KR20150054816A - 여과용 필터의 제조 방법 - Google Patents
여과용 필터의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150054816A KR20150054816A KR1020157006087A KR20157006087A KR20150054816A KR 20150054816 A KR20150054816 A KR 20150054816A KR 1020157006087 A KR1020157006087 A KR 1020157006087A KR 20157006087 A KR20157006087 A KR 20157006087A KR 20150054816 A KR20150054816 A KR 20150054816A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- substrate
- filtration
- flow path
- sacrificial
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 23
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 5
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 5
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 2
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 2
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0023—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
- B01D67/0032—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by elimination of segments of the precursor, e.g. nucleation-track membranes, lithography or laser methods
- B01D67/0034—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by elimination of segments of the precursor, e.g. nucleation-track membranes, lithography or laser methods by micromachining techniques, e.g. using masking and etching steps, photolithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/08—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/081—Manufacturing thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/087—Single membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/088—Microfluidic devices comprising semi-permeable flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/08—Flow guidance means within the module or the apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/24—Use of template or surface directing agents [SDA]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
정밀도가 높은 정제를 행할 수 있을 뿐만 아니라, 여과의 효율을 대폭으로 향상시킬 수 있는 여과용 필터의 제조 방법을 제공한다. 기판(11) 상에 유로 형성막(12)을 형성하고, 유로 형성막(12)에 기판(11)의 표면을 따르는 복수의 홈(17)을 에칭으로 형성하며, 각 홈(17)을 희생막(18)으로 충전하고, 희생막(18)을 연마하여 유로 형성막(12)의 표면 및 희생막(18)의 표면을 평탄화하며, 평탄화된 유로 형성막(12) 및 희생막(18) 상에 유로 밀봉막(13)을 형성하고, 기판(11) 및 유로 밀봉막(13)의 각각의 일부에 에칭으로 유입 구멍(14) 및 유출 구멍(15)을 형성하며, 유입 구멍(14) 및 유출 구멍(15)에 희생막(18)의 일부를 노출시키고, 유입 구멍(14) 및 유출 구멍(15)을 통해 희생막(18)을 제거하여, 각 여과용 유로(16)를 각 홈(17)으로 형성하여 여과용 필터(10)를 제조한다.
Description
본 발명은 반도체 제조 기술을 이용한 여과용 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
고분자 화합물로 이루어지는 의약품의 제조 공정은, 주로 배양 공정, 정제 공정, 제제화 공정으로 이루어지고, 배양 공정에서는 목적 물질, 예를 들어 의약 성분이 되는 고분자 화합물을 배양조에서 배양하고, 정제 공정에서는 역침투막 등의 여과용 필터를 이용하여 고분자 화합물의 정제를 행하고, 제제화 공정에서는 정제된 고분자 화합물을 의약품화한다. 상술한 3개의 공정 중, 정제 공정이 가장 시간을 필요로 하기 때문에, 의약품의 제조 효율을 향상시키기 위해서는, 고분자 화합물의 정제를 효율적으로 행할 필요가 있다.
그런데, 통상의 역침투막은 고분자막을 주요 구성 요소로 하고 있어, 강도가 낮아, 정제 효율 향상을 위하여 피정제 유체의 압력을 상승시켜서 부하를 걸면 깨져버리는 문제가 있다. 따라서, 최근 들어, 강성이 높은 다공질 세라믹체 등의 다공성체로 이루어지는 역침투막이 개발되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
그러나, 다공성체로 이루어지는 역침투막을 이용한 경우, 피정제 유체의 압력을 올리는 것에 의해 여과의 효율을 다소 향상시킬 수 있지만, 다공성체는 제조 과정에 있어서 관통 구멍의 직경을 직접적으로 제어할 수 없어, 예를 들어, 역침투막의 관통 구멍을 직경이 수nm 이하인 직경의 관통 구멍으로 구성할 필요가 있는 경우에도, 다공성체에는 직경이 수nm 보다도 큰 관통 구멍, 예를 들어 직경이 수십nm로 되는 관통 구멍이 적지 않게 존재하고, 경우에 따라서는 직경이 수백nm인 관통 구멍이 수개 존재할 가능성이 있다. 그 때문에, 다공성체로 이루어지는 역침투막으로는 정밀도가 높은 정제를 행할 수 없다.
