CN113539778A - 气体注射器及扩散炉管设备 - Google Patents

气体注射器及扩散炉管设备 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种气体注射器，设置于扩散炉管设备，气体注射器具有内腔，其中，内腔的腔壁设置有多个凸起结构，多个凸起结构在腔壁呈阵列状排列。据此，当在气体喷射器内壁形成膜层时，基于该凸起结构使得内壁成膜不平整，从而释放应力，同时能够降低膜层与腔壁之间的渗透，减少对腔壁的刻蚀损伤。并且，凸起结构能够增加腔壁的强度，增强腔壁的受力能力，使得腔壁不易损伤。再者，凸起结构能够增大腔壁内表面的面积，扩展膜层的附着空间，减少由于温度变化应力释放而导致的膜层脱落，缓解剥落物的产生，增从而加气体注射器的使用寿命。另外，本发明通过上述凸起结构的设计，还能够实现降低维护成本，提高良率，减少产品报废损失的功效。

Description

气体注射器及扩散炉管设备
技术领域
本发明涉及半导体生产制造设备技术领域，尤其涉及一种气体注射器及扩散炉管设备。
背景技术
半导体炉管设备部件是将特定气体供应至反应腔体中的石英质地部件。在工艺过程中，气体通过注射器通入反应腔发生反应在晶圆表面形成膜层。
然而，现有的气体注射器在通入气体至反应腔反应并在晶圆表面形成膜层的同时，也会在气体喷射器的光滑内表面形成一层质地相同且排列紧密的膜层。该膜层会随反应次数增加而逐渐变厚，并且由于该膜层排列紧密，因此在升温膨胀时延展空间较小，膜层内部相互挤压产生应力。随着膜层厚度增加而导致应力增大，到达膜层的承受极限时，膜层会产生裂纹而从气体注射器的内腔的内表面剥落，随气体喷射入反应腔体中，从而污染晶圆，对产品良率造成极大的影响。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够增加形成在内腔内表面的膜层的延展空间，从而缓解膜层由内表面脱落、减少剥落物的气体注射器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供一种气体注射器，设置于扩散炉管设备，所述气体注射器具有内腔，其中，所述内腔的腔壁设置有多个凸起结构，所述多个凸起结构在所述腔壁呈阵列状排列。
根据本发明的其中一个实施方式，所述凸起结构的端面呈弧形。
根据本发明的其中一个实施方式，呈阵列状排列的所述多个凸起结构中：属于同一排的多个所述凸起结构沿所述气体注射器的周向排列。
根据本发明的其中一个实施方式，呈阵列状排列的所述多个凸起结构中：属于同一列的多个所述凸起结构沿所述气体注射器的轴向排列。
根据本发明的其中一个实施方式，呈阵列状排列的所述多个凸起结构中，任一所述凸起结构与同属一列的相邻的另一所述凸起结构的间距，等于该所述凸起结构与同属一排的相邻的另一所述凸起结构的间距，以使所述多个凸起结构在所述腔壁呈阵列状均匀排列。
根据本发明的其中一个实施方式，所述凸起结构呈半球型结构；其中，所述凸起结构的直径与同属一列的相邻两个所述凸起结构的间距的比值为1:1～3:1。
根据本发明的其中一个实施方式，所述内腔呈圆柱型腔体结构，所述凸起结构呈半球型结构；其中，所述内腔的对应圆柱体的直径与所述凸起结构的直径的比值为2:1～4:1。
根据本发明的其中一个实施方式，所述内腔的腔壁设置有多个所述凸起结构，所述多个凸起结构的形状均相同。
根据本发明的其中一个实施方式，所述内腔的腔壁设置有多个所述凸起结构，所述多个凸起结构的高度均相同。
根据本发明的其中一个实施方式，所述凸起结构包含凸点、凸条、凸环、褶皱结构、波纹结构、螺旋状结构的至少其中之一。
根据本发明的其中一个实施方式，所述内腔的腔壁的厚度与所述凸起结构的高度的比值为1:1～3:1。
根据本发明的其中一个实施方式，所述气体注射器的末端设置有喷气孔，所述喷气孔连通于所述内腔。
根据本发明的其中一个实施方式，所述气体注射器的末端封闭，所述气体注射器设置有多个喷气孔，所述多个喷气孔分别设置于所述气体注射器的靠近所述末端的位置，所述多个喷气孔分别连通于所述内腔。
