复合过滤器的制作方法

本发明涉及复合过滤器，特别是本发明涉及一种在具有能够用于半导体工序用制造设备的优秀过滤性能的同时，还防止因过滤前流体的压力及过滤后流体的压力差异导致的过滤器破损的复合过滤器。

背景技术：

一般而言，半导体元件通过在硅晶片上形成诸如有机膜、绝缘膜及金属膜的多样薄膜的薄膜形成工序、对薄膜进行图案化的薄膜图案化工序、向晶片流入离子的离子注入工序等复杂的制造工序及精密的制造装备而制造。

为了制造半导体元件，需要有非常清洁的环境及高纯度工艺气体，这是因为当在工艺气体中含有颗粒时，颗粒成为极大降低半导体元件收率的原因。

由于这种理由，在制造半导体元件的洁净室、配置于洁净室内部并制造半导体元件的多样工序设备中，大部分加装有对诸如颗粒的异物质进行过滤的高性能过滤器。

作为半导体工序用过滤器，可以列举韩国授权专利第10-0900091号高清洁生产线用金属滤清元件及具备其的过滤器(授权日:2009.05.22)。

所述高清洁生产线用金属滤清元件及具备其的过滤器具有的技术特征是，包括：一端，其具有堵塞的形态，是供流体流入的流入口部分；另一端，其具有打通的形态，是流入的流体中包含的浮游物质被过滤并流出的流出口部分；由具有不规则形状的粉末构成。

所述半导体工序用过滤器在流入流入口并流入金属滤清元件的流体的压力及穿过金属滤清元件而排出到流出口的流体的压力之间存在压力偏差(或压力损失)。

当该压力偏差为既定大小以上或发生急剧的压力偏差时，脆性弱的金属滤清元件急剧破损，会发生从破损的金属滤清元件发生的无数颗粒直接流入工序设备或洁净室内部的致命问题。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)韩国授权专利第10-0900091号，高清洁生产线用金属滤清元件及具备其的过滤器(授权日：2009年05月22日)

技术实现要素：

【本发明要解决的技术问题】

本发明提供一种在满足符合半导体制造工序的高过滤性能的同时，防止因过滤导致的压力偏差或压力损失所引起的过滤器构件破损的复合过滤器。

【技术方案】

作为一个实施例，复合过滤器包括：外壳，其包括第一外壳、第二外壳，所述第一外壳形成有供流体导入的流体导入部，所述第二外壳结合于所述第一外壳而形成收纳空间，形成有供经过滤的所述流体排出的流体排出部；第一过滤器单元，其结合于所述第一外壳，对穿过所述流体导入部的所述流体的压力进行减压，使所述流体扩散，并对所述流体进行第一次过滤；及第二过滤器单元，其在所述收纳空间内，结合于所述第二外壳，在所述流体穿过所述流体排出部之前，对所述流体进行第二次过滤。

