JP3999412B2

JP3999412B2 - 反応管着脱用台車および半導体製造装置

Info

Publication number: JP3999412B2
Application number: JP19547699A
Authority: JP
Inventors: 昭成林; 伊藤　　剛
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: JP2001023913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造装置に設置された反応管の装着や脱離の際に、反応管の搬送のために使用される反応管着脱用台車に関し、特に、車輪などで移動自在にされた基台と、予め定められた高さで水平に保持され、反応管を垂直に支持する反応管支持のためのテーブルとを有する反応管着脱用台車および、それにより着脱可能とされる反応管を有する半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の半導体製造装置の反応管が設置されている部分を示す部分構成図、図４は、図３の上方部分を詳しく示す拡大部分図である。従来の半導体製造装置１０１には、例えば、図３で示されるように、成膜処理装置５０が備えられている。この成膜処理装置５０には、内側の石英管５１と、その外側に石英管５２と、その外側のヒータ５３とが配置されている。実際の稼働時には、成膜処理装置５０の真下には、処理待ちのウェーハＷＨを搭載したボート５５が位置する。
【０００３】
運ばれてきたボート５５は、エレベータ５６によって矢印Ｐにそって石英管５１の中に移動され、ボート５５ａで示されるように、石英管５１の中に密封され成膜処理が行われる。成膜処理が完了した後は、再びボート５５の位置に戻され、次のボートのウェーハＷＨの処理に移り、同様な動作が繰り返される。このような動作が繰り返されているうちに、石英管５１または石英管５２にも膜が付着し、その膜が厚くなると剥離することも発生する。
【０００４】
そこで、そのような剥離等が発生するのを防止するために、所定の使用期間が経過した適宜なタイミングで石英管５１，５２を取り外して洗浄し、付着した膜などを除去し清浄にした後に、再び石英管５１，５２をヒータ５３の内側に取り付ける必要がある。この石英管５１，５２の洗浄のためには、取り外した石英管５１，５２を半導体製造装置１０１の外部に搬出し、搬出した石英管５１，５２を洗浄後に再び半導体製造装置１０１の内部に搬入して元のように取り付ける必要がある。この工程を図５および図６を参照して説明する。なお、搬出は搬入の逆工程なので、ここでは搬入についてのみを説明する。
【０００５】
図５（ａ）は、従来の反応管着脱用台車を使用して石英管を半導体製造装置１０１の筐体内に搬入する直前を示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の反応管着脱用台車のスライドテーブルを前方に延ばして石英管を炉口中心に位置付け、ヒータ内に上昇させる直前の状態を示す図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の状態を右側から見た図、図６（ａ）は、図５（ｂ）の状態を上方から見た拡大図、図６（ｂ）は、図５（ｂ）の下部の拡大図である。反応管着脱用台車６０は、４つの車輪６３に支えられて移動可能にされ、把手６２が固定された基台６１を有している。
【０００６】
基台６１の上には、スライドテーブル６９を水平にスライドさせるスライド機構６８を有し、スライドテーブル６９の上には、図５（ａ）のように反応管である石英管５１（あるいは石英管５２）等が搭載される。この石英管５１が後にスライドテーブルに載せられた状態でスライドされた際に重量のバランスを保つため、基台６１の下にはウェイトバランス６４が固定されている。
【０００７】