또한, 다공성체에 있어서 관통 구멍의 개구율은 고작 1%이어서, 피정제 유체의 압력을 올려도 여과의 효율을 대폭으로 향상시킬 수는 없다.
본 발명의 목적은, 정밀도가 높은 정제를 행할 수 있을 뿐만 아니라, 여과의 효율을 대폭으로 향상시킬 수 있는 여과용 필터의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따르면, 내부에 여과용 유로를 갖는 여과용 필터의 제조 방법으로서, 기판 상에 제1 막을 형성하는 제1 막 형성 스텝과, 상기 제1 막에 상기 기판의 표면을 따라서 홈을 에칭으로 형성하는 홈 형성 스텝과, 상기 홈을 희생막으로 충전하는 희생막 충전 스텝과, 상기 희생막을 연마하여 상기 제1 막의 표면 및 상기 희생막의 표면을 평탄화하는 평탄화 스텝과, 상기 제1 막 및 상기 희생막 상에 제2 막을 형성하는 제2 막 형성 스텝과, 상기 기판의 일부에 에칭으로 기판 관통부를 형성하고, 상기 제2 막의 일부에 에칭으로 제2 막 관통부를 형성하여, 상기 기판 관통부 및 상기 제2 막 관통부의 각각에 상기 희생막의 일부를 노출시키는 희생막 노출 스텝과, 상기 기판 관통부 및 상기 제2 막 관통부를 통해 상기 희생막을 제거하여, 상기 여과용 유로를 상기 홈으로 형성하는 여과용 유로 형성 스텝을 갖는 여과용 필터의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 막 관통부는 상기 희생막의 일단을 노출시키고, 상기 기판 관통부는 상기 희생막의 타단을 노출시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 기판 관통부에 연통하고, 또한 상기 제1 막 및 상기 제2 막을 관통하는 관통구를 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 기판 관통부를 형성하기 전에, 상기 기판을 연마하여 얇게 하는 박판화 스텝을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 여과용 유로 형성 스텝에서는, 증기 불산으로 상기 희생막을 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 막, 상기 제2 막 및 상기 희생막은, CVD, PVD 및 ALD 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 홈은 복수 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 정밀도가 높은 정제를 행할 수 있을 뿐만 아니라, 여과의 효율을 대폭으로 향상시킬 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법에 의해 제조된 여과용 필터의 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 도 1a는 여과용 필터의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 선 B-B에 따른 부분 단면도이며, 도 1c는 여과용 필터에 있어서 각 여과용 유로의 횡단면 형상을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 2a 내지 도 2j는 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법의 변형예를 나타내는 공정도이다.
도 2a 내지 도 2j는 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법의 변형예를 나타내는 공정도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1a 내지 도 1c는, 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법에 의해 제조된 여과용 필터의 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 도 1a는 여과용 필터의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 선 B-B에 따른 부분 단면도이며, 도 1c는 여과용 필터에 있어서 각 여과용 유로의 횡단면 형상을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 1a 및 도 1b에 있어서, 여과용 필터(10)는, 예를 들어 규소로 이루어지는 기판(11)과, 이 기판(11) 상에 형성되며, 열산화막으로 이루어지는 유로 형성막(12)(제1 막)과, 이 유로 형성막(12) 상에 형성되며 열산화막으로 이루어지는 유로 밀봉막(13)(제2 막)을 갖는다.
기판(11) 및 유로 형성막(12)에는 이 기판(11) 및 유로 형성막(12)을 두께 방향으로 관통하는 유입 구멍(14)(기판 관통부)이 형성되고, 유로 밀봉막(13)에는 이 유로 밀봉막(13)을 두께 방향으로 관통하는 유출 구멍(15)(제2 막 관통부)이 형성되고, 유입 구멍(14) 및 유출 구멍(15)은 복수의 여과용 유로(16)로 접속된다.