本发明提出的气体注射器，其内腔的腔壁设置多个凸起结构，且这些凸起结构呈阵列状排列。据此，当在气体喷射器内壁形成膜层时，基于该凸起结构使得内壁成膜不平整，从而释放应力，同时能够降低膜层与腔壁之间的渗透，减少对腔壁的刻蚀损伤。并且，凸起结构能够增加腔壁的强度，增强腔壁的受力能力，使得腔壁不易损伤。再者，凸起结构能够增大腔壁内表面的面积，扩展膜层的附着空间，减少由于温度变化应力释放而导致的膜层脱落，缓解剥落物的产生，增从而加气体注射器的使用寿命。另外，本发明通过上述凸起结构的设计，还能够实现降低维护成本，提高良率，减少产品报废损失的功效。
另外，本发明通过在内腔的腔壁设置凸起结构，当通过酸性气体清洁形成在腔壁的膜层时，由于凸起结构改善了膜层向腔壁的渗透，从而减少酸性气体对气体注射器的损伤，相应增加气体注射器的使用寿命，延长设备的运行时长，减少保养次数。
本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够减少气体注射器的剥落物污染晶圆的扩散炉管设备。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供一种扩散炉管设备，其中，所述扩散炉管设备包含本发明提出的并在上述实施方式中所述的气体注射器。
本发明提出的扩散炉管设备，通过采用本发明提出的上述气体注射器的设计，能够减少剥落物的产生，从而缓解剥落物对晶圆的污染问题，大幅提升产品良率。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种气体注射器的结构示意图；
图2是图1示出的气体注射器的轴向剖视图；
图3是图2的正视图；
图4是图3的平面展开示意图；
图5是图4中A部分的放大图；
图6是图1示出的气体注射器的凸起结构的膜层受力示意图；
图7是图2示出的气体注射器的径向剖视图；
图8是本发明提出的气体注射器的剥落物与腔壁未形成凸起结构的气体注射器的剥落物的比对示意图；
图9是根据另一示例性实施方式示出的一种气体注射器的部分内腔的平面展开示意图；
图10～图13分别是根据另一示例性实施方式示出的一种气体注射器的内腔的局部放大图；
图14和图15分别是根据另一示例性实施方式示出的一种气体注射器的轴向剖视图。
附图标记说明如下：
100、700、800：气体注射器；
110、710、810：内腔；
111、211、311、411、511、611：凸起结构；
711：凸环；
811：螺旋状结构；
D：内径；
d：直径；
e：间距；
h1：厚度；
h2：高度；
X：轴向；
Y：径向。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。
在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。
参阅图1和图2，图1代表性地示出了本发明提出的气体注射器100的一具体实施方式的结构示意图；图2代表性地示出了图1的轴向剖视图，具体仅示出了气体注射器100的一段结构的轴向剖视图。在该示例性实施方式中，本发明提出的气体注射器是以应用于扩散炉管设备为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的炉管设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的气体注射器的原理的范围内。
如图2所示，在本实施方式中，本发明提出的气体注射器100具有内腔110。配合参阅图3至图7，图3中代表性地示出了图2的正视图；图4中代表性地示出了图3的平面展开示意图；图5中代表性地示出了图4中A部分的放大图；图6中代表性地示出了气体注射器的凸起结构的膜层受力示意图；图7中代表性地示出了图2示出的气体注射器100的径向Y剖视图。以下将结合上述附图，对本发明提出的气体注射器的各主要组成部的结构、布置方式和功能关系进行详细说明。
