[实用新型]气体混合装置以及流体混合系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体混合装置，尤其是横截面面积变化的气体混合装置，具体地，涉及在在半导体工艺中，用于快速混合气体的横截面面积连续变化的气体混合装置。 

背景技术

通常半导体工艺需要同时使用到多种气体，许多过程中需要混合气体，而且在不同的反应步骤中需要使用到不同的混合气体，所以气体混合装置就必须能够根据反应步骤的需要快速、充分地混合气体。 

通常，如果使用简单的管线虽然气体的通过速度快，但是混合效果很差，达不到生产的需要。 

而为了更好地混合气体，必然会采用较大的混合装置，较长的管线以达到充分混合的效果。但在实际生产过程中，大型的混合装置和较长的管线费用较高，占地面积也大，气体流动的速度减慢，混合的速度大大下降，同时更无法达到半导体工艺所特别要求的快速、充分地混合气体。 

中国公开专利号CN101721934A公开了一种组合挡块式气固混合强化装置，它涉及一种强化气固混合过程反应塔。该实用新型为解决高径比较大的流态化反应塔的上部空间气流混合强度弱，进而导致反应塔空间利用率和反应效率得不到有效提高的问题。携带有固相颗粒物的气流从下至上流经固相浓缩挡块的小角度迎气流斜面时，在固相颗粒的惯性作用下，发生了浓缩行为，经过适当的作用距离（h2），在固相浓缩挡块的对侧壁面附近形成高浓度的固相颗粒流;具有很大惯性的高浓度固相颗粒流与撞击挡块的大角度迎气流斜面发生碰撞行为，而固相浓缩挡块和撞击挡块采用较小的节流面积和适当的间距 组合使得流动阻力损失降到最低，从而实现了低阻高效的气固混合。本实用新型用于反应塔的气固混合过程中。该专利所公开的结构虽然可以略微加强气体混合的效果，但其应用范围主要是化工领域，尚不能达到半导体工艺中快速、充分地混合气体的要求。 

所以，现有的气体混合设备，尤其是半导体工艺中的气体混合设备的管道混合效果差，复杂的混合装置混合速度慢是现有技术难以克服的矛盾。 

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种气体混合装置，能够在有限的空间内，通过连续变换管道的横截面面积，大大加强管道混合气体的能力和速度，能够实现气体混合的快速变化，同时减少了管道的长度和设备的占地面积，也提高了混合的速度。 

根据本实用新型的一个方面，提供一种气体混合装置，与等离子体处理设备配合使用，将多种气体混合后导入所述等离子体处理设备中进行等离子体处理，所述气体至少包括第一气体和第二气体，所述混合装置包括：混合气体管道，其一端至少设有第一气体进气口和第二气体进气口，其另一端设有一混合气体出口；所述第一气体通过所述第一气体进气口通入所述混合气体管道；所述第二气体通过所述第二气体进气口通入所述混合气体管道；所述混合气体出口将混合后的所述气体导入所述等离子体处理设备中；所述混合气体管道是一条横截面面积有变化的管道。 

优选地，所述管道的横截面的面积大小连续变化。 

优选地，所述管道的管径连续变化。 

优选地，所述管道包括若干段，每段的横截面的面积与相邻的两段的横截面的面积各不同。 

优选地，所述管道为以下的任意一项或组合： 

-圆管； 

-方管； 

-菱形管； 

-椭圆管；以及 

-藕状管。 

优选地，所述圆管的横截面的直径连续变化。 

优选地，所述方管或者菱形管的横截面的边长连续变化。 

优选地，所述藕状管的孔径连续变化。 

优选地，相邻的所述藕状管的藕孔的孔径不同。 

优选地，相邻的所述藕状管的藕孔的分布位置不同。 

优选地，所述管道的内壁设有若干产生绕流的锯齿状尖刺。 

优选地，其中至少一段所述管道还通过至少一横截面的面积大小连续变化的混合室。 

优选地，所述混合室的结构为以下的任意一项或组合： 

-球体结构； 

-棱台结构； 

-纺锥体结构； 

-沙漏结构；以及 

-哑铃结构。 

优选地，相邻的所述混合室的体积不同。 

优选地，所述混合室的内壁设有若干产生绕流的锯齿状尖刺。 

优选地，其中至少一段所述管道的管壁内设有若干阻流块。 

优选地，相邻的所述阻流块的阻流面积大小不同。 

优选地，所述阻流块的边缘设有产生绕流的锯齿状尖刺。