JPH02233116A - 濾過器およびその濾過材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は濾過器およびその濾過材の製造方法に関し、
特に、流体の流出口に多孔質濾過材を配設した濾過材お
よびその濾過材の製造方法に関するものである。

〔従来技術および解決しようとする課題〕従来、多孔質
濾過材を用いた濾過器には種々のものがあるが、第４図
には多孔質濾過材を配設した代表的な濾過器が示されて
いて、この濾過器２１は、小径の流体２２の流入口２３
と、前記流入口２３に連通ずる流入路２３ａと、前記流
入路２３ａに連続する大径の流出口２３ｂを有し、この
流出口２３ｂにそれを閉塞するように円板状の多孔質濾
過材２４を配設して構成されている． 上記のように構成される濾過器２１にあっては、前記小
径の流入口２３から一定の流量をもって流入する流体２
２は、流出口２３ｂの多孔質濾過材２４によって濾過さ
れて流出するが、所望の流出量を得るには、前記多孔質
濾過材２４を形成する粒子の配合比を変えることによっ
て所望の流出量を得ていた。

すなわち、前記多孔質濾過材２４を製作する際、炭化ケ
イ素等の材料からなる粒子を、粗さの異なる粒子同士配
合成形し、焼結することで内部に気孔が形成される。

そこで、流体２２の流出量に応じた気孔を有する多孔質
濾過材２４を製作して前記濾過器２１に配設し、一定の
流量で流入する流体２２の所望の流出量を得ていた。

しかし、配合比から計算により求めた気孔の割合と実際
の流体２２の流出量とは相関性がなく、したがって一定
の流量で流入する流体２２の所望の流出量を得るには、
実際に計算による配合比で多孔質濾過材２４を製作し、
濾過器２１に配設して流体２２の流出量を測定してみな
ければわからず、一定の流量で流入する流体２２を濾過
して所望の流出量を正確に得ることのできる濾過器２１
の確保は困難であるという問題点を有していた。

次に、上記のような濾過器２ｌの使用例として、電極と
して利用したプラズマエッチング装置を第５図に示す。

このプラズマエソチング装置は、エッチング室２５を形
成するケーシング２６の内部に濾過器２１である上部電
極２７と、この上部電極２７に対向した状態で配設され
る下部電極２日とを具え、濾過器２１である上部電極２
７は、前述したようにその上方中央に反応性ガス２９を
導入する小径の流入口２３と、前記流入口２３に連続す
る流入路２３ａと、前記流入路２３ａに連続して大径の
流出口２３ｂを有し、それを閉塞するように円板状の多
孔質濾過材２４が配設されていて反応性ガス２９の濾過
器２１となっている． また、前記下部電極２８は、その上面が前記多孔質濾過
材２４に対向しており、その対向面上にエンチングを施
す基板３０が載置され、下部電極２８の下部は水冷部分
３１となっている。

そして、前記下部電極２８は接地電位してアノードカッ
プリング接地するとともに、前記上部電掻２７との間に
高周波電源３２を接続して両電極２７、２８間に高周波
電圧を印加できるようになっており、また、前記ケーシ
ング２６には排気口３３が形成されている。

上記のように構成される濾過器２ｌである上部電極２７
と下部電極２８とを具えたプラズマエッチング装置にあ
っては、前記下部電極２８上にポリシリコン、Ｓ　ｉ　
Ｏ　ｚ　　　Ｐ　Ｓ　Ｇ　（リンケイ酸ガラス）、アル
ミニウム合金、高融点金属およびシリサイド（ケイ素化
物）等の薄膜からなる基板３０を載置し、前記濾過器２
１である上部電極２７の流入口２３から反応性ガス２９
を一定の流量で流入路２３ａを介して流出口２３ｂに配
設した多孔質濾過材２４を通して下部電極２８に向けて
流出し、両電極２７、２８間に反応性ガス２９を充満さ
せるとともに、両電極２７、２８間に高周波電源３２か
ら高周波電圧を印加し、両電極２７、２８間に存在する
反応性ガス２９をプラズマ化し、このプラズマにより前
記下部電極２８上に載置した基板３０を所望めパターン
にエッチングするようになっている。

上記のように構成した場合、上部電極２７において反応
性ガス２９は、前記小径の流入口２３ｂから流入して流
入路２３ａを介して流出口２３ｂに配設される多孔質濾
過材２４で濾過されて前記下部電掻２８に向けて流出す
るが、ここで、前述したように、一定の流量で流入する
流体２２を濾過して所望の流出量を正確に保つことので
きる濾過器２１の確保は困難なため、したがって濾過器
２１である上部電極２７の確保も困難であるという問題
点を有していた。