각 여과용 유로(16)는 기판(11)의 표면을 따르도록 형성되고, 도 1c에 나타내는 바와 같이, 사각형의 단면을 갖는다. 예를 들어, 각 여과용 유로(16)의 폭은, 약 400nm, 높이는, 약 400nm이다. 본 실시 형태에 있어서는, 여과용 유로(16)의 단면 형상을 사각형으로 설명하지만, 본질적으로 유입 구멍(14) 및 유출 구멍(15)이 접속 가능하다면 단면 형상은 어떤 형상이어도 되고, 여과용 유로(16)의 단면 형상은 사다리꼴이나, 빗변이 곡선을 나타내는 사각형이나 사다리꼴 등이어도 된다.
여과용 필터(10)에서는, 도 1a에 화살표로 나타내는 바와 같이, 피정제 유체가 유입 구멍(14)으로 유입되어, 각 여과용 유로(16)를 통과하여 유출 구멍(15)으로부터 유출되는데, 피정제 유체가 각 여과용 유로(16)를 통과할 때에 각 여과용 유로(16)의 단면보다도 큰 불순물이 피정제 유체로부터 제거된다. 이에 의해, 피정제 유체에 있어서 각 여과용 유로(16)의 단면보다도 작은 고분자 화합물을 정제할 수 있다.
도 2a 내지 도 2j는, 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
먼저, 기판(11) 상에 열 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 막 두께가, 예를 들어 400nm인 유로 형성막(12)을 형성한다(도 2a)(제1 막 형성 스텝). 또한, 유로 형성막(12)의 성막 방법은 열 CVD에 한정되지 않고, 플라즈마를 이용한 CVD나 PVD(Physical Vapor Deposition), ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해도 된다.
계속해서, 반도체 제조 기술인 포토리소그래피 기술에 의해 유로 형성막(12)에 복수의 홈(17)을 형성한다. 구체적으로는, 형성되는 복수의 홈(17)에 대응하는 개구를 갖는 패턴의 마스크(도시하지 않음)를 유로 형성막(12) 상에 형성하고, 플라즈마나 약액에 의한 에칭에 의해 마스크의 개구에 노출된 유로 형성막(12)을 제거함으로써, 기판(11)의 표면을 따르는 복수의 홈(17)을 형성한다(도 2b)(홈 형성 스텝). 도 2b는 홈(17)에 따른 단면도로서, 각 홈(17)의 폭은, 예를 들어 400nm이며, 각 홈(17)은 도면에서의 깊이 방향에 관하여 나란히 배치되고, 또한 서로 평행하게 배치된다. 또한, 약액에 의한 에칭보다도 플라즈마에 의한 에칭이, 치수뿐만 아니라 형상에 있어서도 정밀도가 높은 가공을 행할 수 있고, 또한, 미세한 가공을 행할 수 있지만, 가공 환경으로서 진공 환경을 필요로 하기 때문에, 가공 환경을 조정하는 설비가 대규모의 것으로 된다. 따라서, 치수나 형상에 그다지 정밀도가 높은 가공이 요구되지 않는다면, 약액에 의한 에칭이 가공 환경을 조정하는 설비를 저렴하게 준비할 수 있는 경우가 많다.
계속해서, CVD에 의해 홈(17)을 질화막으로 이루어지는 희생막(18)으로 충전하고(희생막 충전 스텝), 또한, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 등에 의해 홈(17)으로부터 밀려나온 희생막(18)을 연마하여 유로 형성막(12) 및 희생막(18)의 표면을 평탄화한다(도 2c)(평탄화 스텝). 또한, 희생막(18)의 성막 방법도 CVD에 한정되지 않고, PVD나 ALD를 이용해도 된다.
계속해서, 유로 형성막(12) 및 희생막(18) 상에 열 CVD에 의해 유로 밀봉막(13)을 형성한다(도 2)(제2 막 형성 스텝). 이에 의해, 희생막(18)이 유로 밀봉막(13)에 의해 밀봉된다. 또한, 유로 밀봉막(13)의 성막 방법도 열 CVD에 한정되지 않고, 플라즈마를 이용한 CVD나 PVD, ALD를 이용해도 된다.
