重複三次，例如，以匹配在三點處被支撐之晶圓將下垂的區域。然而，將理解，雖然本文的示例集中於具有此等變化重複三次的變化態樣以匹配在三點(沿其邊緣)處被支撐的晶圓，但其他實施方式可能有更多的變化次數，以匹配在多於三點(沿其邊緣)處被支撐之晶圓的周向輪廓。例如，在一些實施方式中，晶圓可能在沿其邊緣之多於三點處被支撐。在一些此等實施方式中，晶圓可在沿其邊緣之4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30個點處被支撐，且環結構(設計成用於以此方式支撐之晶圓)之周向輪廓可對應適當地具有4個與30個之間的低點及高點，例如，類似於以上示例。
當環結構3470被置於晶圓3401上時，兩個周向輪廓可大致對準且沿周向輪廓半徑處之環結構與晶圓間的距離可保持在期望閾值內，例如，在足夠小以阻止潛在製程氣體擴散通過該界面之距離內。
在一些實施方式中，環結構3470之周向輪廓可定義為使得第一值與第二值間之差的絕對值大於40微米並小於或等於400微米，因而可能能夠補償約40微米與400微米之間的晶圓邊緣下垂。在一些此等實施方式中，第一值與第二值間之差的絕對值可大於或等於50微米且小於或等於150微米、大於或等於100微米且小於或等於200微米、大於或等於250微米且小於或等於350微米、或大於或等於300微米且小於或等於400微米。
在一些實例中，環結構3470之周向輪廓可設計成使得第一值與第二值間之差的絕對值實際上比晶圓(環結構3470將用於該晶圓)中晶圓邊緣下垂之最大預期量大了一些小量(例如，低幾十微米的數量級)。例如，可使環結構3470之第一值與第二值間之差的絕對值比晶圓(環結構設計成用於該晶圓)中晶圓邊緣下垂之預期最大量大了第三值。第三值在一些例子中可大於零微米且小於或等於50微米，例如，介於零與40微米之間、介於零與30微米之間、介於零與20微米之間等。
在此等實施方式中，可選擇第三值，以確保晶圓3401與環結構3470之底表面始終接觸，即使是晶圓3401呈現之最大邊緣下垂量存在一些變化。例如，晶圓呈現之邊緣下垂量可能因晶圓而異，具體取決於例如溫度、晶圓晶向、由於圖案化至晶圓上之特徵部而引起之潛在局部效應、晶圓的厚度變化等。晶圓下垂最大量可例如為晶圓下垂之平均預期最大量，且在一些例子中可能存在超出之潛在額外晶圓下垂。若環結構3470之第一值與第二值間之差的絕對值選定為比晶圓邊緣下垂預期量大了第三值，則此將具有使環結構3470靠在晶圓邊緣之最低部分(即，已下垂最嚴重之晶圓邊緣部分)上的效果。此時，位於晶圓支撐結構3438上方之環結構的點可能不與晶圓3401接觸。然而，環結構3470的重量可能將晶圓3401的邊緣向下推，因而導致晶圓3401進一步下垂，直到環結構直接靠在晶圓3401中被晶圓支撐結構3438支撐的該等部分上，因而使晶圓邊緣與圍繞其整個圓周的環結構接觸。此示於圖36中，其中環結構3470已透過其自身重量使晶圓3401變形，使得環結構3470沿其整個圓周接觸晶圓3401。此等額外變形前之晶圓3401的周向輪廓在圖36中係以晶圓3401之虛線輪廓來表示，而晶圓3401之實線輪廓則代表處於進一步變形狀態的晶圓。
圖37繪出可用於一些實施方式中之環結構3770與晶圓3701的頂視圖。圖38繪出圖37的剖視圖，圖39繪出圖38中圈起區域的詳細視圖。可如圖39之詳細視圖中所見，環結構3770與晶圓3701邊緣有少量重疊―然而，重疊區域並未實際接觸晶圓3701的頂表面。相反地，環結構具有其一部份3755相對於環結構3770之中心軸呈斜角的底表面―環結構3770底表面之該部分3755的此傾斜態樣可完全圍繞環結構3770延伸，因而在結合上述周向變化下產生波狀錐台表面。此表面因以斜角自中心軸傾斜(與垂直於中心軸相對)而可能靠在晶圓3701的外邊緣上，因而在晶圓斜邊之最外邊緣上產生邊緣接觸(與接觸晶圓3701的上表面相反)。
本文討論之環結構可由各種材料製成，但此等材料可選定為對提供至被處理之晶圓下側的製程化學物質具抗性或不具反應性。例如，此等環結構可由陶瓷材料製成，例如氧化鋁(alumina或aluminum oxide)，接著進行機械加工或研磨以獲得所欲之周向變化輪廓。
此等環結構之頂表面在一些例子中可為平面或軸對稱，如圖40及41所示(分別為頂視圖及底視圖)，因而允許它們標稱平行於噴淋頭(其定位於其正上方，並允許噴淋頭與環結構之間保持恆定的間隙距離)的下側。在其他例子中，如圖42及43所示，環結構之頂表面亦可形成為具有變化的周向輪廓，例如，大致遵循環結構之底表面。在圖42及43中(分別為頂視圖及底視圖)，點劃線表示若頂表面為平面(如圖40及41所示)時頂表面的外邊緣。在實際實行中，此等非軸對稱頂表面通常只會在幾十至幾百微米的數量級作變化，因此頂表面之高度整體變化可能僅有一毫米或更小數量級，其仍可在噴淋頭與環結構之間提供足夠的間隙控制(當沖洗氣體提供至噴淋頭與環結構之間的間隙時，氣流均勻性並不像製程氣體從噴淋頭流出時那樣重要—主要重點是保持足夠小的間隙，例如幾毫米的數量級，以避免在間隙內有潛在電漿產生)。
圖44及45繪出靠在噴淋基座4404之晶圓支撐件4438上且具有環結構4470置於其上之晶圓4401的分解及未分解側視圖。可如所見，環結構4470對準晶圓之下垂區域(下垂再次被誇大)以避免在晶圓的下垂區域產生間隙(或更大間隙)。
在一些實施方式中，環結構可在其底表面上具有複數凸部，例如，凸部的圓形陣列，其可設成沿著底表面之曲形或非軸對稱部分放置。圖46繪出示例性環結構4670之等角底視圖，其具有位於環結構4670之底表面上且於其內邊緣4672與外邊緣4674之間的六個凸部4673。凸部4673可設於圍繞環結構4670圓周之等間隔位置處。凸部4673可用作最小接觸面積(MCA)特徵部，其可以最小(或實際最小)表面積接觸來接觸晶圓的邊緣。例如，凸部可為半圓柱形脊部，其順著底表面並沿著與平面(其與環結構之中心軸共平面)共平面的軸延伸，例如，總體上向外輻射(並沿著底表面)。此在圖47中更清楚地顯示，其繪出環結構4670之一部分的詳細視圖。在所繪示例中，凸部4673位於環結構底表面之大致圓錐形部分(然而，此表面可能並非為真正圓錐形，如前所述—其可能被塑形為具有周期性變化的周向輪廓，根據以上討論的示例)。據此，當環結構4670置於晶圓上以其底表面接觸晶圓邊緣時，晶圓與環結構4670之間的接觸可限於凸部4673。此可減小晶圓與環結構4670之間的接觸面積，因而降低因晶圓與環結構4670之間磨蝕而產生微粒的可能性。
在一些額外或可替代實施方式中，環結構(例如上述環結構或先前討論之聚焦環)可提供為多件式組件。例如，環結構可具有內部及環繞內部之外部。外部可配置成使得內部可靠在外部上並被其支撐，但亦可在受到來自下方的力時使內部垂直向上抬離。此等實施方式可允許環結構的重量在其內部與外部之間分配。當環結構接著與定位於其下方之晶圓接觸時，晶圓可將內部抬離外部並支撐它。晶圓因此可承受內部的重量但無需承受外部的重量。
圖48繪出示例噴淋頭4828與支撐晶圓4801之噴淋基座4804的等角截面圖。圖49至51繪出聚焦環4870(例如環結構)之諸多位置期間圖48圈起部分的詳細視圖。
