JPH0134090B2 - - Google Patents
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- JPH0134090B2 JPH0134090B2 JP58098504A JP9850483A JPH0134090B2 JP H0134090 B2 JPH0134090 B2 JP H0134090B2 JP 58098504 A JP58098504 A JP 58098504A JP 9850483 A JP9850483 A JP 9850483A JP H0134090 B2 JPH0134090 B2 JP H0134090B2
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- Weting (AREA)
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Description
本発明は半導体デバイスを製造する際に用いる
処理液体、例えばエツチング用液、洗滌用液等か
ら浮遊微粒子等の異物を除去するためのフイルタ
装置に関する。
最近では半導体デバイスの高集積化の要求によ
り、ウエハー上に形成される回路パターンの線幅
が1μm以内、その精度が0.3μm以内となりつつあ
る。このような回路パターンを形成するには、ウ
エハー上への微細な粒状又は線状等の異物の付着
を可及的に少なくすることが要求され、例えば回
路パターンの線幅と同程度の1μm内外の微細な
異物の付着でも回路パターンの欠落又は異物付着
部付近での電気的機能の欠陥等を惹起する場合が
ある。
空気中からのウエハーへの微細異物の付着は、
クリーンルーム内、さらにはクリーンベンチ内等
管理された清浄環境下で半導体デバイスの形成を
行なうことにより防止されており、一方、エツチ
ング処理又は洗滌処理等の処理液からのウエハー
への微細異物の付着は、高分子膜を用いたフイル
タにより前もつて処理液を濾過することにより防
止されている。
ところで、半導体デバイスの製造に用いられる
処理液としては、例えばHCl、H2、SO4、
HNO3、H2O2、HF、NH4F、H3PO4、NH4OH
等の液状無機薬品、主として洗滌用溶剤として用
いられるトリクロルエチレン、アセトン、アルコ
ール類等の液状有機薬品及び純水等の多種多様の
ものがあり、これらの処理液に対して混入した微
細異物をフイルタで十分に除去しない限り、前述
の回路パターンの欠陥、電気的機能の欠陥等をな
くすことは期待し難い。
しかし乍ら、高分子膜を用いたフイルタでは、
使用膜材質に応じて耐薬品性に限界があり、従つ
て使用膜材質に対応して適用処理液を限定し又は
その濃度若しくはPH値を寿命とのからみで制約す
る必要がある。また高分子膜を用いたフイルタ
は、耐熱性が乏しく安全使用温度はおおむね60℃
〜80℃以内と認められ得、このため常温では粘度
が高い処理液体を加熱により温度を上げて粘性を
減じ、これにより効率よく短時間で濾過を行なわ
んとする場合には適用し難く、加えて(超)純水
を加熱により殺菌せんとする場合等の高温濾過の
場合にも同様に高分子膜を用いたフイルタでは耐
熱性の点で問題があり、又、一般にクロスフロー
濾過形式のフイルタ装置では流速を低下させずに
クロスフロー濾過の効果を維持しつつフイルタの
濾過面積を増やす為には、長いフイルタが必要と
なり、フイルタが高価となると共にフイルタ装置
の形状が実用的でない程に長くなる場合が生じる
という問題点がある。
本発明は前記諸点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、半導体デバイスの製造
において用いられる多種多様な処理液に対して十
分な耐食性を有し得、しかも高温濾過が可能であ
り、しかも複数のフイルタを直列に接続すること
で濾過すべき処理液の流速を低下させずにクロス
フロー濾過の効果を維持しつつ濾過面積を増加し
得、且つ形状がコンパクトとなり得るクロスフロ
ー濾過形式の半導体デバイス処理液用のフイルタ
装置を提供することにある。
本発明によれば、
多孔質のセラミツク製の円筒状の濾過層、及び
前記濾過層を支持すべく前記濾過層の外側に同心
的に重ね合わされており前記濾過層の孔よりも大
きな孔径を有する多孔質のセラミツク製の円筒状
の支持層からなり、互いにほぼ平行に並べられた
円筒状の第1および第2のフイルタの2本と、
前記第1のフイルタと平行に配置されており、
前記第1のフイルタ及び前記第2のフイルタを収
容する筒状の密閉容器と、
前記容器の一端に設けられており、前記容器の
外部からの液体を前記第1のフイルタの一端を介
して前記第1のフイルタの内部空間へ導入するた
めの導入口と、
前記容器の他端側において前記容器の内部に設
けられており、前記第1のフイルタに導入された
液体を前記第1のフイルタの他端から前記第2の
フイルタの一端を介して前記第2のフイルタの内
部空間へ誘導するための誘導手段と、
前記容器の壁に設けられており、前記第2のフ
イルタに誘導された液体を前記第2のフイルタの
他端を介して、前記容器の外部に導出するための
第1の導出口と、
前記容器の壁に設けられており、前記第1のフ
イルタ及び前記第2のフイルタの夫々の前記濾過