本発明は上記のような問題点を解決して、定の流量で流
入する流体を所望の流出量に正確に濾過することのでき
る濾過器およびその濾過材を提供することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は、上流中央に小径
の流体流入口を有するとともに、下流に大径の流出口を
具え、この流出口に設けた多孔質濾過材で濾過するよう
にした濾過器であって、前記多孔質濾過材２４の表面に
部分的に透過制限部を設けた構成と、また、炭化ケイ素
粉末を仮焼結の状態に形成し、この上面にマスキングを
施し、マスキングを施してない部分にバインダーを塗布
し、こののち焼結して多孔譬濾過材を製造するという手
段を有している。

〔作用〕

本発明は上記の手段を採用したことにより、流体を濾過
する濾過器において、一定の流量で流入する流体を濾過
して所望の流出量を正確に得ることができるようになっ
た． 〔実施例〕 以下、図面に示す本発明について説明する。

第１図および第２図には本発明による濾過器が示されて
いて、この濾過器１は、小径の流体２の流入口３と、前
記流入口３に連続する流入路３ａと、前記流入路３ａに
連続する大径の流出口３ｂを有し、この流出口３ｂには
それを閉塞するように円板状の多孔質濾過材４ａが設け
られている． すなわち、前記多孔質濾過材４ａは第１図にその詳細を
示すように、上面すなわち流体２の流入側に複数の透過
制限部４が所定の間隔をおいて一体に設けられている。

上記のように構成した本発明による濾過器１にあっては
、一定の流量で前記小径の流入口３から流入する流体２
は、流出口３の多孔質濾過材４ａで濾過されて流出する
が、前記多孔質濾過材４ａの表面に部分的に設けられて
いる透過制限部４において、そこに形成される気孔は多
孔質濾過材４ａの他の部分と比較して非常に少なく、そ
のため一定の流量で流入した流体２は、殆ど前記透過制
限部４を通過せず、前記透過制限部４以外の多孔質濾過
材４ａに形成された気孔を通って流出する。

つまり、流出口３からの流体２の流出量は、前記透過制
限部４の多孔質濾過材４ａに占める割合により決定され
るものとなる。

したがって全く透過制限部４を設けていない多孔質濾過
材４ａを製作し、それについて一定の流量で流入する流
体２の流出量を測定しておき、その値を基準として前記
透過制限部４の割合を所定の流出量に相当する割合とし
た多孔質濾過材４ａを製作し、濾過器１に配設すること
で一定の流量で流入する流体２を濾過して所望の流出量
を正確に得ることのできる濾過器１が確保できることと
なる。

ここで、表面に部分的に透過制限部４を有する多孔質濾
過材４ａを製作するには、まず、炭化ケイ素（ＳｉＣ）
の粉末７０重量部と水３０重量部を混合したものに、炭
素または樹脂等の炭素源を炭素換算で３〜５重量部とな
るように混合したものを成形型に流し込んで円板状の成
形体を成形し、つづいてこの成形体を１５００゜Ｃで仮
焼結し、仮焼結体を製作する．つぎに仮焼結体の表面を
部分的に残して被覆（マスキング）し、そして、そのの
ち部分的２こ残した表面に対して炭化ケイ素（ＳｉＣ）
とフラン樹脂を２＝３の割合で混合したもの（バインダ
ー）を塗布する。

この際、炭化ケイ素は粗さ＃１５００のものと４３　０
　０　０のものが重量比７：３で混合されており、この
炭化ケイ素と前記フラン樹脂との混合物は焼結により粒
子間の結合剤（パインダ一）となるものである。

つぎに、１５００゜Ｃで完全焼結をする。

こうして完全焼結をすることにより、塗布部分にその面
積に応じた透過制限部４が形成され、表面に部分的に透
過制限部４を有する多孔質濾過材４ａが製作され、前記
透過制限部４に配設される。

次に、上記のような濾過器１の使用例として、電極に利
用したプラズマエッチング装置を第３図に示す。

このプラズマエッチング装置は、エッチング室５を形成
するケーシング６内に、濾過器１である上部電極７と、
この上部電極７に対向した状態で配設される下部電極８
とを具え、前記上部電極７は、その上方中央に反応性ガ
ス９を導入する小径の流入口３と前記流入口３に連続す
る流入路３ａと、前記流入路３ａに連続した大径の流出
口３ｂを有し、それを閉塞するように部分的に透過制限
部４を存する円板状の多孔質濾過材４ａが配設されてい
て反応性ガス９の濾過器１となっている． また、下部電極８は、その上面が前記多孔質濾過材４ａ
に対向しており、その対向面上にエッチングを施す基板
ｌＯが載置され、下部電極８の下部は水冷部分１１とな
っている。

