NL1026097C2 - Membrane, as well as a method for manufacturing such a membrane. - Google Patents

Membrane, as well as a method for manufacturing such a membrane. Download PDF

Info

Publication number
NL1026097C2
NL1026097C2 NL1026097A NL1026097A NL1026097C2 NL 1026097 C2 NL1026097 C2 NL 1026097C2 NL 1026097 A NL1026097 A NL 1026097A NL 1026097 A NL1026097 A NL 1026097A NL 1026097 C2 NL1026097 C2 NL 1026097C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
membrane
layer
support
holes
silicon
Prior art date
Application number
NL1026097A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Cornelis Johannes Maria V Rijn
Original Assignee
Cornelis Johannes Maria V Rijn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cornelis Johannes Maria V Rijn filed Critical Cornelis Johannes Maria V Rijn
Priority to NL1026097A priority Critical patent/NL1026097C2/en
Priority to PCT/NL2005/000331 priority patent/WO2005105276A2/en
Priority to CA 2565454 priority patent/CA2565454A1/en
Priority to EP20050740676 priority patent/EP1748836A2/en
Priority to US11/579,396 priority patent/US20080248182A1/en
Priority to JP2007511302A priority patent/JP2007536071A/en
Priority to CNA2005800215197A priority patent/CN1976746A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1026097C2 publication Critical patent/NL1026097C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039Inorganic membrane manufacture
    • B01D67/0053Inorganic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/006Inorganic 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
    • B01D67/0062Inorganic 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties

Description

i « t 'i «t '

Membraan, alsmede werkwijs© ter vervaardiging van een dergelijk medibraanMembrane, as well as method © for manufacturing such a medibrane

De (uitvinding heeft betrekking op een membraan, omvattende een drager en een 5 memjbraanlaag. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van een Vergelijk membraan.The (invention relates to a membrane, comprising a carrier and a membrane layer. The invention also relates to a method for manufacturing a Compare membrane.

;;

Een membraan van de in de aanhef beschreven soort is bekend uit octrooi US 5,753,014.A membrane of the type described in the opening paragraph is known from patent US 5,753,014.

Hierifr wordt een fütratiemembraan voor het filtreren van vloeistoffen beschreven. De drager is 10 hierbij een monokristallijne siliciumwafer waarin met behulp van lithografie en nat chemisch étsenj vierhoekige openingen worden geëtst De <111> kristalvlakken fungeren hierbij als een etssujp. Weliswaar kunnen hiermee functionele openingen worden geëtst maar deze hebben echtejr het bezwaar dat de wanden van de openingen in voorkeursrichtingen van het kristal liggeh, waardoor de kans op breuk aanzienlijk verhoogd is bij een mechanische belasting van 15 het njembraan. Ook dienen de openingen een minimale lengte te hebben van ten minste twee tot dijie maal de dikte van de drager, hetgeen voor vele toepassingen niet gewenst is.A filtration membrane for filtering liquids is described herein. The support is in this case a monocrystalline silicon wafer in which quadrilateral openings are etched with the aid of lithography and wet chemical etching. The <111> crystal planes herein function as an etching sucker. It is true that functional openings can be etched with this, but these have the real disadvantage that the walls of the openings lie in preferred directions of the crystal, whereby the risk of breakage is considerably increased with a mechanical loading of the membrane. The openings must also have a minimum length of at least two to thirty times the thickness of the carrier, which is not desirable for many applications.

ii

De ujtvinding beoogt onder meer een membraan met een verbeterde drager te vervaardigen waarbij bovengenoemde bezwaren zijn opgeheven. De uitvinding beoogt tevens te voorzien in.The object of the invention is, inter alia, to manufacture a membrane with an improved carrier, wherein the above-mentioned drawbacks have been eliminated. It is another object of the invention to provide.

20 een njiembraan met een verbeterde membraanlaag. Tevens beoogt de uitvinding een membraan te vervaardigen met een verbeterde mechanische sterkte. De uitvinding beoogt tevens te voordien in een relatief eenvoudige en betrouwbare werkwijze ter vervaardiging van ©en dergejlijk membraan.20 a membrane with an improved membrane layer. It is also an object of the invention to manufacture a membrane with an improved mechanical strength. It is also an object of the invention to provide a relatively simple and reliable method for manufacturing such a membrane.