層および前記支持層を介して前記容器内の空間に
濾過された濾過液を前記容器の外部に導出するた
めの第2の導出口とからなる半導体デバイス処理
液用のフイルタ装置によつて前述の目的が達成さ
れる。
本発明におけるセラミツク製の濾過層及び支持
層は、アルミナ質、ムライト質、コーデイライト
質等々のセラミツク材料を使用して形成され得、
これら濾過層及び支持層からなるフイルタは、片
面に濾過層を有した平板又は内面若しくは外面に
濾過層を有した管状体等々の形態で製造され得
る。以上のごとく製造されたフイルタが、本発明
のクロスフロー濾過形式のフイルタ装置に適用さ
れる。
次に本発明によるフイルタ装置の一つの好まし
い具体例を図面に共に説明する。
第1図及び第2図に示す管状体のフイルタ1は
純度99.9%のアルミナ(Al2O3)を用いて形成さ
れた15μmφ〜20μmφの細孔を多数有する多孔
質のセラミツク製の支持層4の内面に、アルミナ
スリツプ(アルミナ泥漿)を2回施してこれを焼
成し実質的に支持層4と一体な多孔質のセラミツ
ク(純度99.9%のアルミナ)製の濾過層5を形成
して製造したものである。ここで支持層4の細孔
の孔径よりも小さい孔径を濾過層5の多数の細孔
が有すべく、アルミナスリツプの支持層4の内面
への適用は、次第にアルミナ粉粒径が小さくなる
ようにアルミナ粉の粒度範囲を管理して行なわれ
た。濾過層5の厚みdは焼成上りで10μm程度で
あり、濾過可能異物の大きさを規定する濾過層5
の細孔の平均孔径は0.2μm、バブルポイント測定
法によれば最大孔径は1.0μm〜1.5μmであつた。
このフイルタ1は、前記のように、全体が一体と
して一種類の孔径からなるものでなく、大きい孔
径をもつ支持層4の内面に小さい孔径をもつ濾過
層5が形成されてなる非対称フイルタであり、従
来のフイルタと比較して濾過圧損失を少なくし
得、単位面積、単位時間、単位濾過圧当りの濾過
量を多くし得、加えて有機高分子膜からなるフイ
ルタと比較して十分な機械的強度を有し得る上
に、しかも優れた耐熱性、耐食性を有し得る。従
つて半導体デバイス製造におけるエツチング液用
薬品、例えば濃厚酸化性酸中の夾雑微粒子を濾過
し得ると共に、半導体洗滌用の純水をも主として
殺菌を目的として高温濾過(100℃から数100℃)
し得る。例えば外径D119mm、内径D215mm、長さ
l760mmのフイルタ1から長さ15mmに注意深く切断
された円環状のフイルタ片では圧環強度740Kg/
cm2(平均)が得られ、また実際にフイルタ1内外
の水圧力差20気圧以上を与えても破壊せず、30気
圧の常用圧力差まで保証された。
次にこのようなフイルタ1に加えて、フイルタ
1と同様に製造された2本のフイルタを用いた本
発明によるフイルタ装置を第3図及び第4図と共
に説明する。
フイルタ2及び3はフイルタ1と同様にして製
造されたものであり、フイルタ1,2及び3の両
端には、ポリプロピレン樹脂円板6及び7が接続
剤を用いることなしに直接加熱溶融接合されて固
着されている。円板6及び7のフイルタ1,2及
び3への固着は、例えば特願昭57−206485号の明
細書に記載された方法で行なうことができる。円
板6には、フイルタ1,2及び3の夫々の内部と
連通する貫通孔8,9及び10が形成されてお
り、他方の円板7にも同様な貫通孔(図示せず)
が形成されている。円板6及び7の夫々の一方の
面に例えば耐薬品性フツ素樹脂系ゴムからなるパ
ツキン11及び12を密着せしめるように、例え
ばポリプロピレン樹脂製の流路誘導円板13及び
14が配置されている。ピン15は、円板6とパ
ツキン11と円板13との相互位置決め、円板7
とパツキン12と円板14との相互位置決めに
夫々用いられている。パツキン11及び12には
夫々円形貫通孔16,17及び短絡用の長円形貫
通孔18,19が形成されており、パツキン11
の貫通孔16は貫通孔8と円心に配置され貫通孔
18は貫通孔9と10とにわたつて配置されてい
る。パツキン12の貫通孔17は、フイルタ3に
対応して円板7に形成された貫通孔(図示せず)
と円心に配置され貫通孔19は同じくフイルタ及
び2に対応して円板7に形成された2つの貫通孔
(図示せず)にわたつて配置されている。円板1
3及び14には、夫々貫通孔16及び17と円心
に配置された貫通孔20及び21と、貫通孔18
及び19に対向して配置された凹部22及び23
が形成されている。貫通孔20は濾過されるべき
処理液に対する導入口を規定しており、貫通孔2
1は濾過されるべき処理液に対する第1の導出口
を凹部22とフイルタ3と貫通孔9,10,17
及び18と共に規定しており、凹部22はフイル
タ2及び3の夫々の一端の内部を相互に連通する
連通する連通路を、凹部23はフイルタ1及び2
の夫々の一端の内部を相互に連通する誘導手段と
しての連通路を夫々規定している。フイルタ1,
2及び3を収容したポリプロピレン樹脂製の円筒
状容器24は、両端で夫々円板6及び7に嵌合さ
れていると共にポリプロピレン樹脂材を用いて相
互に円周方向にそつて溶融溶接されており、フイ
ルタ1,2及び3と容器24との間に濾過された
処理液を捕集する空間25が形成されている。容
器24の両端に形成された螺子部26及び27に
夫々螺合した例えばポリプロピレン樹脂製の蓋2
