KR102415493B1 - 반도체 제조 장치의 조립 장치 및 조립 방법 - Google Patents

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히로시 기쿠치
요시히사 구마가이
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Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치의 조립 공사 기간을 단축할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 양태에 의한 반도체 제조 장치의 조립 장치는, 하단부에 개구를 갖는 반응관을 포함하는 반도체 제조 장치의 조립 장치로서, 본체와, 상기 본체에 부착되고, 상기 반응관을 유지하여 승강시키는 승강 기구와, 상기 반응관의 내부에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 상기 반응관의 내부를 배기하는 배기 기구를 갖는다.

Description

반도체 제조 장치의 조립 장치 및 조립 방법{ASSEMBLING APPARATUS AND ASSEMBLING METHOD FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS}
본 개시는 반도체 제조 장치의 조립 장치 및 조립 방법에 관한 것이다.
다수 매의 기판에 대해 일괄적으로 처리를 행하는 배치(batch)식 열처리 장치 등의 반도체 제조 장치는, 장치의 설치 장소에서 복수의 구성 부품(예컨대, 반응관, 가스 도입관, 열전대)을 부착함으로써 조립된다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제8-115908호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 평성 제4-206635호 공보
본 개시는 반도체 제조 장치의 조립 공사 기간을 단축할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의한 반도체 제조 장치의 조립 장치는, 하단부에 개구를 갖는 반응관을 포함하는 반도체 제조 장치의 조립 장치로서, 본체와, 상기 본체에 부착되고, 상기 반응관을 유지하여 승강시키는 승강 기구와, 상기 반응관의 내부에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 상기 반응관의 내부를 배기하는 배기 기구를 갖는다.
본 개시에 의하면, 반도체 제조 장치의 조립 공사 기간을 단축할 수 있다.
도 1은 종형(縱型) 열처리 장치의 구성예를 도시한 종단면도이다.
도 2는 종형 열처리 장치의 구성예를 도시한 횡단면도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도(1)이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도(2)이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도(3)이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도(4)이다.
도 7은 제1 승강부의 구성예를 도시한 평면도이다.
도 8은 제1 승강부와 외관에 부착된 매니폴드의 플랜지부와의 위치 관계의 설명도이다.
도 9는 제1 승강부가 외관을 유지한 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 제1 승강부와 외관에 부착된 매니폴드의 플랜지부와의 위치 관계의 설명도이다.
도 11은 제1 승강부가 외관을 유지한 상태를 도시한 측면도이다.
도 12는 제1 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 조립 방법의 일례를 도시한 플로우차트이다.
도 13은 조립 장치에 외관을 반입하는 공정의 설명도이다.
도 14는 외관의 내부에 내관을 부착하는 공정의 설명도이다.
도 15는 가스 공급관을 부착하는 공정의 설명도이다.
도 16은 누설 체크를 행하는 공정의 설명도이다.
도 17은 반응관 유닛을 조립 장치로부터 반출하는 공정의 설명도이다.
도 18은 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도(1)이다.
도 19는 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도(2)이다.
도 20은 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 측면도(1)이다.
도 21은 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 측면도(2)이다.
도 22는 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 측면도(3)이다.
도 23은 조립 장치의 플랜지 고정부의 설명도이다.
도 24는 조립 장치의 일부를 확대한 사시도이다.
도 25는 조립 장치의 보호 부재의 구성예를 도시한 사시도이다.
도 26은 제2 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 조립 방법의 일례를 도시한 플로우차트이다.
도 27은 조립 장치에 외관을 반입하는 공정의 설명도이다.
도 28은 외관의 내부에 내관을 부착하는 공정의 설명도이다.
도 29는 가스 공급관을 부착하는 공정의 설명도이다.
도 30은 누설 체크를 행하는 공정의 설명도이다.
도 31은 반응관 유닛을 조립 장치로부터 반출하는 공정의 설명도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 개시의 한정적이지 않은 예시의 실시형태에 대해 설명한다. 첨부한 모든 도면 중, 동일 또는 대응하는 부재 또는 부품에 대해서는, 동일 또는 대응하는 참조 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
최초로, 일 실시형태에 따른 조립 장치를 이용하여 조립하는 것이 가능한 종형 열처리 장치의 구성예에 대해 설명한다. 이하에서는, 이중관 구조의 종형 열처리 장치를 설명하지만, 단일관 구조의 종형 열처리 장치여도 좋다. 도 1은 종형 열처리 장치의 구성예를 도시한 종단면도이다. 도 2는 종형 열처리 장치의 구성예를 도시한 횡단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종형 열처리 장치(1)는, 기판인 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼(W)」라고 한다)를 수용하는 반응관(34)과, 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막는 덮개(36)와, 반응관(34) 내에 수용 가능하고, 다수 매의 웨이퍼(W)를 소정의 간격으로 유지하는 기판 유지구인 웨이퍼 보트(38)와, 반응관(34) 내에 가스를 도입하는 가스 공급 수단(40)과, 반응관(34) 내의 가스를 배기하는 배기 수단(41)과, 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 수단(42)을 갖는다.
반응관(34)은, 하단부가 개방된 천장이 있는 원통 형상의 내관(44)과, 하단부가 개방되고 내관(44)의 외측을 덮는 천장이 있는 원통 형상의 외관(46)을 갖는다. 내관(44) 및 외관(46)은, 석영 등의 내열성 재료에 의해 형성되어 있고, 동축형으로 배치되어 이중관 구조로 되어 있다.
내관(44)의 천장부(44A)는, 예컨대 평탄하게 되어 있다. 내관(44)의 일측에는, 그 길이 방향(상하 방향)을 따라 가스 공급관을 수용하는 노즐 수용부(48)가 형성되어 있다. 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이, 내관(44)의 측벽의 일부를 외측을 향해 돌출시켜 볼록부(50)를 형성하고, 볼록부(50) 내를 노즐 수용부(48)로서 형성하고 있다. 노즐 수용부(48)에 대향시켜 내관(44)의 반대측의 측벽에는, 그 길이 방향(상하 방향)을 따라 폭(L1)의 직사각형 형상의 개구(52)가 형성되어 있다.
개구(52)는, 내관(44) 내의 가스를 배기할 수 있도록 형성된 가스 배기구이다. 개구(52)의 길이는, 웨이퍼 보트(38)의 길이와 동일하거나, 또는, 웨이퍼 보트(38)의 길이보다 길게 상하 방향으로 각각 연장되도록 하여 형성되어 있다. 즉, 개구(52)의 상단부는, 웨이퍼 보트(38)의 상단부에 대응하는 위치 이상의 높이로 연장되어 위치되고, 개구(52)의 하단부는, 웨이퍼 보트(38)의 하단부에 대응하는 위치 이하의 높이로 연장되어 위치되어 있다. 구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 보트(38)의 상단부와 개구(52)의 상단부 사이의 높이 방향의 거리(L2)는 0 ㎜∼5 ㎜ 정도의 범위 내이다. 또한, 웨이퍼 보트(38)의 하단부와 개구(52)의 하단부 사이의 높이 방향의 거리(L3)는 0 ㎜∼350 ㎜ 정도의 범위 내이다.
반응관(34)의 하단부는, 예컨대 스테인리스강에 의해 형성되는 원통 형상의 매니폴드(54)에 의해 지지되어 있다. 매니폴드(54)의 상단부에는 플랜지부(56)가 형성되어 있고, 플랜지부(56) 상에 외관(46)의 하단부를 설치하여 지지하도록 되어 있다. 플랜지부(56)와 외관(46)의 하단부 사이에는 O링 등의 시일 부재(58)를 개재시켜 외관(46) 내를 기밀 상태로 하고 있다.
매니폴드(54)의 상부의 내벽에는, 원환형의 지지부(60)가 설치되어 있고, 지지부(60) 상에 내관(44)의 하단부를 설치하여 이것을 지지하도록 되어 있다. 매니폴드(54)의 하단부의 개구에는, 덮개(36)가 O링 등의 시일 부재(62)를 통해 기밀하게 부착되어 있고, 반응관(34)의 하단부의 개구, 즉, 매니폴드(54)의 개구를 기밀하게 막도록 되어 있다. 덮개(36)는, 예컨대 스테인리스강에 의해 형성된다.
덮개(36)의 중앙부에는, 자성 유체 시일부(64)를 통해 회전축(66)이 관통되어 설치되어 있다. 회전축(66)의 하부는, 보트 엘리베이터로 이루어지는 승강 수단(68)의 아암(68A)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
회전축(66)의 상단부에는 회전 플레이트(70)가 설치되어 있고, 회전 플레이트(70) 상에 석영제의 보온대(72)를 통해 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 보트(38)가 배치되도록 되어 있다. 따라서, 승강 수단(68)을 승강시킴으로써 덮개(36)와 웨이퍼 보트(38)는 일체로서 상하 이동하여, 웨이퍼 보트(38)를 반응관(34) 내에 대해 삽입 및 분리할 수 있도록 되어 있다.