如图2和图3所示，在本实施方式中，气体注射器100内腔110的腔壁设置有多个凸起结构，据此能够利用这些凸起结构增大腔壁的表面积。通过上述设计，本发明能够增加形成在腔壁的膜层的延展空间。据此，当在气体喷射器内壁形成膜层(例如氧化硅、氧化铝、氧化锆、多晶硅等膜层)时，基于该凸起结构使得内壁成膜不平整，从而释放应力，同时能够降低膜层与腔壁之间的渗透，减少对腔壁的刻蚀损伤。并且，凸起结构能够增加腔壁的强度，增强腔壁的受力能力，使得腔壁不易损伤。再者，凸起结构能够增大腔壁内表面的面积，扩展膜层的附着空间，减少由于温度变化应力释放而导致的膜层脱落，缓解剥落物的产生，增从而加气体注射器的使用寿命。另外，本发明通过上述凸起结构的设计，还能够实现降低维护成本，提高良率，减少产品报废损失的功效。
可选地，在本实施方式中，凸起结构111的端面可以呈弧形。据此，凸起结构111的端面形成的膜层时，膜层的内表面升温膨胀所产生的力会被分解，相较于呈平面的端面，使得凸起结构111上形成的膜层的内表面承受压力的能力大幅提升。在其他实施方式中，凸起结构111的端面亦可呈平面，并不以本实施方式为限。
可选地，如图2至图4所示，在本实施方式中，多个凸起结构111在腔壁上可以大致呈阵列状排列。通过上述设计，本发明能够进一步增大腔壁的表面积，从而进一步增加形成在腔壁的膜层的延展空间。
进一步地，如图2至图4所示，基于多个凸起结构111呈阵列状排列的设计，在本实施方式中，在呈阵列状排列的这些凸起结构111中，属于同一排的多个凸起结构111可以沿气体注射器100的周向相间隔地排列。在其他实施方式中，属于同一排的多个凸起结构111的排列方向，亦可与气体注射器100的周向所在的平面(即径向Y平面)相对倾斜，并不以本实施方式为限。
进一步地，如图2至图4所示，基于多个凸起结构111呈阵列状排列的设计，在本实施方式中，在呈阵列状排列的这些凸起结构111中，属于同一列的多个凸起结构111可以沿气体注射器100的轴向X相间隔地排列。在其他实施方式中，属于同一列的多个凸起结构111的排列方向，亦可与气体注射器100的轴向X相对倾斜，并不以本实施方式为限。
进一步地，如图2至图4所示，基于多个凸起结构111呈阵列状排列的设计，在本实施方式中，呈阵列状排列的这些凸起结构111中，任一凸起结构111与同属一列的相邻的另一凸起结构111的间距，等于该凸起结构111与同属一排的相邻的另一凸起结构111的间距e，以此使得多个凸起结构111在腔壁呈阵列状均匀排列。在其他实施方式中，当多个凸起结构111呈阵列状排列时，同属一排的凸起结构111的间距e与同属一列的凸起结构111的间距亦可不相等，并且，同属一排的多对相邻凸起结构111的多个间距e亦可不相等，同属一列的多对相邻凸起结构111的多个间距亦可不相等，均不以本实施方式为限。
进一步地，如图4至图6所示，基于多个凸起结构111呈阵列状均匀排列的设计，在本实施方式中，凸起结构111的端面可以呈弧形，例如可以大致呈半球型结构，从而使内腔110的凸起结构111，不仅大幅增加了内腔110表面积，使得沉积膜层的附着空间得到大幅度提升，而且形成在凸起结构111的弧形端面的膜层，在升温膨胀过程中产生的力会被分解，使得膜层承受压力的能力大幅提升，因此，极大的降低了剥落物的产生可能。此外，如图6所示，沉积膜层与腔壁在交界面的受力被分解，可以改善伴随着温度升高沉积膜层膨胀，膜层与凸起结构111端面的交界面处挤压力增大而发生的扩散现象，即故交界面处膜层与内腔110的内壁之间的渗透降低，设备执行清洁功能时造成的管壳(腔壁)皲裂减少，提高气体注射器的使用寿命，以及保证产品的良率。在此基础上，凸起结构111的直径d与同属一列的相邻两个凸起结构111的间距的比值为1:1～3:1，亦即，凸起结构111的直径d与同属一行的相邻两个凸起结构111的间距e的比值为1:1～3:1，例如1:1、1.5:1、2:1、3:1等。在其他实施方式中，当多个凸起结构111呈阵列状均匀排列时，凸起结构111的直径d与相邻两个(相同排或相同列)凸起结构111的间距e的比值亦可小于1:1，或可大于3:1，例如0.8:1、3.5:1等，均不以本实施方式为限。
