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技術專文

圖 4、單開及雙開濾心圖 圖 5、單開濾心之濾殼設計

濾流通道 濾流通道
Slurry outlet
outlet

sell

Slurry inlet
filter
O-ring
inlet filtrated

封閉通道 濾流通道
Filtrated
單開濾心 雙開濾心 Slurry head

間逐漸成長而影響濾速，因此垂直
圖 6、雙開濾心之濾殼設計
過濾雖然可改善微粒子數，但需進
一步考慮濾心壽命，一般常用於純
化化學品上；掃流過濾則是進流方 Slurry outlet
向平行於濾心表面，通過過濾模組 outlet seat cup
plate
後，被分為兩股出流，分別為濾液
及微粒子濃縮液，利用流體流動所 filter
O-ring
產生的剪應力將微粒子迴流至原儲
sell
槽中，在掃流過濾操作期間，形成
的濾餅及剪應力所帶走的濾餅會產
生平衡且穩定的狀態，所以濾速較
不受影響。掃流過濾技術雖有相關 filter
O-ring
研究於固液分離程序，如廢水處
Filtrated
[6,7]
理、生化分離等 ，然而研磨液 Slurry filtrated inlet
的過濾並非單純固液分離技術，必 Slurry inlet
須有效去除大顆微粒子並保留工作 head
粒子，在熟知技藝中，尚未有相關
研究及實務經驗。因此，本文後續
流 端（ 大 顆 微 粒 子 濃 縮 液；slurry
將介紹如何設計掃流過濾系統，以
outlet），利用流體流動所產生的
及進行改善後研磨液之效果。 濾殼設計
剪應力將微粒子迴流至原儲槽中，
商業化濾心有許多不同規格，因此 另一個則為通過濾心結構之濾液
濾殼設計也有所不同，若以濾流通 (filtrated slurry)，利用此方式有效
道區分，可分為單開及雙開濾心， 去除大顆微粒子，保留工作粒子。
掃流過濾系統設計 單開濾心僅有一個濾流通道，而雙

開濾心則是有二個濾流通道，如 圖
4 所示，目前台積研磨液過濾系統 模組設計
目前在業界研磨液供應系統尚未導
皆為單開濾心設計。而掃流過濾可 承上述，又可依研磨液特性需求設
入掃流過濾系統，如何在既有系統
應於單開及雙開之濾心，其濾殼主
產生掃流過濾之流場，接下來本文 計為單或雙模組（或複合模組），
將依續介紹掃流過濾之濾殼設計、 要設計的概念皆大同小異，如 圖 如 圖7 及 圖8 所示。單模組設計較
模組設計、研磨液供應系統設計、 5 及 圖6 所示，濾殼有三個通道， 單純，篩析過濾後的大顆微粒子迴
以及濾心的選用。 其中一個為研磨液進流端 (slurry 流至原儲存槽，再重複循環篩析過
inlet)，另一個流經濾心表面的出 濾，因此原儲存槽微粒子濃度隨過

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