(57)【要約】本発明の実施形態は、薄型表面実装フィルタを含む表面実装フィルタを提供する。本発明の一実施形態は、複数の流れ経路と、その中に画定されたフィルタキャビティとを有する基板ブロック上に実装するように適合されたフィルタハウジングを含む。フィルタキャビティは、薄型フィルタの使用中に、概して水平方向に延在するように画定される。第１の流路は、フィルタハウジングの入口をフィルタキャビティの第１の部分に接続するように画定され、第２の流路は、フィルタキャビティの第２の部分をフィルタハウジングの出口に接続するように画定される。フィルタアセンブリは、フィルタキャビティ内に配置され、フィルタキャビティの表面に封着されて、フィルタキャビティの第１の部分とフィルタキャビティの第２の部分とを含む隣接部分にフィルタキャビティを分離する。
2009525870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流れ経路と、その中に画定されたフィルタキャビティとを有する基板ブロック上に実装するように適合されたフィルタハウジングであって、
該フィルタキャビティは、該薄型フィルタが用いられるときに、概して水平な方向に延在するように画定され、
第１の流路は、該フィルタハウジングの入口を該フィルタキャビティの第１の部分に接続するように画定され、
第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分を該フィルタハウジングの出口に接続するように画定された、フィルタハウジングと、
該フィルタキャビティ内に配置され、該フィルタキャビティの表面に封着されたフィルタを備えるフィルタアセンブリであって、該フィルタは、該フィルタキャビティを、該フィルタキャビティの第１の部分と該フィルタキャビティの第２の部分とを含む隣接部分に分離する、フィルタアセンブリと
を備える、薄型フィルタ。
【請求項２】
前記フィルタアセンブリは、
前記フィルタと、該フィルタを貫流することを可能にするように構成された前記フィルタキャビティの表面とに連結されたアダプタとをさらに備える、請求項１に記載の薄型フィルタ。
【請求項３】
前記フィルタは、ガスが概して水平な方向に貫流するように列設されているディスクフィルタである、請求項２に記載の薄型フィルタ。
【請求項４】
前記フィルタは、チューブフィルタである、請求項１に記載の薄型フィルタ。
【請求項５】
前記アダプタは、前記フィルタキャビティの表面に連結されて、締まり嵌めシールを形成する、請求項４に記載の薄型フィルタ。
【請求項６】
前記アダプタは、溶接シールによって前記フィルタキャビティの表面に連結される、請求項４に記載の薄型フィルタ。
【請求項７】
前記アダプタと前記フィルタキャビティの表面との間に介在するガスケットをさらに備える、請求項４に記載の薄型フィルタ。
【請求項８】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じる、請求項４に記載の薄型フィルタ。
【請求項９】
前記フィルタハウジングは、前記フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、前記フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する通路をさらに画定する、請求項８に記載の薄型フィルタ。
【請求項１０】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの最上部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じる、請求項４に記載の薄型フィルタ。
【請求項１１】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、該フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する通路をさらに画定する、請求項９に記載の薄型フィルタ。
【請求項１２】
前記フィルタアセンブリは、
前記フィルタキャビティの表面に連結されたアダプタと、
フィルタとして作用する１つ以上の管と、
該１つ以上の管と該アダプタとの間に介在する封着材と
をさらに備える、請求項１に記載の薄型フィルタ。
【請求項１３】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じる、請求項１２に記載の薄型フィルタ。
【請求項１４】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、該フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する通路をさらに画定する、請求項１３に記載の薄型フィルタ。
【請求項１５】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの最上部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じる、請求項１２に記載の薄型フィルタ。
【請求項１６】
前記フィルタハウジングは、前記フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、該フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する通路をさらに画定する、請求項１５に記載の薄型フィルタ。
【請求項１７】
前記フィルタアセンブリは、第１のフィルタキャビティ内に配置された第１のフィルタを備える第１のフィルタアセンブリであって、前記薄型フィルタは、
第２のフィルタキャビティ内に配置され、該第２のフィルタキャビティを隣接部分に分離する第２のフィルタを備える第２のフィルタアセンブリであって、前記フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティを画定する、第２のフィルタアセンブリをさらに備える、請求項１に記載の薄型フィルタ。
【請求項１８】
前記第１のフィルタアセンブリは、前記フィルタに連結され、前記第１のフィルタキャビティの表面に封着された第１のアダプタをさらに備え、
前記第２のフィルタアセンブリは、前記第２のフィルタに連結され、前記第２のフィルタキャビティの表面に封着された第２のアダプタを備える、請求項１７に記載の薄型フィルタ。
【請求項１９】
前記第１のフィルタおよび第２のフィルタは、ディスクフィルタである、請求項１７に記載の薄型フィルタ。
【請求項２０】
前記第１のフィルタおよび第２のフィルタは、チューブフィルタである、請求項１７に記載の薄型フィルタ。
【請求項２１】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記第１のフィルタキャビティの前記第１の部分、および前記第２のフィルタキャビティの前記第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該第１のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じ、
該フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じる第３の流路を画定する、請求項１８に記載の薄型フィルタ。
【請求項２２】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある入口から、該フィルタハウジングの底部にある出口への第４の流路をさらに画定する、請求項２１に記載の薄型フィルタ。
【請求項２３】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの最上部にある入口から、前記第１のフィルタキャビティの前記第１の部分、および前記第２のフィルタキャビティの前記第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該第１のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じ、
該フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じる第３の流路を画定する、
請求項１８に記載の薄型フィルタ。
【請求項２４】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの底部にある入口から、該フィルタハウジングの最上部にある出口への第４の流路をさらに画定する、請求項２３に記載の薄型フィルタ。
【請求項２５】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記第１のフィルタキャビティの前記第１の部分、および前記第２のフィルタキャビティの前記第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該第１のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部の出口に通じ、
該フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口へと通じる第３の流路を画定する、
請求項１８に記載の薄型フィルタ。
【請求項２６】
基板ブロックにフィルタを実装することと、
ガスをフィルタハウジングの入口から、概して水平である第１のフィルタキャビティへ導くことと、
該ガスを概して水平方向に第１のフィルタアセンブリに流入させ、第１のフィルタを通し該ガスを濾過することと、