계속해서, 에칭에 의해 희생막(18)의 단부 근방에 있어서 유로 밀봉막(13)의 일부를 제거하여 유출 구멍(15)을 형성하고, 이 유출 구멍(15)의 저부에 희생막(18)의 단부(일단)를 노출시킨다(도 2e)(희생막 노출 스텝). 이때, 용도에 따라서 유출 구멍(15)의 저부에 유로 형성막(12)이 일부 노출되도록 해도 된다.
계속해서, 기판(11), 유로 형성막(12), 희생막(18) 및 유로 밀봉막(13)을 상하 방향에 관하여 반전하여, 기판(11)을 최상위에 위치시키고(도 2f), 기판(11)의 저면(도면에 있어서의 상면)을 CMP 등에 의해 연마하여 이 기판(11)을 얇게 한다(도 2g)(박판화 스텝).
계속해서, 에칭에 의해 희생막(18)에 있어서의 유출 구멍(15)과는 반대 측의 단부 근방에 있어서의 기판(11)의 일부를 제거하여 유입 구멍(14)을 형성하고, 이 유입 구멍(14)의 저부에 희생막(18)의 단부(타단)을 노출시킨다(도 2h)(희생막 노출 스텝). 이때도, 유출 구멍(15)의 경우와 마찬가지로, 용도에 따라서 유입 구멍(14)의 저부에 유로 형성막(12)이 일부 노출되도록 해도 된다.
계속해서, 유입 구멍(14)이나 유출 구멍(15)에, 예를 들어 증기 불산을 유입시켜서 질화막인 희생막(18)을 제거한다(여과용 유로 형성 스텝). 이때, 희생막(18)이 제거된 홈(17)은 유로 밀봉막(13)과 함께 여과용 유로(16)를 형성한다(도 2i).
계속해서, 기판(11), 유로 형성막(12), 희생막(18) 및 유로 밀봉막(13)을 상하 방향에 관하여 반전하여, 기판(11)을 최하위에 위치시키고(도 2j), 본 처리를 종료한다.
본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법에 의하면, 유로 형성막(12)에 있어서 각 여과용 유로(16)를 형성하는 각 홈(17)을 반도체 제조에 이용되는 에칭 기술로 형성하므로, 홈(17)의 폭을 정확하게 제어할 수 있다. 그 결과, 홈(17)으로 형성되는 여과용 유로(16)를 이용함으로써 정밀도가 높은 정제를 행할 수 있다. 또한, 에칭은 기계 가공 등과는 달리, 복수의 형상도 일괄하여 형성 가공할 수 있기 때문에, 복수의 홈(17)을 형성함으로써 여과용 유로(16)의 수를 용이하게 증가시킬 수 있고, 따라서, 여과의 효율을 대폭으로 향상시킬 수 있다.
또한, 각 여과용 유로(16)의 컨덕턴스는 각 여과용 유로(16)의 길이에 반비례하는데, 상술한 바와 같이 에칭은 전체 형상을 일괄하여 형성 가공할 수 있기 때문에 가공 형상의 자유도가 높아, 유입 구멍(14)이나 유출 구멍(15)의 위치, 홈(17)의 길이를 자유롭게 설정할 수 있어, 예를 들어 각 홈(17)의 길이를 짧게 함으로써 각 여과용 유로(16)의 컨덕턴스를 크게 할 수 있고, 따라서, 각 여과용 유로(16)를 흐르는 피정제 유체를 증가시켜서 여과의 효율을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 유입 구멍(14)이나 유출 구멍(15)은 반드시 기판(11)의 단부 근방에 형성될 필요는 없고, 여과전의 피정제 유체와 여과 후의 피정제 유체가 혼합되지 않으면, 기판의 중앙 부근에 근접하여 형성되어도 된다.
상술한 여과용 필터의 제조 방법에서는, 유출 구멍(15)은 희생막(18)의 일단을 노출시키고, 유입 구멍(14)은 희생막(18)의 타단을 노출시키므로, 희생막(18)의 제거 효율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 희생막(18)이 홈(17) 내에 잔존하는 것을 방지 할 수 있는 것과 함께, 희생막(18)의 제거에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다.
