KR100746380B1 - 기판상에 에피택셜 실리콘 층을 실링하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

기판상에 에피택셜 실리콘 층을 실링하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따라, 웨이퍼를 처리하기 위한 방법이 제공된다. 웨이퍼는 웨이퍼를 처리하기 위한 시스템의 웨이퍼 처리 챔버 내에 웨이퍼가 위치된다. 웨이퍼가 웨이퍼 처리 챔버 내에 위치되는 동안에 웨이퍼 상에 실리콘 층이 형성된다. 웨이퍼는 웨이퍼 처리 챔버로부터 로드로크 챔버까지 이송된다. 처리 챔버와 로드로크 챔버 사이의 연통은 차단된다. 웨이퍼가 로드로크 챔버 내에 위치되어 있는 동안 오존 가스에 노출되며, 그 후 웨이퍼는 로드로크 챔버로부터 시스템의 밖으로 제거된다.

Description

기판상에 에피택셜 실리콘 층을 실링하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND A SYSTEM FOR SEALING AN EPITAXIAL SILICON LAYER ON A SUBSTRATE}
도 1은 웨이퍼를 처리하기 위한 시스템의 평면도.
도 2는 시스템의 일부를 형성하는 로드로크 조립체 및 로드로크 챔버를 측면으로 도시한 도면.
도 3은 시스템 작동 흐름도.
도 4는 시스템 작동 시간도.
도 5는 본 발명에 따라 처리되는 웨이퍼의 측면도.
도 6은 로드로크 조립체 내에 이용되는 오존 발생기의 단부를 도시한 단면도.
도 7은 오존 발생기의 횡단면도.
도 8은 재충전율에 대한 오존 농도를 도시한 그래프.
도 9는 오존 농도에 대한 산화물 형성을 도시한 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 시스템 12 : 팩토리 통합 유닛
14 : 로드로크 조립체 24 : 로드로크 챔버
28 : 웨이퍼 카세트 30 : 펌프
34 : 엔클로저 42 : 슬릿 밸브
44: 샤프트 48 : 프레임
52 : 웨이퍼 64 : 오존 발생기
72 : 압력 탐지기 80 : 제어기
본 발명은 반도체 웨이퍼 상에 형성된 에피택셜 실리콘 층을 실링하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
집적회로는 실리콘 및 다른 반도체 웨이퍼 내부 또는 위에 형성된다. 웨이퍼는 실리콘 욕조(bath)로부터 잉곳(ingot)을 성형하고 상기 잉곳을 다수개의 웨이퍼로 절단하여 제조된다. 실리콘의 경우에, 웨이퍼 재료는 단결정이다. 에피택셜 실리콘 층은 웨이퍼의 단결정 재료 위에 형성된다. 에피택셜 실리콘 층은 일반적으로 붕소로 도핑되고 약 1x1016 원자/cm3 의 도펀트 농도를 갖는다. 일반적인 에피택셜 실리콘 층은 대략 5 미크론의 두께를 갖는다. 에피택셜 실리콘 층의 재료는 상기 층 내에 또는 위에 반도체 소자를 형성하기 위한 목적으로 단결정 실리콘 보다 양호한 제어된 특성을 갖는다.
에피택셜 실리콘 층이 형성되면, 웨이퍼는 웨이퍼 처리 챔버로부터 제거되며 주위 공기에 노출된다. 공기는 노출된 에피택셜 실리콘 층을 산화시켜 그 위에 자연 산화물 층(native oxide layer)을 형성한다. 에피택셜 실리콘 층 및 자연 산화물 층은 공기 내의 오염인자에 노출되어 대체로 불순물 및 미립자로 채워지게 된다. 반도체 소자가 불순물로 채워진 기판 상에 형성될 때, 전자 소자는 때때로 작동 불량을 일으킨다.
따라서, 에피택셜 실리콘 층을 오존 가스에 노출시킴으로써 에피택셜 실리콘 층 위에 순수 산화물 층을 형성하기 위한 효율적인 공정이 요구된다.
본 발명의 일실시예에 따라, 웨이퍼 처리 방법이 제공된다. 웨이퍼는 웨이퍼를 처리하기 위한 시스템의 웨이퍼 처리 챔버 내에 위치된다. 웨이퍼가 웨이퍼 처리 챔버 내에 위치되어 있는 동안 에피택셜 실리콘 층이 웨이퍼 상에 형성된다. 그리고 나서, 웨이퍼는 웨이퍼 처리 챔버로부터 시스템의 로드로크(loadlock) 챔버까지 이송된다. 처리 챔버와 로드로크 챔버 사이의 연통은 차단된다. 그 후, 로드로크 챔버 내에 위치되는 동안 웨이퍼는 오존 가스에 노출되며 되며, 그리고 나서 웨이퍼는 시스템의 로드로크 챔버로부터 밖으로 제거된다.
본 발명은 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 에피택셜 실리콘 층이 오존 가스로의 노출로 인해 형성된 산화물로 실링되는 방법에 관한 것이다. 다수의 웨이퍼는 로드로크 챔버 내에서 배치식(batch)으로 위치되며 제어된 조건 하에서 오존 가스에 노출된다. 오존 가스는 각각의 웨이퍼의 에피택셜 실리콘 층 위에 안정하고 청정한 세정 산화물 층을 형성한다. 산화물 층은 이후 실질적으로 불순물이 함유되지 않은 노출된 에피택셜 실리콘 층을 남겨두기 위해 제거될 수 있다. 로드로크 챔버 내에서 웨이퍼를 처리하는 것은 여러 가지 잇점을 갖는다. 그 중 한가지 잇점은 웨이퍼를 오존 가스에 노출시키기 위해 본 공정에서의 단계를 위한 다른 챔버가 제공될 필요가 없다는 점이다. 또 다른 잇점은 오존 가스가 시스템 내에서 수소 가스와 혼합될 가능성이 줄어들어 폭발의 위험이 적고, 특히 로드로크 챔버 내의 압력이 수소 가스가 이용되는 시스템 내의 챔버 보다 낮기 때문에 시스템이 비교적 안전하다. 시스템은 또한, 오존 가스가 로드로크 챔버 내에 존재할 때, 로드로크 챔버 내의 압력이 항상 로드로크 챔버를 둘러싼 영역의 대기압 이하이기 때문에 오존 가스가 주변 영역으로부터 빠져나갈 가능성이 줄어들어 폭발의 위험이 감소되어 안전하다. 또 다른 잇점은 웨이퍼를 처리하기 위해 소요되는 총 시간이 늘어나지 않고 유지된다는 점이다.
도 1은 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 시스템(10)을 도시하고 있다. 시스템(10)은 팩토리 통합 유닛(12), 제 1 및 제 2 배치 로드로크 조립체(14A, 14B), 이송 챔버(18), 제 1, 제 2, 및 제 3 웨이퍼 처리 챔버(20A, 20B,20C), 및 쿨다운 챔버(22)를 포함한다.
