CN115738775A

CN115738775A - 一种混气装置、方法及半导体工艺系统

Info

Publication number: CN115738775A
Application number: CN202211451357.2A
Authority: CN
Inventors: 陈亮; 范威威; 纪雪峰
Original assignee: Shanghai Liangwei Electromechanical Engineering Co ltd
Current assignee: Shanghai Liangwei Electromechanical Engineering Co ltd
Priority date: 2022-11-20
Filing date: 2022-11-20
Publication date: 2023-03-07

Abstract

本发明涉及一种混气装置、方法及半导体工艺系统，包括第一气体输送单元、第二气体输送单元、浓度监测单元、混合缓冲单元、排气单元、泄压单元和吹扫单元。其优点在于，通过浓度监测单元可以进行高精度、低浓度的气体稀释，从而满足不同的工艺要求；利用混合缓冲单元将第一气体输送单元输送的第一气源和第二气体输送单元输送的第二气源进行现场混合稀释以达到工艺要求的浓度，延长了第二气源的单次使用时间，降低更换第二气源的的频率，进提高工艺效率；通过排气单元、泄压单元和吹扫单元的配合，可以对混气装置的管路以及混合缓冲单元进行排空、吹扫、泄压，满足洁净要求，避免残留前次工艺气源，从而可以进行更换气源操作。

Description

一种混气装置、方法及半导体工艺系统

技术领域

本发明涉及半导体生产技术领域，尤其涉及一种混气装置、方法及半导体工艺系统。

背景技术

在半导体生产工艺中，一般会用到混合气体，例如20PPM～200PPM的PH₃/H₂、B₂H₆/H₂等、3％～5％的H₂/N₂等等不同比例的混合气体。对于外延设备而言，其会用到很多低浓度的PH₃/H₂、B₂H₆/H₂。半导体工艺在使用这些气体时，对气体浓度的稳定性有很高的要求，一般气体的供应方式是40L或47L的成品混气钢瓶。

在每次钢瓶使用完后，都需要对管路重新进行吹扫置换，以清除管路内残存的混合气体，然后进行钢瓶更换。然而，一旦用气量增大，若无法使用大钢瓶进行供气，则更换钢瓶的频率就会增加，不仅增加工艺成本，还会影响到工艺的效率。

此外，由于部分混合气体有保质期。若长时间不使用混合气体，混合气体会分解，进而影响气体浓度，无法保证气体浓度的精确性，从而影响工艺效率。

为了解决上述问题，现有技术中采用现场混气的方式。一般地，将两种不同的气源通入混气罐进行混合，然后再输送至工艺腔室。但是，这种混气方式无法保证浓度的均一性，进而工艺效率、降低产品良率。

目前针对相关技术中存在的在用气量大的情况下换瓶频率过高、工艺效率较低、现场混气无法保证浓度均一性等问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种混气装置、方法及半导体工艺系统，以解决相关技术中存在的在用气量大的情况下换瓶频率过高、工艺效率较低、现场混气无法保证浓度均一性等问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种混气装置，包括：

第一气体输送单元，用于向下游输送第一气源；

第二气体输送单元，用于向下游输送第二气源；

浓度监测单元，所述浓度监测单元与所述第二气体输送单元连通，用于监测所述第二气源的浓度；

混合缓冲单元，所述混合缓冲单元分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元连通，用于将所述第一气源和所述第二气源混合以得到混合气源，并将所述混合气源向工艺腔室输送；

排气单元，所述排气单元分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲单元连通；

泄压单元，所述泄压单元分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲单元、所述排气单元连通；

吹扫单元，所述吹扫单元分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元连通。

在其中的一些实施例中，所述第一气体输送单元包括：

第一气体输送元件，与所述混合缓冲单元连通，用于向所述混合缓冲单元输送第一气源；

第一阀元件，所述第一阀元件设置于分别与所述第一气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，用于控制管路开闭；

第二阀元件，所述第二阀元件设置于分别与所述第一气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，并位于所述第一阀元件的下游，用于控制管路开闭；

第一压力监测元件，所述第一压力监测元件设置于分别与所述第一气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，用于监测管路压力；

第一流量监测元件，所述第一流量监测元件设置于分别与所述第一气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，用于监测所述第一气源的流量。

在其中的一些实施例中，所述第二气体输送单元包括：

第二气体输送元件，与所述混合缓冲单元连通，用于向所述混合缓冲单元输送第二气源；

第三阀元件，所述第三阀元件设置于分别与所述第二气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，用于控制管路开闭；

第四阀元件，所述第四阀元件设置于分别与所述第二气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，并位于所述第三阀元件的下游，用于控制管路开闭；

第二压力监测元件，所述第二压力监测元件设置于分别与所述第二气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，用于监测管路压力；

第二流量监测元件，所述第二流量监测元件设置于分别与所述第二气体输送元件、所述混合缓

2冲单元连通的管路，用于监测所述第二气源的流量。

在其中的一些实施例中，所述混合缓冲单元包括：

混合缓冲元件，混合缓冲元件，所述混合缓冲元件分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述排气单元、所述泄压单元连通，用于将所述第一气源和所述第二气源混合以得到混合气源，并将所述混合气源向工艺腔室输送；

第五阀元件，所述第五阀元件设置于分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲元件、所述排气单元连通的管路，用于控制管路的气体流向；

第六阀元件，所述第六阀元件设置于分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲元件连通的管路，并位于所述第五阀元件的下游，用于控制管路开闭；

第七阀元件，所述第七阀元件设置于分别与所述混合缓冲元件、工艺腔室连通的管路，用于控制管路开闭；

第三压力监测元件，所述第三压力监测元件设置于分别与所述混合缓冲元件、工艺腔室连通的管路，用于监测管路压力。

在其中的一些实施例中，所述混合缓冲单元还包括：

第四气体输送元件，所述第四气体输送元件与所述混合缓冲元件连通；

第十四阀元件，所述第十四阀元件设置于分别与所述混合缓冲元件、所述第四气体输送元件连通的管路。

在其中的一些实施例中，所述排气单元包括：

第一真空元件，所述第一真空元件分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲单元、所述泄压单元连通；

第八阀元件，所述第八阀元件设置于分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲单元、所述第一真空元件、所述泄压单元连通的管路；；

第九阀元件，所述第九阀元件设置于与所述第一真空元件连通的管路，用于控制所述第一真空元件向外排气的管路；

第十阀元件，所述第十阀元件设置于与所述第一真空元件连通的管路，用于控制向所述第一真空元件输送气源的管路。

在其中的一些实施例中，所述泄压单元包括：

第二真空元件，所述第二真空元件分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲单元、所述排气单元连通；

第十一阀元件，所述第十一阀元件设置于分别与所述混合缓冲单元、所述排气单元、所述第二真空元件连通的管路；

第十二阀元件，所述第十二阀元件设置于分别与所述混合缓冲单元、所述排气单元、所述第二真空元件连通的管路。

在其中的一些实施例中，所述泄压单元还包括：

第十五阀元件，所述第十五阀元件设置于分别与所述混合缓冲单元、所述第二真空元件连通的管路；

第四压力监测元件，所述第四压力监测元件设置于分别与所述混合缓冲单元、所述第二真空元件连通的管路，用于监测管路压力。

在其中的一些实施例中，所述吹扫单元包括：

第三气体输送元件，所述第三气体输送元件分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元连通；

第十三阀元件，所述第十三阀元件设置于与分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、第三气体输送元件连通的管路。