如圖49所示，聚焦環4870具有內部4870a及外部4870b。內部4870a可具有直徑小於晶圓4801外徑的內邊緣與直徑大於外部4870b內徑的外邊緣。例如，外部4870b可具有沿著內邊緣之下階式區域，其可用於接收內部4870a的外邊緣。外部4870b外邊緣的直徑可大於環支撐軸環4871內邊緣的直徑，因而允許外部4870b靠在環支撐軸環4871上並被其支撐。
在圖49中，聚焦環4870完全被環支撐軸環4871支撐，因為噴淋頭4828相對於噴淋基座4804處於升高位置。
在圖50中，噴淋頭4828與噴淋基座4804已移動至聚焦環4870剛好接觸晶圓支撐結構4838及/或靠在晶圓4801外邊緣上的相對位置。在此位置處，內部4870a亦仍可部分地被外部4870b支撐。
在圖51中，噴淋頭4828及噴淋基座4804已移動至聚焦環4870之內部4870a靠在晶圓支撐結構4838及/或晶圓4801外邊緣上且聚焦環4870外部4870b靠在環支撐軸環4871上以使內部4870a與外部4870b間具小垂直間隙的相對位置。將知悉，該間隙可能比所示的更小，例如，使得氣體難以流過內部4870a與外部4870b之間的界面。
此等佈設允許聚焦環4870之尺寸增加至超過內部4870a的尺寸，而不增加當聚焦環4870放置在晶圓4801上時承載在晶圓4801上的重量。此允許放置在晶圓4801上之聚焦環4870重量至少在某程度上與聚焦環4870尺寸以及可支撐聚焦環4870之噴淋頭4828的尺寸解耦(decouple)。
圖52至55繪出聚焦環4870之諸多視圖。圖52為當內部4870a靠在外部4870b上並被其支撐時聚焦環4870的等角視圖。圖53為內部4870a抬離外部4870b之聚焦環4870的等角視圖。圖54為聚焦環4870的剖視圖，圖55為圖54之圈出部分的詳細視圖。可如圖55中所見，聚焦環4870之內部4870a可配備有凹穴或凹部4867，其可例如與噴淋基座之晶圓支撐結構接合，如先前關於圖10所討論。內部4870a及外部4870b在大多例子中可大致軸對稱(除了例如凹穴或凹部4867或凸部4873的特徵部，若存在的話)。
將知悉，本文所討論之周向變化環結構可用於任何半導體處理系統，其中晶圓在沿其邊緣之分散位置處被支撐，而晶圓之中心一般不被支撐，因而導致晶圓邊緣下垂。此等結構不限於用於本文所示之特定系統。
晶圓背側處理系統之控制，以及以上討論之潛在其他設備(如晶圓搬運機器人、分度器等)可透過使用可被包含作為半導體處理工具(包括例如上述示例半導體處理工具及/或腔室)之一部份的控制器來協助。以上討論之系統可與電子設備整合，以控制半導體晶圓或基板處理前、處理期間及處理後之其操作。此等電子設備可指「控制器」，其可控制該系統或複數系統之諸多構件或次部件。取決於處理要求及/或系統類型，控制器被程式設計成控制本文所揭示之任何製程，包括處理氣體之輸送、溫度設定(如加熱及/或冷卻)、閥操作、用於輻射加熱之光源控制、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻(RF)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置與操作設定、晶圓轉移(進出與系統相連接或相接合之工具及其他轉移工具、及/或裝載室)。更具體地，此等控制器可配置成控制背側晶圓處理系統之諸多致動器及電機以及其他系統。
廣泛地講，控制器可定義為具有接收指令、發佈指令、控制操作、啟動清洗操作、啟動終點量測以及類似者之諸多積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子設備。積體電路可包含 : 儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSP，digital signal processor)、定義為特殊應用積體電路(ASIC，application specific integrated circuit)的晶片、及/或一或更多微處理器、或執行程式指令(例如，軟體)的微控制器。程式指令可為以諸多各別設定(或程式檔案)之形式傳送至控制器的指令，該各別設定(或程式檔案)為實行(半導體晶圓上，或針對半導體晶圓，或對系統之)特定的製程定義操作參數等。在一些實施例中，程式指令為製程工程師為了在一或更多以下者的製造期間實現一或更多處理步驟而定義之配方的一部分：層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓的晶粒。
控制器在一些實施方式中可為電腦的一部分，或耦接至電腦，該電腦係與系統整合、耦接至系統、以其他網路的方式接至系統、或其組合。舉例而言，控制器係位於能容許遠端存取晶圓處理之「雲端」或廠房主機電腦系統的全部、或部分中。電腦可使系統能夠遠端存取，以監控製造操作的目前進度、檢查過去製造操作的歷史、自複數的製造操作而檢查其趨勢或效能度量，以改變目前處理的變量、設定目前處理之後的處理步驟、或開始新的製程。在一些示例中，遠端電腦(例如，伺服器)可經由網路而提供製程配方至系統，該網路可包含局域網路或網際網路。遠端電腦可包含能夠進行參數及/或設定輸入或程式設計之使用者介面，接著該參數及/或設定可自遠端電腦傳送至系統。在一些示例中，控制器接收數據形式指令，該指令為即將於一或更多操作期間進行之每一處理步驟指定參數。應理解，參數可特定針對待執行之製程類型、及控制器配置成與之接合或加以控制之工具類型。因此，如上所述，控制器可為分散式，例如藉由包含以網路方式接在一起、且朝向共同目的(例如，本文所描述之製程及控制)運作之一或更多分散式控制器。用於此目的之分散式控制器示例包括腔室上與位於遠端之一或更多積體電路(例如，於平臺水平處、或作為遠端電腦的一部分)進行通訊的一或更多積體電路，兩者相結合以控制腔室上的製程。
示例性系統包含，但不限於，電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉清洗腔室或模組、金屬鍍覆腔室或模組、清洗腔室或模組、斜角緣部蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD)腔室或模組、原子層沉積(ALD)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE)腔室或模組、離子植入腔室或模組、顯影機腔室或模組、及可在半導體晶圓的製造及/或加工中相關聯的、或使用的任何其他半導體處理系統。
如上所述，取決於待藉由工具而執行之製程步驟或複數步驟，控制器可與半導體製造工廠中的一或更多以下者進行通訊：其他工具電路或模組、其他工具構件、叢集工具、其他工具介面、鄰近的工具、相鄰的工具、遍及工廠而分布的工具、主機電腦、另一控制器、或材料輸送中使用之工具，該材料輸送中使用之工具攜帶晶圓容器往返工具位置及/或裝載埠。