8及び29は夫々その螺合締めつけによりパツキ
ン11,12を夫々円板6及び7に、円板13及
び14を夫々パツキン11及び12に密に圧接し
ている。密閉容器としての容器24、蓋28,2
9に夫々植設した円筒状接続管30,31,32
及び33において、接続管30及び31は空間2
5と連通しており、接続管32は貫通孔20に、
接続管33は貫通孔21に夫々連通している。接
続管30,31,32及び33は夫々例えばポリ
プロピレン樹脂製であり、同様の樹脂材の溶融肉
盛溶接によつて夫々容器24、蓋28,29に植
設され得る。
このように形成されたクロスフロー濾過形式の
フイルタ装置40において、濾過されるべき処理
液が接続管32に供給されると、この処理液はま
ずフイルタ1に導入され、次に凹部23を介して
フイルタ2に供給され、更に凹部22を介してフ
イルタ3に導入された後、接続管33から外部に
導出され、ポンプ等の液体圧送手段を介して再び
接続管32に供給され、環流循環される。フイル
タ1,2,3を順番に通過中、フイルタ1,2,
3の細孔からなる通路を通過する処理液から微細
な異物は除去され、空間25には濾過された処理
液が取り出され、この処理液は例えば第2の導出
口としての接続管31を介して外部に導出され、
半導体デバイスの製造用の処理液として利用され
る。環流循環される濾過されるべき処理液におい
て、微細異物(夾雑物)の濃度がある一定以上に
なると、一般に廃棄される。尚、接続管30は、
空間25と外部との圧力バランス用に設けられた
ものであるが、必要に応じて又は一定時間毎に、
接続管30から濾過された処理液体又は他の液体
を空間25に圧送してフイルタ1,2及び3の細
孔の目詰りを取り除き、フイルタ1,2及び3を
洗滌するようにしてもよい。
ところで前記具体例では、第3図に示すフイル
タ1,2及び3と円板6及び7とからなる組立体
41(カートリツジという)を、円板6及び7に
おいて容器24と溶接することにより容器24内
に固定して配置したが、これに代えて円板6及び
7と容器24との間をテフロン(登録商標名)系
ゴム又はシリコーンゴムのパツキン、シールリン
グを用いてシールし、カートリツジ41を交換可
能に構成してもよい。
また、参考例として、高純度アルミナからなる
非対称の平板状フイルタを用いて、垂直濾過形式
のフイルタ装置を形成してもよく、また前記具体
例の筒状フイルタを用いて、垂直濾過形式のフイ
ルタ装置を形成してもよい。
フイルタ1,2,3及びパツキン11,12以
外は前記具体例ではポリプロビレン樹脂から形成
したが、濾過対象の処理液又はその濃度によつは
塩化ビニール、酢酸ビニール、ポリスチレン、ポ
リサルフオン、ポリアミド、アセタール、ポリカ
ーボネート等の熱可塑性樹脂の中から選択したも
のを用いて形成してもよく、また二種以上の組合
せであつてもよい。加えて、これらをアルミナ
質、ムライト質又はコーデイライト質などのセラ
ミツク部材で形成してもよく、この場合フイルタ
1,2及び3と円板6及び7との接着をはじめと
して他のものでの相互接着は処理液との関連で選
ばれる各種のガラスソルダーによつて行ない得、
場合によつてはエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂
を接着剤として適用してもよい。
そうしてパツキン11,12を用いることなく
フイルタ装置40の全てをセラミツク部材で形成
する場合には、各接合部にガラスソルダー粉の釉
薬を塗布した後、加熱炉内にこの一体組立物を安
定に保持してガラスソルダー粉を溶融固化せしめ
て、各接合部を固着するようにしてもよく、この
際溶融温度が同一のガラスソルダーを用いて一工
程で固着がなされるようにしてもよく、又は異な
る溶融温度のガラスソルダーを2種以上用いて、
途中において検査が可能なごとくして、二工程以
上で固着がなされるようにしてもよい。
以下本発明の実施例を示す。
実施例
先の高純度アルミナ多孔質非対称フイルタ1,
2,3(外径D119mm、内径D215mm、、長さl370
mm、平均濾過層孔径0.2μm、バブルポイント測定
による最大孔径1.5μm)を準備し、これを第3図
に示すように直列接続してその他の部品にはポリ
プロピレン樹脂材を用いたものを使用してクロス
フロー濾過形式のフイルタ装置40を作製した。
作製に先立つて主に細孔内部にまで侵入している
異物を取除く目的でフイルタ1,2,3はいずれ
も純水浴の下で超音波洗滌により約30分清浄され
た。一方ポリプロピレン樹脂材からなる他の部品
を半導体用トリクロエチレン浴で超音波洗滌を1
時間、ついでメタノールで普通洗いを行なつた後
純水でゆきすぎ防塵室内乾燥器で40℃下で乾燥し
た。フイルタ1,2,3は先の超音波洗滌の後ニ
ツケル板で内張りした電気炉内に収容し、500℃
に加熱して表面の脱脂を行なつた。第4図に示す
フイルタ装置40への組立ては、大略先に説明し
た手段で行なつたが、汚染を避けて防塵室内で手
袋を使用して行なつた。
組立後のフイルタ装置40に対して、限外濾過
及び逆滲透を施された超純水により約30分の使用
前洗滌の目的でクロスフロー濾過を行なつた。
尚、この場合、濾過圧0.9Kgで1の濾過量を得
るのに32秒を要した。これは使用フイルタの表面