가스 공급 수단(40)은, 매니폴드(54)에 설치되어 있고, 내관(44) 내에 성막(成膜) 가스, 에칭 가스, 퍼지 가스 등의 가스를 도입한다. 가스 공급 수단(40)은, 복수(예컨대 3개)의 석영제의 가스 공급관(76, 78, 80)을 갖고 있다. 각 가스 공급관(76, 78, 80)은, 내관(44) 내에 그 길이 방향을 따라 설치되고, 그 기단이 L자형으로 굴곡되어 매니폴드(54)를 관통하도록 하여 지지되어 있다.
가스 공급관(76, 78, 80)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 내관(44)의 노즐 수용부(48) 내에 둘레 방향을 따라 일렬이 되도록 설치되어 있다. 각 가스 공급관(76, 78, 80)에는, 그 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 복수의 가스 구멍(76A, 78A, 80A)이 형성되어 있고, 각 가스 구멍(76A, 78A, 80A)으로부터 수평 방향을 향해 각 가스를 방출할 수 있도록 되어 있다. 소정의 간격은, 예컨대 웨이퍼 보트(38)에 지지되는 웨이퍼(W)의 간격과 동일하게 되도록 설정된다. 또한, 높이 방향의 위치는, 각 가스 구멍(76A, 78A, 80A)이 상하 방향으로 인접하는 웨이퍼(W) 사이의 중간에 위치하도록 설정되어 있고, 각 가스를 웨이퍼(W) 사이의 공간부에 효율적으로 공급할 수 있도록 되어 있다. 가스의 종류로서는, 성막 가스, 에칭 가스, 및 퍼지 가스가 이용되고, 각 가스를 유량 제어하면서 필요에 따라 각 가스 공급관(76, 78, 80)을 통해 공급할 수 있도록 되어 있다.
매니폴드(54)의 상부의 측벽이며, 지지부(60)의 상방에는, 가스 출구(82)가 형성되어 있고, 내관(44)과 외관(46) 사이의 공간부(84)를 통해 개구(52)로부터 배출되는 내관(44) 내의 가스를 배기할 수 있도록 되어 있다. 가스 출구(82)에는, 배기 수단(41)이 설치된다. 배기 수단(41)은, 가스 출구(82)에 접속된 배기 통로(86)를 갖고 있고, 배기 통로(86)에는, 압력 조정 밸브(88) 및 진공 펌프(90)가 순차 개재되어, 반응관(34) 내를 진공화할 수 있도록 되어 있다.
외관(46)의 외주측에는, 외관(46)을 덮도록 원통 형상의 가열 수단(42)이 설치되어 있다. 가열 수단(42)은, 반응관(34) 내에 수용되는 웨이퍼(W)를 가열한다.
종형 열처리 장치(1)의 전체의 동작은, 예컨대 컴퓨터 등의 제어 수단(95)에 의해 제어된다. 또한, 종형 열처리 장치(1)의 전체의 동작을 행하는 컴퓨터의 프로그램은, 기억 매체(96)에 기억되어 있다. 기억 매체(96)는, 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, 플래시 메모리, DVD 등이어도 좋다.
[제1 실시형태]
(반도체 제조 장치의 조립 장치)
제1 실시형태에 따른 조립 장치는, 다수 매의 웨이퍼에 대해 일괄적으로 열처리를 행하는 배치식의 종형 열처리 장치의 복수의 구성 부품을 부착하여 반응관 유닛을 조립하는 장치이다. 구성 부품은, 예컨대 반응관, 가스 도입관, 열전대 등이다. 반응관은, 단일관 구조여도 좋고, 내관 및 외관을 갖는 이중관 구조여도 좋다. 제1 실시형태에 따른 조립 장치에 의하면, 종형 열처리 장치의 설치 장소와는 상이한 장소에서 반응관 유닛을 조립할 수 있기 때문에, 작업 스페이스를 확보하기 쉽다. 이에 의해, 복수의 작업자가 동시에 반응관 유닛의 조립 작업을 행할 수 있기 때문에, 종형 열처리 장치의 조립 공사 기간을 단축할 수 있다. 또한, 복수의 작업자가 동시에 반응관 유닛의 메인터넌스를 행할 수 있기 때문에, 종형 열처리 장치의 다운 타임을 저감할 수 있다.
이하, 제1 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예에 대해 설명한다. 도 3 내지 도 6은 제1 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도이고, 각각 다른 시점에서 본 상태를 도시한 도면이다. 이하에서는, 설명의 편의상, 도 3 내지 도 6에 있어서의 +X 방향을 전방향, -X 방향을 후방향, +Y 방향을 우(右)방향, -Y 방향을 좌(左)방향, +Z 방향을 상방향, -Z 방향을 하방향으로서 설명한다. 한편, 도 3 내지 도 6에서는, 조립 장치가 반응관을 유지한 상태를 도시한다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 조립 장치(100)는, 본체(110)와, 슬라이드 기구(120)와, 승강 기구(130)와, 덮개(140)와, 가스 공급 기구(150)와, 배기 기구(160)와, 제어부(170)를 갖는다.
본체(110)는, 프레임(111)과, 제1 바닥판(112)과, 제2 바닥판(113)과, 측판(114)과, 위치 결정부(115)와, 다리부(116)와, 캐스터(117)를 갖는다. 프레임(111), 제1 바닥판(112), 제2 바닥판(113), 및 측판(114)은, 케이스를 구성하는 상자형의 외관을 형성한다.
프레임(111)은, 하부 프레임(111a)과, 기둥(111b)과, 상부 프레임(111c)을 갖는다. 하부 프레임(111a)은, 예컨대 4개의 알루미늄 프레임이 직사각형 형상으로 접속되어 형성되어 있다. 기둥(111b)은, 예컨대 하부 프레임(111a)의 4모퉁이로부터 상방으로 서로 평행하게 연장되는 4개의 알루미늄 프레임에 의해 형성되어 있다. 상부 프레임(111c)은, 예컨대 4개의 알루미늄 프레임이 직사각형 형상으로 접속되어 형성되고, 기둥(111b)의 상단부에 접속되어 있다. 또한, 프레임(111)은, 하부 프레임(111a), 기둥(111b), 및 상부 프레임(111c)과는 별도로, 알루미늄 프레임끼리를 연결하여 보강하는 보강 부재(111d)를 갖고 있어도 좋다.
제1 바닥판(112)은 하부 프레임(111a)의 상면에 부착되어 있다. 제1 바닥판(112)은, 예컨대 직사각형 형상의 판형 부재여도 좋다. 제1 바닥판(112)의 중앙부 근방에는, 덮개(140)의 외부 직경보다 큰, 예컨대 원형 형상의 개구(112h)가 형성되어 있다.
제2 바닥판(113)은, 프레임(111)의 좌측면에, 프레임(111)으로부터 외측으로 돌출되어 부착되어 있다. 제2 바닥판(113)은, 예컨대 직사각형 형상의 판형 부재여도 좋다. 한편, 제2 바닥판(113)은, 제1 바닥판(112)과 일체로 형성되어 있어도 좋다.
측판(114)은, 프레임(111)의 좌측면에 부착되어 있다. 측판(114)은, 예컨대 직사각형 형상의 판형 부재여도 좋다.
위치 결정부(115)는, 반응관(34)의 하단부를 지지하는 카트(510)를 탑재하여 조립 장치(100)까지 반송하는 대차(臺車; 500)(도 13 참조)와 접속되는 부위이고, 예컨대 하부 프레임(111a)의 전면(前面)에 형성되어 있다. 단, 위치 결정부(115)는, 예컨대 하부 프레임(111a)의 후면, 우측면에 형성되어 있어도 좋다. 위치 결정부(115)는, 조립 장치(100)와 대차(500)와의 위치 결정을 행하는 기능을 갖는다. 위치 결정부(115)의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 대차(500)를 접속하여 대차(500)와의 사이에서 위치 결정이 가능하면 된다.
다리부(116)는, 조립 장치(100)를 하측으로부터 지지하는 지지 부재이고, 예컨대 하부 프레임(111a)의 4모퉁이의 하면에 부착되어 있다. 다리부(116)는, 신축 가능하게 구성되어 있다. 다리부(116)를 신장시킴으로써 조립 장치(100)가 설치면에 고정되고, 다리부(116)를 수축시킴으로써 다리부(116)가 설치면으로부터 이격되어 캐스터(117)에 의해 조립 장치(100)가 이동 가능해진다.
