JP2019173771A - Gas filter and gas supply device including the same - Google Patents

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Abstract

To provide a gas filter which can prevent gas leakage near a gasket, and to provide a gas supply device.SOLUTION: A gas filter 1 includes: a metallic base plate 2 formed with a first through hole 4 through which gas can pass; and a filter 3 which is joined to the base plate 2 so as to purify the gas G that has passed through the first through hole 4. A filter arrangement part 7 which is formed so as to enclose the first through hole and to which the filter 3 is attached and a gasket arrangement part 8 which is formed so as to enclose the filter arrangement part 7 and used to attach the gasket are formed around the first through hole 4 of the base plate 2. The filter 3 has a cylindrical shape protruding from the base plate 2 in a first direction A and its base plate side end part 3a is welded to the filter arrangement part 7. Vickers hardness of the gasket arrangement part 8 is larger than vickers hardness of the filter arrangement part 7.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、例えば、半導体デバイス製造装置に好適に使用できるガスフィルタ及びガス供給装置に関する。   The present invention relates to a gas filter and a gas supply apparatus that can be suitably used, for example, in a semiconductor device manufacturing apparatus.

例えば、半導体デバイスの製造工程では、製膜、エッチング及びクリーニング等において、各種のガスが使用される。これらのガスは粒子を含むものであってはならない。なぜなら、異物がウエハ表面に付着した場合、半導体デバイスの配線が短絡し、半導体デバイスの歩留まりが低下するからである。   For example, in a semiconductor device manufacturing process, various gases are used in film formation, etching, cleaning, and the like. These gases must not contain particles. This is because when foreign matter adheres to the wafer surface, the wiring of the semiconductor device is short-circuited, and the yield of the semiconductor device is reduced.

下記特許文献1は、ガス供給装置に用いられるガスフィルタとして、ガスが通流する2つの通流口を有する筐体と、各通流口を隔離するように前記筐体に収容されており、一の通流口から流入したガス中のパーティクルを捕捉するフィルタ部材とを備えるものが記載されている。   The following Patent Document 1 is housed in the housing as a gas filter used in the gas supply device, and a housing having two flow ports through which gas flows, and so as to isolate each flow port, What is provided with the filter member which capture | acquires the particle | grains in the gas which flowed in from one through-flow port is described.

特開2009−240984号公報JP 2009-240984 A

ところで、この種のガスフィルタは、構造の小型化及び簡素化の要請がある。そのようなガスフィルタとして、本件発明者らは、ガスが通過可能な貫通孔が形成された金属製のベースプレートと、前記貫通孔を通過したガスを清浄化するためのフィルタを前記ベースプレートに溶接接合したガスフィルタを試作した。   By the way, this type of gas filter has a demand for miniaturization and simplification of the structure. As such a gas filter, the present inventors welded and joined a metal base plate having a through-hole through which a gas can pass and a filter for cleaning the gas that has passed through the through-hole to the base plate. A prototype gas filter was made.

しかしながら、前記ガスフィルタでは、ベースプレートの溶接部周辺は、溶接時の熱影響を受け金属組成が変性することがある。特に、ベースプレートの厚さが小さく形成されている場合、その傾向が強い。このため、フィルタの近傍にガス漏れ防止用のガスケット等を配置してベースプレート上に大きな圧力で接触させると、ベースプレートの当該部分に変形やクラックが生じ、ガスケット付近からガス漏れが発生するおそれがあった。   However, in the gas filter, the metal composition around the welded portion of the base plate may be denatured due to the heat effect during welding. This tendency is particularly strong when the thickness of the base plate is small. For this reason, if a gasket or the like for preventing gas leakage is placed near the filter and brought into contact with the base plate with a large pressure, the portion of the base plate may be deformed or cracked, and gas leakage may occur from the vicinity of the gasket. It was.

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、フィルタがベースプレートに溶接されたガスフィルタにおいて、ガスケット付近からのガス漏れ等を効果的に抑制することを主たる目的としている。   The present invention has been devised in view of the above problems, and has as its main purpose to effectively suppress gas leakage from the vicinity of a gasket in a gas filter in which a filter is welded to a base plate.

本発明は、ガスフィルタであって、ガスが通過可能な第1貫通孔が形成された金属製のベースプレートと、前記第1貫通孔を通過したガスを清浄化するように前記ベースプレートに接合されたフィルタとを含み、前記ベースプレートの前記第1貫通孔の周囲には、前記第1貫通孔を囲むように形成されかつ前記フィルタを取り付けるためのフィルタ配置部と、前記フィルタ配置部を囲むように形成され、かつ、ガスケットを取り付けるためのガスケット配置部とが形成されており、前記フィルタは、前記ベースプレートから第1の方向に突出しており、かつ、その前記ベースプレート側の端部が前記フィルタ配置部に溶接接合されており、前記ガスケット配置部のビッカース硬さが、前記フィルタ配置部のビッカース硬さよりも大きく構成されている。   The present invention is a gas filter, which is a metal base plate having a first through-hole through which a gas can pass, and is joined to the base plate so as to clean the gas that has passed through the first through-hole. Including a filter, and is formed around the first through hole of the base plate so as to surround the first through hole, and to form a filter arrangement part for attaching the filter, and to surround the filter arrangement part And a gasket arrangement part for attaching a gasket is formed, the filter protrudes from the base plate in a first direction, and an end of the base plate side is formed in the filter arrangement part. It is welded, and the Vickers hardness of the gasket arrangement part is larger than the Vickers hardness of the filter arrangement part. To have.

本発明の他の態様では、前記ベースプレートには、前記第1貫通孔とは別の第2貫通孔が形成されても良い。   In another aspect of the present invention, a second through hole different from the first through hole may be formed in the base plate.

本発明の他の態様では、前記ガスケット配置部は、前記ベースプレートの前記第1の方向の側の面である第1面に設けられた第1ガスケット配置部を含むことができる。   In another aspect of the present invention, the gasket placement portion may include a first gasket placement portion provided on a first surface that is a surface of the base plate in the first direction.

