WO2012128235A1 - 濾過用フィルター及びその製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a filter for filtration and a method for producing the same.
  • filters When purifying fresh water by removing pollutants and impurities from sewage treatment plant sewage treatment plant sewage, etc., or filtering fresh water by removing salt from seawater Many filters are used.
  • a filter for filtration one made of a polymer material, for example, a reverse osmosis membrane using a polymer membrane of methyl acetate is known.
  • a reverse osmosis membrane has innumerable through holes with a diameter of several nanometers, and when water is passed through the reverse osmosis membrane by applying pressure to sewage or seawater, one water molecule of about 0.38 nm passes through the through hole.
  • a reverse osmosis membrane isolate separates a water molecule, a pollutant, and salt content, and refine
  • a reverse osmosis membrane since a reverse osmosis membrane has a polymer membrane as a main component, its strength is low, and there is a problem that if a pressure (primary side pressure) applied to sewage or seawater is increased in order to improve purification efficiency, it is broken. .
  • the zeolite in the filter for filtration using the above zeolite, although the zeolite certainly has a diameter of several tens of nanometers, there is more gap between the zeolite cells, so that a constant opening diameter can be obtained. Therefore, there is a problem that high filtration accuracy cannot be obtained. In addition, there is a problem that it cannot be used repeatedly because it is difficult to regenerate when clogged.
  • An object of the present invention is to provide a filter for filtration that can provide a stable opening during filtration, and that can be easily regenerated and used repeatedly when clogged, and a method for producing the same.
  • a substrate laminate in which a large number of substrates having through holes penetrating the front and back are laminated, and a distance between the substrates in the substrate laminate is defined.
  • a second spacing member having a larger coefficient of thermal expansion than that of the first spacing member, and at least the first spacing member between the substrates at normal temperature.
  • the heating interval is defined by the second spacing member that is thermally expanded, and a filtration surface that captures the target component contained in the liquid to be treated is formed in the gap between the substrates.
  • a filtration filter is provided.
  • the substrate includes a thick plate portion and a thin plate portion, and a plurality of the first interval holding members are arranged with a space between the thick plate portions, and the second It is preferable that a plurality of spacing members are arranged with a space between the thin plate portions, and the length of the second spacing members is longer than the length of the first spacing members.
  • the thick plate portion forms an outer peripheral portion of the substrate
  • the thin plate portion forms a central portion of the substrate surrounded by the thick plate portion
  • a central portion of the thin plate portion It is preferable that the through-hole is provided in.
  • the thick plate portion is annularly disposed on the surface of the substrate such that the total length of the thick plate portion is longer than the length of the outer peripheral portion of the substrate, and the thin plate portion Is preferably surrounded by the thick plate portion and has a central portion of the substrate, and the through hole is provided in the central portion of the substrate.
  • the thick plate portion is disposed on the substrate surface as a loop shape in which respective end portions of two rows of zigzag line portions are connected.
  • the through hole communicates with a through hole of another substrate in the substrate laminate to form a flow path for the liquid to be processed or the filtrate.
  • the substrate is preferably made of any of silicon, glass, ceramics, metals, silicon compounds including silicon carbide, resins including polyimide, and carbon.
  • the substrate laminate is integrated by a fastening member that allows thermal expansion of the second spacing member.
  • a countersunk part is formed in the center part of the substrate to form a periphery of the substrate, and the board is surrounded by the thick plate part.
  • a counterbore step for forming a thin plate portion, a through-hole forming step for forming a through-hole penetrating the front and back of the substrate in the central portion of the thin plate portion, and a first interval holding at a predetermined height on the thick plate portion A first interval holding member forming step for forming a plurality of members at a predetermined interval; and a plurality of second interval holding members having a thermal expansion coefficient larger than that of the first interval holding member in the thin plate portion of the substrate.
  • Manufacturing a filter for filtration comprising: a second interval holding member forming step for forming a plurality of substrates at predetermined intervals; and a laminating step for laminating a plurality of the substrates via at least the first interval holding member.
  • the counterbore step preferably forms the counterbore portion by plasma etching using plasma.
  • the counterbore step preferably forms the counterbore portion by a chemical mechanical polishing (CMP) method.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the first spacing member forming step forms the first spacing member on the thick plate portion by a film forming method using a mask material.
  • the first spacing member forming step is a step of forming a first spacing member made of photoresist on the thick plate portion by a coating method using a mask material. Preferably there is.
  • a surface roughness (Ra) of the thick plate portion of the substrate is 1/10 or less of a gap between the thick plate portions.
  • the substrate is any one of a silicon plate, a glass plate, a ceramic plate, a metal plate, a silicon compound plate including silicon carbide, a resin plate including polyimide, and a carbon plate. It is preferable to use it.
  • a masking step for forming an annular masking material along the outer periphery of the substrate surface, and etching the substrate on which the annular masking material is formed.
  • a first etching step for forming a thin plate portion surrounded by a projection corresponding to the annular masking material, and after the first etching step, a part of the masking material on the projection is peeled off Thick plate at the first masking material peeling step and the convex portion other than the portion where the masking material remaining after the first masking material peeling step is applied by etching the substrate after the first masking material peeling step
  • a second etch that forms a gap holding portion protruding from the thick plate portion at the convex portion of the portion where the remaining masking material is applied A through hole forming step of forming a through hole penetrating the substrate in the center portion of the thin plate portion surrounded by the thick plate portion, and the thin plate portion of the substrate in which the
  • the substrate is any one of a silicon plate, a glass plate, a ceramic plate, a metal plate, a silicon compound plate including silicon carbide, a resin plate including polyimide, and a carbon plate. It is preferable to use it.
  • the interval between the substrates is stably defined by at least the first interval holding member at normal temperature, and the interval between the substrates can be widened by thermally expanding the second interval holding member during reproduction. Therefore, a stable opening can be obtained at the time of filtration, and it can be easily regenerated and used repeatedly when clogged.
  • FIG. 1 is a perspective view of a filter for filtration according to the first embodiment of the present invention.
  • this filter 10 for filtration is comprised as a cylindrical board
  • the liquid A to be treated flows into the filtration filter 10 through the gap between the substrates 11 on the outer peripheral surface of the cylindrical filtration filter 10, flows toward the central axis, and is a flow path formed along the central axis. 17 flows, for example, as an upward flow and is recovered as a filtrate.
  • the outer peripheral surface of the filter 10 for filtration becomes a filtration surface, and the contaminant which is the target component for filtration is captured in the gap between the substrates 11 on the outer peripheral surface.
  • FIGS. 2A to 2F are process diagrams showing a method for manufacturing a filter for filtration according to the first embodiment.
  • the filter 10 for filtration is manufactured as follows.
  • a substrate 11 as a constituent material is prepared (FIG. 2A).
  • the substrate 11 is, for example, a silicon substrate having a smooth surface. In the case of a circle, the substrate 11 has a disk shape with a diameter of 5 to 450 mm. In the case of a rectangle, the substrate 11 has a rectangular plate shape with a side of about 5 mm to 450 mm. Is, for example, 0.8 to 1.2 mm.
  • the surface roughness (Ra) of the silicon substrate is 1/10 or less of a gap between thick plate portions to be described later of the substrate 11, for example, about 0.1 nm.
  • a glass plate, a ceramic plate, and a metal plate are preferably used.
  • the substrate 11 may be a rectangular plate or a hexagonal plate in addition to a circular plate. In this case, the filter 10 for filtration becomes a square pillar body or a hexagonal pillar body.
  • a counterbore is formed at the center of the surface of the substrate 11 (FIG. 2B).
  • a semiconductor manufacturing technique is preferably used, that is, the substrate 11 is accommodated and supported in, for example, a processing chamber of a plasma etching apparatus, and a portion other than the spot facing is covered with a mask material.
  • the surface of the substrate 11 has a counterbore 18 having a width of 0.1 to 10 mm and a depth of 0.1 to 0.6 mm on the surface of the substrate 11.
  • the bank of the outer peripheral portion is formed by leaving the portion covered with the mask material without being etched.
  • a thick plate portion 12 constituted by a superior outer peripheral portion and a thin plate portion 13 surrounded by the thick plate portion 12 are formed on the substrate 11 (see FIG. 3 described later).
  • a through hole 14 penetrating the substrate 11 from the front and back is formed at the center of the thin plate portion 13 forming the bottom portion of the spot facing portion 18 (FIG. 2C).
  • the plasma etching technique is also preferably used for the through hole 14.
  • the through-hole 14 communicates with a through-hole of another substrate to form a flow path 17 for the liquid to be processed or the filtrate of the filter 10 for filtration.
  • the diameter of the through hole 14 is, for example, 1 to 100 mm.
  • a stopper as a first spacing member that defines the spacing between the substrates 11 is formed on the thick plate portion 12 (FIG. 2D).
  • a mask material made of polyimide, for example, having a diameter and a number of openings corresponding to the cylindrical stopper 15 is placed on the thick plate portion 12 of the substrate 11, and platinum, for example, is formed by chemical vapor deposition (CVD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • Pt is deposited to form cylindrical stoppers 15 having a diameter of 0.1 to 10 mm and a height of 10 to 20 nm, for example, at intervals of 1 to 100 mm.
  • Adjustment of the height of the stopper 15 may be controlled by the deposition time, or may be monitored by providing a sensor for detecting the thickness, or the height may be adjusted by etching back after depositing an appropriate thickness. May be.
  • eight stoppers 15 are formed at equal intervals on the thick plate portion 12 constituting the outer peripheral portion of the substrate 11.
  • a resin such as polyimide, ceramics, glass, silicon, SiC, or the like is suitably applied.
  • the stopper 15 is formed by a physical method.
  • the shape, number and interval of the stoppers 15 are not particularly limited. Although the case where the stopper 15 is cylindrical has been described in the present embodiment, it may be a prism or any other shape. The shape, number and interval of the stoppers 15 can be changed by exchanging the mask material.
  • a large number of the substrates 11 on which the stoppers 15 are formed are stacked through the second spacing member.
  • eight pillars 16 as second spacing members are arranged at equal intervals of 1 to 100 mm, for example, along the outer peripheral direction of the thin plate portion 13 of the substrate 11 (FIG. 2E).
  • the pillar 16 is separately formed by a known method.
  • the number and interval of the pillars 16 are not particularly limited, and may be any number and interval that can accurately define the interval between adjacent substrates 11 when heated by thermal expansion.
  • the pillar 16 is a cylindrical body made of a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the stopper 15, for example, aluminum.
  • the pillar 16 is disposed on the thin plate portion 13, its upper end surface is flush with the upper end surface of the stopper 15 at room temperature. Is adjusted to the height to form. That is, the height of the pillar 16 is obtained by adding the height of the stopper 15 to the depth of the counterbore portion 18.
  • the material of the pillar 16 other than aluminum, for example, gold (Au), zinc, aluminum, silver, chromium, tin, iron, copper, lead, nickel, aluminum bronze, brass, duralumin, stainless steel, etc. are suitably applied.
  • Au gold
  • zinc, aluminum, silver, chromium, tin, iron, copper, lead, nickel, aluminum bronze, brass, duralumin, stainless steel, etc. are suitably applied.
  • photoresist, polyester, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, and polycarbonate are also applicable. Since these have a relatively large coefficient of thermal expansion, the expansion allowance when heated is long, and accordingly, the gap between the substrates 11 during heating can be widened.
  • the same material as the stopper 15 is used as the material of the pillar 16, it is possible to widen the gap between the base materials 11 during heating because of the difference in the extension allowance due to the difference in the overall length of each.
  • the same material can be used for the pillar 16 and the stopper 15.
  • a plurality of substrates 11 on which pillars 16 are arranged are sequentially laminated to form a filter 10 for filtration as a substrate laminate (FIG. 2F).
  • an adhesive may be applied to a necessary portion such as the stopper 15 as necessary. It is preferable that the adhesive is elastic so as to allow thermal expansion of the pillar 16 so that the gap between the substrates 11 is widened when heated, and in particular, it can be expanded and contracted.
  • the method of providing the spot facing portion 18, the method of forming the stopper 15, the method of forming the through-hole 14, etc. are not particularly limited, and a predetermined surface roughness is applied to the substrate having the required surface roughness. Any method may be used as long as the spot facing portion 18 can be formed, or the stopper 15 having a predetermined height can be formed at a predetermined position.
  • plasma etching, CMP (chemical mechanical polishing), or the like is used.