도 2는 로드로크 조립체(14) 중의 하나를 보다 상세히 도시하고 있다. 로드로크 조립체(14)는 로드로크 챔버(24), 카세트 엘리베이터(26), 웨이퍼 카세트(28), 펌프(30), 및 가스를 로드로크 챔버(24)에 공급하기 위한 공급장치(32)를 포함한다.
로드로크 챔버(24)는 엔클로저(34)를 형성하고 엔클로저의 한 측면 상에 도어 개구(36), 및 반대 측면 상에 슬릿밸브 개구(38)를 형성한다. 팩토리 통합 유닛(12)은 도어 개구(36)를 통해 로드로크 챔버(24)와 정합한다. 도어(40)는 팩토리 통합 유닛(12)의 영역이 엔클로저(34)와 연통하도록 도어 개구(36)가 개방된 위치와 도어(40)가 도어 개구(36)를 폐쇄하는 도 2에 도시된 위치 사이에서 이동될 수 있게 로드로크 챔버(24)에 장착된다.
이송 챔버(18)는 슬릿밸브 개구(38)를 통해 로드로크 챔버(24)와 정합한다. 슬릿밸브(42)는, 슬릿밸브 개구(38)가 개방되어 엔클로저(34)가 이송 챔버(18)의 영역과 연통하는 위치와 슬릿밸브(42)가 슬릿밸브 개구(38)를 차단하는 도 2에 도시된 위치 사이에서 이동될 수 있도록, 로드로크 챔버(24)에 장착된다.
카세트 엘리베이터(26)는 샤프트(44) 및 지지 플레이트(46)를 포함한다. 샤프트(44)는 로드로크 챔버(24)의 기저부 내의 개구를 통해 연장한다. 시일(도시되지 않음)이 샤프트(44)와 로드로크 챔버(24)의 기저부 사이에 위치된다. 지지 플레이트(46)는 샤프트(44)의 상단부에 체결된다.
웨이퍼 카세트(28)는 프레임 상에 위치된 다수의 핀(50)을 갖춘 프레임(48)을 포함한다. 핀(50)은 서로 위에 25개의 웨이퍼를 지지하도록 서로 상대적으로 위치된다. 웨이퍼 카세트(28)는 지지 플레이트(46) 상에 위치된다. 웨이퍼 카세트(28)는 샤프트(44)를 로드로크 챔버(24)내로 연장시킴으로써 상승될 수 있으며, 로드로크 챔버(24)로부터 샤프트(44)를 후퇴시킴으로서 하강된다. 웨이퍼 카세트(28)를 상승 및 하강시킴으로써, 각각의 웨이퍼(52)는 슬릿밸브 개구(38)와 정렬될 수 있으며 슬릿밸브 개구(38)을 통해 로드로크 챔버(24)로부터 제거될 수 있다.
펌프(30)는 저압 측면(54) 및 고압 측면(56)을 갖는다. 배기 라인(58)은 로드로크 챔버(24)의 기저부 내의 개구로 연장하는 한 단부, 및 펌프(30)의 저압 측면(54)에 연결된 반대 단부를 갖는다. 따라서, 펌프(30)는 엔클로저(34)로부터 가스를 펌핑하기 위해 이용될 수 있다.
장치(32)는 질소 소오스(60), 산소 소오스(62), 오존 발생기(64), 질소 공급 밸브(68), 및 오존 공급 밸브(70)를 포함한다.
질소 소오스(60)는 질소 공급 밸브(68)에 연결된다. 이어서, 질소 공급 밸브(68)는 질소 공급 라인(74)에 연결된다. 질소 공급 라인(74)의 반대 단부는 로드로크 챔버(24)의 상부 벽 내의 개구로 연장한다. 밸브(68)가 개방될 때, 질소 소오스(6)로부터 질소 가스가 엔클로저(34)에 공급될 수 있다. 질소 가스의 속도를 감소시키기 위해 확산기(도시되지 않음)가 질소 공급 라인(74) 내에 위치된다.
산소 소오스(62)는 예를 들어, 실질적으로 순수한 산소 가스 또는 공기일 수 있다. 여과된 공기는 실질적으로 순소한 산소 보다 불순물이 많다는 것이 입증되었다. 산소는 일반적으로 대략 99.999%의 순도를 갖는다. 실질적으로 순수한 산소가 바람직하다. 오존 발생기(64)는 산소 소오스(62)에 연결된다.
산소 소오스(62)로부터 산소 가스가 오존 발생기에 공급될 때, 오존 발생기(64)는 오존 가스를 발생시킨다. 이어서, 오존 발생기(64)는 오존 공급 밸브(70)에 연결된다. 오존 공급 라인(76)은 오존 공급 밸브(70)에 연결된다. 오존 공급 라인(76)의 반대 단부는 로드로크 챔버(24)의 상부 벽 내의 개구로 연장한다. 밸브(70)가 개방될 때, 오존 발생기(64)에 의해 발생된 오존 가스는 엔클로저(34)로 공급될 수 있다. 확산기(도시되지 않음)가 오존 가스의 속도를 감소시키기 위해 오존 공급 라인(76) 내에 위치된다.
압력 탐지기(72)가 배기 라인(58)에 연결될 수 있다. 압력 탐지기(72)는 배기 라인(58) 내의 압력, 및 엔클로저(34) 내의 압력을 또한 탐지할 수 있다.
제어기(80)는 도 2에 도시된 펌프(30), 오존 발생기(64), 및 밸브(68,70)를 포함한 도 1에 도시된 시스템(10)의 여러 부품들을 제어하기 위해 이용된다. 제어기(80)는 압력 탐지기(72)로부터 입력값을 수신하며 압력 탐지기(72)에 의해 탐지된 압력 및 이하에서 설명하는 다른 변수들을 기초로 하여 모든 부품들을 제어한다. 제어기(80)는 일반적으로 시스템(10)의 모든 성분들을 제어하는 프로그램을 실행하기 위해 프로그램밍된 프로세서를 갖는 컴퓨터로 구성된다. 프로그램은 프로세서가 실행가능한 코드를 포함하며, 일반적으로 디스크 또는 컴퓨터로 판독가능한 다른 매체 상에 저장되며 컴퓨터의 메모리로 로딩되며, 컴퓨터 프로세서는 시스템(10)의 부품들을 제어하기 위해 프로그램을 판독하고 실행한다. 프로그램의 특정 특성 및 그 구성 방법은 하기의 설명으로부터 당업자들에게 보다 명확하게 이해되어질 것이다.
도 1을 다시 참조하면, 각각의 웨이퍼 처리 챔버(20A,20B,20C)는 이송 챔버(18)에 직접 연결된다. 각각의 슬릿밸브(82A,82B,82C)는 이송 챔버(18)와 각각의 웨이퍼 처리 챔버(20A, 20B,20C) 사이의 연통을 개방 또는 차단하도록 장착된다.
쿨다운 챔버(22) 또한 이송 챔버(18)에 연결되나, 이송 챔버(18)와 쿨다운 챔버(22) 사이의 연통을 개방 및 차단하기 위한 슬릿밸브는 제공되지 않는다.