进一步地，如图4至图7所示，在本实施方式中，以内腔110呈圆柱型腔体结构，凸起结构111可以呈半球型结构，内腔110的对应圆柱体的直径D与凸起结构111的直径d的比值可以为2:1～4:1，例如2:1、3:1、3.5:1、4:1等。在其他实施方式中，当气体注射器100的内腔110呈圆柱型腔体结构，且凸起结构包含呈半球型的凸起结构111时，内腔110的对应圆柱体的直径D与凸起结构111的直径d的比值亦可小于2:1，或可大于4:1，例如1.9:1、5:1等，但需大于1:1，均不以本实施方式为限。
需说明的是，在本说明书的描述中，所谓凸起结构111呈半球型，是由于凸起结构111设置呈弧形曲面(例如柱面)的内腔110的腔壁上，然而标准的半球型仅适合定义设置在平面上的结构，因此凸起结构111呈半球型的描述是近似地说明凸起结构111的形状和结构。举例而言，可以定义凸起结构111的高度，即凸起结构111的距离其所设置的腔壁位置最远的距离，等于所谓的半球型的凸起结构111的对应直径。在此基础上，由于腔壁的曲率，使得凸起结构111在腔壁上的周缘的直径是略小于凸起结构111的真实的直径，为了便于理解和说明，本说明书中将上述直径统称为凸起结构111的直径d。
可选地，如图7所示，在本实施方式中，气体注射器100内腔110的腔壁的厚度h1与凸起结构的高度h2的比值可以为1:1～3:1，例如1:1、2:1、2.5:1、3:1等，从而改善沉积膜层的应力，避免膜层随工艺温度在反复膨胀和收缩时产生裂纹，进而导致严重的膜层剥落现象。其中，当凸起结构111呈半球型时，凸起结构111的高度h2亦可近似地理解为凸起结构111的半径(即半球型的凸起结构111的直径d的二分之一)。在其他实施方式中，气体注射器100内腔110的腔壁的厚度h1与凸起结构的高度的比值亦可小于1:1，或可大于3:1，例如0.8:1、3.5:1等，均不以本实施方式为限。
在符合本发明的设计构思的其他各种可能的实施方式中，当内腔的腔壁设置有多个凸起结构时，无论这些凸起结构采用何种排列方式，多个凸起结构的形状可以均相同。再者，多个凸起结构的高度可以均相同。当然，根据气体注射器的不同结构，或者为满足不同的膜层形成需要，凸起结构为多个时，多个凸起结构的形状亦可不完全相同，且高度亦可不完全相同，均不以此为限。
需说明的是，气体注射器100可以具有末端。在此基础上，该末端可以开口，以此形成连通内腔110的一个喷气孔，即单孔式气体注射器。或者，
末端可以封闭，且气体注射器100的靠近末端的部分设置有连通于内腔110的多个喷气孔，即多孔式气体注射器。
配合参阅图4和图5，图5示出的正方形区域中，圆形(可以视为凸起结构111在平面化展开后的腔壁上的正投影，即凸起结构111的周缘的直径大致等于凸起结构111的直径d，圆形与各侧的正方形侧边的间距可以定义为相邻两个凸起结构111的间距e的二分之一，从而可以保证沉积膜层具有理想的沉积空间，改善内部相互挤压而产生应力。在此基础上，以多个凸起结构111呈阵列状均匀布置为例，对于上述尺寸关系的正方形区域而言，经由本发明实施例改善后的内表面，相比于腔壁未形成凸起结构的气体注射器腔壁的光滑表面，在该正方形的单元区域内，增加了一个半球面的面积，同时减少了一个圆形平面的面积，据此，经由本发明实施例改善后的腔壁的表面积实现了增加。
具体而言，气体注射器在通入气体至反应腔反应并在晶圆表面形成膜的同时，会在气体注射器内腔的腔壁形成一层质地相同的膜层，以下对比本发明实施例改善后的腔壁与未形成凸起结构的腔壁，说明该膜层的沉积量的增量幅度：
承上，腔壁未形成凸起结构的方案中的光滑表面在上述单位区域中的面积为：
S1＝W2；
经由本发明实施例改善后的腔壁在上述单位区域的表面积为：
S2＝W2－πR2+4πR2/2＝W2+πR2；
据此，经由本发明的改善，在上述单位区域内增加的面积为：
ΔS＝S2－S1＝πR2。
其中，W为正方形的单位区域的边长，且W＝d+e。R为半球型的凸起结构111的半径，且R＝d/2。
在此基础上，对于图5示出的单位区域而言，腔壁未形成凸起结构的方案中的光滑表面的膜层的沉积量为：
V1＝H*S1＝H*W2；
为了便于比较，以相同的膜层沉积厚度为例，经由本发明实施例改善后的腔壁在上述单位区域的膜层的沉积量为：
V2＝H*S2＝H*(W2+πR2)；
据此，经由本发明的改善，在上述单位区域内膜层的沉积量的增量为：
ΔV＝V2－V1＝H*πR2。