  • the stopper 15 can be formed by CVD, ALD, sputtering, plasma etching, or any combination thereof.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the filter for filtration according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a plan view of a substrate that is a constituent member of the filter for filtration.
  • the substrate 11 includes a thick plate portion 12, a plurality of stoppers 15 provided on the thick plate portion 12, and a plurality of thin plate portions 13 provided with a through hole 14 in the center. A large number of layers are stacked via the pillars 16 to form the filter 10 for filtration.
  • the lowermost substrate 11 forming the bottom of the filter 10 for filtration one having no through hole 14 is applied, and as the uppermost substrate 11 forming the lid portion of the filter 10 for filtering, the counterbore 18 A substrate 11 having no is applied.
  • the substrate 11 has a thick plate portion 12 that forms the periphery thereof, and a central thin plate portion 13 surrounded by the thick plate portion 12.
  • a stopper 15 is provided.
  • the height of the stopper 15 defines the distance between the substrates 11 and defines the opening width at the time of filtration at normal temperature, that is, normal temperature processing.
  • the outer peripheral surface of the filter for filtration 10 becomes a filtration surface, and contaminants such as bacteria are captured by the gaps between the substrates 11 on the outer peripheral surface, and are surrounded by the adjacent substrates 11 and the adjacent stoppers 15.
  • the space portion becomes a flow path of the liquid to be processed.
  • the stopper 15 is made of a material that is relatively stable against heat change and has a small coefficient of thermal expansion
  • the pillar 16 is made of a material that is relatively sensitive to heat change and has a large coefficient of thermal expansion. It is configured.
  • the thermal expansion coefficient of platinum suitably used as the material of the stopper 15 is 9 ( ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.)
  • the thermal expansion coefficient of metallic aluminum suitably used as the material of the pillar 16 is 23 ( ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.).
  • the upper end surface of the stopper 15 and the upper end surface of the pillar 16 at the normal temperature are on the same plane, and the interval between the base materials 11 at the normal temperature is stably defined by the stopper 15 and the pillar 16. In this specification, normal temperature is 25 ° C. ⁇ 15 ° C., and is 25 ° C. unless otherwise specified.
  • the filtration process using the filter 10 for filtration is normally performed at normal temperature.
  • the liquid A to be treated containing contaminants such as various bacteria flows from the gaps between the substrates 11 on the outer peripheral surface of the cylindrical filter 10 and flows toward the central axis.
  • the flow path 17 formed by communicating 14 is circulated and discharged as an upward flow, for example.
  • the height of the stopper 15, that is, the opening width is 10 nm, germs and the like having an outer diameter larger than 10 nm contained in the liquid to be processed A are captured in the gaps between the substrates 11.
  • the filtration process at normal temperature is continued for a predetermined time, and the filtration filter 10 is regenerated when solid matter such as bacteria accumulates in the gaps between the substrates 11 on the outer peripheral surface of the cylindrical body, which is the filtration surface, and the filtration speed becomes slow. .
  • the regeneration of the filter 10 is performed as follows.
  • the supply of the liquid A to be treated is stopped, and 75 ° C. backwash water, for example, is circulated in the direction opposite to that during the filtration treatment from the flow path 17 along the central axis of the substrate laminate.
  • backwash water for example, a part of the treatment liquid recovered as a filtrate is used.
  • the stopper 15 disposed between the thick plate portions 12 of the substrate 11 does not expand so much because the coefficient of thermal expansion is small.
  • the pillars 16 disposed between the thin plate portions 13 have a large coefficient of thermal expansion and thus thermally expand.
  • the extension allowance is large, and thereby the space
  • the thickness of the thick plate portion 12 of the substrate 11 is 1 mm
  • the thickness of the thin plate portion 13 is 0.4 mm
  • the height of the stopper 15 made of platinum at normal temperature that is, the gap between the thick plate portions 12 is 10 nm
  • the metal at normal temperature When the height of the pillar 16 made of aluminum is 0.6 mm (more precisely, 0.6 mm + 10 nm) and the temperature of the backwash water is 75 ° C., the extension allowance of the pillar 16 on the substrate 11 at the time of backwashing is obtained as follows. become.
  • the height of the pillar 16 when backwashed with backwash water at 75 ° C. is 690 nm longer than the height at normal temperature, and thereby the space between the thick plate portions 12 of the adjacent substrates 11 is expanded. Compared to 10 nm at room temperature, it spreads greatly. Therefore, contaminants such as germs trapped in the gaps between the thick plate portions 12 of the substrate 11 are easily detached.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of the filter 10 for filtration in which the interval between the thick plate portions 12 of the substrate 11 is widened.
  • the pillars 16 are thermally expanded, whereby the distance between the thick plate portions 12 of the substrate 11 is widened. Therefore, regeneration by backwashing becomes easy.
  • the cleaning water can be washed by flowing in the forward direction instead of the reverse direction. Also in this case, the miscellaneous bacteria trapped in the gap are released from the widened gap and washed with washing water.
  • it is preferable to flow in the reverse direction as described above when washing water can flow in the reverse direction, but if it is difficult to flow in the reverse direction due to the convenience of the system, As described above, the washing water may flow in the forward direction.
  • the gap between the thick plate portions 12 of the substrate 11 is mainly set to 10 nm, for example, by the stopper 15 during the filtration treatment at room temperature, and the substrate 16 is heated by the pillar 16 using heated water during the regeneration. Since the distance between the thick plate portions 12 can be increased to about 700 nm, a stable opening can be obtained during the filtration treatment, and during the regeneration, the trapped material can be separated and easily regenerated by widening the opening.
  • the outer peripheral surface of the cylindrical body becomes a filtration surface, and the filtration area can be increased, so that the processing capability is improved.
  • semiconductor manufacturing technology can be applied as a processing method for the substrate 11 and the like, it is possible to manufacture a precise filter for filtration using a constituent material with high dimensional accuracy.
  • the length of the pillar 16 is obtained by adding the height of the stopper 15 to the depth of the counterbore 18, thereby defining the distance between the substrates 11 at the normal temperature by the stopper 15 and the pillar 16.
  • the length of the pillar 16 is slightly shorter than that of the depth of the counterbore 18 plus the height of the stopper 15, whereby the distance between the substrates 11 at room temperature is reduced.
  • the distance between the substrates 11 during heating may be defined by the thermally expanded pillars 16.
  • the number of stacked base materials 11 is not particularly limited, and is adjusted according to the required filtration processing capacity. For example, several cylindrical filters stacked in units of 100 sheets are used. Or dozens can be connected in series. As a result, a filter for filtration having a high throughput can be realized.
  • the filter for filtration which concerns on this Embodiment is not specifically limited, It applies suitably as a filter for the purification of tap water in a water purification plant.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a water purification plant to which the filter for filtration according to the present embodiment is applied.
  • the water purification plant 20 includes, for example, a water intake 21 for taking in river water from a river, a coagulation sedimentation basin 22 for removing solids contained in the fetched river water, and a downstream of the coagulation sedimentation basin 22. It is mainly composed of a rapid filtration basin 23, an ozone contact basin 24, an activated carbon adsorption basin 25, a chlorine-mixing basin 26 and a water purification basin 27 which are sequentially provided.
  • the river water taken in from the water intake 21 first flows into a sedimentation basin (not shown) called a sedimentation basin, and solids such as sand are settled and separated, and then sent to the coagulation sedimentation basin 22.
  • a flocculant is added to the water flowing into the coagulation sedimentation basin 22, and solids such as plankton are coagulated to settle and separate, and only the supernatant water is sent to the rapid filtration basin 23 in the downstream.
  • the water that has flowed into the rapid filtration basin 23 passes through a filtration layer filled with fine sand, for example, and is removed from the finer solid matter, and then sent to the downstream ozone contact basin 24.
  • the water that has flowed into the ozone contact basin 24 comes into contact with ozone and decomposes substances that cause turbidity and odor, and then flows into the activated carbon adsorption pond 25 that is downstream.
  • the water flowing into the activated carbon adsorption pond 25 is adsorbed and removed by the minute substances that could not be sufficiently removed by ozone, and then flows into the downstream chlorine mixing pond 26 where a predetermined amount of chlorine is mixed. Disinfected.
  • the water sterilized with chlorine is stored in the water purification pond 27 as drinking tap water, and is supplied to ordinary households as needed.
  • the filter 10 for filtration is applied as an alternative facility for the ozone contact pond 24 and the activated carbon adsorption pond 25, for example.
  • the water flowing out from the rapid filtration pond 23 flows into the filtration filter 10 as the liquid A to be treated, and separates and purifies contaminants such as bacteria of 10 nm or more that could not be removed by the rapid filtration pond 23. Is done.
  • the liquid A to be treated at room temperature flows into the filtration filter 10 from the gap between the substrates 11 of the filtration surface formed on the outer circumferential surface of the filtration filter 10 and flows toward the central axis. Through the flow path 17 formed along the axis, it is recovered as the processing liquid B (see FIG. 1) and flows into the downstream chlorine-mixing basin 26.
  • the filtrate of the filtration filter 10 that has flowed into the chlorine-mixing pond 26 is stored in the water purification pond 27 after a predetermined amount of chlorine is added and sterilized.
  • contaminants such as germs are captured and separated on the filtration surface, which is the outer peripheral surface of the filtration filter 10.
  • the distance between the thick plate portions 12 of the substrate 11 defined by the stopper 15 is, for example, 10 nm, and contaminants larger than that, for example, germs such as influenza virus, are reliably collected on the filtration surface.
  • the filtering filter 10 is regenerated. That is, in the filtration filter 10 in which clogging has occurred, the supply of the outlet liquid of the rapid filtration pond 23 as the liquid to be treated A is stopped, and for example, backwash water is used from the direction opposite to the flow direction of the liquid A to be treated. Circulate.
  • backwash water for example, water flowing into the chlorine-mixing pond 26 that is the filtrate of the filter 10 for filtration is used. At this time, the temperature of the backwash water is heated to, for example, 70 to 80 ° C., which is higher than normal temperature.
  • the filtration filter 10 in which the high-temperature backwash water is circulated widens the gaps between the thick plate portions 12 of the substrate 11 constituting the filtration surface, and thereby contaminants such as various bacteria trapped in the gaps. Is removed, and the filter 10 for filtration is regenerated.
  • the backwash water containing various germs and the like separated from the filtration surface is returned to the upstream of the coagulation sedimentation basin 22 or processed separately.
  • the opening in the filtration surface of the filter 10 for filtration can be changed greatly between the room temperature at which the filtration process is performed and the heating at which the regeneration process is performed.
  • the contaminants captured during regeneration can be easily separated and easily regenerated.
  • the filter 10 for filtration is composed of a substrate laminate, the mechanical strength is high and pressure filtration can be performed. Therefore, the amount of processing liquid increases and the processing time can be shortened.
  • the filtration filter 10 is applied as a water purification device in a water purification plant, but the filtration filter 10 is applied as a medical device, for example, a blood or protein component separation or an artificial dialysis filtration device. You can also. Further, the present invention can be applied as a cleaning water purifier for wet cleaning in a semiconductor manufacturing factory.
  • a substance having an inverse piezoelectric effect for example, quartz (SiO 2 ), zinc oxide (ZnO), Rochelle salt (potassium tartrate - sodium) (KNaC 4 H 4 O 6 ), lead zirconate titanate (PZT: Pb (Zr, Ti ) O 3), lithium niobate (LiNbO 3), lithium tantalate (LiTaO 3), Lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), aluminum nitride (AlN), tourmaline (tourmaline), polyvinylidene fluoride (PVDF), gallium phosphate (GaPO 4 ), Gallium arsenide (GaAs) or the like can be used. Since these substances expand by applying a voltage, they are suitable as pillar materials.
  • the filter 10 for filtration according to the present embodiment is decomposed when the lifetime of the filtration device is exhausted, and if the stopper 15 or the like attached to the substrate 11 is removed, almost 100% of the base material is reused. Can do.
  • the filtration filter 10 as a whole substrate laminate can be integrated by fastening with a fastening member.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a filter for filtration fixed by a fastening member.
  • the cylindrical filter 10 for filtration is integrated by being clamped in the vertical direction in FIG. 7 by two clamping members 30 arranged opposite to each other.
  • the fastening member 30 is mainly composed of a bowl-shaped non-elastic portion 30a constituting both ends and an elastic portion 30b connecting the two non-elastic portions 30a.