로봇(84)은 이송 챔버(18) 내에 위치된다. 로봇(84)은 로봇(84)이 작동될 때, 웨이퍼를 챔버(20,22,24)들 중 하나로부터 다른 챔버로 이송할 수 있는 블레이드(86)를 갖추고 있다. 서셉터(88)는 챔버(20,22) 의 각각에 위치되며, 웨이퍼가 블레이드(86)에 의해 서셉터상에 위치될 수 있다. 슬릿밸브(82) 및 로봇(84)은 도 2에 도시된 제어기(80)의 제어하에 놓여져 있다.
제어기(80)가 시스템(10)을 제어하는 방식의 일실시예가 도 1 및 도 2를 결합하여 지금부터 기술되어질 것이다. 도 3은 시스템(10) 작동을 도시한 흐름도이다.
슬릿밸브(42)는 초기에 차단되어 이송 챔버(18)의 영역이 로드로크 챔버(24)와 연통하지 않도록 한다. 로드로크 챔버(18)는 오염을 제거하기 위해 초기에 진공화된다. 로드로크 챔버(18)는 질소 등의 비활성 가스로 재충전된다. 슬릿밸브(82)는 개방되어 웨이퍼 처리 챔버(20)가 이송 챔버(18)와 연통하도록 한다. 이송 챔버(18), 웨이퍼 처리 챔버(20), 및 쿨다운 챔버(22)는 질소 가스 등의 비활성 가스로 채워지며 대기압에서 존재한다. 제 1 로드로크 조립체(14A)의 도어(40)가 개방된다.
그리고 나서, 팩토리 통합 유닛(12) 내에 위치된 로봇(도시되지 않음)은 제 1 로드로크 조립체(14A)의 웨이퍼 카세트(28) 상에 총 25개의 웨이퍼를 로딩시킨다(1단계). 웨이퍼(52)가 로드로크 챔버(24) 내에서 고립되도록 도어(40)를 밀폐시킨다(2단계).
이어서, 공기가 엔클로저(34)로부터 배기 라인(58) 및 펌프(30)를 통과하도록 펌프(30)가 스위치 작동된다(3단계). 밸브(68,70)는 엔클로저(34)가 약 5Torr의 압력으로 펌프 다운되도록 차단된다.
이어서, 펌프(30)의 스위치 작동이 중단된다(4단계). 그 후, 밸브(68)는 개방된다(5단계). 그리고 나서, 엔클로저(34) 내의 압력이 이송 챔버(18) 내의 압력과 대체로 동일할 때까지 질소가 엔클로저(34)로 유동한다. 이어서, 밸브(68)가 차단된다(6단계).
슬릿밸브(42)는 개방된다(7단계). 이어서, 로봇(84)은 웨이퍼 카세트(28)로부터 연속적으로 3개의 웨이퍼를 제거하고, 하나의 웨이퍼를 제 1 웨이퍼 처리 챔버(20A)내에, 그리고 다른 웨이퍼를 제 2 웨이퍼 처리 챔버(20B) 내에 나머지 웨이퍼를 제 3 웨이퍼 처리 챔버(20C)에 위치시킨다(8단계). 그리고 나서, 웨이퍼 처리 챔버(20)가 이송 챔버(18)와 격리되도록 슬릿밸브(82)가 차단된다(9단계). 이어서, 에피택셜 실리콘 층이 각 처리 챔버(20) 내에서 웨이퍼 상에 형성된다(10단계). 가스 혼합물이 각각의 웨이퍼 처리 챔버(20) 내부로 도입된다. 상기 가스들 중의 하나는 통상적으로 수소를 포함한다. 상기 가스들 중 다른 하나는 실란, 디클로로실란, 또는 트리클로로실란 등의 실리콘 소오스이다. 실리콘 소오스는 수소와 반응하여 에피택셜 층을 형성한다. 가스들 중의 다른 하나는 일반적으로 에피택셜 실리콘 층을 도핑하기 위해 붕소를 제공하는 B2H6 이다. 가열 램프(도시되지 않음)은 웨이퍼 처리 챔버(20) 내의 웨이퍼를 600℃ 내지 1300℃의 온도로 가열시킨다.
웨이퍼들중 하나의 웨이퍼 상에 에피택셜 실리콘 층의 형성이 완료되면, 각각의 챔버(20) 내의 처리 가스는 챔버(20)를 퍼지하기 위해 순수 수소 가스로 교체된다(11단계). 이어서, 각각의 슬릿밸브(82)가 개방된다(12 단계). 각각의 웨이퍼는 로봇(84)을 이용하여 쿨다운 챔버(22)로 이송된다(13 단계). 웨이퍼의 이송은 대략 20초가 소요된다. 웨이퍼는 약 60초동안 쿨다운 챔버(22)내에서 유지된다(14 단계). 그리고 나서, 로봇(84)은 웨이퍼를 쿨다운 챔버(22)로부터 웨이퍼 카세트(28)로 역으로 이송한다(15 단계). 따라서, 웨이퍼는 에피택셜 실리콘 층 위에 산화물을 형성할 수 있는 산소 또는 다른 가스에 노출되지 않고 챔버(20)로부터 웨이퍼 카세트(28)로 이송된다.
각각의 웨이퍼 상에 에피택셜 실리콘 층을 형성하기 위한 공정은 모든 웨이퍼가 유사한 방식으로 처리되고 모든 웨이퍼가 웨이퍼 카세트(28) 상으로 다시 위치될 때까지 계속된다. 각각의 웨이퍼 상에 5 미크론 두께의 에피택셜 실리콘 층을 형성할 때 25개의 웨이퍼를 가공하기 위해서는 1 내지 2시간이 소요된다. 제 1 로드로크 조립체(14A)로부터의 웨이퍼가 처리되는 동안에, 보다 많은 웨이퍼가 제 2 로드로크 조립체(14B)의 웨이퍼 카세트(28) 상에 위치될 수 있다.
웨이퍼가 제 1 로드로크 조립체(14A)의 웨이퍼 카세트(28) 상에 위치되면, 그 조립체의 슬릿밸브(38)는 폐쇄된다(16 단계). 이어서, 웨이퍼(52)는 일반적으로 100℃ 이하의 온도에 놓이게 되나, 이러한 온도는 쿨다운 챔버(22) 내에서 머문 시간에 따라 달라질 수 있다.
그리고 나서, 질소 가스가 엔클로저(34)의 밖으로 유동하도록 펌프(30)가 다시 스위치 작동된다. 엔클로저(34)는 약 5 Torr의 압력으로 펌프 다운된다. 그 후, 펌프(30)는 스위치 작동이 중단된다(18 단계). 이어서, 오존 발생기(64)가 스위치 작동되고 밸브(70)가 개방되어 오존 가스 및 산소 가스 혼합물이 엔클로저(34)의 상부로 유동하도록 한다(19 단계). 오존 가스 및 산소 혼합물은 엔클로저(34) 내의 압력이 약 600 Torr에 도달할 때까지 엔클로저(34)로 유동한다. 이어서, 밸브(70)는 밀폐되며 오존 발생기(64)는 스위치 작동이 중단된다(20 단계).