25 Het Membraan van de in de aanhef beschreven soort heeft daartoe het kenmeik, dat de drager ten mpste voor een deel openingen omvat met wanden met een richting die afwijkend zijn van de <ljl 1> kristal oriëntatie. Bij voorkeur hébben de wanden wel (evenals de <111> vlakken) een ieer lage oppervlakte ruwheid (<0.3 micron) hetgeen crack initiatie in grote mate voorkomt Bij voorkeur zijn de openingen tevens rond of ovaalvonnig welke recht of taperand 30 in de drager zijn aangebracht Een membraan met een dergelijke drager is mechanisch sterker, aangejrien de stress gelijkmatiger over de drager wordt verdeeld.. Dergelijke openingen kunnen bijvoorbeeld met reactief ionen etsen (plasma etsen) worden aangebracht Het toepassen van reactief ionen etsen heeft het voordeel dat de silicium wafer niet dezelfde hoge zuiverheid heeft te heetten, dan welke bijvoorbeeld nodig is voor nat chemisch etsen. Niet alleen is hierdoor hst 35 uitgangsmateriaal aanzienlijk goedkoper, maar kunnen voorts doteringen in hst silicium wordcjn aangebracht die de de kans op breuk nog verder verkleinen, Vooste is het mogelijk om zelfs met polykristallijn silicium te werken, zoals in de zormecelindustrie gebruikelijk is.To that end, the membrane of the type described in the preamble has the characteristic that at least part of the support comprises openings with walls having a direction that deviates from the <11 µl> crystal orientation. Preferably the walls do (as well as the <111> planes) have a low surface roughness (<0.3 micron) which prevents crack initiation to a large extent. Preferably the openings are also round or oval shaped which are straight or taped 30 in the carrier. A membrane with such a support is mechanically stronger, since the stress is distributed more evenly over the support. Such openings can for instance be provided with reactive ion etching (plasma etching). The use of reactive ion etching has the advantage that the silicon wafer is not the same has high purity than what is needed for wet chemical etching, for example. Not only is this considerably cheaper the starting material, but it is furthermore possible to add dopants in the silicon which further reduce the risk of breakage. It is also possible to work with polycrystalline silicon, as is customary in the solar cell industry.

Volgejns de uitvinding heeft een voorkeursuitvoeringsvorm het kenmerk, dat ten minste ©ga deel vjan de drager voorzien is vaneen positief getaperd profiel, waarbij de heek van het profiel : 102609? ΐ i . : ♦ i 2 i * ten cjpzichte van de normaal van de drager 1° tot 25° bedraagt, in het bijzonder 5° tot 15° bedraagt Een drager voorzien van een dergelijk getaperd profiel heeft het voordeel dat de memjbraanlaag een relatief groot effectief oppervlak heeft, hetgeen bijvoorbeeld gunstig is voer vele filtratie toepassingen.According to the invention, a preferred embodiment has the feature that at least one part of the carrier is provided with a positive tapered profile, the hake of the profile: 102609. ΐ i. : With respect to the normal of the carrier, it is 1 ° to 25 °, in particular 5 ° to 15 ° A carrier provided with such a taped profile has the advantage that the memorial layer has a relatively large effective surface which is advantageous, for example, for many filtration applications.

5 De nfembraanlaag is bij voorkeur een siliciumcarbide of een diamantacfatige koolstof (DLC of SP3) laag, waardoor hogere mechanische belastingen mogelijk zijn dan bijvoorbeeld bij hst toepr ssen van een membraaalaag van siliciumnitride.The membrane layer is preferably a silicon carbide or a diamond-compatible carbon (DLC or SP3) layer, whereby higher mechanical loads are possible than, for example, when applying a membrane layer of silicon nitride.

Een ^ndere uitvoeringsvorm beeft als kenmerk dat de membraanlaag voorzien is van een cbenfisch inerte bij voorkeur hydrofiele coatinglaag, bijvoorbeeld een hydrofiele kunststof laag, 10 of eefr anorganische laag, zoals titaanoxide, Carbide of siliciumcarbide. Bij voorkeur is voorts de membraanlaag exi/of de coatinglaag electrisch geleidend, waardoor het mogelijk is tijdens de filtrajie en of de reiniging vervuiling tegen te gaan respectievelijk vervuiling te verwijderen.A further embodiment has the feature that the membrane layer is provided with a cbenfically inert, preferably hydrophilic coating layer, for example a hydrophilic plastic layer, or an inorganic layer, such as titanium oxide, carbide or silicon carbide. Furthermore, the membrane layer exi / or the coating layer is preferably electrically conductive, so that it is possible to prevent contamination or to remove contamination during the filtration and / or cleaning.