半導体製造装置１０１の背面扉９５（図６（ａ）を参照）が開けられた後に、図５（ａ）に示されるように、反応管着脱用台車６０の基台６１の先端部分が半導体製造装置１０１の筐体９９の所定の位置に停止され、基台６１の先端部分が筐体９９に固定される。その後、図５（ｂ）に示されるように、スライドテーブルに載せられた石英管５１は、スライド機構６８によって、その中心が炉口中心ＣＣに一致する石英管着脱位置にくるようにスライドされる。その後、石英管５１は、エレベータ等によってヒータ５３の内側に上昇され、ヒータ５３の内側に取り付けられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の反応管着脱用台車は、スライド機構を使用しているために、石英管等の取り付けの際に、石英管の重心は基台６１を支える車輪６３の外側に移動するために、基台の先端部分を筐体に固定しなければならないが、固定のための作業場所に空間的な余裕が無く、作業が困難である。また、基台を固定したことによって、石英管の中心が炉口中心に一致しないような場合に石英管の位置の調整が容易ではない、また、基台が固定されているというもののスライドテーブルは、スライドのための間隙を有する上に、空中に張り出すように延ばされるので、バランスが悪く、石英管が傾きがちで不安定である。さらに、スライド機構はコストが高く可能であれば削除したい。
又、反応管の脱着時には（図５（ｂ）の状態）、台車の支持部が反応管よりも一方側に片寄っているため（図５（ｂ）では支持部は装置外部に存在）バランスが悪く、重量バランスを保つためにウエイトバランス等を設ける等の機構が必要であり、更には、正しい反応管位置を保つことが困難であった。
【０００９】
この発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、スライド機構を使用せずに、石英管を安定に石英管着脱位置に移動し、エレベータ等と石英管を授受することができる、反応管着脱用台車およびそのために改良された半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために、この発明は、移動自在にされた少なくとも第１の台車支持部と第２の台車支持部とを有する基台と、予め定められた高さで水平に前記基台に固定され、その上面の規定位置で反応管を垂直に支持可能にされた反応管支持テーブルとを有し、半導体製造装置の反応管の着脱時に使用される反応管着脱用台車であって、前記反応管着脱用台車は、前記反応管支持テーブルの規定位置で反応管を垂直に支持している場合に、前記第１の台車支持部が該装置の底部に入り込む様にした反応管着脱用台車である。
尚、ここで第１の台車支持部は支持脚１５の車輪１６に対応し、第２の支持部は主フレーム部１１の車輪１３に対応している。
【００１１】
また、この発明は、半導体製造装置の底部に反応管着脱用台車の一部を進入可能とした空間を設けた半導体製造装置である。
【００１２】
そして、この発明の実施の形態では、反応管着脱用台車１０は、第１の台車支持部の車輪１３と第２の台車支持部の車輪１６によって移動自在にされた主フレーム部１１と、把手１２と、２本の支持脚１５と、主フレーム部１１と支持脚１５とを結合する垂直フレーム部１４とからなる基台と、予め定められた高さで水平に前記基台に固定され、その上面の規定位置で反応管を垂直に支持可能にされた反応管支持テーブル１９とを有し、半導体製造装置１の反応管の着脱時に使用される。この場合、反応管着脱用台車１０は、反応管支持テーブル１９の規定位置で反応管、例えば、石英管５１を垂直に支持し、支持している石英管５１を反応炉の炉口中心ＣＣの直下と、半導体製造装置の外側との間において自在に搬送できるようにされている。
【００１３】
この場合、半導体製造装置の筐体等は、反応管着脱用台車１０の２本の支持脚１５を半導体製造装置の内部に予め定めたようにガイドするべく構成されているのが好ましく、また、反応管着脱用台車１０が支持している石英管５１の中心が反応炉の炉口中心ＣＣと一致したとき、半導体製造装置１の石英管搬入搬出口において、半導体製造装置１の筐体の一部分として残された水平バー２８が反応管着脱用台車１０の垂直フレーム部１４をブロックし、反応管着脱用台車１０の進行をそこで停止させるようにするのが好ましい。更には、車輪１３は反応管５１の中心（炉口中心ＣＣ）よりも装置の前方側に位置することが好ましい。そのことによって、反応管着脱用台車１０は、反応管支持テーブル１９の規定位置で石英管５１を垂直に支持し、支持している石英管５１を反応炉の炉口中心ＣＣの直下に位置付けるのがさらに容易になる。
【００１４】