如上所述，本文所討論之設備及系統可用於至少對晶圓下側執行處理。此等處理在晶圓具有大量特徵部層之背景下可能特別有用，例如，3D記憶結構或邏輯裝置。此等晶圓可能(因存在之特徵部層的數量)翹曲或彎曲，原因在於每一此等特徵部層內可能產生之壓縮力或拉伸力。能夠在此等晶圓下側上(即，晶圓之一側上，與其上存在此等特徵層之該側相反)執行處理操作的系統可將材料膜施加至此等晶圓，其可能會產生抵消的拉伸力或壓縮力，可抵消或減小晶圓厚度上的應力不平衡，因而使晶圓彎曲或翹曲較少。
傳統雙電極射頻電漿增強化學氣相沉積(PECVD)或蝕刻系統具有一氣體流動電極，其在電漿產生中用於射頻功率供應或接地。通常，氣體流動電極(亦稱為噴淋頭)位於反應器之頂側，使反應物流至晶圓的頂表面，因而導致處理僅發生在晶圓的頂表面。
在本文所討論的系統中，提供雙氣體流動電極—一者以噴淋頭方式，另一者以噴淋基座方式。電極中之任一者可作為RF電極以提供AC功率，使得電漿能夠用於膜沉積或蝕刻製程。此雙氣體流動電極系統能夠在晶圓之兩側或僅一側選擇性地沉積或蝕刻膜。
在一實施方式中，噴淋基座所提供之背側氣流使晶圓處理操作能夠在晶圓之背面進行，而來自噴淋頭之前側氣流可沉積在晶圓的前側。在其他實施方式中(在不同工具上，或甚至同一工具，或甚至同一工具內之同一站)，該系統可設定為僅選擇性地處理晶圓的一側，其透過打開及關閉導致晶圓特定一側上發生處理之反應物，並用非反應氣體代替它們(例如，惰性氣體)。
本文討論之噴淋基座及/或噴淋頭在一些實施方式中可包括主動加熱器，以使流過其中之製程氣體在輸送至容納噴淋基座及/或噴淋頭之腔室中之前達到期望溫度。
廣義上講，當用於基於沉積的處理時，噴淋基座的使用可透過在晶圓背側上沉積膜來提供對抗應力及彎曲問題的幾項優點。背側膜可抵消前側沉積所產生的應力，因而導致中性應力條件(或實質上中性應力，例如，小於約+/-150 MPa)形成，從而產生呈現未彎曲(或實質上未彎曲，例如小於約150 μm的彎曲)的晶圓。若沉積在前側的膜為拉伸膜，則背側膜亦應為拉伸型，以平衡整體應力。同樣地，若前側膜為壓縮型，則背側膜亦應為壓縮型。背側膜可透過諸多反應機制沉積(例如，化學氣相沉積(CVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、原子層沉積(ALD)、電漿增強原子層沉積(PEALD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)等)—因此，本文討論之設備通常可使用於或適用於執行任何此等類型的處理。在一些實施方式中，可使用電漿增強化學氣相沉積，原因在於此類型反應中所能達到的高沉積速率。
對於沉積操作，可調變某些沉積參數以產生具有期望應力度之背側膜。此些沉積參數中之一者為沉積背側膜的厚度。較厚的膜可能會在晶圓中引起較大的應力，而較薄的膜(具有相同組成且在相同條件下沉積)可能會在晶圓中引起較小的應力。因此，為了將形成背側層所消耗的材料量降至最少，可在促進高應力膜形成之條件下相對薄地沉積該層。
如所述，晶圓前側上沉積材料的堆疊(例如，以製造記憶體或邏輯電路)更可能導致晶圓應力及彎曲。可能導致此些問題之一示例堆疊為具有氧化物與氮化物之交替層的堆疊(例如，氧化矽/氮化矽/氧化矽/氮化矽等)。另一可能導致彎曲之堆疊示例包括氧化物與多晶矽之交替層(例如，氧化矽/多晶矽/氧化矽/多晶矽等)。可能有問題之堆疊材料的其他示例包括但不限於鎢及氮化鈦。堆疊中的材料可透過化學氣相沉積技術來沉積，例如電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、電漿增強原子層沉積(PEALD)或直接金屬沉積(DMD)等。此些示例並非旨在作為限制性。當因材料存在於晶圓前側而引起晶圓應力及/或彎曲時，某些揭示實施方式可能是有利的。
前側堆疊可沉積成任何層數及厚度。在一典型示例中，此等堆疊可包括約32至72層之間，且可具有約2 μm至4 μm之間的總厚度。堆疊在晶圓中引起的應力可介於約-500 MPa至約+500 MPa之間，其導致通常介於約 200 μm至400 μm之間(對於300 mm晶圓而言)的彎曲，而在一些例子中甚至更大。
在諸多實施方式中，沉積在晶圓背側上的材料可為介電材料。在一些例子中，可使用氧化物及/或氮化物(例如，氧化矽/氮化矽)。可用於產生此等層之含矽反應物的示例包括但不限於矽烷、鹵代矽烷及胺基矽烷。矽烷含有氫及/或碳基團但不含鹵素。矽烷的示例為矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)及有機矽烷，例如甲基矽烷、乙基矽烷、異丙基矽烷、叔丁基矽烷、二甲基矽烷、二乙基矽烷、二叔丁基矽烷、烯丙基矽烷、仲丁基矽烷、叔己基矽烷、異戊基矽烷、叔丁基二矽烷、二叔丁基二矽烷及類似者。鹵代矽烷含有至少一鹵素基團且可含有或可含有氫及/或碳基團。鹵代矽烷之示例為碘矽烷、溴矽烷、氯矽烷及氟矽烷。儘管鹵代矽烷(尤其氟矽烷)可形成可蝕刻矽材料之反應性鹵化物物質，但在本文所述之某些實施方式中，當電漿被撞擊時，含矽反應物不存在。具體之氯矽烷為四氯矽烷(SiCl4)、三氯矽烷(HSiCl3)、二氯矽烷(H2SiCl2)、一氯矽烷(ClSiH3)、氯烯丙基矽烷、氯甲基矽烷、二氯甲基矽烷、氯二甲基矽烷、氯乙基矽烷、叔丁基氯矽烷、二叔丁基氯矽烷、氯異丙基矽烷、氯仲丁基矽烷、叔丁基二甲基氯矽烷、叔己基(thexyl)二甲基氯矽烷、及類似者。胺基矽烷包括至少一氮原子鍵結至矽原子，但亦可含有氫、氧、鹵素及碳。胺基矽烷之示例為單-、二-、三-及四-胺基矽烷(分別為H3Si(NH2)4、H2Si(NH2)2、HSi(NH2)3及Si(NH2)4)，以及經取代支單-、二-、三-及四-胺基矽烷，例如，叔丁基胺基矽烷、甲基胺基矽烷、叔丁基矽烷胺、雙(叔丁基胺基)矽烷(SiH2(NHC(CH3)3)2 (BTBAS)、矽基胺甲酸叔丁酯(tert-butyl silylcarbamate)、SiH(CH3)—(N(CH3)2)2、SiHCl—(N(CH3)2)2、(Si(CH3)2NH)3及類似者。胺基矽烷之進一步示例為三矽烷胺(N(SiH3))。其他可能之含矽反應物包括原矽酸四乙酯(TEOS)以及環狀與非環狀TEOS變體，例如四甲氧基矽烷(TMOS)、氟代三乙氧基矽烷(FTES)、三甲基矽烷(TMS)、八甲基四環矽氧烷(OMCTS)、四甲基環四矽氧烷(TMCTSO)、二甲基二甲氧基矽烷(DMDS)、六甲基二矽氮烷(HMDS)、六甲基二矽氧烷(HMDSO)、六甲基環三矽氧烷(HMCTSO)、二甲基二乙氧基矽烷(DMDEOS)、甲基三甲氧基矽烷(MTMOS)、四甲基二矽氧烷(TMDSO)、二乙烯基四甲基二矽氧烷(VSI2)、甲基三乙氧基矽烷(MTEOS)、二甲基四甲氧基二矽氧烷(DMTMODSO)、乙基三乙氧基矽烷(ETEOS)、乙基三甲氧基矽烷(ETMOS)、六甲氧基乙矽烷(HMODS)、雙(三乙氧基矽烷基)乙烷(BTEOSE)、雙(三甲氧基矽烷基)乙烷(BTMOSE)、二甲基乙氧基矽烷(DMEOS)、四乙氧基二甲基二矽氧烷(TEODMDSO)、四(三甲基矽氧基)矽烷(TTMSOS)、四甲基二乙氧基二矽氧烷(TMDEODSO)、三乙氧基矽烷(TIEOS)、三甲氧基矽烷(TIMEOS)或四丙氧基矽烷(TPOS)。