該ガスを該第１のフィルタキャビティから、該フィルタハウジングの出口へ導くことと
を含む、薄型フィルタを用いてガスを濾過する方法。
【請求項２７】
前記第１のフィルタアセンブリに前記ガスを貫流させることは、ディスクフィルタに該ガスを貫流させることをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１のフィルタアセンブリに前記ガスを貫流させることは、チューブフィルタに該ガスを貫流させることをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ガスを前記第１のフィルタキャビティへ導く前に、基板ブロックから該ガスを受け取り、該ガスを濾過した後に、前記フィルタハウジングの最上部に実装された構成要素に該ガスを放出することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ガスを前記第１のフィルタキャビティへ導く前に、前記フィルタハウジングの最上部に実装された構成要素から該ガスを受け取り、該ガスを濾過した後に、該フィルタハウジングの下部の基板ブロックに該ガスを放出することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記ガスをフィルタハウジングの入口から、概して水平な第２のフィルタキャビティへ導くことと、
該ガスを概して水平方向に第２のフィルタアセンブリに流入させ、フィルタを通して該ガスを濾過することと、
該ガスを該第２のフィルタキャビティから、該フィルタハウジングの前記出口へ導くことと
をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記ガスを前記第１のフィルタキャビティと第２のフィルタキャビティとへ導く前に、基板ブロックから該ガスを受け取り、該ガスを濾過した後に、前記フィルタハウジングの最上部に実装された構成要素に該ガスを放出することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記ガスを前記第１のフィルタキャビティへ導く前に、前記フィルタハウジングの最上部に実装された構成要素から該ガスを受け取り、該ガスを濾過した後に、該フィルタハウジングの下部の基板ブロックに該ガスを放出することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記ガスを前記第１のフィルタキャビティへ導く前に、基板ブロックから該ガスを受け取り、該ガスを濾過した後に、前記フィルタハウジングの最上部に実装された構成要素に前記ガスを放出することと、
該ガスを該構成要素から、概して水平な第２のフィルタキャビティへ導くことと、
該ガスを概して水平方向に第２のフィルタアセンブリに流入させ、フィルタを通して該ガスを濾過することと、
該ガスを該第２のフィルタキャビティから、該フィルタハウジングの前記出口へ導くことと
をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
最上面と底面とを有するフィルタハウジングを形成することと、
該フィルタハウジング内にフィルタキャビティを機械加工することであって、該フィルタキャビティは、使用中に概して水平に配向される、ことと、
該第１の流路を該フィルタハウジング内に機械加工することであって、該第１の流路は、該フィルタハウジングの入口から該フィルタキャビティに延びていること、および該第２の流路を該フィルタハウジング内に機械加工することであって、該第２の流路は、該フィルタキャビティから出口に通じていることと、
フィルタアセンブリを形成することと、
該フィルタアセンブリを該フィルタキャビティの表面に封着して、該フィルタキャビティを隣接部分の中に分離することであって、該第１の流路は、該フィルタキャビティの第１の部分に入り、該第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分に入ることと
を含む、薄型フィルタを作成する方法。
【請求項３６】
前記フィルタアセンブリを形成することは、フィルタをアダプタに連結することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記フィルタは、ディスクフィルタである、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記フィルタは、チューブフィルタである、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記フィルタは金属チューブフィルタであり、前記アダプタはステンレス鋼アダプタであって、該フィルタを該アダプタに連結することは、該フィルタを該アダプタに溶着することをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記フィルタアセンブリと前記フィルタキャビティの表面との間に、締まり嵌めシールを形成することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記締まり嵌めシールを形成するのに十分な力により、前記フィルタアセンブリを前記フィルタキャビティに圧入することによって、該締まり嵌めシールを形成することをさらに含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記フィルタハウジングを加熱して、前記フィルタキャビティを膨張させることと、
前記フィルタアセンブリを冷却することと、
該フィルタアセンブリを該フィルタキャビティに挿入することと、
該フィルタハウジングとフィルタアセンブリとを周囲温度に達するまで冷却することと
によって、該締まり嵌めシールを形成することをさらに含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記フィルタキャビティの末端を封着することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
前記フィルタハウジングへの前記入口は、該フィルタハウジングの底面にあり、該フィルタハウジングからの前記出口は、該フィルタハウジングの上面にある、請求項３５に記載の方法。
【請求項４５】
前記フィルタハウジングへの前記入口と、該フィルタハウジングからの前記出口とは、該フィルタハウジングの底面にある、請求項３５に記載の方法。
【請求項４６】
前記フィルタハウジングへの前記入口は、該フィルタハウジングの上面にあり、前記出口は、前記フィルタキャビティの底面にある、請求項３５に記載の方法。
【請求項４７】
前記フィルタハウジングは、単一ブロックの材料である、請求項３５に記載の方法。
【請求項４８】
複数の流れ経路と、その中に画定されたフィルタキャビティとを有する基板ブロック上に実装するように適合されたフィルタハウジングであって、
該フィルタキャビティは、フィルタが該基板ブロック上に実装されるときに、一方向に延在するように画定され、
第１の流路は、該フィルタハウジングの入口を該フィルタキャビティの第１の部分に連結するように画定され、
第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分を該フィルタハウジングの出口に連結するように画定される、フィルタハウジングと、
第１のフィルタアセンブリであって、
少なくとも１つの管を備える第１のフィルタと、
該フィルタに連結され、該フィルタキャビティの表面に封着されたアダプタであって、該フィルタを貫流することを可能にするように構成された、アダプタと
を備え、
該フィルタキャビティの第１の部分と、該フィルタキャビティの第２の部分とを含む隣接部分にフィルタキャビティを分離する、フィルタアセンブリと、
を備える、フィルタ。
【請求項４９】
前記方向は水平である、請求項４８に記載のフィルタ。
【請求項５０】
前記方向は垂直である、請求項４８に記載のフィルタ。
【請求項５１】
前記アダプタは、前記フィルタキャビティの表面に連結され、締まり嵌めシールを形成する、請求項４８に記載のフィルタ。
【請求項５２】
前記アダプタは、溶接シールによって、前記フィルタキャビティの表面に連結される、請求項４８に記載のフィルタ。
【請求項５３】
前記アダプタと前記フィルタキャビティの表面との間に介在するガスケットをさらに備える、請求項４８に記載のフィルタ。
【請求項５４】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じる、請求項４８に記載のフィルタ。
【請求項５５】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、該フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する通路をさらに画定する、請求項４８のフィルタ。
【請求項５６】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの最上部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じる、請求項４８のフィルタ。
【請求項５７】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、前記フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する流路をさらに画定する、請求項５６のフィルタ。
【請求項５８】
前記フィルタは、複数の管を備え、前記フィルタアセンブリは、該複数の管と前記アダプタとの間に介在する封着材をさらに備える、請求項４８のフィルタ。