또한, 상술한 여과용 필터의 제조 방법에서는, 기판(11)에 유입 구멍(14)을 형성하기 전에, 기판(11)을 연마하여 얇게 하므로, 유입 구멍(14)을 형성할 때에 에칭으로 기판을 관통하기 위한 소요시간을 짧게 할 수 있다.
또한, 상술한 여과용 필터의 제조 방법에서는, 기판(11), 유로 형성막(12), 희생막(18) 및 유로 밀봉막(13)을 상하 방향에 관하여 반전시킨 후에, 에칭으로 기판(11)에 유입 구멍(14)을 형성하므로, 유입 구멍(14)의 형성 시, 기판(11)의 하부에 위치하는 유로 밀봉막(13)이, 예를 들어 여과용 필터(10)를 적재하는 적재대와 맞닿는다. 이에 의해, 에칭 중에 기판(11)으로부터 비산되는 미소 입자 등이 유로 밀봉막(13)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 여과용 필터의 제조 방법에서는, 희생막(18)을 밀봉하는 유로 밀봉막(13)이 열 CVD에 의해 형성되므로, 이 유로 밀봉막(13)의 두께를 자유롭게 조정할 수 있어, 희생막(18)을 글래스 기판으로 밀봉하는 경우보다도, 여과용 필터(10)의 두께를 작게 할 수 있다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법의 변형예에 대하여 설명한다.
도 3a 내지 도 3c는, 본 실시 형태에 따른 여과용 필터의 제조 방법의 변형예를 나타내는 공정도이다. 또한, 도 3a 내지 도 3c에 나타내는 공정 이외의 공정은, 도 2a 내지 도 2g와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
본 변형예에서는, 기판(11), 유로 형성막(12), 희생막(18) 및 유로 밀봉막(13)을 상하 방향에 관하여 반전하고, 기판(11)의 저면을 연마하여 이 기판(11)을 얇게 한 후, 즉, 도 2g에 해당하는 공정 후, 에칭에 의해 희생막(18)에 있어서의 유출 구멍(15)과는 반대 측의 단부 근방에 있어서 유로 형성막(12), 희생막(18) 및 유로 밀봉막(13)을 관통하는 유입 구멍(14a)을 형성하여, 이 유입 구멍(14a)의 측면에 희생막(18)의 단부(타단)를 노출시킨다(도 3a)(희생막 노출 스텝).
계속해서, 유입 구멍(14a)이나 유출 구멍(15)에, 예를 들어 증기 불산을 유입시켜서 질화막인 희생막(18)을 제거한다(여과용 유로 형성 스텝). 이때, 희생막(18)이 제거된 홈(17)은 여과용 유로(16)를 형성한다(도 3b).
계속해서, 기판(11), 유로 형성막(12), 희생막(18) 및 유로 밀봉막(13)을 상하 방향에 관하여 반전하여, 기판(11)을 최하위에 위치시키고(도 3c), 본 처리를 종료한다.
본 변형예에 의하면, 유입 구멍(14a)은 기판(11), 유로 형성막(12) 및 유로 밀봉막(13)을 관통하므로, 여과의 형식으로서는 피정제 유체의 주요한 흐름과 직교하는 방향으로 피정제 유체의 일부를 분류시켜서 여과를 행하는 크로스 플로우 형식으로 되고, 피정제 유체를 유입 구멍(14a)을 통과하는 분류와, 유입 구멍(14a)으로부터 각 여과용 유로(16)를 통하여 유출 구멍(15)으로 흐르는 분류로 나눌 수 있다. 특히, 유입 구멍(14a)의 측면에 있어서의 각 여과용 유로(16)의 개구 면적을 조정함으로써 유입 구멍(14a)을 통과하는 분류와, 유출 구멍(15)으로 흐르는 분류의 유량비를 조정할 수 있고, 따라서, 여과의 효율을 조정할 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여, 상기 실시 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상술한 여과용 필터의 제조 방법에서는, 유로 형성막(12) 및 유로 밀봉막(13)이 열산화막으로 형성되고, 희생막(18)이 질화막으로 형성되었지만, 유로 형성막(12) 및 유로 밀봉막(13)을 질화막으로 형성하고, 희생막(18)을 열산화막으로 형성해도 된다.
