KR200446239Y1 - Gas filtration filter for semiconductor industry - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 산업용 가스 여과필터에 관한 것으로서, 다공성 금속소재 또는 다공성 세라믹소재로 이루어진 필터 메디아에 대한 형상 변형으로 여과면적을 향상시키면서도 소형 제작이 가능한 반도체 산업용 가스 여과필터를 제공하는 것이다.The present invention relates to a gas filtration filter for the semiconductor industry, to provide a gas filtration filter for the semiconductor industry that can be manufactured in a small size while improving the filtration area by the shape deformation of the filter media made of a porous metal material or a porous ceramic material.
본 고안은 가스 유입구(111) 및 필터링 된 가스가 유출되는 가스 유출구(121)를 구비하는 원통형의 가스 필터 하우징(100)과; 상기 하우징(100) 내부에 수용되어 가스의 여과기능을 수행하는 것으로, 다공성 금속소재 또는 다공성 세라믹소재로 이루어진 필터 메디아(200);를 포함하는 것으로, 상기의 필터 메디아(200)는, 일단은 개방되고 또 다른 일단은 차단된 원통형태로 이루어지되, 차단된 일단 중심부는 타단 방향으로 인입된 형태를 이루고, 상기 필터 메디아(200)는 접합에 의한 이음매가 없이 단일 구성이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention has a cylindrical gas filter housing 100 having a gas inlet 111 and a gas outlet 121 through which the filtered gas flows out; It is accommodated in the housing 100 to perform a filtration function of the gas, the filter media (200) made of a porous metal material or a porous ceramic material; including, the filter media 200, one end is open The other end is made of a cylindrical shape blocked, but the center of the blocked end is drawn in the other end direction, the filter media 200 is characterized in that a single configuration is integrally formed without a joint by a joint do.
가스 여과필터, 필터 메디아, 금속필터 Gas Filtration Filter, Filter Media, Metal Filter
Description
본 고안은 반도체 산업용 가스 여과필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 반도체 제조에 사용되는 질소(N2), 알곤(Ar), 수소(H)와 같은 초고순도(99.999%)의 가스 미립자 여과에 사용되는 다공성 매체(Media)와 상기 다공성 매체를 내재한 가스 여과필터에 관한 것이다.The present invention relates to a gas filtration filter for the semiconductor industry, and more specifically, to ultra-high purity (99.999%) gas particulate filtration such as nitrogen (N 2), argon (Ar), and hydrogen (H) used in semiconductor manufacturing. It relates to a porous medium (Media) and a gas filtration filter embedded in the porous medium.
최근의 반도체나 평판디스플레이(LCD, PDP)기술은 수 마이크로에서 수십 나노미터(nm) 크기를 갖는 전자부품의 패턴을 구현하는 단계에 이르렀다. Recent semiconductor or flat panel display (LCD, PDP) technology has reached the stage of realizing the pattern of electronic components having a size of several microns to several tens of nanometers (nm).
특히, 반도체 산업에 있어서는 제조 공정에 사용되는 많은 공정가스에 함유되어 있는 극미량의 불순물 농도가 10억분의 몇 ppm 수준 또는 그 보다 낮은 경우에도 제품의 성능저하 및 제조 수율의 감소가 야기되어지는바, 공정가스 내의 불순물 입자를 제거하기 위하여 공정가스의 공급라인에 직렬로 연결되는 인라인(Inline) 가스 필터가 널리 이용되고 있다.In particular, in the semiconductor industry, even when the trace concentration of impurities contained in many process gases used in the manufacturing process is several ppm or less than one billion, the performance degradation of the product and the reduction of the manufacturing yield are caused. Inline gas filters which are connected in series to the supply line of the process gas are widely used to remove impurity particles in the process gas.