可用於產生此等層之示例性含氮反應物包括但不限於氨、肼、胺(例如，帶有碳的胺)，例如甲胺、二甲胺、乙胺、異丙胺、叔丁胺、二叔丁胺、環丙胺、仲丁胺、環丁胺、異戊胺、2-甲基丁-2-胺、三甲胺、二異丙胺、二乙基異丙胺、二叔丁基肼，以及含芳香族胺，例如苯胺、吡啶及芐胺。胺可為一級、二級、三級或四級(例如，四烷基銨化合物)。含氮反應物可含有除氮以外的雜原子，例如羥胺、叔丁氧羰基胺及N-叔丁基羥胺為含氮反應物。
可用於產生此等層之含氧共反應物之示例可包括氧、臭氧、一氧化二氮、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、氧化硫、二氧化硫、含氧烴(CxHyOz)、水及其混合物等。
此些反應物的流率可能很大程度上取決於用於沉積背側層之反應類型。在利用CVD/PECVD沉積背側層下，含矽反應物的流率可約0.5毫升/分至10毫升/分(霧化前)，例如約0.5毫升/分至5毫升/分。含氮反應物、含氧反應物或其他共反應物的流率可約3 SLM至25 SLM之間，例如約3 SLM至10 SLM之間。
在某些實施方式中，背側層可在進一步處理之後去除。在此情況下，可選擇背側層之組成，使得其可在適當的時間易從基板上去除。在此方面， 在所需之去除化學反應中，背側層之材料(例如，介電材)與下層基板之材料(例如，矽)之間可存在高選擇性。
背側層之最佳厚度可取決於晶圓前側上沉積所引起的應力量，以及背側層沉積的條件。背側層可沉積成晶圓中應力變得可忽略(例如，小於約150 MPa)的厚度(例如，小於約150 MPa)。在此些或其他實施方式中，背側層可沉積成晶圓彎曲變得可忽略的厚度(例如，小於約150 μm的彎曲)。在一些例子中，此對應於約0.1 μm至2 μm之間的背側層厚度，例如約0.3 μm至2 μm之間、或約0.1 μm至1 μm之間、或約0.3 μm至1 μm之間。在使用氮化矽形成背側層下，具有約0.3 μm厚度的膜可能足以減小約50 μm至200 μm的彎曲。如上所述，較高應力之背側層可用於降低背側層需克服較厚但較低應力之前側層的所需厚度。此可能有助於節省材料並降低成本，例如，透過需較少的處理時間。關於背側沉積技術之更多資訊，可參考美國專利案第9,881,788號，其由與本申請相同之受讓人所有，且其整體內容茲以引用方式併入本文。
本發明及請求項中使用任何序數標號(若有的話)，例如(a)、(b)、(c)...或(1)、(2)、(3)…或其類似者，當理解為不表達任何特定順序或次序，除了明確指出此等順序或次序之外。例如，若有標記為(i)、(ii)及(iii)之三步驟，當理解，除非另指明，否則此些步驟可以任何順序進行(或甚至同時進行，若無其他限制的話)。例如，若步驟(ii)涉及處理在步驟(i)中所建立的元件，則步驟(ii)可視為發生在步驟(i)之後的某一點。類似地，若步驟(i)涉及處理在步驟(ii)中建立之元件，則當理解為相反。亦當理解，本文中使用序數標記「第一」，例如，「第一項目」不應理解為隱含或固有地暗示必然存在「第二」實例，例如「第二項目」。
當理解，詞句「對於該一或更多＜項目＞之每一＜項目＞」、「該一或更多＜項目＞之每一＜項目＞」或其類似者若用於本文中則包含單個項目組及多個項目組兩者，亦即，使用詞句「對…每一者」的含義是，在程式語言中使用其來指稱所指全部項目群中之每一項目。例如，若所指之項目群是單個項目，則「每一」將僅指該單個項目(儘管事實上「每一」的字典定義經常是定義為指「兩個或更多事物中之每一者」)，並不意味必須有該等項目的至少兩者。類似地，術語「集合」或「子集」本身不應被視為必然包含複數項目—將理解，集合或子集可包含僅一個成員或多個成員(除非上下文另指明)。
為了本揭示內容之目的，術語「流體連接」係用於關於可直接或透過一或更多中介構件或容積相互連接以形成流體連接之容積、氣室、孔等，類似於術語「電性連接」用於關於連接在一起以形成電性連接之構件。術語「流體插置」(若使用的話)可用來指與至少兩其他構件、容積、氣室或孔流體連接之構件、容積、氣室或孔，使得從彼等其他構件、容積、氣室或孔中之一者流至彼等其他構件、容積、氣室或孔中之其他者或另一者的流體在到達彼等構件、容積、氣室或孔中之其他者或另一者之前，會先流過「流體插置」的構件。例如，若泵流體插置於容器與出口之間，則從容器流至出口之流體會在到達出口之前先流過泵。若使用術語「流體相鄰」係指一流體元件相對於另一流體元件的放置，其使得流體插置於兩元件之間可能潛在地中斷兩流體元件間之流體流動的可能結構不存在。例如，在沿其依序放置有第一閥、第二閥及第三閥的流動路徑中，第一閥將與第二閥流體相鄰，第二閥與第一閥及第三閥兩者流體相鄰，且第三閥與第二閥流體相鄰。
本文所用之術語「之間」及當與值範圍一起使用時當理解為(除非另指明)包括該範圍之開始值及結束值。例如，1與之間當理解為包括數字1、2、3、4及5，而非僅是數字2、3及4。
術語「可操作地連接」當理解為指兩構件及/或系統被連接(直接或間接地)的狀態，其使得例如至少一構件或系統可控制另一者。例如，控制器可被描述為與電阻加熱單元可操作地連接，其包括控制器與電阻加熱單元之子控制器連接，電阻加熱單元與繼電器電性連接，繼電器配置成可控地將電阻加熱單元與能夠提供一功率量(其能夠對電阻加熱單元供電以產生所需加熱程度)的功率源連接或斷開。控制器本身可能因所涉及之電流而無法直接對電阻加熱單元提供此等功率，但將理解控制器仍然可操作地與電阻加熱單元連接。
當理解，本文所述之示例及實施方式僅用於說明目的，並將對本領域技術人員建議根據其進行的諸多修改或改變。儘管為了清楚目的已省略諸多細節，但可實施諸多設計替代方案。因此，本示例將被視為說明性而非限制性，且本發明不限於本文所給出的細節，而是可在本發明的範圍內進行修改。
當理解，上述揭示內容(當著重於一特定示例實施方式或複數實施方式時)不僅限於所討論的示例，還可適用於類似之變化態樣及機制，並且此等類似的變化態樣及機制亦被視為在本發明之範圍內。然而，本發明至少針對並包括以下編號實施方式之非排他性列表 :
實施方式1 : 一設備，包括 : 一噴淋基座，具有複數第一氣體分佈埠分佈在噴淋基座之整個第一表面上，噴淋基座之第一表面定義第一平均中平面； 複數晶圓支撐結構，其延伸自噴淋基座並圍繞與噴淋基座之第一表面相交且垂直於第一平均中平面的第一參考軸設置，其中 : 該複數晶圓支撐結構進一步設於包括噴淋基座之第一表面的區域周圍， 每一晶圓支撐結構具有相對於第一平均中平面呈非平行之對應晶圓支撐表面， 每一晶圓支撐表面具有一部分設於在垂直於第一平均中平面之方向上遠離第一平均中平面至少第一距離處且在垂直於第一參考軸之方向上與第一參考軸相距第二距離處。
實施方式2 : 實施方式1的設備，其中每一晶圓支撐表面之至少一部分相對於第一平均中平面形成大於0度且等於或小於15度的角度。