其中，H为腔壁的内表面沉积的膜层的厚度。
承上所述，相比于腔壁未形成凸起结构的方案，以本发明的上述第一实施方式为例，经由本发明实施例改善后的腔壁的膜层的沉积量的增量幅度为：
ΔV/V1*100％＝(H*πR2)/(H*W2)*100％＝πR2/W2*100％。
在此基础上，参阅图8，图8中代表性地示出了本发明提出的气体注射器的剥落物与腔壁未形成凸起结构的气体注射器的剥落物的比对示意图。基于上述实施方式的说明，以下将结合图8，对本发明提出的气体注射器的一个具体实用例进行说明。
在该具体实用例中，气体注射器采用本发明的上述第一实施方式的设计。其中，半球型的凸起结构的直径d为2mm，则凸起结构的半径R为1mm。同属一排(或一列)的相邻两个凸起结构的间距e为1mm，则上述正方形的单位区域的边长为：
W＝d+e＝2mm+1mm＝3mm；
据此，结合上述膜层沉积量的增量幅度公式，可知经由本发明实施例改善后的气体注射器内腔腔壁的膜层沉积量的增量幅度具体为：
πR2/W2*100％＝π*1/32*100％≈34.9％。
以下对比说明气体注射器的更换费用：
基于上述具体实用例，根据改善前后气体注射器的内腔腔壁的内表面膜层厚度的对比，假设当内表面的膜层厚度达到1μm时需进行一次腔体清洁，腔壁未形成凸起结构的方案中每积累0.1μm厚度的膜层的所需运行时长为M1天，经由本发明实施例改善后，每积累0.1μm厚度的膜层的所需运行时长为M2天，每N次腔体清洁进行一次注射器更换。
承上所述，由于本发明实施例改善后注射器内表面积增加34.9％，所以每积累0.1μm厚度的膜层对应的运行时长同比增加34.8％，因此：
M2＝(100％+34.9％)*M1＝134.9％*M1；
即，腔壁未形成凸起结构的方案的更换周期为：
t1＝10*M1*N；
经由本发明实施例改善后更换周期为：
t2＝10*M2*N＝10*M1*N*134.8％＝134.8％*t1；
承上，腔壁未形成凸起结构的方案的每年更换次数为：
T1＝365/t1；
经由本发明实施例改善后每年更换次数为：
T2＝365/t2；
因此，经由本发明实施例改善后的气体注射器的更换费用降低幅度为：
(T1－T2)/T1＝(365/t1－365/t2)/365/t1≈25.8％。
综上，基于本发明的上述设计，气体注射器每年的更换费用将降低约25.8％。
以下对比说明气体注射器的维护时长：
进行一次气体注射器的更换作业时长为P天，则经由本发明实施例改善后的一次气体注射器的更换作业时长较腔壁未形成凸起结构的方案将减少：
(T1－T2)*P天；
因此，经由本发明实施例改善后设备维护时长较腔壁未形成凸起结构的方案减少幅度为：
(T1*P－T2*P)/T1*P*100％＝(1－T2/T1)*100％≈25.8％
综上，基于本发明的上述设计，气体注射器的维护时长减少25.8％。
基于上述对气体注射器的第一实施方式的说明，以下将对其第二实施方式进行说明。参阅图9，图9中代表性地示出了气体注射器在第二实施方式中，气体注射器的部分内腔的平面展开示意图。以下将结合图9，对本发明提出的气体注射器在第二实施方式中区别于其他实施方式的设计进行详细说明。
如图9所示，区别于第一实施方式中的多个凸起结构111采用阵列状均匀布置的设计，在本实施方式中，多个凸起结构211可以采用非均匀的阵列状布置形式。在其他实施方式中，当凸起结构包含多个凸起结构时，这些凸起结构亦可采用其他布置形式，或者不规则布置形式，均不以本实施方式为限。
基于上述对气体注射器的第一实施方式的说明，以下将对其第三实施方式进行说明。参阅图10，图10中代表性地示出了气体注射器在第三实施方式中，气体注射器的内腔的局部放大图。以下将结合图10，对本发明提出的气体注射器在第三实施方式中区别于其他实施方式的设计进行详细说明。
如图10所示，区别于第一实施方式中的凸起结构111呈半球型的设计，在本实施方式中，凸起结构311可以大致呈矩形柱型。
基于上述对气体注射器的第一实施方式的说明，以下将对其第四实施方式进行说明。参阅图11，图11中代表性地示出了气体注射器在第四实施方式中，气体注射器的内腔的局部放大图。以下将结合图11，对本发明提出的气体注射器在第四实施方式中区别于其他实施方式的设计进行详细说明。