캐스터(117)는, 조립 장치(100)를 하측으로부터 이동 가능하게 지지하는 부재이고, 예컨대 하부 프레임(111a)의 4모퉁이의 하면에 부착되어 있다. 캐스터(117)는, 예컨대 클린룸 대응 캐스터이다.
슬라이드 기구(120)는, 제1 바닥판(112)의 상면에 부착되어 있다. 슬라이드 기구(120)는, 반응관(34)의 하단부를 지지하는 카트(510)를 조립 장치(100)와 조립 장치(100)의 외부 사이에서 반송한다. 슬라이드 기구(120)는, 위치 결정부(115)가 설치된 단부면으로부터 연장되어 배치되는 2개의 가이드 레일(121)이어도 좋다. 가이드 레일(121)에는, 스토퍼(122)가 설치되어 있다. 예컨대, 위치 결정부(115)가 하부 프레임(111a)의 전면에 형성되어 있는 경우, 슬라이드 기구(120)는 전후 방향을 길이 방향으로 하는 평행하게 배치된 2개의 가이드 레일이어도 좋다. 또한, 예컨대 위치 결정부(115)가 하부 프레임(111a)의 우측면에 형성되어 있는 경우, 슬라이드 기구(120)는 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 평행하게 배치된 2개의 가이드 레일이어도 좋다. 카트(510)는, 좌우 방향의 단부에 각각 설치된 4개의 차륜(511)으로 가이드 레일(121) 상을 전후 방향으로 이동한다. 또한, 슬라이드 기구(120)는, 카트(510)를 조립 장치(100)와 조립 장치(100)의 외부 사이에서 반송 가능하면, 그 구조는 한정되지 않는다. 또한, 예컨대 반송 아암에 의해 카트(510)를 유지하여 조립 장치(100)와 조립 장치(100)의 외부 사이에서 반송 가능한 경우, 슬라이드 기구(120)를 갖고 있지 않아도 좋다.
승강 기구(130)는, 본체(110)에 부착되고, 반응관(34)을 유지하여 승강시킨다. 승강 기구(130)는, 2개의 승강부를 갖는 더블 슬라이더 기구이다. 승강 기구(130)는, 가이드부(131)와, 제1 승강부(132)와, 제2 승강부(133)와, 경사 조절 기구(134)를 갖는다.
가이드부(131)는, 제1 승강부(132) 및 제2 승강부(133)를 상하 방향으로 이동 가능하게 가이드한다. 가이드부(131)는, 예컨대 하부 프레임(111a)으로부터 상부 프레임(111c)까지 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 가이드부(131)는, 예컨대 하부 프레임(111a), 상부 프레임(111c), 보강 부재(111d), 측판(114)에 부착된다.
제1 승강부(132)는, 가이드부(131)에 승강 가능하게 부착되고, 외관(46)을 유지 가능하게 구성되어 있다. 제1 승강부(132)는, 가이드부(131)에 가이드되면서 상하 방향으로 이동하는 이동부(132a)와, 이동부(132a)에 부착되고, 외관(46)의 외주를 둘러싼 상태로 외관(46)을 유지하는 대략 원환판형의 유지부(132b)를 갖는다.
제2 승강부(133)는, 제1 승강부(132)보다 하방에 있어서 가이드부(131)에 승강 가능하게 부착되고, 내관(44)을 유지 가능하게 구성되어 있다. 제2 승강부(133)는, 가이드부(131)에 가이드되면서 상하 방향으로 이동하는 이동부(133a)와, 이동부(133a)에 부착되고, 내관(44)의 하단부를 하측으로부터 유지하는 대략 원판형의 유지부(133b)(도 14 참조)를 갖는다.
경사 조절 기구(134)는, 제1 승강부(132)의 경사를 조절하는 기구이다. 경사 조절 기구(134)는, 예컨대 일단부가 이동부(132a)에 고정되고, 타단부가 유지부(132b)에 고정된, 길이가 가변인 막대형 부재(134a)와, 막대형 부재(134a)의 길이를 조절하는 조절부(134b)를 갖는다. 이 경우, 조절부(134b)에 의해 막대형 부재(134a)를 짧게 함으로써, 제1 승강부(132)가 상방으로 인장되어 하방으로 기우는 제1 승강부(132)의 경사가 보정된다. 또한, 조절부(134b)에 의해 막대형 부재(134a)를 길게 함으로써, 제1 승강부(132)가 하방으로 압출되어 상방으로 기우는 제1 승강부(132)의 경사가 보정된다. 한편, 경사 조절 기구(134)는, 제1 승강부(132)의 경사를 조절 가능하면 다른 형태여도 좋다. 또한, 제1 승강부(132)가 기울 우려가 없는 경우 등에는, 경사 조절 기구(134)를 갖고 있지 않아도 좋다.
덮개(140)는, 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막는 부재이다. 덮개(140)는, 가이드 레일(121)의 하방에 설치되어 있다. 덮개(140)는, 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막는 원판형의 판형 부재(141)와, 판형 부재(141)를 관통하여 형성된 가스 포트(142)(도 16 참조)를 갖는다. 가스 포트(142)는, 도입관(152)을 통해 가스 박스(151)와 접속되어 있고, 가스 박스(151)로부터 가스 포트(142)를 통해 반응관(34)의 내부에 가스가 도입된다. 또한, 가스 포트(142)는, 배기관(162)을 통해 배기 장치(161)와 접속되어 있고, 배기관(162)을 통해 반응관(34)의 내부가 배기 장치(161)에 의해 배기된다. 한편, 가스 포트(142)는, 공급구와 배기구를 포함하고 있어도 좋다. 이 경우, 공급구는 도입관(152)을 통해 가스 박스(151)와 접속되고, 배기구는 배기관(162)을 통해 배기 장치(161)와 접속된다.
가스 공급 기구(150)는, 반응관(34)의 내부에 가스를 공급한다. 가스 공급 기구(150)는, 가스 박스(151)와, 도입관(152)(도 16 참조)을 갖는다. 가스 박스(151)는, 본체(110)의 측판(114)에 부착되어 있다. 가스 박스(151)는, 복수의 가스 공급원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 가스를 혼합하여 도입관(152)에 공급한다. 가스 박스(151)는, 케이스, 복수의 배관, 복수의 밸브, 복수의 매스 플로우 컨트롤러 등을 갖는다. 복수의 배관, 복수의 밸브, 복수의 매스 플로우 컨트롤러 등의 기기는, 케이스의 내부에 수용되어 있다. 도입관(152)은, 일단부가 가스 박스(151)의 배관에 접속되고, 타단부가 덮개(140)의 가스 포트(142)에 접속되어 있으며, 가스 박스(151)로부터 공급되는 가스를 덮개(140)의 가스 포트(142)를 통해 반응관(34)의 내부에 도입한다.
배기 기구(160)는, 반응관(34)의 내부를 배기한다. 배기 기구(160)는, 배기 장치(161)와, 배기관(162)을 갖는다. 배기 장치(161)는, 제2 바닥판(113) 위에 제진(除振) 겔, 제진 패드 등의 제진 부재(163)를 통해 배치되어 있다. 제2 바닥판(113) 위에 제진 부재(163)를 통해 배기 장치(161)가 배치되어 있기 때문에, 배기 장치(161)가 발생하는 진동이 승강 기구(130)에 유지되는 반응관(34) 등에 전달되는 것이 억제된다. 배기 장치(161)는, 예컨대 드라이 펌프 등의 진공 펌프여도 좋다. 배기관(162)은, 일단부가 덮개(140)의 가스 포트(142)에 접속되고, 타단부가 배기 장치(161)와 접속되어 있으며, 가스 포트(142) 및 배기관(162)을 통해 반응관(34)의 내부를 배기한다.
제어부(170)는, 조립 장치(100)의 각부의 동작을 제어한다. 제어부(170)는, 전장(電裝) 제어반(171)과, 정보 단말(172)을 갖는다. 전장 제어반(171)은, 예컨대 본체(110)의 측판(114)에, 가스 박스(151)와 인접하여 부착되어 있다. 정보 단말(172)은, 전장 제어반(171)에 부착되어 있다. 정보 단말(172)은, 예컨대 조작자의 입력을 접수하고, 또한 각종의 정보를 표시하는 터치 패널을 탑재하는 단말이어도 좋다.
다음으로, 승강 기구(130)의 제1 승강부(132)의 구체예에 대해 설명한다. 도 7은 제1 승강부(132)의 구성예를 도시한 평면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 승강부(132)는, 이동부(132a)와, 유지부(132b)를 갖는다.