  • the non-elastic part 30a is made of metal, for example, stainless steel
  • the elastic part 30b is made of, for example, a spring member whose main component is stainless steel.
  • the tightening force of the tightening member 30 is adjusted to allow thermal expansion of the pillars 16 disposed between the substrates 11 by the elasticity of the elastic portion 30b.
  • the material used for the elastic portion 30b may be an organic material having elasticity such as rubber as a consumable by adopting a structure that can be easily replaced.
  • the flow direction of the liquid A to be treated is described as flowing out from the filtration filter 10 as an upward flow from the outer peripheral surface of the cylindrical filtration filter 10 through the flow path 17 along the central axis.
  • the flow direction of the water in the filtration filter 10 according to the present embodiment is not limited to this, and the flow path 17 formed along the central axis of the cylindrical filtration filter 10 is treated.
  • the liquid A may be used as an introduction path, and may flow through the introduction path and through the gaps between the substrates 11 and out of the outer peripheral surface.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing another use situation of the filter for filtration.
  • the liquid A to be processed flows into the filtration filter 10 from above, flows as a downward flow through the flow path 17 along the cylindrical central axis, and then flows through the gaps between the substrates 11. Then, it flows out from the filter 10 for filtration as the processing liquid B through the opening on the outer peripheral surface.
  • the filtration surface in the filter for filtration 10 becomes a surface connecting the inner side surfaces of the thick plate portion 12 of each substrate 11, and the contaminant contained in the liquid A to be processed connects the inner side surface of the thick plate portion 12. Captured at the filtration surface.
  • the distance between the substrates 11 can be changed depending on the height, and the apparatus can be used as a separation device for fine solids contained in the liquid to be processed.
  • the pressure applied to the filter 10 for filtration acts in the direction of widening the interval between the substrates 11. Therefore, in the case of performing high-pressure filtration, it is preferable that the flow direction of the liquid to be treated is the direction shown in FIG.
  • the through hole 14 may be an aggregate of a plurality of small holes.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modification of the substrate 11 in the present embodiment.
  • a plurality of small holes 14 a are provided in the central portion of the thin plate portion 13 that forms the bottom portion of the counterbore portion 18 of the substrate 11.
  • the aggregate of the through holes 14 a forms a flow path 17 along the central axis of the filter 10 for filtration in which the substrates 11 are stacked. In this case, the structure becomes complicated and the manufacturing cost increases, but the strength as the substrate 11 is improved.
  • This filtration filter has a basic configuration including the point that the interval between the thick plate portions of each substrate in the substrate laminate in which a large number of substrates having thick plate portions and thin plate portions are laminated defines the opening width in the filtration surface. This is the same as the filter for filtration according to the first embodiment.
  • the filter for filtration according to the second embodiment is different from the filter for filtration according to the first embodiment in that the length of the thick plate portion of the substrate is longer than the length of the outer peripheral portion of the substrate and the filtration is wide. It is the point which secured the area.
  • FIG. 10 is a plan view of a substrate applied to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a main part of a filter for filtration in which a large number of substrates of FIG. 10 are stacked.
  • the substrate 41 has a rectangular plate shape, and includes a thick plate portion 42 and a thin plate portion 43.
  • the thick plate portions 42 are arranged in two rows of zigzag patterns that are repeatedly folded back in two regions of the substrate 41 depicted at the top and bottom of FIG. 10, and two rows of zigzag thick plate portions 42.
  • a thin plate portion 43 is formed so as to be surrounded by the loop-shaped thick plate portion 42, and a through hole 44 penetrating the substrate 41 in the thickness direction is provided at the center of the substrate 41 in the thin plate portion 43. .
  • a large number of rectangular columnar stoppers 45 as first spacing members are provided at intervals.
  • the shape of the stopper 45 is not limited to a square column shape, and may be a columnar shape or other column shapes.
  • a large number of pillars 46 as second spacing members are provided at intervals.
  • the shape of the pillar 46 is, for example, a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • a large number of substrates 41 are stacked via a plurality of stoppers 45 and pillars 46 to form a square columnar filter 40 for filtration.
  • a circular plate-shaped silicon wafer is prepared as a raw material substrate for manufacturing a substrate.
  • the silicon wafer has a smooth surface, and its diameter is, for example, 50 to 450 mm, and its thickness is, for example, 0.1 to 3 mm.
  • the surface roughness (Ra) of the silicon wafer is preferably 1/10 or less of the gap between the thick plate portions 42 of the substrate 41 in the filter 40 for filtration, for example, about 0.1 nm.
  • a glass plate, a ceramic plate, and a metal plate can be applied in addition to a silicon wafer.
  • a zigzag thick plate portion 42 is formed on the surface of the silicon wafer.
  • a semiconductor manufacturing technique is preferably used for forming the thick plate portion 42. That is, a silicon wafer is accommodated and supported in a processing chamber of a plasma etching apparatus, for example, and a mask material corresponding to the zigzag thick plate portion 42 is placed thereon, and then a plasma etching process is performed. A zigzag thick plate portion 42 that remains without being etched and a thin plate portion 43 surrounded by the thick plate portion 42 are formed. At this time, from one circular plate-shaped silicon wafer, for example, four substrates arranged in two rows and two rows are formed on the surface of the silicon wafer, and then cut out to prepare the substrate 41.
  • FIG. 12 is a plan view showing four substrates 41 formed on the silicon substrate 50 when the four substrates 41 are cut out from one silicon wafer 50.
  • FIG. 12 on a circular silicon wafer 50, four substrates 41 having a thick plate portion 42 formed in a zigzag shape and a thin plate portion 43 surrounded by the thick plate portion 42 are formed in two rows and two rows. .
  • the substrate 41 formed in this way is cut out by a known method.
  • the stopper and the pillar are not shown.
  • the thickness of the thick plate portion 42 is, for example, 0.1 to 3 mm
  • the width is, for example, 0.45 to 10 mm
  • the thickness of the thin plate portion 43 is, for example, 0.1 ⁇ 3mm.
  • the total length of the thick plate portion 42 in one substrate 41 is, for example, 1600 to 16000 mm, which is about 10 times the length when the thick plate portion is disposed along the outer peripheral portion of the substrate 41.
  • the diameter of the through hole 44 is, for example, 10 mm, and in a filtration filter in which a large number of substrates are stacked, a central flow path is formed that communicates with the through holes 44 of the substrate 41 adjacent in the stacking direction and through which the liquid to be treated or the filtrate flows. To do.
  • a stopper 45 as a first interval holding member that defines the interval between the substrates 41 is formed in the same manner as in the first embodiment (see FIG. 10, see FIG.
  • the stopper 45 is a cylindrical member made of, for example, platinum, polyimide, ceramics, glass, silicon, SiC, or the like, and is formed by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method.
  • the length of one side of the rectangular cross section of the stopper 45 is, for example, 0.1 to 10 mm, and the height is defined to be, for example, 10 to 20 nm according to the filtration object, which is necessary to maintain the distance between adjacent substrates. For example, they are formed at equal intervals.
  • a number of pillars 46 as second spacing members are provided at arbitrary locations on the thin plate portion 43 of the substrate 41 where the stoppers 45 are formed on the thick plate portion 42. For example, it arrange
  • the pillar 46 is separately formed by a known method.
  • the number and interval of the pillars are not particularly limited, and may be any number and interval that can accurately define the interval between the adjacent substrates 41 at a predetermined value during the thermally expanded heating.
  • the pillar 46 is made of a material having a coefficient of thermal expansion larger than that of the stopper 45, for example, aluminum.
  • the upper end surface forms, for example, the same plane as the upper end surface of the stopper 45 at room temperature. It is adjusted to the height to do.
  • gold (Au) gold
  • zinc, aluminum, silver, chromium, tin, iron, copper, lead, nickel, aluminum bronze, brass, Duralumin, stainless steel and the like are preferably applied.
  • photoresist, polyester, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, and polycarbonate are also applicable. Since these have a relatively large thermal expansion coefficient, the gap between the substrates 41 at the time of heating can be made wider than the interval at the normal temperature.
  • a plurality of substrates 41 provided with stoppers 45 and pillars 46 are sequentially laminated to form a filter 40 for filtration as a substrate laminate (see FIG. 11).
  • an adhesive may be applied to a necessary portion such as the stopper 45 as necessary.
  • An adhesive having elasticity is applied to allow thermal expansion of the pillar 46.
  • the liquid A to be treated is a gap between the substrates 41 of the square columnar filter 40, that is, between the thick plate portions 42 arranged in a zigzag shape. It flows into the filter 40 for filtration through the gap, flows into the thin plate portion 43 as a filtrate from which contaminants have been removed on the filtration surface formed by the thick plate portion 42, and then flows toward the center of the substrate 41, A central flow path communicating with a through hole 44 provided in the central portion of the substrate 41 flows, for example, as an upward flow and is collected.
  • the thick plate portion 42 in the substrate 41 is arranged in a zigzag shape and the length thereof is longer than the length of the outer peripheral portion of the substrate 41, the filtration area can be remarkably increased. This improves the filtration efficiency of the liquid to be treated.
  • the length of the pillar 46 is made longer than the length of the stopper 45, and a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the constituent material of the stopper 45 is applied as the constituent material of the pillar 46.
  • the interval between the substrates 41 is stably defined by the stopper 45 at room temperature, and at the time of reproduction, the pillars 46 are thermally expanded by, for example, heated water to widen the interval between the substrates 41. Therefore, a stable opening can be obtained at the time of filtration, and it can be easily regenerated when clogged.
  • the flowing direction of the heated water is usually the reverse direction during the filtration process, but may be the forward direction.
  • the area of the thin plate portion 43 in the substrate 41 is preferably 30% or less of the area of the substrate 41. This makes it easy to ensure the strength of the substrate.
  • the diameter of the through hole 44 is preferably, for example, 1 to 10 mm or less in order to ensure the residence time of the liquid to be processed in the filter 40 for filtration.
  • the through hole 44 is formed by, for example, dry etching or machining.
  • four substrates 41 formed in two rows and two rows are cut out as one unit on the surface of the silicon wafer 50, and a large number of these substrates are stacked to form a substrate stack.
  • FIG. 13 is a plan view showing a substrate assembly having four substrates 41 as one unit.
  • FIG. 13 shows a substrate assembly composed of four substrates cut out from the silicon wafer 50.
  • a filter for filtration can also be formed by laminating a large number of such substrate assemblies in the same manner as in the second embodiment. Further, it is possible to form a filter for filtration by laminating a large number of substrate aggregates formed on the silicon wafer 50 together with the silicon wafer 50 without cutting out the substrate aggregate. In such a filter for filtration, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • the stopper and the pillar are not shown.
  • the shape of the thick plate portion 42 of the substrate 41 is a zigzag shape, but the shape of the thick plate portion 42 is not limited to this, and for example, surrounds the spiral thin plate portion 43. It is possible to have a double spiral shape.
  • This filter for filtration has the basic configuration including the point that the distance between the thick plate portions of each substrate in the substrate laminate in which a large number of substrates having thick plate portions and thin plate portions are laminated defines the opening width in the filtration surface. This is the same as in the first and second embodiments.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the main part of the filter for filtration according to the third embodiment of the present invention.
  • a large number of substrates 61 having thick plate portions 62 and thin plate portions 63 are laminated to form a filter 60 for filtration.
  • the filter for filtration according to the third embodiment is characterized by its manufacturing method.
  • 15A to 15F are process diagrams showing a method for manufacturing a filter for filtration according to the third embodiment of the present invention.
  • the filter 60 for filtration is manufactured as follows.
  • 15A to 15F show a set of a side view and a plan view of a substrate in each manufacturing process, with the upper view being a side view and the lower view being a plan view.
  • a substrate 61 as a constituent material is prepared (FIG. 15A).
  • the substrate 61 is, for example, a rectangular flat silicon substrate having smooth surfaces on the front and back sides, and one side thereof is, for example, 5 mm to 450 mm.
  • the thickness is, for example, 0.8 to 1.2 mm.
  • the surface roughness (Ra) of the silicon substrate is 1/10 or less of the gap between the thick plate portions 62 when the substrates 61 are laminated, for example, about 0.1 nm.
  • a mask material 67 having a line width of, for example, 0.8 mm to 1.2 mm is applied all around the outer periphery of the substrate 61 slightly inside, for example, 1 to 10 mm (FIG. 15B).
  • the mask material 67 for example, super heat-resistant and cold-resistant polyimide (trade name: Kapton), a photoresist used in manufacturing a semiconductor device, or the like is preferably used.