De djrager en de membraanlaag kunnen uit verschillende materialen zijn samengesteld, m 1S desgewenst nog voorzien worden van een tussenlaag, zoals bijvoorbeeld siliciumoxide, om de mechanische eigenschappen van de membraanlaag te verbeteren, dan wel om de membraanlaag tijderjs het etsen van de openingen in de drager te beschermen tegen bijvoorbeeld een reactief ione^plasma.The support and the membrane layer can be composed of different materials, if desired with an intermediate layer, such as, for example, silicon oxide, to improve the mechanical properties of the membrane layer, or to etch the membrane layer during the etching of the openings in the support. to protect against, for example, a reactive ionic plasma.

t 2° |t 2 ° |

De [uitvinding zal thans nader worden beschreven arm de band van enkele uitvo^migsvoorbeelden en de tekemng, waarin.The invention will now be described in more detail with reference to the band of some exemplary embodiments and the drawing, in which:

I Fig. 1 in dwarsdoorsnede een deel van een membraan volgens de uitvinding toont, j Fig. 2 in dwarsdoorsnede een deel van een membraan volgens een 25 j voorkeuruitvoeringsvonn van de uitvinding toont, en i Fig. 3 een bovenaanzicht van een membraan volgens een voorkeuruitveeringsvonn !«***··?- iFIG. 1 shows in cross-section a part of a membrane according to the invention, FIG. 2 shows in cross-section a part of a membrane according to a preferred embodiment of the invention, and FIG. 3 is a top view of a membrane according to a preferred embodiment!

De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend. Overeenkomstige delen hebben als regel dezelfde verwijzingscijfers.The figures are schematic and not drawn to scale. Corresponding parts generally have the same reference numerals.

30 j30 yrs

Figuur 1 toont schematisch in dwarsdoorsnede een deel van een membraan volgens de uitvinjding. Op beide zijden van een vlakke drager 11, in dit voorbeeld een gedoteerde monokristallijne silicium wafer <100 met dikte 500 pm, wordt een dunne laag thermisch silicivjmoxide 12 gegroeid met een dikte van 500 nm. Vervolgens wordt een aliciummtaide 35 laag 13 met een dikte van 1 pm aangebracht door middel van 'Chemical Vapour Deposition' op laag 12. Op de dunne laag 13 wordt met bekende technieken een etsmasker met een regelmatig meml raanpatroon aangebracht. In de dunne siliciumnitride laag 13 wordt dan het memt raanpatroon geëtst door middel van reactief ionetsen (RIE) met een CHFj/Oj mengsel waarb ij perforaties 14 worden gevormd tot op de siliciumoxidelaag 12. Vervolgens wordt aan 40 de andere zijde van de vlakke drager op analoge wijze grote ronde openingen 15 met een t j 1026097 3 ! j diamjeter van 100 tot 2S0 micron geëtst in de siliciumnitride laag 13 en thans ook in de siliciiimoxide laag 12. Vervolgens wordt met een ander reactief ionenplasma op basis van SF«/<pi openingeil in de siliciumdrager geetst met een snelheid van 5-20 micron per minuut Dit etspr^ces stopt nagenoeg zodra de etsgassen anisotrope openingen hebben gevormd tot op de 5 siliciiimoxide laag 12 aan de andere zijde van de silicium wafer. De openingen in het silicium : _ zijn bij voorkeur aangebracht met een negatieve tapering van 5° tot 15°. Tenslotte worden ook in dé siliciumoxidelaag 12 openingen aangebracht, bijvoorbeeld door middel van reactief ioneijetsen of door middel van een gebufferde waterstoffluoride (HF) oplossing. In plaats van siliciiimoxide kan bijvoorbeeld ook een zeer dunne titaniumoxide of chroomoxide of een 10 andefe geschikte oxide of nitride laag worden toegepast als etsstoplaag.Figure 1 shows diagrammatically in cross-section a part of a membrane according to the invention. On both sides of a flat support 11, in this example a doped monocrystalline silicon wafer <100 with a thickness of 500 µm, a thin layer of thermal silica 12 with a thickness of 500 nm is grown. Subsequently, an aluminum-matt layer 13 with a thickness of 1 µm is applied by means of 'Chemical Vapor Deposition' on layer 12. An etching mask with a regular memorial pattern is applied to the thin layer 13 by known techniques. In the thin silicon nitride layer 13, the membrane pattern is then etched by means of reactive ion etching (RIE) with a CHFj / Oj mixture in which perforations 14 are formed on the silicon oxide layer 12. Next, on the other side of the flat support, 40 analogously large round openings 15 with a tj 1026097 3! Diameter of 100 to 2S0 microns etched in the silicon nitride layer 13 and now also in the silicon oxide layer 12. Next, another reactive ion plasma based on SF 2 / <pi orifice level is etched into the silicon support at a speed of 5-20 microns. per minute This etching process stops practically as soon as the etching gases have formed anisotropic openings up to the silicon oxide layer 12 on the other side of the silicon wafer. The openings in the silicon are preferably provided with a negative tapering of 5 ° to 15 °. Finally, apertures are also provided in the silicon oxide layer 12, for example by means of reactive ion etching or by means of a buffered hydrogen fluoride (HF) solution. Instead of silica imoxide, it is also possible, for example, to use a very thin titanium oxide or chromium oxide or another suitable oxide or nitride layer as an etching stop layer.