이동부(132a)는, 가이드부(131)에 가이드되면서 상하 방향으로 이동한다.
유지부(132b)는, 이동부(132a)에 부착되어 있다. 유지부(132b)는, 유지하는 외관(46)의 외부 직경보다 큰 내부 직경을 갖는 원환판형으로 형성되어 있고, 외관(46)의 외주를 둘러싼 상태로 외관(46)을 유지한다. 유지부(132b)에는, 제1 접속부(132b1) 및 제2 접속부(132b2)가 형성되어 있다. 제1 접속부(132b1) 및 제2 접속부(132b2)는, 외관(46)의 플랜지부(56)에 형성된 접속부와 접속하기 위해서 이용된다. 제1 접속부(132b1) 및 제2 접속부(132b2)는, 각각 형상이 상이한 외관(46)의 플랜지부(56)에 형성된 접속부(예컨대 구멍)와 대응하는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 형상이 상이한 외관(46)[플랜지부(56)]이어도 제1 승강부(132)를 바꾸지 않고, 외관(46)을 유지할 수 있다. 제1 접속부(132b1) 및 제2 접속부(132b2)는, 예컨대 각각 둘레 방향을 따라 형성된 3개의 구멍이다. 제2 접속부(132b2)의 구멍은, 예컨대 제1 접속부(132b1)의 구멍과는 상이한 위치, 상이한 원주 상에 형성되어 있다.
도 8은 제1 승강부(132)와 외관(46)에 부착된 매니폴드(54)의 플랜지부(56)와의 위치 관계의 설명도이다. 도 9는 제1 승강부(132)가 외관(46)을 유지한 상태를 도시한 측면도이다.
도 8에 도시된 플랜지부(56)에는, 접속부로서 외주로부터 돌출되어 형성된 3개의 구멍(56a)이 형성되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 승강부(132)의 유지부(132b)에 형성된 제1 접속부(132b1)의 3개의 구멍이 플랜지부(56)의 3개의 구멍(56a)과 대응하는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 승강부(132)의 유지부(132b)와 플랜지부(56)를 근접시키고, 예컨대 나사(132c1)를 제1 접속부(132b1)의 3개의 구멍 및 플랜지부(56)의 3개의 구멍(56a)에 삽입 관통시키며, 나사(132c1)의 선단을 볼트(도시하지 않음)에 의해 체결함으로써, 제1 승강부(132)에 외관(46)이 고정된다. 한편, 제1 승강부(132)에 외관(46)을 고정하는 방법은 이것에 한정되지 않고, 다른 방법으로 고정해도 좋다.
도 10은 제1 승강부(132)와 외관(46)에 부착된 매니폴드(54)의 플랜지부(56Z)와의 위치 관계의 설명도이다. 도 11은 제1 승강부(132)가 외관(46)을 유지한 상태를 도시한 측면도이다.
도 10에 도시된 플랜지부(56Z)는, 도 8의 예에서 나타낸 플랜지부(56)와 형상이 상이하다. 즉, 플랜지부(56Z)에는, 접속부로서 플랜지부(56Z)의 외주로부터 돌출되지 않고 형성된 3개의 구멍(56Za)이 형성되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 승강부(132)의 유지부(132b)에 형성된 제2 접속부(132b2)의 3개의 구멍이 플랜지부(56Z)의 3개의 구멍(56Za)과 대응하는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 승강부(132)의 유지부(132b)와 플랜지부(56Z)를 근접시키고, 예컨대 나사(132c2)를 제2 접속부(132b2)의 3개의 구멍 및 플랜지부(56Z)의 3개의 구멍(56Za)에 삽입 관통시키며, 나사(132c2)의 선단을 볼트(도시하지 않음)에 의해 체결함으로써, 제1 승강부(132)에 외관(46)이 고정된다. 한편, 제1 승강부(132)에 외관(46)을 고정하는 방법은 이것에 한정되지 않고, 다른 방법으로 고정해도 좋다.
한편, 상기한 예에서는, 유지부(132b)에 플랜지부(56, 56Z)와의 접속에 이용되는 접속부로서, 각각 제1 접속부(132b1) 및 제2 접속부(132b2)가 형성되어 있는 경우를 설명하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 유지부(132b)에 형성되는 접속부는, 유지하는 외관(플랜지부)의 형상에 따라 하나 또는 복수 형성된다.
(반도체 제조 장치의 조립 방법)
제1 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 조립 방법의 일례에 대해, 상기한 조립 장치(100)를 이용하여 이중관 구조의 종형 열처리 장치의 반응관 유닛을 조립하는 경우를 설명한다. 도 12는 제1 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 조립 방법의 일례를 도시한 플로우차트이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 조립 방법은, 조립 장치(100)에 외관(46)을 반입하는 공정(S101)과, 외관(46)의 내부에 내관(44)을 설치하는 공정(S102)과, 가스 공급관을 부착하는 공정(S103)과, 누설 체크를 행하는 공정(S104)과, 반응관 유닛을 조립 장치(100)로부터 반출하는 공정(S105)을 갖는다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다.
도 13은 조립 장치(100)에 외관(46)을 반입하는 공정(S101)의 설명도이다. 공정(S101)에서는, 먼저, 하단부가 카트(510)에 지지된 외관(46)을 탑재하는 대차(500)에 의해, 외관(46)을 조립 장치(100)까지 반송한다[도 13의 (a) 참조]. 대차(500)의 선단을 조립 장치(100)의 위치 결정부(115)에 접속함으로써, 조립 장치(100)와 대차(500)가 위치 결정된다. 대차(500)에는, 조립 장치(100)와 위치 결정된 상태에서 조립 장치(100)의 가이드 레일(121)과 접속되는 가이드 레일(520)이 설치되어 있다. 계속해서, 제1 승강부(132)를 외관(46)의 높이보다 상방으로 대피시킨 상태에서, 카트(510)를 대차(500)의 가이드 레일(520) 상 및 조립 장치(100)의 가이드 레일(121) 상을 이동시켜 조립 장치(100)에 외관(46)을 반입한다. 계속해서, 대차(500)의 선단을 조립 장치(100)의 위치 결정부(115)로부터 이격시킨다[도 13의 (b) 참조]. 계속해서, 제1 승강부(132)를 외관(46)의 상방으로부터 하방으로 이동시키고, 제1 승강부(132)에 의해 외관(46)을 유지한다[도 13의 (c) 참조]. 계속해서, 외관(46)을 유지한 상태에서 외관(46)의 하단부가 내관(44)의 높이보다 상방이 되도록 제1 승강부(132)를 상승시킨다[도 13의 (d) 참조]. 계속해서, 카트(510)가 탑재되어 있지 않은 빈 대차(500)의 선단을 조립 장치(100)의 위치 결정부(115)에 접속한다. 그리고, 외관(46)을 유지하고 있지 않은 빈 카트(510)를 조립 장치(100)의 가이드 레일(121) 상 및 대차(500)의 가이드 레일(520) 상을 이동시킴으로써, 빈 카트(510)를 조립 장치(100)로부터 반출한다.
도 14는 외관(6)의 내부에 내관(44)을 부착하는 공정(S102)의 설명도이다. 공정(S102)에서는, 먼저, 하단부가 카트(510)에 지지된 내관(44)을 탑재하는 대차(500)에 의해, 내관(44)을 조립 장치(100)까지 반송한다[도 14의 (a) 참조]. 대차(500)의 선단을 조립 장치(100)의 위치 결정부(115)에 접속함으로써, 조립 장치(100)와 대차(500)가 위치 결정된다. 계속해서, 제2 승강부(133)를 가이드 레일(121)보다 하방으로 대피시킨 상태에서, 카트(510)를 대차(500)의 가이드 레일(520) 상 및 조립 장치(100)의 가이드 레일(121) 상을 이동시켜 조립 장치(100)에 반입한다. 계속해서, 대차(500)의 선단을 조립 장치(100)의 위치 결정부(115)로부터 이격시킨다[도 14의 (b) 참조]. 계속해서, 제2 승강부(133)를 내관(44)의 하방으로부터 상방으로 이동시키고, 제2 승강부(133)에 의해 내관(44)을 유지한다[도 14의 (c) 참조]. 계속해서, 외관(46)을 유지한 제1 승강부(132)를 하강시키고, 또한, 내관(44)을 유지한 제2 승강부(133)를 상승시킴으로써, 외관(46)의 내부에 내관(44)을 수용하여 부착한다[도 14의 (d) 참조]. 한편, 외관(46)을 유지한 제1 승강부(132)를 고정한 상태에서, 내관(44)을 유지한 제2 승강부(133)만을 상승시킴으로써, 외관(46)의 내부에 내관(44)을 수용하여 부착해도 좋다. 단, 외관(46)을 유지한 제1 승강부(132)를 하강시키고, 또한, 내관(44)을 유지한 제2 승강부(133)를 상승시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 예컨대 외관(46)의 내부에 수용된 내관(44)을 외관(46)에 부착하는 작업이나, 가스 공급관을 부착하는 공정(S103)에 있어서 반응관(34)에 가스 공급관이나 온도 센서를 부착하는 작업 시, 고소(高所) 작업이 불필요해지고, 작업성이 향상된다.