本発明の他の態様では、前記第1ガスケット配置部は、前記フィルタ配置部とは段差を介して連続しても良い。   In another aspect of the invention, the first gasket placement portion may be continuous with the filter placement portion through a step.

本発明の他の態様では、前記ガスケット配置部は、前記ベースプレートの前記第1の方向とは反対側の面である第2面に設けられた第2ガスケット配置部を含むことができる。   In another aspect of the present invention, the gasket placement portion may include a second gasket placement portion provided on a second surface that is a surface opposite to the first direction of the base plate.

本発明の他の態様では、前記ベースプレートの横断面において、前記フィルタ配置部は、前記第1貫通孔の中心に向かって厚さが漸減するテーパー状であっても良い。   In another aspect of the present invention, in the cross section of the base plate, the filter placement portion may have a tapered shape with a thickness gradually decreasing toward the center of the first through hole.

本発明の他の態様では、前記ガスケット配置部のビッカース硬さが170°以上とされても良い。   In another aspect of the present invention, the gasket placement portion may have a Vickers hardness of 170 ° or more.

本発明の他の態様では、前記ガスケット配置部のビッカース硬さが、前記フィルタ配置部のビッカース硬さよりも20HVポイント以上大きいことが望ましい。   In another aspect of the present invention, it is desirable that the Vickers hardness of the gasket arrangement part is 20 HV points or more larger than the Vickers hardness of the filter arrangement part.

本発明の他の態様では、前記フィルタは、前記第1の方向に向かってテーパー状に構成されても良い。   In another aspect of the present invention, the filter may be tapered in the first direction.

本発明の他の態様では、前記ベースプレートの厚さが2.0〜5.0mmとされても良い。   In another aspect of the present invention, the base plate may have a thickness of 2.0 to 5.0 mm.

本発明の他の態様では、前記ガスを供給するための供給路の途中に、上記のいずれかに記載のガスフィルタが配置されてガス供給装置が構成される。   In another aspect of the present invention, the gas supply device is configured by arranging the gas filter according to any one of the above in the middle of the supply path for supplying the gas.

本発明のガスフィルタでは、フィルタは、ベースプレート側の端部がフィルタ配置部に溶接接合されている。したがって、本発明のガスフィルタは、簡単かつ安価に提供することができる。   In the gas filter of the present invention, the end of the base plate side of the filter is welded to the filter placement portion. Therefore, the gas filter of the present invention can be provided easily and inexpensively.

また、本発明のガスフィルタは、フィルタ配置部を囲むように形成されたガスケット配置部のビッカース硬さがフィルタ配置部のビッカース硬さよりも大きく構成されている。したがって、ガスケット配置部が、そこに配置されるガスケットから大きな圧力を受けた場合でも、該ガスケット配置部の損傷や変形等が抑制され、ひいては、ガスケット付近からのガス漏れ等を長期に亘って抑制することができる。   Moreover, the gas filter of this invention is comprised so that the Vickers hardness of the gasket arrangement | positioning part formed so that a filter arrangement | positioning part may be surrounded is larger than the Vickers hardness of a filter arrangement | positioning part. Therefore, even when the gasket placement part receives a large pressure from the gasket placed there, damage or deformation of the gasket placement part is suppressed, and consequently, gas leakage from the vicinity of the gasket is suppressed over a long period of time. can do.

本発明の一実施形態にかかるガスフィルタの斜視図である。It is a perspective view of a gas filter concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかるガスフィルタの平面図である。It is a top view of the gas filter concerning one embodiment of the present invention. 図2のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図3の要部拡大端面図である。It is a principal part expanded end view of FIG. 本実施形態のガスフィルタを用いたガス供給装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the gas supply apparatus using the gas filter of this embodiment.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。図面は、本発明を例示及び説明する目的で使用されるもので、本発明は、図面に表された具体的な形態等に限定して解釈されるものではない。また、図面に表されている装置の縮尺やバランス等は、各図を通して統一されているわけではないし、構成の理解を助けるために、一部誇張して描かれている場合がある。また、全ての実施形態を通して、同一又は共通する要素には同じ番号が付されており、重複する説明が省略される場合がある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are used for the purpose of illustrating and explaining the present invention, and the present invention should not be construed as being limited to the specific forms shown in the drawings. In addition, the scale, balance, and the like of the devices shown in the drawings are not unified throughout the drawings, and may be exaggerated in part to help understand the configuration. Moreover, the same number is attached | subjected to the same or common element through all embodiment, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

[ガスフィルタの全体構成]
図1及び図2は、本実施形態のガスフィルタ1の斜視図及び平面図をそれぞれ示し、図3は、図2のA−A線断面図を示す。図1〜3において、ガスフィルタ1は、金属製のベースプレート2と、ベースプレート2に接合されたフィルタ3とを含んでいる。
[Overall configuration of gas filter]
1 and 2 show a perspective view and a plan view of the gas filter 1 of the present embodiment, respectively, and FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 to 3, the gas filter 1 includes a metal base plate 2 and a filter 3 joined to the base plate 2.

ベースプレート2には、第1貫通孔4が形成されており、フィルタ3はこの第1貫通孔4を覆うように、ベースプレート2に固着されている。本実施形態のフィルタ3は、ベースプレート2から第1の方向Aに突出している。   A first through hole 4 is formed in the base plate 2, and the filter 3 is fixed to the base plate 2 so as to cover the first through hole 4. The filter 3 of the present embodiment protrudes from the base plate 2 in the first direction A.