j !j!

Figutjir 2 toont een dwarsdoorsnede van een voorkeuruitvoeringsvorm met een verhoogd memjnaanoppervlak. Hierbij is nadat het membraan volgens figuur 1 is vervaardigd, een isotnjpe etsbehandeling met een SFe plasma bij verlaagde temperatuur (-50 tot -150°C) 15 toegejpast waarbij door de gaten in de mpmbraanlaag silicium 21 van de drager is verwijderd met een diepte onder de membraanlaag van bijvoorbeeld 10-100 micron. Weliswaar zijn de aniso trope gaten in de siliciumdrager hierdoor ook in diameter toegenomen, maar hier kan by het π embraanontwerp rekening mee worden gehouden. Deze werkwijze kan bij voorkeur ook word :n uitgevoerd met een xenondifluoride gas (eventueel gepulseerd) bij verlaagde 20 temperatuur (-50 tot -150°C), teneinde een goede etsselectiviteit tussen siliciumnitride en silicl· im te waarborgen. Een andere werkwijze is om in plaats van gasvormige etsmengsels, een natte ets met een HF/HNO3 oplossing toe te passen. Het voordeel van deze voorl euruitvoeringsvormen is dat de afineting van ieder afzonderlijk membraanveld nu niet direci gerelateerd hoeft te zijn aan de grootte van de openingen in de siliciumdrager. Bovendien 25 heeft het toepassen van een isotrope etsstap verrassenderwijs geleid tot mechanisch sterkere membranen, mogelijk als gevolg van meer afgeronde en gladde structuren.Figure 2 shows a cross-section of a preferred embodiment with a raised memorial surface. After the membrane according to Figure 1 has been manufactured, an isotope-etching treatment with an SFe plasma at reduced temperature (-50 to -150 ° C) is applied, whereby silicon 21 has been removed from the support with a depth below the holes in the membrane layer. the membrane layer of, for example, 10-100 microns. It is true that the anisole holes in the silicon support have also increased in diameter because of this, but this can be taken into account by the π embrane design. This process can also preferably be carried out with a xenon difluoride gas (optionally pulsed) at reduced temperature (-50 to -150 ° C), in order to ensure a good etch selectivity between silicon nitride and silicon nitride. Another method is to use a wet etching with an HF / HNO3 solution instead of gaseous etching mixtures. The advantage of these preferred embodiments is that the dimension of each individual membrane field now need not be directly related to the size of the openings in the silicon support. Moreover, the use of an isotropic etching step has surprisingly led to mechanically stronger membranes, possibly as a result of more rounded and smooth structures.