在其中的一些实施例中，还包括：

安全保障单元，所述安全保障单元设置于所述混气装置所处环境的顶部，用于监测环境信息。

在其中的一些实施例中，所述安全保障单元包括：

烟雾监测元件，所述烟雾监测元件设置于所述混气装置所处环境的顶部，用于监测环境的烟雾信息；

液体喷淋元件，所述液体喷淋元件设置于所述混气装置所处环境的顶部，用于向环境喷淋液体；

开关元件，所述开关元件设置于所述混气装置所处环境的顶部；

鼓风元件，所述鼓风元件设置于所述混气装置所处环境的顶部，用于将环境的气体排出。

第二方面，本发明提供一种混气方法，应用于如第一方面所述的混气装置。

第三方面，本发明提供一种半导体工艺系统，包括：

如第一方面所述的混气装置。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明的一种混气装置、方法及半导体工艺系统，通过浓度监测单元对第二气体输送单元提供的第二气源的浓度进行监测，可以在现场对高浓度气体进行精准稀释，从而减少了更换第二气源的次数，提高工艺效率；利用混合缓冲单元将第一气体输送单元输送的第一气源和第二气体输送单元输送的第二气源进行现场混合稀释以达到工艺要求的浓度，延长了第二气源的单次使用时间，从而降低更换第二气源的的频率，进一步提高工艺效率；此外，通过浓度监测单元可以进行高精度、低浓度的气体稀释，从而满足不同的工艺要求；通过排气单元、泄压单元和吹扫单元的配合，可以对混气装置的管路以及混合缓冲单元进行排空、吹扫、泄压，满足洁净要求，避免残留前次工艺气源，从而可以进行更换气源操作。

附图说明

图1是根据本发明实施例的混气装置的示意图(一)；

图2是根据本发明实施例的第一气体输送单元的示意图；

图3是根据本发明实施例的第二气体输送单元的示意图；

图4是根据本发明实施例的混合缓冲单元的示意图(一)；

图5是根据本发明实施例的排气单元的示意图；

图6是根据本发明实施例的泄压单元的示意图(一)；

图7是根据本发明实施例的吹扫单元的示意图；

图8是根据本发明实施例的混合缓冲单元的示意图(二)；

图9是根据本发明实施例的泄压单元的示意图(二)；

图10是根据本发明实施例的混气装置的示意图(二)；

图11是根据本发明实施例的安全保障单元的示意图；

图12是根据本发明实施例的混气装置的具体实施例。

其中的附图标记为：100、第一气体输送单元；110、第一气体输送元件；120、第一阀元件；130、第二阀元件；140、第一压力监测元件；150、第一流量监测元件；

200、第二气体输送单元；210、第二气体输送元件；220、第三阀元件；230、第四阀元件；240、第二压力监测元件；250、第二流量监测元件；

300、浓度监测单元；

400、混合缓冲单元；410、混合缓冲元件；420、第五阀元件；430、第六阀元件；440、第七阀元件；450、第三压力监测元件；460、第四气体输送元件；470、第十四阀元件；

500、排气单元；510、第一真空元件；520、第八阀元件；530、第九阀元件；540、第十阀元件；

600、泄压单元；610、第二真空元件；620、第十一阀元件；630、第十二阀元件；640、第十五阀元件；650、第四压力监测元件；

700、吹扫单元；710、第三气体输送元件；720、第十三阀元件；

800、安全保障单元；810、烟雾监测元件；820、液体喷淋元件；830、开关元件；840、鼓风元件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或单元(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”/“若干”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

实施例1

本实施例涉及本发明的混气装置。

本发明的一个示意性实施例，如图1所示，一种混气装置，包括第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、浓度监测单元300、混合缓冲单元400、排气单元500、泄压单元600和吹扫单元700。其中，第一气体输送单元100用于向下游输送第一气源；第二气体输送单元200用于向下游输送第二气源；浓度监测单元300与第二气体输送单元200连通，用于监测第二气源的浓度；混合缓冲单元400分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200连通，用于将第一气源和第二气源混合以得到混合气源，并将混合气源向工艺腔室输送；排气单元500分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400连通；泄压单元600分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400、排气单元500连通；吹扫单元700分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200连通。

本发明的混气方法如下：

(一)混气

第一气体输送单元100向混合缓冲单元400输送第一气源(一般为单一成分)；

第二气体输送单元200向混合缓冲单元400输送第二气源(一般为混合成分)；

浓度监测单元300监测第二气源的浓度，根据第二气源浓度控制第一气源的流量、第二气源的流量；

混合缓冲单元400将第一气源和第二气源混合成预设浓度的混合气体；

混合缓冲单元400将混合气体输送至工艺腔室；

(二)排气

使混合缓冲单元400分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200连通的管路成为断路；

排气单元500对与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200连通的管路进行排气；

(三)吹扫

使排气单元500分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200连通的管路成为断路；

吹扫单元700对与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200连通的管路进行吹扫；

(四)泄压

泄压单元600分别对第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400进行泄压，以使混合缓冲单元400处于负压状态。

其中，步骤(二)～步骤(四)可以在混气前进行，也可以在混气后进行。此外，步骤(二)～步骤(四)可以仅对管路进行排气和吹扫，也可以将管路和混合缓冲单元400一同进行排气和吹扫。

如图2所示，第一气体输送单元100包括第一气体输送元件110、第一阀元件120、第二阀元件130、第一压力监测元件140和第一流量监测元件150。其中，第一气体输送元件110与混合缓冲单元400连通，用于向混合缓冲单元400输送第一气源；第一阀元件120设置于分别与第一气体输送元件110、混合缓冲单元400连通的管路，用于控制管路开闭；第二阀元件130设置于分别与第一气体输送元件110、混合缓冲单元400连通的管路，并位于第一阀元件120的下游，用于控制管路开闭；第一压力监测元件140设置于分别与第一气体输送元件110、混合缓冲单元400连通的管路，用于监测管路压力；第一流量监测元件150设置于分别与第一气体输送元件110、混合缓冲单元400连通的管路，用于监测第一气源的流量。

在其中的一些实施例中，第一气体输送元件110包括第一气源供应源和第一出口。其中，第一出口设置于第一气源供应源，并与混合缓冲单元400连通。

其中，第一出口由第一出口管和第一出口接口构成。其中，第一出口管与第一气源供应源连通；第一出口接口设置于第一出口管的端部，用于与混合缓冲单元400连通。

更具体地，第一出口接口与与混合缓冲单元400连通的管路连接。

在其中的一些实施例中，第一阀元件120包括但不限于隔膜阀、调压阀、单向阀。

在其中的一些实施例中，第一阀元件120包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第一阀元件120包括若干隔膜阀和调压阀。其中，若干隔膜阀、调压阀间隔设置于分别与第一气体输送元件110与混合缓冲单元400连通的管路。

具体地，第一阀元件120包括第一手动隔膜阀、第一调压阀和第二手动隔膜阀。其中，第一手动隔膜阀设置于分别与第一气体输送元件110、混合缓冲单元400连通的管路的进口；第一调压阀设置于第一手动隔膜阀的下游，并位于第一气体输送元件110与吹扫单元700连通的管路的上游；第二手动隔膜阀设置于第一调压阀的下游，并位于第一气体输送元件110与吹扫单元700连通的管路的下游。

在其中的一些实施例中，第二阀元件130包括但不限于隔膜阀、调压阀、单向阀。

在其中的一些实施例中，第二阀元件130包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第二阀元件130包括若干隔膜阀。其中，若干隔膜阀间隔设置于分别与第一气体输送元件110与混合缓冲单元400连通的管路。