[ベースプレート]
ベースプレート2は、例えば、薄い板状に構成されている。説明の便宜上、ベースプレート2の第1の方向Aを向く最も外側の表面は第1面2aとされ、それと反対側のベースプレート2の最も外側の表面は第2面2bとされる。本実施形態において、第1面2a及び第2面2bは、互いに平行な平面を形成するが、このような態様に限定されるものではない。
[Base plate]
The base plate 2 is configured in a thin plate shape, for example. For convenience of explanation, the outermost surface facing the first direction A of the base plate 2 is a first surface 2a, and the outermost surface of the base plate 2 on the opposite side is a second surface 2b. In the present embodiment, the first surface 2a and the second surface 2b form a plane parallel to each other, but are not limited to such a mode.

ベースプレート2は、金属材料であれば様々な材料で構成することができ、例えば、SUS316L等の各種のステンレス鋼、ニッケル合金(例えば、ハステロイ(米ヘインズ社の登録商標))又は純ニッケルなどが好適に採用される。   The base plate 2 can be made of various materials as long as it is a metal material. For example, various stainless steels such as SUS316L, nickel alloys (for example, Hastelloy (registered trademark of US Haynes)) or pure nickel are preferable. Adopted.

ベースプレート2の形状や厚さは、このガスフィルタ1が利用されるガス供給装置に応じて適宜決定されれば良い。好ましい態様では、ガスフィルタ1をより小型化するために、ベースプレート2の厚さt(すなわち、第1面2aから第2面2bまでの最短距離)は、例えば、2.0〜5.0mmの範囲で選択されるのが良い。同様に、ガスフィルタ1の小型化を図るためには、ベースプレート2の平面視での最大寸法(図2では対角線寸法になる)は、例えば、25〜50mmの範囲とされるのが良い。なお、上記寸法は、いずれも一例であることが理解されなければならない。   The shape and thickness of the base plate 2 may be appropriately determined according to the gas supply device in which the gas filter 1 is used. In a preferred embodiment, in order to further reduce the size of the gas filter 1, the thickness t of the base plate 2 (that is, the shortest distance from the first surface 2a to the second surface 2b) is, for example, 2.0 to 5.0 mm. It is good to be selected by the range. Similarly, in order to reduce the size of the gas filter 1, the maximum dimension of the base plate 2 in a plan view (the diagonal dimension in FIG. 2) is preferably in the range of 25 to 50 mm, for example. It should be understood that all of the above dimensions are examples.

本実施形態において、前記第1貫通孔4は、ベースプレート2の平面視において、例えば、円形の貫通孔として形成されている。また、第1貫通孔4は、ベースプレート2の平面視において、ベースプレート2のほぼ中央に設けられている。   In the present embodiment, the first through hole 4 is formed, for example, as a circular through hole in a plan view of the base plate 2. Further, the first through hole 4 is provided at substantially the center of the base plate 2 in a plan view of the base plate 2.

ベースプレート2には、第1貫通孔4の他、例えば、第2貫通孔5及び複数の取付孔6が設けられても良い。   In addition to the first through hole 4, for example, the second through hole 5 and a plurality of attachment holes 6 may be provided in the base plate 2.

第2貫通孔5は、例えば、第1貫通孔4に隣接して設けられている。第2貫通孔5は、第1貫通孔4及びフィルタ3をその順で通過したガスGが通過可能な孔として利用することができる。例えば、図3に示されるように、ベースプレート2の下方から供給されたガスGがフィルタ3で濾過処理された後、図示しない筐体等を用いて当該ガスGを、第2貫通孔5を介して、再びベースプレート2の下方へと導くことができる。   For example, the second through hole 5 is provided adjacent to the first through hole 4. The 2nd through-hole 5 can be utilized as a hole which can pass the gas G which passed the 1st through-hole 4 and the filter 3 in that order. For example, as shown in FIG. 3, after the gas G supplied from below the base plate 2 is filtered by the filter 3, the gas G is passed through the second through-hole 5 using a housing (not shown). Thus, it can be guided again below the base plate 2.

取付孔6は、例えば、ベースプレート2の周囲に設けられており、本実施形態では、ベースプレート2の四隅にそれぞれ設けられている。したがって、本実施形態のガスフィルタ1は、この取付孔6を用いてガス供給装置にネジ等の固着具を用いて取り外し自在に固着され得る。このため、ガスフィルタ1がある一定時間、ガスの濾過目的でガス供給装置(図示せず)に使用された後、当該ガスフィルタ1をガス供給装置から取り外して清浄、メンテナンス後、再び、ガス供給装置に装着して利用することができる。したがって、本実施形態のガスフィルタ1は、メンテナンスや交換が容易に行える。   The attachment holes 6 are provided, for example, around the base plate 2, and are provided at the four corners of the base plate 2 in this embodiment. Therefore, the gas filter 1 of the present embodiment can be detachably fixed to the gas supply device using the attachment hole 6 using a fixing tool such as a screw. For this reason, after the gas filter 1 is used for a certain time for a gas supply device (not shown) for the purpose of gas filtration, the gas filter 1 is removed from the gas supply device for cleaning, maintenance, and gas supply again. It can be used by mounting on the device. Therefore, the gas filter 1 of the present embodiment can be easily maintained and replaced.

図4に拡大して示されるように、ベースプレート2には、さらに、第1貫通孔4の周囲に、フィルタ配置部7とガスケット配置部8とが形成されている。   As shown in an enlarged view in FIG. 4, the base plate 2 further includes a filter arrangement portion 7 and a gasket arrangement portion 8 around the first through hole 4.

[フィルタ配置部]
フィルタ配置部7は、フィルタ3を取り付けるために、第1貫通孔4を囲むように形成された部分である。本実施形態のフィルタ配置部7は、第1貫通孔4に隣接して環状に形成されている。換言すれば、本実施形態のフィルタ配置部7は、第1貫通孔4を画定する内周縁部分として把握することができる。
[Filter placement section]
The filter placement portion 7 is a portion formed so as to surround the first through hole 4 in order to attach the filter 3. The filter arrangement portion 7 of the present embodiment is formed in an annular shape adjacent to the first through hole 4. In other words, the filter placement portion 7 of the present embodiment can be grasped as an inner peripheral edge portion that defines the first through hole 4.