如图11所示，区别于第一实施方式中的凸起结构111呈半球型的设计，在本实施方式中，凸起结构411可以大致呈三棱柱型。
基于上述对气体注射器的第一实施方式的说明，以下将对其第五实施方式进行说明。参阅图12，图12中代表性地示出了气体注射器在第五实施方式中，气体注射器的内腔的局部放大图。以下将结合图12，对本发明提出的气体注射器在第五实施方式中区别于其他实施方式的设计进行详细说明。
如图12所示，区别于第一实施方式中的凸起结构111呈半球型的设计，在本实施方式中，凸起结构511可以大致呈半椭球型。
基于上述对气体注射器的第一实施方式的说明，以下将对其第六实施方式进行说明。参阅图13，图13中代表性地示出了气体注射器在第六实施方式中，气体注射器的内腔的局部放大图。以下将结合图13，对本发明提出的气体注射器在第六实施方式中区别于其他实施方式的设计进行详细说明。
如图13所示，区别于第一实施方式中的凸起结构111呈半球型的设计，在本实施方式中，凸起结构611可以大致呈四棱锥型。
基于上述对气体注射器的第一实施方式的说明，以下将对其第七实施方式进行说明。参阅图14，图14中代表性地示出了气体注射器在第七实施方式中，气体注射器的轴向剖视图。以下将结合图14，对本发明提出的气体注射器在第七实施方式中区别于其他实施方式的设计进行详细说明。
如图14所示，区别于第一实施方式中的凸起结构包含凸起结构111的设计，在本实施方式中，凸起结构可以包含凸环711。举例而言，该凸环711可以沿气体注射器700的径向Y环绕布置与内腔的腔壁，且凸起结构可以包含多个凸环711，这些凸环711可以沿气体注射器700的轴向X间隔布置。
可选地，如图14所示，在本实施方式中，凸环711的截面可以大致呈半圆形。在其他实施方式中，凸环711的截面亦可呈其他形状，例如矩形、三角形、半椭圆形等，并不以本实施方式为限。
基于上述对气体注射器的第一实施方式的说明，以下将对其第八实施方式进行说明。参阅图15，图15中代表性地示出了气体注射器在第八实施方式中，气体注射器的轴向剖视图。以下将结合图15，对本发明提出的气体注射器在第八实施方式中区别于其他实施方式的设计进行详细说明。
如图15所示，区别于第七实施方式中的凸起结构包含凸起结构111的设计，在本实施方式中，凸起结构可以包含螺旋状结构811。举例而言，该螺旋状结构811的螺旋方向可以沿气体注射器800的轴向X延伸，且螺旋结构811的旋臂可以沿气体注射器800的径向Y螺旋环绕布置于内腔的腔壁。
可选地，如图15所示，在本实施方式中，螺旋状结构811的旋臂的截面可以大致呈半圆形。在其他实施方式中，螺旋状结构811的旋臂的截面亦可呈其他形状，例如矩形、三角形、半椭圆形等，并不以本实施方式为限。
需说明的是，在其他实施方式中，除上述实施方式中所述的凸点(呈半球型的凸起结构)、凸环、螺旋状结构以外，凸起结构还可以包含凸条、褶皱结构、波纹结构，且可包含上述至少两种结构，均不以上述实施方式为限。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的气体注射器仅仅是能够采用本发明原理的许多种气体注射器中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的气体注射器的任何细节或任何部件。
综上所述，本发明提出的气体注射器，通过在其内腔的腔壁设置凸起结构，使得内腔的腔壁的表面积增大，从而增加形成在腔壁的膜层的延展空间。据此，本发明能够减少由于温度变化应力释放而导致的膜层脱落，缓解剥落物的产生。
基于上述对本发明提出的气体注射器的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本发明提出的扩散炉管设备的一个示例性实施方式进行说明。
在本实施方式中，本发明提出的扩散炉管设备包含气体注射器，该气体注射器即为本发明提出的并在上述实施方式中详细说明的气体注射器。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的扩散炉管设备仅仅是能够采用本发明原理的许多种扩散炉管设备中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的扩散炉管设备的任何细节或任何部件。