また、上述の実施の形態において、前記基台は、複数の車輪によって支持されるのが好ましく、特に、主フレーム部１１の下には大径の車輪１３を２本の支持脚１５の先端部分には小径の車輪１６を装着するのが好ましいとともに、反応管着脱用台車１０による石英管５１等の搬送時の安定性を確保するために、２本の支持脚１５は、半反応管着脱用台車１０の走行面に接近して配置されるのが好ましい。また、垂直フレーム部１４に固定された補強リブ１８によって、片持ち状態に石英管５１等を支持する反応管支持テーブル１９の根本を支持すれば、反応管支持テーブル１９は搭載される重量に容易に耐えることができるようになる。
【００１５】
このような構成によれば、反応管着脱用台車は、反応管を搭載する反応管支持テーブルをスライドさせるスライド機構を必要とせず、反応管着脱用台車のコストは低減され、反応管着脱用台車を半導体製造装置の筐体に固定する必要がないとともに、スライド機構に伴う前述の種々の不都合な点が除去される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る反応管着脱用台車の実施の形態の一例の構成を示す側面図、図２は、図１の反応管着脱用台車と反応管着脱用台車が使用される半導体製造装置の筐体との関係を説明する図である。図１の反応管着脱用台車１０は、手前側（図１では左側）の左右に配置された直径の大きな車輪１３によって支持され、左右水平に延びる主フレーム部１１と、反応管着脱用台車１０を移動するのに好都合であるように、主フレーム部１１の上面の後方（図１では左側）に垂直に固定された把手１２と、主フレーム部１１の前方（図１では右側）から、垂直下方に延びている垂直フレーム部１４と、垂直フレーム部１４の左右の端末からは、前方に向け、グランド面に近く水平に延びる２本の支持脚１５と、２本の支持脚１５の先端部にそれぞれ取り付けられた直径の小さな車輪１６とを有する。
【００１７】
このように、２本の支持脚１５がグランド面に近く水平に延びていることにより、反応管、例えば、石英管５１を搭載した反応管着脱用台車１０を安定に搬送できるとともに、垂直フレーム部１４を後述のように、搬送する石英管５１を炉口中心ＣＣに位置付けるためのストッパとして利用できる。
尚、台車１０が反応管の脱着位置にある時（即ち図１の状態）、台車１０の支持部の１つである支持脚１５に設けられた車輪１６は、反応管中心（炉口中心ＣＣと一致）よりも台車の前進方向（即ち、装置の前側の方向）に位置するので、重量物である反応管の脱着時に安定して支持可能とすることができる。
【００１８】
反応管着脱用台車１０は、さらに、主フレーム部１１の上面の把手１２が固定された個所の前方に、一辺が固定されて水平に延びる反応管支持テーブル１９と、垂直フレーム部１４の前面と反応管支持テーブル１９の下面とにそれぞれ一辺が溶接された補強リブ１８とを有し、補強リブ１８は、前方に張り出した反応管支持テーブル１９をその根本で強固に支持している。このように構成された反応管着脱用台車１０が半導体製造装置の筐体２９の水平バー２８にブロックされるまで半導体製造装置の中に押し入れられたとき（図１）、反応管支持テーブル１９の規定位置に垂直に支持された石英管５１の中心は、炉口中心ＣＣに一致する。また、半導体製造装置の背面には、上述のように反応管着脱用台車１０が半導体製造装置の背面から押し込まれる際に、反応管着脱用台車１０の支持脚１５をガイドする支持脚進入口２５が設けられている。
【００１９】
上述の例においては、半導体製造装置１の筐体２９を改造して水平バー２８を設けたが、これは、必ずしも必要なものではない。すなわち、主要なことは、反応管着脱用台車１０の反応管支持テーブル１９の規定位置の上に搭載された石英管５１等を炉口中心ＣＣのところに位置付けできるように、半導体製造装置１の筐体２９が改造されていればよいのであって、水平バー２８は、この位置付けをより容易にするためのものである。
【００２０】
同様に、把手１２や補強リブ１８も扱いをより容易にしたり、反応管支持テーブル１９をより堅固にしたりするものであって、必須要素ではない。また、上述の反応管テーブル１９の高さは、エレベータ２１が下降されたたときに、その最上部が反応管支持テーブル１９の若干下に来るように設定されている。これは、通常時に半導体ウェーハを搭載したボートを昇降させるエレベータ２１を石英管５１等の反応管の取り付け取り外しに転用するためである。
【００２１】
次に、上述のように構成された反応管着脱用台車１０を使用して清浄に洗浄された石英管５１が半導体製造装置の中に搬入される手順について説明する。搬出の手順は搬入の手順の逆であるからここでの説明は省略する。半導体製造装置の筐体２９の外において、清浄に洗浄された石英管５１が反応管着脱用台車１０の反応管支持テーブル１９の規定位置の上に搭載される。