Figuijr 3 toont een bovenaanzicht van een mechanisch sterk membraan met een verhoogd filtratjieoppervlak. De rechthoekige membraanvelden 30 zijn onderling verspringend 30 aang^bracht en hebben een afineting van bijvoorbeeld 250 bij 2500 micron. De ronde openihgen 31 in de drager hebben een diameter van 200 micron, terwijl de onderlinge afstand s 32 tuisen de openingen 31 minimaal 800 micron bedraagt, hetgeen de mechanische sterkte van de drager zeer ten goede komt i : 35 Voor! cross fiow en andere toepassingen worden de membranen veelal ingeklemd en ondersteund in een membraan houder, welke voorzien is van een aantal parallelle onderfeteuningsbalken. De verdeling, alsmede ook de grootte van de openingen in de drager van het membraan ten opzichte van genoemde ondersteuningsbalk kan desgewenst geoptimaliseerd worden zodat de mechanische stress verdeling van de drager m optimaal mogelijk wordt i s : ι % 5 j 4 • verdeeld. Desgewenst kan de drager ook voorzien worden van een zeer sterk en taai (bijv. sp3 carbpn) omhulsel om crack initiatie bij eventuele overbelasting tegen te gaan.Figure 3 shows a top view of a mechanically strong membrane with a raised filtration surface. The rectangular membrane fields 30 are arranged mutually staggered 30 and have a dimension of, for example, 250 by 2500 microns. The round openings 31 in the carrier have a diameter of 200 microns, while the mutual distance between the openings 31 is at least 800 microns, which greatly enhances the mechanical strength of the carrier. cross fiow and other applications, the membranes are often clamped and supported in a membrane holder, which is provided with a number of parallel under-support beams. The distribution, as well as the size of the openings in the support of the membrane relative to said support beam, can be optimized if desired, so that the mechanical stress distribution of the support can be optimally distributed. If desired, the carrier can also be provided with a very strong and tough (e.g. sp3 carbpn) sheath to prevent crack initiation in the event of overloading.