반도체 공정에 사용되는 가스는 초고순도(99.999%)가스로 가스내의 입자성 물질을 제거하기 위해 필터 내부에 금속 및 세라믹, 폴리머 등의 다공성 메디아(Media)가 개재된 소형의 필터가 사용된다. 통상 반도체 산업에서 일반화된 표준으로 공정장비에 용이하게 설치가 되는 필터는 3.3인치(84mm) 또는 5인치(127mm)의 길이로 직경은 3/4 인치(19mm)에서 2인치(50.8mm)까지 다양한 크기의 필터가 있다. 이러한 필터는 스테인레스 316엘(L)의 금속 소재를 이용하여 제작된 필터 하우징과 메디아를 사용한다. 필터의 내부에 설치된 메디아의 경우 기공율이 최소 40% 이상으로 적정하게는 약 58~80% 정도로 알려져 있다. 이러한 기공은 가스에 포함된 불순물 입자의 여과에 있어 물리적 포집효과를 제공함으로써 필터의 기본적 기능을 이루도록 하는 반면, 일정량 이상의 가스 흐름은 통제가 되어 충분한 가스의 여과를 위해서는 대면적을 가진 필터 메디아와 큰 용적의 하우징을 가져야하는 문제점이 있었다.The gas used in the semiconductor process is an ultra high purity (99.999%) gas, and a small filter including porous media such as metals, ceramics, and polymers is used to remove particulate matter in the gas. Commonly used in the semiconductor industry, filters that are easily installed in process equipment are 3.3 inches (84 mm) or 5 inches (127 mm) in length, ranging from 3/4 inches (19 mm) to 2 inches (50.8 mm) in diameter. There is a filter of size. These filters use media and filter housings made of stainless 316L (L) metal. In the case of media installed inside the filter, the porosity is known to be at least about 40% and about 58 to 80%. These pores provide the basic function of the filter by providing a physical trapping effect in the filtration of impurity particles contained in the gas, while a certain amount of gas flow is controlled so that a large area of filter media and a large area for filtration of sufficient gas can be achieved. There was a problem of having a volumetric housing.
미국특허공보 제05114447호에서는 상술한 문제의 해결을 위해 주름관 형태의 필터 메디아를 가진 가스 여과필터를 제안하였다. 그러나, 이러한 주름관 형태는 특별한 도우넛 형태의 판상 필터 구조체를 연속적인 용접을 통해 제작된 것으로 가스누설의 위험성과 가스의 흐름에 있어 데드 스페이스(Dead Space)를 만들어 수분의 누적을 증가시키는 문제점이 있었다. 또한, 복수개의 부품으로 구성된 필터 메디아의 제작에 있어 제작비용과 제작시간이 증가하는 문제점도 있었다.US Patent Publication No. 05114447 proposes a gas filtration filter having a pleated tube-shaped filter media to solve the above problem. However, this corrugated pipe shape is produced by continuous welding of a special donut-shaped plate filter structure, there is a problem of increasing the accumulation of moisture by creating a dead space (dead space) in the flow of gas and the risk of gas leakage. In addition, in the manufacture of a filter media consisting of a plurality of parts there was a problem that the manufacturing cost and manufacturing time increases.
따라서, 본 고안은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 필터 메디아에 대한 형상 변형으로 여과면적을 향상시키면서도 소형 제작이 가능한 반도체 산업용 가스 여과필터를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor industrial gas filtration filter which can be manufactured in a small size while improving the filtration area by the shape deformation of the filter media.
또한, 본 고안에 따른 필터 메디아는 다공성 금속소재 또는 다공성 세라믹소재로 이루어지되 그 형상에 있어서 접합에 의한 이음매가 없이 단일 구성이 일체로 형성되도록 함에 또 다른 목적이 있다.In addition, the filter media according to the present invention is made of a porous metal material or a porous ceramic material, but there is another object to form a single configuration integrally without a seam by bonding in its shape.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 고안은 가스 유입구 및 필터링 된 가스가 유출되는 가스 유출구를 구비하는 원통형의 가스 필터 하우징과; 상기 하우징 내부에 수용되어 가스의 여과기능을 수행하는 것으로, 다공성 금속소재 또는 다공성 세라믹소재로 이루어진 필터 메디아;를 포함하는 것으로, 상기의 필터 메디아는, 일단은 개방되고 또 다른 일단은 차단된 원통형태로 이루어지되, 차단된 일단 중심부는 타단 방향으로 인입된 형태를 이루고, 상기 필터 메디아는 접합에 의한 이음매가 없이 단일 구성이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object, the present invention comprises a cylindrical gas filter housing having a gas inlet and a gas outlet through which the filtered gas is discharged; It is accommodated in the housing to perform a filtration function of the gas, comprising a filter media made of a porous metal material or a porous ceramic material, wherein the filter media, one end is open and the other end is a cylindrical state Consisting of, but the one end of the cut off is formed in the shape of the other end in the direction, the filter media is characterized in that a single configuration is formed integrally without a joint by a joint.
바람직하게, 상기 필터 메디아는 그 단면이 " " 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the filter media has a cross-section " It is characterized by consisting of ".
바람직하게, 상기 하우징은, 일단이 개방되고 또 다른 일단은 차단되되 가스 유입구가 관통 형성된 원통형의 몸체와; 상기 몸체의 개방된 일단을 덮어 차단하는 것으로 가스 유출구가 관통 형성되고 일면에는 필터 메디아가 끼움 결합되도록 홈부가 형성된 캡;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the housing includes a cylindrical body having one end open and another end closed, but having a gas inlet therethrough; The cap is formed by covering the open end of the body to block the gas outlet is formed through the one side and the groove is formed so that the filter media is fitted on one surface.