  • the substrate 61 coated with the mask material 67 is accommodated in the chamber of the substrate processing apparatus, the pressure in the chamber is set to 1 to 1000 mTorr (0.133 to 133 Pa), for example, and etching gases such as HBr, ammonia ( Using a mixed gas of NH 3 ) and oxygen (O 2 ), etching is performed in the thickness direction of the substrate 61 to a depth of, for example, about 300 ⁇ m, and thereby a thin plate portion surrounded by a convex portion covered with a mask material 67 63 is formed (FIG. 15C).
  • etching gases such as HBr, ammonia ( Using a mixed gas of NH 3 ) and oxygen (O 2 )
  • a part of the mask material 67 that is, a portion other than the portion serving as the stopper 65 as the interval holding portion is peeled off, and a plasma etching process is performed under the same conditions as described above, whereby the thick plate portion 62 and the thickness are increased.
  • a stopper 65 protruding from the plate portion 62 is formed (FIG. 15D).
  • the etching conditions are adjusted to adjust the height of the stopper 65 to a height corresponding to the size of the target component to be removed by the filter 60 for filtration, for example, 1 to 100,000 nm.
  • the number and interval of the stoppers 65 are not particularly limited as long as the interval between the substrates 61 can be stably maintained at a predetermined interval.
  • the mask material 67 is peeled off from the stopper 65 of the substrate 61 on which the stopper 65 is formed (FIG. 15E), and a through hole 64 is formed in the center of the thin plate portion 63 to serve as a constituent member of the filter 60 for filtration.
  • the substrate 61 is completed (FIG. 15F).
  • a large number of pillars 66 as interval holding members are arranged, for example, at equal intervals, at an arbitrary position of the thin plate portion 63 of the obtained substrate 61.
  • a large number of, for example, several tens to 100 substrates 61 are stacked through the pillar 66 and the stopper 65 to form the filter 60 for filtration.
  • the formation of the thick plate portion 62 and the thin plate portion 63 and the subsequent formation of the stopper 65 can be performed by the plasma etching process, so that the manufacturing process can be simplified and the productivity is improved. improves.
  • the stopper 66 that is, a material having a larger thermal expansion coefficient than the constituent material of the substrate 61 is applied as the constituent material of the pillar 66, and
  • the height higher than the stopper 65 specifically, by making the difference between the thickness of the thick plate portion 62 and the thin plate portion 63 and the sum of the height of the stopper 65 or slightly longer than that,
  • the interval between the substrates 61 is stably defined by the stopper 65 at normal temperature.
  • the pillar 66 can be thermally expanded at the time of regeneration in which heated water is circulated to widen the interval between the substrates 61. When it is obtained and clogged, it can be easily regenerated and used repeatedly.
  • the liquid A to be treated flows into the main body of the filter 60 for filtration from the gap between the substrates 61 on the outer peripheral surface of the filter 60 for filtration (see FIG. 14).
  • the filtrate is obtained by filtering the target component according to the interval, and flows, for example, as an upward flow through the central flow path communicating with the through hole 64 (see FIG. 15F) formed in the central portion, and flows out from the filter 60 for filtration.
  • the liquid A to be treated can be introduced from the central flow path, for example, as a downward flow, and then flow between the substrates 61 toward the outer periphery of the filter 60 for filtration.
  • the shape of the substrate 61 is a rectangular plate, but the shape of the substrate 61 is not particularly limited, and in addition to the rectangular plate, a circular plate or an elliptic plate Further, it may be a plate-like body having another shape, and may be applied when forming the filter according to the first embodiment or the second embodiment.
  • a super heat-resistant and cold-resistant polyimide (trade name: Kapton) or a photoresist is used as a masking material, but other than this, for example, metal, carbon, quartz, or the like can also be used.
  • the filter 60 for filtration can be integrated by using a fastening member having elasticity, an adhesive having elasticity, or the like. The form as the filter 60 for use is stabilized.
  • a substance having an inverse piezoelectric effect such as quartz (SiO 2), is used as in the first embodiment. 2), zinc oxide (ZnO), Rochelle salt (potassium tartrate - sodium) (KNaC 4 H 4 O 6 ), lead zirconate titanate (PZT: Pb (Zr, Ti ) O 3), tourmaline, Polyvinylidene fluoride (PVDF), gallium phosphate (GaPO 4 ), gallium arsenide (GaAs), or the like can be used.
  • ZnO zinc oxide
  • Rochelle salt potassium tartrate - sodium
  • PZT lead zirconate titanate
  • PVDF Polyvinylidene fluoride
  • GaPO 4 gallium phosphate
  • GaAs gallium arsenide

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Abstract

　濾過処理時に安定した開口径が得られ、しかも目詰まりした際に容易に再生して繰り返し使用することができる濾過用フィルターを提供する。濾過用フィルター１０は、表裏に貫通する貫通孔を有する基板１１を積層した基板積層体と、基板１１相互の間隔を規定するストッパー１５及びストッパー１５よりも熱膨張係数が大きいピラー１６とを有し、ピラー１６の長さをストッパー１５の長さよりも長くして基板１１相互間の常温時の間隔を少なくともストッパー１５で規定すると共に加熱時の間隔を熱膨張したピラー１６で規定し、基板１１相互間の隙間で被処理液Ａに含まれる汚染物質を捕捉する濾過面を形成する。

Description

濾過用フィルター及びその製造方法
　本発明は、濾過用フィルター及びその製造方法に関する。
　工場排水、生活排水等の下水を処理した下水処理場の放流水等から汚染物質や不純物を除去して上水を精製し、若しくは、海水から塩分等を除去して淡水を精製する際、濾過用フィルターが多用されている。濾過用フィルターとしては、高分子材料から成るもの、例えば、酢酸メチルの高分子膜を用いる逆浸透膜が知られている。逆浸透膜は径が数ｎｍの無数の貫通孔を有し、下水や海水に圧力をかけて逆浸透膜を通過させる際、１個の差し渡しが約０．３８ｎｍの水分子は貫通孔を通過するものの、大きさが数十ｎｍの汚染物質の分子や水和によって周囲に水分子が配位するナトリウムイオンは貫通孔を通過しない。これにより、逆浸透膜は水分子と汚染物質や塩分とを分離して下水や海水から上水や淡水を精製する。
　ところが、途上国や自然災害の被災地において汚水から上水を逆浸透膜を用いて精製する際、汚水中のバクテリアが高分子膜を分解するため、逆浸透膜の寿命が極端に短くなるという問題がある。
　また、逆浸透膜は高分子膜を主要構成要素とするため、強度が低く、精製効率向上のために下水や海水へ印加する圧力（一次側圧力）を上昇させると破れてしまうという問題がある。
　そこで、近年、バクテリアによって分解されることがなく、安定なゼオライト分離膜を用いた濾過用フィルターが用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