Het i zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt wordt door de gegeven 5 mtvcjeringsvooibeelden, maar dat voor de vakman binnen het kader van de uitvinding vele variajües mogelijk zijn. Zo kan bijvoorbeeld het materiaal van de membraanlaag of de drags? anorganisch, glasachtig, keramisch, een polymeer, een halfgeleider, een metaal of legering zgn. Zeer [veel materialen zijn te etsen met behulp van reactieve ionen. Het patroon in d© memjbraanlaag behoeft niet uitsluitend via een masker te worden verkregen, maar kan gezien d© 10 regeljnatige aard ook direct met behulp van een interferentie patroon of met behulp van @m gemoduleerde laserstraal worden aangebracht Ook is de uitvinding niet beperkt tot het gebruik van (jiptische lithografie maar zijn andere lithografische technieken met nog hogere resoluties (subijücron), zoals Έΐεοΐτοη Beam' en %-Ray" eveneens geschikt Ook de volgorde vass processtappen kunnen soms anders worden gekozen, bijvoorbeeld de openingen in de drager 15 kunn&n al worden aangebracht voordat de dunne laag wordt voormen van perforaties. De uitvinding is niet beperkt tot het maken van membraanlagen met een enkel type perforaties, een enkelje membraanlaag kan bijvoorbeeld ook voorzien worden van perforaties met een verschillende diameter en/of met een verschillende voran, bijvoorbeeld rechthoekige veeü^oekige, ronde en/of ovale perforaties naast en/of door elkaar, met het voordeel dat een 20 hoge: e open oppervlakte porositeit wordt verkregen (hogere flux) en/of dat de filtratie separatie karaii teristiek wordt verbeterd. In het laatste geval heeft dit een groot voordeel in de scheiding van (eformeerbare en niet deformeerbare deeltjes, waarbij bijvoorbeeld de deeltjes ongeveer van gelijke grootte zijn. De uitvinding is evenmin bepakt tot een drager met één memnaanlaag, zonder bezwaar kan een drager voorzien worden van meer dan een 25 mem naanlaag door het gebruik van ten minste één 'sacrificial layer1. Een bijzondere uitvoeringsvorm heeft het kenmerk dat zowel de onder als de bovenzijde van de drager voorben zijn van een membraanlaag, en waarbij de openingen in de drager zyn aangebracht met (en droog ets proces (plasma etsen) uitgevoerd via de al aanwezige gaten in een of twee membraan lagen. Afhankelijk van de toepassing, bijvoorbeeld dead-end filtratie, membraan 30 emul&ficatie of membraan atomisatie, biedt deze configuratie het voordeel dat ongewenste ophoping van deeltjes in de openingen van de drager hiermee voorkomen kan worden. De ore membraanlaag kan hiermee als een voorfilter werken voor de andere membraanlaag die een anderb functionaliteit heeft Een dergelijke configuratie is ook relatief eenvoudig te reinigen door pet toepassen van een cross flow aan beide membraan zijden. Relatief dun dragermateriaal 35 met ejen dikte tüssen 10 en 100 micron kan voor relatief kleine chips met een afmeting van kleiner dan bijvoorbeeld 5 bij 5 mm met voordeel worden toegepast, aangezien de benodigde plasnja etstijden dan relatief kort zijn. Een membraanlaag kan ook voorden worden van een elektrisch geleidende laag bestemd voor electrowetting van het oppervlak met het voordeel van een vérbeterd anti-fouling gedrag.It will be clear that the invention is not limited by the given exemplary embodiments, but that many variants are possible for those skilled in the art within the scope of the invention. For example, the material of the membrane layer or the drags can inorganic, glassy, ceramic, a polymer, a semiconductor, a metal or an alloy. Very [many materials can be etched using reactive ions. The pattern in the memory layer need not only be obtained via a mask, but can also be applied directly with the aid of an interference pattern or with the aid of a modulated laser beam due to its regular nature. The invention is also not limited to use of (lithographic lithography but other lithographic techniques with even higher resolutions (subijücron), such as eamεοΐτοη Beam 'and% -Ray "are also suitable Also the order of process steps can sometimes be chosen differently, for example the openings in the carrier can already be selected The invention is not limited to making membrane layers with a single type of perforations, for example, a single membrane layer can also be provided with perforations of a different diameter and / or with a different shape, for example rectangular bony, round and / or oval perforations next to and / or interchangeably, with the advantage that a high open surface porosity is obtained (higher flux) and / or that the filtration separation characteristics are improved. In the latter case, this has a great advantage in the separation of (conformable and non-deformable particles, wherein, for example, the particles are of approximately the same size. The invention is also not packaged into a support with one memo layer, without objection a support can be provided with more than one memo layer by using at least one sacrificial layer 1. A special embodiment is characterized in that both the bottom and the top of the carrier are fronts of a membrane layer, and wherein the openings in the carrier are provided with ( and dry etching process (plasma etching) carried out through the holes already present in one or two membrane layers.Depending on the application, for example dead-end filtration, membrane emulsification or membrane atomization, this configuration offers the advantage that unwanted accumulation of particles in the openings of the carrier can hereby be prevented and the membrane layer can thus act as a pre-filter for the carrier other membrane layer that has a different functionality Such a configuration is also relatively easy to clean by applying a cross flow on both membrane sides. Relatively thin carrier material 35 with a thickness between 10 and 100 microns can be used advantageously for relatively small chips with a size smaller than, for example, 5 by 5 mm, since the required plasma times are then relatively short. A membrane layer can also be used as an electrically conductive layer intended for electrowetting the surface with the advantage of an improved anti-fouling behavior.

i s i 10260971026097

Claims (2)