【請求項５９】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じる、請求項５８のフィルタ。
【請求項６０】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、該フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する流路をさらに画定する、請求項５８のフィルタ。
【請求項６１】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの最上部にある入口から、前記フィルタキャビティの第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該フィルタキャビティの第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じる、請求項５８のフィルタ。
【請求項６２】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある第２の入口から、該フィルタハウジングの底部にある第２の出口まで通過する通路をさらに画定する、請求項６１のフィルタ。
【請求項６３】
第２のフィルタキャビティ内に配置され、前記第２のフィルタキャビティを隣接部分の中に分離する第２のフィルタを備える第２のフィルタアセンブリであって、前記フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティを画定し、前記フィルタアセンブリおよびフィルタキャビティは、第１のフィルタアセンブリおよび第１のフィルタキャビティである、第２のフィルタアセンブリを備える、請求項４８に記載のフィルタ。
【請求項６４】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記第１のフィルタキャビティの前記第１の部分、および前記第２のフィルタキャビティの前記第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該第１のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じ、
該フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの最上部にある出口に通じる第３の流路を画定する、請求項６３に記載のフィルタ。
【請求項６５】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの最上部にある入口から、該フィルタハウジングの底部にある出口への第４の流路をさらに画定する、請求項６４に記載のフィルタ。
【請求項６６】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの最上部にある入口から、前記第１のフィルタキャビティの前記第１の部分、および前記第２のフィルタキャビティの前記第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該第１のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じ、
該フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口への第３の流路を画定する、請求項６３に記載のフィルタ。
【請求項６７】
前記フィルタハウジングは、該フィルタハウジングの底部にある入口から、該フィルタハウジングの最上部にある出口への第４の流路をさらに画定する、請求項６６に記載のフィルタ。
【請求項６８】
前記第１の流路は、前記フィルタハウジングの底部にある入口から、前記第１のフィルタキャビティの前記第１の部分、および前記第２のフィルタキャビティの前記第１の部分に通じ、前記第２の流路は、該第１のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口に通じ、
該フィルタハウジングは、該第２のフィルタキャビティの前記第２の部分から、該フィルタハウジングの底部にある出口への第３の流路を画定する、
請求項６３に記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してフィルタに関し、より具体的には薄型表面実装フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの製造過程では、比較的高純度ガスを調整された流速と圧力で送達することが要求される。例えば、半導体の製造においては、ガスの純度と流速を慎重に調整し、ウエハの欠陥を防止しなければならない。欠陥によりウエハを損失すると、費用も時間もかかることになる。
【０００３】
半導体の製造において、ガスは、「ガススティック」を通して処理チャンバに供給される。ガススティックは、フィルタ、弁、マスフローコントローラ、圧力トランスデューサなどの種々の構成要素、あるいはその他の構成要素を含んで、ガスを純化したり、ガス流を調整したり、あるいはガスの物性またはガス流を監視したりすることができる。従来は、それぞれの構成要素がＶＣＲコネクタによって隣接する構成要素に接続される「直列」方式で、構成要素が接続されていた。最近では、半導体産業は、モジュール構成に移行してきた。モジュール構成では、ガス構成要素は、モジュール基板ブロック上に実装される。基板ブロック内の流路は、基板ブロック間、つまりはガス構成要素間の流れの経路を定める。モジュール構成には、設置面積を縮小し、インタフェースを標準化する効果がある。
【０００４】
図１は、モジュール構成を用いたガススティック１００の一実施形態を図示している。図１の例では、圧力トランスデューサ１０２は、基板ブロック１０４上に実装され、フィルタ１０６は、基板ブロック１０８上に実装されている。ガススティック１００は、スタンドアロンフィルタ１０６を収容するための基板１０８を必要とする。基板１０８を追加することで、ガススティック１００はより長く、重くなり、また費用も高くなる。
【０００５】
積層可能なフィルタを用いて、ガススティックを短縮するためのいくつかの試みがなされている。以前のフィルタは、ブロックの２つの部分に挟まれた精製要素、あるいは基板またはフィルタの最上部に積層された構成要素に通じる様々な流路と垂直に列設された精製要素を有して作成されてきた。前者のタイプのフィルタは、フィルタブロックの様々な部分間に複数のシールを必要とする不利点を有する。機械的シールを追加することで、流れ経路を遮断し、濡れ面積を広げ、デッドスペースを増加させる可能性がある。さらに、フィルタブロックの部分のシール面間での寸法あるいは表面処理の凹凸による、シール漏れの可能性もある。後者のタイプのフィルタ（例えば、精製要素が流路と列設されたフィルタ）は、精製要素を収容するために、さらに高さを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、機械的シール、およびガススティックの長さと高さを最小限に抑え、同時にモジュール基板の設置面積に収まる薄型フィルタが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態は、これまでに開発されたフィルタシステムおよび方法の不利点を実質的に解消または軽減する、薄型フィルタのためのシステムおよび方法を提供する。より具体的には、本発明の実施形態は、モジュール式ガスパネル設計とともに使用するための薄型フィルタを提供する。本発明の一実施形態は、複数の流れ経路と、その中に画定されたフィルタキャビティとを有する基板ブロック上に実装するように適合されたフィルタハウジングを含む。フィルタキャビティは、薄型フィルタの使用中に、概して水平方向に延在するように画定される。第１の流路は、フィルタハウジングの入口をフィルタキャビティの第１の部分に接続するように画定され、第２の流路は、フィルタキャビティの第２の部分をフィルタハウジングの出口に接続するように画定される。フィルタとアダプタを備えるフィルタアセンブリは、フィルタキャビティ内に配置され、フィルタキャビティの表面に封着され、フィルタキャビティの第１の部分と、フィルタキャビティの第２の部分とを含む隣接部分にフィルタキャビティを分離する。別の実施形態では、垂直配向されたフィルタを使用してもよいが、これにより高さを抑えることをできなくなる場合がある。
【０００８】
フィルタハウジングは、単一片の材料であってもよい。フィルタは、ニッケル、鋼、セラミックＴＥＦＬＯＮ、またはその他の材料のディスクまたはチューブフィルタであってもよい。本発明の種々の実施形態によると、フィルタの最上部に実装された構成要素にガスの経路が向けられる前、あるいはガスが構成要素から戻った後に、ガスを濾過できるように、流路を配設することができる。別の実施形態によると、フィルタは、ガスを基板ブロックから受け取り、濾過し、基板ブロックに戻すスタンドアロンフィルタとして作用することができる。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、フィルタを基板ブロックに実装するステップと、ガスをフィルタハウジングの入口から、概して水平の第１のフィルタキャビティへ導くステップと、ガスを第１のフィルタアセンブリ内に概して水平方向に流入させ、第１のフィルタを通してガスを濾過するステップと、ガスを第１のフィルタキャビティから、フィルタハウジングの出口へ導くステップを含む、薄型フィルタを用いてガスを濾過する方法を含むことができる。ここでも、ガスは、薄型フィルタに実装された構成要素にガスの経路が向けられる前あるいは後に濾過することができる。別の実施形態によると、基板ブロックからガスを受け取り、濾過し、基板ブロックに戻すことができる。