具体地，第二阀元件130包括第一气动隔膜阀和第二气动隔膜阀。其中，第一气动隔膜阀设置于第一阀元件120(第二手动隔膜阀)的下游；第二气动隔膜阀设置于分别与第一气体输送元件110、混合缓冲单元400连通的管路的出口，并位于第一气动隔膜阀的下游。

在其中的一些实施例中，第一压力监测元件140包括但不限于压力传感器、压力计、压力表。

在其中的一些实施例中，第一压力监测元件140为若干个。若干第一压力监测元件140间隔地设置于分别与第一气体输送元件110与混合缓冲单元400连通的管路。

在其中的一些实施例中，第一压力监测元件140至少为两个。其中，至少一个第一压力监测元件140设置于第一手动隔膜阀与第一调压阀之间，用于监测管路压力；至少一个第一压力监测元件140设置于第二手动隔膜阀与第一气动隔膜阀之间，用于监测管路压力。

在其中的一些实施例中，第一压力监测元件140至少为三个。其中，至少一个第一压力监测元件140设置于第一手动隔膜阀与第一调压阀之间，用于监测管路压力；至少一个第一压力监测元件140设置于第二手动隔膜阀与第一气动隔膜阀之间，用于监测管路压力；至少一个第一压力监测元件140设置于第一调压阀与第二手动隔膜阀之间，用于监测管路压力。

具体地，设置于第一调压阀与第二手动隔膜阀之间的第一压力监测元件140用于在调压后，确认其压力与设置于第二手动隔膜阀与第一气动隔膜阀之间的第一压力监测元件140的压力是否相同，避免出现错误。

在其中的一些实施例中，若第一压力监测元件140设置于第一调压阀与第二手动隔膜阀之间，则其位于第一气体输送元件110与吹扫单元700连通的管路的上游。

在其中的一些实施例中，第一流量监测元件150包括但不限于流量传感器、质量流量计、质量流量控制器。

在其中的一些实施例中，第一流量监测元件150至少为一个。

在其中的一些实施例中，第一流量监测元件150设置于分别与第一气体输送元件110、混合缓冲单元400连通的管路的出口。

在其中的一些实施例中，第一流量监测元件150设置于第一气动隔膜阀与第二气动隔膜阀之间。

如图3所示，第二气体输送单元200包括第二气体输送元件210、第三阀元件220、第四阀元件230、第二压力监测元件240和第二流量监测元件250。其中，第二气体输送元件210与混合缓冲单元400连通，用于向混合缓冲单元400输送第二气源；第三阀元件220设置于分别与第二气体输送元件210、混合缓冲单元400连通的管路，用于控制管路开闭；第四阀元件230设置于分别与第二气体输送元件210、混合缓冲单元400连通的管路，并位于第三阀元件220的下游，用于控制管路开闭；第二压力监测元件240设置于分别与第二气体输送元件210、混合缓冲单元400连通的管路，用于监测管路压力；第二流量监测元件250设置于分别与第二气体输送元件210、混合缓冲单元400连通的管路，用于监测第二气源的流量。

在其中的一些实施例中，第二气体输送元件210包括第二气源供应源和第二出口。其中，第二出口设置于第二气源供应源，并与混合缓冲单元400连通。

其中，第二出口由第二出口管和第二出口接口构成。其中，第二出口管与第二气源供应源连通；第二出口接口设置于第二出口管的端部，用于与混合缓冲单元400连通。

更具体地，第二出口接口与与混合缓冲单元400连通的管路连接。

在其中的一些实施例中，第三阀元件220包括但不限于隔膜阀、调压阀、单向阀。

在其中的一些实施例中，第三阀元件220包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第三阀元件220包括若干隔膜阀和调压阀。其中，若干隔膜阀、调压阀间隔设置于分别与第二气体输送元件210与混合缓冲单元400连通的管路。

具体地，第三阀元件220包括第三手动隔膜阀、第二调压阀和第四手动隔膜阀。其中，第三手动隔膜阀设置于分别与第二气体输送元件210、混合缓冲单元400连通的管路的进口；第二调压阀设置于第三手动隔膜阀的下游，并位于第二气体输送元件210与吹扫单元700连通的管路的上游；第四手动隔膜阀设置于第二调压阀的下游，并位于第二气体输送元件210与吹扫单元700连通的管路的下游。

在其中的一些实施例中，第四阀元件230包括但不限于隔膜阀、调压阀、单向阀。

在其中的一些实施例中，第四阀元件230包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第四阀元件230包括若干隔膜阀。其中，若干隔膜阀间隔设置于分别与第二气体输送元件210与混合缓冲单元400连通的管路。

具体地，第四阀元件230包括第三气动隔膜阀和第四气动隔膜阀。其中，第三气动隔膜阀设置于第三阀元件220(第四手动隔膜阀)的下游；第四气动隔膜阀设置于分别与第二气体输送元件210、混合缓冲单元400连通的管路的出口，并位于第三气动隔膜阀的下游。

在其中的一些实施例中，第二压力监测元件240包括但不限于压力传感器、压力计、压力表。

在其中的一些实施例中，第二压力监测元件240为若干个。若干第二压力监测元件240间隔地设置于分别与第二气体输送元件210与混合缓冲单元400连通的管路。

在其中的一些实施例中，第二压力监测元件240至少为两个。其中，至少一个第二压力监测元件240设置于第三手动隔膜阀与第二调压阀之间，用于监测管路压力；至少一个第二压力监测元件240设置于第四手动隔膜阀与第三气动隔膜阀之间，用于监测管路压力。

在其中的一些实施例中，第二压力监测元件240至少为三个。其中，至少一个第二压力监测元件240设置于第三手动隔膜阀与第二调压阀之间，用于监测管路压力；至少一个第二压力监测元件240设置于第四手动隔膜阀与第三气动隔膜阀之间，用于监测管路压力；至少一个第二压力监测元件240设置于第二调压阀与第四手动隔膜阀之间，用于监测管路压力。

具体地，设置于第二调压阀与第四手动隔膜阀之间的第二压力监测元件240用于在调压后，确认其压力与设置于第四手动隔膜阀与第三气动隔膜阀之间的第二压力监测元件240的压力是否相同，避免出现错误。

在其中的一些实施例中，若第二压力监测元件240设置于第二调压阀与第四手动隔膜阀之间，则其位于第二气体输送元件210与吹扫单元700连通的管路的上游。

在其中的一些实施例中，第二流量监测元件250包括但不限于流量传感器、质量流量计、质量流量控制器。

在其中的一些实施例中，第二流量监测元件250至少为一个。

在其中的一些实施例中，第二流量监测元件250设置于分别与第二气体输送元件210、混合缓冲单元400连通的管路的出口。

在其中的一些实施例中，第二流量监测元件250设置于第三气动隔膜阀与第四气动隔膜阀之间。

浓度监测单元300设置于分别与第二气体输送单元200与混合缓冲单元400连通的管路。

具体地，浓度监测单元300设置于分别与第二气体输送元件210与混合缓冲单元400连通的管路。

在其中的一些实施例中，浓度监测单元300设置于第二流量监测元件250的上游。

在其中的一些实施例中，浓度监测单元300设置于第四手动隔膜阀与第三气动隔膜阀之间。

在其中的一些实施例中，浓度监测单元300包括但不限于浓度传感器、浓度计。

如图4所示，混合缓冲单元400包括混合缓冲元件410、第五阀元件420、第六阀元件430、第七阀元件440和第三压力监测元件450。其中，混合缓冲元件410分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、排气单元500、泄压单元600连通，用于将第一气源和第二气源混合以得到混合气源，并将混合气源向工艺腔室输送；第五阀元件420设置于分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲元件410、排气单元500、泄压单元600连通的管路，用于控制管路的气体流向；第六阀元件430设置于分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲元件410连通的管路，并位于第五阀元件420的下游，用于控制管路开闭；第七阀元件440设置于分别与混合缓冲元件410、工艺腔室连通的管路，用于控制管路开闭；第三压力监测元件450设置于分别与混合缓冲元件410、工艺腔室连通的管路，用于监测管路压力。