이어서, 웨이퍼(52)들은 엔클로저(34) 내의 오존 가스에 동시에 노출된다. 웨이퍼(52) 상의 에피택셜 실리콘 층의 노출은 에피택셜 실리콘 층의 산화를 초래한다. 웨이퍼(52)는 1 내지 15분 동안 오존 가스에 노출된다. 웨이퍼(52)는 단지 오존 가스 내에 잠겨진다. 즉, 이는 예를 들어 플라즈마를 발생시키거나 임의의 광 효과를 발생시키는 추가의 여기 소오스가 없음을 의미한다. 산화물 층은 각 웨이퍼의 에피택셜 실리콘 층 위에 형성되며, 약 15분의 오존 가스 노출의 경우에, 다중 파장 타원편광 측정 기술(multiple wavelength ellipsometry technique)에 의해 측정된 약 10Å 내지 약 15Å의 두께를 갖는다. 웨이퍼(52)가 노출되는 오존 가스 및 산소 가스 혼합물의 순도를 포함하여 웨이퍼(52)가 노출되는 제어된 조건으로 인해 웨이퍼 상에 형성되는 산화물 층은 극히 순수하다.
전술한 바와 같이, 수소는 웨이퍼 처리 챔버(20) 내에서 이용된다. 수소는 오존 또는 산소와 혼합될 때 상당히 폭발성을 갖는다. 그러나, 여러가지 측면에서 볼 때, 시스템(10)내에서 엔클로저(34) 내의 오존과 처리 챔버(20) 내의 수소의 혼합은 일어나지 않을 것이다. 먼저, 웨이퍼 처리 챔버(20)중의 하나의 챔버 내에 수소가 존재하여야 한다. 둘째, 수소는 관련 웨이퍼 처리 챔버(20)의 각각의 슬릿밸브(82)을 통해 누출되어야 한다. 슬릿밸브(82)를 통한 수소의 누출은 슬릿밸브(82)가 웨이퍼 처리 챔버를 충분히 밀봉하지 못하거나 수소가 웨이퍼 처리 챔버(20)로 도입될 때 슬릿밸브(82)가 차단되지 않았을 때에만 발생될 것이다. 셋째, 오존이 엔클로저(34) 내에 존재해야 한다. 넷째, 오존이 엔클로저(34)로부터 이송 챔버(18) 내로 누설되어야 한다. 엔클로저(34)가 이송 챔버(18)의 압력보다 낮은 압력에서 유지됨으로 인해, 엔클로저(34)로부터 이송 챔버(18)로 가스가 유동할 가능성이 매우 낮다.
더욱이, 오존 가스가 엔클로저(34)로부터 주변 영역으로 빠져나와 사람들에게 노출될 가능성을 감소시키도록, 엔클로저(34) 내의 압력이 대기압 이상으로 상승되지 않도록 해야 한다.
또한, 전술한 실시예에서, 오존은 오존 발생기(64)에 의해 발생될 때에만 장치(32) 내에 존재하며, 이는 엔클로저(34)가 오존으로 채워지는 때이다. 따라서, 누설되어 사람들 또는 다른 반응성 가스로의 노출을 초래할 수 있는 (로드로크 챔버(24) 이외에) 오존 소오스를 포함하지 않는다. 따라서, 오존 가스는 사용 시점(point of use)에 발생된다.
이어서, 펌프(30)는 엔클로저(34) 내의 압력이 약 5Torr로 감소되도록 다시 스위치 작동된다(21 단계). 펌프(30)를 통해 유동하는 오존 가스는 시스템(10)으로부터 이격된 위치로 펌핑되며, 그 위치에서 오존 가스는 중화된다. 오존 가스는 화학물질에 의해 처리되어 산소를 형성하면서 중화되거나, 실리카 유동층 내에서 스크러빙(scrubbing)되거나, 또는 다른 액체 시스템 내에서 스크러빙된다.
이어서, 밸브(68)는 엔클로저(34)가 질소 가스로 채워지도록 개방된다(22 단계). 그리고 나서, 도어(40)가 개방되며 웨이퍼(52)는 엔클로저(34)로부터 팩토리 통합 유닛(12)으로 이송된다. 팩토리 통합 유닛(12)은 공기로 채워져 있다(23 단계). 팩토리 통합 유닛(12) 내의 공기는 에피택셜 실리콘 층위에 산화물 층을 형성하지 못하는데, 이는 오존에의 노출에 의해 실리콘 층 위에 이미 산화물 층이 형성되었기 때문이다.
슬릿밸브(42)가 밀폐되는 때로부터 웨이퍼(52)가 로드로크 챔버(24)로부터 제거될 때까지 측정한 결과, 제 1 로드로크 조립체(14A) 내에서 웨이퍼를 처리하는데 약 25분이 소요된다. 제 1 로드로크 조립체(14A)에 의해 25개의 웨이퍼를 처리하기 위해 소요되는 시간은 웨이퍼 처리 챔버(20) 내에서 25개의 로드로크 조립체를 처리하고 쿨다운 챔버(22) 내에서 웨이퍼를 냉각시키는데 소요되는 시간보다 덜 소요되는데, 이는 웨이퍼가 배치식으로 처리되기 때문이다. 도 4에 도시되어진 것처럼, 제 1 로드로크 조립체(14A)는 웨이퍼가 웨이퍼 처리 챔버(20) 및 쿨다운 챔버(22)로 이송되는 에피택셜 실리콘 사이클 내에서 이용될 수 있다. 제 1 로드로크 조립체(14A)는 웨이퍼가 오존 가스에 노출되는 산화물 사이클 내에서 이용될 수 있다. 동시에, 제 1 로드로크 조립체(14A)가 산화물 사이클에 이용될 때, 제 2 로드로크 조립체(14B)는 에피택셜 실리콘 사이클에 이용될 수 있으며, 그리고 나서 제 2 로드로크 조립체(14B)가 산화물 사이클에 이용될 수 있다. 제 2 로드로크 조립체(14B)가 산화물 사이클에 이용될 때, 제 1 로드로크 조립체(14A)는 에피택셜 실리콘 사이클에서 이용될 수 있다. 따라서, 산화물 사이클이 에피택셜 실리콘 사이클 보다 더 짧으므로, 하나의 에피택셜 실리콘 사이클로부터 다음 에피택셜 실리콘 사이클까지 시간적 손실은 없다.
도 5는 본 발명에 따라 처리되는 웨이퍼(100)를 도시하고 있다. 웨이퍼는 에피택셜 실리콘 층(104)이 상부에 형성되는 단결정 기판(102)을 포함한다. 실리콘 이산화물 층(106)은 에피택셜 실리콘 층(104) 위에 형성된다. 실리콘 이산화물 층이 추후에 제거되어 실질적으로 불순물을 포함하지 않는 에피택셜 실리콘 층(104)을 노출시킬 수 있다. 실리콘 이산화물 층은 예를 들어, 수소 불화물의 수용액 내에서 제거될 수 있다.
도 6 및 도 7은 오존 발생기(64)를 보다 상세하게 도시하고 있다. 오존 발생기(64)는 하우징(120), 두 개의 자외선 램프(122), 4개의 석영 튜브(124), 및 입구 파이프(126), 및 출구 파이프(128)를 포함한다.