そして、前記下部電極８は接地電位してアノードカップ
リング接地するとともに、前記上部電極７との間に高周
波電′ｒＡ１２を接続して両電極７、８間に高周波電圧
を印加できるようになっており、また、前記ケーシング
６には排気口１３が形成されている． 上記のように構成される濾過器１である上部電極７と下
部電極８とを具えたプラズマエッチング装置にあっては
、前記下部！極上８にポリシリコン、Ｓ　ｒ　Ｏ　ｔ　
　　Ｐ　Ｓ　Ｇ　（リンケイ酸ガラス）、アルミニウム
合金、高融点金属およびシリサイド（ケイ素化物）等の
薄膜からなる基板１０を載置し、前記濾過器１である上
部電極７の流入口３から反応性ガス９を一定の流量で流
入路３ａを介して流出口３ｂに配設した部分的に透過制
限部４を脊する円板状の多孔質濾過材４ａを通して下部
電極８へ流出し、両電極７、８間に反応性ガス９を充満
させるとともに、高周波電ａｌ２から高周波電圧を印加
し、両電極７、８間に存在する反応性ガス９をプラズマ
化して、このプラズマにより前記下部電極８上に載置し
た基板１０を所望のパターンにエソチングするようにな
っている。

上記のように構成した場合、反応性ガス９は、流出口３
に配設されている円板状であって表面に部分的に透過制
限部４を存する多孔質濾過材４ａで濾過されて流出する
が、前述したように上部電極７である濾過器１は、一定
の流量で流入する流体２を所望の流出量で正確に濾過で
きるようになっている。

したがって、一定の流量で流入する反応性ガス９につい
ても、前記上部電極７により所望の流出量に正確に濾過
することができるようになるものである。

なお、本実施例において、透過制限部の形状は四角いも
のとしたが、これに限定することなく、多孔質濾過材の
表面に部分的に透過制限部を設けるようにすればよいも
のであって、また、透過制限部の濾過率についても、流
体を全く通さない透過率の透過制限部からある程度通す
ものまで任意に設定することができ、さらに、この透過
制限部を形成するには前記の手段に係わらず種々のもの
をもちいることができるものであり、要は、透過制限部
自体の透過率を変更したり、さらに、透過制限部自体の
多孔゛質濾過材に占める割合を変更したりして流入する
流体を濾過して所望の流出量を得るようにすればよいも
のである． 〔発明の効果〕 本発明は前記のように、上流中央に小径の流体流入口を
存するとともに、下流に大径の流出口を具え、この流出
口に設けた多孔質濾過材で濾過するようにした濾過器で
あって、前記多孔質濾過材の表面に部分的に透過制限部
を設けたという構成と、また、炭化ケイ素粉末を仮焼結
の状態に形成し、この上面にマスキングを施し、マスキ
ングを施してない部分にバインダーを塗布し、こののち
焼結する多孔質濾過材の製造方法の手段を有することに
より、一定の流量で流入する流体を濾過して所望の流出
量を得ることができるようになるなどのすぐれた効果を
存するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による濾過器の切り欠き斜視図、第２図
は本発明による濾過器の概略断面図、第３図は本発明に
よる濾過器をプラズマエンチング装置用電極として用い
たプラズマエンチング装置を示す概略断面、第４図は従
来の技術による濾過器の概略断面図、第５図は従来の技
術による濾過器をプラズマエッチング装置用電極として
用いたプラズマエッチング装置を示す概略断面図である
． １　３　、 ３　３　・・・ ・・排気口 １、２１・・・・・・濾過器 ２、２２・・・・・・流体 ３、２３・・・・・・流入口 ３ａ、２３ａ・・・・・・流入路 ３ｂ、２３ｂ・・・・・・流出口 ４・・・・・・透過制限部 ４ａ、２４・・・・・・多孔質濾過材 ５、２５・・・・・・エッチンク室 ６、２６・・・・・・ケーシング ７、２７・・・・・・上部電極 ８、２８・・・・・・下部電極 ９、２９・・・・・・反応性ガス １０、３０・・・・・・基板 １１、３１・・・・・・水冷部分 １２、３２・・・・・・高周波電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上流中央に小径の流体流入口を有するとともに、
   下流に大径の流出口を具え、この流出口に設けた多孔質
   濾過材で濾過するようにした濾過器であって、前記多孔
   質濾過材の表面に部分的に透過制限部を設けたことを特
   徴とする濾過器。
2. （２）炭化ケイ素粉末を仮焼結の状態に形成し、この上
   面にマスキングを施し、マスキングを施していない部分
   にバインダーを塗布し、こののち焼結することを特徴と
   する多孔質濾過材の製造方法。
3. （３）前記バインダーは、炭化ケイ素の粉末とフラン樹
   脂とを２：３の重量比で混入している請求項２記載の多
   孔質濾過材の製造方法。