一种复合过滤器，在所述收纳空间内相互相向地配置的所述第一过滤器单元及所述第二过滤器单元相互隔开配置。

复合过滤器的所述第一过滤器单元以第一尺寸形成，所述第二过滤器单元以大于所述第一尺寸的第二尺寸形成。

复合过滤器的所述第一过滤器单元以半圆柱形状及半球形状中某一种形状形成。

复合过滤器的所述第一过滤器单元具有第一空隙率，所述第二过滤器单元以大于所述第一空隙率的第二空隙率形成。

复合过滤器的所述第二空隙率为50％至80％。

复合过滤器的所述第一过滤器单元具有第一硬度，所述第二过滤器单元具有所述第一硬度以下的第二硬度。

在复合过滤器的所述第一外壳上形成有第一交换部，在所述第二外壳上形成有能拆卸地与所述第一交换部结合的第二交换部。

复合过滤器的所述第二过滤器单元包括：烧结过滤器部，其在内部形成空间，烧结金属粉末而形成；及未烧结过滤器部，其包括填充于所述烧结过滤器部的所述空间的未烧结粉末。

【有益效果】

本发明的复合过滤器具有的效果是，在满足符合导体制造工序的高过滤性能的同时，能够防止因过滤导致的压力偏差或压力损失所引起的过滤器构件破损。

附图说明

图1是本发明一个实施例的复合过滤器的剖面图。

图2是图1的“a”部分放大图。

图3及图4是图示本发明一个实施例的第一过滤器单元的多样形态的剖面图。

图5是本发明一个实施例的第一过滤器单元的“b”部分放大图。

图6是本发明一个实施例的第二过滤器单元的“c”部分放大图。

图7是本发明另一实施例的复合过滤器的剖面图。

附图标记

500...复合过滤器100...外壳

200...第一过滤器单元300...第二过滤器单元

具体实施方式

下面说明的本发明可以施加多样的变换，可以拥有各种实施形态，在附图中示例性地图示特定实施例并在详细说明中进行详细说明。

但是，这并非要把本发明限定于特定的实施形态，应理解为包括本发明的思想及技术范围内包含的所有变换、均等物以及替代物。在说明本发明方面，当判断认为对相关公知技术的具体说明可能混淆本发明要旨时，省略该详细说明。

在本申请中使用的术语只是为了说明特定实施例而使用，并非要限定本发明之意。只要在文理上未明白地表示不同，单数的表现包括复数的表现。在本申请中，“包括”或“具有”等术语是要指定在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在，应理解为不预先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。

另外，第一、第二等术语可以用于区分、说明多样的构成要素，但所述构成要素不得由所述术语限定。所述术语只用于把一个构成要素区别于其它构成要素的目的。

图1是本发明一个实施例的复合过滤器的剖面图。

如果参照图1，复合过滤器500包括外壳100、第一过滤器单元200及第二过滤器单元300。

外壳100发挥收纳及固定第一过滤器单元200及第二过滤器单元300的作用。

外壳100例如可以由耐腐蚀性优秀、不发生颗粒的合成树脂材质或耐腐蚀性金属制作。

在本发明的一个实施例中，外壳100包括第一外壳110及第二外壳120。

第一外壳110可以形成有供将过滤的流体导入的流体导入部115，第一外壳110例如可以以在一侧形成有流体导入部115的板状形成。

第二外壳120以筒状形成，第二外壳120结合于第一外壳110。

随着第二外壳120结合于第一外壳110，在第一及第二外壳110、120之间形成有收纳空间125。在收纳空间125收纳后述的第一及第二过滤器单元200、300。

在第二外壳120上，形成有供穿过第二过滤器单元300的流体排出的流体排出口125。

图2是图1的“a”部分放大图。

如果参照图1及图2，在第一外壳110及第二外壳120相互接触的部分，形成有可以相互结合或分离第一外壳110及第二外壳120的交换部129。

在本发明的一个实施例中，交换部129包括第一交换部117及第二交换部127。在第一外壳110上形成第一交换部117，在第二外壳120上形成第二交换部127。

例如，第一交换部117可以包括阴螺纹部，第二交换部127可以包括与阴螺纹部连结的阳螺纹部。

在本发明的一个实施例中，可以利用在第一外壳110上形成的第一交换部117及在第二外壳120上形成的第二交换部127，将后述第一过滤器单元200所加装的第一外壳110从第二外壳120分离及更换。

虽然在本发明的一个实施例中，图示及说明了第一交换部117及第二交换部127为阴螺纹部及阳螺纹部的情形，但也可以不同于此，使用多样的拆装构件作为第一及第二交换部117、127。