도 15는 가스 공급관을 부착하는 공정(S103)의 설명도이다. 공정(S103)에서는, 먼저, 제2 승강부(133)를, 내관(44)을 유지하고 있던 위치[도 15의 (a) 참조]로부터 하방으로 이동시켜 대피시킴으로써, 반응관(34)의 하단부가 개구된 상태로 한다. 계속해서, 반응관(34)의 하단부의 개구로부터 반응관(34)의 내부에 가스 공급관(NZ) 및 온도 센서(TC)를 삽입하고[도 15의 (b) 참조], 반응관(34)에 가스 공급관(NZ) 및 온도 센서(TC)를 부착한다[도 15의 (c) 참조]. 이에 의해, 반응관 유닛(U)이 형성된다. 한편, 가스 공급관(NZ)은, 예컨대 도 1에 도시된 종형 열처리 장치(1)의 가스 공급관(76, 78, 80)에 상당한다. 반응관(34)의 내부에 온도 센서(TC)를 부착하지 않는 경우에는 온도 센서(TC)를 부착하지 않아도 좋다. 또한, 반응관(34)의 내부에 부착하는 다른 부재가 있는 경우에는, 가스 공급관(NZ)을 부착하는 공정(S103)에 있어서 다른 부재의 부착을 행해도 좋다.
도 16은 누설 체크를 행하는 공정(S104)의 설명도이다. 도 16의 (b)에서는, 설명의 편의상, 하부 프레임(111a)의 도시를 생략하고 있다. 공정(S104)에서는, 먼저, 외관(46)의 가스 출구(82)에 덮개 부재(CP)를 부착하여 가스 출구(82)를 기밀하게 막는다[도 16의 (a) 참조]. 계속해서, 제1 승강부(132)를 하강시켜, 하부 프레임(111a)의 하방에 설치된 덮개(140)에 의해 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막는다[도 16의 (b) 참조]. 계속해서, 배기 장치(161)에 의해, 배기관(162) 및 덮개(140)의 가스 포트(142)를 통해 반응관(34)의 내부를 배기하면서, 반응관(34)의 내부의 누설 체크를 행한다. 누설 체크의 방법은, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 헬륨 누설 시험 방법(JISZ2331), 빌드업법 등의 압력 변화에 의한 누설 시험 방법(JISZ2332)이어도 좋다.
도 17은 반응관 유닛(U)을 조립 장치(100)로부터 반출하는 공정(S105)의 설명도이다. 공정(S105)에서는, 먼저, 제1 승강부(132)를 상승시켜 덮개(140)로부터 반응관(34)의 하단부를 이격시키고, 빈 카트(510)를 조립 장치(100)의 가이드 레일(121) 상에 반입한다[도 17의 (a) 참조]. 계속해서, 제1 승강부(132)를 하강시켜 카트(510) 위에 반응관 유닛(U)을 배치한다[도 17의 (b) 참조]. 계속해서, 카트(510)가 탑재되어 있지 않은 빈 대차(500)의 선단을 조립 장치(100)의 위치 결정부(115)에 접속한다. 그리고, 반응관 유닛(U)을 유지한 카트(510)를 조립 장치(100)의 가이드 레일(121) 상 및 대차(500)의 가이드 레일(520) 상을 이동시킴으로써, 조립 장치(100)로부터 반응관 유닛(U)을 반출한다[도 17의 (c) 참조].
이상에 의해, 반응관 유닛(U)을 조립할 수 있다. 한편, 조립된 반응관 유닛(U)은, 예컨대 설치 장소로 반송된다.
이상으로 설명한 조립 장치(100)는, 본체(110)와, 본체(110)에 부착되고, 내관(44) 및 외관(46)을 승강시키는 승강 기구(130)와, 반응관(34)의 내부에 가스를 공급하는 가스 공급 기구(150)와, 반응관(34)의 내부를 배기하는 배기 기구(160)를 갖는다. 이러한 구성을 갖는 조립 장치(100)에 의하면, 종형 열처리 장치의 설치 장소와는 상이한 장소에서 반응관 유닛(U)을 조립할 수 있기 때문에, 작업 스페이스를 확보하기 쉽다. 이에 의해, 복수의 작업자가 동시에 반응관 유닛(U)의 조립 작업을 행할 수 있기 때문에, 종형 열처리 장치의 조립 공사 기간을 단축할 수 있다. 또한, 복수의 작업자가 동시에 반응관 유닛(U)의 메인터넌스를 행할 수 있기 때문에, 종형 열처리 장치의 다운 타임을 저감할 수 있다.
또한, 조립 장치(100)에 의하면, 승강 기구(130)가 외관(46)을 승강시키는 제1 승강부(132) 및 내관(44)을 승강시키는 제2 승강부(133)를 갖고, 제1 승강부(132) 및 제2 승강부(133)에 의해 각각 외관(46) 및 내관(44)의 높이를 임의로 조절할 수 있다. 이에 의해, 외관(46)의 내부에 내관(44)을 부착하는 작업이나, 반응관(34)에 가스 공급관(NZ)이나 온도 센서(TC)를 부착하는 작업을 임의의 높이에서 행할 수 있다. 이 때문에, 고소 작업이 불필요해지고, 작업성이 향상된다.
또한, 조립 장치(100)에 의하면, 덮개(140)에 의해 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막은 상태에서, 덮개(140)의 판형부를 관통하여 형성된 가스 포트(142)를 통해 반응관(34)의 내부를 배기할 수 있다. 이에 의해, 반응관 유닛(U)의 조립 단계에서 반응관(34)의 내부의 누설 체크를 행할 수 있기 때문에, 만일 반응관(34)의 내부에 누설이 발견된 경우라도, 조립 장치(100)를 이용하여 반응관 유닛(U)의 재조립을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 조립 장치(100)에 의하면, 덮개(140)의 판형부를 관통하여 형성된 가스 포트(142)를 통해 반응관(34)의 내부를 배기하기 때문에, 반응관(34)의 가스 출구(82)에 대해 배기관의 탈착을 행할 필요가 없다. 이에 의해, 반응관(34)의 파손 리스크를 저감할 수 있다.
[제2 실시형태]
(반도체 제조 장치의 조립 장치)
제2 실시형태에 따른 조립 장치는, 승강 기구가 하나의 승강부를 갖는 싱글 슬라이더 기구이고, 본체가 외관을 고정하여 유지하는 플랜지 고정부를 갖고 있는 점에서, 제1 실시형태에 따른 조립 장치와 상이하다.
제2 실시형태에 따른 조립 장치는, 다수 매의 웨이퍼에 대해 일괄적으로 열처리를 행하는 배치식의 종형 열처리 장치의 복수의 구성 부품을 부착하여 반응관 유닛을 조립하는 장치이다. 구성 부품은, 예컨대 반응관, 가스 도입관, 열전대 등이다. 반응관은, 단일관 구조여도 좋고, 내관 및 외관을 갖는 이중관 구조여도 좋다. 제2 실시형태에 따른 조립 장치에 의하면, 종형 열처리 장치의 설치 장소와는 상이한 장소에서 반응관 유닛을 조립할 수 있기 때문에, 작업 스페이스를 확보하기 쉽다. 이에 의해, 복수의 작업자가 동시에 반응관 유닛의 조립 작업을 행할 수 있기 때문에, 종형 열처리 장치의 조립 공사 기간을 단축할 수 있다. 또한, 복수의 작업자가 동시에 반응관 유닛의 메인터넌스를 행할 수 있기 때문에, 종형 열처리 장치의 다운 타임을 저감할 수 있다.