特開平１１−２００５７２号公報 特開２０１０−２４７１０７号公報
　しかしながら、上記ゼオライトを用いた濾過用フィルターにおいて、ゼオライトは、確かに数十ｎｍの口径を有するものの、ゼオライトセル相互間にはそれ以上の隙間が存在するので、一定の開口径を得ることができず、高い濾過精度が得られないという問題がある。また、目詰まりした際の再生が困難で繰り返し使用できないという問題がある。
　本発明の課題は、濾過処理時に安定した開口が得られ、しかも目詰まりした際に容易に再生して繰り返し使用することができる濾過用フィルター及びその製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、表裏に貫通する貫通孔を有する基板を多数積層した基板積層体と、該基板積層体における基板相互の間隔を規定する第１の間隔保持部材及び該第１の間隔保持部材よりも熱膨張係数が大きい第２の間隔保持部材と、を有し、前記基板相互間の常温時の間隔を少なくとも前記第１の間隔保持部材で規定すると共に加熱時の間隔を熱膨張した前記第２の間隔保持材で規定し、前記基板相互間の隙間で被処理液に含まれる目的成分を捕捉する濾過面を形成することを特徴とする濾過用フィルターが提供される。
　本発明の第１の態様において、前記基板は、厚板部と薄板部を備え、前記第１の間隔保持部材は、前記厚板部相互間に間隔を置いて複数配置され、前記第２の間隔保持部材は、前記薄板部相互間に間隔を置いて複数配置され、前記第２の間隔保持部材の長さを前記第１の間隔保持部材の長さよりも長くすることが好ましい。
　本発明の第１の態様において、前記厚板部は前記基板の外周部を形成し、前記薄板部は前記厚板部で囲まれた前記基板の中央部を形成し、前記薄板部の中心部に前記貫通孔が設けられていることが好ましい。
　本発明の第１の態様において、前記厚板部は、前記基板表面に当該厚板部の全長が前記基板の外周部の長さよりも長くなるように、且つ環状に配設され、前記薄板部は、前記厚板部で囲まれ、且つ前記基板の中心部を有し、該基板の中心部に前記貫通孔が設けられていることが好ましい。
　本発明の第１の態様において、前記厚板部は、２列のジグザク状線部のそれぞれの端部が連結されたループ状として前記基板表面上に配設されていることが好ましい。
　本発明の第１の態様において、前記貫通孔は、前記基板積層体における他の基板の貫通孔と連通して被処理液又は濾液の流路を形成することが好ましい。
　本発明の第１の態様において、前記基板の前記厚板部の表面粗度（Ｒａ）は、前記厚板部互間の隙間の１／１０以下であることが好ましい。
　本発明の第１の態様において、前記基板は、シリコン、ガラス、セラミック、金属、炭化珪素をはじめとするシリコン化合物、ポリイミドをはじめとする樹脂、及びカーボンのいずれかからなることが好ましい。
　本発明の第１の態様において、前記基板積層体は、前記第２の間隔保持部材の熱膨張を許容する締め付け部材によって一体化されていることが好ましい。
　上記課題を解決するために、本発明の第２の態様によれば、基板の中央部に座ぐり部を形成して前記基板の周囲を構成する厚板部と、該厚板部で囲まれた薄板部を形成する座ぐりステップと、前記薄板部の中心部に基板の表裏に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、前記厚板部上に所定高さの第１の間隔保持部材を所定間隔で複数形成する第１の間隔保持部材形成ステップと、前記基板の前記薄板部に前記第１の間隔保持部材よりも熱膨張係数が大きく、且つ長い複数の第２の間隔保持部材を所定間隔で複数形成する第２の間隔保持部材形成ステップと、少なくとも前記第１の間隔保持部材を介して前記基板を多数積層する積層ステップと、を有することを特徴とする濾過用フィルターの製造方法が提供される。
　本発明の第２の態様において、前記座ぐりステップは、プラズマを用いたプラズマエッチングによって前記座ぐり部を形成することが好ましい。
　本発明の第２の態様において、前記座ぐりステップは、化学機械研磨（ＣＭＰ）法によって前記座ぐり部を形成することが好ましい。
　本発明の第２の態様において、前記第１の間隔保持部材形成ステップは、マスク材を用いた成膜法によって、前記厚板部上に第１の間隔保持部材を形成することが好ましい。
　本発明の第２の態様において、前記第１の間隔保持部材形成ステップは、マスク材を用いた塗布法によって、前記厚板部上にフォトレジストからなる第１の間隔保持部材を形成するステップであることが好ましい。
　本発明の第２の態様において、前記積層ステップで積層した基板積層体を、前記第２の間隔保持部材の熱膨張を許容する締め付け部材によって一体化する一体化ステップを有することが好ましい。
　本発明の第２の態様において、前記基板の前記厚板部の表面粗度（Ｒａ）は、前記厚板部相互間の隙間の１／１０以下であることが好ましい。
　本発明の第２の態様において、前記基板として、シリコン板、ガラス板、セラミック板、金属板、炭化珪素をはじめとするシリコン化合物板、ポリイミドをはじめとする樹脂板、及びカーボン板のいずれかを使用することが好ましい。
　上記課題を解決するために、本発明の第３の態様によれば、基板表面の外周に沿って環状のマスキング材を形成するマスキングステップと、前記環状のマスキング材が形成された基板をエッチングして前記環状のマスキング材に対応する凸部に囲まれた薄板部を形成する第１のエッチングステップと、前記第１のエッチングステップ終了後、前記凸部上の前記マスキング材の一部を剥離させる第１のマスキング材剥離ステップと、前記第１のマスキング材剥離ステップ後の基板をエッチングして前記第１のマスキング材剥離ステップ後に残存するマスキング材が塗布された部分以外の前記凸部で厚板部を形成すると共に、前記残存するマスキング材が塗布された部分の前記凸部で前記厚板部から突出する間隔保持部を形成する第２のエッチングステップと、前記厚板部で囲まれた前記薄板部の中心部に当該基板を表裏に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、前記貫通孔が形成された基板の前記薄板部に前記間隔保持部よりも熱膨張係数が大きく、且つ高さが高い複数の間隔保持部材を所定間隔で複数形成する間隔保持部材形成ステップと、前記間隔保持部から前記マスキング材を剥離する第２のマスキング材剥離ステップと、少なくとも前記間隔保持部を介して前記基板を多数積層する積層ステップと、を有することを特徴とする濾過用フィルターの製造方法が提供される。
　本発明の第３の態様において、前記積層ステップで積層した基板積層体を、前記間隔保持部材の熱膨張を許容する締め付け部材によって一体化する一体化ステップを有することが好ましい。
　本発明の第３の態様において、前記基板の前記厚板部の表面粗度（Ｒａ）は、前記厚板部相互間の隙間の１／１０以下であることが好ましい。
　本発明の第３の態様において、前記基板として、シリコン板、ガラス板、セラミック板、金属板、炭化珪素をはじめとするシリコン化合物板、ポリイミドをはじめとする樹脂板、及びカーボン板のいずれかを使用することが好ましい。
　本発明によれば、基板相互間の間隔は、常温時には少なくとも第１の間隔保持部材で安定に規定され、再生時には第２の間隔保持部材を熱膨張させて基板相互間の間隔を広げることができるので、濾過処理時に安定した開口が得られ、しかも目詰まりした際に容易に再生して繰り返し使用することができる。
本発明に係る濾過用フィルターの斜視図である。 本発明に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明に係る濾過用フィルターの縦方向に沿った断面図である。 濾過用フィルターの構成部材である基板の平面図である。 基板の厚板部の間隔が広がった濾過用フィルターの部分拡大図である。 本発明に係る濾過用フィルターが適用される浄水場の構成を示すブロック図である。 締め付け部材によって固定された濾過用フィルターを示す斜視図である。 濾過用フィルターの別の使用状況を示す説明図である。 本実施の形態における基板の変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に適用される基板の平面図である。 図１０の基板を多数積層した濾過用フィルターの要部を示す断面図である。 １枚のシリコンウエハから４枚の基板を切り出す際のシリコンウエハ上に形成された４つの基板を示す平面図である。 ４つの基板を１単位とする基板集合体を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの要部を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。 本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る濾過用フィルターの斜視図である。
　図１において、この濾過用フィルター１０は、円板状の基板１１を所定間隔で多数積層した円筒状の基板積層体として構成されており、基板１１相互の間隔が濾過面における開口幅を規定する。
　被処理液Ａは、円筒状の濾過用フィルター１０の外周面の基板１１相互の隙間を経て濾過用フィルター１０に流入し、中心軸に向かって流通し、中心軸に沿って形成された流路１７を、例えば上向流として流れ、濾液として回収される。この場合、濾過用フィルター１０の外周面が濾過面となり、濾過の目的成分である汚染物質は外周面の基板１１相互の隙間で捕捉される。
　次に、第１の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法について説明する。
　図２Ａ~図２Ｆは、第１の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。
　図２Ａ~図２Ｆにおいて、濾過用フィルター１０は、以下のようにして製造される。
　すなわち、先ず、構成材料としての基板１１を用意する（図２Ａ）。基板１１は、例えば平滑な面を有するシリコン基板であり、円形の場合は直径５~４５０ｍｍの円板状、矩形の場合は１辺が５ｍｍ~４５０ｍｍ程度の矩形板状を呈しており、厚さは、例えば０．８~１．２ｍｍである。シリコン基板の表面粗度（Ｒａ）は、基板１１の後述する厚板部相互間の隙間の１／１０以下、例えば約０．１ｎｍである。シリコン基板の他、ガラス板、セラミック板、金属板が好適に適用される。また、基板１１は、円板の他、矩形板や六角形板であってもよい。この場合、濾過用フィルター１０は、四角柱体や六角柱体となる。
　次に、基板１１の表面の中央部に座ぐり部を形成する（図２Ｂ）。座ぐり部を形成する際には半導体製造技術が好適に利用され、すなわち基板１１を、例えばプラズマエッチング装置の処理室内に収納、支持し、基板１１の座ぐり部以外の部分をマスク材料で覆ってプラズマに曝すエッチング処理を施すことによって座ぐり、基板１１の表面に、例えば外周部の土手の幅が０．１~１０ｍｍで、深さが０．１~０．６ｍｍの座ぐり部１８を形成する。外周部の土手はマスク材料によって覆われた部分がエッチングされずに残ったことにより形成される。これによって、基板１１には、外周部の上手により構成される厚板部１２と、該板厚部１２で囲まれた薄板部１３が形成される（後述する図３参照）。
　続いて、座ぐり部１８の底部を形成する薄板部１３の中心部に基板１１を表裏に貫通する貫通孔１４を形成する（図２Ｃ）。貫通孔１４についても座ぐり部１３と同様にプラズマエッチング技術が好適に用いられる。貫通孔１４は、他の基板の貫通孔と連通して濾過用フィルター１０の被処理液又は濾液の流路１７を形成する。貫通孔１４の径は、例えば１~１００ｍｍである。
　次に、厚板部１２上に基板１１相互間の間隔を規定する第１の間隔保持部材としてのストッパーを形成する（図２Ｄ）。先ず、基板１１の厚板部１２上に、例えばポリイミドからなり、円柱状のストッパー１５に相当する径及び数の開口部が設けられたマスク材を置き、化学蒸着（ＣＶＤ）法によって、例えば白金（Ｐｔ）を蒸着して、直径が０．１~１０ｍｍで、高さが１０~２０ｎｍの円柱状のストッパー１５を、例えば１~１００ｍｍ間隔で形成する。ストッパー１５の高さの調整は、蒸着時間によって制御してもよいし、また、厚みを検出するセンサを設けてモニタしてもよく、あるいは適当な厚みを蒸着後にエッチバックにより高さを調整してもよい。図２Ｄにおいて、ストッパー１５は、基板１１の外周部を構成する厚板部１２上に等間隔に、８個形成されている。ストッパー１５の材料としては、例えば白金の他、ポリイミドなどの樹脂、セラミックス、ガラス、シリコン、ＳｉＣ等が好適に適用され、また、ストッパー１５を形成する方法は、化学蒸着（ＣＶＤ）の他、物理蒸着（ＰＶＤ）、原子層成膜（ＡＬＤ）、分子層成膜（ＭＬＤ）など、すべての成膜方法が適用可能である。また、ストッパー１５の形状、個数及び間隔は、特に限定されるものではい。本実施の形態ではストッパー１５として円柱状の場合について説明したが、角柱やその他任意の形状でもよい。ストッパー１５の形状、個数及び間隔は、マスク材を交換することによって変更させることができる。
　次に、ストッパー１５が形成された基板１１を第２の間隔保持部材を介して多数積層する。まず、基板１１の薄板部１３の外周方向に沿って第２の間隔保持部材としてのピラー１６を、例えば１~１００ｍｍの等間隔に８個配置する（図２Ｅ）。ピラー１６は、公知の方法によって別途形成される。