1. Membraan, volgens conclusie 1,2,3 of 4, met het kenmerk dat de membraanlaag een si liciumcarbide of een diamantachtige koolstof (DLQ laag omvat. 20Membrane according to claim 1,2,3 or 4, characterized in that the membrane layer comprises a silicon carbide or a diamond-like carbon (DLQ layer.) 6 Membraan, volgens conclusie 1,2,3,4 of S, met het kenmerk dat de membraanlaag voorzien is van een chemisch inerte bij voorkeur hydrofiele coatinglaag, bijvoorbeeld een hydrofiele kunststof laag, of een anorganische laag, zoals titaanoxide of siMchlmcarbide. i 25 | i i 7 Membraan, volgens conclusie 1,2,3,4,5 of 6, met het kenmerk dat een isotoop© etsbe^aadeling wordt toegepast waarbij door de gaten in de membraanlaag silicium van de drager is verwijderd met een diepte onder de membraanlaag van bijvoorbeeld 50-100 misrajE. 1®2609? * ; 8 Membraan, volgens conclusie 1,2,3,4,5,6 of 7, met het -kenmerk dat een isotrope o etsbejhandeling wordt toegepast waarbij door de gaten in de membraanlaag silicium van de drager is verwijderd met een diepte onder de membraanlaag van bijvoorbeeld 50-100 micrtya. : 5 ; 9 Membraan volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de membraanlaag is voorzien van gaten met een verschillende dismete en/of met een verschillende vorm, bijvoorbeeld recbhoekige, veelhoekige, ronde en/of ovale gaten naast ! en/ofj door elkaar. io i i 10 Membraan volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de membraanlaag is voorzien van een elektrisch geleidende laag bestemd voor electsowetting van Ijst membraanoppervlak. ; : 15 <11 Membraan volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat zowel ! de onjder als de bovenzijde van de drager voorzien zijn van een membraanlaag, en waarbij ί de o^eningen in de drager zijn aangebracht met een droog ets proces (plasma etsen) uitgef oerd via de al aanwezige gaten in een of twee membraan lagen. i 20 j 12 Membraan, volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de openikgen in de drager zijn aangebracht met een xenondifiuoride gas (eventueel gepulseerd) bij verlaagde temperatuur (-50 tot =150°C). i j i ! > t ! i ! 1026087Membrane according to claim 1,2,3,4 or S, characterized in that the membrane layer is provided with a chemically inert, preferably hydrophilic coating layer, for example a hydrophilic plastic layer, or an inorganic layer, such as titanium oxide or silicon carbide. 25 | Membrane according to claim 1,2,3,4,5 or 6, characterized in that an isotope etching treatment is used in which silicon is removed from the support through the holes in the membrane layer with a depth below the membrane layer of for example 50-100 misrajE. 1®2609? *; Membrane according to claim 1,2,3,4,5,6 or 7, characterized in that an isotropic etching treatment is used in which silicon is removed from the support through the holes in the membrane layer and has a depth below the membrane layer of for example 50-100 micrtya. : 5; Membrane according to any one of the preceding claims, characterized in that the membrane layer is provided with holes with a different dismete and / or with a different shape, for example recircular, polygonal, round and / or oval holes in addition to this. and / or j together. Membrane according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane layer is provided with an electrically conductive layer intended for electro-wetting of Ijst membrane surface. ; A membrane according to any one of the preceding claims, characterized in that both! the base and top of the support are provided with a membrane layer, and wherein the openings are arranged in the support with a dry etching process (plasma etching) performed via the holes already present in one or two membrane layers. A membrane as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the open holes are arranged in the carrier with a xenon dihydrogenide gas (optionally pulsed) at reduced temperature (-50 to = 150 ° C). i j i! > t! i! 1026087
NL1026097A 2004-05-03 2004-05-03 Membrane, as well as a method for manufacturing such a membrane. NL1026097C2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1026097A NL1026097C2 (en) 2004-05-03 2004-05-03 Membrane, as well as a method for manufacturing such a membrane.
PCT/NL2005/000331 WO2005105276A2 (en) 2004-05-03 2005-04-29 Device with a membrane on a carrier, as well as a method for manufacturing such a membrane
CA 2565454 CA2565454A1 (en) 2004-05-03 2005-04-29 Device with a membrane on a carrier, as well as a method for manufacturing such a membrane
EP20050740676 EP1748836A2 (en) 2004-05-03 2005-04-29 Device with a membrane on a carrier, as well as a method for manufacturing such a membrane
US11/579,396 US20080248182A1 (en) 2004-05-03 2005-04-29 Device with a Membrane on a Carrier, as Well as a Method for Manufacturing Such a Membrane
JP2007511302A JP2007536071A (en) 2004-05-03 2005-04-29 Device having a membrane on a carrier and method for producing such a membrane
CNA2005800215197A CN1976746A (en) 2004-05-03 2005-04-29 Device with a membrane on a carrier, as well as a method for manufacturing such a membrane

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1026097A NL1026097C2 (en) 2004-05-03 2004-05-03 Membrane, as well as a method for manufacturing such a membrane.
NL1026097 2004-05-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1026097C2 true NL1026097C2 (en) 2005-11-07

Family

ID=34973861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1026097A NL1026097C2 (en) 2004-05-03 2004-05-03 Membrane, as well as a method for manufacturing such a membrane.