이하, 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예에 대해 설명한다. 도 18 및 도 19는 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 사시도이고, 각각 다른 시점에서 본 상태를 도시한 도면이다. 이하에서는, 설명의 편의상, 도 18 및 도 19에 있어서의 +X 방향을 전방향, -X 방향을 후방향, +Y 방향을 우방향, -Y 방향을 좌방향, +Z 방향을 상방향, -Z 방향을 하방향으로서 설명한다. 또한, 도 20 내지 도 22는 제2 실시형태에 따른 조립 장치의 구성예를 도시한 측면도이고, 도 20은 우측면, 도 21은 정면, 도 22는 좌측면을 도시한다. 도 23은 조립 장치의 플랜지 고정부의 설명도이고, 플랜지 고정부를 상방에서 본 도면이다. 도 24는 조립 장치의 일부를 확대한 사시도이다. 한편, 또한, 도 18 내지 도 22에서는, 조립 장치가 반응관을 유지한 상태를 도시한다.
도 18 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 조립 장치(200)는, 본체(210)와, 슬라이드 기구(220)와, 승강 기구(230)와, 가스 공급 기구(250)와, 배기 기구(260)와, 제어부(270)를 갖는다.
본체(210)는, 프레임(211)과, 제1 바닥판(212)과, 제2 바닥판(213)과, 측판(214)과, 위치 결정부(215)와, 다리부(216)와, 캐스터(217)와, 플랜지 고정부(218)를 갖는다. 프레임(211), 제1 바닥판(212), 제2 바닥판(213), 및 측판(214)은, 케이스를 구성하는 상자형의 외관을 형성한다.
프레임(211)은, 하부 프레임(211a)과, 기둥(211b)과, 상부 프레임(211c)을 갖는다. 하부 프레임(211a)은, 예컨대 4개의 알루미늄 프레임이 직사각형 형상으로 접속되어 형성되어 있다. 기둥(211b)은, 예컨대 하부 프레임(211a)의 4모퉁이로부터 상방으로 서로 평행하게 연장되는 4개의 알루미늄 프레임에 의해 형성되어 있다. 상부 프레임(211c)은, 예컨대 4개의 알루미늄 프레임이 직사각형 형상으로 접속되어 형성되고, 기둥(211b)의 상단부에 접속되어 있다. 또한, 프레임(211)은, 하부 프레임(211a), 기둥(211b), 및 상부 프레임(211c)과는 별도로, 알루미늄 프레임끼리를 연결하여 보강하는 보강 부재를 갖고 있어도 좋다.
제1 바닥판(212)은, 하부 프레임(211a)의 상면에 부착되어 있다. 제1 바닥판(212)은, 예컨대 직사각형 형상의 판형 부재여도 좋다. 제1 바닥판(212)의 중앙부 근방에는, 유지부(232b)의 외부 직경보다 큰, 예컨대 원형 형상의 개구(212h)가 형성되어 있다.
제2 바닥판(213)은, 프레임(211)의 좌측면에, 프레임(211)으로부터 외측으로 돌출되어 부착되어 있다. 제2 바닥판(213)은, 예컨대 직사각형 형상의 판형 부재여도 좋다. 한편, 제2 바닥판(213)은, 제1 바닥판(212)과 일체로 형성되어 있어도 좋다.
측판(214)은, 프레임(211)의 좌측면에 부착되어 있다. 측판(214)은, 예컨대 직사각형 형상의 판형 부재여도 좋다.
위치 결정부(215)는, 반응관(34)의 하단부를 지지하는 카트(510)를 탑재하여 조립 장치(200)까지 반송하는 대차(500)와 접속되는 부위이고, 예컨대 하부 프레임(211a)의 전면에 형성되어 있다. 단, 위치 결정부(215)는, 예컨대 하부 프레임(211a)의 후면, 우측면에 형성되어 있어도 좋다. 위치 결정부(215)는, 조립 장치(200)와 대차(500)와의 위치 결정을 행하는 기능을 갖는다. 위치 결정부(215)의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 대차(500)를 접속하여 대차(500)와의 사이에서 위치 결정이 가능하면 된다.
다리부(216)는, 조립 장치(200)를 하측으로부터 지지하는 지지 부재이고, 예컨대 하부 프레임(211a)의 4모퉁이의 하면에 부착되어 있다. 다리부(216)는, 신축 가능하게 구성되어 있다. 다리부(216)를 신장시킴으로써 조립 장치(200)가 설치면에 고정되고, 다리부(216)를 수축시킴으로써 다리부(216)가 설치면으로부터 이격되어 캐스터(217)에 의해 조립 장치(200)가 이동 가능해진다.
캐스터(217)는, 조립 장치(200)를 하측으로부터 이동 가능하게 지지하는 부재이고, 예컨대 하부 프레임(211a)의 4모퉁이의 하면에 부착되어 있다. 캐스터(217)는, 예컨대 클린룸 대응의 캐스터(217)이다.
플랜지 고정부(218)는, 승강 기구(230)에 의해 승강된 외관(46)을 고정하여 유지하는 부위이다. 플랜지 고정부(218)는, 도 23에 도시된 바와 같이, 판형부(218a)와, 제3 접속부(218b)와, 제4 접속부(218c)를 갖는다. 판형부(218a)는, 상부 프레임(211c)에 부착되어 있다. 제3 접속부(218b) 및 제4 접속부(218c)는, 외관(46)의 플랜지부(56)에 형성된 접속부와 접속하기 위해서 이용된다. 제3 접속부(218b) 및 제4 접속부(218c)는, 각각 형상이 상이한 외관(46)에 부착된 매니폴드(54)의 플랜지부(56)에 형성된 접속부와 대응하는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 형상이 상이한 외관(46)이어도 플랜지 고정부(218)를 바꾸지 않고, 외관(46)을 유지할 수 있다. 제3 접속부(218b) 및 제4 접속부(218c)는, 각각 도 7을 참조하여 설명한 제1 접속부(132b1) 및 제2 접속부(132b2)와 마찬가지로, 각각 둘레 방향을 따라 형성된 3개의 구멍이다. 제4 접속부(218c)의 구멍은, 예컨대 제3 접속부(218b)의 구멍과는 상이한 위치, 상이한 원주 상에 형성되어 있다.
슬라이드 기구(220)는, 제1 바닥판(212)의 상면에 부착되어 있다. 슬라이드 기구(220)는, 반응관(34)의 하단부를 지지하는 카트(510)를 조립 장치(200)와 조립 장치(200)의 외부 사이에서 반송한다. 슬라이드 기구(220)는, 프레임(211)의 위치 결정부(215)가 설치된 단부면으로부터 연장되어 배치되는 2개의 가이드 레일(221)이어도 좋다. 가이드 레일(221)에는, 스토퍼(222)가 설치되어 있다. 예컨대, 위치 결정부(215)가 하부 프레임(211a)의 전면에 형성되어 있는 경우, 슬라이드 기구(220)는 전후 방향을 길이 방향으로 하는 평행하게 배치된 2개의 가이드 레일이어도 좋다. 또한, 예컨대 위치 결정부(215)가 하부 프레임(211a)의 우측면에 형성되어 있는 경우, 슬라이드 기구(220)는 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 평행하게 배치된 2개의 가이드 레일이어도 좋다. 카트(510)는, 좌우 방향의 단부에 각각 설치된 4개의 차륜(511)으로 가이드 레일(221) 상을 전후 방향으로 이동한다(도 27 참조). 또한, 슬라이드 기구(220)는, 카트(510)를 조립 장치(200)와 조립 장치(200)의 외부 사이에서 반송 가능하면, 그 구조는 한정되지 않는다. 또한, 예컨대 반송 아암에 의해 카트(510)를 유지하여 조립 장치(200)와 조립 장치(200)의 외부 사이에서 반송 가능한 경우, 슬라이드 기구(220)를 갖고 있지 않아도 좋다.
승강 기구(230)는, 본체(210)에 부착되고, 반응관(34)을 유지하여 승강시킨다. 승강 기구(230)는, 하나의 승강부를 갖는 싱글 슬라이더 기구이다. 승강 기구(230)는, 예컨대 보트 엘리베이터여도 좋다. 승강 기구(230)는, 가이드부(231)와, 승강부(232)를 갖는다.
가이드부(231)는, 승강부(232)를 상하 방향으로 이동 가능하게 가이드한다. 가이드부(231)는, 예컨대 하부 프레임(211a)으로부터 상부 프레임(211c)까지 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 가이드부(231)는, 예컨대 하부 프레임(211a), 상부 프레임(211c), 및 측판(214)에 부착된다.
승강부(232)는, 가이드부(231)에 승강 가능하게 부착되고, 내관(44) 및 외관(46)을 유지 가능하게 구성되어 있다. 승강부(232)는, 가이드부(231)에 가이드되면서 상하 방향으로 이동하는 이동부(232a)와, 이동부(232a)에 부착되고, 내관(44) 및 외관(46)의 하단부를 하측으로부터 유지하는 대략 원판형의 유지부(232b)를 갖는다. 유지부(232b)는 또한, 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막는 덮개로서 기능한다.