フィルタ配置部7は、ベースプレート2の第1面2a側の第1表面7aと、ベースプレート2の第2面2b側の第2表面7bとを含む。   The filter placement portion 7 includes a first surface 7 a on the first surface 2 a side of the base plate 2 and a second surface 7 b on the second surface 2 b side of the base plate 2.

フィルタ配置部7の第1表面7aは、円環状の表面であり、ベースプレート2の第1面2aからやや奥まった位置にある。換言すれば、第1表面7aは、第1面2aと第2面2bとの間に位置する。また、第1表面7aは、実質的に第1面2a(及び第2面2b)とほぼ平行な平面で形成されている。本実施形態では、第1表面7aの上に、フィルタ3の端部3aが載せられており、例えば、両者の境界部分の第1貫通孔4側の縁が溶接されている。図4には、その溶接ビードが黒く塗りつぶされて示されている。溶接は、例えば、レーザー溶接、TIG溶接又はプラズマ溶接など、種々の方法が採用され得る。   The first surface 7 a of the filter placement portion 7 is an annular surface and is located slightly behind the first surface 2 a of the base plate 2. In other words, the first surface 7a is located between the first surface 2a and the second surface 2b. The first surface 7a is formed by a plane substantially parallel to the first surface 2a (and the second surface 2b). In this embodiment, the edge part 3a of the filter 3 is mounted on the 1st surface 7a, for example, the edge by the side of the 1st through-hole 4 of the boundary part of both is welded. FIG. 4 shows the weld bead blacked out. For welding, various methods such as laser welding, TIG welding, or plasma welding may be employed.

フィルタ配置部7の第2表面7bも、円環状の表面であり、ベースプレート2の第1面2aよりも第2面2b側に位置している。また、本実施形態の第2表面7bは、第1の方向Aに向かって内径が漸減する円錐状の表面で形成されている。本実施形態のフィルタ配置部7は、第1表面7aとこのような第2表面7bとの組合せにより、第1貫通孔4の中心に向かって厚さが漸減するテーパー状に形成されている。このようなフィルタ配置部7は、フィルタ3とフィルタ配置部7とを、それらの内周面側から溶接する際、両者の境界にアクセスするための十分な空間を提供し、ひいては、溶接作業性を向上させるのに役立つ。   The second surface 7b of the filter placement portion 7 is also an annular surface, and is located closer to the second surface 2b than the first surface 2a of the base plate 2. Further, the second surface 7b of the present embodiment is formed of a conical surface whose inner diameter gradually decreases in the first direction A. The filter arrangement portion 7 of the present embodiment is formed in a tapered shape whose thickness gradually decreases toward the center of the first through hole 4 by a combination of the first surface 7a and the second surface 7b. Such a filter arrangement portion 7 provides a sufficient space for accessing the boundary between the filter 3 and the filter arrangement portion 7 when the filter 3 and the filter arrangement portion 7 are welded from the inner peripheral surface side thereof. To help improve.

[ガスケット配置部]
ガスケット配置部8は、フィルタ配置部7を囲むように、その外周側に形成されている。本実施形態のガスケット配置部8は、フィルタ配置部7に隣接して環状に形成されている。このフィルタ配置部7には、図4に仮想線で示されるように、リング状のガスケット10(例えば、断面C字状のメタルガスケット及びその他のメタルガスケット等)を配置するためのスペースとして提供されている。
[Gasket placement area]
The gasket placement portion 8 is formed on the outer peripheral side so as to surround the filter placement portion 7. The gasket arrangement portion 8 of this embodiment is formed in an annular shape adjacent to the filter arrangement portion 7. As shown in phantom lines in FIG. 4, the filter placement portion 7 is provided as a space for placing a ring-shaped gasket 10 (for example, a metal gasket having a C-shaped cross section and other metal gaskets). ing.

ガスケット配置部8は、例えば、ベースプレート2の第1面2aの側、及び/又は、ベースプレート2の第2面2bの側に設けられる。本実施形態では、好ましい態様として、ベースプレート2の第1面2a側に設けられた第1ガスケット配置部8Aと、ベースプレート2の第2面2b側に設けられた第2ガスケット配置部8Bとを含む。   The gasket placement portion 8 is provided, for example, on the first surface 2a side of the base plate 2 and / or the second surface 2b side of the base plate 2. In the present embodiment, as a preferable aspect, the first gasket arrangement portion 8A provided on the first surface 2a side of the base plate 2 and the second gasket arrangement portion 8B provided on the second surface 2b side of the base plate 2 are included. .

[第1ガスケット配置部]
第1ガスケット配置部8Aは、例えば、フィルタ配置部7とは段差9を介して連続する。すなわち、第1ガスケット配置部8Aは、ベースプレート2の厚さ方向に延びる段差9を介して、フィルタ配置部7の第1表面7aに連続している。この段差9は、フィルタ3をベースプレート2に固着する際の位置決めに好適に利用される。第1ガスケット配置部8Aは、主としてガスケット10から面圧を受ける環状の支持面12と、この支持面12の外縁からベースプレート2の第1面2aに延びる側壁面13とからなる凹部として構成されている。
[First gasket placement section]
For example, the first gasket placement portion 8A is continuous with the filter placement portion 7 via a step 9. That is, the first gasket placement portion 8 </ b> A is continuous with the first surface 7 a of the filter placement portion 7 through the step 9 extending in the thickness direction of the base plate 2. The step 9 is preferably used for positioning when the filter 3 is fixed to the base plate 2. The first gasket placement portion 8A is configured as a recess mainly composed of an annular support surface 12 that receives a surface pressure from the gasket 10 and a side wall surface 13 that extends from the outer edge of the support surface 12 to the first surface 2a of the base plate 2. Yes.