하우징(120)은 누설되지 않으며 먼지가 차단되도록 구성된다. 하우징(120)의 하부면 상에 미러(129)가 위치된다.
자외선 램프(122)는 미러(129) 반대편에 위치한 하우징의 측면 상에서 그 하우징(120) 내에 위치된다. 전기 접속기(128)는 하우징(120) 내부로 자외선 램프(122)까지 연장한다. 자외선 램프(122)는 케이블(128)을 통해 전기를 공급함으로써 활성화된다. 케이블이 하우징(120)으로 연장하는 지점에서 누설 방지 인터페이스가 케이블(128)과 하우징(120) 사이에 존재한다.
각각의 파이프(126,128)는 하우징(120) 내부로 연장한다. 누설 방지 인터페이스는 또한 파이프(126 또는 128)가 하우징(120) 내부로 연장하는 지점에서 하우징(120)과 각각의 파이프(126 또는 128) 사이에 존재한다. 도 7에 도시되어진 것과 같이, 파이프(126,128)는 하우징(120)의 반대 측면 상에 위치된다. 입구 파이프(126)는 그 내부에 입구 개구를 갖는다. 파이프(126)는 튜브(124)의 단부들을 서로 상호연결시킨다. 파이프(128)는 파이프(126)에 의해 상호연결된 단부의 반대쪽에서 튜브(124)의 단부들을 상호연결시킨다. 소형 개구(130)는 튜브(124) 내에서 파이프(128)에 형성된다. 각각의 개구(130)는 일반적으로 대략 2mm의 직경을 갖는다. 각각의 튜브(126) 내의 유동 채널을 방지하기 위해 그리고 각각의 튜브(126)을 통해 유동하는 가스의 혼합을 보장하기 위해, 개구(130)는 튜브(126)를 통해 유동하는 가스의 유동 통로로부터 먼쪽을 향해 위치된다.
산소 소오스(62)는 조절기 밸브(132)를 통해 입구 튜브(126)에 연결된다. 조절기 밸브(132)는 입구 튜브(126)로의 유동을 제어하기 위해 조절될 수 있다.
질소 소오스(133)는 하우징(120)에 연결된다. 퍼지 가스 출구(134)는 하우징(120)의 외부에 제공된다.
질소 소오스(133)로부터의 질소는 튜브(124)를 둘러싼 영역 내에서 하우징(120)을 통해 유동한다. 자외선 램프(122)는 케이블(128)을 통해 전기를 제공함으로써 스위치 작동된다. 산소 소오스(62)로부터의 산소는 조절기 밸브(132) 및 파이프(126)를 통해 튜브(124)로 유동한다. 자외선 광은 자외선 램프(122)에 의해 전송된다. 자외선 광이 튜브(124)로 유입되도록 튜브(124)의 석영은 투과성을 가진다. 자외선 램프 중의 하나는 튜브(124)들 중 두개의 튜브 위에 위치되며, 자외선 램프(122)들 중 다른 램프는 튜브(124)들 중 다른 두 개의 튜브 위에 위치된다. 튜브(124) 위쪽으로 실질적으로 동일한 간극으로 위치된 램프(122)로 인해, 실질적으로 동일한 양의 자외선 광이 튜브(124)로 유입된다. 보다 많은 자외선 광이 미러(129)로부터 반사되고 반대 측면으로부터 튜브(124)에 유입된다. 자외선 광은 튜브(124) 내의 산소 가스의 일부를 오존 가스로 변화시킨다. 산소 가스 및 오존 가스의 혼합물은 파이프(128) 둘레로 유동하며 개구(130)를 통해 튜브(124)를 빠져나오며, 그 개구(130)로부터 혼합물이 파이프(128)를 통해 하우징(120)의 외부로 유동한다. 오존이 튜브(124) 내에서 형성되는 동안, 튜브(124)를 둘러싼 영역 내의 질소는 튜브(124) 외부에서의 오존 발생을 억제한다. 이는 사람들에 대한 오존 노출을 감소시키며, 그에 따라 오존 발생기(64)가 안전하게 작동되게 하고, 튜브(124) 외부에 위치된 오존 발생기(64) 구성요소의 오존에 의한 열화(劣化) 가능성을 감소시킨다.
개구(130)는 튜브(124)를 벗어나는 산소 및 오존의 혼합물의 통로에 제한을 가한다. 개구(120)에 의해 제공된 제한으로 인해, 튜브(124)를 통한 가스의 자유 유동이 제한된다. 개구(120)에 의해 제공된 제한으로 인해, 가스는 장기간동안 튜브(124) 내에 유지되며 그 가스의 유동은 튜브(124)들 사이에서 보다 균일하게 분포된다. 튜브(124) 내의 혼합물의 잔류 시간은 또한 증가된다.
도 8은 오존 발생 그래프이다. 도 8의 수평축은 로드로크 챔버가 채워지는 속도를 분당 Torr로 나타낸 것이다. 수평축의 값이 높아질수록, 로드로크 챔버는 보다 신속하게 채워질 것이다. 예를 들어, 분당 60 Torr의 재충전 속도는 로드로크 챔버가 10분 내에 600 Torr로 채워짐을 의미한다. 바람직하게, 산출량을 유지하기 위해 로드로크는 20분 내에 600 Torr로 채워지며, 즉 수평축 상의 속도는 바람직하게 30 이상이다.
도 8에서 수직축은 오존 농도(ppm)이다. 로드로크 챔버의 하부 충진 속도가 낮을 수록 오존 농도가 높다는 것을 나타내고 있다. 더욱이, 50 이하의 충진 속도(즉, 12분 이상의 충진 시간)의 경우에 오존 농도가 상당히 증가한다. 따라서, 도 8의 경우에, 충진 속도는 바람직하게 분당 20 Torr 내지 분당 50 Torr의 범위를 갖는다.
도 9는 오존 가스로 형성된 산화물로 웨이퍼를 둘러싸는 것을 도시한 그래프이다. 도 9의 수평축은 오존 농도(ppm)이며 수직 축은 단일 파장 타원편광 기술로 측정된 산화물 두께이다. 웨이퍼는 대략 실온에서 유지되며 12분동안 공기 및 오존 가스 혼합물에 노출된다. 대략 400 ppm의 오존 농도까지는 오존 농도가 증가함에 따라 산화물 두께가 증가된다. 충분히 두꺼운 산화물 두께를 얻기 위해, 오존 농도는 바람직하게 적어도 250 ppm이다. 도 9로부터, 오존 농도는 바람직하게 250 ppm 내지 350 ppm의 범위를 갖는다. 도 8을 다시 참조하면, 오존 농도는 분당 33 Torr 내지 45 Torr의 충진 속도를 필요로 한다. 오존 농도를 적어도 250 ppm으로 유지시키고 산화물 두께를 상당한 두께로 유지시키기 위해서, 로드로크는 바람직하게 대략 분당 45 Torr의 속도로 충진된다.