가스 공급 기구(250)는, 반응관(34)의 내부에 가스를 공급한다. 가스 공급 기구(250)는, 가스 박스(251)와, 도입관(도시하지 않음)을 갖는다. 가스 박스(251)는, 본체(210)의 측판(214)에 부착되어 있다. 가스 박스(251)는, 복수의 가스 공급원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 가스를 혼합하여 도입관에 공급한다. 가스 박스(251)는, 케이스, 복수의 배관, 복수의 밸브, 복수의 매스 플로우 컨트롤러 등을 갖는다. 복수의 배관, 복수의 밸브, 복수의 매스 플로우 컨트롤러 등의 기기는, 케이스의 내부에 수용되어 있다. 도입관은, 일단부가 가스 박스(251)의 배관에 접속되고, 타단부가 반응 용기의 내부에 가스를 도입 가능하게 접속되어 있으며, 가스 박스(251)로부터 공급되는 가스를 반응관(34)의 내부에 도입한다.
배기 기구(260)는, 반응관(34)의 내부를 배기한다. 배기 기구(260)는, 배기 장치(261)와, 배기관(262)을 갖는다. 배기 장치(261)는, 제2 바닥판(213) 위에 제진 겔, 제진 패드 등의 제진 부재(263)를 통해 배치되어 있다. 제2 바닥판(213) 위에 제진 부재(263)를 통해 배기 장치(261)가 배치되어 있기 때문에, 배기 장치(261)가 발생하는 진동이 승강 기구(230)에 유지되는 반응관(34) 등에 전달되는 것이 억제된다. 배기 장치(261)는, 예컨대 드라이 펌프 등의 진공 펌프여도 좋다. 배기관(262)은, 일단부가 반응관(34)의 가스 출구(82)에 접속되고, 타단부가 배기 장치(261)와 접속되어 있으며, 가스 출구(82) 및 배기관(262)을 통해 반응관(34)의 내부를 배기한다.
제어부(270)는, 조립 장치(200)의 각부의 동작을 제어한다. 제어부(270)는, 전장 제어반(271)과, 정보 단말(272)을 갖는다. 전장 제어반(271)은, 본체(210)의 측판(214)에, 가스 박스(251)와 인접하여 부착되어 있다. 정보 단말(272)은, 전장 제어반(271)에 부착되어 있다. 정보 단말(272)은, 예컨대 조작자의 입력을 접수하고, 또한 각종의 정보를 표시하는 터치 패널을 탑재하는 단말이어도 좋다.
조립 장치(200)는, 도 25에 도시된 바와 같이, 본체(210) 위에 착탈 가능한 보호 부재(280)를 갖고 있어도 좋다. 도 25는 조립 장치(200)의 보호 부재(280)의 구성예를 도시한 사시도이다. 도 25에서는, 본체(210)와 보호 부재(280)를 분리시켰을 때의 상태를 도시한다.
도 25에 도시된 바와 같이, 보호 부재(280)는, 예컨대 12개의 알루미늄 프레임을 접속함으로써 형성되는 프레임체(281)이다. 프레임체(281)의 하면을 제외한 각 면에는, 예컨대 방염성(防炎性), 투명성, 및 대전 방지 효과를 갖는 연질 염화비닐 필름에 의해 형성되는 보호 시트(282)가 부착되어 있다. 본체(210) 위에 보호 부재(280)를 설치함으로써, 승강 기구(230)에 의해 반응관(34)을 유지하여 상승시켰을 때에 반응관(34)이 다른 부재 등과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 보호 부재(280)는 본체(210)에 대해 착탈 가능하기 때문에, 조립 장치(200)를 반송할 때에 별개로 반송할 수 있다. 또한, 본체(210)의 측판(214)이 설치되어 있지 않은 측면에도 보호 부재(280)와 마찬가지로 보호 시트(219)가 부착되어 있어도 좋다.
(반도체 제조 장치의 조립 방법)
제2 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 조립 방법의 일례에 대해, 상기한 조립 장치(200)를 이용하여 이중관 구조의 종형 열처리 장치의 반응관 유닛을 조립하는 경우를 설명한다. 도 26은 제2 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 조립 방법의 일례를 도시한 플로우차트이다.
도 26에 도시된 바와 같이, 제2 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 제조 방법은, 조립 장치(200)에 외관(46)을 반입하는 공정(S201)과, 외관(46)의 내부에 내관(44)을 설치하는 공정(S202)과, 가스 공급관을 부착하는 공정(S203)과, 누설 체크를 행하는 공정(S204)과, 반응관 유닛을 조립 장치(200)로부터 반출하는 공정(S205)을 갖는다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다.
도 27은 조립 장치(200)에 외관(46)을 반입하는 공정(S201)의 설명도이다. 공정(S201)에서는, 먼저, 하단부가 카트(510)에 지지된 외관(46)을 탑재하는 대차(500)에 의해, 외관(46)을 조립 장치(200)까지 반송한다[도 27의 (a) 참조]. 대차(500)의 선단을 조립 장치(200)의 위치 결정부(215)에 접속함으로써, 조립 장치(200)와 대차(500)가 위치 결정된다. 대차(500)에는, 조립 장치(200)와 위치 결정된 상태에서 조립 장치(200)의 가이드 레일(221)과 접속되는 가이드 레일(520)이 설치되어 있다. 계속해서, 승강부(232)를 가이드 레일(221)보다 하방으로 대피시킨 상태에서, 카트(510)를 대차(500)의 가이드 레일(520) 상 및 조립 장치(200)의 가이드 레일(221) 상을 이동시켜 조립 장치(200)에 외관(46)을 반입한다. 계속해서, 대차(500)의 선단을 조립 장치(200)의 위치 결정부(215)로부터 이격시킨다[도 27의 (b) 참조]. 계속해서, 승강부(232)를 상방으로 이동시킴으로써, 승강부(232)에 의해 외관(46)의 하단부를 지지한 카트(510)를 유지한다. 계속해서, 카트(510)를 유지한 상태에서 승강부(232)를 상승시킴으로써, 카트(510)에 지지된 외관(46)을 상승시키고, 플랜지 고정부(218)에 외관(46)을 고정한다[도 27의 (c) 참조]. 계속해서, 승강부(232)를 하강시켜 빈 카트(510)를 가이드 레일(221) 상에 배치한다. 계속해서, 카트(510)가 탑재되어 있지 않은 빈 대차(500)의 선단을 조립 장치(200)의 위치 결정부(215)에 접속한다. 그리고, 빈 카트(510)를 조립 장치(200)의 가이드 레일(221) 상 및 대차(500)의 가이드 레일(520) 상을 이동시킴으로써, 빈 카트(510)를 조립 장치(200)로부터 반출한다.
도 28은 외관(46)의 내부에 내관(44)을 부착하는 공정(S202)의 설명도이다. 공정(S202)에서는, 먼저, 하단부가 카트(510)에 지지된 내관(44)을 탑재하는 대차(500)에 의해, 내관(44)을 조립 장치(200)까지 반송한다[도 28의 (a) 참조]. 대차(500)의 선단을 조립 장치(200)의 위치 결정부(215)에 접속함으로써, 조립 장치(200)와 대차(500)가 위치 결정된다. 계속해서, 승강부(232)를 가이드 레일(221)보다 하방으로 대피시킨 상태에서, 카트(510)를 대차(500)의 가이드 레일(520) 상 및 조립 장치(200)의 가이드 레일(221) 상을 이동시켜 조립 장치(200)에 반입한다. 계속해서, 대차(500)의 선단을 조립 장치(200)의 위치 결정부(215)로부터 이격시킨다[도 28의 (b) 참조]. 계속해서, 승강부(232)를 상방으로 이동시킴으로써, 승강부(232)에 의해 내관(44)의 하단부를 지지한 카트(510)를 유지한다. 계속해서, 카트(510)를 유지한 상태에서 승강부(232)를 상승시킴으로써, 카트(510)에 지지된 내관(44)을 상승시키고, 플랜지 고정부(218)에 고정된 외관(46)의 내부에 내관(44)을 수용하여 부착한다[도 28의 (c) 참조]. 계속해서, 승강부(232)를 하강시켜 빈 카트(510)를 가이드 레일(221) 상에 배치한다. 계속해서, 카트(510)가 탑재되어 있지 않은 빈 대차(500)의 선단을 조립 장치(200)의 위치 결정부(215)에 접속한다. 그리고, 빈 카트(510)를 조립 장치(200)의 가이드 레일(221) 상 및 대차(500)의 가이드 레일(520) 상을 이동시킴으로써, 빈 카트(510)를 조립 장치(200)로부터 반출한다.