實施方式3 : 實施方式1或2中任一者的設備，其中每一晶圓支撐結構包括一對應懸臂樑結構及一對應立部結構，其中，對於每一晶圓支撐結構 : 用於該晶圓支撐結構之對應懸臂樑結構從用於該晶圓支撐結構之對應立部結構朝第一參考軸徑向朝內延伸， 用於該晶圓支撐結構之對應懸臂樑結構具有一近端，其與用於該晶圓支撐結構之對應立部結構連接，以及 用於該晶圓支撐結構之對應懸臂樑結構具有一遠端，用於該晶圓支撐結構之對應晶圓支撐表面位於該遠端。
實施方式4 : 實施方式3的設備，其中 : 每一懸臂樑結構在該懸臂樑結構背向第一平均中平面之一側具有一對應通道， 每一懸臂樑結構之對應通道位於該懸臂樑結構之晶圓支撐表面與連接該懸臂樑結構之近端的對應立部結構之間，以及 每一懸臂樑結構之對應通道在橫向於懸臂樑結構之長軸的方向上延伸穿過該懸臂樑結構。
實施方式5 : 實施方式4的設備，其中每一通道為至少0.75 mm深。
實施方式6 : 實施方式1至5中任一者的設備，進一步包括複數晶圓置中特徵部，每一晶圓置中特徵部具有一對應置中表面，其中每一晶圓置中特徵部之置中表面的至少一部分設成與第一參考軸相距第三距離並面向第一參考軸。
實施方式7 : 實施方式6的設備，其中第三距離介於150.5 mm與150 mm之間。
實施方式8 : 實施方式6或實施方式7的設備，其中每一晶圓置中特徵部在空間上相對於晶圓支撐結構中之對應者固定並由晶圓支撐結構之對應者支撐。
實施方式9 : 實施方式8的設備，其中每一晶圓置中特徵部之置中表面的至少一部分相對於第一參考軸形成小於90度的角度。
實施方式10 : 實施方式8的設備，其中每一晶圓置中特徵部之置中表面的至少一部分相對於第一參考軸形成大於0度且小於或等於30度的銳角。
實施方式11 : 實施方式6的設備，其中晶圓置中特徵部為輪部。
實施方式12 : 實施方式11的設備，其中輪部係由陶瓷材料製成。
實施方式13 : 實施方式11或實施方式12的設備，其中每一輪部係被晶圓支撐結構中之對應者相對於噴淋基座支撐且配置成繞著相對於第一平均中平面處於固定距離處之軸旋轉。
實施方式14 : 實施方式13的設備，進一步包括噴淋頭，其具有複數第二氣體分佈埠分佈於噴淋頭之整個第二表面上，該第二表面面向噴淋基座的第一表面，其中 : 有N個輪部， 噴淋頭之第二表面具有N個凹部於其中，以及 每一凹部設置成使得對應第二參考軸穿過凹部，第二參考軸垂直於第一平均中平面並穿過輪部之對應者的中心。
實施方式15 : 實施方式14的設備，進一步包括聚焦環，其中聚焦環 : 具有直徑小於兩倍第三距離之標稱圓形內邊緣及直徑大於兩倍第三距離之標稱圓形外邊緣，以及 配置成靠於晶圓支撐結構上，其中聚焦環包括靠近內邊緣之N個開口或沿著內邊緣的N個凹口，其各自設成使得當聚焦環被晶圓支撐結構支撐時，輪部之對應者的一部分穿過開口或凹口。
實施方式16 : 實施方式15的設備，其中 : 聚焦環具有頂表面及底表面， 聚焦環與中心軸及垂直於中心軸並與頂表面重合之參考平面相關聯， 底表面在距中心軸之徑向距離X處具有變化之第一周向輪廓，使得徑向距離X處從參考平面至底表面之法向距離在至少第一值與第二值之間週期性地變化，以及 兩倍X大於標稱圓形內邊緣的直徑且小於標稱圓形外邊緣的直徑。
實施方式17 : 實施方式16的設備，其中聚焦環進一步包括沿底表面設置之複數凸部，每一凸部具有一部分位於距中心軸徑向距離X處。
實施方式18 : 實施方式17的設備，其中每一凸部沿著與對應參考平面共平面之對應軸延伸，該對應參考平面與中心軸共平面。
實施方式19 : 實施方式18的設備，其中每一凸部為半圓柱形狀。
實施方式20 : 實施方式15的設備，其中 : 聚焦環具有一內部及一外部， 內邊緣位於內部， 內部尺寸為使其無法穿過外部之最內邊緣所定義的開口，以及 內部與外部彼此不固定式地連接。
實施方式21 : 實施方式11或實施方式12的設備，進一步包括一或更多輪垂直升降機構，其中 : 每一輪部係被對應輪立部結構支撐， 該一或更多垂直升降機構總體上支撐輪立部結構並配置成可在至少第一配置與第二配置之間移動， 當該一或更多垂直升降機構處於第一配置時，每一輪部之至少一部分在平行於第一參考軸的方向上比晶圓支撐表面更遠離第一平均中平面，以及 當該一或更多垂直升降機構處於第二配置時，每一輪部位於該第一平均中平面與當該一或更多垂直升降機構處於第一配置時該輪部所在之位置處之間 。
實施方式22 : 實施方式21的設備，其中 : 該一或更多垂直升降機構進一步配置成可在至少第一與第二配置以及又第三配置之間移動，以及 當該一或更多垂直升降機構處於第三配置時，第一平均中平面位於晶圓支撐表面與每一輪部之至少一部分之間。
實施方式23 : 實施方式21或實施方式22的設備，其中每一輪立部結構穿過噴淋基座之外邊緣中的對應凹口或穿過噴淋基座的對應孔。
實施方式24 : 實施方式21至23中任一者的設備，其中每一輪立部結構位於繞著第一參考軸之不同於晶圓支撐結構的角位置處。
實施方式 25 : 實施方式21至23中任一者的設備，其中每一輪立部結構位於繞著第一參考軸之相同於晶圓支撐結構之一對應者的角位置處。
實施方式 26 : 實施方式25的設備，其中每一晶圓支撐結構具有穿過其之一開口，其尺寸為使得當該一或更多垂直升降機構在第一配置至第二配置之間移動時，輪立部結構之一對應者的一部分穿過該開口。
實施方式27 : 實施方式1至26中任一者的設備，進一步包括 : 一腔室； 一旋轉分度器，具有複數叉部，其中 : 旋轉分度器配置成響應於一或更多輸入以將該複數叉部繞著第一旋轉軸旋轉到至少第一旋轉位置， 每一叉部具有複數晶圓升降表面， 該複數叉部中之第一叉部設置成使得當該複數叉部處於第一旋轉位置時其晶圓升降表面設於噴淋基座上方。
實施方式28 : 實施方式27的設備，其中 : 第一叉部包括兩個臂，其當該複數叉部處於第一旋轉位置時完全位於一圓形區域之外部，該圓形區域在該第一參考軸上置中並具有兩倍第三距離的直徑，以及 每一臂具有一或更多凸部，其當該複數叉部處於第一旋轉位置時朝第一參考軸向內延伸，使得具有晶圓升降表面之一者的每一凸部的一部分位於該圓形區域內。
實施方式29 : 實施方式28的設備，其中每一晶圓升降表面相對於第一平均中平面呈非平行。
實施方式30 : 實施方式28的設備，其中每一晶圓升降表面之至少一部分相對於第一平均中平面形成大於0度且等於或小於25度的角度。
實施方式31 : 實施方式28至30中任一者的設備，其中 : 該等叉部各自包括一第一半部及一第二半部， 每一叉部之晶圓升降表面的至少一者係由叉部之第一半部提供， 每一叉部之晶圓升降表面的至少另一者係由叉部之第二半部提供， 叉部之第一半部在空間上相對於第一中樞器固定， 叉部之第二半部在空間上相對於第二中樞器固定， 第一中樞器透過第一軸與第一旋轉驅動器連接， 第二中樞器透過第二軸與第二旋轉驅動器連接，以及 第一旋轉驅動器及第二旋轉驅動器配置成在其旋轉移動範圍之至少一部分內被獨立地致動。
實施方式32 : 用於直徑D之半導體晶圓的設備，該設備包括環結構，其具有定義尺寸小於直徑D之半導體晶圓的開口的內周邊及尺寸大於直徑D之半導體晶圓的外周邊，其中 : 環結構具有頂表面及底表面， 環結構與中心軸及垂直於中心軸並與頂表面重合的參考平面相關聯， 底表面在距中心軸之徑向距離X處具有變化之第一周向輪廓，使得徑向距離X處從參考平面至底表面之法向距離在至少第一值與第二值之間變化，以及 X小於D的50%。