상기 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 기술 분야의 숙련된 당업자들은 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 다른 실시예에서 산소 소오스가 로드로크 챔버 외부의 용기형(contained) 오존 소오스일 수 있다. 또 다른 실시에에서, 오존 발생기와 같은 오존 소오스가 로드로크 챔버 내에 위치될 수 있다.
에피택셜 실리콘 층을 오존 가스에 노출시켜 불순물이 없는 순수 산화물 층을 형성할 수 있다.

Claims (56)

  1. 웨이퍼를 처리하기 위한 방법으로서,
    (a) 웨이퍼 처리 시스템의 웨이퍼 처리 챔버 내에 웨이퍼를 위치시키는 단계와,
    (b) 상기 웨이퍼 처리 챔버 내에 위치되어 있는 동안 상기 웨이퍼 상에 실리콘 층을 형성하는 단계와,
    (c) 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 시스템의 로드로크 챔버까지 실질적으로 공기 중에 노출되지 않게 유지하면서 이송하는 단계로서, 상기 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버의 제 1 개구를 통해 이송하는, 웨이퍼 이송 단계와,
    (d) 상기 제 1 개구를 폐쇄하는 단계와,
    (e) 상기 로드로크 챔버내로 오존 가스를 도입하는 단계와,
    (f) 상기 처리 챔버로부터 이송된 후에 상기 로드로크 챔버 내에 위치되어 있는 동안에 상기 웨이퍼를 오존 가스에 노출시키는 단계와, 그리고
    (g) 상기 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버로부터 상기 시스템의 밖으로 제거시키는 단계로서, 상기 웨이퍼를 상기 제 1 개구와 상이한 상기 로드로크 챔버의 제 2 개구를 통해 제거시키는, 웨이퍼 제거 단계를 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 로드 로크 챔버와 연통하는 이송 챔버, 및 상기 이송 챔버와 연통하는 다수의 웨이퍼 처리 챔버를 포함하며, 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 이송 챔버를 통해 상기 로드로크 챔버로 이송되는 웨이퍼 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    (h) 다수의 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버 내에 로딩시키는 단계를 포함하며,
    상기 (a) 단계는 각각의 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버로부터 상기 각각의 처리 챔버로 이송시키며,
    상기 (b) 단계는 상기 각각의 웨이퍼상에 실리콘 층을 형성하는 것을 포함하며, 상기 처리 챔버들 중의 하나의 챔버 내에서 실리콘 층이 형성되는 동안 상기 챔버들 중의 다른 하나의 챔버 내에서 다른 웨이퍼 상에 실리콘이 형성되며,
    상기 (c) 단계는 상기 다수의 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버 내로 이송시키는 것을 포함하며,
    상기 (d) 단계는 상기 로드로크 챔버와 상기 이송 챔버 사이의 제 1 개구를 폐쇄하는 것을 포함하며,
    상기 (f) 단계는 상기 로드로크 챔버 내에 위치되어 있는 동안 상기 웨이퍼들을 오존 가스에 함께 노출시키는 것을 포함하며, 그리고
    상기 (g) 단계는 상기 다수의 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버로부터 상기 시스템의 밖으로 제거시키는 것을 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 (a) 단계가 개시되어 상기 (d) 단계가 완료될 까지의 소요된 시간은 상기 (d) 단계가 완료되고 상기(g) 단계가 완료될 때까지의 시간의 2배 이상인 웨이퍼 처리 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 로드로크 챔버는 제 1 로드로크 챔버이며, 상기 다수의 웨이퍼는 제 1 의 다수의 웨이퍼이며,
    (i) 제 2 로드로크 챔버 내에 제 2 의 다수의 웨이퍼를 위치시키는 단계와,
    (j) 각각의 웨이퍼를 상기 제 2 로드로크 챔버로부터 상기 처리 챔버들 중의 각각의 하나의 챔버로 이송시키는 단계와,
    (k) 상기 챔버들 중의 하나에 위치된 상기 제 2 의 다수의 웨이퍼 중의 각각의 웨이퍼에 실리콘 층을 형성하는 단계와,
    (l) 상기 제 2 의 다수의 웨이퍼를 상기 제 2 로드로크 챔버로 이송하는 단계와,
    (m) 상기 제 2 로드로크 챔버와 상기 이송 챔버 사이의 연통을 차단하는 단계와,
    (n) 상기 로드로크 챔버 내에 위치되어 있는 동안 상기 제 2 의 다수의 웨이퍼를 오존 가스에 함께 노출시키는 단계와, 그리고
    (o) 상기 제 2 의 다수의 웨이퍼를 상기 제 2 로드로크 챔버로부터 상기 시스템의 밖으로 제거시키는 단계를 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 (d),(e),(f), 및 (g)단계는 상기 (j) 단계가 개시되어 상기 (m) 단계가 완료될 까지의 시간 간격 내에서 완전히 수행되는 웨이퍼 처리 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 (f) 단계가 실행될 때, 상기 제 1 로드로크 챔버 내의 압력은 상기 이송 챔버 내의 압력 보다 낮은 웨이퍼 처리 방법.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 로드로크 챔버 내의 압력은 상기 웨이퍼가 상기 오존 가스에 노출되는 동안 상기 이송 챔버 내의 상기 압력 보다 낮게 유지되는 웨이퍼 처리 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 시스템은 쿨다운 챔버를 포함하며, 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 쿨다운 챔버까지, 그리고 상기 쿨다운 챔버로부터 상기 로드로크 챔버까지 이송되는 웨이퍼 처리 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 실리콘 층이 각각 형성된 다수의 웨이퍼는 상기 로드로크 챔버 내에 위치되며, 상기 다수의 웨이퍼는 상기 오존 가스에 동시에 노출되는 웨이퍼 처리 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 오존 가스를 상기 로드로크의 챔버의 외부로부터 상기 로드로크 챔버로 도입시키는 단계를 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 오존 가스를 발생시키는 단계를 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  13. 웨이퍼를 처리하기 위한 방법으로서,
    (a) 웨이퍼를 처리하기 위해 시스템의 웨이퍼 처리 챔버 내에 위치시키는 단계와,
    (b) 웨이퍼 처리 챔버 내에 위치되는 동안 상기 웨이퍼 상에 실리콘 층을 형성하는 단계와,
    (c) 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 시스템의 로드로크 챔버까지 실질적으로 공기 중에 노출되지 않게 유지하면서 이송하는 단계로서, 상기 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버의 제 1 개구를 통해 이송하는, 웨이퍼 이송 단계와,
    (d) 상기 제 1 개구를 폐쇄하는 단계와,
    (e) 상기 로드로크 챔버내로 오존 가스를 도입하는 단계와,
    (f) 상기 처리 챔버로부터 이송된 후에 상기 로드로크 챔버 내에 위치되어 있는 동안에 상기 웨이퍼를 오존 가스에 노출시키는 단계와,
    (g) 오존을 상기 로드로크 챔버로부터 제거하는 단계로서, 상기 (f) 단계 및 상기 (g) 단계 중에는 상기 로드로크 챔버 내의 압력을 상기 처리 챔버 내의 압력 이하로 유지하는, 오존 제거 단계와, 그리고
    (h) 상기 웨이퍼를 상기 로드로크 챔버로부터 상기 시스템의 밖으로 제거시키는 단계로서, 상기 웨이퍼를 상기 제 1 개구와 상이한 상기 로드로크 챔버의 제 2 개구를 통해 제거시키는, 웨이퍼 제거 단계를 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 (g) 단계가 개시될 때부터 상기 (h) 단계가 종료될 때까지의 주어진 시간 동안 상기 처리 챔버 내에 수소 가스가 존재하는 웨이퍼 처리 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 로드로크 챔버 내의 상기 압력은 상기 (f)단계 및 상기 (g)단계 사이에서 대기압 이하로 유지되는 웨이퍼 처리 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 오존 가스에 노출되기 이전에 상기 실리콘 층 위에 산화물 층이 실질적으로 형성되지 않는 웨이퍼 처리 방법.