본 고안에 따른 반도체 산업용 가스 여과필터에 의하면, 필터 메디아는 다공성 금속소재 또는 다공성 세라믹소재로 이루어지되 필터 메디아의 일단이 내측으로 인입된 형상을 통해 가스 여과면적을 향상시킨 효과가 있다.According to the semiconductor industrial gas filtration filter according to the present invention, the filter media is made of a porous metal material or a porous ceramic material, but has an effect of improving the gas filtration area through the shape in which one end of the filter media is drawn inward.
또한, 필터 메디아 및 하우징은 그 크기를 유지하면서도 가스 여과면적 및 가스 여과량을 증가시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, the filter media and the housing have the effect of increasing the gas filtration area and the gas filtration amount while maintaining the size thereof.
또한, 필터 메디아는 접합에 의한 이음매가 없이 단일 구성이 일체로 형성되므로 데드 스페이스를 형성하지 않는 효과도 있다.In addition, the filter media has the effect of not forming a dead space since a single structure is integrally formed without a joint by a joint.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 따른 반도체 산업용 가스 여과필터에 대한 분해 사시도이며, 도 2는 분해 단면도이다. 1 is an exploded perspective view of a semiconductor industrial gas filtration filter according to the present invention, Figure 2 is an exploded cross-sectional view.
도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안은 반도체 산업용 가스 여과필터에 관한 것으로, 원통형의 하우징(100)과, 상기 하우징(100) 내측에 수용되어 유 통되는 가스를 여과하는 필터 메디아(Media)(200)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the present invention relates to a gas filtration filter for a semiconductor industry, and includes a
하우징(100)은 원통형의 몸체(110)와 캡(120)으로 구분 형성되는 것으로, 몸체(110)는 일단이 개방되고 또 다른 일단은 차단되되 중심부에는 가스 유입구(111)가 관통 형성된다. The
또한, 캡(120)은 상기 몸체(110)의 개방된 일단을 덮어 차단하는 것으로 중심부에는 가스 유출구(121)가 관통 형성되고, 몸체(110)를 향하는 일면에는 필터 메디아(200)가 끼움 결합될 수 있도록 홈부(122)를 형성하되, 상기 홈부(122)는 필터 메디아(200)의 외측벽(210) 단부와 상응되는 원형 띠 형상으로 홈을 이루며 형성된다.In addition, the
필터 메디아(200)는 다공성 금속소재 또는 다공성 세라믹소재로 이루어진 것으로 상기 하우징(100) 내부에 수용되어 가스의 여과기능을 수행하는 것이다. The
도 3은 본 고안에 따른 필터 메디아를 종방향 절단한 형상을 도시한 내부 사시도이다. 3 is an internal perspective view illustrating a shape in which the median filter is longitudinally cut according to the present invention.
상기 필터 메디아(200)의 일단은 개방되고 또 다른 일단은 차단된 원통형태로 이루어지되, 차단된 일단 중심부는 타단 방향으로 인입된 형태를 이룬다.One end of the
즉, 원통형의 외측벽(210) 이외에 중심부가 내측으로 인입됨으로 내부에 또 다른 원통형의 내측벽(220)이 더 형성된 것으로, 이러한 형상은 유입되는 가스가 필터 메디아(200)를 통과함에 있어 여과면적을 향상시키고 그에 따른 가스 여과량 을 증가시킨 것이다. That is, in addition to the cylindrical
상기와 같이 필터 메디아(200)는 일단부가 타단측으로 인입됨에 있어서 다양한 형상으로 실시될 수 있으나, 바람직하게, 필터 메디아(200)의 단면은 " "와 같은 형상으로 이루어짐을 특징으로 한다. As described above, the
또한, 상기 필터 메디아(200)는 상기와 같은 형상을 제공함에 있어 접합에 의한 이음매가 없이 단일 구성에 의한 일체로 형성되어 데드 스페이스(Dead space)를 형성하지 않았다.In addition, the
또한, 상기 필터 메디아(200)는 다공성 금속소재 또는 다공성 세라믹소재로 형성된 것으로, 가스를 여과하기 위해 형성된 미세 여과통공의 직경은 한정되지 않고 조건에 따라 다양하게 실시될 수 있으나 일반적으로 0.1㎛ ~ 3㎛ 범위가 적용된다.In addition, the
도 4는 본 고안에 따른 반도체 산업용 가스 여과필터에 대한 조립 단면도이다.Figure 4 is an assembly cross-sectional view of the semiconductor industrial gas filtration filter according to the present invention.