實施方式33 : 實施方式32的設備，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離周期性地變化。
實施方式34 : 實施方式33的設備，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離繞著環結構之圓周以至少三個週期的周期週期性地變化。
實施方式35 : 實施方式33的設備，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離繞著環結構之圓周以三個週期的周期週期性地變化。
實施方式36 : 實施方式33的設備，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離繞著環結構之圓周以四個週期的周期週期性地變化。
實施方式37 : 實施方式33的設備，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離繞著環結構之圓周以至少四個週期且小於或等於十個週期的周期週期性地變化。
實施方式38 : 實施方式33的設備，其中徑向距離X處從參考平面至底面的法向距離繞著環結構之圓周以大於十個週期且小於或等於二十個週期的周期週期性地變化。
實施方式39 : 實施方式33的設備，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離繞著環結構之圓周以大於二十個週期且小於或等於三十個週期的周期週期性地變化。
實施方式40 : 實施方式32至39中任一者的設備，其中 : 存在圍繞環結構之N個間隔開的第一位置，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離處於第一值， 存在圍繞環結構之N個間隔開的第二位置，其中徑向距離X處從參考平面至底表面的法向距離處於第二值， 每一第一位置周向插置於兩個第二位置之間， 每一第二位置周向插置於兩個第一位置之間，以及 N為大於或等於三的整數。
實施方式41 : 實施方式40的設備，其中N為三。
實施方式42 : 實施方式40的設備，其中N為四。
實施方式43 : 實施方式40的設備，其中N為大於三且小於或等於三十的整數。
實施方式44 : 實施方式40的設備，其中N為大於三且小於或等於十的整數。
實施方式45 : 實施方式40的設備，其中N為大於十且小於或等於二十的整數。
實施方式46 : 實施方式40的設備，其中N為大於二十且小於或等於三十的整數。
實施方式47 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於零微米且小於或等於400微米。
實施方式48 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於零微米且小於或等於100微米。
實施方式49 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於或等於50微米且小於或等於150微米。
實施方式50 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於或等於100微米且小於或等於200微米。
實施方式51 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於或等於150微米且小於或等於250微米。
實施方式52 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於或等於200微米且小於或等於300微米。
實施方式53 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於或等於250微米且小於或等於350微米。
實施方式54 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中第一值與第二值間之差的絕對值大於或等於300微米且小於或等於400微米。
實施方式 55 : 實施方式32至46中任一者的設備，其中當半導體晶圓在沿其邊緣之複數位置處被支撐時，第一值與第二值間之差的絕對值比半導體晶圓中晶圓邊緣下垂預期最大量大第三值。
實施方式56 : 實施方式55的設備，其中第三值大於零微米且小於或等於50微米。
實施方式57 : 實施方式55的設備，其中第三值大於零微米且小於或等於40微米。
實施方式58 : 實施方式55的設備，其中第三值大於零微米且小於或等於30微米。
實施方式59 : 實施方式55的設備，其中第三值大於20微米且小於或等於20微米。
實施方式60 : 實施方式32至59中任一者的設備，其中頂表面為平面。
實施方式61 : 實施方式32至59中任一者的設備，其中頂表面相對於中心軸呈軸對稱。
實施方式62 : 實施方式32至61中任一者的設備，其中頂表面具有遵循第一周向輪廓之第二周向輪廓。
實施方式63 : 實施方式32至62中任一者的設備，其中距中心軸徑向距離X處之底表面為波狀錐台。
實施方式64 : 實施方式32至62中任一者的設備，其中距中心軸徑向距離X處之底表面具有相對於中心軸的徑向輪廓，其相對於中心軸呈斜角。
實施方式65 : 實施方式32至64中任一者的設備，其中環結構係由陶瓷材料製成。
實施方式66 : 實施方式65的設備，其中陶瓷材料為氧化鋁。
101:晶圓 104:噴淋基座 105:桿部 106:第一表面 108:第一氣體分佈埠 110:第一氣室 112:第一氣體入口 114:第一平均中平面 116:第一參考軸 120:升降銷致動器 122:升降銷支撐結構 138:晶圓支撐結構 140:晶圓支撐表面 142:第一距離 144:第二距離 146:第三距離 148:懸臂樑結構 150:立部結構 152:近端 154:遠端 156:通道 158:長軸 160:晶圓置中特徵部 162:置中表面 164:輪部 165:導輪 166:軸 178:垂直升降機構 180:輪立部支撐結構 182:輪立部結構 184:孔 186:開口 201:晶圓 204:噴淋基座 205:桿部 206:第一表面 208:第一氣體分佈埠 210:第一氣室 212:第一氣體入口 214:第一平均中平面 216:第一參考軸 220:升降銷致動器 222:升降銷支撐結構 238:晶圓支撐結構 260:晶圓置中特徵部 264:輪部 265:導輪 278:垂直升降機構 280:輪立部支撐結構 282:輪立部結構 501:晶圓 504:噴淋基座 508:第一氣體分佈埠 538:晶圓支撐結構 540:晶圓支撐表面 556:通道 562:置中表面 564:輪部 582:輪立部結構 584:孔 601:晶圓 604:噴淋基座 608:第一氣體分佈埠 638:晶圓支撐結構 640:晶圓支撐表面 662:置中表面 664:輪部 701:晶圓 