積から算出して2.2m3/Hr.m2の濾過効率に相当
し、同程度の容積をもつ高分子膜中空系フイルタ
とほぼ同等の濾過効率であつた。
超純水による前洗滌後、半導体デバイスの処理
液として水道水を仮定し、この水道水をフイルタ
装置40に適用して濾過前と濾過後の異物粒子数
の定量を行なつた結果下記の値が得られた。
The present invention relates to a filter device for removing foreign substances such as suspended particles from processing liquids used in manufacturing semiconductor devices, such as etching liquids and cleaning liquids. Recently, due to the demand for higher integration of semiconductor devices, the line width of circuit patterns formed on wafers is becoming less than 1 μm, and the accuracy thereof is becoming less than 0.3 μm. In order to form such a circuit pattern, it is necessary to minimize the adhesion of fine particles or lines of foreign matter onto the wafer. Even the adhesion of minute foreign matter may cause a missing circuit pattern or a defect in the electrical function near the part where the foreign matter is attached. The adhesion of minute foreign matter to the wafer from the air is
This is prevented by forming semiconductor devices in a controlled clean environment such as a clean room or even a clean bench.On the other hand, the adhesion of minute foreign matter to the wafer from processing solutions such as etching or cleaning processing is prevented. This can be prevented by filtering the treated solution in advance using a filter using a polymer membrane. By the way, examples of processing liquids used in the manufacture of semiconductor devices include HCl, H 2 , SO 4 ,
HNO3 , H2O2 , HF, NH4F , H3PO4 , NH4OH
There are a wide variety of liquid inorganic chemicals, such as liquid organic chemicals such as trichlorethylene, acetone, and alcohols, which are mainly used as cleaning solvents, and pure water. It is difficult to expect that the circuit pattern defects, electrical function defects, etc. described above will be eliminated unless they are sufficiently removed. However, in filters using polymer membranes,
There is a limit to the chemical resistance depending on the membrane material used, so it is necessary to limit the applicable treatment liquid depending on the membrane material used, or to restrict its concentration or PH value from the viewpoint of life. Additionally, filters using polymer membranes have poor heat resistance, and the safe operating temperature is approximately 60℃.