　ピラー１６の数及び間隔は、特に限定されるものではなく、熱膨張した加熱時に隣接する基板１１相互の間隔を正確に規定できる数及び間隔であればよい。ピラー１６は、ストッパー１５の材質よりも熱膨張係数の大きな材質、例えばアルミニウムからなる円筒体であり、薄板部１３上に配置された時、常温においてその上端面がストッパー１５の上端面と同一平面を形成する高さに調整される。すなわち、ピラー１６の高さは、座ぐり部１８の深さにストッパー１５の高さを加えたものとなる。ピラー１６の材料としては、アルミニウムの他、例えば、金（Ａｕ）、亜鉛、アルミニウム、銀、クロム、すず、鉄、銅、鉛、ニッケル、アルミ青銅、黄銅、ジュラルミン、ステンレス等が好適に適用される。また、金属以外にもフォトレジスト、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネートも適用可能である。これらは、熱膨張係数が比較的大きいので、加熱された際の膨張代が長く、その分、加熱時の基板１１相互の隙間を広げることができる。なお、ピラー１６の材質としてストッパー１５の材質と同じものを用いた場合でも、それぞれの全体の長さの違いから伸び代に違いが出るため加熱時に基材１１相互間の隙間を広げることは可能であり、ピラー１６及びストッパー１５の材質に制約がある場合には、ピラー１６とストッパー１５に同材質を使用することもできる。
　次に、ピラー１６を配置した複数の基板１１を順次積層して基板積層体としての濾過用フィルター１０を形成する（図２Ｆ）。このとき必要に応じてストッパー１５などの必要箇所に接着剤を塗布してもよい。接着剤は、加熱時に基板１１の相互間の隙間が広げられるよう、ピラー１６の熱膨張を許容するよう弾性であること、特に伸縮可能であることが好ましい。
　本実施の形態において、座ぐり部１８を設ける方法、ストッパー１５を形成する方法、貫通孔１４を形成する方法等は、特に限定されるものではなく、必要な表面粗度を有する基板に所定の座ぐり部１８を形成でき、又は所定高さのストッパー１５を所定位置に形成できる方法であればよく、座ぐり部１８や貫通孔１４の形成にはプラズマエッチングの他ＣＭＰ（化学機械研磨）等も可能であり、ストッパー１５の形成にはＣＶＤ法、ＡＬＤ法、スパッタリング、プラズマエッチング等、又はその任意の組合せを適用することができる。
　次に、図２Ａ~図２Ｆに示した方法によって製造された第１の実施の形態に係る濾過用フィルターについて説明する。
　図３は、第１の実施の形態に係る濾過用フィルターの縦方向に沿った断面図、図４は、濾過用フィルターの構成部材である基板の平面図である。
　図３において、基板１１は、厚板部１２及び該厚板部１２上に設けられた複数のストッパー１５と、中心部に貫通孔１４が設けられた薄板部１３の周囲に配置された複数のピラー１６とを介して多数積層されて濾過用フィルター１０が形成されている。
　濾過用フィルター１０の底部を形成する最下部の基板１１としては、貫通孔１４を有しないものが適用され、濾過用フィルター１０の蓋部分を形成する最上部の基板１１としては、座ぐり部１８を有しない基板１１が適用される。
　図４において、基板１１は、その周囲を構成する厚板部１２と、該厚板部１２に囲まれた中央部の薄板部１３とを有し、厚板部１２の上面には、複数のストッパー１５が設けられている。ストッパー１５の高さは基板１１相互間の間隔を規定し、常温時、すなわち常温処理における濾過処理時の開口幅を規定する。一態様として、濾過用フィルター１０の外周面が濾過面となり、雑菌等の汚染物質は外周面の基板１１相互間の隙間によって捕捉され、隣接する基板１１相互及び隣接するストッパー１５相互で囲まれた空間部が、被処理液の流路となる。
　次に、濾過用フィルター１０の機能について説明する。
　濾過用フィルター１０において、ストッパー１５は、熱変化に対して比較的安定な、熱膨張係数が小さい材料で構成され、ピラー１６は、熱変化に対して比較的敏感な熱膨張係数が大きい材質で構成されている。ストッパー１５の材料として好適に使用される白金の熱膨張係数は、９（×１０−６／℃）であり、ピラー１６の材料として好適に使用される金属アルミの熱膨張係数は、２３（×１０−６／℃）である。常温時におけるストッパー１５の上端面とピラー１６の上端面とは同一平面上にあり、常温時の基材１１相互の間隔はストッパー１５とピラー１６とで安定に規定されている。本明細書において、常温とは、２５℃±１５℃であり、特に言及しない限り２５℃である。
　濾過用フィルター１０を用いた濾過処理は、通常、常温で行われる。
　雑菌等の汚染物質を含む被処理液Ａは、図１に示したように、円筒状の濾過用フィルター１０の外周面における基板１１相互の隙間から流入して中心軸に向かって流れ、貫通孔１４が連通することによって形成された流路１７を、例えば上向流として流通して排出される。このとき、ストッパー１５の高さ、すなわち開口幅を１０ｎｍとすると、被処理液Ａに含まれる外径が１０ｎｍよりも大きな雑菌等が基板１１相互の隙間に捕捉される。
　常温における濾過処理を所定時間継続し、濾過面である円筒体の外周面の基板１１相互の隙間に雑菌等の固形物が堆積して濾過速度が遅くなった時点で濾過用フィルター１０を再生する。濾過フィルター１０の再生は、以下のように行われる。
　先ず、被処理液Ａの供給を停止し、基板積層体の中心軸に沿った流路１７から、例えば７５℃の逆洗水を濾過処理時とは逆方向に流通させる。逆洗水としては、例えば濾液として回収した処理液の一部が用いられる。
　濾過用フィルター１０に７５℃の逆洗水を通水させると、基板１１の厚板部１２相互間に配置されたストッパー１５は熱膨張係数が小さいのでそれほど膨張しない。一方、薄板部１３相互間に配置されたピラー１６は熱膨張係数が大きいので熱膨張する。また、ピラー１６は、ストッパー１５よりも長いので延び代が大きく、これによって基板１１の薄板部１３相互間及び厚板部１２相互間の間隔が広がり、厚板部１２相互の間隔は、例えば１０ｎｍから７００ｎｍに広がる。
　基板１１の厚板部１２相互の間隔が広がると、基板１１相互の隙間に捕捉されていた雑菌等の汚染物質の捕捉が解かれ、逆洗水の流れに沿って濾過用フィルター１０から流出し、これによって、濾過用フィルター１０が再生される。
　基板１１の厚板部１２の厚さを１ｍｍ、薄板部１３の厚さを０．４ｍｍ、常温における白金からなるストッパー１５の高さ、すなわち、厚板部１２相互の隙間を１０ｎｍ、常温における金属アルミからなるピラー１６の高さを０．６ｍｍ（正確には、０．６ｍｍ＋１０ｎｍ）、逆洗水の温度を７５℃として逆洗時の基板１１におけるピラー１６の延び代を求めると、以下のようになる。
　金属アルミの熱膨張係数は、２３（×１０−６／℃）であるから、ピラー１６の延び代は、
　６００（μｍ）×２３（×１０−６）×（７５−２５）×１０００＝６９０（ｎｍ）となる。
　すなわち、７５℃の逆洗水で逆洗した際のピラー１６の高さは、常温時の高さよりも６９０ｎｍ長くなり、これによって隣接する基板１１の厚板部１２相互の間隔は押し広げられ、常温時の１０ｎｍに比べて大きく広がる。従って、基板１１の厚板部１２相互の隙間に捕捉されていた雑菌等の汚染物質は、容易に離脱する。
　図５は、基板１１の厚板部１２の間隔が広がった濾過用フィルター１０の部分拡大図である。図５において、ピラー１６が熱膨張し、これによって基板１１の厚板部１２相互の間隔が広がっている。従って、逆洗による再生が容易となる。
　雑菌等の汚染物質が取り除かれた濾過用フィルター１０に常温の水、例えば濾液として回収された処理液を流通させると、ピラー１６は冷却されて常温となり、これによって基板１１相互の間隔を押し広げる作用力が解消され、基板１１の厚板部１２相互の間隔は、濾過処理時の１０ｎｍに復帰する。
　なお、本実施の形態による濾過用フィルターでは加熱により隙間は広がるため、洗浄水を逆方向でなく順方向に流して洗浄することも可能である。この場合においても、隙間に捕捉された雑菌類は広がった隙間から解放されて洗浄水により流され洗浄が行われる。ただし汚染物をフィルター内に通すことになるので、逆方向に洗浄水が流せる場合には上述のとおり逆方向に流すことが好ましいが、システムの都合により逆方向に流すことが難しい場合には、上記のように順方向に洗浄水を流してもよい。
　本実施の形態によれば、常温における濾過処理時には、主としてストッパー１５によって基板１１の厚板部１２相互の隙間を、例えば１０ｎｍに規定し、再生時には、加熱水を用いてピラー１６によって基板１１の厚板部１２相互の間隔を約７００ｎｍに広げることができるので、濾過処理時に安定した開口が得られ、かつ再生時には、開口を広げることによって捕捉物を離脱させて容易に再生することができる。
　また、本実施の形態によれば、円筒体の外周面が濾過面となり、濾過面積を広くとることができるので、処理能力が向上する。
　また、本実施の形態によれば、基板１１に対する加工方法等として半導体製造技術を応用できるので、寸法精度が高い構成材料により精密な濾過用フィルターを製造することが可能となる。
　本実施の形態において、ピラー１６の長さを座ぐり部１８の深さにストッパー１５の高さを加えたものとし、これによって常温時における基板１１相互の間隔をストッパー１５とピラー１６とで規定するものとして説明したが、ピラー１６の長さを座ぐり部１８の深さにストッパー１５の高さを加えたものよりも若干短くし、これによって、常温時における基板１１相互の間隔をストッパー１５のみで規定し、加熱時における基板１１相互の間隔を熱膨張したピラー１６で規定するようにしてもよい。
　本実施の形態において、基材１１の積層枚数は、特に限定されるものではなく、要求される濾過処理能力に応じて調整されるが、例えば１００枚単位で積層した円筒状のフィルターを数個又は十数個直列に連結することもできる。これによって、高い処理能力を備えた濾過用フィルターを実現することができる。
　次に、本実施の形態に係る濾過用フィルターの作用について説明する。本実施の形態に係る濾過用フィルターの用途は特に限定されるものではないが、浄水場における水道水の浄化用フィルターとして好適に適用される。
　図６は、本実施の形態に係る濾過用フィルターが適用される浄水場の構成を示すブロック図である。
　図６において、この浄水場２０は、例えば、河川等から河川水を取り入れる取水口２１と、取り込んだ河川水に含まれる固形物を取り除く凝集沈殿池２２と、該凝集沈殿池２２の後流に順次設けられた急速濾過池２３、オゾン接触池２４、活性炭吸着池２５、塩素混和池２６及び浄水池２７とから主として構成されている。
　取水口２１から取り込まれた河川水は、先ず、沈砂池と呼ばれる沈殿池（図示省略）に流入して砂等の固形物が沈降分離された後、凝集沈殿池２２に送られる。凝集沈殿池２２に流入した水には、例えば凝集剤が添加され、プランクトン等の固形物を凝集して沈殿、分離し、上澄み水だけが後流の急速濾過池２３に送られる。急速濾過池２３に流入した水は、例えば細かな砂を充填した濾過層を通過してより細かい固形物が取り除かれた後、後流のオゾン接触池２４に送られる。
　オゾン接触池２４に流入した水は、ここでオゾンと接触して濁りや臭いの原因となる物質が分解され、その後、後流の活性炭吸着池２５に流入する。活性炭吸着池２５に流入した水は、オゾンで十分に取り除くことができなかった微小物質が吸着除去された後、後流の塩素混和池２６に流入し、ここで、所定量の塩素を混和されて消毒される。塩素で消毒された水は、飲料用の水道水として浄水池２７に貯留され、必要に応じて一般家庭等に給水される。
　このような浄水場２０において、濾過用フィルター１０は、例えばオゾン接触池２４及び活性炭吸着池２５の代替設備として適用される。
　すなわち、急速濾過池２３から流出した水は、被処理液Ａとして濾過用フィルター１０に流入し、急速濾過池２３で除去しきれなかった、例えば１０ｎｍ以上の雑菌等の汚染物質を分離して浄化される。
　常温、例えば２５℃の被処理液Ａは、濾過用フィルター１０の外周面に形成される濾過面の基板１１相互間の隙間から濾過用フィルター１０内に流入し、中心軸に向かって流れ、中心軸に沿って形成された流路１７を経て処理液Ｂとして回収され（図１参照）、後流の塩素混和池２６に流入する。塩素混和池２６に流入した濾過用フィルター１０の濾液は、所定量の塩素が添加され滅菌処理がなされた後、浄水池２７に貯留される。一方、雑菌等の汚染物質は、濾過用フィルター１０の外周面である濾過面で捕捉、分離される。
　ストッパー１５で規定される基板１１の厚板部１２相互の間隔は、例えば１０ｎｍであり、それよりも大きな汚染物質、例えばインフルエンザウイルス等の雑菌は、濾過面で確実に捕集される。
　このようにして雑菌等の濾過処理を継続した後、濾過面が目詰まりして濾過速度が低下した際、濾過用フィルター１０の再生処理が施される。すなわち、目詰まりが発生した濾過用フィルター１０において、被処理液Ａとしての急速濾過池２３の出口液の供給を停止し、被処理液Ａの流通方向とは逆方向から、例えば逆洗水を流通させる。逆洗水としては、例えば、濾過用フィルター１０の濾液である塩素混和池２６への流入水が使用される。このとき逆洗水の温度は、常温よりも高い、例えば７０~８０℃に加熱される。
　高温の逆洗水が流通された濾過用フィルター１０は、上述のように、濾過面を構成する基板１１の厚板部１２相互の隙間が広がり、これによって隙間に捕捉された雑菌等の汚染物質の捕捉が解かれ、濾過用フィルター１０が再生される。濾過面から離脱した雑菌等を含む逆洗水は、例えば凝集沈殿池２２の前流に戻されるか又は別途処理される。
　本実施の形態によれば、濾過処理を行う常温時と、再生処理を行う加熱時とで濾過用フィルター１０の濾過面における開口を大幅に変化させることができるので、濾過処理時には所定の開口径で安定に雑菌等の汚染物質を分離することができる上、再生時に捕捉した汚染物質を容易に離脱して容易に再生することができる。
　本実施の形態において、濾過用フィルター１０を基板積層体で構成したので、機械的強度が高く、加圧濾過を行うこともできる。従って、処理液量が増大して処理時間を短縮することができる。
　本実施の形態において、濾過用フィルター１０の濾過処理ラインを複数系統設けることが好ましい。これによって、一系統が目詰まりした再生時に、他系統によって濾過処理を継続することができる。
　本実施の形態において、濾過用フィルター１０を浄水場における水の浄化装置として適用したが、濾過用フィルター１０は、医療用、例えば血液、タンパク質の成分分離や、人工透析の濾過装置として適用することもできる。また、半導体製造工場におけるウエット洗浄用の洗浄水の浄化装置として適用することもできる。
