KR20230022911A - 튜빙 어셈블리의 열 제어를 위한 장치 및 연관된 방법들 - Google Patents
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Abstract
튜빙 어셈블리는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 유체 출구로 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 구성으로 서로 연결된 복수의 튜빙 구조체들을 포함한다. 전기 저항 가열 필라멘트 와이어는 유체 입구로부터 유체 출구로 비파괴 방식으로 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된다. 전기 저항 가열 필라멘트 와이어는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구에 가깝게 위치된 제 1 전기 리드 (lead) 및 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구에 가깝게 위치된 제 2 전기 리드를 갖는다. 열 절연 재료의 캡슐화 층은 복수의 튜빙 구조체들의 전체 위에 배치되고 제 1 전기 리드 및 제 2 전기 리드를 노출하면서 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 커버한다.
Description
본 발명은 반도체 칩 제조 설비에 관한 것이다.
많은 현대의 반도체 칩 제조 프로세스들은, 반도체 웨이퍼의 프로세싱에 영향을 주도록 프로세스 가스들 및/또는 액체들이 도포되는 반응 챔버로 신중히 제어된 방식으로 프로세스 가스들 및/또는 액체들이 공급될 것을 요구한다. 반응 챔버들로의 프로세스 가스들 및/또는 액체들의 제공은, 반응 챔버로의 루트 (route) 에서 그리고 반응 챔버들 내로의 입력 전에 프로세스 가스들 및/또는 액체들의 온도를 제어하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명은 이 맥락에서 발생한다.
일 예시적인 실시예에서, 튜빙 어셈블리가 개시된다. 튜빙 어셈블리는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 구성으로 서로 연결된, 복수의 튜빙 구조체들을 포함한다. 튜빙 어셈블리는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 비파괴 방식으로 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취되는 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 포함한다. 전기 저항 가열 필라멘트 와이어는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구에 가깝게 위치된 제 1 전기 리드 (lead) 및 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구에 가깝게 위치된 제 2 전기 리드를 갖는다. 튜빙 어셈블리는 복수의 튜빙 구조체들의 전체 위에 배치되고 제 1 및 제 2 전기 리드들을 노출하면서 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 커버하는, 열 절연 재료의 캡슐화 층을 포함한다.
일 예시적인 실시예에서, 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 튜빙 어셈블리 구성으로 복수의 튜빙 구조체들을 함께 연결하는 단계를 포함한다. 방법은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구에 가깝게 위치된 제 1 전기 리드 및 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구에 가깝게 위치된 제 2 전기 리드를 갖도록, 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 비파괴 방식으로 복수의 튜빙 구조체들 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하는 단계를 포함한다. 방법은 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 커버하고 그리고 제 1 및 제 2 전기 리드들을 노출된 상태로 두는 방식으로 복수의 튜빙 구조체들의 전체 위에 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도포하는 단계를 포함한다.
일 예시적인 실시예에서, 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 시스템이 개시된다. 시스템은 튜빙 어셈블리가 권취 장치를 통해 이동될 때 튜빙 어셈블리 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하도록 구성된 권취 장치를 포함한다. 튜빙 어셈블리는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 구성으로 서로 연결된 복수의 튜빙 구조체들을 포함한다. 권취 장치는 개방 보어를 포함하고 개방 보어 내에서, 튜빙 어셈블리가 개방 보어를 통과할 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 튜빙 어셈블리 주위에 권취된다. 시스템은 튜빙 어셈블리를 홀딩하고 그리고 권취 장치의 개방 보어를 통한 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성된 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 포함한다. 시스템은 권취 장치 및 튜빙 어셈블리 핸들링 장치의 동작을 제어하도록 구성된 권취 제어 시스템을 포함한다. 권취 제어 시스템은 튜빙 어셈블리가 개방 보어를 통과할 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 튜빙 어셈블리 주위에 권취되는 레이트를 제어하도록 구성된다. 권취 제어 시스템은 또한 튜빙 어셈블리가 권취 장치의 개방 보어를 통해 이동되는 레이트를 제어하도록 구성된다. 권취 제어 시스템은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 권취 장치에 의해 튜빙 어셈블리 주위에 권취될 때, 권취 장치의 개방 보어를 통한 튜빙 어셈블리의 이동이, 권취 제어 시스템에 의해 실행된 프로그램에 따라 자동화된 방식으로 수행되도록 프로그램 가능하게 구성된다.
도 1은 반도체 제조 설비 내의 멀티-스테이션 프로세싱 툴의 예시적인 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따른, 일체화된 가열 컴포넌트들 (components) 을 가진 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 예시적인 튜빙 어셈블리를 도시한다.
도 4는 튜빙 구조체들의 외부 표면들에 도포된 유전체 재료의 층을 가진 도 3의 튜빙 어셈블리를 도시한다.
도 5a는 튜빙 어셈블리 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하는 동작을 수행한 예를 도시한다.
도 5b는 튜빙 어셈블리 주위에 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 권취하는 동작을 수행한 예를 도시한다.
도 5c는 튜빙 어셈블리 주위에 권취된 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 도시하고, 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들의 전기 리드들은 유체 출구 근방에서 서로 연결된다.
도 6a는 상호 보완적인 형상의 프롱 (prong) 을 수용하기 위한 단일의 리셉터클 (receptacle) 을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 6b는 전기 리드의 리셉터클 내로의 삽입을 위해 성형된 단일의 프롱을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 6c는 상호 보완적인 형상의 프롱들을 수용하기 위한 2개의 리셉터클들을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 6d는 전기 리드의 리셉터클들 내로의 삽입을 위해 성형된 2개의 프롱들을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 7은 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취될 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 커버하고 그리고 제 1 및 제 2 전기 리드들을 노출된 상태로 두도록, 튜빙 어셈블리의 복수의 튜빙 구조체들의 전체 위에 배치된 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도시한다.
도 8은 열 절연 재료의 캡슐화 층 위에 도포된 내마모성 재료의 층을 가진 도 7의 튜빙 어셈블리를 도시한다.
도 9는 도 2의 방법에 따라 제작된 바와 같은, 일체화된 가열 컴포넌트들을 가진 튜빙 어셈블리들의 예시적인 피트 업 (fit up) 을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도 2의 방법에 따른 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 11은 튜빙 어셈블리 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 권취하기 위한 권취 제어 시스템의 제어 하에서 자동화된 방식으로 동작되는 권취 장치 및 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 및 권취 장치가 제 1 코팅 모듈, 제 2 코팅 모듈, 및 제 3 코팅 모듈과 함께 배치되는 시스템의 블록도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따른, 일체화된 가열 컴포넌트들 (components) 을 가진 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 예시적인 튜빙 어셈블리를 도시한다.
도 4는 튜빙 구조체들의 외부 표면들에 도포된 유전체 재료의 층을 가진 도 3의 튜빙 어셈블리를 도시한다.
도 5a는 튜빙 어셈블리 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하는 동작을 수행한 예를 도시한다.
도 5b는 튜빙 어셈블리 주위에 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 권취하는 동작을 수행한 예를 도시한다.