It can be recognized that the temperature is within ~80℃, and therefore, it is difficult to apply it when you want to reduce the viscosity of a processing liquid that is highly viscous at room temperature by heating it to increase the temperature and thereby perform efficient filtration in a short time. In the case of high-temperature filtration, such as when trying to sterilize (ultra)pure water by heating, filters using polymer membranes similarly have problems in terms of heat resistance, and in general, cross-flow filtration type filters In order to increase the filtration area of the filter while maintaining the cross-flow filtration effect without reducing the flow rate, the device requires a long filter, which makes the filter expensive and the shape of the filter device is impractically long. There is a problem in that there are cases where this happens. The present invention has been made in view of the above points,
The objective is to have sufficient corrosion resistance against a wide variety of processing solutions used in the manufacture of semiconductor devices, to be able to perform high-temperature filtration, and to achieve filtration by connecting multiple filters in series. To provide a cross-flow filtration type filter device for a semiconductor device processing liquid, which can increase the filtration area while maintaining the effect of cross-flow filtration without reducing the flow rate of the processing liquid to be processed, and can have a compact shape. It is in. According to the present invention, a cylindrical filtration layer made of porous ceramic, and a cylindrical filtration layer that is superimposed concentrically on the outside of the filtration layer to support the filtration layer and has a larger pore diameter than the pores of the filtration layer. a cylindrical support layer made of porous ceramic, two cylindrical first and second filters arranged substantially parallel to each other, and arranged parallel to the first filter;
a cylindrical sealed container that accommodates the first filter and the second filter; the container is provided at one end of the container, and the liquid from the outside of the container is directed to the container through one end of the first filter; an inlet for introducing the liquid into the internal space of the first filter; and an inlet provided inside the container on the other end side of the container, and the liquid introduced into the first filter is introduced into the first filter. a guiding means for guiding the liquid from the other end to the internal space of the second filter through one end of the second filter; and a guiding means provided on the wall of the container and guided to the second filter. a first outlet for leading out the liquid to the outside of the container through the other end of the second filter; a second outlet for leading out the filtrate filtered into the space inside the container through each of the filtration layers and the support layer to the outside of the container; The above objectives are achieved. The ceramic filtration layer and support layer in the present invention may be formed using ceramic materials such as alumina, mullite, cordierite, etc.
A filter consisting of these filtration layers and support layers can be manufactured in the form of a flat plate having a filtration layer on one side, a tubular body having a filtration layer on its inner or outer surface, or the like. The filter manufactured as described above is applied to the cross-flow filtration type filter device of the present invention. Next, one preferred embodiment of the filter device according to the present invention will be explained with reference to the drawings. The tubular filter 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a support layer 4 made of porous ceramic having a large number of pores of 15 μm to 20 μm, formed using alumina (Al 2 O 3 ) with a purity of 99.9%. An alumina strip (alumina slurry) was applied twice to the inner surface of the filter, which was then fired to form a filter layer 5 made of porous ceramic (alumina with a purity of 99.9%) that is substantially integrated with the support layer 4. It is something. Here, in order for a large number of pores in the filtration layer 5 to have a pore size smaller than that of the pores in the support layer 4, the alumina strip is applied to the inner surface of the support layer 4 so that the alumina powder particle size gradually becomes smaller. This was done by controlling the particle size range of the alumina powder. The thickness d of the filtration layer 5 is approximately 10 μm after firing, and the thickness d of the filtration layer 5 determines the size of filterable foreign matter.
The average pore diameter of the pores was 0.2 μm, and the maximum pore diameter was 1.0 μm to 1.5 μm according to the bubble point measurement method.
As mentioned above, this filter 1 is not made up of one type of pore size as a whole, but is an asymmetric filter in which a filtration layer 5 with a small pore size is formed on the inner surface of a support layer 4 with a large pore size. , it is possible to reduce the filtration pressure loss compared to conventional filters, and increase the filtration amount per unit area, unit time, and unit filtration pressure, and in addition, it has a sufficient mechanical property compared to filters made of organic polymer membranes. In addition to having mechanical strength, it also has excellent heat resistance and corrosion resistance. Therefore, it is possible to filter contaminant fine particles in chemicals used in etching solutions used in semiconductor device manufacturing, such as concentrated oxidizing acids, and also to filter high-temperature filtration (100°C to several 100°C) of pure water for semiconductor cleaning, primarily for the purpose of sterilization.
It is possible. For example, outer diameter D 1 19mm, inner diameter D 2 15mm, length
A ring-shaped filter piece carefully cut to a length of 15 mm from a 760 mm filter 1 has a radial crushing strength of 740 kg/
cm 2 (average), and even when a water pressure difference of 20 atm or more was applied between the inside and outside of the filter 1, it did not break down, and a normal pressure difference of 30 atm was guaranteed. Next, a filter device according to the present invention using two filters manufactured in the same manner as the filter 1 in addition to the filter 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Filters 2 and 3 were manufactured in the same manner as filter 1, and polypropylene resin disks 6 and 7 were directly heat-fused and bonded to both ends of filters 1, 2, and 3 without using a connecting agent. It is fixed. The disks 6 and 7 can be fixed to the filters 1, 2 and 3 by the method described in Japanese Patent Application No. 57-206485, for example. The disk 6 is formed with through holes 8, 9, and 10 that communicate with the insides of the filters 1, 2, and 3, respectively, and the other disk 7 also has a similar through hole (not shown).
is formed. Flow path guide disks 13 and 14 made of, for example, polypropylene resin are arranged so that gaskets 11 and 12 made of, for example, chemical-resistant fluororesin rubber are brought into close contact with one surface of each of the disks 6 and 7. There is. The pin 15 is used for mutual positioning of the disc 6, packing 11, and disc 13, and for positioning the disc 7.
and are used for mutual positioning of the gasket 12 and disc 14, respectively. Circular through holes 16 and 17 and oval through holes 18 and 19 for shorting are formed in the gaskets 11 and 12, respectively.