具体地，混合缓冲元件410分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通；第五阀元件420设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、排气单元500、泄压单元600连通的管路；第六阀元件430设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410连通的管路。

在其中的一些实施例中，混合缓冲元件410包括混合缓冲罐、进气口和出气口。其中，进气口设置于混合缓冲罐，并分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通；出气口设置于混合缓冲罐，并与分别与排气单元500、泄压单元600、工艺腔室连通。

其中，进气口包括进气管和进气接口。其中，进气管设置于混合缓冲罐；进气接口设置于进气管的端部，位于混合缓冲罐的外侧，并与分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410连通的管路连接。

其中，出气口包括出气管和出气接口。其中，出气管设置于混合缓冲罐；出气接口设置于出气管的端部，位于混合缓冲罐的外侧，并与分别与混合缓冲元件410、排气单元500、泄压单元600连通的管路连接。

在其中的一些实施例中，第五阀元件420包括但不限于隔膜阀、单向阀。

在其中的一些实施例中，第五阀元件420为多通隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第五阀元件420为手动多通隔膜阀、气动多通隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第五阀元件420为三通气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第五阀元件420包括气动多通隔膜阀、单向阀。其中，气动多通隔膜阀、单向阀间隔设置。

在其中的一些实施例中，第五阀元件420包括气动多通隔膜阀和第一单向阀。其中，气动多通隔膜阀设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、排气单元500、泄压单元600连通的管路；第一单向阀设置于分别与气动多通隔膜阀、排气单元500、泄压单元600连通的管路。

具体地，气动多通隔膜阀的第一端分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通，气动多通隔膜阀的第二端与混合缓冲元件410连通；气动多通隔膜阀的第三端分别与排气单元500、泄压单元600连通。

更具体地，气动多通隔膜阀的第一端与分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通的管路连接；气动多通隔膜阀的第二端与与混合缓冲元件410连通的管路连接；气动多通隔膜阀的第三端与分别与排气单元500、泄压单元600连通的管路连接。

在其中的一些实施例中，第六阀元件430包括但不限于隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第六阀元件430包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第六阀元件430包括第五手动隔膜阀。其中，第五手动隔膜阀设置于分别与第五阀元件420、混合缓冲元件410连通的管路。

在其中的一些实施例中，第七阀元件440包括但不限于隔膜阀、调压阀。

在其中的一些实施例中，第七阀元件440包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第七阀元件440包括至少一隔膜阀、调压阀。在第七阀元件440包括若干隔膜阀的情况下，若干隔膜阀、调压阀间隔设置于分别与混合缓冲元件410、工艺腔室连通的管路。

在其中的一些实施例中，第七阀元件440包括第六手动隔膜阀和第三调压阀。其中，第六手动隔膜阀设置于分别与混合缓冲元件410、工艺腔室连通的管路；第三调压阀设置于分别与混合缓冲元件410、工艺腔室连通的管路，并位于第六手动隔膜阀的下游。

在其中的一些实施例中，第六手动隔膜阀位于分别与混合缓冲元件410、排气单元500、吹扫单元700连通的管路的上游。

在其中的一些实施例中，第三调压阀位于分别与混合缓冲元件410、排气单元500、吹扫单元700连通的管路的上游。

进一步地，第七阀元件440还包括第五气动隔膜阀。其中，第五气动隔膜阀设置于分别与混合缓冲元件410、工艺腔室连通的管路，并位于第三调压阀的下游。

在其中的一些实施例中，第五气动隔膜阀位于分别与混合缓冲元件410、排气单元500、吹扫单元700连通的管路的上游。

在其中的一些实施例中，第三压力监测元件450包括但不限于压力传感器、压力计、压力表。

在其中的一些实施例中，第三压力监测元件450为若干个。若干第二压力监测元件240间隔地设置于分别与混合缓冲元件410、工艺腔室连通的管路。

在其中的一些实施例中，第三压力监测元件450为一个。第三压力监测元件450设置于第六手动隔膜阀的下游。

在其中的一些实施例中，第三压力监测元件450设置于第六手动隔膜阀与第三调压阀之间。

在其中的一些实施例中，第三压力监测元件450为两个。其中，两个第三压力监测元件450设置于第六手动隔膜阀与第五气动隔膜阀之间。

在其中的一些实施例中，一个第三压力监测元件450设置于第六手动隔膜阀与第三调压阀之间；另一个第三压力监测元件450设置于第三调压阀与第五气动隔膜阀之间。

如图5所示，排气单元500包括第一真空元件510、第八阀元件520、第九阀元件530和第十阀元件540。其中，第一真空元件510分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400、泄压单元600连通；第八阀元件520设置于分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400、第一真空元件510、泄压单元600连通的管路；第九阀元件530设置于与第一真空元件510连通的管路，用于控制第一真空元件510向外排气的管路；第十阀元件540设置于与第一真空元件510连通的管路，用于控制向第一真空元件510输送气源的管路。

具体地，第一真空元件510分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510、泄压单元600连通；第八阀元件520设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510、泄压单元600连通的管路。

在其中的一些实施例中，第一真空元件510包括真空发生器、第一气口、第二气口和第三气口。其中，第一气口设置于真空发生器，并与分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510连通的管路连接；第二气口设置于真空发生器，并与与第一真空元件510连通的管路连接；第三气口设置于真空发生器，并与与第一真空元件510连通的管路连接。

其中，第一气口包括第一气管和第一气口接口。其中，第一气管与真空发生器连通；第一气口接口设置于第一气管的端部，并与分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510连通的管路连接。

其中，第二气口包括第二气管和第二气口接口。其中，第二气管与真空发生器连通；第二气口接口设置于第二气管的端部，并与与第一真空元件510连通的管路连接。

其中，第三气口包括第三气管和第三气口接口。其中，第三气管与真空发生器连通；第三气口接口设置于第二气管的端部，并与与第一真空元件510连通的管路连接。

在其中的一些实施例中，第八阀元件520包括但不限于隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第八阀元件520包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第八阀元件520包括第六气动隔膜阀。其中，第六气动隔膜阀设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510连通的管路。

在其中的一些实施例中，第九阀元件530包括但不限于隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第九阀元件530包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第九阀元件530包括第七手动隔膜阀。其中，第七手动隔膜阀设置于与第一真空元件510连通的管路。

在其中的一些实施例中，第十阀元件540包括但不限于隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十阀元件540包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十阀元件540包括第八手动隔膜阀。其中，第八手动隔膜阀设置于与第一真空元件510连通的管路。

如图6所示，泄压单元600包括第二真空元件610、第十一阀元件620和第十二阀元件630。其中，第二真空元件610分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400、排气单元500连通；第十一阀元件620设置于分别与混合缓冲单元400、排气单元500、第二真空元件610连通的管路；第十二阀元件630设置于分别与混合缓冲单元400、排气单元500、第二真空元件610连通的管路。