상기와 같이, 본 고안은 몸체(110)와 캡(120)으로 구성된 하우징(100)과, 필터 메디아(200)의 조립에 있어, 먼저, 필터 메디아(200)의 개방된 일단은 캡(120)의 홈부(122)에 끼움 결합되고 이후 필터 메디아(200)와 홈부(122)의 결합 부위는 용접에 의한 마감처리로 기밀 접합되는 것이다.As described above, the present invention, in the assembly of the
또한, 필터 메디아(200)가 접합된 캡(120)은 몸체(110)와 결합하되, 역시 용 접에 의한 마감처리로 기밀 접합되는 과정이 이루어진다.In addition, the
이와 같은, 기밀 접합되는 구성의 하우징(100) 및 필터 메디아(200)는 가스 여과기능에 있어 그 신뢰성을 더욱 향상시킨 것이다.As described above, the
또한, 도 4에서 가스(Gas)의 이동을 화살표로 표시한 바와 같이, 필터 내로 인입된 가스는 여과되어 인출됨에 있어 필터 메디아(200)의 형상적 특징으로 인해 가스 여과면적이 향상되고 그에 따른 가스 여과량이 증가하는 것이다.In addition, as shown by the arrow in Fig. 4 the movement of the gas (Gas), the gas introduced into the filter is filtered out, due to the feature of the shape of the
본 고안의 실시예에 따라 상기 반도체 산업용 가스 여과필터를 종래의 다층 디스크 타입의 필터 메디아와 비교하면, 종래의 다층 디스크 타입에서 외경이 3cm이고, 내경 1cm인 필터 메디아 1매가 제공하는 여과면적은 약 1.57㎠이고, 이와 같은 다층 디스크 타입의 필터 메디아 12매로 이루어진 6쌍의 필터 메디아가 제공하는 여과면적은 18.8㎠이다.According to an embodiment of the present invention, when comparing the semiconductor industrial gas filtration filter with a conventional multilayer disk type filter media, the filter area provided by one filter media having an outer diameter of 3 cm and an inner diameter of 1 cm in a conventional multilayer disk type is about The filtration area provided by six pairs of filter media consisting of 12 filter media of such a multilayer disk type is 18.8 cm 2.
그러나, 본 고안에 따라 일단은 개방되고 또 다른 일단은 차단된 원통형이되, 차단된 일단부가 타단측으로 인입된 형태의 필터 메디아에서, 상기 종래개술과 동일한 외경 및 내경 그리고 길이를 갖는다고 할 때, 본 고안에 따른 필터 메디아가 제공하는 여과면적은 68㎠에 해당한다.However, according to the present invention, when one end is open and the other end is a blocked cylinder, and the blocked media is inserted into the other end, the filter media has the same outer diameter and inner diameter and length as the conventional art. The filtration area provided by the filter media according to the present invention corresponds to 68 cm 2.
그리고, 종래의 다층 디스크 타입의 필터 메디아는 다수의 용접과정이 요구되고 그에 따른 데드 스페이스 발생이 불가피하였으나, 본 고안에 따른 필터 메디아는 단일 구성이 일체로 형성되어 연결 및 접합부위가 없으며, 그에 따라 데드 스페이스도 형성되지 않는다. In addition, in the conventional multi-layered disk type filter media, a large number of welding processes are required and dead spaces are inevitable. However, the filter media according to the present invention have a single structure and are integrally formed so that there is no connection and joint area. No dead space is formed.
상기한 바와 같이, 본 고안의 기술적 사상을 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있는 것이다.As described above, although the technical idea of the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that the present invention is within the scope and spirit of the present invention described in the following Utility Model Registration Claims. Can be modified and changed in various ways.
도 1은 본 고안에 따른 반도체 산업용 가스 여과필터에 대한 분해 사시도이며, 1 is an exploded perspective view of a semiconductor industrial gas filtration filter according to the present invention,
도 2는 본 고안에 따른 반도체 산업용 가스 여과필터에 대한 분해 단면도이며, 2 is an exploded cross-sectional view of the semiconductor industrial gas filtration filter according to the present invention,
도 3은 본 고안에 따른 필터 메디아를 종방향 절단한 형상을 도시한 내부 사시도이며, Figure 3 is an internal perspective view showing a shape cut in the longitudinal direction of the filter media according to the present invention,
도 4는 본 고안에 따른 반도체 산업용 가스 여과필터에 대한 조립 단면도이다.Figure 4 is an assembly cross-sectional view of the semiconductor industrial gas filtration filter according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 하우징 110 : 몸체100: housing 110: body
111 : 가스 유입구 120 : 캡111
121 : 가스 유출구 122 : 홈부121: gas outlet 122: groove
200 : 필터 메디아 210 : 외측벽200: filter media 210: outer wall
220 : 내측벽220: inner wall
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| KR100215195B1 (en) * | 1994-09-03 | 1999-08-16 | 이재춘 | Manufacturing method of high temperature gas filter |
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