704:噴淋基座 708:第一氣體分佈埠 738:晶圓支撐結構 740:晶圓支撐表面 762:置中表面 801:晶圓 804:噴淋基座 805:桿部 808:第一氣體分佈埠 810:第一氣室 812:第一氣體入口 828:噴淋頭 829:噴淋頭桿部 830:第二氣體分佈埠 832:第二氣室 834:第二氣體入口 836:第二表面 838:晶圓支撐結構 860:晶圓置中特徵部 864:輪部 868:凹部 870:聚焦環 871:環支撐軸環 872:內邊緣 874:外邊緣 876:開口 880:輪立部支撐結構 1001:晶圓 1004:噴淋基座 1005:噴淋基座桿部 1008:第一氣體分佈埠 1010:第一氣室 1022:升降銷支撐結構 1028:噴淋頭 1029:噴淋頭桿部 1030:第二氣體分佈埠 1032:第二氣室 1034:第二氣體入口 1038:晶圓支撐結構 1064:輪部 1067:凹穴 1070:聚焦環 1071:環支撐軸環 1075:環支撐表面 1077:環形壁 1080:輪立部支撐結構 1082:輪立部結構 1084:孔 1086:開口 1101:晶圓 1104:噴淋基座 1138:晶圓支撐結構 1201:晶圓 1202:腔室 1203:晶圓裝載槽 1204:噴淋基座 1216:第一參考軸 1218:升降銷 1222:升降銷支撐結構 1228:噴淋頭 1238:晶圓支撐結構 1264:輪部 1280:輪立部支撐結構 1282:輪立部結構 1288:旋轉分度器 1290:叉部 1291:末端執行器 1292:第一旋轉軸 1294:晶圓升降表面 1296:臂 1298:凸部 1299:圓形區域 2702:腔室 2704:噴淋基座 2707:噴淋基座垂直驅動器 2709:第一氣體源 2711:第一閥 2720:升降銷致動器 2727:噴淋頭垂直驅動器 2728:噴淋頭 2731:第二氣體源 2733:第二閥 2778:垂直升降機構 2780:輪立部支撐結構 2787:線性驅動系統 2788:旋轉分度器 2789:旋轉驅動器 2795:控制器 2888:分度器 2890a:第一半部 2890b:第二半部 2893a:第一中樞器 2893b:第二中樞器 2897a:第一軸 2897b:第二軸 3201:晶圓 3201’:晶圓 3204:噴淋基座 3238:晶圓支撐結構 3401:晶圓 3404:噴淋基座 3438:晶圓支撐結構 3470:環結構 3701:晶圓 3755:部份 3770:環結構 4401:晶圓 4404:噴淋基座 4438:晶圓支撐件 4470:環結構 4670:環結構 4672:內邊緣 4673:凸部 4674:外邊緣 4801:晶圓 4804:噴淋基座 4828:噴淋頭 4838:晶圓支撐結構 4867:凹部 4870:聚焦環 4870a:內部 4870b:外部 4871:環支撐軸環
在以下討論中參考以下圖式；圖式並非意在限制範圍，而是僅是為了利於以下討論而提供。
圖1繪出示例噴淋基座及相關結構。
圖2繪出與圖1所示之噴淋基座類似的噴淋基座。
圖3繪出圖1中被包圍在點劃線圓內之該部分的詳細視圖。
圖4繪出圖1至3中所示之晶圓置中特徵部及晶圓支撐結構之實施方式的等角詳細視圖。
圖4'示出與圖4相同的實施方式，但輪部縮至噴淋基座中。
圖5示出晶圓置中特徵部相對於第一參考軸周向偏離晶圓支撐結構的示例實施方式。
圖5'示出與圖5相同的實施方式，但輪立部結構縮至噴淋基座中。
圖6示出被晶圓支撐結構支撐並在空間上相對於晶圓支撐結構固定之示例晶圓置中特徵部。
圖7繪出具有晶圓置中特徵部(其包括凸部)之晶圓支撐結構的示例實施方式。
圖8繪出示例噴淋基座以及噴淋頭與聚焦環的視圖。
圖9繪出設置成實際晶圓處理操作期間其可能所處位置之圖8的噴淋頭及噴淋基座。
圖10繪出噴淋頭及包含有類似於圖4及4'中所示之晶圓支撐結構之噴淋基座的示例。
圖11繪出具有四個晶圓支撐結構之噴淋基座的等角視圖。
圖12繪出示例性四站半導體處理工具。
圖13繪出帶有晶圓之示例叉部的透視圖。
圖14至26繪出晶圓放置且定位操作之諸多階段期間四站(類似於圖12中所示之彼等)的佈設。
圖27繪出具有如上所討論之機構及系統之半導體處理工具的簡化示意圖。
圖28-31繪出帶有可打開/可閉合叉部之分度器的圖示。
圖32繪出晶圓被支撐於噴淋基座上方且呈現晶圓邊緣下垂的示例。
圖33繪出圖32之側視圖。
圖34繪出示例環結構、晶圓及噴淋基座的頂視圖。
圖35及36繪出圖34之示例環結構及晶圓的周向輪廓。
圖37繪出示例環結構及晶圓的頂視圖。
圖38繪出圖37之側視圖。
圖39繪出圖38之詳細視圖。
圖40及41繪出具有軸對稱頂表面之環結構的二等角圖。
圖42及43繪出具有變化周向輪廓頂表面之環結構的二等角圖。
圖44及45繪出具有示例環結構及晶圓之示例噴淋基座的側視圖。
圖46繪出具有位於底表面上之六個凸部的示例環結構的等角底視圖。
圖47繪出圖46之環結構一部分的詳細視圖。
圖48繪出示例噴淋頭及支撐晶圓之噴淋基座的等角截面圖。
圖49至51繪出圖48之圈起部分的詳細視圖。
圖52為具有內部及外部之聚焦環的等角視圖。
圖53為圖52之聚焦環中內部抬離外部的等角視圖。
圖54為圖52之聚焦環的剖視圖。
圖55為圖54之圈起部分的詳細視圖。
提供上述圖式以利於理解在本發明中討論的概念，且旨在說明落入本發明範圍內的一些實施方式，但並非意欲限制-與本發明相符且未繪於圖中的實施方式仍被視為在本發明之範圍內。
101:晶圓
104:噴淋基座
106:第一表面
108:第一氣體分佈埠
114:第一平均中平面
116:第一參考軸
138:晶圓支撐結構
140:晶圓支撐表面
142:第一距離
144:第二距離
146:第三距離
148:懸臂樑結構
150:立部結構
160:晶圓置中特徵部
162:置中表面
164:輪部
165:導輪
182:輪立部結構
184:孔

Claims (31)

  1. 一種設備，包括： 一噴淋基座，具有分佈於該噴淋基座之整個第一表面上的複數第一氣體分佈埠，該噴淋基座之該第一表面定義一第一平均中平面；以及 複數晶圓支撐結構，延伸自該噴淋基座並圍繞一第一參考軸設置，該第一參考軸與該噴淋基座之該第一表面相交並垂直於該第一平均中平面，其中： 該複數晶圓支撐結構進一步設於包括該噴淋基座之該第一表面的一區域周圍， 每一晶圓支撐結構具有相對於該第一平均中平面呈非平行之一對應晶圓支撐表面， 每一晶圓支撐表面具有設於在垂直於該第一平均中平面之方向上遠離該第一平均中平面至少一第一距離處、且在垂直於該第一參考軸之方向上與該第一參考軸相距一第二距離處的一部分。
  2. 如請求項1所述之設備，其中每一晶圓支撐表面之至少一部分相對於該第一平均中平面形成大於0度且等於或小於15度的角度。
  3. 如請求項2所述之設備，其中每一晶圓支撐結構包括一對應懸臂樑結構及一對應立部結構，其中，對於每一晶圓支撐結構： 用於該晶圓支撐結構之該對應懸臂樑結構從用於該晶圓支撐結構之該對應立部結構結構朝該第一參考軸徑向朝內延伸， 用於該晶圓支撐結構之該對應懸臂樑結構具有一近端，該近端係與用於該晶圓支撐結構之該對應立部結構連接，且 用於該晶圓支撐結構之該對應懸臂樑結構具有一遠端，用於該晶圓支撐結構之該對應晶圓支撐表面係位於該遠端。