具体地，第二真空元件610分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510连通；第十一阀元件620设置于分别与混合缓冲元件410、第一真空元件510、第二真空元件610连通的管路；第十二阀元件630设置于分别与混合缓冲元件410、第一真空元件510、第二真空元件610连通的管路。

在其中的一些实施例中，第二真空元件610为真空泵。

在其中的一些实施例中，第十一阀元件620包括但不限于隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十一阀元件620包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十一阀元件620包括第九手动隔膜阀。其中，第九手动隔膜阀设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510、第二真空元件610连通的管路。

更具体地，第九手动隔膜阀设置于与第二真空元件610连通的管路的入口。

在其中的一些实施例中，第十二阀元件630包括但不限于隔膜阀、调压阀、针阀。

在其中的一些实施例中，第十二阀元件630包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十二阀元件630包括若干隔膜阀、调压阀、针阀。其中，若干隔膜阀、调压阀、针阀间隔设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410、第一真空元件510连通的管路。

在其中的一些实施例中，第十二阀元件630包括第十手动隔膜阀。其中，第十手动隔膜阀设置于分别与混合缓冲元件410、第一真空元件510、第二真空元件610连通的管路。

在其中的一些实施例中，第十手动隔膜阀设置于第三压力监测元件450的下游。

进一步地，第十二阀元件630还包括第十一手动隔膜阀。其中，第十一手动隔膜阀设置于分别与混合缓冲元件410、第一真空元件510、第二真空元件610连通的管路的旁通管路，并位于第九手动隔膜阀与第十手动隔膜阀之间。

其中，旁通管路与气体检测分析设备连通，用于通过该旁通管路对混合缓冲元件410的混合气体的浓度进行检测，判断混合气体的浓度是否符合要求浓度。

如图7所示，吹扫单元700包括第三气体输送元件710和第十三阀元件720。其中，第三气体输送元件710分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200连通；第十三阀元件720设置于与分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、第三气体输送元件710连通的管路。

具体地，第三气体输送元件710分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通；第十三阀元件720设置于与分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、第三气体输送元件710连通的管路。

在其中的一些实施例中，第三气体输送元件710包括第三气源供应源和第三出口。其中，第三出口设置于第三气源供应源，并分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通。

其中，第三出口由第三出口管和第三出口接口构成。其中，第三出口管与第三气源供应源连通；第三出口接口设置于第三出口管的端部，用于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通。

更具体地，第三出口接口与分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210连通的管路连接。

在其中的一些实施例中，第十三阀元件720包括但不限于隔膜阀、单向阀。

在其中的一些实施例中，第十三阀元件720包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十三阀元件720包括若干隔膜阀和若干单向阀。其中，若干隔膜阀和若干单向阀间隔地设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、第三气体输送元件710连通的管路。

在其中的一些实施例中，第十三阀元件720包括第十二手动隔膜阀、第七气动隔膜阀、第八气动隔膜阀、第九气动隔膜阀、第二单向阀和第三单向阀。其中，第十二手动隔膜阀设置于分别与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、第三气体输送元件710连通的管路；第七气动隔膜阀设置于与第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、第三气体输送元件710连通的管路，并位于第十二手动隔膜阀的下游；第八气动隔膜阀设置于分别与第一气体输送元件110、第三气体输送元件710连通的管路；第九气动隔膜阀设置于分别与第二气体输送元件210、第三气体输送元件710连通的管路；第二单向阀设置于分别与第一气体输送元件110、第三气体输送元件710连通的管路，并位于第七气动隔膜阀的下游、第八气动隔膜阀的上游；第三单向阀设置于分别与第二气体输送元件210、第三气体输送元件710连通的管路，并位于第七气动隔膜阀的下游、第九气动隔膜阀的上游。

其中，第八气动隔膜阀和第九气动隔膜阀并联设置；第二单向阀和第三单向阀并联设置。

在其中的一些实施例中，第八气动隔膜阀设置于第一调压阀与第二手动隔膜阀之间。

在其中的一些实施例中，第八气动隔膜阀设置于第二手动隔膜阀与第一气动隔膜阀之间。

在其中的一些实施例中，第九气动隔膜阀设置于第二调压阀与第四手动阀之间。

在其中的一些实施例中，第九气动隔膜阀设置于第四手动隔膜阀与第三气动隔膜阀之间。

本发明的使用方法如下：

(一)混气

切换第五阀元件420的状态为连通第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410；

打开第一阀元件120、第二阀元件130，以使第一气体输送元件110向混合缓冲元件410输送第一气源；

打开第三阀元件220、第四阀元件230，以使第二气体输送元件210向混合缓冲元件410输送第二气源；

打开第六阀元件430，使第一气源和第二气源分别向混合缓冲元件410输送；

混合缓冲元件410将第一气源和第二气源混合完成形成混合气体；

打开第七阀元件440，混合缓冲元件410将混合气体输送至工艺腔室。

(二)排气

关闭第一阀元件120和第三阀元件220；

切换第五阀元件420的状态为连通第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、第一真空元件510、第二真空元件610；

打开第八阀元件520、第九阀元件530、第十阀元件540和第十一阀元件620；

管路的气体通过第一真空元件510向外排出；

在排空的情况下，第二真空元件610对管路进行抽真空作用，以使管路的压力为负压；

在第一压力监测元件140和第二压力监测元件240的压力数值达到第一预设压力数值的情况下，关闭第二阀元件130、第四阀元件230，此时管路的压力为负压；

(三)吹扫

打开第十三阀元件720，以使第三气体输送元件710向管路输送气体；

在第一压力监测元件140和第二压力监测元件240的压力数值达到第二预设压力数值的情况下，关闭第十三阀元件720，此时管路的压力为正压；

(四)泄压

在重复步骤(二)～(三)若干次后，在管路的压力为负压的情况下，打开第十二阀元件630；

混合缓冲元件410的气体通过第一真空元件510向外排出；

在排空的情况下，第二真空元件610对混合缓冲元件410进行抽真空作用，以使混合缓冲元件410的压力为负压；

在第三压力监测元件450的压力数值达到第三预设压力数值的情况下，关闭第十二阀元件630，此时混合缓冲元件410的压力为负压；

在管路和混合缓冲元件410的压力均为负压的情况下，关闭第八阀元件520；

切换第五阀元件420的状态为连通第一气体输送元件110、第二气体输送元件210、混合缓冲元件410，即可进行步骤(一)。

进一步地，步骤(二)～步骤(四)还包括：

(二)排气

关闭第一阀元件120和第三阀元件220；

混合缓冲元件410的气体、管路的气体通过第一真空元件510向外排出；

在排空的情况下，第二真空元件610对混合缓冲元件410以及管路进行抽真空作用，以使混合缓冲元件410以及管路的压力为负压；

在第一压力监测元件140、第二压力监测元件240、第三压力监测元件450的压力数值达到第一预设压力数值的情况下，关闭第八阀元件520，此时混合缓冲元件410的压力、管路的压力均为负压；

(三)吹扫

打开第十三阀元件720，以使第三气体输送元件710向管路、混合缓冲元件410输送气体；

在第一压力监测元件140、第二压力监测元件240、第三压力监测元件450的压力数值达到第二预设压力数值的情况下，关闭第十三阀元件720，此时混合缓冲元件410的压力、管路的压力均为正压；