  17. 로드로크 조립체로서,
    웨이퍼를 삽입하기 위한 제 1 개구 및 상기 웨이퍼를 제거하기 위한 제 2 개구를 구비한 로드로크 챔버,
    상기 웨이퍼를 고정할 수 있는 상기 로드로크 챔버 내의 홀더,
    상기 로드로크 챔버에 연결된 저압 측부를 갖춘 펌프, 및
    상기 홀더에 의해 고정되었을 때 상기 웨이퍼에 노출되는 오존 가스를 제공하는 오존 소오스를 포함하는 로드로크 조립체.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 오존 소오스는 오존 발생기를 포함하는 로드로크 조립체.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 오존 발생기는 상기 로드로크 챔버의 외부에 위치되며 상기 로드로크 챔버에 연결되는 로드로크 조립체.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 오존 발생기는 자외선 램프 및 용기를 포함하며, 상기 램프로부터의 자외선 광은 오존이 생성되는 용기 내부를 통과하는 로드로크 조립체.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 오존 소오스는 상기 로드로크 챔버의 외부에 위치되며, 상기 로드로크 챔버에 연결되는 로드로크 조립체.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 오존 소오스는 하나 이상의 자외선 램프를 구비한 오존 발생기, 자외선 광이 투과되는 벽을 갖춘 하나 이상의 콘테이너, 산소 함유 가스가 상기 자외선 광에 의해 적어도 부분적으로 오존 가스로 변환되는 상기 콘테이너로 도입될 수 있게 하는 입구, 및 오존 가스가 상기 콘테이너로부터 배출되고 상기 로드로크 챔버로 유동할 수 있게 하는 출구를 포함하며,
    상기 자외선 램프는 자외선 광이 방출되어 상기 벽을 통해 상기 콘테이너로 도입될 수 있도록 위치되는 로드로크 조립체.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 콘테이너는 튜브이며, 상기 오존 발생기는 다수의 튜브를 포함하며, 자외선 광이 상기 튜브에 도입되도록 각각의 상기 튜브는 자외선 광이 투과되는 벽을 갖추고 있으며, 상기 입구는 상기 산소 함유 가스가 각각의 튜브 내로 도입되도록 하며, 상기 출구는 오존 가스가 각각의 튜브 밖으로 배출되도록 하는 로드로크 조립체.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 가스의 상기 튜브 내에서의 잔류 시간이 증가되도록 상기 오존 발생기는 상기 다수 튜브 밖으로의 가스 유동을 제한하기 위한 제한 수단을 포함하는 로드로크 조립체.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 제한 수단은 다수의 제한기를 포함하며, 각각의 제한기는 각각의 튜브와 상기 출구 사이에 위치되는 로드로크 조립체.
  26. 제 22항에 있어서, 상기 오존 발생기는 상기 콘테이너를 둘러싼 하우징을 포함하는 로드로크 조립체.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 하우징에 연결된 퍼지 가스 소오스를 포함함으로써, 상기 퍼지 가스 소오스가 상기 콘테이너 둘레의 그리고 상기 하우징 내부의 영역에 퍼지 가스를 제공할 수 있는 로드로크 조립체.
  28. 제 17항에 있어서, 상기 홀더는 다수의 웨이퍼를 유지할 수 있는 카세트로 구성되는 로드로크 조립체.
  29. 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 시스템으로서,
    로드로크 챔버,
    상기 로드로크 챔버 내의 웨이퍼 홀더,
    웨이퍼 처리 챔버,
    폐쇄 부재,
    상기 로드로크 챔버에 연결된 저압 측부를 갖는 펌프, 및
    상기 웨이퍼가 상기 로드로크 챔버 내에 위치될 때 웨이퍼에 노출되는 오존 가스를 발생시키는 오존 소오스를 포함하며,
    상기 폐쇄 부재는 웨이퍼가 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 로드로크 챔버 내부로 이송되도록 허용하는 제 1 위치와 상기 폐쇄 부재가 상기 로드로크 챔버와 상기 웨이퍼 처리 챔버 사이의 연통을 실질적으로 차단하는 제 2 위치 사이에서 이동가능한 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 로드로크 챔버를 선도하는 이송 챔버, 및 상기 이송 챔버를 선도하는 다수의 웨이퍼 처리 챔버를 포함하며, 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 이송 챔버를 통해 상기 로드로크 챔버로 이송되는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 로드로크 챔버는 제 1 로드로크 챔버이며, 상기 웨이퍼 홀더는 다수의 웨이퍼를 유지할 수 있는 제 1 웨이퍼 카세트이며, 상기 폐쇄 부재는 제 1 폐쇄 부재이며, 상기 시스템은
    제 2 로드로크 챔버,
    다수의 웨이퍼를 유지할 수 있으며 상기 제 2 로드로크 챔버 내에 위치된 제 2 웨이퍼 카세트, 및
    제 2 폐쇄 부재를 포함하며,
    상기 제 2 폐쇄 부재는 웨이퍼가 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 이송 챔버를 통해 상기 제 2 로드로크 챔버로 이송되도록 허용하는 제 1 위치, 및 상기 제 2 폐쇄 부재가 상기 제 2 로드로크 챔버와 상기 이송 챔버 사이의 연통을 실질적으로 차단하는 제 2 위치 사이에서 이동가능한 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  32. 제 31항에 있어서, 각각의 웨이퍼 카세트 상에 위치될 수 있는 상기 웨이퍼의 수는 상기 챔버의 총 수의 3배 이상인 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  33. 제 32항에 있어서, 쿨다운 챔버를 포함하며, 웨이퍼는 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 쿨다운 챔버를 거쳐 상기 로드로크 챔버로 이송될 수 있는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  34. 제 29항에 있어서, 상기 오존 소오스는 상기 로드로크 챔버의 외부에 위치되고 상기 로드로크 챔버에 연결되는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 오존 소오스는 하나 이상의 자외선 램프를 구비한 오존 발생기, 자외선 광이 투과되는 벽을 갖춘 하나 이상의 콘테이너, 산소 함유 가스가 상기 자외선 광에 의해 적어도 부분적으로 오존 가스로 변환되는 상기 콘테이너로 도입될 수 있게 하는 입구, 및 오존 가스가 상기 콘테이너로부터 배출되고 상기 로드로크 챔버로 유동할 수 있게 하는 출구를 포함하며,