또한, 상술한 여과용 필터의 제조 방법에서는, 기판(11)은 에칭이 적용 가능하면, 특별히 재료에 제약은 없으므로, 예를 들어 기판(11)으로서 가요재(可撓材)를 이용할 수 있고, 이에 의해, 굴곡 가능한 여과용 필터(10)를 제조할 수 있다.
또한, 상술한 여과용 필터의 제조 방법에 의해 제조된 여과용 필터의 용도도 의약품의 제조에 한정되지 않고, 예를 들어 맥주 공장 등의 식품 가공 분야나, 가정·상업 설비 등의 정수 처리 기술 분야, 반도체 공장 등의 폐수 처리 기술 분야, 그 외 정밀도가 높은 여과 및 처리량을 필요로 하는 분야까지 확대 가능하다.
본 출원은, 2012년 9월 19일에 출원된 일본 출원 제2012-205482호에 기초하여 우선권을 주장하는 것으로, 이 일본 출원에 기재된 전체 내용을 본 출원에 원용한다.
10 : 여과 유닛
11 : 기판
12 : 유로 형성막
13 : 유로 밀봉막
14, 14a : 유입 구멍
15 : 유출 구멍
16 : 여과용 유로
17 : 홈
18 : 희생막
11 : 기판
12 : 유로 형성막
13 : 유로 밀봉막
14, 14a : 유입 구멍
15 : 유출 구멍
16 : 여과용 유로
17 : 홈
18 : 희생막
Claims (7)
- 내부에 여과용 유로를 갖는 여과용 필터의 제조 방법으로서,
기판 상에 제1 막을 형성하는 제1 막 형성 스텝과,
상기 제1 막에 상기 기판의 표면을 따르는 홈을 에칭으로 형성하는 홈 형성 스텝과,
상기 홈을 희생막으로 충전하는 희생막 충전 스텝과,
상기 희생막을 연마하여 상기 제1 막의 표면 및 상기 희생막의 표면을 평탄화하는 평탄화 스텝과,
상기 제1 막 및 상기 희생막 상에 제2 막을 형성하는 제2 막 형성 스텝과,
상기 기판의 일부에 에칭으로 기판 관통부를 형성하고, 상기 제2 막의 일부에 에칭으로 제2 막 관통부를 형성하여, 상기 기판 관통부 및 상기 제2 막 관통부의 각각에 상기 희생막의 일부를 노출시키는 희생막 노출 스텝과,
상기 기판 관통부 및 상기 제2 막 관통부를 통해 상기 희생막을 제거하여, 상기 여과용 유로를 상기 홈으로 형성하는 여과용 유로 형성 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 여과용 필터의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 막 관통부는 상기 희생막의 일단을 노출시키고, 상기 기판 관통부는 상기 희생막의 타단을 노출시키는 것을 특징으로 하는 여과용 필터의 제조 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기판 관통부에 연통하고, 또한 상기 제1 막 및 상기 제2 막을 관통하는 관통 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 여과용 필터의 제조 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 관통부를 형성하기 전에, 상기 기판을 연마하여 얇게 하는 박판화 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 여과용 필터의 제조 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여과용 유로 형성 스텝에서는, 증기 불산으로 상기 희생막을 제거하는 것을 특징으로 하는 여과용 필터의 제조 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 막, 상기 제2 막 및 상기 희생막은, CVD, PVD 및 ALD 중 어느 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 여과용 필터의 제조 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홈은 복수 형성되는 것을 특징으로 하는 여과용 필터의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012205482A JP2014057934A (ja) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | 濾過用フィルタの製造方法 |
JPJP-P-2012-205482 | 2012-09-19 | ||
PCT/JP2013/075213 WO2014046151A1 (ja) | 2012-09-19 | 2013-09-11 | 濾過用フィルタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150054816A true KR20150054816A (ko) | 2015-05-20 |
Family
ID=50341458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020157006087A KR20150054816A (ko) | 2012-09-19 | 2013-09-11 | 여과용 필터의 제조 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150246317A1 (ko) |
JP (1) | JP2014057934A (ko) |
KR (1) | KR20150054816A (ko) |
WO (1) | WO2014046151A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7008921B2 (ja) * | 2019-02-21 | 2022-02-10 | 株式会社オプトニクス精密 | フィルタ |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6164303A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-02 | Hitachi Ltd | フイルタおよびその製造方法 |
US5651900A (en) * | 1994-03-07 | 1997-07-29 | The Regents Of The University Of California | Microfabricated particle filter |
US6153358A (en) * | 1996-12-23 | 2000-11-28 | Micorn Technology, Inc. | Polyimide as a mask in vapor hydrogen fluoride etching and method of producing a micropoint |