(四)泄压

在重复步骤(二)～(三)若干次后，在混合缓冲元件410的压力、管路的压力为负压的情况下，打开第十二阀元件630；

在第一压力监测元件140、第二压力监测元件240、第三压力监测元件450的压力数值达到第三预设压力数值的情况下，关闭第十二阀元件630，此时混合缓冲元件410的压力、管路的压力为负压；

关闭第八阀元件520，即可进行步骤(一)。

本发明的优点在于，通过浓度监测单元对第二气体输送单元提供的第二气源的浓度进行监测，可以在现场对高浓度气体进行精准稀释，从而减少了更换第二气源的次数，提高工艺效率；利用混合缓冲单元将第一气体输送单元输送的第一气源和第二气体输送单元输送的第二气源进行现场混合稀释以达到工艺要求的浓度，延长了第二气源的单次使用时间，从而降低更换第二气源的的频率，进一步提高工艺效率；此外，通过浓度监测单元可以进行高精度、低浓度的气体稀释，从而满足不同的工艺要求；通过排气单元、泄压单元和吹扫单元的配合，可以对混气装置的管路以及混合缓冲单元进行排空、吹扫、泄压，满足洁净要求，避免残留前次工艺气源，从而可以进行更换气源操作。

实施例2

本实施例为实施例1的一个变形实施例。

如图8所示，混合缓冲单元400还包括第四气体输送元件460和第十四阀元件470。其中，第四气体输送元件460与混合缓冲元件410连通；第十四阀元件470设置于分别与第四气体输送元件460、混合缓冲元件410连通的管路。

在其中的一些实施例中，第四气体输送元件460包括第四气源供应源和第四出口。其中，第四出口设置于第四气源供应源，并与混合缓冲元件410连通。

其中，第四出口由第四出口管和第四出口接口构成。其中，第四出口管与第四气源供应源连通；第四出口接口设置于第四出口管的端部，用于与混合缓冲元件410连通。

更具体地，第四出口接口与分别与混合缓冲元件410、第四气体输送元件460连通的管路连接。

在其中的一些实施例中，第十四阀元件470包括但不限于隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十四阀元件470包括但不限于手动隔膜阀、气动隔膜阀。

在其中的一些实施例中，第十四阀元件470包括若干隔膜阀。其中，若干隔膜阀间隔地设置于分别与混合缓冲元件410、第四气体输送元件460连通的管路。

在其中的一些实施例中，第十四阀元件470包括第十三手动隔膜阀和第十气动隔膜阀。其中，第十三手动隔膜阀设置于分别与混合缓冲元件410、第四气体输送元件460连通的管路的进口；第十气动隔膜阀设置于分别与与混合缓冲元件410、第四气体输送元件460连通的管路的出口，并位于第十三手动隔膜阀的下游。

如图9所示，泄压单元600还包括第十五阀元件640和第四压力监测元件650。其中，第十五阀元件640设置于分别与混合缓冲单元400、第二真空元件610连通的管路；第四压力监测元件650设置于分别与混合缓冲单元400、第二真空元件610连通的管路。

具体地，第十五阀元件640设置于分别与混合缓冲元件410、第二真空元件610连通的管路；第四压力监测元件650设置于分别与混合缓冲元件410、第二真空元件610连通的管路。

在其中的一些实施例中，第十五阀元件640还包括第四调压阀、针阀、第十一气动隔膜阀。其中，第四调压阀设置于分别与混合缓冲元件410、第二真空元件610连通的管路，并位于第九手动阀的上游；针阀设置于分别与混合缓冲元件410、第二真空元件610连通的管路，并位于第四调压阀的上游；第十一气动隔膜阀设置于分别与混合缓冲元件410、第二真空元件610连通的管路，并位于针阀的上游。

其中，第四调压阀、针阀和第十一气动隔膜阀所在的管路与第十手动隔膜阀所在的管路为并联管路，这两个管路的一端分别与混合缓冲元件410连通，这两个管路的另一端与第二真空元件610连通。

在其中的一些实施例中，第十一气动隔膜阀设置于第三调压阀的下游、第五气动隔膜阀的上游。

在其中的一些实施例中，第四压力监测元件650包括但不限于压力传感器、压力计、压力表。

在其中的一些实施例中，第四压力监测元件650为若干个。若干第四压力监测元件650间隔地设置于分别与混合缓冲元件410、第二真空元件610连通的管路。

在其中的一些实施例中，第四压力监测元件650为一个。第四压力监测元件650设置于第九手动隔膜阀与第四调压阀之间。

本实施例的使用方法如下：

(五)置换泄压

在混气一段时间后，需要对混合缓冲元件410进行置换；

打开第十五阀元件640，使混合缓冲元件410的混合气体通过第二真空元件610向外排出；

关闭第十五阀元件640，打开第十四阀元件470，第四气体输送元件460向混合缓冲元件410输送混合气体。

本实施例的优点在于，在混合缓冲元件对第一气源和第二气源混合形成混合气体并向工艺腔室输送一段时间后，需要对混合缓冲元件的内部的混合气体进行置换，从而避免混合缓冲元件的内部的混合气体浓度不精准。

实施例3

本实施例为实施例1～2的一个变形实施例。

如图10所示，混气装置还包括安全保障单元800。其中，安全保障单元800设置于混气装置所处环境的顶部，用于监测环境信息。

如图11所示，安全保障单元800包括烟雾监测元件810、液体喷淋元件820、开关元件830和鼓风元件840。其中，烟雾监测元件810设置于混气装置所处环境的顶部，用于监测环境的烟雾信息；液体喷淋元件820设置于混气装置所处环境的顶部，用于向环境喷淋液体；开关元件830设置于混气装置所处环境的顶部；鼓风元件840设置于混气装置所处环境的顶部，用于将环境的气体排出。

在其中的一些实施例中，烟雾监测元件810为烟雾探测器。

在其中的一些实施例中，液体喷淋元件820为喷淋头。

在其中的一些实施例中，开关元件830为红紫外开关。

在其中的一些实施例中，鼓风元件840包括但不限于排气扇。

在其中的一些实施例中，安全保障单元800还包括气体监测元件、火焰监测元件、温度监测元件。

本实施例的优点在于，在混气装置出现泄漏、燃烧的情况下，利用烟雾监测元件进行预警；使用液体喷淋元件进行喷淋，以降低环境内的相关气体、液体的浓度，防止出现爆炸；通过鼓风元件可以快速将环境内的气体排放至废气处理系统。

实施例4

本实施例涉及本发明的混气方法，应用于如实施例1～实施例3所述的混气装置。

本发明的一个示意性实施例，一种混气方法，包括：

(排气步骤)

在管路排空的情况下，泄压单元600对管路进行抽真空作用，以使管路的压力为负压；

(吹扫步骤)

(泄压步骤)

具体地，本实施例的混气方法如下：

吹扫前：第一手动隔膜阀、第二手动隔膜阀、第三手动隔膜阀、第四手动隔膜阀、第五手动隔膜阀、第六手动隔膜阀、第七手动隔膜阀、第八手动隔膜阀、第九手动隔膜阀、第十二手动隔膜阀处于打开状态，第十手动隔膜阀处于关闭状态，第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀、第四调压阀处于打开状态，第一气动隔膜阀、第二气动隔膜阀、第三气动隔膜阀、第四气动隔膜阀为打开状态，第六气动隔膜阀、第七气动隔膜阀、第七气动隔膜阀、第八气动隔膜阀、第九气动隔膜阀为关闭状态，气动三通隔膜阀为通向混合缓冲元件410状态，针阀为关闭状态；