    상기 자외선 램프는 자외선 광이 방출되어 상기 벽을 통해 상기 콘테이너로 도입될 수 있도록 위치되는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 콘테이너는 튜브이며, 상기 오존 발생기는 다수의 튜브를 포함하며, 자외선 광이 상기 튜브에 도입되도록 각각의 상기 튜브는 자외선 광이 투과되는 벽을 갖추고 있으며, 상기 입구는 상기 산소 함유 가스가 각각의 튜브 내로 도입되도록 하며, 상기 출구는 오존 가스가 각각의 튜브 밖으로 배출되도록 하는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  37. 제 36항에 있어서, 상기 오존 발생기는 적어도 하나의 제한기를 포함하고 있어, 상기 오존 가스의 압력이 제한된 이후 보다 제한되기 이전에 더 높은 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  38. 제 37항에 있어서, 다수의 제한기를 포함하며, 각각의 제한기는 각각의 튜브와 상기 출구 사이에서 위치되는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  39. 제 38항에 있어서, 상기 오존 발생기는 상기 튜브를 둘러싼 하우징을 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 하우징에 연결된 퍼지 가스 소오스를 포함함으로써, 상기 퍼지 가스 소오스가 상기 콘테이너 둘레의 그리고 상기 하우징 내부의 영역에 퍼지 가스를 제공할 수 있는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  41. 제 29항에 있어서, 다수의 웨이퍼를 유지할 수 있으며 상기 로드로크 챔버 내에 위치된 카세트를 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  42. 제 29항에 있어서, 상기 펌프 및 상기 오존 소오스를 제어하는 프로세서 실행가능한 코드를 갖는 제어기를 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  43. 제 42항에 있어서, 상기 프로세서 실행가능한 코드는 상기 웨이퍼가 상기 오존 가스에 노출될 때 상기 로드로크 반대쪽의 상기 폐쇄 부재 측면 상의 압력 보다 낮은 저압에서 상기 로드로크를 항상 유지시키는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  44. 제 43항에 있어서, 상기 프로세서 실행가능한 코드는 상기 웨이퍼가 오존 가스에 노출될 때 상기 로드로크를 항상 대기압 이하로 유지시키는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  45. 제 43항에 있어서, 상기 프로세서 실행가능한 코드는
    (i) 상기 폐쇄 부재를 개방함으로써 상기 폐쇄 부재를 제어하며,
    (ii) 이어서, 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 처리 챔버로부터 상기 로드로크 챔버로 이송하도록 로봇을 제어하며,
    (iii) 이어서, 상기 폐쇄 부재를 차단하며, 그리고
    (iv) 이어서, 상기 웨이퍼 처리 챔버 내에 위치될 때 상기 웨이퍼를 상기 오존 가스에 노출시킴으로써 상기 오존 소오스를 제어하는 반도체 웨이퍼 처리 시스템.
  46. 오존 발생기로서,
    자외선 광이 투과되는 다수의 튜브,
    산소 가스가 상기 튜브 내부로 제공될 수 있게 하는 입구,
    상기 튜브의 외부에 위치되어 자외선 광을 복사하는 자외선 램프, 및
    상기 오존 가스가 상기 튜브의 밖으로 유동할 수 있게 하는 출구를 포함하며,
    상기 자외선 램프는 상기 자외선 광이 상기 튜브에 도입되고 상기 튜브 내에서 상기 산소 가스로부터 오존 가스를 발생시키도록 위치되는 오존 발생기.
  47. 제 46항에 있어서, 상기 튜브들 사이에서 가스 유동을 보다 균일하게 분포시키는 상기 오존 가스 유동 통로내의 하나 이상의 제한기를 포함하는 오존 발생기.
  48. 제 46항에 있어서, 다수의 제한기를 포함하며, 각각의 제한기는 상기 튜브들 중의 각각의 튜브와 상기 출구 사이의 오존 가스 유동 통로 내에 위치되는 오존 발생기.
  49. 제 46항에 있어서, 상기 튜브를 둘러싼 하우징, 상기 하우징 내로의 퍼지 가스 유입구, 및 상기 하우징의 밖으로의 퍼지 가스 유출구를 포함하는 오존 발생기.
  50. 제 46항에 있어서, 상기 튜브는 석영으로 제조되는 오존 발생기.
  51. 오존 발생기로서,
    하우징,
    상기 하우징 내에 위치되며 자외선 광이 투과되는 콘테이너,
    산소 가스가 상기 하우징 내부의 상기 콘테이너로 제공되도록 상기 하우징 내부의 상기 콘테이너로의 입구,
    상기 콘테이너내에서 상기 산소 가스로부터 오존 가스를 발생시키는 램프, 및
    오존 가스가 상기 콘테이너로부터 상기 하우징의 외부로 유동하도록, 상기 콘테이너로부터 상기 하우징의 외부로 형성된 출구를 포함하는 오존 발생기.
  52. 제 51항에 있어서, 상기 자외선 광의 일부는 상기 자외선 램프로부터 상기 콘테이너 내부로 직접 투과되며, 상기 오존 발생기는 상기 자외선 램프의 반대쪽에서 상기 콘테이너 측면 상에 위치되는 미러를 더 포함하며, 보다 많은 자외선 광이 상기 미러로부터 반사되어 상기 콘테이너에 도입되는 오존 발생기.
  53. 오존 발생기로서,
    퍼지 가스 유입구 및 퍼지 가스 유출구를 구비한 하우징,
    상기 하우징 내에 위치되며 자외선 광이 투과되는 콘테이너,
    산소 가스가 상기 하우징 내부의 상기 콘테이너로 제공될 수 있도록 상기 하우징 내부의 상기 콘테이너로 형성된 입구로서, 상기 입구는 상기 하우징과 접속되는 누설 방지 인터페이스를 갖는 입구,
    상기 하우징 내에 위치된 자외선 램프,
    상기 하우징의 내부로 상기 자외선 램프까지 연장하는 전기 배선, 및
    상기 콘테이너로부터 상기 하우징 외부로의 출구를 포함하며,
    상기 전기 배선은 상기 하우징과 접속되는 누설 방지 인터페이스를 가지며, 상기 자외선 램프가 작동되어 자외선 광을 방출하도록 상기 배선을 통해 상기 자외선 램프로 전력이 제공될 수 있으며, 상기 자외선 램프는 상기 자외선 광이 상기 콘테이너에 도입될 수 있으며 상기 산소 가스로부터 오존 가스를 발생시키도록 위치되며,
    상기 출구를 통해 오존 가스가 상기 콘테이너로부터 상기 하우징 외부로 유동될 수 있으며, 상기 출구는 상기 하우징과 접속하는 누설 방지 인터페이스를 갖추고 있는 오존 발생기.
  54. 제 13항에 있어서, 상기 오존 가스에 노출되기 이전에 상기 실리콘 층 위에 산화물 층이 실질적으로 형성되지 않는 웨이퍼 처리 방법.
  55. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 개구가 슬릿 밸브 개구를 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  56. 제 13항에 있어서, 상기 제 1 개구가 슬릿 밸브 개구를 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
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