도 5c는 튜빙 어셈블리 주위에 권취된 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 도시하고, 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들의 전기 리드들은 유체 출구 근방에서 서로 연결된다.
도 6a는 상호 보완적인 형상의 프롱 (prong) 을 수용하기 위한 단일의 리셉터클 (receptacle) 을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 6b는 전기 리드의 리셉터클 내로의 삽입을 위해 성형된 단일의 프롱을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 6c는 상호 보완적인 형상의 프롱들을 수용하기 위한 2개의 리셉터클들을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 6d는 전기 리드의 리셉터클들 내로의 삽입을 위해 성형된 2개의 프롱들을 가진 전기 리드를 도시한다.
도 7은 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취될 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 커버하고 그리고 제 1 및 제 2 전기 리드들을 노출된 상태로 두도록, 튜빙 어셈블리의 복수의 튜빙 구조체들의 전체 위에 배치된 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도시한다.
도 8은 열 절연 재료의 캡슐화 층 위에 도포된 내마모성 재료의 층을 가진 도 7의 튜빙 어셈블리를 도시한다.
도 9는 도 2의 방법에 따라 제작된 바와 같은, 일체화된 가열 컴포넌트들을 가진 튜빙 어셈블리들의 예시적인 피트 업 (fit up) 을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도 2의 방법에 따른 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 11은 튜빙 어셈블리 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들을 권취하기 위한 권취 제어 시스템의 제어 하에서 자동화된 방식으로 동작되는 권취 장치 및 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 및 권취 장치가 제 1 코팅 모듈, 제 2 코팅 모듈, 및 제 3 코팅 모듈과 함께 배치되는 시스템의 블록도를 도시한다.
이하의 기술에서, 다수의 구체적인 상세사항들이 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위해 언급된다. 그러나, 본 발명이 이들 구체적인 상세사항들 중 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 잘 알려진 프로세스 동작들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않는다.
도 1은 반도체 제조 설비 내의 멀티-스테이션 프로세싱 툴 (100) 의 예시적인 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다. 멀티-스테이션 프로세싱 툴 (100) 은 인바운드 (inbound) 로드록 (102) 및 아웃바운드 (outbound) 로드록 (104) 을 포함한다. 로봇 (106) 은 대기압에서, 기판, 예를 들어, 반도체 웨이퍼를 포드 (pod) (108) 를 통해 로딩된 카세트로부터 대기 포트 (110) 를 통해 인바운드 로드록 (102) 내로 이동시키고, 그리고 인바운드 로드록 (102) 내에서 지지부 (112) 상에 기판을 놓도록 구성된다. 인바운드 로드록 (102) 은 대기 포트 (110) 가 폐쇄될 때, 인바운드 로드록 (102) 이 펌핑 다운될 (pumped down) 수도 있도록 진공 소스 (미도시) 에 커플링된다. 인바운드 로드록 (102) 은 또한 프로세싱 챔버 (103) 와 인터페이싱된 챔버 이송 포트 (116) 를 포함한다. 따라서, 챔버 이송 포트 (116) 가 개방될 때, 또 다른 로봇 (미도시) 은 기판을 프로세싱을 위해 인바운드 로드록 (102) 으로부터 제 1 프로세스 스테이션 1의 기판 지지부 (118) 로 이동시킬 수도 있다. 예시적인 프로세싱 챔버 (103) 는 1 내지 4로 번호가 매겨진 4개의 프로세스 스테이션들을 포함한다. 그러나, 프로세싱 챔버 (103) 의 다른 실시예들이 보다 많거나 보다 적은 프로세스 스테이션들을 포함할 수 있고, 그리고 도 1에서 프로세싱 툴 (100) 에 대한 예로서 도시된 것과 상이한 구성들로 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버 (103) 는 기판들이 진공 브레이크 (break) 및/또는 공기 노출을 겪지 않고 프로세싱 챔버 (103) 내의 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 사이에서 캐리어 링들 (125A 내지 125D) 및 스파이더 포크들 (spider forks) (126A 내지 126D) 을 사용하여 이송될 수도 있도록 저압 분위기를 유지하기 위해 구성될 수도 있다. 스파이더 포크들 (126A 내지 126D) 은 회전하고 그리고 프로세스 스테이션들 사이에서의 기판들의 이송을 인에이블한다. 이송은 기판들을 리프팅하고 (lift), 기판들 및 캐리어 링들 (125A 내지 125D) 을 함께 회전시키는, 스파이더 포크들 (126A 내지 126D) 로 하여금 캐리어 링들 (125A 내지 125D) 을 외측 밑면으로부터 다음의 프로세스 스테이션으로 리프팅하게 인에이블함으로써 발생한다. 도 1에 도시된 프로세스 스테이션 각각은 프로세스 스테이션 기판 지지부 (118A 내지 118D) 및 프로세스 유체 공급 라인들 및 제거 라인들을 포함한다. 프로세싱 툴 (100) 및 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 각각은 수많은 상관되고 (interrelated) 인터페이싱하는 컴포넌트들을 포함한 매우 복잡한 시스템을 나타낸다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 회피하기 위해서, 프로세싱 스테이션들 (1 내지 4) 및 다른 상관되고 인터페이싱하는 컴포넌트들의 상세사항들은 본 명세서에 더 기술되지 않는다.
프로세스 스테이션 (1 내지 4) 각각은 하나 이상의 기판 프로세싱/제작 동작들을 수행하도록 규정될 수 있다. 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 에 의해 수행된 프로세싱/제작 동작들은, 다양한 튜빙 장치들에 의해 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로 전달되고 다양한 튜빙 장치들에 의해 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로부터 제거되는, 다양한 유체들 (가스들 및/또는 액체들) 의 활용을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다시 도 1을 참조하면, 반도체 제조 설비 내에서, 프로세싱 툴 (100) 과 프로세싱 툴 (100) 의 다양한 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 사이, 위, 아래, 주위, 그리고 내부의 공간들이, 다양한 프로세스 가스들 및/또는 액체들을 다양한 프로세스 스테이션들로 전달하고 그리고 다양한 프로세스 가스들 및/또는 액체들을 다양한 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로부터 제거하기 위한 튜빙의 복잡한 네트워크를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 이 튜빙의 네트워크의 부분들은 다양한 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로의 다양한 프로세스 유체들의 도착 전에 다양한 프로세스 유체들의 온도들을 확립하고 (establish) 제어하도록 온도 제어될 필요가 있다. 일부 실시예들에서, 튜빙은 다양한 프로세스 유체들이 튜빙 네트워크를 통해 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로 이동하기 때문에 다양한 프로세스 유체들의 가열에 영향을 주도록 가열 및 절연된다. 일부 실시예들에서, 튜빙의 가열은 튜빙과 콘택트하거나 튜빙과 아주 가까운 전기 저항 히터들에 의해 제공된다. 이러한 실시예들에서, 튜빙은 금속성이거나 전기 저항 히터들로부터 나오는 열 플럭스에 대한 노출을 견디는데 적합한 재료로 이루어진다.
일부 실시예들에서, 다양한 프로세스 유체들을 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로 그리고/또는 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로부터 전달하도록 사용된 튜빙 네트워크의 부분들은, 반도체 제조 설비의 외부에 별개의 튜빙 어셈블리들로서 제조된다. 이어서 별개의 튜빙 어셈블리들은 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로의 다양한 프로세스 유체들의 전달을 위해 그리고/또는 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로부터의 다양한 프로세스 유체들의 제거를 위해 튜빙의 요구된 네트워크를 형성하도록 반도체 제조 설비 내에 함께 피팅된다 (fit). 튜빙 네트워크의 일부 섹션들 또는 플로우 경로들은 온도 제어될 필요가 있을 수도 있다. 튜빙 네트워크의 이들 온도 제어된 섹션들 내의 튜빙 어셈블리들은 일체화된 가열 컴포넌트들과 함께 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다양한 튜빙 어셈블리들의 일체화된 가열 컴포넌트들은 튜빙 네트워크의 섹션들에 대한 전기 가열 회로를 형성하도록, 다양한 튜빙 어셈블리들이 반도체 제조 설비 내에서 함께 피팅될 때 함께 연결될 수 있다. 그리고, 전기 가열 회로는 튜빙의 가열을 제어하기 위한 제어 시스템에 연결될 수 있고, 이는 결국 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로 전달되고 그리고/또는 프로세스 스테이션들 (1 내지 4) 로부터 제거되는 유체들의 온도를 제어한다.
도 2는 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 따른, 일체화된 가열 컴포넌트들을 가진 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 방법은 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 튜빙 어셈블리 구성으로 복수의 튜빙 구조체들을 함께 연결하기 위한 동작 201을 포함한다. 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 동작 201에서 함께 연결된 바와 같은 예시적인 튜빙 어셈블리를 도시한다. 튜빙 어셈블리 (300) 는 유체 입구 (301) 로부터 유체 출구 (303) 로 튜빙 어셈블리 (300) 를 통한 유체 경로를 제공하도록 함께 연결된 튜빙 구조체들 (305, 307, 309, 311, 313, 315, 317, 319, 321, 323, 및 325) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 튜빙 어셈블리 (300) 의 튜빙 구조체들은 용접부를 형성하도록 함께 용접된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 튜빙 구조체들의 일부 또는 전부는 브레이징 (brazing) 또는 솔더링 (soldering) 에 의해서와 같이, 비-용접 기법들을 사용하여 함께 연결될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 튜빙 구조체들은 개스킷/시일-링 및 볼트들과 같은 패스너들 (fasteners) 을 사용하는 어셈블리를 제공하도록 엔드 플랜지 (end flange) 구조체를 포함할 수 있다.
도 3의 튜빙 어셈블리 (300) 에 도시된 바와 같이 튜빙 구조체들의 수 및 튜빙 구조체들의 구성은 기술 목적들을 위한 것이고 그리고 튜빙 어셈블리가 동작 201에서 구성될 수 있는 방법에 관해 어떤 제한 또는 한정을 두도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 동작 201에서 함께 연결될 때 튜빙 어셈블리 구성은 튜빙 구조체들의 임의의 수, 튜빙 구조체의 임의의 형상, 및 튜빙 구조체의 임의의 사이즈를 포함할 수 있고, 그리고 임의의 어셈블리/연결 프로세스를 사용하여 함께 놓일 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 동작 201에서 연결될 때 튜빙 어셈블리 구성은 180 미만의 각이 적어도 2개의 튜빙 구조체들의 축 중심선들 사이에 존재하도록 서로에 대해 기울어진 구성으로 튜빙 어셈블리 내에서 연결되는 적어도 2개의 튜빙 구조체들을 포함한다. 예를 들어, 도 3의 튜빙 어셈블리 (300) 는 180 도 미만의 각 (327) 이 튜빙 구조체들의 축 중심선들 사이에 존재하도록 서로에 대해 기울어진 구성으로 연결되는 튜빙 구조체들 (307 및 311) 을 도시한다.
도 2의 방법은 또한 복수의 튜빙 구조체들 주위의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어의 용접 전에 복수의 튜빙 구조체들 상에 유전체 재료의 층을 도포하기 위한 선택 가능한 동작 203을 포함한다. 도 4는 튜빙 구조체들 (307, 309, 311, 313, 315, 317, 319, 321, 323) 의 외부 표면들에 도포된 유전체 재료 (400) 의 층을 가진 도 3의 튜빙 어셈블리 (300) 를 도시한다. 일부 실시예들에서, 동작 203은 튜빙 구조체들의 일부에 유전체 재료의 층을 도포하지 않으면서 튜빙 구조체들의 일부에 유전체 재료의 층을 도포하도록 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 4는 유전체 재료의 층이 튜빙 구조체들 (305 및 325) 에 도포되지 않았다는 것을 도시한다. 일부 실시예들에서, 동작 203은 모든 튜빙 구조체들에 유전체 재료의 층을 도포하도록 수행될 수 있다. 동작 203에서 도포된 유전체 재료는 전기적으로 절연성이고 열 전도성이다. 일부 실시예들에서, 동작 203에서 도포된 유전체 재료는 폴리이미드일 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서 동작 203에서 도포된 유전체 재료는 본질적으로 또한 요구된 전기 절연량을 제공하면서 전기 저항 가열 필라멘트 와이어로부터 나오는 열을 튜빙 구조체들에 전달할 수 있는 임의의 타입의 유전체 재료일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들에서, 유전체 재료는 약 10 ㎛ 내지 약 500 ㎛ 범위의 두께를 갖도록 동작 203에서 도포될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서 유전체 재료는 500 ㎛ 초과의 두께를 갖도록 동작 203에서 도포될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 2의 방법은 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 비파괴 방식으로 복수의 튜빙 구조체들 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하기 위한 동작 205로 계속된다. 도 5a는 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 를 권취하도록 동작 205를 수행하는 예를 도시한다. 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 전류가 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 를 통해 흐르도록 인가될 때 가열되는 재료로 형성된다. 일부 실시예들에서, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 고 저항률을 갖고 고온에서 산화에 내성이 있는 니켈과 크롬의 비자성 합금인, Nichrome으로 형성된다. 일부 실시예들에서, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 넓은 범위의 온도에 걸쳐 실질적으로 일정한 저항률을 가진 구리-니켈 합금인 Constantan으로 형성된다. 일부 실시예들에서, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 중간의 전기 저항을 갖고 고온들에 견디는 능력을 가진 철-크롬-알루미늄의 합금들의 패밀리인, Alloy 875/815와 같은 Kanthal™으로 형성된다. 일부 실시예들에서, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 그 중에서도, Evanohm (Alloy 800), Advance™ (Cupron 또는 Alloy 45), Midohm™ (Alloy 180), Balco (Alloy 120), Alloy 30, Alloy 60, 및/또는 Alloy 90으로 형성된다.
일부 실시예들에서, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구에 가깝게 위치된 제 1 전기 리드 및 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구에 가깝게 위치된 제 2 전기 리드를 갖도록, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어는 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된다. 예를 들어, 도 5a는 유체 입구 (301) 에 가깝게 위치된 전기 리드 (613) 및 유체 출구 (303) 에 가깝게 위치된 전기 리드 (609) 를 도시한다. 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들의 끝에 연결된 전기 리드들은 많은 상이한 구성들의 전기 리드들일 수 있다. 예를 들어, 도 6a는 상호 보완적인 형상의 프롱을 수용하기 위한 단일의 리셉터클 (611) 을 갖는 것으로서 전기 리드 (609) 를 도시한다. 전기적 연속성이 상호 보완적인 형상의 프롱의 리셉터클 (611) 내로의 삽입 시에 상호 보완적인 형상의 프롱과 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 사이에서 확립되도록, 리셉터클 (611) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 에 전기적으로 연결된다. 도 6b는 전기 리드 (609) 의 리셉터클 (611) 내로의 삽입을 위해 성형된 단일의 프롱 (615) 을 갖는 것으로서 전기 리드 (613) 를 도시한다. 프롱 (615) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 에 전기적으로 연결된다. 전기 리드들 (609 및 613) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 가 동작 동안 상승되는 온도들에 견딜 수 있는 재료로 형성된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 전기 리드들 (609 및 613) 은 그 중에서도, 세라믹 또는 플라스틱과 같은 다른 적합한 내열성 재료로 형성된다. 또한, 일부 실시예들에서, 전기 리드들 (609 및 613) 은 연결될 때 서로 클립 (clip)/고정하도록 형성된다.
일부 실시예들에서, 도 2의 방법은 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들이 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 비파괴 방식으로 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취되는, 동작 205의 변형을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들은 별도의 시간들에 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취되는데, 즉, 제 1 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 먼저 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취되고, 이어서 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된다. 일부 실시예들에서, 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 양자는 동일한 시간에, 즉, 동시에 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된다.
도 5b는 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 을 권취하도록 동작 205를 수행하는 예를 도시한다. 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 제 1 전기 저항 가열 필라멘트 와이어이다. 그리고, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 는 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어이다. 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 가 또한 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구 (301) 에 가깝게 위치된 제 1 전기 리드를 갖고 그리고 또한 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구 (303) 에 가깝게 위치된 제 2 전기 리드를 갖도록, 제 1 및 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 각각은 유체 입구 (301) 로부터 유체 출구 (303) 로 비파괴 방식으로 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된다.
예를 들어, 도 6c는 상호 보완적인 형상의 프롱들을 수용하기 위한 2개의 리셉터클들 (619 및 621) 을 갖는 것으로서 전기 리드 (617) 를 도시한다. 전기적 연속성이 상호 보완적인 형상의 프롱의 리셉터클 (619) 내로의 삽입 시에 상호 보완적인 형상의 프롱과 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 사이에서 확립되도록, 리셉터클 (619) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 에 전기적으로 연결된다. 유사하게, 전기적 연속성이 상호 보완적인 형상의 프롱의 리셉터클 (621) 내로의 삽입 시에 상호 보완적인 형상의 프롱과 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 사이에서 확립되도록, 리셉터클 (621) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 에 전기적으로 연결된다. 도 6d는 전기 리드 (617) 의 리셉터클들 (619 및 621) 각각 내로의 삽입을 위해 성형된 2개의 프롱들 (625 및 627) 을 갖는 것으로서 전기 리드 (623) 를 도시한다. 프롱 (625) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 에 전기적으로 연결된다. 유사하게, 프롱 (627) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 에 전기적으로 연결된다. 전기 리드들 (617 및 623) 은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 이 동작 동안 상승되는 온도들에 견딜 수 있는 재료로 형성된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 전기 리드들 (617 및 623) 은 그 중에서도, 세라믹 또는 플라스틱과 같은 다른 적합한 내열성 재료로 형성된다. 또한, 일부 실시예들에서, 전기 리드들 (617 및 623) 은 연결될 때 서로 클립 (clip)/고정하도록 형성된다.
별개의 튜빙 어셈블리들이 반도체 제조 설비 내에서 함께 피팅될 때, 전기 리드들 (609, 613, 617, 및 623) 이 별개의 튜빙 어셈블리들에서 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 사이의 전기적 연속성을 확립하도록 활용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 동일한 튜빙 어셈블리에서 상이한 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 사이의 전기적 연속성을 확립하도록 전기 리드들 (609, 613, 617, 및 623) 이 활용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 도 5c는 유체 출구 (303) 근방에서 서로 연결된 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 전기 리드들을 가진, 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 권취된 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 을 도시한다. 구체적으로, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 의 전기 리드 (609) 에 연결된 전기 리드 (613) 를 가진다. 이 방식으로, 전기 리드 (623) 가 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 을 통해 전류를 공급하기 위해서 전력 공급부에 연결될 수 있도록, 연속적인 전기 회로가 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 을 통해 형성된다.
전술한 바를 고러하면, 튜빙 어셈블리 (300) 주위의 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 권취는, 유체 입구 (301) 에 가까운 위치에서 서로 제 1 및 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 제 1 전기 리드들의 전기적 연결, 또는 유체 출구 (303) 에 가까운 위치에서 서로 제 1 및 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 제 2 전기 리드들의 전기적 연결, 그리고 제 1 및 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 제 1 및 제 2 전기 리드들 중 또 다른 리드들에 연결되지 않은 제 1 및 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 제 1 및 제 2 전기 리드들 각각의 전력 소스에의 전기적 연결을 제공한다는 것이 이해되어야 한다.
또한, 선택 가능한 동작 203이 동작 205에서 복수의 튜빙 구조체들 주위의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어의 권취 전에 복수의 튜빙 구조체들 상에 유전체 재료의 층을 도포하도록 수행된다면, 하나 이상의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어(들)는 유전체 재료의 층의 노출된 표면과 콘택트하도록, 동작 205에서 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된다. 또한, 일부 실시예들에서, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 자체는 전기 저항 가열 필라멘트 와이어로부터 복수의 튜빙 구조체들로 열의 전달을 허용하도록 충분한 열 전도율을 제공하면서 또한 전기 저항을 제공하는 외측 절연체 층을 사용하여 형성될 수 있다. 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 외측 절연체 층을 갖는 일부 실시예들에서, 선택 가능한 동작 203은 외측 절연체 층을 가진 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 복수의 튜빙 구조체들 바로 위에 권취되도록 수행되지 않을 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 방법은 동작 205로부터, 동작 205에서 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취될 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어(들)를 커버하고, 그리고 제 1 및 제 2 전기 리드들을 노출된 상태로 두도록, 즉, 열 절연 재료의 캡슐화 층에 의해 커버되지 않는 방식으로 복수의 튜빙 구조체들의 전체 위에 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도포하기 위한 동작 207로 진행된다. 예를 들어, 도 7은 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취될 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 을 커버하도록 그리고 제 1 및 제 2 전기 리드들 (623 및 617) 을 노출된 상태로 두도록 튜빙 어셈블리 (300) 의 복수의 튜빙 구조체들의 전체 위에 배치된 열 절연 재료 (701) 의 캡슐화 층을 도시한다. 다양한 실시예들에서, 동작 207에서 도포된 열 절연 재료 (701) 의 캡슐화 층은, 그 중에서도, 소량의 VOC들 (volatile organic compounds) 을 함유하고 그리고/또는 VOC들을 트랩핑하지 (trap) 않는 구멍 사이즈를 가진 다른 타입의 합성 재료 또는 실리콘 고무로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 동작 207에서 도포된 열 절연 재료 (701) 의 캡슐화 층은 그 중에서도, 낮은 VOC 함량을 가진, 폼 (foam) 구조체들, 고무 구조체들, 및/또는 실리콘 구조체들로 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 열 절연 재료 (701) 의 캡슐화 층은 약 1 ㎜ (millimeter) 내지 약 14 ㎜의 범위를 가진 두께를 갖도록 동작 207에서 도포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 절연 재료 (701) 의 캡슐화 층은 약 6.35 ㎜의 두께를 갖도록 동작 207에서 도포될 수 있다.
또한, 방법은 동작 207에서 도포되는 캡슐화 층 위에 내마모성 재료의 층을 도포하기 위한 선택 가능한 동작 209를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 튜빙 어셈블리가 반도체 제조 설비 내에서 피팅 업된 후 내마모성이 요구되는 경우에, 동작 209가 캡슐화 층의 부분들 위에 내마모성 재료의 층을 도포하도록 수행된다. 일부 실시예들에서, 동작 209는 캡슐화 층의 전체 위에 내마모성 재료의 층을 도포하도록 수행된다. 예를 들어, 도 8은 열 절연 재료 (701) 의 캡슐화 층 위에 도포된 내마모성 재료 (801) 의 층을 가진 도 7의 튜빙 어셈블리 (300) 를 도시한다. 다양한 실시예들에서, 동작 209에서 도포된 내마모성 재료 (801) 의 층은 그 중에서도, 폴리이미드, 나일론, 실리콘, 섬유 강화된 실리콘, 및/또는 Kevlar™과 같은 가요성 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 동작 209에서 도포된 내마모성 재료 (801) 의 층은 자켓 커버링 (jacket covering) 또는 메시 슬리브 (mesh sleeve) 또는 튜브로서 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 내마모성 재료 (801) 의 층은 약 50 ㎛ 내지 400 ㎛ 범위의 두께를 갖도록 동작 209에서 도포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 내마모성 재료 (801) 의 층은 최대 약 5 ㎜의 두께를 갖도록 동작 209에서 도포될 수 있다.
일부 실시예들에서, 실질적으로 곧고 벤딩 가능한 튜빙 구조체는 도 3에 관해 이전에 논의된 복수의 튜빙 구조체들 대신에 사용될 수 있다. 이들 실시예들에서, 도 2의 방법의 동작들 203 내지 209는 실질적으로 곧고 벤딩 가능한 튜빙 구조체 상에서 수행될 수 있다. 또한, 실질적으로 곧고 벤딩 가능한 튜빙 구조체를 사용하여 도 2의 방법에 따라 제작된 바와 같은 튜빙 어셈블리는, 반도체 제조 설비 내의 튜빙 어셈블리의 배치를 위해 요구된 형상으로 벤딩될 수 있다. 이들 실시예들에서, 튜빙 어셈블리의 컴포넌트, 즉, 유전체 재료 (사용된다면), 전기 저항 가열 필라멘트 와이어, 캡슐화 층, 및 내마모성 재료 층 (사용된다면) 각각은, 반도체 제조 설비 내에서 튜빙 어셈블리의 배치를 위해 튜빙 어셈블리를 성형하도록 요구되는 바와 같이 벤딩을 허용하도록 충분한 가요성 갖고 구성된다. 일부 실시예들에서, 튜빙 어셈블리 구성은 처음에 실질적으로 곧고 벤딩 가능하다. 일부 실시예들에서, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어는 실질적으로 곧은 튜빙 어셈블리 구성을 가진 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된다. 일부 실시예들에서, 튜빙 어셈블리 구성은 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 복수의 튜빙 구조체들 주위에 권취된 후 또는 열 절연 재료의 캡슐화 층이 도포된 후 최종 형상으로 벤딩된다.
도 9는 도 2의 방법에 따라 제작된 바와 같은, 일체화된 가열 컴포넌트들을 가진 튜빙 어셈블리들의 예시적인 피트 업을 도시한다. 구체적으로, 도 9는 제 2 튜빙 어셈블리 (904) 와 함께 피팅된 제 1 튜빙 어셈블리 (902) 를 도시한다. 기술을 위해, 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 각각은 도 2 내지 도 8에 관해 기술된 튜빙 어셈블리 (300) 와 비슷하다. 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 각각은 반도체 제조 설비의 외부에서 제조되고 따라서 튜빙 어셈블리들의 설치의 최종 장소 또는 그 근방에서 반도체 제조 설비 내부에 함께 피팅된다고 구상된다. 도 9의 예시적인 구성에서, 제 1 튜빙 어셈블리 (902) 의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 는 전기 리드들 (617 및 623) 을 통해 제 2 튜빙 어셈블리 (904) 의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 에 전기적으로 연결된다. 유사하게, 제 1 튜빙 어셈블리 (902) 의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 는 전기 리드들 (617 및 623) 을 통해 제 2 튜빙 어셈블리 (904) 의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 에 전기적으로 연결된다. 또한, 제 2 튜빙 어셈블리 (904) 내의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 은 전기 리드들 (609 및 613) 에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 그리고, 제 1 튜빙 어셈블리 (902) 내의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 은, 전기 리드 (623) 의 2개의 프롱들 각각에 전기적으로 연결되고, 전기 리드 (623) 는 결국 전력 공급 라인의 플러그 (911) 에 전기적으로 연결된다.
전력 공급 라인은 전력 공급부 (901) 로 이어지는 2개의 별개의 전기 컨덕터들 (907 및 909) 을 포함한다. 도 9의 예에서, 전력 공급부 (901) 는 직류 (DC) 전력 공급부이고 양극 단자 (903) 및 음극 단자 (905) 를 포함한다. 전기 컨덕터 (907) 는 양극 단자 (903) 에 전기적으로 연결되고, 그리고 전기 컨덕터 (909) 는 음극 단자 (905) 에 전기적으로 연결된다. 전력 공급부 (901) 는 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 가열을 유발하고, 결국 제 1 및 제 2 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 각각 내에서 튜빙 구조체들의 가열을 유발하고, 결국 제 1 및 제 2 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 을 통해 이동하는 유체의 가열을 유발하도록, 전기 컨덕터들 (907, 909, 501, 및 503) 을 통한 전류의 플로우를 제공하기 위해서 규정된다. 전력 공급부 (901) 는 제 1 및 제 2 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 의 타깃 온도, 그리고 이에 대응하여 제 1 및 제 2 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 을 통해 이동하는 유체의 타깃 온도를 유지하는 제어된 방식으로 전기 컨덕터들 (907, 909, 501, 및 503) 을 통한 전류의 플로우를 제공하도록 규정된다. 전력 공급부 (901) 가 도 9의 예시적인 실시예들에서 DC 전력 공급부로서 도시될지라도, 다른 실시예들에서 전력 공급부 (901) 는 AC 전력 공급부의 전기 단자들을 나타내는 양극 및 음극 단자들 (903 및 905) 을 가진, 교류 (AC) 전력 공급부일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 9는 또한 일부 실시예들에서 온도 제어 시스템 (913) 이 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 의 온도의 제어를 제공하도록 구현될 수 있다는 것을 나타낸다. 온도 제어 시스템 (913) 은 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 의 온도를 측정하도록 배치된 복수의 써모커플 리드들 (915A, 915B) (또는 본질적으로 임의의 다른 타입의 온도 센싱 디바이스) 로부터 입력들을 수신하도록 연결될 수 있다. 임의의 수의 온도 센서들이 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 을 통해 흐르는 유체의 온도를 제어하기 위해 요구된 온도 입력들을 제공하도록 필요에 따라 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 상의 임의의 위치에 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 온도 제어 시스템 (913) 은 2개의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 의 가열을 제어하고 그리고 이에 따라 튜빙 어셈블리들 (902 및 904) 을 통해 흐르는 유체의 온도를 제어하도록 (915A, 915B를 통해 수신된 바와 같은) 모니터링된 온도 입력들에 기초하여 전력 공급부 (901) 를 제어하도록, 연결부 (917) 에 의해 전력 공급부 (901) 에 제어 신호들을 전송하도록 구성된다.
도 9에 도시된 예시적인 시스템이 기술적인 목적들을 위해 제공된 간략화된 예라는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들에서, 도 2의 방법에 따라 제작된 바와 같은, 임의의 수 및 임의의 구성의 튜빙 어셈블리들은 반도체 제조 설비 내에서 함께 피팅될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 전력 공급부가 필요에 따라 튜빙 어셈블리들을 통해 흐르는 유체를 적절하게 가열하도록, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들, 예를 들어, 501 및 503에 전력을 제공할 수 있는 한, 하나 이상의 전력 공급부들, 예를 들어, 901은 도 2의 방법에 따라 제작된 바와 같은, 임의의 수 및 임의의 구성의 튜빙 어셈블리들에 전력을 제공하도록 연결될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도 2의 방법에 따른 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다. 도 10의 시스템은 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001), 권취 장치 (1050), 및 권취 제어 시스템 (1071) 을 포함한다. 권취 장치 (1050) 는 튜빙 어셈블리가 권취 장치 (1050) 를 통해 이동되기 때문에, 튜빙 어셈블리, 예를 들어, 300 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하도록 구성된다. 상기에 논의된 바와 같이, 튜빙 어셈블리, 예를 들어, 300은 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 구성으로 서로 연결된 복수의 튜빙 구조체들을 포함한다. 또한, 일부 실시예들에서, 180 도 미만의 각이 적어도 2개의 튜빙 구조체들의 축 중심선들 사이에 존재하도록, 복수의 튜빙 구조체들은 서로에 대해 기울어진 구성으로 튜빙 어셈블리 내에서 연결되는 적어도 2개의 튜빙 구조체들을 포함한다.
권취 장치 (1050) 는 개방 보어 (1053) 를 포함하고 개방 보어 내에서, 튜빙 어셈블리가 개방 보어 (1053) 를 통과할 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 튜빙 어셈블리 주위에 권취된다. 도 10의 예에서, 튜빙 어셈블리가 개방 보어 (1053) 를 통해 이동될 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 튜빙 어셈블리 주위를 랩핑하도록 (wrap) 권취 장치 (1050) 는 동시에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 디스펜싱하는 동안 개방 보어 (1053) 주위에서 회전하도록 구성되는 2개의 와이어 디스펜스 헤드 (1055 및 1057) 를 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서 권취 장치 (1050) 는 일 디스펜스 헤드, 또는 3개 이상의 디스펜스 헤드들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 11은 동시에 튜빙 어셈블리 (300) 주위를 랩핑하도록 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (503) 를 디스펜싱하는 동안 개방 보어 (1053) 주위에서 방향 (1103) 으로 이동하는 디스펜스 헤드 (1055) 를 가진 권취 장치 (1050) 의 정면도 A-A를 도시한다. 그리고, 도 11에 도시된 바와 같이 권취 장치 (1050) 의 정면도 A-A는 또한 튜빙 어셈블리 (300) 주위를 랩핑하도록 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 (501) 를 동시에 디스펜싱하는 동안 개방 보어 (1053) 주위에서 방향 (1105) 으로 이동하는 디스펜스 헤드 (1057) 를 도시한다.
다양한 실시예들에서, 권취 장치 (1050) 는 개방 보어 (1053) 주위에서 디스펜스 헤드들 (1055 및 1057) 을 회전시키기 위한 장치를 하우징하기 위한 보어 외측 구조체 (1051) 를 포함한다. 일부 실시예들에서, 보어 외측 구조체 (1051) 는 보어 외측 구조체 (1051) 의 방위각 위치를 변화시키도록, 화살표들 (1061) 로 나타낸 바와 같이, 피봇 구조체 (1059) 에 의해 회전 가능하다. 또한, 일부 실시예들에서, 보어 외측 구조체 (1051) 는 보어 외측 구조체 (1051) 의 틸트 (tilt) 위치를 변화시키도록, 화살표들 (1065) 로 나타낸 바와 같이, 피봇 구조체 (1063) 에 의해 회전 가능한 지지 부재 (1064) 에 연결된다. 또한, 일부 실시예들에서, 지지 부재 (1064) 및/또는 보어 외측 구조체 (1051) 는 보어 외측 구조체 (1051) 의 수직 위치를 변화시키도록, 화살표들 (1069) 로 나타낸 바와 같이, 수직으로 이동될 수 있는 수직 지지부 (1067) 에 연결된다.
튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 튜빙 어셈블리 (300) 를 홀딩하고 그리고 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통한 튜빙 어셈블리 (300) 의 이동을 지시하도록 구성된다. 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 임의의 공간 배향으로 튜빙 어셈블리 (300) 를 배치하고 그리고 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통해 튜빙 어셈블리 (300) 를 이동시키도록 구성되는 로보틱 (robotic) 핸들링 시스템이다. 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 에 의해 제공된 바와 같이 튜빙 어셈블리 (300) 의 배치 및 이동이 정확하게 제어된 방식으로 행해지고, 그리고 자동화된 방식으로 행해질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 10의 예에서, 베이스 (1005) 가 화살표들 (1025) 로 나타낸 바와 같이, 제어된 방식으로 권취 장치 (1050) 를 향해 그리고/또는 권취 장치 (1050) 로부터 멀어지게 이동될 수 있도록, 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 드라이브 트랙 (1003) 에 기계적으로 링킹되는 (linked) 베이스 (1005) 를 포함한다. 예시적인 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 베이스 (1005) 에 연결된 지지 구조체 (1007) 를 포함한다. 지지 구조체 (1007) 는 화살표들 (1027) 로 나타낸 바와 같이 제어된 방식으로 회전될 수 있다. 지지 구조체 (1009) 가 화살표들 (1029) 로 나타낸 바와 같이, 제어된 방식으로 피봇 구조체 (1011) 를 중심으로 회전될 수 있도록, 예시적인 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 또한 피봇 구조체 (1011) 에 의해 지지 구조체 (1007) 에 연결된 지지 구조체 (1009) 를 포함한다. 지지 구조체 (1013) 가 화살표들 (1031) 로 나타낸 바와 같이, 제어된 방식으로 피봇 구조체 (1015) 중심으로 회전될 수 있도록, 예시적인 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 또한 피봇 구조체 (1015) 에 의해 지지 구조체 (1007) 에 연결된 지지 구조체 (1013) 를 포함한다. 지지 구조체 (1017) 가 화살표들 (1033) 로 나타낸 바와 같이, 제어된 방식으로 피봇 구조체 (1019) 중심으로 회전될 수 있도록, 예시적인 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 또한 피봇 구조체 (1019) 에 의해 지지 구조체 (1013) 에 연결된 지지 구조체 (1017) 를 포함한다. 지지 구조체 (1021) 가 화살표들 (1035) 로 나타낸 바와 같이, 제어된 방식으로 피봇 구조체 (1023) 중심으로 회전될 수 있도록, 예시적인 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 또한 피봇 구조체 (1023) 에 의해 지지 구조체 (1017) 에 연결된 지지 구조체 (1021) 를 포함한다. 예시적인 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 또한 튜빙 어셈블리 (300) 를 단단히 홀딩하도록 구성된 그리퍼 (gripper) 구조체 (1023) 를 포함한다. 그리퍼 구조체 (1023) 는 지지 구조체 (1021) 에 연결된다. 다양한 실시예들에서, 그리퍼 구조체 (1023) 는 화살표들 (1037) 로 나타낸 바와 같이 제어된 방식으로 회전될 수 있다.
권취 제어 시스템 (1071) 은 권취 장치 (1050) 및 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 의 동작을 제어하도록 구성된다. 권취 제어 시스템 (1071) 은, 튜빙 어셈블리 (300) 가 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통과할 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 권취되는 레이트를 제어하도록 구성된다. 권취 제어 시스템 (1071) 은 또한 튜빙 어셈블리 (300) 가 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통해 이동되는 레이트를 제어하도록 구성된다. 권취 제어 시스템 (1071) 은 또한 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 권취 장치에 의해 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 권취될 때, 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통한 튜빙 어셈블리 (300) 의 이동이, 권취 제어 시스템 (1071) 에 의해 실행된 프로그램에 따라 자동화된 방식으로 수행되도록 프로그램 가능하게 구성된다.
권취 제어 시스템 (1071) 은 와인더 (winder) 제어 모듈 (1073) 및 핸들러 제어 모듈 (1075) 을 포함한다. 와인더 제어 모듈 (1073) 은 제어 연결부 (1083) 를 통해 전송된 제어 신호들에 의해 권취 장치 (1050) 의 동작의 모든 양태들을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 와인더 제어 모듈 (1073) 은 디스펜스 헤드들 (1055 및 1057) 이 개방 보어 (1053) 주위에서 회전하는 레이트 또는 RPM (revolutions per minute) 을 제어하도록 구성된다. 그리고, 와인더 제어 모듈 (1073) 은 피봇 구조체들 (1059 및 1063) 및 수직 지지부 (1067) 와 같은 임의의 이용 가능한 이동 메커니즘들에 의해 보어 외측 구조체 (1051) 의 위치 및 배향을 제어하도록 구성된다.
핸들러 제어 모듈 (1075) 은 제어 연결부 (1085) 를 통해 전송된 제어 신호들에 의해 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 의 동작의 모든 양태들을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 핸들러 제어 모듈 (1075) 은 화살표들 (1025) 로 나타낸 바와 같이, 드라이브 트랙 (1003) 을 따른 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 의 위치를 제어하도록 구성된다. 핸들러 제어 모듈 (1075) 은 또한 화살표들 (1025) 로 나타낸 바와 같이, 드라이브 트랙 (1003) 을 따른 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 의 가속 및 속도를 제어하도록 구성된다. 핸들러 제어 모듈 (1075) 은 또한 임의의 시간에 임의의 요구된 배향으로 튜빙 어셈블리 (300) 를 배치하도록 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 의 아티큘레이션 (articulation) 을 제어하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 주어진 튜빙 구조체가 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통과할 때, 튜빙 어셈블리 (300) 의 복수의 튜빙 섹션들의 주어진 튜빙 구조체의 축 중심선이 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 의 입구 개구에 대해 실질적으로 수직인 배향으로 유지되도록, 튜빙 어셈블리 (300) 가 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통해 이동될 때, 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는, 핸들러 제어 모듈 (1075) 의 제어 하에서, 튜빙 어셈블리 (300) 의 배향을 제어하도록 구성된다.
권취 제어 시스템 (1071) 은 도 2의 방법의 동작 205에서 수행되는 바와 같이, 유체 입구로부터 유체 출구로 비파괴 방식으로 튜빙 어셈블리 (300) 의 복수의 튜빙 구조체들 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하는 프로세스를 자동화하도록 더 구성된다. 권취 제어 시스템 (1071) 은 운동 프로파일 프로그램 (1077), 저항 타깃 값 (1081), 및/또는 튜빙 어셈블리 사양 (1079) 을 포함한, 하나 이상의 입력들을 수용하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 포함한다. 일부 실시예들에서, 권취 제어 시스템 (1071) 의 컴퓨터 시스템은, 미리 정해진 방식으로 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하도록, 결국 튜빙 어셈블리 (300) 로 하여금 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통해 이동되고 아티큘레이팅 (articulated) 하도록 하는 입력으로서 수신된 운동 프로파일 프로그램 (1077) 을 따르도록, 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 및 권취 장치 (1050) 양자를 함께 동작시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 권취 제어 시스템 (1071) 의 컴퓨터 시스템은, 미리 정해진 방식으로 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하도록, 입력으로서 수신된 튜빙 어셈블리 사양 (1079) 에 기초하여 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통해 튜빙 어셈블리 (300) 를 이동 및 아티큘레이팅하도록 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 및 권취 장치 (1050) 양자를 함께 동작시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 권취 제어 시스템 (1071) 의 컴퓨터 시스템은, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어의 목표된 밀도가 권취 제어 시스템 (1071) 에 대한 입력으로서 수신된 저항 타깃 값 (1081) (단위 길이 당 옴들 (Ohms)) 으로 명시되는 경우에, 튜빙 섹션 (300) 또는 튜빙 섹션 (300) 의 부분을 따라 전기 저항 가열 필라멘트 와이어의 목표된 밀도를 달성하도록 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 및 권취 장치 (1050) 양자를 함께 동작시키도록 구성된다.
다른 실시예들에서 권취 제어 시스템 (1071) 은 도 10에 구체적으로 도시되지 않았지만, 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 권취되는 방법을 제어하는데 기여하는 다른 제어 피처들을 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 권취 제어 시스템 (1071), 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001), 및 권취 장치 (1050) 는, 본질적으로 임의의 튜빙 어셈블리 구성 주위의 전기 저항 가열 필라멘트 와이어의 자동화된 권취를 제공한다는 것이 더 이해되어야 한다. 예를 들어, 도 11은 도 2의 방법의 동작 205에 따라 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (501 및 503) 을 권취하도록 권취 제어 시스템 (1071) 의 제어 하에서 자동화된 방식으로 동작되는 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 및 권취 장치 (1050) 를 도시한다. 구체적으로, 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 튜빙 어셈블리 (300) 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어들 (503 및 501) 각각을 권취하도록, 디스펜스 헤드들 (1055 및 1057) 이 방향들 (1103 및 1105) 각각으로 회전할 때, 튜빙 어셈블리 (300) 가 고정된 위치에 홀딩되는 동안 권취 장치 (1050) 를 향하는 방향 (1101) 으로 이동한다.