The through hole 16 is arranged in a circular center with the through hole 8, and the through hole 18 is arranged across the through holes 9 and 10. The through hole 17 of the packing 12 is a through hole (not shown) formed in the disc 7 corresponding to the filter 3.
The through hole 19 is arranged at the center of the circle and extends over two through holes (not shown) formed in the disk 7 corresponding to the filters 2 and 2. Disk 1
3 and 14, through holes 20 and 21 are arranged at the center of the through holes 16 and 17, respectively, and a through hole 18
and recesses 22 and 23 arranged opposite to 19.
is formed. The through hole 20 defines an inlet for the processing liquid to be filtered.
1 is a first outlet for the processing liquid to be filtered through the recess 22, the filter 3, and the through holes 9, 10, 17.
and 18, the recess 22 defines a communication path that communicates the interiors of one end of each of the filters 2 and 3 with each other, and the recess 23 defines a communication path between the filters 1 and 2.
A communication path is defined as a guiding means that communicates the inside of each of the ends with each other. Filter 1,
A cylindrical container 24 made of polypropylene resin that accommodates 2 and 3 is fitted at both ends with disks 6 and 7, respectively, and is melt-welded to each other along the circumferential direction using polypropylene resin material. A space 25 is formed between the filters 1, 2, and 3 and the container 24 to collect the filtered processing liquid. A lid 2 made of, for example, polypropylene resin is screwed onto threaded portions 26 and 27 formed at both ends of the container 24, respectively.
8 and 29 tightly press the gaskets 11 and 12 to the disks 6 and 7, respectively, and the disks 13 and 14 to the gaskets 11 and 12, respectively, by tightening the screws. Container 24 as a closed container, lid 28, 2
Cylindrical connecting pipes 30, 31, 32 respectively planted in 9
and 33, the connecting pipes 30 and 31 are connected to the space 2
5, and the connecting pipe 32 is connected to the through hole 20,
The connecting pipes 33 communicate with the through holes 21, respectively. The connecting pipes 30, 31, 32, and 33 are each made of, for example, polypropylene resin, and can be implanted in the container 24 and the lids 28, 29, respectively, by melt overlay welding of the same resin material. In the filter device 40 of the cross-flow filtration type formed in this way, when the processing liquid to be filtered is supplied to the connecting pipe 32, this processing liquid is first introduced into the filter 1, and then passes through the recess 23. After being supplied to the filter 2 and further introduced into the filter 3 via the recess 22, it is led out to the outside from the connecting pipe 33, and is again supplied to the connecting pipe 32 via a liquid pressure feeding means such as a pump, where it is circulated. . While passing through filters 1, 2, and 3 in order, filters 1, 2,
Fine foreign matter is removed from the processing liquid passing through the passage consisting of pores 3, and the filtered processing liquid is taken out into the space 25, and this processing liquid is passed through, for example, a connecting pipe 31 as a second outlet. is led out to the outside,
It is used as a processing solution for manufacturing semiconductor devices. When the concentration of fine foreign matter (contaminants) in the process liquid to be filtered that is being circulated reaches a certain level, it is generally discarded. In addition, the connecting pipe 30 is
It is provided to balance the pressure between the space 25 and the outside, but if necessary or at regular intervals,
Filtered processing liquid or other liquid may be pumped from the connecting tube 30 into the space 25 to unclog the pores of the filters 1, 2 and 3 and to wash the filters 1, 2 and 3. By the way, in the specific example, an assembly 41 (referred to as a cartridge) consisting of filters 1, 2 and 3 and discs 6 and 7 shown in FIG. 3 is welded to the container 24 at the discs 6 and 7. However, instead of this, the space between the disks 6 and 7 and the container 24 is sealed using a Teflon (registered trademark) rubber or silicone rubber packing or seal ring, and the cartridge 41 is It may be configured to be replaceable. Further, as a reference example, a vertical filtration type filter device may be formed using an asymmetric flat filter made of high purity alumina, and a vertical filtration type filter device may be formed using the cylindrical filter of the above specific example. A device may also be formed. The filters 1, 2, 3 and the packings 11, 12 are made of polypropylene resin in the above specific example, but depending on the processing liquid to be filtered or its concentration, they may be made of vinyl chloride, vinyl acetate, polystyrene, polysulfone, polyamide, acetal, etc. It may be formed using one selected from thermoplastic resins such as polycarbonate, or a combination of two or more types. In addition, these may be made of a ceramic material such as alumina, mullite, or cordierite, and in this case, other materials such as adhesion between the filters 1, 2, and 3 and the discs 6 and 7 may be formed. Mutual adhesion can be achieved using various glass solders selected in relation to the processing liquid.