如果再次参照图1，第一过滤器单元200配置于在外壳100内部形成的收纳空间125，第一过滤器单元200加装于外壳100的第一外壳110。

第一过滤器单元200对穿过第一外壳110的流体导入部115的将过滤的流体的压力进行减压，使将过滤的流体扩散(diffusion)，并对流体进行第一次过滤。

为了体现这种作用，第一过滤器单元200以一侧端开放的筒状形成，第一过滤器单元200的开放的端部借助于焊接等方法结合于第一外壳110。

图3及图4是图示本发明一个实施例的第一过滤器单元的多样形态的剖面图。

如果参照图3及图4，第一过滤器单元200例如如图3所示，可以以一侧端开放的六面体形状形成，或如图4所示，可以以一侧端开放的半球形状形成。

在本发明的一个实施例中，第一过滤器单元200以一侧端开放的六面体形状或一侧端开放的半球形状形成，从而使流入第一过滤器单元200的将过滤的流体的方向呈辐射状或向多样方向分散，对穿过第一过滤器单元200的流体执行扩散(diffusion)、减压及第一次过滤。

虽然在本发明的一个实施例中，图示及说明了第一过滤器单元200为一侧端开放的六面体形状或一侧端开放的半球形状的情形，但不同于此，第一过滤器单元200可以以一侧端开放、具有凹陷空间的多样的筒状形成。

如果再次参照图1，在外壳100内侧配置的第二过滤器单元300再次对穿过第一过滤器单元200的流体进行一次过滤，使得流体排出到第二外壳120的流体排出口125。

在本发明的一个实施例中，第二过滤器单元300以一侧端开放的筒状形成，第二过滤器单元300的所述一侧端借助于焊接等方法结合于第二外壳120。

第二过滤器单元300与第一过滤器单元200一样，可以制作成一侧端开放的六面体形状、一侧端开放的半球形状等多样形状。

在本发明的一个实施例中，图1中图示及说明的第一过滤器单元200及第二过滤器单元300，在外壳100内部相互相向地配置，为了使在穿过第一过滤器单元200的同时扩散的流体在充分扩散后流入到第二过滤器单元300，第一过滤器单元200及第二过滤器单元300相互隔开既定间隔g地配置。

如果再次参照图1，在本发明中，第一过滤器单元200为了防止第二过滤器单元300因流体的压力偏差而破损，发挥对流体的压力第一次进行减压的作用，因而第一过滤器单元200可以以第一尺寸(或第一长度)形成，第二过滤器单元300作为主过滤器发挥作用，因此，第二过滤器单元300可以以大于第一尺寸的第二尺寸(或第二长度)形成。

图5是本发明一个实施例的第一过滤器单元的“b”部分放大图。

图6是本发明一个实施例的第二过滤器单元的“c”部分放大图。

在本发明一个实施例中频繁使用的术语“空隙率”，定义为将全体体积除以在内部形成的空隙体积而获得的比率。在本发明的一个实施例中，空隙率高，意味着在内部空隙相对较多，空隙率低，意味着在内部空隙相对较少，因此，当空隙率高时，对过滤性能产生良好影响，当空隙率低时，硬度增加。

如果参照图5，构成第一过滤器单元200的粉末颗粒以第一平均直径d1形成，具有第一平均直径d1的第一过滤器单元200，具有第一空隙率。

如果参照图6，构成第二过滤器单元300的粉末颗粒，具有小于第一平均直径d1的第二平均直径d2，具有第二平均直径d2的第二过滤器单元300，具有高于第一空隙率的第二空隙率。

在本发明的一个实施例中，第二空隙率例如可以为约50％至约60％，为了更精密的过滤，第二空隙率可以为约60％至约80％。因此，第二过滤器单元300的第二空隙率例如可以为50％至80％。在本发明的一个实施例中，比第二空隙率低的第一过滤器单元200的第一空隙率例如可以为约30％至约40％左右。

第一过滤器单元200具有第一空隙率，第二过滤器单元300具有高于第一空隙率的第二空隙率，因此，第一过滤器单元200具有第一硬度，第二过滤器单元300具有低于第一硬度的第二硬度。不过，在本发明的一个实施例中，第二硬度不意味着构成第二过滤器单元的金属粉末具有的硬度，意味着作为金属粉末集合体的第二过滤器单元的硬度。