FR2834477B1 (fr) * | 2002-01-07 | 2004-03-12 | Centre Nat Rech Scient | Procede pour fabriquer une feuille presentant des pores traversants et application a la fabrication de filtres microniques et submicroniques |
US20030150791A1 (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-14 | Cho Steven T. | Micro-fluidic anti-microbial filter |
JP2003305345A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-28 | Toyo Kohan Co Ltd | 分離膜積層体および分離膜積層体を用いた部品 |
US20040124092A1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-01 | Black Charles T. | Inorganic nanoporous membranes and methods to form same |
US7384550B2 (en) * | 2004-02-24 | 2008-06-10 | Becton, Dickinson And Company | Glaucoma implant having MEMS filter module |
JP2012101196A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Tokyo Electron Ltd | 濾過用フィルタの製造方法 |
JP2013202559A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Tokyo Electron Ltd | 濾過用フィルタの製造方法 |
JP5904958B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2016-04-20 | 株式会社東芝 | 半導体マイクロ分析チップ及びその製造方法 |
-
2012
- 2012-09-19 JP JP2012205482A patent/JP2014057934A/ja not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-09-11 KR KR1020157006087A patent/KR20150054816A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-09-11 US US14/427,650 patent/US20150246317A1/en not_active Abandoned
- 2013-09-11 WO PCT/JP2013/075213 patent/WO2014046151A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014057934A (ja) | 2014-04-03 |
US20150246317A1 (en) | 2015-09-03 |
WO2014046151A1 (ja) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9061248B1 (en) | Process for manufacturing a micromechanical structure having a buried area provided with a filter | |
US11413383B2 (en) | Low resistance microfabricated filter | |
US7537327B2 (en) | Internal die filters with multiple passageways which are fluidically in parallel | |
US9364795B2 (en) | Nano and microfluidic device for separating and concentrating particles present in a fluid | |
US20140256028A1 (en) | Semiconductor micro-analysis chip and manufacturing method thereof | |
JP6678238B2 (ja) | 多孔膜を介した膜透過エッチングにより流体キャビティを作製する方法及びそれにより製造された構造体並びにかかる構造体の使用 | |
KR20150054816A (ko) | 여과용 필터의 제조 방법 | |
US20150348868A1 (en) | Semiconductor chips with small scale structures for liquid cooling | |
US10589204B2 (en) | Three dimensional nanometer filters and methods of use | |
US20130240479A1 (en) | Method for producing filtration filter | |
US8580691B2 (en) | Method of forming non-planar membranes using CMP | |
WO2013146627A1 (ja) | 濾過用フィルタの製造方法 | |
US7922924B2 (en) | Methods for making internal die filters with multiple passageways which are fluidically in parallel | |
US11724233B2 (en) | High-flux efficiency filter fabrication using a flip bond process with supportive structure | |
KR20160024062A (ko) | 친수성 및 소수성 영역이 선택적으로 구현된 마이크로 유체 채널의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 마이크로 유체 채널 | |
KR101440333B1 (ko) | 박막 구조물을 이용한 미소입자 처리 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |