KR19990059001A - 반도체소자 제조용 가스디퓨져 및 이를 설치한 반응로 - Google Patents

반도체소자 제조용 가스디퓨져 및 이를 설치한 반응로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노즐의 형상을 개량하여 증착대상물에 균일한 막을 형성하게 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져 및 이를 설치한 반응로에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서, 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하고, 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 하며 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 설치한 반응로는 웨이퍼의 표면과 가스디퓨져의 확산판 사이의 거리가 웨이퍼 반경과 같거나 또는 1/2인 것을 특징으로 한다.
따라서, 웨이퍼 표면에 증착되는 박막의 균일도를 향상시켜서 공정의 정밀도를 높이고, 웨이퍼의 수율을 증가시키게 하는 효과를 갖는다.

Description

반도체소자 제조용 가스디퓨져 및 이를 설치한 반응로
본 발명은 반도체소자 제조용 가스디퓨져 및 이를 설치한 반응로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 노즐의 형상을 개량하여 증착대상물에 균일한 막을 형성하게 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져 및 이를 설치한 반응로에 관한 것이다.
일반적으로 씨브이디(CVD), 드라이엣쳐(Dry Etcher) 등의 반도체소자 제조용 반응로의 구조는, 도1에서와 같이, 가스를 하부로 배출시키는 배출구(10)가 형성된 공간의 상부에는 가스를 분사하는 가스디퓨져(Gas Diffuser)(12)와 하부에는 웨이퍼(1)를 지지하는 웨이퍼지지판(14)을 설치하는 구성이다.
이러한 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져(12)의 형상은, 대부분 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관(16)이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판(18)에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐(20)이 형성된 구성이다.
상기 노즐(20)이 형성된 하판 즉, 확산판(18)은 평판형상이며, 상기 노즐(20)은 상기 확산판(18)에 균일한 밀도로 배치되어 있다.
따라서, 상기 가스디퓨져에서 확산된 가스 또는 액적(Liquid Drop) 등은 반응로내에서 확산되어 하부 증착대상물 표면에 얇은 막을 균일하게 형성하거나, 균일한 식각현상을 유발시킴으로써 반도체 공정이 진행된다.
그러나, 실제로는 원하는 균일도의 박막을 얻는다는 것은 매우 어려워 많은 시행착오에도 불구하고, 상기 가스디퓨져와 반응로의 형상을 최적화하려는 시도가 행해지고 있다.
이러한 어려움을 해결하기 위한 종래의 접근방법 중에 하나로는, 웨이퍼지지판(14)을 회전시키는 것이 있었다.
그러나 상기 웨이퍼지지판(14)을 회전시키는 방법은, 웨이퍼 원주방향으로의 박막증착 균일성을 증가시키는 효과를 가져오기도 하였지만, 웨이퍼가 대구경화되면서 더욱 중요시되고 있는 웨이퍼 반경방향으로의 박막증착 균일성을 증가시키는 데에는 한계가 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 웨이퍼 표면에 증착되는 박막의 균일도를 향상시켜서 공정의 정밀도를 높이고, 웨이퍼의 수율을 증가시키게 하는 반도체소자 제조용 노즐을 제공함에 있다.
도1은 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져가 반응로에 설치된 상태를 나타낸 구성도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체소자 제조용 가스디퓨져가 반응로에 설치된 상태를 나타낸 구성도이다.
도3은 도2의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 저면도이다.
도4는 도2의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 측단면도이다.
도5는 도2의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 노즐 출구에서의 속도 경향을 나타내는 도면이다.
도6은 도2의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 노즐 출구에서의 밀도 경향을 나타내는 도면이다.
도7은 일반적인 반응로의 개략도이다.
도8는 노즐 출구에서 웨이퍼까지의 길이가 웨이퍼반경의 길이의 반인 경우(A 케이스) 도7의 반응로를 수치해석하기 위한 격자계를 나타낸 도면이다.
도9는 노즐 출구에서 웨이퍼까지의 길이가 웨이퍼반경의 길이인 경우(B 케스) 도7의 반응로를 수치해석하기 위한 격자계를 나타낸 도면이다.
도10A, 도10B, 도10C는 A 케이스에서 가스의 점성계수에 대한 웨이퍼반경의 초기 유입속도비(Re수)가 각각 1, 10, 100일때 수치해석한 가스의 유선을 나타낸 도면이다.
도11A, 도11B, 도11C는 A 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도12A, 도12B, 도12C는 A 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도13A, 도13B는 A 케이스에서 Re수가 1일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도14A, 도14B는 A 케이스에서 Re수가 10일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도15A, 도15B는 A 케이스에서 Re수가 100일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도16A, 도16B, 도16C는 B 케이스에서 가스의 점성계수에 대한 웨이퍼반경의 초기 유입속도비(Re수)가 각각 1, 10, 100일때 수치해석한 가스의 유선을 나타낸 도면이다.
도17A, 도17B, 도17C는 B 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도18A, 도18B, 도18C는 B 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도19A, 도19B는 B 케이스에서 Re수가 1일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도20A, 도20B는 B 케이스에서 Re수가 10일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도21A, 도21B는 B 케이스에서 Re수가 100일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 웨이퍼 10, 30: 배출구
12, 32: 가스디퓨져 14, 34: 웨이퍼지지판
16, 36: 가스유입관 18, 38: 확산판
20, 40: 노즐
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 한다.
상기 확산판은, 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이에 비례하여 증가하거나 중심으로부터의 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 증가하는 것이 가능하다.
또한, 상기 확산판은, 외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면이고, 상기 확산판을 관통하는 노즐의 형태는 수직으로 형성된 직관형상인 것이 가능하다.
또한, 상기 각 노즐의 반경이 동일한 것이 바람직하다.
상기 가스는 식각가스이거나 또는 증착가스인 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서, 상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치 r에서의 분사가스 속도분포가 V(r) = V0((r/r0)2- 1)이 되는 것을 특징으로 한다.(여기서 r0는 확산판직하 중심으로부터 확산판직하 끝까지의 거리를 나타내며, V0는 확산판직하 중앙의 속도를 나타낸다.)
또한, 바람직하기로는, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서, 상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하기로는 상기 확산판은, 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 점차로 짧아지거나 점차로 넓어지는 감소분 또는 증가분이 상기 확산판의 중심으로부터의 길이에 비례하여 감소 또는 증가하거나 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서, 상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치에서의 분사가스 농도분포가 이 되는 것을 특징으로 한다.(여기서, φk(r) 과 Nk 는 각각 Chebyshev 다항식과 다항식의 개수를 나타내고, ak 는 비례상수이다. 상기 식에서 적용한 기하학적인 형상과 경계조건 r = 0 에서 대칭인 점을 고려하여 짝수차수의 다항식만을 사용하므로 φk(r) 는 2(k-1)차의 Chebyshev 다항식을 나타낸다.)
또한, 바람직하기로는, 상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지고, 상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서, 상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치 r에서의 분사가스 속도분포가 V(r) = V0((r/r0)2- 1)이 되고, 상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치에서의 분사가스 농도분포가 이 되는 것을 특징으로 한다.(여기서 r0는 확산판직하 중심으로부터 확산판직하 끝까지의 거리를 나타내며, V0는 확산판직하 중앙의 속도를 나타내고, φk(r) 과 Nk 는 각각 Chebyshev 다항식과 다항식의 개수를 나타내며, ak 는 비례상수이다. 상기 식에서 적용한 기하학적인 형상과 경계조건 r = 0 에서 대칭인 점을 고려하여 짝수차수의 다항식만을 사용하므로 φk(r) 는 2(k-1)차의 Chebyshev 다항식을 나타낸다.)
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 설치한 반응로는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성되고, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 상방에 설치하여 웨이퍼의 표면에 가스가 분사되도록 하고, 상기 웨이퍼의 표면과 상기 가스디퓨져의 확산판 사이의 거리가 상기 웨이퍼 반경의 1/2인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 설치한 반응로는, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성되고, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 상방에 설치하여 웨이퍼의 표면에 가스가 분사되도록 하고, 상기 웨이퍼의 표면과 상기 가스디퓨져의 확산판 사이의 거리가 상기 웨이퍼 반경인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체소자 제조용 가스디퓨져가 반응로에 설치된 상태를 나타낸 구성도이다.
도3은 도2의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 저면도이다.
도4는 도2의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 측단면도이다.
먼저 도2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 가스를 하부로 배출시키는 배출구(30)가 형성되고, 하부에 웨이퍼(1)를 지지하는 웨이퍼지지판(34)을 설치되는 반도체소자 제조용 반응로의 내부 상방에 설치된다.
이러한 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져(32)의 형상은, 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관(36)이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판(38)에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐(40)이 관통되고, 상기 확산판(38)은, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐(40)의 관통길이가 상기 확산판(38)의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판(38)의 두께가 상기 확산판(38)의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 형상이다.
상기 확산판(38)은, 상기 확산판(38)의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판(38)의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 증가한다.
또한 상기 확산판(38)은, 외부와 접하는 상기 확산판(38)의 밑면이 수평면이고, 상기 확산판(38)을 관통하는 노즐(40)의 형태는 수직으로 형성된 직관형상이다.
한편, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져는, 도3에서와 같이, 상기 노즐(40)과 노즐사이의 상기 확산판(38) 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판(38)의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐(40)과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판(38)의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는다.
이러한 상기 확산판(38)은, 상기 확산판(38)의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 점차로 짧아지거나 점차로 넓어지는 감소분 또는 증가분이 상기 확산판(38)의 중심으로부터의 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 감소 또는 증가한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 작동관계를 살펴보면, 먼저 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져(32)의 확산판(38)의 반경방향의 두께를 변화시킴으로써 반경방향의 출구에서의 속도를 조절하여 도5에서와 같은 속도분포를 보인다.
즉, 도4와 같은 좌표로, 반경방향 특정위치 r에서의 속도분포를 V(r) = V0((r/r0)2- 1)로 하고자 할때에는 확산판의 반경방향의 두께를 2차원 함수형태로 제작하면 되는 것이다. 이때의 설계변수는 V01개가 된다.(여기서 r은 특정위치에서 확산판 중심으로부터 반경방향의 거리를 나타내고, r0는 확산판 중심으로부터 확산판 끝까지의 거리를 나타내며, V0는 확산판 중앙의 출구속도를 나타낸다.)
확산판의 반경방향의 두께를 2차원 함수형태로 제작하면 가운데 부분은 노즐(40)의 길이가 짧아 압력강하가 적으므로 가스가 빠른 속도로 분사되고, 양끝부분에서는 노즐의 길어 압력강하가 커서 가스가 느린 속도로 분사된다.
일반적으로 압력강하는 관의 길이에 비례하므로 노즐(40)의 길이를 변화시켜서 원하는 반경방향의 속도를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져(32)는 확산판(38)의 반경방향 노즐(40) 수의 분포를 조절함으로써 확산판의 반경방향으로 분사되는 가스의 농도분포를 도6에서와 같은 형태로 조절하였다.
즉, 도6에서와 같은 특정위치(r)에서의 농도분포는 과 같은 Chebyshev 다항식을 응용하면 되는 것이다.
위의 식에서 φk(r) 과 Nk 는 각각 Chebyshev 다항식과 다항식의 개수를 나타낸다.
상기 식에서 적용한 기하학적인 형상과 경계조건 r = 0 에서 대칭인 점을 고려하여 짝수차수의 다항식만을 사용하므로 φk(r) 는 2(k-1)차의 Chebyshev 다항식을 나타낸다.
이때의 설계변수도 Nk 1개가 된다. 이러한 식을 바탕으로 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 노즐을 밀도에 따라 배치함으로써 상기 노즐 출구에서의 반경방향 가스농도 분포를 구현한다.
상기 본 발명에서 적용한 반경방향의 속도분포와 농도분포는 각각 독립적으로 적용하는 것이 가능하고, 이러한 가스디퓨져는 설계변수를 최소화하여 반응로에서의 작동관계를 컴퓨터 수치해석함으로써 확인하는 것이 가능하다.
이러한 수치해석은 시행착오의 횟수를 줄이고, 단기간 내에 최적의 설계가 가능하도록 한다.
이하 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 수치해석으로 나타난 효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도7은 가스가 웨이퍼(1)상에 유입되어 배출구(30)로 배출되는 일반적인 반응로의 개략도이다. 상기 반응로를 도7에서와 같이 단순화시켜서 이를 수치해석에 필요한 구간 구간별로 나누어 격자계를 사용하여 해석했다.
도8는 노즐 출구에서 웨이퍼까지의 길이가 웨이퍼반경의 길이의 반인 경우(A 케이스) 도7의 반응로를 수치해석하기 위한 격자계를 나타낸 도면이다.
도9는 노즐 출구에서 웨이퍼까지의 길이가 웨이퍼반경의 길이인 경우(B 케스) 도7의 반응로를 수치해석하기 위한 격자계를 나타낸 도면이다.
이상에서 A 케이스와 B 케이스로 나누어서 해석하는 이유는 웨이퍼와 가스디퓨져간의 거리에 따른 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 효과를 유추해 보기 위함이다.
참고할 것은 유동과 농도에 대한 수치해석은 FVM(Finite Volume Method)를 사용하였고, 설계변수(V0, Nk)의 최적화는 국부임의탐색기법(Local Random Search Technique)를 사용하였다.
도10A, 도10B, 도10C는 A 케이스에서 가스의 점성계수에 대한 웨이퍼반경의 초기 유입속도비(Re수)가 각각 1, 10, 100일때 수치해석한 가스의 유선을 나타낸 도면이다.
노즐출구에서의 분사속도가 증가(Re수가 증가)함에 따라 가스의 유선이 흐트러지는 것을 알 수 있다.
도11A, 도11B, 도11C는 A 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도12A, 도12B, 도12C는 A 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도11과 도12를 비교하여 보면, 도11의 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 경우 웨이퍼의 중심부의 밀도가 높고, 웨이퍼 주변부의 밀도가 상대적으로 낮아 웨이퍼 중심부에 형성된 막은 두껍고, 웨이퍼 주변부에 형성된 막은 얇아질 것을 예측할 수 있다.
그러나, 도12의 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 경우 웨이퍼 전면에 걸쳐 가스가 균일한 밀도 분포를 보이고 있어 웨이퍼에 균일한 막이 형성될 것을 예측할 수 있다.
한편, 도11의 A, B, C도와, 도12의 A, B, C도를 비교해 보면 노즐출구에서의 분사속도가 증가(Re수가 증가)함에 따라 웨이퍼부근에서의 가스밀도는 균일해지는 것을 알 수 있다.
도13A, 도13B는 A 케이스에서 Re수가 1일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도14A, 도14B는 A 케이스에서 Re수가 10일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도15A, 도15B는 A 케이스에서 Re수가 100일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도13, 도14 및 도15의 A, B도를 비교해 보면, 다항식의 개수가 1일 때(n = 1) 즉, 출구에서의 밀도가 균일한 종래의 경우 오히려 웨이퍼 표면에서는 웨이퍼 중심부의 밀도가 적어지는 추세를 보이고 있으나 다항식의 개수가 3이상인 본 발명의 경우 즉, 출구에서는 확산판 중심부의 밀도가 낮은 경우 웨이퍼의 표면에서는 가스의 밀도가 전면에 균일하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도13, 도14 및 도15를 비교하면 이러한 본 발명의 효과는 노즐출구에서의 분사속도가 증가(Re수가 증가)함에 따라 높아지는 것을 확인할 수 있다.
한편, 이러한 A 케이스보다 상대적으로 노즐과 웨이퍼간의 거리가 2배가 되는 B 케이스에 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 적용하여 수치해석한 결과를 설명하기로 한다.
도16A, 도16B, 도16C는 B 케이스에서 가스의 점성계수에 대한 웨이퍼반경의 초기 유입속도비(Re수)가 각각 1, 10, 100일때 수치해석한 가스의 유선을 나타낸 도면이다.
노즐출구에서의 분사속도가 증가(Re수가 증가)함에 따라 가스의 유선이 흐트러지다가 Re수가 100일때 소용돌이구간이 생기는 것을 알 수 있다.
도17A, 도17B, 도17C는 B 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도18A, 도18B, 도18C는 B 케이스에서 Re수가 각각 1, 10, 100일때 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 사용하여 수치해석한 가스의 농도분포를 나타낸 도면이다.
도17과 도18을 비교하여 보면, 도17의 종래의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 경우 웨이퍼의 중심부의 밀도가 여전히 높고, 웨이퍼 주변부의 밀도가 상대적으로 낮아 웨이퍼 중심부에 형성된 막은 두껍고, 웨이퍼 주변부에 형성된 막은 얇아질 것을 예측할 수 있다.
그러나, 도18의 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 경우 웨이퍼 전면에 걸쳐 가스가 균일한 밀도 분포를 보이고 있어 웨이퍼에 균일한 막이 형성될 것을 예측할 수 있다.
한편, 도17의 A, B, C도와, 도18의 A, B, C도를 비교해 보면 노즐출구에서의 분사속도가 증가(Re수가 증가)함에 따라 웨이퍼부근에서의 가스밀도는 균일해지는 것을 알 수 있다.
또한, 도11 및 도12와 비교하면 노즐과 웨이퍼간의 거리가 넓어진 경우 밀도의 균일성은 개선된 것을 알 수 있다.
도19A, 도19B는 B 케이스에서 Re수가 1일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도20A, 도20B는 B 케이스에서 Re수가 10일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도21A, 도21B는 B 케이스에서 Re수가 100일때 가스디퓨져 다항식의 개수 변화에 따른 출구에서의 농도분포, 웨이퍼표면에서의 농도구배를 각각 수치해석하여 나타낸 도면이다.
도19, 도20 및 도21의 A, B도를 비교해 보면, 다항식의 개수가 1일 때(n = 1) 즉, 출구에서의 밀도가 균일한 종래의 경우 오히려 웨이퍼 표면에서는 웨이퍼 중심부의 밀도가 적어지는 추세를 보이고 있으나 다항식의 개수가 3이상인 본 발명의 경우 즉, 출구에서는 확산판 중심부의 밀도가 낮은 경우 웨이퍼의 표면에서는 가스의 밀도가 전면에 균일하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도19, 도20 및 도21을 비교하면 이러한 본 발명의 효과는 다항식의 개수가 3이상인 본 발명의 경우 노즐출구에서의 분사속도의 증가(Re수가 증가)함에 관계없이 동일한 것을 확인할 수 있다.
따라서, 이와같은 컴퓨터 수치해석 결과에 따르면, 일반적으로 본 발명의 반도체소자 제조용 가스디퓨져의 효과는 노즐 출구와 웨이퍼간의 거리가 가까울수록 절대적이며, 노즐의 출구에서의 가스분사속도가 증가함에 따라 동일하거나 그 효과가 상승되는 결과를 얻었다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 가스디퓨져 및 이를 설치한 반응로에 의하면, 웨이퍼 표면에 증착되는 박막의 균일도를 향상시켜서 공정의 정밀도를 높이고, 웨이퍼의 수율을 증가시키게 하는 효과를 갖는 것이다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (62)

  1. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서,
    상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이에 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이의 제곱에 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확산판을 관통하는 노즐의 형태는 수직으로 형성된 직관형상인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 노즐의 반경이 동일한 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  10. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서,
    상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치에서의 분사가스 속도분포가 V(r) = V0((r/r0)2- 1)이 되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
    (여기서 r0는 확산판직하 중심으로부터 확산판직하 끝까지의 거리를 나타내며, V0는 확산판직하 중앙의 속도를 나타낸다.)
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  15. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서,
    상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 점차로 짧아지거나 점차로 넓어지는 감소분 또는 증가분이 상기 확산판의 중심으로부터의 길이에 비례하여 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 점차로 짧아지거나 점차로 넓어지는 감소분 또는 증가분이 상기 확산판의 중심으로부터의 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 확산판을 관통하는 노즐의 형태는 수직으로 형성된 직관형상인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 각 노즐의 반경이 동일한 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  23. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서,
    상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치에서의 분사가스 농도분포가 이 되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
    (여기서, φk(r) 과 Nk 는 각각 Chebyshev 다항식과 다항식의 개수를 나타내고, ak 는 비례상수이다. 상기 식에서 적용한 기하학적인 형상과 경계조건 r = 0 에서 대칭인 점을 고려하여 짝수차수의 다항식만을 사용하므로 φk(r) 는 2(k-1)차의 Chebyshev 다항식을 나타낸다.)