排气：关闭第一手动隔膜阀、第三手动隔膜阀，气动三通阀门转变为通向第二真空元件610，再打开第六气动隔膜阀，将管路排空气体；

系统判断第一压力监测元件140、第二压力监测元件240数值低于第一预设压力阈值，随后同时关闭第一气动隔膜阀、第二气动隔膜阀、第三气动隔膜阀、第四气动隔膜阀；

吹扫：打开第七气动隔膜阀，打开第八气动隔膜阀、第九气动隔膜阀，使管路充满气体；

系统判断第一压力监测元件140、第二压力监测元件240数值高于第二预设压力阈值，接着关闭第八气动隔膜阀、第九气动隔膜阀；

重复排气步骤和吹扫步骤若干次后，即视为管路吹扫干净；

泄压：随后保持气动隔膜阀开启状态，打开第十手动隔膜阀，观察第三压力监测元件450数值，将混合缓冲元件410抽为负压；

完毕后管路连同混合缓冲元件410为负压状态后，关闭第六气动隔膜阀，通过第二真空元件610将整体再次抽为负压；

泄压后：第一手动隔膜阀、第三手动隔膜阀、第十手动隔膜阀处于关闭状态，第二手动隔膜阀、第四手动隔膜阀、第五手动隔膜阀、第九手动隔膜阀、第十二手动隔膜阀、第七手动隔膜阀、第八手动隔膜阀处于打开状态，第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀处于打开状态，第一气动隔膜阀、第二气动隔膜阀、第三气动隔膜阀、第四气动隔膜阀、第六气动隔膜阀、第七气动隔膜阀、第七气动隔膜阀、第八气动隔膜阀、第九气动隔膜阀为关闭状态，气动三通隔膜阀为通向混合缓冲元件410状态。

本发明的优点在于，通过排气单元、泄压单元和吹扫单元的配合，可以对混气装置的管路以及混合缓冲单元分别进行排空、吹扫、泄压，满足洁净要求，避免残留前次工艺气源，从而可以进行更换气源操作。

实施例5

本实施例涉及本发明的混气方法，应用于如实施例1～3所述的混气装置。

本发明的一个示意性实施例，一种混气方法，包括：

(排气步骤)

排气单元500对与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400连通的管路进行排气；

(吹扫步骤)

使排气单元500分别与第一气体输送单元100、第二气体输送单元200、混合缓冲单元400连通的管路成为断路；

(泄压步骤)

具体地，本实施例的混气方法如下：

吹扫前：第一手动隔膜阀、第二手动隔膜阀、第三手动隔膜阀、第四手动隔膜阀、第五手动隔膜阀、第六手动隔膜阀、第七手动隔膜阀、第八手动隔膜阀、第十手动隔膜阀、第十二手动隔膜阀处于打开状态，第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀处于打开状态，第一气动隔膜阀、第二气动隔膜阀、第三气动隔膜阀、第四气动隔膜阀、第六气动隔膜阀、第七气动隔膜阀、第八气动隔膜阀、第九气动隔膜阀为关闭状态，气动三通隔膜阀为通向混合缓冲元件410状态；

排气：关闭第一手动隔膜阀、第三手动隔膜阀，打开第六气动隔膜阀，打开第一气动隔膜阀、第二气动隔膜阀、第三气动隔膜阀、第四气动隔膜阀；

系统判断第一压力监测元件140、第二压力监测元件240、第三压力监测元件450数值低于第一预设压力阈值后，关闭第六气动隔膜阀；

重复排气步骤和吹扫步骤若干次后，即视为管路与混合缓冲元件410吹扫干净；

泄压：关闭第六气动隔膜阀，通过第二真空元件610将整体再次抽为负压；

本发明的优点在于，通过排气单元、泄压单元和吹扫单元的配合，可以对混气装置的管路以及混合缓冲单元同时进行排空、吹扫、泄压，满足洁净要求，避免残留前次工艺气源，从而可以进行更换气源操作。

实施例6

本实施例涉及本发明的混气方法，应用于如实施例3所述的混气装置。

本发明的一个示意性实施例，一种混气方法，包括：

(泄压步骤)

第一气体输送元件110和第二气体输送元件210送气至混合缓冲元件410内进行混气，使用一段时间后进行置换，通过第六手动隔膜阀将混气送至第三调压阀前端；

调节第三调压阀后，通过三通管路将混合气体送至第十一气动隔膜阀；

混合气体流过第十一气动隔膜阀后，流向针阀，经过设定调节的第四调压阀后，将需要置换的混合气体通过第九手动隔膜阀排向第二真空元件610；

(置换步骤)

关闭第十一气动隔膜阀，打开第十三手动隔膜阀和第十气动隔膜阀，第四气体输送元件460向混合缓冲元件410输送混合气体。

进一步地，第四调压阀的调节方法如下：

关闭第九手动隔膜阀，将第四调压阀调节压力为最大；

当气体通过第十一气动隔膜阀与针阀时，缓慢调节第四调压阀，并且观察第四压力监测元件650显示数值，调节至低于第三压力监测元件450的数值后，打开第九手动隔膜阀，通过第二真空元件610将气体排出；

在上线状态下，针阀、第九手动隔膜阀均为开启状态，系统通过判断第三调压阀前端的第三压力监测元件450的数值，在1小时内没有发生改变，机台设备处于休息状态，系统先关闭第一气动隔膜阀、第二气动隔膜阀、第三气动隔膜阀、第四气动隔膜阀，随后打开第十一气动隔膜阀，将混合缓冲元件410内的混气通过第二真空元件610排出；

混合缓冲元件410通过充入新的混气，完成混合缓冲元件410内的混气置换。

实施例7

本实施例涉及本发明的半导体工艺系统。

本发明的一个示意性实施例，一种半导体工艺系统，包括如实施例1～3任一所述的混气装置。

进一步地，半导体工艺系统还包括若干工艺腔室，若干工艺腔室分别与混气装置的混合缓冲单元400连通。

具体地，若干工艺腔室分别与混合缓冲元件410连通，用于获取混合缓冲元件410输送的混合气体。

更具体地，在若干工艺腔室与混合缓冲元件410连通的管路上，设置有若干第十四手动隔膜阀。每一工艺腔室与混合缓冲元件410连通的管路上设置至少一第十四手动隔膜阀。通过第十四手动隔膜阀控制该管路的通断。

进一步地，半导体工艺系统还包括至少一预留出口。预留出口与混合缓冲单元400连通。通过预留出口，使得混气装置可以对多个机台进行混合气体供应。

具体地，预留出口与混合缓冲元件410连通。

更具体地，在预留出口与混合缓冲元件410连通的管路上，设置有第十五手动隔膜阀。通过第十五手动隔膜阀控制该管路的通断。

本实施例的供气方法如下：

打开第七阀元件440；

观察第三压力监测元件450的压力是否有变化；

在无变化的情况下，打开第十四手动隔膜阀，以使混合缓冲元件410的混合气体向工艺腔室流动。

更具体地，本实施例的供气方法如下：

打开第五阀元件；

观察第三压力监测元件450的压力是否有变化；

实施例8

本实施例涉及本发明的一个具体实施方式。

如图12所示，一种混气装置，包括第一供气模块、第二供气模块、浓度监测模块、混气模块、排气模块、泄压模块、吹扫模块和生命安全保障模块构成。

第一供气模块包括第一气源(如H₂)、手动隔膜阀MV1N、调压阀PRV1N、手动隔膜阀MV2NA、气动隔膜阀AV2NA、气动隔膜阀AV3NA、压力计PT1N、压力计PT2N和质量流量计MFC。