【００１０】
本発明のさらに別の実施形態は、最上面と底面を有するフィルタハウジングを形成するステップと、フィルタキャビティであって、使用中に概して水平になるよう配向されるフィルタキャビティをフィルタハウジング内に機械加工するステップと、第１の流路であって、フィルタハウジングの入口からフィルタキャビティに延びる第１の流路をフィルタハウジング内に機械加工し、第２の流路であって、フィルタキャビティから出口に通じる第２の流路をフィルタハウジング内に機械加工するステップと、フィルタアセンブリを形成し、フィルタアセンブリをフィルタキャビティの表面に封着して、フィルタキャビティを隣接部分に分離するステップであって、第１の流路は、フィルタキャビティの第１の部分に入り、第２の流路は、フィルタキャビティの第２の部分に入るステップとを含む、薄型フィルタを作成する方法を含む。
【００１１】
本発明の実施形態は、半導体製造用途において、十分な圧力低下を生じ、十分な対数減少値（「ＬＲＶ」）を有しながら、高さを最低限に抑えた薄型表面実装フィルタを提供することにより、これまでに開発されたフィルタに勝る技術的効果を提供する。
【００１２】
本発明の実施形態は、流れ経路内のシールの数を減らし、それによりフィルタ内の濡れ面積とデッドスペースを減少させることによって、別の効果を提供する。これはフィルタを乾燥させる時間を短縮し（ドライダウン時間の短縮）、浮遊粒子がデッドスペースから遊離して、ガスの流れに侵入する可能性を最低限に抑えることができる。
【００１３】
以下の説明を添付の図面と併せて参照することにより、本発明とその効果がより完全に理解できるであろう。図面において、同様の参照番号は、同様の機能を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図には本発明の好ましい実施形態が示されるが、同様の番号は、種々の図面における同様あるいは対応する部分を指すために使用されている。
【００１５】
本発明の実施形態は、薄型フィルタのためのシステムと方法を提供する。薄型フィルタは、一実施形態によると、最上部と底部にガスの進入／退出のためのポートを有するフィルタハウジングを含む。フィルタ本体は、フィルタ本体内に概して水平に延びるフィルタキャビティを画定する。フィルタアセンブリは、２つの水平隣接部分にフィルタキャビティを分割する。第１の流路は、フィルタ本体の最上部あるいは底部にあるポートから、第１の部分に通じ、第２の流路は、最上部あるいは底部にある別のポートから、第２の部分に通じる。ポートと流路との構成により、ガスが薄型フィルタの最上部に実装された構成要素に流入する前あるいは後に、ガスを濾過することができる。別の実施形態では、垂直に配向されたフィルタを用いることができるが、これにより高さを抑えることをできなくなる場合がある。
【００１６】
フィルタアセンブリは、一実施形態によると、チューブフィルタとアダプタとを含むことができる。アダプタは、チューブフィルタに連結され、フィルタキャビティの表面に封着される、リングあるいはその他の形状であってもよい。フィルタキャビティ内に設置されると、フィルタアセンブリは、２つの水平隣接部分にフィルタキャビティを隔離し、チューブフィルタはそれらの部分のうちの１つに突き出た状態となる。ガスは、第１の流路を経由して第１の部分に入り、アダプタの中央を貫流し、チューブフィルタから第２の部分に透過する。その後ガスは、第２の流路を経由して、フィルタキャビティの第２の部分から流出できる。
【００１７】
別の実施形態によると、フィルタアセンブリは、フィルタキャビティを横切って封着された１つ以上の垂直ディスク膜を含むことができる（例えば、フィルタキャビティの主水平軸のほぼ法面内に）。この例では、ガスは、第１の流路を経由して第１の部分に入り、ディスク膜を貫流してフィルタキャビティの第２の部分に流入し、第２の流路を経由してフィルタキャビティから出る。
【００１８】
ガスが薄型フィルタの最上部に積層された構成要素に流入する前、あるいは薄型フィルタの最上部に積層された構成要素から流出した後に、濾過できるように、流路を構成し、ポートを配設することができる。さらに、流路とポートは、薄型フィルタがスタンドアロンフィルタとして作用するように、構成することもできる。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態による薄型フィルタ２１０の例とともに、ガススティック２００の実施形態を示している。図２の例では、薄型フィルタ２１０は、基板ブロック２１２と圧力トランスデューサ２１４との間に実装される。図１と比較すると、１つの基板ブロックが排除され、それによりガススティックが短縮されている。さらに、フィルタ２１０は、フィルタ１０６よりも著しく短い。薄型フィルタ２１０は、ガスが圧力トランスデューサ２１４に流入する前、ガスが圧力トランスデューサ２１４から流出した後、あるいはその両方にガスを濾過するように構成することができる。
【００２０】
操作中、ガスは、基板ブロック２１２を通して薄型フィルタ２１０の底部に入る。ガスは、濾過されて圧力トランスデューサ２１４に移動しても、あるいは圧力トランスデューサ２１４を通過して、基板ブロック２１２に戻る際に濾過されてもよい。薄型フィルタ２１０は、多様な基板ブロックに収まるように構成することができ、またＫ１Ｓ、Ｋ１、Ｋ１Ｈ、Ｃ−Ｓｅａｌ、Ｗ−Ｓｅａｌ、ＣＳ−Ｓｅａｌ、またはその他の当技術分野で既知のあるいは開発されたガスパネル基板ブロックと適合するように形成することができる。さらに、圧力トランスデューサ２１４以外の構成要素を薄型フィルタ２１０に実装することもできる。これにはマスフローコントローラ、ディスプレイ、水分モニタ、ゲージ、弁、拡散器、圧力調整器、あるいは当技術分野で既知のあるいは開発されたその他の構成要素が含まれるが、これらに限定されない。
【００２１】
図３は、基板ブロック３１２上に実装された薄型フィルタ３１０の実施形態を使用する、ガススティック３００の別の実施形態を示している。図３の例では、薄型フィルタ３１０は、スタンドアロンフィルタである。しかし、図２の例では、薄型フィルタ３１０は、フィルタ１０６よりも著しく短い。この例では、ガスは、基板ブロック３１２から薄型フィルタ３１０に入り、フィルタを通過し、基板ブロック３１２に戻る。
【００２２】
図４Ａおよび４Ｂは、薄型フィルタ２１０の一実施形態の図表示である。薄型フィルタ２１０は、その中に概して水平のフィルタキャビティ４０２を有するフィルタハウジング４００を含む。表面４０４を起点としているところのみが図示されているが、フィルタキャビティ４０２は、フィルタハウジング４００のさらなる外面を起点として、フィルタアセンブリ４３０（後述）の挿入を容易にすることができる。フィルタハウジング４００の上面および底面にある１つ以上のポート（例えば、ポート４０６、ポート４０８、ポート４１０、ポート４１２）は、薄型フィルタ２１０への入口または出口として作用する。フィルタハウジング４００に画定された流路は、ガスをフィルタキャビティ４０２内外に、また入口／出口ポート内外に導く。例えば、流路４１４は、底部ポート４０６から、フィルタキャビティ４０２に延び、流路４１６は、フィルタキャビティ４０２から、上部ポート４１０に延びる。流路４１８は、底部ポート４０８と上部ポート４１２との間に延びる経路を通過する。フィルタハウジング４００は、種々のコネクタ孔（その１つは、４２０に示される）をさらに含んで、フィルタハウジング４００を基板ブロックに接続できるようにすることができる。
【００２３】
フィルタハウジング４００は、ガス流を方向付けるのに適したステンレス鋼などの材料で形成されるが、その他の材料を使用することもできる。フィルタハウジング４００の種々の特徴は、薄型フィルタ２１０が多様な基板ブロックおよび構成要素と適合するように構成できる。例示の目的であって、限定するものではないが、薄型フィルタ２１０は、Ｃ−Ｓｅａｌ構成に適合してもよい。したがって、フィルタハウジング４００は、幅１．１２５インチ、深さ１．１２５インチ、（Ｃ−Ｓｅａｌ基板ブロックとほぼ同じ設置面積を有することができる）、高さ０．３７５インチにできる。この例では、ポート４０６は、薄型フィルタ２１０への流入ポートとして作用し、ポート４１０は、薄型フィルタ２１０の最上部に積層された構成要素にガスを供給するための流出ポートとして作用し（Ｃ−Ｓｅａｌ構成によると、中央ポートは構成要素の流入ポートである）、ポート４１０は、積層された構成要素に濾過されたガスを供給し、ポート４０８は、基板ブロックへの流出ポートとなるであろう。したがって、薄型フィルタ２１０の最上部に積層された構成要素において、フィルタハウジング４００は、Ｃ−Ｓｅａｌ基板ブロックと同じポート配設を備えることができる。
【００２４】
フィルタハウジング４００は、一実施形態によると、単一ステンレス鋼ブロックである。フィルタキャビティ４０２、ポート４０６、４０８、４１０、および４１２は、既知の機械加工技術を用いて、ステンレス鋼ブロック内に機械加工される。フィルタキャビティ４０２は、例えば、０．２７６インチの直径を有することができる。それから種々の流路と取り付け穴を開けることができる。流路に通じるＣ−ｓｅａｌポートの中央の穴の外径を０．１８０インチ以下に規定している半導体メーカーもあることに留意すべきである。流路の角度と流路の直径は、流路の入口の円または楕円（角度を成して穴を開けらた場合）が、規定のサイズ（例えば、０．１８０インチ）以下となるように選択することができる。楕円形入口が形成されるように、ハウジング４００の上面に対して角度を成して流路４１６の穴を開けると仮定すると、フィルタキャビティ４０２からポート４１０に延びる流路４１６の角度と直径は、入口の外径が０．１８０インチ以下、あるいはその他の規定のサイズとなるように選択することができる。