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 확산판을 관통하는 노즐의 형태는 수직으로 형성된 직관형상인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 각 노즐의 반경이 동일한 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  29. 제 23 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  30. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서,
    상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지고, 상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이에 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이의 제곱에 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 확산판의 두께 증가분이 중심으로부터의 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 점차로 짧아지거나 점차로 넓어지는 감소분 또는 증가분이 상기 확산판의 중심으로부터의 길이에 비례하여 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  35. 제 30 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 점차로 짧아지거나 점차로 넓어지는 감소분 또는 증가분이 상기 확산판의 중심으로부터의 길이의 제곱 이상의 차수에 비례하여 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  36. 제 30 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  37. 제 30 항에 있어서,
    상기 확산판을 관통하는 노즐의 형태는 수직으로 형성된 직관형상인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  38. 제 30 항에 있어서,
    상기 각 노즐의 반경이 동일한 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  39. 제 30 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  40. 제 30 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  41. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성된 반도체소자 제조용 가스디퓨져에 있어서,
    상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치에서의 분사가스 속도분포가 VX= V0((r/r0)2- 1)이 되고, 상기 확산판직하의 중심을 기준으로, 반경방향으로 r만큼 떨어진 확산판직하의 특정위치에서의 분사가스 농도분포가 이 되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
    (여기서 r0는 확산판직하 중심으로부터 확산판직하 끝까지의 거리를 나타내며, V0는 확산판직하 중앙의 속도를 나타내고, φk(r) 과 Nk 는 각각 Chebyshev 다항식과 다항식의 개수를 나타내며, ak 는 비례상수이다. 상기 식에서 적용한 기하학적인 형상과 경계조건 r = 0 에서 대칭인 점을 고려하여 짝수차수의 다항식만을 사용하므로 φk(r) 는 2(k-1)차의 Chebyshev 다항식을 나타낸다.)
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  44. 제 41 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  45. 제 41 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  46. 제 41 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 가스디퓨져.
  47. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성되고, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 상방에 설치하여 웨이퍼의 표면에 가스가 분사되도록 하고, 상기 웨이퍼의 표면과 상기 가스디퓨져의 확산판 사이의 거리가 상기 웨이퍼 반경의 1/2인 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 반응로.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 가스디퓨져는,
    상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  49. 제 47 항에 있어서,
    진공압이 형성되어 하방으로 가스를 배출하는 가스배출구를 상기 웨이퍼의 하방에 설치하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  50. 제 47 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  51. 제 47 항에 있어서,
    상기 확산판을 관통하는 노즐의 형태는 수직으로 형성된 직관형상인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  52. 제 47 항에 있어서,
    상기 각 노즐의 반경이 동일한 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  53. 제 47 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  54. 제 48 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  55. 내부에 중공부를 갖는 밀폐된 원통형상이고, 상방에 상기 가스가 유입되는 가스유입관이 형성되어 상기 중공부에 가스가 공급되며, 하방에 설치된 원판형의 확산판에 상기 중공부에 충만된 가스가 분사되는 통로로서 다수개의 노즐이 관통되어 형성되고, 상기 가스가 통과하는 상기 노즐의 관통길이가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 증가되게 하기 위하여 상기 확산판의 두께가 상기 확산판의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 가스디퓨져를 상방에 설치하여 웨이퍼의 표면에 가스가 분사되도록 하고, 상기 웨이퍼의 표면과 상기 가스디퓨져의 확산판 사이의 거리가 상기 웨이퍼 반경인 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 반응로.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 가스디퓨져는,
    상기 노즐과 노즐사이의 상기 확산판 반경방향으로의 배치밀도가 상기 확산판의 중심부는 낮고, 중앙부는 높고, 주변부는 낮도록 상기 노즐과 노즐사이의 반경방향 거리가 상기 확산판의 중심에서 멀어질수록 점차로 짧아지다가 다시 멀어지는 경향을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 반응로.
  57. 제 55 항에 있어서,
    진공압이 형성되어 하방으로 가스를 배출하는 가스배출구를 상기 웨이퍼의 하방에 설치하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  58. 제 55 항에 있어서,
    상기 확산판은,
    외부와 접하는 상기 확산판의 밑면이 수평면인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  59. 제 55 항에 있어서,
    상기 확산판을 관통하는 노즐의 형태는 수직으로 형성된 직관형상인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  60. 제 55 항에 있어서,
    상기 각 노즐의 반경이 동일한 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  61. 제 55 항에 있어서,
    상기 가스는 식각가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
  62. 제 55 항에 있어서,
    상기 가스는 증착가스인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 반응로.
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