[第2ガスケット配置部]
第2ガスケット配置部8Bは、例えば、フィルタ配置部7と連続して設けられている。すなわち、第2ガスケット配置部8Bは、フィルタ配置部7の第2表面7bの端部からベースプレート2のプレート面方向に段差を介することなく連続している。第2ガスケット配置部8Bも、主としてガスケット10から面圧を受ける環状の支持面12と、この支持面12の外縁からベースプレート2の第2面2bに延びる側壁面13とからなる凹部として構成されている。
[Second gasket placement section]
The second gasket placement portion 8B is provided continuously with the filter placement portion 7, for example. That is, the second gasket placement portion 8B is continuous from the end of the second surface 7b of the filter placement portion 7 in the plate surface direction of the base plate 2 without any step. The second gasket placement portion 8B is also configured as a recess mainly composed of an annular support surface 12 that receives a surface pressure from the gasket 10 and a side wall surface 13 that extends from the outer edge of the support surface 12 to the second surface 2b of the base plate 2. Yes.

図3に示されるように、本実施形態では、好ましい態様として、第2貫通孔5の周りにも、第1ガスケット配置部8A及び第2ガスケット配置部8Bにそれぞれ対応する第3ガスケット配置部20A及び第4ガスケット配置部20Bを含むガスケット配置部20が形成されている。
[フィルタ]
図3に示されるように、本実施形態のフィルタ3は、ベースプレート2側の端部3aが開放され、かつ、その反対側の端部3bが閉じられた、例えば筒状で構成されている。フィルタ3の端部3aは、ベースプレート2のフィルタ配置部7に溶接にて固着されているのは上述のとおりである。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, as a preferable aspect, the third gasket arrangement portion 20 </ b> A corresponding to the first gasket arrangement portion 8 </ b> A and the second gasket arrangement portion 8 </ b> B also around the second through hole 5. And the gasket arrangement | positioning part 20 containing the 4th gasket arrangement | positioning part 20B is formed.
[filter]
As shown in FIG. 3, the filter 3 of the present embodiment is configured in a cylindrical shape, for example, in which the end 3 a on the base plate 2 side is opened and the opposite end 3 b is closed. As described above, the end portion 3a of the filter 3 is fixed to the filter arrangement portion 7 of the base plate 2 by welding.

フィルタ3は、金属材料からなり、例えば、微細孔を多数有する焼結金属からなる。本実施形態のフィルタ3は、ベースプレート2との間で良好な溶接継手を形成するために、ベースプレート2と同じ金属繊維の焼結体として構成されているが、両者が互いに溶接可能であれば、フィルタ3は、様々な材料を用いて構成されても良い。   The filter 3 is made of a metal material, for example, a sintered metal having many fine holes. The filter 3 of this embodiment is configured as a sintered body of the same metal fiber as the base plate 2 in order to form a good weld joint with the base plate 2, but if both can be welded together, The filter 3 may be configured using various materials.

[ガスフィルタの使用態様]
図5には、典型的なガスフィルタ1の使用態様として、ガス供給装置100が示されている。この実施形態のガス供給装置100は、半導体デバイス製造用のガス供給装置であって、例えば、流路ブロック102と、本実施形態のガスフィルタ1と、ガス処理デバイス104とを含んで構成される。
[Usage of gas filter]
FIG. 5 shows a gas supply device 100 as a typical usage mode of the gas filter 1. The gas supply apparatus 100 according to this embodiment is a gas supply apparatus for manufacturing a semiconductor device, and includes, for example, a flow path block 102, the gas filter 1 according to this embodiment, and a gas processing device 104. .

流路ブロック102は、第1ポートO1及び第2ポートO2が外部に露出して形成されている。第1ポートO1及び第2ポートO2は、それぞれ流路ブロック102内を延びる第1流路R1及び第2流路R2に連通している。   The flow path block 102 is formed by exposing the first port O1 and the second port O2 to the outside. The first port O1 and the second port O2 communicate with a first flow path R1 and a second flow path R2 that extend through the flow path block 102, respectively.

ガス供給装置100において、本実施形態のガスフィルタ1は、第1貫通孔4を第1ポートO1に、第2貫通孔5が第2ポートO2にそれぞれ連通させて流路ブロック102に、例えば、ネジ114で固着されている。なお、図5において黒塗りで示されるように、第1ガスケット配置部8A及び第2ガスケット配置部8Bには、それぞれガスケット10が装着されている。   In the gas supply device 100, the gas filter 1 according to the present embodiment is configured such that the first through hole 4 communicates with the first port O1 and the second through hole 5 communicates with the second port O2, respectively. It is fixed with screws 114. As shown in black in FIG. 5, the gasket 10 is attached to each of the first gasket arrangement portion 8 </ b> A and the second gasket arrangement portion 8 </ b> B.

本実施形態のガス処理デバイス104は、例えば、ベースプレート106と、第1流路ブロック108と、ガス制御機器110と、第2流路ブロック112とを含んで構成される。   The gas processing device 104 of the present embodiment includes, for example, a base plate 106, a first flow path block 108, a gas control device 110, and a second flow path block 112.

ベースプレート106は、例えば、ガスフィルタ1のベースプレート2に重ねて配置され、ネジ114でともに流路ブロック102に固着されている。ベースプレート106は、フィルタ3が通過可能な第3貫通孔O3が形成されるとともに、ベースプレート2の第2貫通孔5と連通するように第4貫通孔O4が形成されている。   For example, the base plate 106 is disposed so as to overlap the base plate 2 of the gas filter 1, and both are fixed to the flow path block 102 with screws 114. The base plate 106 is formed with a third through hole O3 through which the filter 3 can pass, and a fourth through hole O4 is formed so as to communicate with the second through hole 5 of the base plate 2.