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN1976746A (en)
NL (1) NL1026097C2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009022913A1 (en) 2009-05-27 2010-12-09 Eads Deutschland Gmbh Membrane with means for condition monitoring
NL1038359C2 (en) * 2010-03-31 2012-06-27 Aquamarijn Res B V Device and method for separation of circulating tumor cells.
KR20110136583A (en) * 2010-06-15 2011-12-21 삼성엘이디 주식회사 Susceptor and chemical vapor deposition apparatus comprising the same
CN108144460A (en) * 2016-12-05 2018-06-12 中国科学院大连化学物理研究所 The preparation method and applications of palladium-ceramics-palladium two-layer compound membrane material

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9301971A (en) * 1993-11-12 1995-06-01 Cornelis Johannes Maria Van Ri Microfiltration membrane, and method for fabricating such a membrane
US5753014A (en) * 1993-11-12 1998-05-19 Van Rijn; Cornelis Johannes Maria Membrane filter and a method of manufacturing the same as well as a membrane
WO2002018058A1 (en) * 2000-08-28 2002-03-07 Aquamarijn Holding Bv Nozzle device and nozzle for atomisation and/or filtration and methods for using the same
JP2002168998A (en) * 2000-12-04 2002-06-14 Nikon Corp Method of manufacturing metal membrane, and metal filter
US20020127760A1 (en) * 2000-08-02 2002-09-12 Jer-Liang Yeh Method and apparatus for micro electro-mechanical systems and their manufacture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9301971A (en) * 1993-11-12 1995-06-01 Cornelis Johannes Maria Van Ri Microfiltration membrane, and method for fabricating such a membrane
US5753014A (en) * 1993-11-12 1998-05-19 Van Rijn; Cornelis Johannes Maria Membrane filter and a method of manufacturing the same as well as a membrane
US20020127760A1 (en) * 2000-08-02 2002-09-12 Jer-Liang Yeh Method and apparatus for micro electro-mechanical systems and their manufacture
WO2002018058A1 (en) * 2000-08-28 2002-03-07 Aquamarijn Holding Bv Nozzle device and nozzle for atomisation and/or filtration and methods for using the same
JP2002168998A (en) * 2000-12-04 2002-06-14 Nikon Corp Method of manufacturing metal membrane, and metal filter

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 200272, Derwent World Patents Index; Class L03, AN 2002-669387, XP002301940 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 10 10 October 2002 (2002-10-10) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1976746A (en) 2007-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8431034B2 (en) Manufacturing of nanopores
US6582985B2 (en) SOI/glass process for forming thin silicon micromachined structures
US5753014A (en) Membrane filter and a method of manufacturing the same as well as a membrane
US10391219B2 (en) Nanoporous silicon nitride membranes, and methods for making and using such membranes
EP1098837A1 (en) Silicon micro-machined projection with duct
US20130072808A1 (en) Structured probes for neural applications
US10668436B2 (en) Methods for creating fluidic cavities by transmembrane etching through porous membranes and structures made thereby and uses of such structures
US20230037149A1 (en) Shaving device
NL1026097C2 (en) Membrane, as well as a method for manufacturing such a membrane.
US9359195B2 (en) Method of forming a nano-structure
US20100147762A1 (en) Membrane assemblies and methods of making and using the same
US20020078576A1 (en) Micromachined surgical scalpel
EP3676426A1 (en) Single crystalline diamond part production method for stand alone single crystalline mechanical and optical component production
US6808956B2 (en) Thin micromachined structures
Agarwal et al. Fabrication of vertical mirrors using plasma etch and KOH: IPA polishing
EP4135949B1 (en) Cutting blade with a concave bevel and hair removal device
Trifonov et al. Tuning the shape of macroporous silicon
US20060037932A1 (en) Method and micromechanical component
FR2997693B1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING MICROMECHANICAL COMPONENT AND COMPONENT OBTAINED
EP1241703B1 (en) Method for masking silicon during anisotropic wet etching
EP4079473A1 (en) Cutting element and hair removal device
EP4079474A1 (en) Skin treatment sheet and skin treatment device
Grigoras et al. Formation of nanoporous glass layer
EP2570152B1 (en) Structured probes for neural applications
EP3706157A1 (en) Wet etch patterning of an aluminum nitride film

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20150601