【００２５】
一実施形態によると、ポート４０６からフィルタキャビティ４０２への流路４１４は、２段階で機械加工される。第１の部分は、流入ポート４０６からフィルタハウジング４００内に機械加工される。ここでも、流路４１６の角度と半径は、流路４１６への楕円入口が規定の直径を超えないように選択することができる。流路４１６の第２の部分は、フィルタキャビティ４０２の表面から、流路４１４の第１の部分に当たる角度で内向きに機械加工することができる。通常、最初に機械加工された流路４１４の部分は、後で機械加工された部分よりもやや大きい直径を有し、機械加工中に、第２の部分が第１の部分に完全に一致するのを容易にする。例えば、流路４１４の第１の部分は直径０．１２５インチを有し、第２の部分（小さい方の部分）の直径は０．０９４インチにすることができる。流路４１６は、一実施形態によると、直径約０．１２５インチを有してもよく、この例では、流路４２０は最大０．１８０インチの直径を有することができる。ただし、フィルタハウジング４００を形成するために、あらゆる機械加工技術が使用できることに留意すべきである。
【００２６】
フィルタアセンブリ４３０は、フィルタキャビティ４０２内に配置され、２つの水平隣接部分にフィルタキャビティ４０２を分離するが、これは全般的に４３２および４３４に示される（図５参照）。流路４１４は、フィルタキャビティ４０２の部分４３２に入り、流路４１６は、フィルタキャビティの部分４３４に入る。したがって、流入ポート４０６からフィルタキャビティ４０２への流路（流路４１４）と、フィルタキャビティ４０２から流出ポート４１０への流路とは、フィルタアセンブリ４３０によって隔離される。
【００２７】
図４の実施形態によると、フィルタアセンブリ４３０は、アダプタ４４０に連結されたチューブフィルタ４３８を含む。ただし、フィルタアセンブリ４３０は、任意のフィルタ機構を含んで、フィルタキャビティ４０２を分離し、部分間でガスを濾過することができる。チューブフィルタ４３８は、一連のプロセス要件に適した任意のチューブフィルタを含むことができる。例示の目的であって、限定するものではないが、チューブフィルタ４３８は、０．００３ミクロンのステンレス鋼またはニッケルフィルタであってもよい。鋼およびニッケルチューブフィルタの例には、それぞれＭｙｋｒｏｌｉｓ  Ｃｏｒｐ．製のＷａｆｅｒｇａｒｄ  ＳＬ  Ｇａｓ  Ｆｉｌｔｅｒｓ  ＷＧＳＬＳＦＣ１ＭおよびＷＧＳＬＮＦＣ１Ｍがある。これらの例では、壁厚は約０．０２０〜０．０６５インチ、孔径は５〜１０ミクロンである（Ｍｙｋｒｏｌｉｓ  Ｃｏｒｐ．は、マサチューセッツ州ビルリカを拠点とし、ミネソタ州チャスカのＥｎｔｅｇｒｉｓ  Ｃｏｒｐ．と合併した）。フィルタ材料のその他の例には、ＴＥＦＬＯＮおよびその他のフィルタ材料がある（ＴＥＦＬＯＮは、デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である）。アダプタ４４０は、ステンレス鋼またはその他の材料であってもよい。
【００２８】
チューブフィルタ４３８は、アダプタ４４０に溶接あるいは別の方法で連結され、フィルタアセンブリ４３０を形成する。フィルタアセンブリは、フィルタキャビティ４０２に挿入され、フィルタアセンブリ４３０とフィルタキャビティ４０２の壁との間にシールが形成される。一実施形態によると、締まり嵌めによって、アダプタ４４０とフィルタキャビティ４０２の壁との間にシールが形成される。この実施形態によると、アダプタ４４０の半径または外径は、アダプタ４４０がフィルタキャビティ４０２の壁に封着される範囲において、フィルタキャビティ４０２の半径または外径よりもやや大きい。例えば、アダプタ４４０は、シールが形成される範囲において、周囲温度においてフィルタキャビティ４０２の半径よりも０．０００５〜０．００１５インチ大きい半径を有することができる。フィルタアセンブリ４３０をプレスを用いてフィルタキャビティ４０２に圧入し、アダプタ４４０とフィルタキャビティ４０２との間に締まり嵌めシールを形成することができる。別の実施形態によると、フィルタアセンブリ４３０を冷却し（例えば、液体窒素またはその他の冷却方法により）、フィルタハウジング４００を加熱することができる。フィルタアセンブリ４３０が冷却により収縮し、フィルタキャビティ４０２が加熱により膨張している間に、フィルタアセンブリ４３０をフィルタキャビティ４０２内に設置する。フィルタアセンブリ４３０とフィルタハウジング４００が周囲温度に達すると、フィルタアダプタ４４０とフィルタキャビティ４０２の壁との間に締まり嵌めシールが形成される。別の実施形態では、フィルタアセンブリ４３０は、Ｅビーム、レーザ、ＴＩＧ、またはプラズマを用いてフィルタキャビティ４０２に溶接できる。
【００２９】
フィルタキャビティ４０２は、シーリングボタン、プラグ、あるいはその他の材料片４２４を用いて、表面４０４で封着できる（図４Ｂおよび図５に図示）。シーリングボタンは、ステンレス鋼、または好ましくは所定のプロセスガスに対して非反応性あるいは低反応性のその他の材料から形成できる。一実施形態によると、シーリングボタンは、融接によりフィルタハウジング４００に封着される。
【００３０】
操作中、薄型フィルタ２１０は、図２に示されるように、基板に実装される。ガスは、ポート４０６から流路４１４に入り、フィルタキャビティ４０２の部分４３２に流入する。続いてガスは、アダプタ４４０の中央を貫流してチューブフィルタ４３８に流入し、チューブフィルタ４３８の壁からフィルタキャビティ４０２の部分４３４内に透過する。濾過されたガスは、流路４１６を経由してフィルタキャビティ４０２からポート４１０に流れ、薄型フィルタ２１０に実装された構成要素に到達する。
【００３１】
別の実施形態によると、流路４１４は、フィルタキャビティ４０２の部分４３４に入り、流路４１６は、フィルタキャビティ４０２の部分４３２に入ることができる。その結果、ガスは、チューブフィルタ４３８の外側からチューブフィルタ４３８の内側に通過することによって濾過されることになる。
【００３２】
図５は、薄型フィルタ２１０の断面図の図表示であり、フィルタキャビティ４０２を側面から示している。図５に示されているのは、底部ポート４０６、上部ポート４１０と４１２、およびフィルタキャビティ４０２を含むフィルタハウジング４００である。図５は、チューブフィルタ４３８とアダプタ４４０とを含むフィルタアセンブリ４３０も図示している。シーリングボタン４２４も示されている。図５に見られるように、フィルタアセンブリ４３０は、フィルタキャビティ４０２を水平隣接部分４３２と部分４３４とに分離する。流路４１４は、底部ポート４０６からフィルタキャビティ４０２に延び、流路４１６は、ポート４１０からフィルタキャビティ４０２に延びている。この例では、ガスは、基板ブロックからポート４０６に流入し、部分４３２内の流路４１４を経由してフィルタキャビティ４０２に入る。ガスは、アダプタ４４０の中央を貫流してチューブフィルタ４３８に流入し、チューブフィルタ４３８から部分４３４内に透過する。ガスは続いて、流路４１６を通ってフィルタキャビティ４０２から流出し、ポート４１０を通って、薄型フィルタ２１０に実装された構成要素に流入する。ガスは、ポート４１２を通って構成要素から戻り、元の基板ブロックへと導かれる。この例では、ガスは、構成要素に入る前に濾過される。
【００３３】
図６は、図４Ａにおける薄型フィルタ２１０の断面図の図表示である。図６は、フィルタハウジング４００、ポート４０６、ポート４０８、ポート４１０、ポート４１２、流路４１６、流路４１８、およびチューブフィルタ４３８を図示している。一実施形態によると、流路４１６は、チューブフィルタ４３８によって濾過されたガスを、薄型フィルタ２１０に実装された構成要素へと導く。ガスは、構成要素から戻り、フィルタハウジング４００のポート４１２に入る。流路４１８は、ガスをポート４１２からポート４０８、そして下層の基板ブロックへと導く通過流路である。
【００３４】
前の実施形態では、薄型フィルタ２１０は、薄型フィルタ２１０に実装された構成要素にガスを供給する前に、ガスを濾過する。しかし別の実施形態では、薄型フィルタ２１０は、構成要素により放出されて薄型フィルタ２１０に戻された後に、ガスを濾過できる。図７は、構成要素の出口側でガスを濾過するための、薄型フィルタ２１０の図表示である。図７の実施形態によると、薄型フィルタ２１０は、中に概して水平のフィルタキャビティ７０２を有するフィルタハウジング７００を含む。表面７０４を起点としているところのみが図示されているが、フィルタキャビティ７０２は、フィルタハウジング７００のさらなる外面を起点として、フィルタアセンブリ７３０（後述）の挿入を容易にすることができる。フィルタハウジング７００の上面および底面にある１つ以上のポート（例えば、ポート７０６、ポート７０８、ポート７１０、ポート７１２（ポート７０６と７０８は、図８においてよりわかりやすい））は、薄型フィルタ２１０への入口または出口として作用する。フィルタハウジング７００に画定された流路は、ガスをフィルタキャビティ７０２内外に、また入口／出口ポート内外に導く。例えば、流路７１４は、底部ポート７０６から、上部ポート７１０に延びる。流路７１６は、上部ポート７１２から、フィルタキャビティ７０２に延び、流路７１８（図８に図示）は、フィルタキャビティ７０２から、底部ポート７０８に延びる。フィルタハウジング７００は、種々のコネクタ孔（７２０に示される）をさらに含んで、フィルタハウジング７００を基板ブロックに接続できるようにすることができる。フィルタハウジング７００は、単一ブロックの材料で形成でき、図４Ａおよび４Ｂのフィルタハウジング４００と関連して説明したものと同様の手順で寸法を決め、機械加工することができるが、経路は出口側で濾過できるように配設される。