Epoxy resins or silicone resins may optionally be applied as adhesives. If the filter device 40 is made entirely of ceramic material without using the packings 11 and 12, after applying a glaze of glass solder powder to each joint, place this integral assembly in a heating furnace to stabilize it. The glass solder powder may be held at a temperature to melt and solidify the glass solder powder, thereby fixing each joint.In this case, glass solder having the same melting temperature may be used to fix the glass solder powder in one step. Or using two or more types of glass solders with different melting temperatures,
The fixing may be performed in two or more steps so that inspection can be performed during the process. Examples of the present invention will be shown below. Example High purity alumina porous asymmetric filter 1,
2, 3 (outer diameter D 1 19mm, inner diameter D 2 15mm, length l370
mm, average filtration layer pore diameter 0.2 μm, maximum pore diameter 1.5 μm by bubble point measurement) were prepared, and these were connected in series as shown in Figure 3, and other parts were made of polypropylene resin. A cross-flow filtration type filter device 40 was manufactured.
Prior to fabrication, filters 1, 2, and 3 were all cleaned by ultrasonic cleaning in a pure water bath for about 30 minutes, mainly to remove foreign substances that had penetrated into the pores. On the other hand, other parts made of polypropylene resin were subjected to ultrasonic cleaning for 1 time in a tricloethylene bath for semiconductors.
The sample was then washed with methanol, rinsed with pure water, and dried in a dust-proof indoor dryer at 40°C. After the previous ultrasonic cleaning, filters 1, 2, and 3 were housed in an electric furnace lined with nickel plates and heated to 500°C.
The surface was degreased by heating. Assembly into the filter device 40 shown in FIG. 4 was carried out generally by the means described above, but was carried out in a dust-proof room using gloves to avoid contamination. After assembly, the filter device 40 was subjected to cross-flow filtration for approximately 30 minutes with ultrapure water that had been subjected to ultrafiltration and reverse filtration for the purpose of cleaning before use.
In this case, it took 32 seconds to obtain a filtration amount of 1 at a filtration pressure of 0.9 kg. This corresponds to a filtration efficiency of 2.2 m 3 /Hr.m 2 calculated from the surface area of the filter used, which is almost the same as that of a hollow polymer membrane filter having a similar volume. After pre-cleaning with ultrapure water, tap water was assumed to be the processing liquid for semiconductor devices, and the tap water was applied to the filter device 40 to quantify the number of foreign particles before and after filtration. As a result, the following values were obtained. was gotten.
【表】
この結果から平均孔径0.2μmのフイルタ1,2
及び3によつて0.2〜1.0μm間の水道水中の微粒
子異物は96.5%除去されていることが判る。フイ
ルタ中に孔径分布上極めて僅かに存在する1.0μm
孔径以上の通路によつて5〜10μm粒子が0.1%程
度除去されないで濾過水に存在するが、これは再
濾過等の手段により除去することが可能であると
考えられる。
以上により本発明のフイルタ装置に係るフイル
タは濃硫酸、濃硝酸等の酸化性酸におかされず、
しかも十分な濾過特性を有し得るものである結
果、半導体デバイス製造における処理液の濾過に
好ましく適用し得ることが判明し、本発明の装置
によれば、複数のフイルタを、誘導手段により直
列に接続するが故に、濾過すべき処理液の流速を
低下させることなく、従つて、クロスフロー濾過
の効果を十分に保持しつつ濾過面積を増加し得、
且つ形状がコンパクトであり、又、同一種類のフ
イルタを複数用いることができるが故に製造上経
済的に有利であると共に濾過面積の調整を容易と
し得る。[Table] Based on these results, filters 1 and 2 with an average pore diameter of 0.2 μm
It can be seen that 96.5% of the particulate foreign matter in the tap water with a size of 0.2 to 1.0 μm was removed by 3 and 3. 1.0μm, which exists in a very small amount in the pore size distribution in the filter
Approximately 0.1% of particles of 5 to 10 μm are present in the filtered water without being removed by the passages larger than the pore size, but it is thought that this can be removed by means such as refiltration. As described above, the filter according to the filter device of the present invention is not affected by oxidizing acids such as concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid.
Moreover, it has been found that it can be preferably applied to the filtration of processing liquids in semiconductor device manufacturing because it can have sufficient filtration characteristics.According to the apparatus of the present invention, a plurality of filters can be connected in series by a guiding means Because of the connection, the filtration area can be increased without reducing the flow rate of the processing liquid to be filtered, and therefore, the effect of cross-flow filtration can be sufficiently maintained.