도 29는 가스 공급관을 부착하는 공정(S203)의 설명도이다. 공정(S203)에서는, 먼저, 승강부(232)를, 내관(44)을 유지하고 있던 위치로부터 하방으로 이동시켜 대피시킴으로써, 반응관(34)의 하단부가 개구된 상태로 한다. 계속해서, 반응관(34)의 하단부의 개구로부터 반응관(34)의 내부에 가스 공급관(NZ) 및 온도 센서(TC)를 삽입하고[도 29의 (a) 참조], 반응관(34)에 가스 공급관(NZ) 및 온도 센서(TC)를 부착한다. 이에 의해, 반응관 유닛(U)이 형성된다[도 29의 (b) 참조]. 한편, 반응관(34)의 내부에 온도 센서(TC)를 부착하지 않는 경우에는 온도 센서(TC)를 부착하지 않아도 좋다. 또한, 반응관(34)의 내부에 부착하는 다른 부재가 있는 경우에는, 가스 공급관(NZ)을 부착하는 공정(S203)에 있어서 다른 부재의 부착을 행해도 좋다.
도 30은 누설 체크를 행하는 공정(S204)의 설명도이다. 공정(S204)에서는, 먼저, 외관(46)의 가스 출구(82)에 결합 부재(CN)를 통해 배기관(262)을 부착하여 반응관(34)의 내부와 배기 장치(261)를 연통시킨다[도 30의 (a) 참조]. 이에 의해, 배기 장치(261)에 의해 반응관(34)의 내부를 배기하는 것이 가능해진다. 계속해서, 승강부(232)를 상승시켜, 승강부(232)(덮개)에 의해 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막는다[도 30의 (b) 참조]. 계속해서, 배기 장치(261)에 의해, 배기관(262) 및 가스 출구(82)를 통해 반응관(34)의 내부를 배기하면서, 반응관(34)의 내부의 누설 체크를 행한다. 누설 체크의 방법은, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 헬륨 누설 시험 방법(JISZ2331), 빌드업법 등의 압력 변화에 의한 누설 시험 방법(JISZ2332)이어도 좋다.
도 31은 반응관 유닛(U)을 조립 장치(200)로부터 반출하는 공정(S205)의 설명도이다. 공정(S205)에서는, 먼저, 결합 부재(CN)를 분리하고, 승강부(232)를 가이드 레일(221)보다 하방으로 이동시키며, 빈 카트(510)를 조립 장치(200)의 가이드 레일(221) 상에 반입한다. 계속해서, 승강부(232)를 상방으로 이동시킴으로써, 승강부(232)에 의해 카트(510)를 유지한 상태에서 승강부(232)를 상승시켜, 카트(510)의 상면과 매니폴드(54)의 하단부를 접촉시킨다[도 31의 (a) 참조]. 계속해서, 외관(46)을 플랜지 고정부(218)로부터 분리한다. 이에 의해, 카트(510) 상에 반응관 유닛(U)이 배치된다. 계속해서, 승강부(232)를 하강시켜, 반응관 유닛(U)을 유지한 카트(510)를 조립 장치(200)의 가이드 레일(221) 상에 배치한다[도 31의 (b) 참조]. 계속해서, 카트(510)가 탑재되어 있지 않은 빈 대차(500)의 선단을 조립 장치(200)의 위치 결정부(215)에 접속한다. 그리고, 반응관 유닛(U)을 유지한 카트(510)를 조립 장치(200)의 가이드 레일(221) 상 및 대차(500)의 가이드 레일(520) 상을 이동시킴으로써, 조립 장치(200)로부터 반응관 유닛(U)을 반출한다[도 31의 (b) 참조].
이상에 의해, 반응관 유닛(U)을 조립할 수 있다. 한편, 조립된 반응관 유닛(U)은, 예컨대 설치 장소로 반송된다.
이상으로 설명한 조립 장치(200)는, 본체(210)와, 본체(210)에 부착되고, 내관(44) 및 외관(46)을 승강시키는 승강 기구(230)와, 반응관(34)의 내부에 가스를 공급하는 가스 공급 기구(250)와, 반응관(34)의 내부를 배기하는 배기 기구(260)를 갖는다. 이러한 구성을 갖는 조립 장치(200)에 의하면, 종형 열처리 장치의 설치 장소와는 상이한 장소에서 반응관 유닛(U)을 조립할 수 있기 때문에, 작업 스페이스를 확보하기 쉽다. 이에 의해, 복수의 작업자가 동시에 반응관 유닛(U)의 조립 작업을 행할 수 있기 때문에, 종형 열처리 장치의 조립 공사 기간을 단축할 수 있다. 또한, 종형 열처리 장치의 설치 장소와는 다른 장소에서 반응관 유닛(U)을 사전에 조립해 두고, 필요 시에 바로 반응관 유닛(U)을 설치할 수 있는 체제를 갖춤으로써, 종형 열처리 장치의 다운 타임을 저감할 수 있다.
또한, 조립 장치(200)에 의하면, 덮개에 의해 반응관(34)의 하단부의 개구를 기밀하게 막은 상태에서, 덮개의 판형부를 관통하여 형성된 배기구를 통해 반응관(34)의 내부를 배기할 수 있다. 이에 의해, 반응관 유닛(U)의 조립 단계에서 반응관(34)의 내부의 누설 체크를 행할 수 있기 때문에, 만일 반응관(34)의 내부에 누설이 발견된 경우라도, 조립 장치(200)를 이용하여 반응관 유닛(U)의 재조립을 용이하게 행할 수 있다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기한 실시형태는, 첨부된 청구의 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 여러 가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.

Claims (9)

  1. 하단부에 개구를 갖는 반응관을 포함하는 반도체 제조 장치의 조립 장치로서,
    본체와,
    상기 본체에 부착되고, 상기 반응관을 유지하여 승강시키는 승강 기구와,
    상기 승강 기구에 의해 유지된 상기 반응관의 누설 체크를 위해 상기 반응관의 내부에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와,
    상기 승강 기구에 의해 유지된 상기 반응관의 누설 체크를 위해 상기 반응관의 내부를 배기하는 배기 기구
    를 갖는 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응관의 상기 개구를 기밀하게 막는 덮개를 갖는 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반응관은 내관 및 외관의 이중관 구조를 갖는 것인 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 승강 기구는,
    상기 본체에 고정되어 상하 방향으로 연장되는 가이드부와,
    상기 가이드부에 승강 가능하게 부착되고, 상기 외관을 유지하는 제1 승강부와,
    상기 제1 승강부보다 하방에 있어서 상기 가이드부에 승강 가능하게 부착되고, 상기 내관을 유지하는 제2 승강부
    를 갖는 것인 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 덮개는,
    상기 반응관의 상기 개구를 기밀하게 막는 판형 부재와,
    상기 판형 부재를 관통하여 형성된 가스 포트
    를 갖고,
    상기 가스 공급 기구는 상기 가스 포트를 통해 상기 반응관의 내부에 가스를 도입하고,
    상기 배기 기구는 상기 가스 포트를 통해 상기 반응관의 내부를 배기하는 것인 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 본체는 상기 외관을 고정하여 유지하는 플랜지 고정부를 갖고,
    상기 승강 기구는,
    상기 본체에 고정되어 상하 방향으로 연장되는 가이드부와,
    상기 가이드부에 승강 가능하게 부착되고, 상기 외관 및 상기 내관을 유지하는 승강부
    를 갖는 것인 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체에 부착되고, 상기 반응관을 수평 방향으로 이동시키는 슬라이드 기구를 갖는 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체에는 상기 반응관을 반송하는 대차(臺車)와 접속되는 위치 결정부가 형성되어 있는 것인 반도체 제조 장치의 조립 장치.
  9. 청구항 1에 기재된 조립 장치를 이용하여, 하단부에 개구를 갖는 반응관을 포함하는 반도체 제조 장치를 조립하는 조립 방법으로서,
    본체에 부착된 승강 기구에 의해 상기 반응관을 상승시키는 공정과,
    상기 반응관을 상승시킨 상태에서, 상기 반응관의 내부에 가스 공급관을 부착하는 공정과,
    상기 승강 기구에 의해 덮개를 상승시켜 상기 반응관의 상기 개구를 기밀하게 막는 공정과,
    상기 개구를 기밀하게 막은 후에 가스 공급 기구에 의해 상기 반응관의 내부에 가스를 공급하고 배기 기구에 의해 상기 반응관의 내부를 배기함으로써 상기 반응관의 내부의 누설 체크를 행하는 공정
    을 포함하는 반도체 제조 장치의 조립 방법.
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