第1流路ブロック108は、例えば、フィルタ3を覆うような一定の内径を有する筒状に構成されており、その下端側がベースプレート106に一体に固着されている。したがって、フィルタ3を通過したガスは、フィルタ3と第1流路ブロック108との間の空間を通過して、ガス制御機器110へと送られる。フィルタ3が、本実施形態のように、第1の方向Aに向かってテーパー状で構成されている場合、フィルタ3と第1流路ブロック108との間の空間が、ガスGの流れの下流側に向かって増大し、ひいては、第1流路ブロック108内でのガスの流れ特性を向上させる点で好ましい。   For example, the first flow path block 108 is formed in a cylindrical shape having a constant inner diameter so as to cover the filter 3, and a lower end side thereof is integrally fixed to the base plate 106. Therefore, the gas that has passed through the filter 3 passes through the space between the filter 3 and the first flow path block 108 and is sent to the gas control device 110. When the filter 3 is configured to be tapered toward the first direction A as in the present embodiment, the space between the filter 3 and the first flow path block 108 is downstream of the flow of the gas G. This is preferable from the viewpoint of improving the gas flow characteristics in the first flow path block 108.

ガス制御機器110は、例えば、レギュレータやマスフロー等の機器であり、第1流路ブロック108から送られてきたガスに対して所定の処理、操作を行なって、第2流路ブロック112へと供給する。   The gas control device 110 is, for example, a device such as a regulator or a mass flow, and performs predetermined processing and operation on the gas sent from the first flow path block 108 and supplies the gas to the second flow path block 112. To do.

第2流路ブロック112は、例えば、第2貫通孔5を覆うような筒状に構成されており、その下端側がベースプレート106に一体に固着されている。   For example, the second flow path block 112 is configured in a cylindrical shape so as to cover the second through hole 5, and the lower end side thereof is integrally fixed to the base plate 106.

以上のようなガス供給装置100では、流路ブロック102の第1流路R1から供給されたガスGは、第1貫通孔4を経てフィルタ3でパーティクルが除去された後、第1流路ブロック108、ガス制御機器110、第2流路ブロック112、第4貫通孔O4、第2貫通孔5及び第2ポートO2を経て第2流路R2から取り出される。また、この装置100では、ベースプレート2が、流路ブロック102及びベースプレート106との間で挟持されることにより、両ベースプレート2及び106の間、及びベースプレート2と流路ブロック102との間でそれぞれガスケット10が高い圧力でガスケット配置部8と接触し、第1貫通孔4及び第2貫通孔5からのガス漏れが防止されるという効果が期待される。また、本実施形態のガスフィルタ1を用いることにより、ガス供給装置100の小型化をも図ることができる。   In the gas supply device 100 as described above, the gas G supplied from the first flow path R1 of the flow path block 102 is removed from the first flow path block 1 after the particles are removed by the filter 3 through the first through hole 4. 108, the gas control device 110, the second flow path block 112, the fourth through hole O4, the second through hole 5, and the second port O2, and is taken out from the second flow path R2. Further, in this apparatus 100, the base plate 2 is sandwiched between the flow path block 102 and the base plate 106, so that gaskets are provided between the base plates 2 and 106 and between the base plate 2 and the flow path block 102, respectively. 10 is in contact with the gasket arrangement portion 8 with a high pressure, and an effect that gas leakage from the first through hole 4 and the second through hole 5 is prevented is expected. Moreover, size reduction of the gas supply apparatus 100 can be achieved by using the gas filter 1 of this embodiment.

[ベースプレートのビッカース硬さ]
本実施形態のようなガスフィルタ31において、ベースプレート2とフィルタ3とを溶接固着した場合、ベースプレート2の溶接部周辺は、溶接時の熱影響を受け金属組織が変性しやすい。このような金属組織の変性がフィルタ3の近傍に位置するガスケット配置部8に生じると、ガスケット10との高い接触面圧により、ガスケット配置部8等に変形やクラックが生じ、ガス漏れが発生するおそれがある。
[Vickers hardness of base plate]
In the gas filter 31 as in the present embodiment, when the base plate 2 and the filter 3 are welded and fixed, the periphery of the welded portion of the base plate 2 is easily affected by heat during welding and the metal structure is easily denatured. When such a metal structure modification occurs in the gasket placement portion 8 located in the vicinity of the filter 3, due to a high contact surface pressure with the gasket 10, the gasket placement portion 8 or the like is deformed or cracked, and gas leakage occurs. There is a fear.

本実施形態のガスフィルタ1は、以上のような実情に鑑み、ベースプレート2のガスケット配置部8のビッカース硬さが、フィルタ配置部7のビッカース硬さよりも大きく構成されている。このため、ガスケット配置部8は高い表面強度を有する。したがって、ガスケット配置部8が大きな圧力でガスケット10と接触した場合でも、ガスケット配置部8の変形(塑性変形)やクラック等が抑制され、ひいては、長期に亘ってシール性能を維持してガスケット付近からのガス漏れを防止することができる。   In view of the above situation, the gas filter 1 of the present embodiment is configured such that the Vickers hardness of the gasket arrangement portion 8 of the base plate 2 is larger than the Vickers hardness of the filter arrangement portion 7. For this reason, the gasket arrangement | positioning part 8 has high surface strength. Therefore, even when the gasket placement portion 8 comes into contact with the gasket 10 with a large pressure, deformation (plastic deformation), cracks and the like of the gasket placement portion 8 are suppressed, and as a result, the sealing performance is maintained for a long time from the vicinity of the gasket. Gas leakage can be prevented.

本明細書において、フィルタ配置部7のビッカース硬さは、フィルタ配置部7のうち、溶接ビードを除いた箇所で複数箇所(例えば、第1貫通孔4の周りで均等に4箇所)で測定された値の最高値を意味する。   In this specification, the Vickers hardness of the filter arrangement part 7 is measured at a plurality of places (for example, four places around the first through hole 4) in the filter arrangement part 7 excluding the weld bead. Means the highest value.