【００３５】
フィルタアセンブリ７３０は、フィルタキャビティ７０２内に配置され、フィルタキャビティ７０２を２つの水平隣接部分に分離するが、これは全般的に７３２および７３４（図８に図示）に示される。流路７１６は、フィルタキャビティ７０２の部分７３２に入り、流路７１８は、フィルタキャビティの部分７３４に入る。したがって、上部流入ポート７１２からフィルタキャビティ７０２への流路（流路７１６）と、フィルタキャビティ７０２から底部流出ポート７０８への流路（流路７１８）とは、フィルタアセンブリ７３０によって隔離される。
【００３６】
図７の実施形態によると、フィルタアセンブリ７３０は、アダプタ７４０（図８において、より見やすい）と連結されたチューブフィルタ７３８を含む。ただし、フィルタアセンブリ７３０は、任意のフィルタ機構を含んで、フィルタキャビティ７０２を分離し、部分間でガスを濾過することができる。チューブフィルタ７３８は、一連のプロセス要件に適した任意のチューブフィルタを含むことができる。例示の目的であって、限定するものではないが、チューブフィルタ７３８は、０．００３ミクロンのステンレス鋼またはニッケルのフィルタであってもよい。アダプタ７４０は、ステンレス鋼またはその他の材料であってもよい。
【００３７】
フィルタアセンブリ７３０は、図４Ａのフィルタアセンブリ４３０と同様の手順で形成でき、締まり嵌めシールまたはその他のシールを形成するために、フィルタハウジング７００と連結できる。フィルタキャビティ７０２は、シーリングボタン７２４（図８に図示）、あるいはその他の材料片を用いて、表面７０４で封着できる。ボタン７２４は、ステンレス鋼、または好ましくは所定のプロセスガスに対して非反応性あるいは低反応性のその他の材料から形成できる。一実施形態によると、ボタン７２４は、融接によりフィルタハウジング７００に封着される。
【００３８】
操作中、薄型フィルタ２１０は、図２に示されるように、基板に実装される。ガスは、ポート７０６から流路７１４に入り、ポート７１０を介して、薄型フィルタ２１０の最上部に実装された構成要素に流入する。構成要素は、ポート７１２を介して、薄型フィルタ２１０にガスを戻す。ガスは、流路７１６を貫流してフィルタキャビティ７０２に流入する。続いてガスは、アダプタ７４０の中央を貫流してチューブフィルタ７３８に流入し、チューブフィルタ７３８の壁からフィルタキャビティ７０２の部分７３４内に透過する。濾過されたガスは、流路７１８を経由してフィルタキャビティ７０２からポート７０８に流れ、薄型フィルタ２１０が実装されている基板に戻る。
【００３９】
別の実施形態によると、流路７１６は、フィルタキャビティ７０２の部分７３４に入ることができ、流路７１８は、フィルタキャビティ７０２の部分７３２に入ることができる。その結果、ガスは、チューブフィルタ７３８の外側からチューブフィルタ７３８の内側に通過することによって濾過されることになる。ともかく、実装された構成要素の出口側でガスを濾過すると、構成要素によって持ち込まれるあらゆる混入物質が、ガスが別の構成要素に向けられる前に濾過されるという効果をもたらす。
【００４０】
図８は、図７における薄型フィルタ２１０の断面図の図表示である。図８に示されているのは、底部ポート７０６と７０８、上部ポート７１０と７１２、およびフィルタキャビティ７０２を含むフィルタハウジング７００である。チューブフィルタ７３８とアダプタ７４０とを含むフィルタアセンブリ７３０も示されている。図８は、さらにシーリングボタン７２４も示している。図８に見られるように、フィルタアセンブリ７３０は、フィルタキャビティ７０２を水平隣接部分７３２と部分７２４とに分離する。流路７１６は、上部ポート７１２からフィルタキャビティ７０２に延び、流路７１８は、フィルタキャビティ７０２から底部ポート７０８に延びる。この例では、ガスは、基板ブロックからポート７０６に流入し、ポート７１０に至る。薄型フィルタ２１０に実装された構成要素からの帰路に、ガスは、ポート７１２からフィルタキャビティ７０２に流れ、アダプタ７４０の中央を通ってチューブフィルタ７３８の中央に流入し、チューブフィルタ７３８から部分７３４に透過する。ガスは続いて、ポート７０８を通って薄型フィルタ２１０から流出し、基板ブロックに至る。ただしここでも、流路の配向を逆にして、チューブフィルタ７３８の外側からチューブフィルタ７３８の中央にガスを通過させることによって、ガスが濾過されるようにすることができる。
【００４１】
すでに説明した本発明の実施形態は、単一のフィルタを使用する。本発明の別の実施形態によると、複数のフィルタを使用することもできる。図９Ａおよび９Ｂは、デュアルフィルタ構成薄型フィルタ２１０の一実施形態の図表示である。図９Ａおよび９Ｂの実施形態によると、薄型フィルタ２１０は、その中に１対の概して水平なフィルタキャビティ９０２と９０３とを有するフィルタハウジング９００を含む。表面９０４を起点としているところのみが図示されているが、フィルタキャビティ９０２と９０４とは、フィルタハウジング９００のさらなる外面を起点として、フィルタアセンブリ９３０と９３１との挿入を容易にすることができる。フィルタハウジング９００の上面および底面にある１つ以上のポートは、薄型フィルタ２１０への入口または出口として作用する。図９Ａおよび９Ｂの視点からは、上部ポート９１０と９１２とのみが示されている。フィルタハウジング９００に画定された流路は、ガスをフィルタキャビティ９０２および９０３の内外に、また入口／出口ポートの内外に導く。例えば、流路９１４は、底部ポートから、フィルタキャビティ９０２およびフィルタキャビティ９０３に延びる。さらに、フィルタキャビティ９０２からポート９１０に流路が通じ、フィルタキャビティ９０３からポート９１０へは別の流路が延びる。ポート９１２から底部流出ポートへの流路は、通過経路として作用する。
【００４２】
フィルタアセンブリ９３０は、フィルタキャビティ９０２内に配置され、第２のフィルタアセンブリ９３１は、フィルタキャビティ９０３内に配置される。フィルタアセンブリ９３０は、フィルタキャビティ９０２を２つの水平隣接部分に分離し、フィルタアセンブリ９３１は、フィルタキャビティ９０３を２つの水平部分に分離する。流路９１４は、フィルタキャビティ９０２の第１の部分でフィルタキャビティ９０２に入り、フィルタキャビティ９０３の第１の部分でフィルタキャビティ９０３に入る。流出路（例えば、フィルタキャビティ９０２からポート９１０に延びる）は、フィルタキャビティ９０２の第２の部分でフィルタキャビティ９０２に入り、フィルタキャビティ９０３の流出路（例えば、フィルタキャビティ９０３からポート９１０に延びる）は、フィルタキャビティ９０３の第２の部分でフィルタキャビティ９０３に入る。したがって、流路９１４は、フィルタアセンブリ９３０によってフィルタキャビティ９０２の出口から分離され、フィルタアセンブリ９３１によってフィルタキャビティ９０３の出口から分離される。
【００４３】
図９Ａおよび９Ｂの実施形態によると、フィルタアセンブリ９３０およびフィルタアセンブリ９３１は、前述のフィルタアセンブリと類似していてもよく、アダプタとチューブフィルタとを含んでもよい。ただし、いずれのフィルタアセンブリも、任意のフィルタ機構を含んでおり、それぞれのフィルタキャビティを部分に分離し、部分間でガスを濾過することができる。例示の目的であって、限定するものではないが、チューブフィルタは、０．００３ミクロンのステンレス鋼またはニッケルのフィルタでよく、アダプタは、ステンレス鋼またはその他の材料であってもよい。
【００４４】
フィルタアセンブリ９３０および９３１は、図４Ａおよび図４Ｂのフィルタアセンブリ４３０と同様の手順で形成でき、締まり嵌めシールまたはその他のシールを形成するために、フィルタハウジング９００と連結できる。フィルタキャビティ９０２およびフィルタキャビティ９０３は、ステンレス鋼、または好ましくは所定のプロセスガスに対して非反応性あるいは低反応性のその他の材料から形成されたシーリングボタンまたはプラグを用いて、表面９０４で封着できる。プラグまたはシーリングボタンは、融接によりフィルタハウジング９００に封着できる。
【００４５】
操作中、薄型フィルタ２１０は、図２に示されるように、基板に実装される。ガスは、底部ポートを通って流路９１４に入り、フィルタキャビティ９０２および９０３に流入する。ガスは、フィルタアセンブリ９３０および９３１の中央を貫流し、それぞれフィルタキャビティ９０２および９０３の他方の部分に透過する。ただしここでも、この流れを逆にして、チューブフィルタから流出するのではなく、チューブフィルタに流入することによって、ガスが濾過されるようにしてもよい。流路は、フィルタキャビティ９０２とフィルタキャビティ９０３から、ポート９１０にガスを導く。ガスは、ポート９１２を通って構成要素から戻り、通過流路を通って、フィルタハウジング９００の底部にある流出ポートから流出する。したがって、流れ経路は、図４Ａ、４Ｂ、および５と関連して説明したものと類似しているが、２つのフィルタキャビティにガスが同時に導かれ、薄型フィルタ２１０の最上部に積層された構成要素に導かれる前に、ガスが濾過される点が異なる。
【００４６】