　本実施の形態において、ピラー１６の構成材料としてストッパー１５の構成材料よりも熱膨張係数の大きな材料に代えて、逆圧電効果のある物質、例えば水晶（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ロッシェル塩（酒石酸カリウム−ナトリウム）（ＫＮａＣ４Ｈ４Ｏ６）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、電気石（トルマリン）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、リン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）等を用いることができる。これらの物質は、電圧をかけることによって膨張するので、ピラー材として好適である。これらの物質における電圧をかけることによる延び代は、熱膨張係数の大きい材料における熱膨張代とほぼ同様である。
　本実施の形態に係る濾過用フィルター１０は、濾過装置としての寿命が尽きた際に分解し、基板１１に付着したストッパー１５等を除去すれば、基材材料のほぼ１００％を再利用することができる。
　本実施の形態において、ストッパー１５とその直上部に位置する基板１１との当接面に接着剤を塗布して一体化することもできる。一方、接着剤の代わりに、基板積層体としての濾過用フィルター１０全体を締め付け部材で締め付けて一体化することもできる。
　図７は、締め付け部材によって固定された濾過用フィルターを示す斜視図である。
　図７において、円筒状の濾過用フィルター１０は、対向配置された２つの締め付け部材３０によって、図７中、縦方向に締め付けられて一体化されている。
　締め付け部材３０は、両端部を構成する鈎状の非弾性部３０ａと、該２つの非弾性部３０ａを接続する弾性部３０ｂとで主として構成されている。非弾性部３０ａは、金属、例えばステンレス鋼で形成されており、弾性部３０ｂは、例えばステンレス鋼を主成分とするばね部材からなる。このような締め付け部材３０を適用することによって、濾過用フィルター１０の構成部材である各基板１１は、図７中、上下方向の移動が一定の範囲内に規制され、且つ、横方向にずれることを防ぎ、円筒状の濾過用フィルターとしての構造が確保される。但し、締め付け部材３０の締め付け力は、弾性部３０ｂの弾性によって基板１１相互間に配置されたピラー１６の熱膨張を許容するように調整されている。また、弾性部３０ｂに使用される材料には、ばね部材の他、交換が容易な構造とすることにより消耗品としてゴムなどの伸縮性を持った有機材料を用いることもできる。
　本実施の形態において、被処理液Ａの流通方向を、円筒状の濾過用フィルター１０の外周面から中心軸に沿った流路１７を経て上向流として濾過用フィルター１０から流出するものとして説明したが、本実施の形態に係る濾過用フィルター１０における水の流通方向はこれに限定されるものではなく、円筒状の濾過用フィルター１０の中心軸に沿って形成された流路１７を被処理液Ａの導入路として使用し、該導入路をへて各基板１１相互の隙間を流れて外周面から流出するようにしてもよい。
　図８は、濾過用フィルターの別の使用状況を示す説明図である。
　図８において、被処理液Ａは、上方向から濾過用フィルター１０に流入し、円筒状の中心軸に沿った流路１７を下向流として流れ、その後、各基板１１相互間の隙間を流れ、外周面の開口部を経て処理液Ｂとして濾過用フィルター１０から流出する。このとき、濾過用フィルター１０における濾過面は、各基板１１の厚板部１２の内側面を結んだ面となり、被処理液Ａに含まれる汚染物質は、厚板部１２の内側面を結んだ濾過面で捕捉される。このとき、基板１１相互の間隔を高さによって変更させ、被処理液に含まれる微細固形物の分別装置として使用することもできる。
　なお、被処理液Ａを図８に示した方向に流通させる場合、濾過用フィルター１０にかかる圧力は、基板１１相互の間隔を広げる方向に働く。従って、高圧濾過を行う場合は、被処理液の流通方向を、上述した図１の方向とすることが好ましい。
　本実施の形態においては、基板１１の中心部に１つの貫通孔１４を設けた場合について説明したが、貫通孔を複数の小孔の集合体とすることもできる。
　図９は、本実施の形態における基板１１の変形例を示す図である。
　図９において、基板１１の座ぐり部１８の底部を形成する薄板部１３の中心部に、複数の小孔１４ａが設けられている。この貫通孔１４ａの集合体は、基板１１を積層した濾過用フィルター１０における中心軸に沿った流路１７を形成する。この場合、構造が複雑になり製造コストは高くなるが、基板１１としての強度が向上する。
　次に、本発明の第２の実施の形態に係る濾過用フィルターについて説明する。
　この濾過用フィルターは、厚板部と薄板部を有する基板を多数積層した基板積層体における各基板の厚板部相互の間隔が濾過面における開口幅を規定する点をはじめ基本的な構成は、第１の実施の形態に係る濾過用フィルターと同様である。
　第２の実施の形態に係る濾過用フィルターが第１の実施の形態に係る濾過用フィルターと異なるところは、基板の厚板部の長さを基板の外周部の長さよりも長くして広い濾過面積を確保した点である。
　図１０は、本発明の第２の実施の形態に適用される基板の平面図、図１１は、図１０の基板を多数積層した濾過用フィルターの要部を示す断面図である。
　図１０において、この基板４１は矩形板状体を呈しており、厚板部４２と薄板部４３とを備えている。厚板部４２は、図１０の上下に描かれている基板４１の２つの領域にそれぞれ折り返しが繰り返される２列のジグザグ状に配設されており、且つ２列のジグザグ状の厚板部４２は、それぞれの端部において相互に連結されており、全体として１つのループ状の厚板部を形成している。ループ状の厚板部４２に囲まれるように薄板部４３が形成されており、薄板部４３における基板４１の中心部には、基板４１を厚さ方向に貫通する貫通孔４４が設けられている。
　厚板部４２上には、第１の間隔保持部材としての四角柱状のストッパー４５が間隔を隔てて多数設けられている。ストッパー４５の形状は、四角柱状に限定されるものではなく、円柱状、その他の柱状であってもよい。また、薄板部４３上には、第２の間隔保持部材としてのピラー４６が間隔を隔てて多数設けられている。ピラー４６の形状は、例えば円柱状であるが、これに限定されるものではない。
　図１１において、基板４１が、複数のストッパー４５及びピラー４６を介して多数積層されて、四角柱状の濾過用フィルター４０が形成されている。
　次に、本実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法について説明する。
　先ず、基板を製造する際の原料基板として、例えば円形板状体のシリコンウエハを用意する。シリコンウエハは、平滑面を有し、その直径は、例えば５０~４５０ｍｍで、厚さは、例えば０．１~３ｍｍである。シリコンウエハの表面粗度（Ｒａ）は、濾過用フィルター４０における基板４１の厚板部４２相互間の隙間の１／１０以下、例えば約０．１ｎｍであることが好ましい。原料基板としては、シリコンウエハの他、ガラス板、セラミック板、金属板を適用することもできる。
　次に、シリコンウエハの表面にジグザグ状の厚板部４２を形成する。厚板部４２の形成には、半導体製造技術が好適に利用される。すなわち、シリコンウエハを、例えばプラズマエッチング装置の処理室内に収納、支持し、その上にジグザグ状の厚板部４２に相当するマスク材を載置し、その後、プラズマエッチング処理を施し、これによって、エッチングされずに残るジグザク状の厚板部４２と、該厚板部４２で囲まれた薄板部４３を形成する。このとき、１枚の円形板状体のシリコンウエハから、例えば、シリコンウエハ表面に、２段２列に配置された４つの基板を形成し、その後、切り出して基板４１を調製する。
　図１２は、１枚のシリコンウエハ５０から４枚の基板４１を切り出す際のシリコン基板５０上に形成された４つの基板４１を示す平面図である。
　図１２において、円形のシリコンウエハ５０上に、ジグザグ状に形成された厚板部４２及び厚板部４２で囲まれた薄板部４３を有する基板４１が２段２列に４つ形成されている。このようにして形成された基板４１は、公知の方法によって、切り出される。なお、図１２において、ストッパー及びピラーは図示省略されている。
　基板４１の１辺は、例えば４０~４００ｍｍ、厚板部４２の厚さは、例えば０．１~３ｍｍ、幅は、例えば０．４５~１０ｍｍ、薄板部４３の厚さは、例えば０．１~３ｍｍである。また、１枚の基板４１における厚板部４２の全長は、例えば１６００~１６０００ｍｍであり、基板４１の外周部に沿って厚板部を配設した場合の長さの約１０倍となる。貫通孔４４の口径は、例えば１０ｍｍであり、基板を多数積層した濾過用フィルターにおいて、積層方向に隣接する基板４１の貫通孔４４と連通して被処理液又は濾液が流通する中心流路を形成する。
　次に、得られた基板４１の厚板部４２上に、第１の実施の形態と同様にして、基板４１相互の間隔を規定する第１の間隔保持部材としてのストッパー４５を形成する（図１０，図１１参照）。ストッパー４５は、例えば、白金、ポリイミド、セラミックス、ガラス、シリコン、ＳｉＣ等からなる円柱状の部材であり、例えば化学蒸着（ＣＶＤ）法によって形成される。ストッパー４５の断面四角形における１辺の長さは、例えば０．１~１０ｍｍ、高さは、濾過目的物に従って、例えば１０~２０ｎｍに規定され、隣接する基板相互の間隔を維持するのに必要な数だけ、例えば等間隔に形成される。
　次に、厚板部４２上にストッパー４５が形成された基板４１の薄板部４３の任意の場所に、第１の実施の形態と同様にして第２の間隔保持部材としてのピラー４６を、多数、例えば等間隔に配置する。ピラー４６は、公知の方法によって別途形成される。ピラーの数及び間隔は、特に限定されるものではなく、熱膨張した加熱時に隣接する基板４１相互の間隔を所定の値に正確に規定できる数及び間隔であればよい。
　ピラー４６は、ストッパー４５の材質よりも熱膨張係数の大きな材質、例えばアルミニウムからなり、薄板部４３上に配置された時、常温においてその上端面がストッパー４５の上端面と、例えば同一平面を形成する高さに調整される。ピラー４６の材料としては、アルミニウムの他、第１の実施の形態と同様、例えば、金（Ａｕ）、亜鉛、アルミニウム、銀、クロム、すず、鉄、銅、鉛、ニッケル、アルミ青銅、黄銅、ジュラルミン、ステンレス等が好適に適用される。また、金属以外にもフォトレジスト、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネートも適用可能である。これらは、熱膨張係数が比較的大きいので、加熱時の基板４１相互の隙間を常温時の間隔よりも広げることができる。
　次に、ストッパー４５及びピラー４６を配置した複数の基板４１を順次積層して基板積層体としての濾過用フィルター４０を形成する（図１１参照）。このとき必要に応じてストッパー４５などの必要箇所に接着剤を塗布してもよい。接着剤は、ピラー４６の熱膨張を許容するために弾性を有するものが適用される。
　このようにして形成された濾過用フィルター４０において、被処理液Ａは、四角柱状の濾過用フィルター４０の各基板４１相互の隙間、すなわち、ジグザグ状に配設された厚板部４２相互間の隙間を経て濾過用フィルター４０に流入し、厚板部４２で形成される濾過面で汚染物質が除去された濾液として薄板部４３に流入し、その後、基板４１の中心部に向かって流通し、基板４１の中心部に設けられた貫通孔４４が連通する中心流路を、例えば上向流として流れて回収される。
　本実施の形態によれば、基板４１における厚板部４２をジグザグ状に配設してその長さを、基板４１の外周部の長さよりも長くしたので、濾過面積を著しく増大させることができ、これによって被処理液の濾過効率が向上する。
　また、本実施例においても、ピラー４６の長さをストッパー４５の長さよりも長くし、且つピラー４６の構成材料としてストッパー４５の構成材料よりも熱膨張係数が大きい材質を適用したことによって、第１の実施の形態と同様、基板４１相互間の間隔を、常温時にはストッパー４５で安定に規定し、再生時には、例えば加熱水によってピラー４６を熱膨張させて基板４１相互間の間隔を広げることができるので、濾過処理時に安定した開口が得られ、且つ目詰まりした際には容易に再生することができる。加熱水の通水方向は、通常、濾過処理時の逆方向とされるが、順方向であっても良い。
　本実施の形態において、基板４１における薄板部４３の面積は、基板４１の面積の３０％以下であることが好ましい。これによって、基板の強度を確保し易くなる。また、貫通孔４４の口径は、濾過用フィルター４０内の被処理液の滞留時間を確保する等するため、例えば、１~１０ｍｍ以下であることが好ましい。貫通孔４４は、例えば、ドライエッチング又は機械加工等によって形成される。
　本実施の形態において、シリコンウエハ５０表面に、２段２列に形成された４つの基板４１を１単位として切り出し、これを多数積層して基板積層体を形成することもできる。
　図１３は、４つの基板４１を１単位とする基板集合体を示す平面図である。
　図１３において、シリコンエウハ５０から切り出された４つの基板からなる基板集合体が示されている。このような基板集合体を、第２の実施の形態と同様にして多数積層して濾過用フィルターを形成することもできる。また、基板集合体を切り出すことなく、シリコンウエハ５０に形成された基板集合体をシリコンウエハ５０ごと多数積層して濾過用フィルターを形成することもできる。このような、濾過用フィルターにおいても第２の実施形態と同様の効果が得られる。なお、図１３においても、図１２と同様、ストッパー及びピラーは図示省略されている。
　本実施の形態において、基板４１の厚板部４２の形状をジグザグ状としたが、厚板部４２の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、渦巻き状の薄板部４３を取り囲むようにした２重の渦巻き形状を有するものとすることができる。
　次に、本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターについて説明する。
