[发明专利]具有多个褶包的使用点或分配点过滤器

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案主张2014年10月10日提出申请的标题为“具有多个褶包的使用点或分配点过滤器(POINT OF USE OR POINT OF DISPENSE FILTER WITH MULTIPLE PLEAT PACKS)”的第62/062,690号美国临时申请案的优先权的权益，所述临时申请案出于所有目的以引用的方式完全并入本文中。

技术领域

本发明涉及纯化及过滤系统。更特定来说，本文中所描述的实施例涉及纯化及过滤系统中所使用的各种大小的过滤器。甚至更特定来说，实施例涉及具有用于过滤半导体制造中使用的流体的多个褶包的过滤器，包含使用点(“POU”)及分配点(“POD”)过滤器。

背景技术

污染控制是半导体装置的制造中的最关键问题中的一者。如此，宽广范围的流体(例如化学品、气体、水、化学机械抛光/平面化浆液等)经常需要过滤及纯化，所述流体在本文中称作半导体制造流体。

在过滤半导体制造流体时，通常需要平衡粒子滞留(即，污染物去除)、流速、大小及跨越过滤器的压降。当所述滞留或流速增加时，过滤器的大小也可需要增加以减小经增加压降(即，流体载运网络的两个点之间的压力差)。压降在流体流动穿过管时由对流动的阻力导致的摩擦力作用于流体时发生。举例来说，对于给定过滤介质，将孔隙大小减小50％可使流动阻力增加400％。这意味着，为维持所要流速，过滤器中的压降将显著增加。为补偿压降增加，可必须相应地增加过滤器外壳及对应薄膜区的大小。然而，由于空间约束及/或其它考虑，使用大型过滤器可为不合意或不可行的。

常规上，圆柱形过滤器表现出大小、粒子滞留或污染物去除、流速及压力损失的良好平衡。因此，半导体制造工业总体来说采用圆柱形过滤器。一般来说，已避免使用矩形及非圆柱形过滤器，这是因为非圆柱形过滤器中的应力需要将所述过滤器制成大于相当的圆柱形过滤器以实现相同过滤及流速。此外，据信，在半导体制造过滤器中通常经受的压力及温度将在典型矩形或非圆柱形设计中导致高局部应力。此些应力将导致半导体制造装置中通常使用的非反应性材料(例如全氟烷氧基聚合物、聚丙烯及聚四氟乙烯)屈服，从而导致过滤器故障。

发明内容

本文中所描述的实施例可提供一种在紧凑设计中具有大体矩形、非圆柱形轮廓的过滤器，所述过滤器与具有相当的过滤器介质区的圆柱形过滤器相比可提供相当或优越的粒子滞留(或其它纯化方法)、流速及压降。另外，与半导体工业中所使用的先前矩形过滤器相比，实施例可提供这些特性的较佳平衡(例如，在相同占用面积中的优越介质区、流动或压降特性；在较小占用面积中的相同介质区、流速及压降，并联及/或串联过滤等)。

在本发明内，并联过滤是指允许流体流动穿过以并联方式布置的纯化/过滤元件或薄膜的一种过滤解决方案，而串联过滤是指允许流体流动穿过以菊链方式布置的纯化/过滤(P/F)元件或薄膜序列的一种过滤解决方案。在一些半导体制造工艺中，并联及/或串联过滤可为所要的及/或需要的。

根据实施例，一种过滤器可包括界定腔的主体、连接到所述腔的入口端口、连接到所述腔的出口端口及具有安置于所述腔中的总P/F元件体积的一组P/F元件，其中所述过滤器经配置用于正常流动过滤。

一组并联区域可安置于所述腔中，其中第一侧通道安置于第一区域与第一侧壁之间、第二侧通道安置于第二区域与第二侧壁之间且中心通道安置于所述第一区域与所述第二区域之间。所述第一区域通向所述第一侧通道及所述中心通道，且所述第二区域通向所述中心通道及所述第二侧通道。第一P/F元件安置于所述第一区域中且第二P/F元件安置于所述第二区域中。所述P/F元件可为具有立方形、矩形棱柱或其它非圆柱形形状的经压缩褶包。

所述过滤器可提供各种流动路径。举例来说，所述入口端口可连接到中心区域且所述出口端口可连接到所述第一侧通道及所述第二侧通道。作为另一实例，所述入口端口可连接到所述第一侧通道且所述出口端口可连接到所述第二侧通道。

所述主体可包括壳体及接合到所述壳体的端帽盖。所述壳体可包括与第二侧壁相对的第一侧壁及与第四侧壁相对的第三侧壁。在侧壁之间可存在弯曲过渡。所述第一、第二、第三及第四侧壁可为弯曲的以分散应力。或者，所述第一、第二、第三及第四侧壁可为平整的或大体上平整的。