図９Ａ〜９Ｂの例では、薄型フィルタ２１０は、入口フィルタとして作用する。ただし、薄型フィルタ２１０は、構成要素の出口側用のデュアルフィルタとして構成してもよい。別の実施形態によると、１つのフィルタが、構成要素の入口側で作用し、他方のフィルタが構成要素の出口側で作用することもできる。別の実施形態によると、両フィルタを同じフィルタキャビティに設置し（例えば、両端から挿入される）、フィルタキャビティにガスを再循環させることができる。
【００４７】
デュアルフィルタの使用は、単一フィルタに勝る効果をもたらすが、これはデュアルフィルタが、小さい直径でより大きい表面積を可能にするためである。これは、単一フィルタを超えるあるいは同等の圧力低下を可能にし、同時にフィルタハウジング９００の高さを抑えることができる。さらに、ポートの配置により大きいフィルタを収められないフィルタハウジングに、複数の直径の小さいフィルタを用いることができる。
【００４８】
図１０は、薄型フィルタ２１０のさらに別の実施形態の図表示である。薄型フィルタ２１０は、その中に概して水平フィルタキャビティ１００２を有するフィルタハウジング１０００を含む。一表面を起点としているところのみが図示されているが、フィルタキャビティ１００２は、フィルタハウジング１０００のさらなる外面を起点として、フィルタアセンブリ１０３０の挿入を容易にすることができる。フィルタハウジング１０００の上面および底面にある１つ以上のポート（例えば、ポート１００６、ポート１００８、ポート１０１０、ポート１０１２）は、薄型フィルタ２１０への入口または出口として作用する。フィルタハウジング１０００に画定された流路は、ガスをフィルタキャビティ１００２内外に、また入口／出口ポート内外に導く。例えば、流路１０１４は、底部ポート１００６から、フィルタキャビティ１００２に延び、流路１０１６は、フィルタキャビティ１００２から、上部ポート１０１０に延びる。流路１０１８は、底部ポート１００８と上部ポート１０１２との間に延びる経路を通過する。フィルタハウジング１０００は、種々のコネクタ孔をさらに含んで、フィルタハウジング１０００を基板ブロックに接続できるようにすることができる。
【００４９】
フィルタアセンブリ１０３０は、フィルタキャビティ１００２内に配置され、フィルタキャビティ１００２を２つの水平隣接部分に分離する。流路１０１４は、フィルタキャビティ１００２の第１の部分に入り、流路１０１６は、フィルタキャビティの第２の部分に入る。したがって、流入ポート１００６からフィルタキャビティ１００２への流路（流路１０１４）と、フィルタキャビティ１００２から流出ポート１０１０への流路とは、フィルタアセンブリ１０３０によって隔離される。
【００５０】
図１０の実施形態によると、フィルタアセンブリ１０３０は、アダプタ１０４０に連結されたチューブフィルタ１０３８を含む。ただし、フィルタアセンブリ１０３０は、任意のフィルタ機構を含んで、フィルタキャビティ１００２を分離し、部分間でガスを濾過することができる。チューブフィルタ１０３８は、一連のプロセス要件に適した任意のチューブフィルタを含むことができる。チューブフィルタ１０３８は、本発明の一実施形態によると、第１の部分に対して開放された複数のＴＥＦＬＯＮ管（例えば、中空糸）を備えるＴＥＦＬＯＮフィルタである。これらの管は、任意により、直線管であっても、あるいは例えば「Ｕ字」管であってもよい。アダプタ１０４０は、ステンレス鋼リングであってもよい。類似のＴＥＦＬＯＮ管の例は、Ｍｙｋｒｏｌｉｓ  Ｃｏｒｐ．製、ｐＨａｓｏｒ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｃｏｎｔａｃｔｏｒ  ＰＨ２００５Ｆ０Ｆに見られる。一実施形態によると、ＴＥＦＬＯＮ管は、孔径約５ミクロン、壁厚０．００６〜０．０１２インチを有するが、孔径、管長、および壁厚は、管の作成過程において調整することができる。ＴＥＦＬＯＮ層は、ＴＥＦＬＯＮ管間、およびＴＥＦＬＯＮ管とアダプタ１０４０との間の間隙を封着する。フィルタアセンブリ１０３０を形成するための一実施形態は、図１１に関連して、より詳しく説明される。
【００５１】
フィルタアセンブリ１０３０は、フィルタキャビティ１００２に挿入され、フィルタアセンブリ１０３０とフィルタキャビティ１００２の壁との間にシールが形成される。一実施形態によると、アダプタ１０４０とフィルタキャビティ１００２の壁との間の締まり嵌めによって、シールが形成される。この実施形態によると、アダプタ１０４０の半径または外径は、アダプタ１０４０がフィルタキャビティ１００２の壁に封着される範囲において、フィルタキャビティ１００２の半径または外径よりもやや大きい。例えば、アダプタ１０４０は、シールが形成される範囲において、周囲温度においてフィルタキャビティ１００２の直径よりも０．００１〜０．００２インチ大きい直径を有することができる。フィルタアセンブリ１０３０をプレスを用いてフィルタキャビティ１００２に圧入し、アダプタ１０４０とフィルタキャビティ１００２との間に締まり嵌めシールを形成することができる。別の実施形態では、フィルタアセンブリ１０３０を冷却し（例えば、液体窒素またはその他の冷却方法により）、フィルタハウジング１０００を加熱することができる。フィルタアセンブリ１０３０が冷却により収縮し、フィルタキャビティ１００２が加熱により膨張している間に、フィルタアセンブリ１０３０をフィルタキャビティ１００２内に設置する。フィルタアセンブリ１０３０とフィルタハウジング１０００が周囲温度に達すると、フィルタアダプタ１０４０とフィルタキャビティ１００２の壁との間に締まり嵌めシールが形成される。
【００５２】
フィルタキャビティ１００２は、シーリングボタン１０２４またはその他の材料片を用いて、ハウジング１０００の表面に封着できる。ボタン１０２４は、ステンレス鋼、または好ましくは所定のプロセスガスに対して非反応性あるいは低反応性のその他の材料から形成できる。一実施形態によると、ボタン１０２４は、融接によりフィルタハウジング１０００に封着される。
【００５３】
操作中、薄型フィルタ２１０は、図２に示されるように、基板に実装される。ガスは、ポート１００６から流路１０１４に入り、フィルタキャビティ１００２の第１の部分に流入する。ガスは続いて、フィルタキャビティ１００２の第１の部分に向けられたＴＥＦＬＯＮ管の開放端を貫流して、管の壁からフィルタキャビティ１００２の他方の部分に透過する。濾過されたガスは、流路１０１６を経由してフィルタキャビティ１００２からポート１０１０へと流れ、薄型フィルタ２１０に実装された構成要素に至る。別の実施形態によると、チューブフィルタ１０３８の外側からＴＥＦＬＯＮ管の内側に通過させることによってガスを濾過できるように、流路を配設することができる。
【００５４】
図１０の例では、ガスは、薄型フィルタ２１０に実装された構成要素の入口側で濾過される。別の実施形態によると、ガスは、構成要素の出口側で、あるいは入口と出口の両側で濾過できる。さらに、複数のＴＥＦＬＯＮ（または別の材料の）フィルタを用いて、入口側、出口側、または両側でガスを濾過することができる。
【００５５】
図１１は、フィルタアセンブリ１０３０の形成の一実施形態を示している。アダプタ１０４０と複数のＴＥＦＬＯＮ管（例えば、管１１０２など）をるつぼ１１０３に設置する。小さいＴＥＦＬＯＮビーズを管の間に散在させ（例えば、ビーズ１１０４）、ポッティング材料として作用させる。好ましくは、ビーズ１１０４は、ＴＥＦＬＯＮ管とアダプタ１０４０よりも低い融解温度を有する。例えば、ＴＥＦＬＯＮ管はＰＦＡ  ＴＥＦＬＯＮとし、ＴＥＦＬＯＮビーズはＭＦＡ  ＴＥＦＬＯＮとすることができる。ビーズ１１０４を融解するが、ＴＥＦＬＯＮ管またはアダプタ１０４０は融解しない温度まで、るつぼを加熱する。ビーズが融解して、管間および管とアダプタ１０４０との間の間隙を充填すると、融解したＴＥＦＬＯＮが冷却されてＴＥＦＬＯＮシール１１０６となるように、るつぼを周囲温度まで冷却することができる。次に、ＴＥＦＬＯＮ管の末端を切断して、管がＴＥＦＬＯＮシール１１０６で塞がれないようにすることができる。例えば、管はアダプタ１０４０と面一にすることができる。ＴＥＦＬＯＮシール１１０６は、アダプタ１０４０と完全に接着していない場合があるが（例えば、ＴＥＦＬＯＮとアダプタそれぞれの材料特性により）、フィルタハウジング１０００との締まり嵌めを構築することによってアダプタ１０４０が変形したときに（締まり嵌めを形成するために、アダプタがフィルタキャビティ壁に「圧迫」されたとき）、ＴＥＦＬＯＮシール１１０６とアダプタ１０４０との間の機械的シールを完成させることができる。
【００５６】
ここまでは、基板ブロックと構成要素との間に位置するフィルタという状況で、薄型フィルタについて記載してきた。しかし、別の本発明の実施形態によると、薄型フィルタは、スタンドアロンフィルタ（例えば、図３の薄型フィルタ３１０）とすることができる。図１２は、薄型フィルタ３１０の断面図の一実施形態についての図表示である。薄型フィルタ３１０は、その中に概して水平なフィルタキャビティ１２０２を有するフィルタハウジング１２００を含む。一表面を起点としているところのみが図示されているが、フィルタキャビティ１２０２は、フィルタハウジング１２００のさらなる外面を起点として、フィルタアセンブリ１２３０の挿入を容易にすることができる。フィルタハウジング１２００の底面にある１つ以上のポート（例えば、ポート１２０６、およびポート１２０８）は、薄型フィルタ３１０への入口または出口として作用する。フィルタハウジング１２００に画定された流路は、ガスをフィルタキャビティ１２０２の内外に、また入口／出口ポートの内外に導く。例えば、流路１２１４は、底部ポート１２０６からフィルタキャビティ１２０２に延び、流路１２１６は、フィルタキャビティ１２０２から底部ポート１２０８に延びる。フィルタハウジング１２００は、種々のコネクタ孔（１２２０に示される）さらに含んで、フィルタハウジング１２００を基板ブロックに接続できるようにすることができる。