同様に、本明細書において、ガスケット配置部8のビッカース硬さは、ガスケット配置部8で複数箇所(例えば、第1貫通孔4の周りで均等に4箇所)で測定された値の最高値を意味する。また、ガスケット配置部8が複数の向きの表面を有する場合、ガスケット10から最も大きな面圧を受ける面(本実施形態では、支持面12)において測定されるものとする。また、各測定点において、JIS Z2244(2009)に準拠し、試験力0.2kgfの条件で、試験方向を測定面と直角方向としてビッカース硬さを測定する。   Similarly, in the present specification, the Vickers hardness of the gasket arrangement portion 8 is the highest value measured at a plurality of locations (for example, four locations around the first through hole 4) at the gasket arrangement portion 8. means. Moreover, when the gasket arrangement | positioning part 8 has a surface of a some direction, it shall measure on the surface (this embodiment support surface 12) which receives the largest surface pressure from the gasket 10. FIG. Further, at each measurement point, the Vickers hardness is measured in accordance with JIS Z2244 (2009) under the condition of a test force of 0.2 kgf and the test direction as a direction perpendicular to the measurement surface.

上述の作用をより効果的に発揮させるために、ガスケット配置部8のビッカース硬さは、好ましくは170HV以上、より好ましくは300HV以上とされるのが望ましい。一方、フィルタ配置部7のビッカース硬さは、フィルタ3の溶接作業性を向上するために、150HV以下であるのが望ましい。   In order to exhibit the above-described action more effectively, the Vickers hardness of the gasket placement portion 8 is preferably 170 HV or higher, more preferably 300 HV or higher. On the other hand, the Vickers hardness of the filter placement portion 7 is preferably 150 HV or less in order to improve the welding workability of the filter 3.

また、好ましい態様では、ガスケット配置部8のビッカース硬さは、フィルタ配置部7のビッカース硬さよりも20HVポイント以上大きいことが望ましい。より好ましい態様では、ガスケット配置部8のビッカース硬さは、フィルタ配置部のビッカース硬さよりも100HVポイント以上大きいことが尚望ましい。   In a preferred embodiment, the Vickers hardness of the gasket placement portion 8 is desirably 20 HV points or more larger than the Vickers hardness of the filter placement portion 7. In a more preferred embodiment, it is still desirable that the Vickers hardness of the gasket placement portion 8 is 100 HV points or more greater than the Vickers hardness of the filter placement portion.

ガスケット配置部8のビッカース硬さを、フィルタ配置部7のビッカース硬さよりも大きく構成するために、ガスケット配置部8は、例えば、バニシング加工が施されることで、高いビッカース硬さを具えることができる。バニシング加工は、金属表面層に強い圧縮応力を作用させて微小な塑性変形を与えることで、ビッカース硬さの大幅な上昇を伴う表面改質が期待できる。バニシング加工は、ベースプレート2にフィルタ3が溶接される前、又は、フィルタ3が溶接された後のいずれで行なわれても良い。なお、ガスケット配置部8のビッカース硬さを、フィルタ配置部7のビッカース硬さよりも大きく構成するための他の態様としては、ガスケット配置部8にショットピーニングが施されても良い。   In order to configure the Vickers hardness of the gasket arrangement portion 8 to be larger than the Vickers hardness of the filter arrangement portion 7, the gasket arrangement portion 8 can have a high Vickers hardness by being burnished, for example. Can do. In the burnishing process, a surface modification accompanied by a significant increase in Vickers hardness can be expected by applying a strong plastic stress to the metal surface layer to give a small plastic deformation. The burnishing process may be performed either before the filter 3 is welded to the base plate 2 or after the filter 3 is welded. In addition, as another aspect for configuring the Vickers hardness of the gasket placement portion 8 to be larger than the Vickers hardness of the filter placement portion 7, the gasket placement portion 8 may be shot peened.

以上、本発明のいくつかの実施形態が説明されたが、本発明は、本明細書において開示された特定の実施形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の思想に含まれる全ての改造例、均等例及び変形例を含む。   Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments disclosed in the present specification, but the present invention described in the claims. All modifications, equivalents and modifications included in the idea are included.

図1〜4に示したガスフィルタ(実施例及び比較例)が表1の仕様に基づいて試作され、ガス漏れの有無及びガスケット配置部の外観評価が行なわれた。実施例については、ガスケット配置部のビッカース硬さを、フィルタ配置部のビッカース硬さよりも大きく構成するために、ガスケット配置部には、バニシング加工が施された。評価方法は、次のとおりである。   The gas filters (Examples and Comparative Examples) shown in FIGS. 1 to 4 were prototyped based on the specifications in Table 1, and the presence / absence of gas leakage and the appearance evaluation of the gasket arrangement portion were performed. About the Example, in order to comprise the Vickers hardness of a gasket arrangement | positioning part larger than the Vickers hardness of a filter arrangement | positioning part, the burnishing process was given to the gasket arrangement | positioning part. The evaluation method is as follows.

<ガス漏れ評価>
各ガスフィルタを、リークディテクターに、所定のトルクで締め付けたネジで装着し、ベースプレートの第1面側及び第2面側でのガス漏れが測定された。表1において、ガス漏れ量が、予め定められた基準値以下の場合、「なし」と表示されている。
<Evaluation of gas leakage>
Each gas filter was attached to a leak detector with a screw tightened with a predetermined torque, and gas leakage on the first surface side and the second surface side of the base plate was measured. In Table 1, “None” is displayed when the amount of gas leakage is equal to or less than a predetermined reference value.

<ガスケット配置部の外観状況>
図5に示した形態のガス供給装置にガスフィルタを所定のトルクで締め付けたネジで装着し、所定時間ガスの濾過が行なわれた。その後、ガスフィルタをガス供給装置から取り外し、ベースプレート上のガスケット配置部の外観状況が肉眼で観察された。
評価の結果等は表1に示される。
<Appearance of gasket placement area>
A gas filter was attached to the gas supply apparatus of the form shown in FIG. 5 with a screw tightened with a predetermined torque, and gas was filtered for a predetermined time. Thereafter, the gas filter was removed from the gas supply device, and the appearance of the gasket arrangement portion on the base plate was observed with the naked eye.
The results of the evaluation are shown in Table 1.