第二供气模块包括第二气源(如1％PH₃&H₂)、手动隔膜阀MV1H、调压阀PRV1H、手动隔膜阀MV2HA、气动隔膜阀AV2HA、气动隔膜阀AV3HA、压力计PT1H、压力计PT2H和质量流量计MFC。

浓度监测模块包括浓度计Mixer。

混气模块包括气动三通阀A-PP3、单向阀CV4、手动隔膜阀MV3S、缓冲罐BufferVessel、手动隔膜阀MV3M、调压阀PRV1M、气动隔膜阀AV4M、压力计PT2M、压力计PT3M、第四气源(混合气体)、手动隔膜阀MV5M3和气动隔膜阀AVBK。

排气模块包括真空发生器VG/BV/CV、Vent Gas Outlet、第三气源(如GN₂)、第三气源气动隔膜阀PVS、手动隔膜阀VGO1和手动隔膜阀VGI1。

在排气模块中，GN2通过VGI1进入VG/BV/CV，然后通过VGO1进入Vent Gas Outlet排出。

泄压模块包括Vacuum、手动隔膜阀VAU、手动隔膜阀TV2V、气动隔膜阀BKV、针阀MCV、调压阀BPR1V和第四压力监测元件650。

吹扫模块包括第四气源(如LPN₂)、手动隔膜阀MV1P、气动隔膜阀PGV、单向阀CP、单向阀CP、气动隔膜阀A-PP1和气动隔膜阀A-PP2。

生命安全保障模块包括包含气体侦测器、火焰探测器、温度传感器、烟雾传感器、称重系统及压力系统，并配备触摸控制模组及声光报警模组。

本实施例的使用方法如下：

(一)分别对第一供气模块的管路、第二供气模块的管路、混气模块进行排气吹扫泄压吹扫前：

MV1N、MV1H、MV2NA、MV2HA、MV3S、MV1P、VGO1、VGI1、MV3M、VAU处于打开状态，TV2V处于关闭状态，PRV1N、PRV1H、PRV1M、BPR1V处于打开状态，AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA为打开状态，PGV、A-PP1、A-PP2、BKV、PVS为关闭状态，A-PP3为通向Buffer Vessel状态，MCV为关闭状态；

排气吹扫泄压：

关闭MV1N、MV1H，A-PP3转变为通向Vacuum；

再打开气动隔膜阀PVS，将管路排空气体；

系统判断PT1N、PT1H、PT2N、PT2H数值低于-10psi，随后同时关闭AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA；

接着打开PGV，1S后打开A-PP1、APP-2，使管路充满PN₂；

系统判断PT1N、PT1H、PT2N、PT2H数值高于100psi，接着关闭A-PP1、APP-2；

同时打开气动隔膜阀AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA排出气体，如此充入排出若干次，即视为管路吹扫干净；

随后保持气动隔膜阀开启状态，打开TV2V，观察PT3M数值，将Buffer Vessel抽为负压；

完毕后管路连同Buffer Vessel为负压状态后，关闭PVS，通过Vacuum将整体再次抽为负压；

吹扫后：

MV1N、MV1H、TV2V处于关闭状态，MV2NA、MV2HA、MV3S、VAU、MV1P、VGO1、VGI1处于打开状态，PRV1N、PRV1H、PRV1M处于打开状态，AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA、PGV、A-PP1、A-PP2、BKV、PVS为关闭状态，A-PP3为通向Buffer Vessel状态。

一般地，在系统上线时混气前，采用上述步骤。

(二)同时对第一供气模块的管路、第二供气模块的管路、混气模块进行排气吹扫泄压吹扫前：

MV1N、MV1H、MV2NA、MV2HA、MV3S、MV3M、TV2V、VGO1、VGI1、MV1P处于打开状态，PRV1N、PRV1H、PRV1M处于打开状态，AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA、PVS、PGV、A-PP1、A-PP2为关闭状态，A-PP3为通向Buffer Vessel状态；

排气吹扫泄压：

关闭MV1N、MV1H，打开PVS，随后5S同时打开AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA；

系统判断PT1N、PT1H、PT2N、PT2H、PT2M、PT3M数值低于-10psi后，关闭PVS；

接着打开PGV，1S后打开A-PP1、APP-2，使管路充满PN₂；

系统判断PT1N、PT1H、PT2N、PT2H、PT2M、PT3M数值高于100psi，接着关闭A-PP1、APP-2；

打开PVS排出气体，如此充入排出若干次，达到标准后，即视为管路与BufferVessel吹扫干净；

同上进行一次Vacuum进行抽气，吹扫后管路与Buffer Vessel为负压状态；

吹扫后：

MV1N、MV1H、MV2NA、MV2HA、MV3S、MV3M、TV2V、VGO1、VGI1、MV1P处于打开状态，PRV1N、PRV1H、PRV1M处于打开状态，AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA、PVS、PGV、A-PP1、A-PP2为关闭状态，A-PP3为通向Buffer Vessel状态。

一般地，在系统下线时采用上述步骤。

(三)置换泄压

在混气一段时间后，需要对Buffer Vessel进行置换，具体地：

通过MV3M将混气送至PRV1M前端；

调节PRV1M后，通过三通管路将气送至BKV，混气流过BKV后，流向MCV，经过设定调节的BPR1V后，将需要置换的混气通过VAU排向Vacuum。

其中，调节BPR1V的方法包括：

先关闭VAU，将BPR1V调节压力为最大；

当气体通过BKV与MCV时，缓慢调节BPR1V，并且观察PT1L显示数值；

调节至低于PT2M数值后，打开VAU，通过Vacuum将气体排出；

在上线状态下，MCV、VAU均为开启状态，系统通过判断PRV1M前端的PT2M数值；

在1小时内没有发生改变，机台设备处于休息状态，系统先关闭AV2NA、AV2HA、AV3NA、AV3HA；

随后打开BKV，将Buffer Vessel内的混气通过真空管路排出，Buffer Vessel通过第四气源充入新的混气，完成Buffer Vessel内的混气置换。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种混气装置，其特征在于，包括：

第一气体输送单元，用于向下游输送第一气源；

第二气体输送单元，用于向下游输送第二气源；

2.根据权利要求1所述的混气装置，其特征在于，所述第一气体输送单元包括：

3.根据权利要求1所述的混气装置，其特征在于，所述第二气体输送单元包括：

第二流量监测元件，所述第二流量监测元件设置于分别与所述第二气体输送元件、所述混合缓冲单元连通的管路，用于监测所述第二气源的流量。

4.根据权利要求1所述的混气装置，其特征在于，所述混合缓冲单元包括：

混合缓冲元件，所述混合缓冲元件分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述排气单元、所述泄压单元连通，用于将所述第一气源和所述第二气源混合以得到混合气源，并将所述混合气源向工艺腔室输送；

5.根据权利要求1所述的混气装置，其特征在于，所述排气单元包括：

第八阀元件，所述第八阀元件设置于分别与所述第一气体输送单元、所述第二气体输送单元、所述混合缓冲单元、所述第一真空元件、所述泄压单元连通的管路；

6.根据权利要求1所述的混气装置，其特征在于，所述泄压单元包括：

7.根据权利要求1所述的混气装置，其特征在于，所述吹扫单元包括：

8.根据权利要求1～7任一所述的混气装置，其特征在于，还包括：

9.一种混气方法，应用于如权利要求1～8任一所述的混气装置。

10.一种半导体工艺系统，其特征在于，包括：

如权利要求1～8任一所述的混气装置。