【００５７】
フィルタハウジング１２００は、ステンレス鋼など、ガス流を導くのに適した材料から形成できるが、その他の材料も使用できる。フィルタハウジング１２００の種々の特徴は、薄型フィルタ３１０が多様な基板ブロックおよび構成要素と適合するように構成できる。例示の目的であって、限定するものではないが、薄型フィルタ３１０は、Ｃ−Ｓｅａｌ構成に適合することができる。
【００５８】
フィルタアセンブリ１２３０は、フィルタキャビティ１２０２内に配置され、フィルタキャビティ１２０２を２つの水平隣接部分に分離するが、これは全般的に１２３２および１２３４に示される。流路１２１４は、フィルタキャビティ１２０２の部分１２３２に入り、流路１２１６は、フィルタキャビティの部分１２３４に入る。したがって、流入ポート１２０６からフィルタキャビティ１２０２への流路（流路１２１４）と、フィルタキャビティ１２０２から流出ポート１２０８への流路とは、フィルタアセンブリ１２３０によって隔離される。フィルタアセンブリ１２３０は、フィルタアセンブリ４３０、７３０、９３０、９３１、１０３０、またはその他のフィルタアセンブリと類似のフィルタアセンブリを含むことができる。
【００５９】
操作中、薄型フィルタ３１０は、図３に示されるように、基板に実装される。ガスは、ポート１２０６を通って流路１２１４に入り、フィルタキャビティ１２０２の部分１２３２に流入する。ガスは続いて、アダプタ１２４０の中央を貫流して、チューブフィルタ１２３８に流入し、チューブフィルタ１２３８の壁からフィルタキャビティ１２０２の部分１２３４に透過する。濾過されたガスは、流路１２１６を経由して、フィルタキャビティ１２０２からポート１２０８に流れ、基板ブロックに戻る。
【００６０】
別の実施形態によると、流路１２１４は、フィルタキャビティ１２０２の部分１２３４に入ることができ、流路１２１６は、フィルタキャビティ１２０２の部分１２３２に入ることができる。その結果、ガスは、チューブフィルタ１２３８の外側からチューブフィルタ１２３８の内側に通過することによって濾過されることになる。さらに、フィルタ３１０は、複数のフィルタキャビティを含んで、ガスを同時に、あるいは順次濾過することができる。
【００６１】
図１３は、本発明の別の実施形態の図表示である。図１３の実施形態によると、薄型フィルタ２１０は、その中に概して水平なフィルタキャビティ１３０２を有するフィルタハウジング１３００を含む。一表面に対して開放しているようにのみ図示されているが、フィルタキャビティ１３０２は、フィルタハウジング１３００のさらなる外面に対しても開放していてよい。種々のポートおよび流路（図示せず）は、前述のものと類似の方法で、あるいはその他の適切な構成で配設ですることができる。
【００６２】
フィルタアセンブリ１３３０は、フィルタキャビティ１３０２内に配置され、フィルタキャビティ１３０２を３つの水平に相隔たった部分に分離するが、これは一般的に１３３２、１３３４、および１３３５に示される。フィルタキャビティ１３０２への入口は、部分１３３２に入り、出口は部分１３３５から出る。ガスは、フィルタキャビティ１３０２に入り、フィルタアセンブリ１３３０を貫流し、フィルタキャビティ１３０２から出る。
【００６３】
図１３の実施形態によると、フィルタアセンブリ１３３０は、フィルタキャビティ１３０２にわたって１つ以上のディスクフィルタ（例えば、ディスクフィルタ１３４２、１３４４）を含むことにより、ガスは主として水平方向にディスクフィルタを貫流する。各ディスクフィルタは、一連のプロセス要件に適した任意のフィルタを含むことができる。この例には鋼、セラミック、ニッケル、またはその他のディスクフィルタがあるが、これらに限定されない。アダプタ１３４０は、ディスクフィルタに溶接、あるいは他の方法によって連結されて、シールを形成する。上述のように、アダプタ１３４０は、締まり嵌めまたはその他のシールを用いて、ハウジング１３００に封着することができる。上記の例では単一のアダプタが複数のディスクを収容するが、別の実施形態では、複数のアダプタが使用できる。
【００６４】
フィルタキャビティ１３０２は、シーリングボタン１３２４またはその他の材料片を用いて封着できる。ボタン１３２４は、ステンレス鋼、または好ましくは所定のプロセスガスに対して非反応性あるいは低反応性のその他の材料から形成できる。一実施形態によると、ボタン１３２４は、融接によりフィルタハウジング１３００に封着される。したがって、本発明の実施形態は、１つ以上のディスクフィルタを用いてガスを濾過する薄型フィルタを提供することができる。
【００６５】
前の実施形態では、アダプタとフィルタハウジングとの間のシールは、主として、アダプタとフィルタキャビティとのサイズの違いによって生じる締まり嵌めシールとして説明されているが、その他のシールも使用できる。図１４は、使用できる機械的シールの別の例の図表示である。図１４の実施形態では、金属またはその他の材料のガスケット１４０２（例えば、鋼リングまたはその他のガスケット）をフィルタハウジング１４０６とアダプタ１４０４との間に設置する。フィルタハウジング１４０６とアダプタ１４０４は、それぞれ薄い突出した刃（例えば、刃１４０８と刃１４１０）を有することができる。アダプタ１４０４がフィルタキャビティに押し込まれると、それぞれの刃がガスケット１４０２に食い込み、機械的シールを形成する。
【００６６】
本発明の実施形態は、したがって、ガススティック全体の高さへの影響を最小限に抑えながら、ガススティックの構成要素間に収められる、あるいはスタンドアロンフィルタとして作用する薄型フィルタを提供する。この薄型フィルタは、実装された構成要素の入口側、出口側、あるいは両側での濾過が可能である。特定の寸法およびフィルタの例を用いてきたが、これらの例は説明を目的とし、その他の適切な寸法および材料も使用できる。さらに、プリーツフィルタなど、任意の適切なフィルタが使用できる。
【００６７】
本発明の種々の実施形態のフィルタキャビティおよびフィルタは、垂直に配向され、フィルタの入口側、出口側、または両側で流れを濾過することに留意すべきである。垂直フィルタの使用により、フィルタをより長くすることができ、それにより所定の量の濾過に対し、より広い表面積とより大流量が可能となる。ただし、垂直配向フィルタは、より高いフィルタハウジングを必要とする場合がある。例えば、図１５は、フィルタ１５００のさらに別の実施形態を示しているが、これはフィルタキャビティ１５０２と１５０３、およびフィルタ１５３０と１５３２を含む。フィルタ１５００のアセンブリは、図９Ａおよび９Ｂに示されるものと類似のものであってもよいが、キャビティを概して水平に貫流できるように、フィルタキャビティおよびフィルタが配設される点が異なる。デュアルフィルタ構成が示されているが、単一垂直フィルタも使用できる。
【００６８】
本発明の種々の実施形態は、構成要素の必要性を減らし、フィルタごとのシールの必要数を減らすことによって、先行技術のフィルタよりも優れた効果を提供する。これは、ガスの流れ経路、最小限の内部濡れ面積、最小限の内部デッドスペース、漏出の可能性の低下、およびフィルタの高さの低下を妨げる可能性があるシールの数を減らす。
【００６９】
本発明は、例となる実施形態を参照して本明細書にて詳細に説明してきたが、説明は例示目的に過ぎず、限定的な意味で解釈されるものではないと理解すべきである。したがって、本発明の実施形態の詳細への数々の変更、および本発明のさらなる実施形態は、この説明により当業者に明らかとなり、実施することができることも、さらに理解すべきである。かかる変更および更なる実施形態は全て、以下に請求される本発明の範囲内にあると考慮される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、モジュール構成を用い、スタンドアロンフィルタが必要な基板を備える、ガススティックの一実施形態を示している。
【図２】図２は、基板ブロックと構成要素との間に実装された薄型フィルタを用いた、短縮されたガススティックの実施形態を示している。
【図３】図３は、スタンドアロンフィルタとして作用する薄型フィルタを備えた、ガススティックの実施形態を示している。
【図４Ａ】図４Ａおよび図４Ｂは、薄型フィルタの図表示である。
【図４Ｂ】図４Ａおよび図４Ｂは、薄型フィルタの図表示である。
【図５】図５は、図４Ａによる薄型フィルタの実施形態の断面図の図表示である。
【図６】図６は、図４Ａによる薄型フィルタの実施形態の別の断面図の図表示である。
【図７】図７は、薄型フィルタの別の実施形態の図表示である。
【図８】図８は、図７における薄型フィルタの断面図の図表示である。
【図９Ａ】図９Ａおよび図９Ｂは、薄型フィルタの別の実施形態の図表示である。
【図９Ｂ】図９Ａおよび図９Ｂは、薄型フィルタの別の実施形態の図表示である。
【図１０】図１０は、薄型フィルタの別の実施形態の図表示である。
【図１１】図１１は、フィルタアセンブリ作成の実施形態の図表示である。
【図１２】図１２は、薄型フィルタの別の実施形態の断面図である。
【図１３】図１３は、薄型フィルタの別の実施形態の断面図である。
【図１４】図１４は、薄型フィルタのシーリング機構の図表示である。
【図１５】図１５は、フィルタの別の実施形態の図表示である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
2009525870.tif 000020