In addition, since the shape is compact and a plurality of filters of the same type can be used, it is economically advantageous in terms of manufacturing, and the filtration area can be easily adjusted.
第1図は本発明の装置に係るフイルタの好まし
い一具体例の斜視図、第2図は第1図に示すフイ
ルタの−線断面説明図、第3図は第4図に示
す本発明によるフイルタ装置の分解説明図、第4
図は第1図に示すフイルタを用いた本発明による
フイルタ装置の一つの好ましい具体例の斜視図で
ある。
1,2,3……フイルタ、4……支持層、5…
…濾過層。
1 is a perspective view of a preferred specific example of the filter according to the device of the present invention, FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view taken along the line -2 of the filter shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of the filter according to the present invention shown in FIG. Exploded diagram of the device, No. 4
1 is a perspective view of one preferred embodiment of a filter device according to the invention using the filter shown in FIG. 1; FIG. 1, 2, 3...filter, 4...support layer, 5...
...filtration layer.
Claims (1)
び前記濾過層を支持すべく前記濾過層の外側に同
心的に重ね合わされており前記濾過層の孔よりも
大きな孔径を有する多孔質のセラミツク製の円筒
状の支持層からなり、互いにほぼ平行に並べられ
た円筒状の第1および第2のフイルタの2本と、 前記第1のフイルタと平行に配置されており、
前記第1のフイルタ及び前記第2のフイルタを収
容する筒状の密閉容器と、 前記容器の一端に設けられており、前記容器の
外部からの液体を前記第1のフイルタの一端を介
して前記第1のフイルタの内部空間へ導入するた
めの導入口と、 前記容器の他端側において前記容器の内部に設
けられており、前記第1のフイルタに導入された
液体を前記第1のフイルタの他端から前記第2の
フイルタの一端を介して前記第2のフイルタの内
部空間へ誘導するための誘導手段と、 前記容器の壁に設けられており、前記第2のフ
イルタに誘導された液体を前記第2のフイルタの
他端を介して、前記容器の外部に導出するための
第1の導出口と、 前記容器の壁に設けられており、前記第1のフ
イルタ及び前記第2のフイルタの夫々の前記濾過
層および前記支持層を介して前記容器内の空間に
濾過された濾過液を前記容器の外部に導出するた
めの第2の導出口とからなる半導体デバイス処理
液用のフイルタ装置。[Scope of Claims] 1. A cylindrical filtration layer made of porous ceramic, and a cylindrical filtration layer that is superimposed concentrically on the outside of the filtration layer to support the filtration layer and has a pore diameter larger than that of the pores of the filtration layer. two cylindrical first and second filters arranged substantially parallel to each other, and arranged parallel to the first filter;
a cylindrical sealed container that accommodates the first filter and the second filter; the container is provided at one end of the container, and the liquid from the outside of the container is directed to the container through one end of the first filter; an inlet for introducing the liquid into the internal space of the first filter; and an inlet provided inside the container on the other end side of the container, and the liquid introduced into the first filter is introduced into the first filter. a guiding means for guiding the liquid from the other end to the internal space of the second filter through one end of the second filter; and a guiding means provided on the wall of the container and guided to the second filter. a first outlet for leading out the liquid to the outside of the container through the other end of the second filter; a second outlet for leading out the filtrate filtered into the space inside the container through each of the filtration layers and the support layer to the outside of the container; .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098504A JPS59225716A (en) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | Filter for semiconductor device treating liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098504A JPS59225716A (en) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | Filter for semiconductor device treating liquid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59225716A JPS59225716A (en) | 1984-12-18 |
| JPH0134090B2 true JPH0134090B2 (en) | 1989-07-18 |
Family
ID=14221469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098504A Granted JPS59225716A (en) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | Filter for semiconductor device treating liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59225716A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63197510A (en) * | 1987-02-10 | 1988-08-16 | Ngk Insulators Ltd | Ceramic filter |
| JPS63236509A (en) * | 1987-03-24 | 1988-10-03 | Ebara Corp | Ceramic filter |
| JP2506378B2 (en) * | 1987-07-24 | 1996-06-12 | 東芝セラミックス株式会社 | Ceramic filter |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5515688B2 (en) * | 1972-06-10 | 1980-04-25 | ||
| CH603211A5 (en) * | 1975-12-29 | 1978-08-15 | Commissariat Energie Atomique | Tubular filter elements comprising mineral layers on supports |
| CH608203A5 (en) * | 1976-05-07 | 1978-12-29 | Commissariat Energie Atomique | Method for manufacturing porous tubular elements |
-
1983
- 1983-06-02 JP JP58098504A patent/JPS59225716A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59225716A (en) | 1984-12-18 |
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