【００２２】
半導体製造装置１の背面扉（不図示）が開けられ、石英管５１を搭載し車輪１３，１６に支持された反応管着脱用台車１０が移動され、半導体製造装置１の筐体２９の開口部を通して、半導体製造装置１の中に進められる。このとき、２本の支持脚１５は、それぞれ支持脚進入口２５にガイドされる。反応管着脱用台車１０の２本の支持脚１５が支持脚進入口２５にガイドされながら、半導体製造装置の中に進められると、垂直フレーム部１４が水平バー２８と当接し、そこで、反応管着脱用台車１０は停止される。その場合、反応管着脱用台車１０の中心は、炉口中心ＣＣに一致するとともに、２本の支持脚１５の間において、反応管支持テーブル１９の規定位置の下には、石英管５１の取り付け時（または、取り外し時）に使用されるエレベータ２１（降下された状態）が来る。そこでエレベータ２１によって石英管５１を上昇させて、石英管５１を規定の位置に固定する。
【００２３】
【発明の効果】
以上に詳述したように、この発明に係る反応管着脱用台車は、移動自在にされた基台と、予め定められた高さで水平に前記基台に固定され、その上面の規定位置で反応管を垂直に支持可能にされた反応管支持テーブルとを有し、半導体製造装置の反応管の着脱時に使用される反応管着脱用台車であって、前記反応管着脱用台車は、前記反応管支持テーブルの規定位置で反応管を垂直に支持している場合に、支持している反応管を前記半導体製造装置の反応炉の炉口中心の直下と、半導体製造装置の外側との間において、自在に搬送できるようにされていることによって、反応管を搭載する反応管支持テーブルをスライドさせるスライド機構を必要とせず、反応管着脱用台車のコストは低減され、反応管着脱用台車を半導体製造装置の筐体に固定する必要がないとともに、スライド機構に伴う前述の種々の不都合な点、例えば、搭載した反応管が傾き易いといった不利な点が除去れる。したがって、また、このような反応管着脱用台車を使用可能にした半導体製造装置は、メインテナンスが効率よく行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る反応管着脱用台車の実施の形態の一例の構成を示す側面図である。
【図２】図１の反応管着脱用台車とそれが使用される半導体製造装置の筐体との関係を説明する図である。
【図３】従来の半導体製造装置の反応管が設置されている部分を示す部分構成図である。
【図４】図３の上方部分を詳しく示す拡大部分図である。
【図５】（ａ）は、従来の反応管着脱用台車を使用して石英管を半導体製造装置の筐体内に搬入する直前を示す図である。
（ｂ）は、（ａ）の反応管着脱用台車のスライドテーブルを前方に延ばして石英管を炉口中心に位置付け、ヒータ内に上昇させる直前の状態を示す図である。
（ｃ）は、（ｂ）の状態を右側から見た図である。
【図６】（ａ）は、図５（ｂ）の状態を上方から見た拡大図である。
（ｂ）は、図５（ｂ）の下部の拡大図である。
【符号の説明】
１半導体製造装置
１０反応管着脱用台車
１１主フレーム部
１２把手
１３，１６車輪
１４垂直フレーム
１５支持脚
１８補強リブ
１９反応管支持テーブル
２１エレベータ
２５支持脚進入口
２８水平バー
２９筐体

Claims

移動自在にされた少なくとも第１の台車支持部と第２の台車支持部とを有し、第１の台車支持部の車輪と、該第１の台車支持部の車輪より大径の第２の台車支持部の車輪とで移動自在にされた基台と、
予め定められた高さで水平に前記基台に固定され、その上面の規定位置で反応管を垂直に支持可能にされた反応管支持テーブルとを有し、半導体製造装置の反応管の着脱時に使用される反応管着脱用台車であって、
前記反応管着脱用台車は、前記反応管支持テーブルの規定位置で反応管を垂直に支持している場合に、前記第１の台車支持部および第１の台車支持部の車輪が該装置の底部に入り込む様にした反応管着脱用台車。
請求項１の前記反応管着脱用台車を用いる半導体製造装置であって、該半導体製造装置の底部に反応管着脱用台車の一部を進入可能とした空間を設けた半導体製造装置。
請求項１の前記反応管着脱用台車を用いる半導体製造装置であって、該半導体製造装置の底部に前記反応管着脱用台車の２本の支持脚をそれぞれガイドしつつ進入可能とした２つの支持脚進入口を設けた半導体製造装置。