　この濾過用フィルターは、厚板部と薄板部を有する基板を多数積層した基板積層体における各基板の厚板部相互の間隔が濾過面における開口幅を規定する点をはじめ基本的な構成は第１及び第２の実施の形態と同様である。
　図１４は、本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの要部を示す断面図である。図１４において、厚板部６２及び薄板部６３を有する基板６１が多数積層されて濾過用フィルター６０が形成されている。第３の実施の形態に係る濾過用フィルターは、その製造方法に特徴がある。
　以下に、濾過用フィルター６０の製造方法について説明する。
　図１５Ａ~図１５Ｆは、本発明の第３の実施の形態に係る濾過用フィルターの製造方法を示す工程図である。
　図１５Ａ~図１５Ｆにおいて、濾過用フィルター６０は、以下のようにして製造される。なお、図１５Ａ~図１５Ｆは、各製造工程における基板の側面図及び平面図を一組として示したものであり、上側の図が側面図、下側の図が平面図である。
　濾過用フィルター６０を製造する際は、先ず、構成材料としての基板６１を用意する（図１５Ａ）。基板６１は、例えば、表裏に平滑面を有する矩形平板状のシリコン基板であり、その１辺は、例えば、５ｍｍ~４５０ｍｍである。厚さは、例えば０．８~１．２ｍｍである。シリコン基板の表面粗度（Ｒａ）は、基板６１を積層した際の厚板部６２相互間の隙間の１／１０以下、例えば約０．１ｎｍである。
　次に、基板６１の外周部のやや内側、例えば１~１０ｍｍ内側に、線幅が、例えば０．８ｍｍ~１．２ｍｍのマスク材６７を外周部に沿って全周に塗布する（図１５Ｂ）。マスク材６７としては、例えば、超耐熱耐寒性のポリイミド（商品名：カプトン）や、半導体装置の製造の際に用いられるフォトレジスト等が好適に用いられる。
　次に、マスク材６７が塗布された基板６１を基板処理装置のチャンバ内に収納し、チャンバ内圧力を、例えば１~１０００ｍＴｏｒｒ（０．１３３~１３３Ｐａ）、エッチングガスとして、例えば、ＨＢｒ、アンモニア（ＮＨ３）、酸素（Ｏ２）の混合ガスを用い、基板６１の厚さ方向に、例えば、約３００μｍの深さまでエッチングし、これによってマスク材６７で覆われた凸部に囲まれた薄板部６３を形成する（図１５Ｃ）。
　次いで、マスク材６７の一部、すなわち、間隔保持部としてのストッパー６５となる部分以外の部分を剥離させ、上記と同様の条件でプラズマエッチング処理を施し、これによって厚板部６２と、該厚板部６２から突出するストッパー６５を形成する（図１５Ｄ）。このとき、エッチング条件を調節してストッパー６５の高さを、濾過用フィルター６０で除去しようとする目的成分の大きさに相当する高さ、例えば１~１０００００ｎｍに調整する。ストッパー６５の数及び間隔は特に規定されるものではなく、基板６１相互間の間隔を所定間隔に安定に維持できるものであればよい。
　次に、ストッパー６５が形成された基板６１の当該ストッパー６５からマスク材６７を剥離し（図１５Ｅ）、薄板部６３の中心部に貫通孔６４を形成して濾過用フィルター６０の構成部材としての基板６１を完成させる（図１５Ｆ）。
　次に、得られた基板６１の薄板部６３の任意の位置に、第１及びの第２の実施の形態と同様に、間隔保持部材としてのピラー６６を多数、例えば等間隔に配置し、該ピラー６６及びストッパー６５を介して基板６１を多数、例えば数十~１００枚積層して濾過用フィルター６０を形成する。
　本実施の形態によれば、厚板部６２及び薄板部６３の形成と、その後のストッパー６５の形成をプラズマエッチング処理によって行うことができるので、製造工程を簡略化することができ、生産性が向上する。
　また、本実施の形態においても、第１及び第２の実施の形態と同様、ピラー６６の構成材料としてストッパー６５、すなわち基板６１の構成材料よりも熱膨張係数が大きい材料を適用し、且つその高さをストッパー６５よりも高く、具体的には、厚板部６２及び薄板部６３の厚さの差と、ストッパー６５の高さの和、又はそれよりも若干長くすることにより、基板６１相互間の間隔を、常温時にはストッパー６５で安定に規定し、例えば加熱水を流通させる再生時にはピラー６６を熱膨張させて基板６１相互間の間隔を広げることができるので、濾過処理時に安定した開口が得られ、且つ目詰まりした際に容易に再生して繰り返し使用することができる。
　本実施の形態において、被処理液Ａは、例えば、濾過用フィルター６０の外周面の基板６１相互の隙間から濾過用フィルター６０の本体内に流入し（図１４参照）、厚板部６２相互の間隔によって目的成分が濾別された濾液となり、中心部に形成された貫通孔６４（図１５Ｆ参照）が連通した中心流路を、例えば、上向流として流れて濾過用フィルター６０から流出する。なお、被処理液Ａを、中心流路から、例えば下降流として流入させ、その後、各基板６１相互の隙間を濾過用フィルター６０の外周部に向かって流れるようにすることもできる。
　本実施の形態において、基板６１の形状を矩形板状体としたが、基板６１の形状は、特に限定されるものではなく、矩形板状体の他、円形板状体、楕円形板状体、その他の形状の板状体であってもよく、第１の実施の形態や第２の実施の形態に係るフィルターを形成する際に適用してもよい。
　本実施の形態において、マスキング材として超耐熱耐寒性のポリイミド（商品名：カプトン）やフォトレジストを用いたが、これ以外に、例えば金属、カーボン、石英等を用いることもできる。また、本実施の形態において、濾過用フィルター６０を、図７に示したように、弾性を備えた締め付け部材、又は弾性を有する接着剤等を用いて一体化することもでき、これによって、濾過用フィルター６０としての形態が安定する。
　本実施の形態において、ピラー６６の構成材料として、ストッパー６５の構成材料よりも熱膨張係数の大きな材料に代えて、第１の実施の形態と同様、逆圧電効果のある物質、例えば水晶（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ロッシェル塩（酒石酸カリウム−ナトリウム）（ＫＮａＣ４Ｈ４Ｏ６）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、電気石（トルマリン）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、リン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）等を用いることができる。
　以上、本発明を実施の形態を用いて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
　１０、６０　濾過用フィルター
　１１、４１、６１　基板
　１２、４２、６２　厚板部
　１３、４３、６３　薄板部
　１４、１４ａ、４４、６４　貫通孔
　１５、４５、６５　ストッパー
　１６、４６、６６　ピラー
　１７　流路
　１８　座ぐり部
　６７　マスク材

Claims (21)

  1. 　表裏に貫通する貫通孔を有する基板を多数積層した基板積層体と、
    　該基板積層体における基板相互の間隔を規定する第１の間隔保持部材及び該第１の間隔保持部材よりも熱膨張係数が大きい第２の間隔保持部材と、を有し、
    　前記基板相互間の常温時の間隔を少なくとも前記第１の間隔保持部材で規定すると共に加熱時の間隔を熱膨張した前記第２の間隔保持材で規定し、前記基板相互間の隙間で被処理液に含まれる目的成分を捕捉する濾過面を形成することを特徴とする濾過用フィルター。
  2. 　前記基板は、厚板部と薄板部を備え、前記第１の間隔保持部材は、前記厚板部相互間に間隔を置いて複数配置され、前記第２の間隔保持部材は、前記薄板部相互間に間隔を置いて複数配置され、前記第２の間隔保持部材の長さを前記第１の間隔保持部材の長さよりも長くしたことを特徴とする請求項１記載の濾過用フィルター。
  3. 　前記厚板部は前記基板の外周部を形成し、前記薄板部は前記厚板部で囲まれた前記基板の中央部を形成し、前記薄板部の中心部に前記貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項２記載の濾過用フィルター。
  4. 　前記厚板部は、前記基板表面に当該厚板部の全長が前記基板の外周部の長さよりも長くなるように、且つ環状に配設され、前記薄板部は、前記厚板部で囲まれ、且つ前記基板の中心部を有し、該基板の中心部に前記貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項２記載の濾過用フィルター。
  5. 　前記厚板部は、２列のジグザク状線部のそれぞれの端部が連結されたループ状として前記基板表面上に配設されていることを特徴とする請求項４記載の濾過用フィルター。
  6. 　前記貫通孔は、前記基板積層体における他の基板の貫通孔と連通して被処理液又は濾液の流路を形成することを特徴とする請求項１記載の濾過用フィルター。
  7. 　前記基板の前記厚板部の表面粗度（Ｒａ）は、前記厚板部互間の隙間の１／１０以下であることを特徴とする請求項１記載の濾過用フィルター。
  8. 　前記基板は、シリコン、ガラス、セラミック、金属、炭化珪素をはじめとするシリコン化合物、ポリイミドをはじめとする樹脂、及びカーボンのいずれかからなることを特徴とする請求項１記載の濾過用フィルター。
  9. 　前記基板積層体は、前記第２の間隔保持部材の熱膨張を許容する締め付け部材によって一体化されていることを特徴とする請求項１記載の濾過用フィルター。
  10. 　基板の中央部に座ぐり部を形成して前記基板の周囲を構成する厚板部と、該厚板部で囲まれた薄板部を形成する座ぐりステップと、
    　前記薄板部の中心部に基板の表裏に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
    　前記厚板部上に所定高さの第１の間隔保持部材を所定間隔で複数形成する第１の間隔保持部材形成ステップと、
    　前記基板の前記薄板部に前記第１の間隔保持部材よりも熱膨張係数が大きく、且つ長い複数の第２の間隔保持部材を所定間隔で複数形成する第２の間隔保持部材形成ステップと、
    　少なくとも前記第１の間隔保持部材を介して前記基板を多数積層する積層ステップと、
    　を有することを特徴とする濾過用フィルターの製造方法。
  11. 　前記座ぐりステップは、プラズマを用いたプラズマエッチングによって前記座ぐり部を形成することを特徴とする請求項１０記載の濾過用フィルターの製造方法。
  12. 　前記座ぐりステップは、化学機械研磨（ＣＭＰ）法によって前記座ぐり部を形成することを特徴とする請求項１０記載の濾過用フィルターの製造方法。
  13. 　前記第１の間隔保持部材形成ステップは、マスク材を用いた成膜法によって、前記厚板部上に第１の間隔保持部材を形成することを特徴とする請求項１０記載の濾過用フィルターの製造方法。
  14. 　前記第１の間隔保持部材形成ステップは、マスク材を用いた塗布法によって、前記厚板部上にフォトレジストからなる第１の間隔保持部材を形成するステップであることを特徴とする請求項１０記載の濾過用フィルターの製造方法。
  15. 　前記積層ステップで積層した基板積層体を、前記第２の間隔保持部材の熱膨張を許容する締め付け部材によって一体化する一体化ステップを有することを特徴とする請求項１０記載の濾過用フィルターの製造方法。
  16. 　前記基板の前記厚板部の表面粗度（Ｒａ）は、前記厚板部相互間の隙間の１／１０以下であることを特徴とする請求項１０記載の濾過用フィルターの製造方法。
  17. 　前記基板として、シリコン板、ガラス板、セラミック板、金属板、炭化珪素をはじめとするシリコン化合物板、ポリイミドをはじめとする樹脂板、及びカーボン板のいずれかを使用することを特徴とする請求項１０記載の濾過用フィルターの製造方法。
  18. 　基板表面の外周に沿って環状のマスキング材を形成するマスキングステップと、
    　前記環状のマスキング材が形成された基板をエッチングして前記環状のマスキング材に対応する凸部に囲まれた薄板部を形成する第１のエッチングステップと、
    　前記第１のエッチングステップ終了後、前記凸部上の前記マスキング材の一部を剥離させる第１のマスキング材剥離ステップと、
    　前記第１のマスキング材剥離ステップ後の基板をエッチングして前記第１のマスキング材剥離ステップ後に残存するマスキング材が塗布された部分以外の前記凸部で厚板部を形成すると共に、前記残存するマスキング材が塗布された部分の前記凸部で前記厚板部から突出する間隔保持部を形成する第２のエッチングステップと、
    　前記厚板部で囲まれた前記薄板部の中心部に当該基板を表裏に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
    　前記貫通孔が形成された基板の前記薄板部に前記間隔保持部よりも熱膨張係数が大きく、且つ高さが高い複数の間隔保持部材を所定間隔で複数形成する間隔保持部材形成ステップと、
    　前記間隔保持部から前記マスキング材を剥離する第２のマスキング材剥離ステップと、
    　少なくとも前記間隔保持部を介して前記基板を多数積層する積層ステップと、
    　を有することを特徴とする濾過用フィルターの製造方法。
  19. 　前記積層ステップで積層した基板積層体を、前記間隔保持部材の熱膨張を許容する締め付け部材によって一体化する一体化ステップを有することを特徴とする請求項１８記載の濾過用フィルターの製造方法。
  20. 　前記基板の前記厚板部の表面粗度（Ｒａ）は、前記厚板部相互間の隙間の１／１０以下であることを特徴とする請求項１８記載の濾過用フィルターの製造方法。
  21. 　前記基板として、シリコン板、ガラス板、セラミック板、金属板、炭化珪素をはじめとするシリコン化合物板、ポリイミドをはじめとする樹脂板、及びカーボン板のいずれかを使用することを特徴とする請求項１８記載の濾過用フィルターの製造方法。
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