综上所述，本发明提出的扩散炉管设备，通过采用本发明提出的上述气体注射器的设计，能够减少剥落物的产生，从而缓解剥落物对晶圆的污染问题，大幅提升产品良率。
以上详细地描述和/或图示了本发明提出的气体注射器及扩散炉管设备的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。
虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的气体注射器及扩散炉管设备进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。

Claims (14)

1.一种气体注射器，设置于扩散炉管设备，所述气体注射器具有内腔，其特征在于，所述内腔的腔壁设置有多个凸起结构，所述多个凸起结构在所述腔壁呈阵列状排列。
2.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述凸起结构的端面呈弧形。
3.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，呈阵列状排列的所述多个凸起结构中，属于同一排的多个所述凸起结构沿所述气体注射器的周向排列。
4.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，呈阵列状排列的所述多个凸起结构中，属于同一列的多个所述凸起结构沿所述气体注射器的轴向排列。
5.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，呈阵列状排列的所述多个凸起结构中，任一所述凸起结构与同属一列的相邻的另一所述凸起结构的间距，等于该所述凸起结构与同属一排的相邻的另一所述凸起结构的间距，以使所述多个凸起结构在所述腔壁呈阵列状均匀排列。
6.根据权利要求5所述的气体注射器，其特征在于，所述凸起结构呈半球型结构；其中，所述凸起结构的直径与同属一列的相邻两个所述凸起结构的间距的比值为1:1～3:1。
7.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述内腔呈圆柱型腔体结构，所述凸起结构呈半球型结构；其中，所述内腔的对应圆柱体的直径与所述凸起结构的直径的比值为2:1～4:1。
8.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述内腔的腔壁设置有多个所述凸起结构，所述多个凸起结构的形状均相同。
9.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述内腔的腔壁设置有多个所述凸起结构，所述多个凸起结构的高度均相同。
10.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述凸起结构包含凸点、凸条、凸环、褶皱结构、波纹结构、螺旋状结构的至少其中之一。
11.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述内腔的腔壁的厚度与所述凸起结构的高度的比值为1:1～3:1。
12.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述气体注射器的末端设置有喷气孔，所述喷气孔连通于所述内腔。
13.根据权利要求1所述的气体注射器，其特征在于，所述气体注射器的末端封闭，所述气体注射器设置有多个喷气孔，所述多个喷气孔分别设置于所述气体注射器的靠近所述末端的位置，所述多个喷气孔分别连通于所述内腔。
14.一种扩散炉管设备，其特征在于，所述扩散炉管设备包含权利要求1～13任一项所述的气体注射器。
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