Figure 2019173771
Figure 2019173771

表1から明らかなように、実施例のガスフィルタは、いずれもガス漏れが生じておらず、かつ、使用後のガスケット配置部の外観状況も全く問題がなかった。一方、比較例では、ガス漏れが生じていなかったものの、使用後のガスケット配置部には、ガスケットによって押圧されたと思われる圧痕(塑性変形部)が発生しており、次に再使用することは不可能な状態であった。   As is clear from Table 1, none of the gas filters of the examples produced gas leakage, and the appearance of the gasket placement part after use had no problem. On the other hand, in the comparative example, although gas leakage did not occur, the indentation (plastic deformation part) that seems to have been pressed by the gasket has occurred in the gasket placement part after use, and it can be reused next time. It was impossible.

1 ガスフィルタ
2 ベースプレート
2a ベースプレートの第1面
2b ベースプレートの第2面
3 フィルタ
3a フィルタのベースプレート側の端部
4 第1貫通孔
5 第2貫通孔
7 フィルタ配置部
8 ガスケット配置部
8A 第1ガスケット配置部
8B 第2ガスケット配置部
10 ガスケット
A 第1の方向
G ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas filter 2 Base plate 2a Base plate 1st surface 2b Base plate 2nd surface 3 Filter 3a Filter base plate side edge 4 First through hole 5 Second through hole 7 Filter arrangement portion 8 Gasket arrangement portion 8A First gasket arrangement Part 8B Second gasket placement part 10 Gasket A First direction G Gas

Claims (11)

ガスフィルタであって、
ガスが通過可能な第1貫通孔が形成された金属製のベースプレートと、前記第1貫通孔を通過したガスを清浄化するように前記ベースプレートに接合されたフィルタとを含み、
前記ベースプレートの前記第1貫通孔の周囲には、前記第1貫通孔を囲むように形成されかつ前記フィルタを取り付けるためのフィルタ配置部と、前記フィルタ配置部を囲むように形成され、かつ、ガスケットを取り付けるためのガスケット配置部とが形成されており、
前記フィルタは、前記ベースプレートから第1の方向に突出しており、かつ、その前記ベースプレート側の端部が前記フィルタ配置部に溶接接合されており、
前記ガスケット配置部のビッカース硬さが、前記フィルタ配置部のビッカース硬さよりも大きい、
ガスフィルタ。
A gas filter,
A metal base plate having a first through hole through which gas can pass, and a filter joined to the base plate to clean the gas that has passed through the first through hole;
Around the first through hole of the base plate, a filter placement part for attaching the filter is formed so as to surround the first through hole, a filter placement part is formed so as to surround the filter placement part, and a gasket And a gasket arrangement part for attaching
The filter protrudes from the base plate in the first direction, and an end portion on the base plate side is welded to the filter arrangement portion,
The Vickers hardness of the gasket arrangement part is larger than the Vickers hardness of the filter arrangement part,
Gas filter.
前記ベースプレートには、前記第1貫通孔とは別の第2貫通孔が形成されている、請求項1に記載のガスフィルタ。   The gas filter according to claim 1, wherein a second through hole different from the first through hole is formed in the base plate. 前記ガスケット配置部は、前記ベースプレートの前記第1の方向の側の面である第1面に設けられた第1ガスケット配置部を含む、請求項1又は2に記載のガスフィルタ。   The gas filter according to claim 1, wherein the gasket arrangement portion includes a first gasket arrangement portion provided on a first surface that is a surface of the base plate in the first direction. 前記第1ガスケット配置部は、前記フィルタ配置部とは段差を介して連続する、請求項3に記載のガスフィルタ。   The gas filter according to claim 3, wherein the first gasket arrangement portion is continuous with the filter arrangement portion through a step. 前記ガスケット配置部は、前記ベースプレートの前記第1の方向とは反対側の面である第2面に設けられた第2ガスケット配置部を含む、請求項1ないし4のいずれかに記載のガスフィルタ。   The gas filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the gasket arrangement portion includes a second gasket arrangement portion provided on a second surface that is a surface opposite to the first direction of the base plate. . 前記ベースプレートの横断面において、前記フィルタ配置部は、前記第1貫通孔の中心に向かって厚さが漸減するテーパー状である、請求項1ないし5のいずれかに記載のガスフィルタ。   6. The gas filter according to claim 1, wherein in the cross section of the base plate, the filter placement portion has a tapered shape in which a thickness gradually decreases toward a center of the first through hole. 前記ガスケット配置部のビッカース硬さが170HV以上である、請求項1ないし6のいずれかに記載のガスフィルタ。   The gas filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the gasket placement portion has a Vickers hardness of 170 HV or more. 前記ガスケット配置部のビッカース硬さが、前記フィルタ配置部のビッカース硬さよりも20HVポイント以上大きい、請求項1ないし7のいずれかに記載のガスフィルタ。   The gas filter according to any one of claims 1 to 7, wherein a Vickers hardness of the gasket arrangement portion is 20 HV points or more larger than a Vickers hardness of the filter arrangement portion. 前記フィルタは、前記第1の方向に向かってテーパー状である、請求項1ないし8のいずれかに記載のガスフィルタ。   The gas filter according to any one of claims 1 to 8, wherein the filter is tapered toward the first direction. 前記ベースプレートの厚さが2.0〜5.0mmである、請求項1ないし9のいずれかに記載のガスフィルタ。   The gas filter according to any one of claims 1 to 9, wherein the base plate has a thickness of 2.0 to 5.0 mm. 前記ガスを供給するための流路中に、請求項1ないし10のいずれかに記載されたガスフィルタが配置されている、ガス供給装置。   A gas supply device, wherein the gas filter according to any one of claims 1 to 10 is disposed in a flow path for supplying the gas.
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