在本发明的一个实施例中，第一过滤器单元200具有高于第二过滤器单元300的硬度，因此，第一过滤器单元200不因流入的流体的压力而破损。

从运转方面来看，导入第一外壳110的流体流入部115的流体，首先穿过具有第一空隙率及第一硬度的第一过滤器单元200，与此同时，流体被减压、扩散及第一次过滤。

在穿过第一过滤器单元200的同时被减压、扩散及过滤的流体，在流入与第一过滤器单元200隔开的第二过滤器单元300后，在第二过滤器单元300被第二次过滤，然后通过第二外壳120的流体排出口125排出。

本发明一个实施例的复合过滤器500使流体的流速及压力在穿过第一过滤器单元200的同时被第一次减小，借助于此，流体向多样方向扩散后，提供给第二过滤器单元300，由此，可以在防止脆性弱而会容易破损的第二过滤器单元300因流体的压力偏差而破损的同时，体现符合半导体制造工序的高过滤性能。

图7是本发明另一实施例的复合过滤器的剖面图。图7所示的复合过滤器500除第二过滤器单元300的结构之外，具有与前面图1至图6中图示及说明的复合过滤器500实质上相同的构成。因此，省略对相同构成的重复说明，针对相同的构成，赋予相同的名称及相同的附图标号。

如果参照图7，复合过滤器500包括外壳100、第一过滤器单元200及第二过滤器单元350。

第二过滤器单元350为了产生高过滤性能，以三重结构形成。

第二过滤器单元350包括一对烧结过滤器部310、320及未烧结过滤器部330。

烧结过滤器部310、320利用金属粉末，以烧结方式或挤出方式制作形成，烧结过滤器部310、320由一对相互隔开，组装成具有既定间隙的形状。

构成烧结过滤器部310、320的金属粉末例如可以混合不锈钢粉末、镍粉末及哈氏合金(hastelloy)粉末使用，因此可以极大提高烧结过滤器部310、320的耐腐蚀性。

在本发明的一个实施例中，构成烧结过滤器部310、320的金属粉末可以具有第一平均尺寸，具有第一平均尺寸的烧结过滤器部310、320，具有第一空隙率及第一硬度。

未烧结过滤器部330配置于在一对烧结过滤器部310、320之间形成的空间内部，未烧结过滤器部330包含未烧结的金属粉末。

在本发明的一个实施例中，构成未烧结过滤器部330的金属粉末可以混合使用不锈钢粉末、镍粉末及哈氏合金(hastelloy)粉末。

未烧结过滤器部330例如可以具有构成烧结过滤器部310、320的金属粉末的第一平均尺寸以下的第二平均尺寸，具有第二平均尺寸的未烧结过滤器部330具有第一空隙率以上的第二空隙率及第一硬度以下的第二硬度。

在本发明的一个实施例中，未烧结过滤器部330的第二平均尺寸可以为约10μm，未烧结过滤器部330的第二空隙率可以为约50％至约80％。

在本发明的一个实施例中，烧结过滤器部310、320具有第一空隙率及第一硬度，因而具有不破碎或损伤的优点，相反，具有过滤器性能低的缺点。

另一方面，这种烧结过滤器部310、320的缺点可以借助于因具有第一空隙率以上的第二空隙率而过滤器性能非常优秀的未烧结过滤器部330来克服，作为未烧结过滤器部330缺点的非常低的第二硬度，可以借助于烧结过滤器部310、320相对较高的第一硬度而克服。

虽然在图7中图示及说明了第二过滤器单元350包括烧结过滤器部310、320及未烧结过滤器部330的情形，但不同于此，可以以与第二过滤器单元350相同的结构形成第一过滤器单元200。

根据以上的详细说明，本发明的复合过滤器具有的效果是，可以在满足符合半导体制造工序的高过滤性能的同时，防止因过滤导致的压力偏差或压力损失所引起的过滤器构件破损。

另一方面，在附图中公开的实施例只不过是为了帮助理解而提示的特定示例，并非要限定本发明的范围。除此处公开的实施例之外，基于本发明的技术思想的其它变形例也可以实施，这是本发明所属技术领域的技术人员不言而喻的。