  4. 如請求項3所述之設備，其中： 每一懸臂樑結構在該懸臂樑結構背向該第一平均中平面的一側具有一對應通道， 每一懸臂樑結構之該對應通道位於該懸臂樑結構之該晶圓支撐表面與連接該懸臂樑結構之該近端的該對應立部結構之間，且 每一懸臂樑結構之該對應通道在橫向於該懸臂樑結構之一長軸的方向上延伸穿過該懸臂樑結構。
  5. 如請求項4所述之設備，其中每一通道為至少0.75 mm深。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之設備，進一步包括複數晶圓置中特徵部，每一晶圓置中特徵部具有一對應置中表面，其中每一晶圓置中特徵部之該置中表面的至少一部分係與該第一參考軸相距一第三距離並面向該第一參考軸而設置。
  7. 如請求項6所述之設備，其中該第三距離介於150.5 mm與150 mm之間。
  8. 如請求項6所述之設備，其中每一晶圓置中特徵部在空間上相對於該晶圓支撐結構中之一對應者固定並由該晶圓支撐結構中之該對應者支撐。
  9. 如請求項8所述之設備，其中每一晶圓置中特徵部之該置中表面的至少一部分相對於該第一參考軸形成小於90度的角度。
  10. 如請求項8所述之設備，其中每一晶圓置中特徵之該置中表面的至少一部分相對於該第一參考軸形成大於0度且小於或等於30度的銳角。
  11. 如請求項6所述之設備，其中該等晶圓置中特徵部為輪部。
  12. 如請求項11所述之設備，其中該等輪部係由陶瓷材料製成。
  13. 如請求項11所述之設備，其中每一輪部係由該等晶圓支撐結構中之一對應者相對於該噴淋器基座加以支撐，並配置成繞著相對於該第一平均中平面處於一固定距離處的軸旋轉。
  14. 如請求項13所述之設備，進一步包括一噴淋頭，該噴淋頭具有分佈於該噴淋頭之整個第二表面上的複數第二氣體分佈埠，該第二表面朝向該噴淋基座之該第一表面，其中： 有N個輪部， 該噴淋頭之該第二表面具有N個凹部於其中，且 每一凹部係設成使得一對應第二參考軸穿過該凹部，該對應第二參考軸係垂直於該第一平均中平面並穿過該等輪部中之一對應者的中心。
  15. 如請求項14所述之設備，進一步包括一聚焦環，其中該聚焦環： 具有直徑小於該第三距離兩倍之一標稱圓形內邊緣及直徑大於該第三距離兩倍之一標稱圓形外邊緣，且 配置成靠於該晶圓支撐結構上，其中該聚焦環包括靠近該內邊緣之N個開口或沿著該內邊緣之N個凹口，其各自設成使得當該聚焦環被該等晶圓支撐結構支撐時，該等輪部之一對應者的一部分穿過該開口或凹口。
  16. 如請求項15所述之設備，其中： 該聚焦環具有一頂表面及一底表面， 該聚焦環與一中心軸及垂直於該中心軸並與該頂表面重合之一參考平面相關聯， 該底表面在距該中心軸一徑向距離X處具有變化之第一周向輪廓，使得該徑向距離X處從該參考平面至該底表面之一法向距離在至少一第一值與一第二值之間週期性地變化，且 兩倍X係大於該標稱圓形內邊緣之該直徑並小於該標稱圓形外邊緣之該直徑。
  17. 如請求項16所述之設備，其中該聚焦環進一步包括沿該底表面設置之複數凸部，每一凸部具有一部分位於距該中心軸該徑向距離X處。
  18. 如請求項17所述之設備，其中每一凸部沿著與一對應參考平面共平面之一對應軸延伸，該對應參考平面與該中心軸共平面。
  19. 如請求項18所述之設備，其中每一凸部為半圓柱形狀。
  20. 如請求項15所述之設備，其中： 該聚焦環具有一內部及一外部， 該內邊緣位於該內部上， 該內部之尺寸為使其無法穿過該外部之最內邊緣所定義的一開口，且 該內部與該外部彼此不固定式地連接。
  21. 如請求項11所述之設備，進一步包括一或更多輪垂直升降機構，其中： 每一輪部係被一對應輪立部結構支撐， 該一或更多垂直升降機構總體上支撐該輪立部結構並配置成可在至少一第一配置與一第二配置之間移動， 當該一或更多垂直升降機構處於該第一配置時，每一輪部之至少一部分在平行於該第一參考軸之一方向上比該晶圓支撐表面更遠離該第一平均中平面，且 當該一或更多垂直升降機構處於該第二配置時，每一輪部位於該第一平均中平面與當該一或更多垂直升降機構處於該第一配置時該輪部所在之位置處之間。
  22. 如請求項21所述之設備，其中： 該一或更多垂直升降機構進一步配置成可在至少該第一與第二配置以及一第三配置之間移動，且 當該一或更多垂直升降機構處於該第三配置時，該第一平均中平面位於該晶圓支撐表面與每一輪部之至少一部分之間。
  23. 如請求項21所述之設備，其中每一輪立部結構通過該噴淋基座之一外邊緣中的一對應凹口或通過穿過該噴淋基座之一對應孔。
  24. 如請求項21所述之設備，其中每一輪立部結構位於繞著該第一參考軸之不同於該等晶圓支撐結構的角位置處。
  25. 如請求項21所述之設備，其中每一輪立部結構位於繞著該第一參考軸之相同於該等晶圓支撐結構之一對應者的角位置處。
  26. 如請求項25所述之設備，其中每一晶圓支撐結構具有穿過其之一開口，該開口之尺寸為使得當該一或更多垂直升降機構在該第一配置至該第二配置之間移動時，該等輪立部結構之一對應者的一部分穿過該開口。
  27. 如請求項1所述之設備，進一步包括： 一腔室；以及 一旋轉分度器，具有複數叉部，其中： 該旋轉分度器配置成響應於一或更多輸入而將該複數叉部繞著該第一旋轉軸旋轉到至少一第一旋轉位置， 每一叉部具有複數晶圓升降表面， 該複數叉部中之一第一叉部設置成使得當該複數叉部處於該第一旋轉位置時，該第一叉部之該晶圓升降表面定位於該噴淋基座上方。
  28. 如請求項27所述之設備，其中： 該第一叉部包括兩個臂，當該複數叉部處於該第一旋轉位置時，該等臂完全位於一圓形區域之外部，該圓形區域在該第一參考軸上置中並具有該第三距離之兩倍的直徑，且 該等臂之每一者具有一或更多凸部，當該複數叉部處於該第一旋轉位置時，該一或更多凸部朝該第一參考軸向內延伸，使得具有該等晶圓升降表面之一者的每一凸部的一部分位於該圓形區域內。
  29. 如請求項28所述之設備，其中每一晶圓升降表面相對於該第一平均中平面呈非平行。
  30. 如請求項28所述之設備，其中每一晶圓升降表面之至少一部分相對於該第一平均中平面形成大於0度且等於或小於25度的角度。
  31. 如請求項28至30中任一項所述之設備，其中： 該等叉部各自包括一第一半部及一第二半部， 每一叉部之該等晶圓升降表面的至少一者係由該叉部之該第一半部提供， 每一叉部之該等晶圓升降表面的至少另一者係由該叉部之該第二半部提供， 該等叉部之該等第一半部在空間上相對於一第一中樞器固定， 該等叉部之該等第二半部在空間上相對於一第二中樞器固定， 該第一中樞器透過一第一軸與一第一旋轉驅動器連接， 該第二中樞器透過一第二軸與一第二旋轉驅動器連接，且 該第一旋轉驅動器及該第二旋轉驅動器配置成在其旋轉運動範圍之至少一部分內被獨立地致動。
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