도 12는 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 및 권취 장치 (1050) 가 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 제 1 코팅 모듈 (1201), 제 2 코팅 모듈 (1203), 및 제 3 코팅 모듈과 함께 배치되는 시스템의 블록도를 도시한다. 제 1 코팅 모듈 (1201) 은 도 2의 방법의 선택 가능한 동작 203에 관해 이전에 기술된 바와 같이, 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통한 튜빙 어셈블리의 이동 전에 튜빙 어셈블리 (300) 상에 유전체 재료의 층을 도포하도록 구성된다. 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 제 1 코팅 모듈 (1201) 에 의한 유전체 재료의 층의 도포 동안 튜빙 어셈블리 (300) 의 이동을 지시하도록 구성된다. 유사하게, 제 2 코팅 모듈 (1203) 은 도 2의 방법의 동작 207에 관해 이전에 기술된 바와 같이, 권취 장치 (1050) 의 개방 보어 (1053) 를 통한 튜빙 어셈블리의 이동 후에 튜빙 어셈블리 (300) 위에 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도포하도록 구성된다. 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 제 2 코팅 모듈 (1203) 에 의한 열 절연 재료의 캡슐화 층의 도포 동안 튜빙 어셈블리 (300) 의 이동을 지시하도록 구성된다. 제 3 코팅 모듈 (1205) 은 도 2의 방법의 선택 가능한 동작 209에 관해 이전에 기술된 바와 같이, 열 절연 재료의 캡슐화 층의 도포 후에 튜빙 어셈블리 (300) 상에 내마모성 재료의 층을 도포하도록 구성된다. 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 는 제 3 코팅 모듈 (1205) 에 의한 내마모성 재료의 층의 도포 동안 튜빙 어셈블리 (300) 의 이동을 지시하도록 구성된다.
도 12에 도시된 바와 같이 제 1 코팅 모듈 (1201), 제 2 코팅 모듈 (1203), 및 제 3 코팅 모듈 (1205) 에 대한 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 및 권취 장치 (1050) 의 구성은 예에 의해 제공된다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예들에서, 튜빙 어셈블리 핸들링 장치 (1001) 가 제 1 코팅 모듈 (1201), 제 2 코팅 모듈 (1203), 제 3 코팅 모듈 (1205), 및 권취 장치 (1050) 각각을 통해 튜빙 어셈블리 (300) 의 이동을 지시할 수 있는 한, 제 1 코팅 모듈 (1201), 제 2 코팅 모듈 (1203), 및 제 3 코팅 모듈 (1205) 은, 본질적으로 임의의 위치들에 배치될 수 있다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 일체화된 가열 컴포넌트들을 가진 튜빙 어셈블리들을 제작하기 위한 방법은, 반도체 제조 설비 내에 설치될 때 튜빙 어셈블리들 주위 그리고 그 근방에서 타이트한 공간들 내의 컴포넌트 과밀 (crowding) 의 완화를 제공한다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 방식으로 튜빙 어셈블리들 내에서 가열 컴포넌트들을 통합시킴으로써, 튜빙 네트워크를 가열하기 위한 전기적 연결부들의 수는 감소되고, 이는 다른 경우라면 과잉 수의 전기적 연결부들에 의해 유발될 컴포넌트 과밀을 감소시킨다. 또한, 필요한 전기적 연결부들의 수를 감소시킴으로써 그리고 이에 대응하여 튜빙 어셈블리들이 반도체 제조 설비 내에서 설치되는 장소 주위 및 그 근방에서 컴포넌트 과밀을 감소시킴으로써, 일체화된 가열 컴포넌트들을 가진 튜빙 어셈블리들의 설치는 간단해진다. 또한, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 튜빙 어셈블리들과 가열 컴포넌트들의 통합은, 본 명세서에 개시된 바와 같이 자동화를 발생시키고, 이는 결국 반도체 제조 설비 내에서 온도 제어된 튜빙 네트워크들에 대한 감소된 비용에 이를 수 있다.
전술한 발명은 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 특정한 변화들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 분명할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로서 해석되어야 하고, 본 발명은 본 명세서에서 제공된 상세 사항들로 제한되는 것이 아니라, 기술된 실시예들의 범위 및 등가물들 내에서 수정될 수도 있다.
Claims (23)
- 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 시스템에 있어서,
튜빙 어셈블리가 권취 장치 (winding apparatus) 를 통해 이동될 때 튜빙 어셈블리 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하도록 구성된 상기 권취 장치로서, 상기 튜빙 어셈블리는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 상기 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 상기 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 구성으로 서로 연결된 상기 복수의 튜빙 구조체들을 포함하고, 상기 권취 장치는 개방 보어를 포함하고 상기 개방 보어 내에서, 상기 튜빙 어셈블리가 상기 개방 보어를 통과할 때 상기 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취되는, 상기 권취 장치;
상기 튜빙 어셈블리를 홀딩하고 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성된 튜빙 어셈블리 핸들링 장치로서, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 임의의 공간적 배향으로 상기 튜빙 어셈블리를 위치시키고 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 상기 튜빙 어셈블리를 이동시키도록 구성된 로봇 핸들링 시스템인, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치; 및
상기 권취 장치 및 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치의 동작을 제어하도록 구성된 권취 제어 시스템으로서, 상기 권취 제어 시스템은 상기 튜빙 어셈블리가 상기 개방 보어를 통과할 때 상기 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취되는 레이트를 제어하도록 구성되고, 상기 권취 제어 시스템은 또한 상기 튜빙 어셈블리가 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 이동되는 레이트를 제어하도록 구성되고, 상기 권취 제어 시스템은 상기 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 상기 권취 장치에 의해 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취되기 때문에 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동이 상기 권취 제어 시스템에 의해 실행된 프로그램에 따라 자동화된 방식으로 수행되도록 프로그래밍 가능하도록 구성되는, 상기 권취 제어 시스템을 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 복수의 튜빙 섹션들의 주어진 튜빙 구조체의 축 중심선이 상기 주어진 튜빙 구조체가 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통과할 때 상기 권취 장치의 상기 개방 보어의 입구 개구에 대해 실질적으로 수직인 배향으로 유지되도록 상기 튜빙 어셈블리가 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 이동될 때 상기 튜빙 어셈블리의 배향을 제어하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 튜빙 구조체들은 적어도 2 개의 튜빙 구조체들의 축 중심선들 사이에 180 도 미만의 각이 존재하도록 서로에 대해 기울어진 구성으로 상기 튜빙 어셈블리 내에서 연결되는 상기 적어도 2 개의 튜빙 구조체들을 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동 전에 상기 튜빙 어셈블리 상으로 유전체 재료의 층을 도포하도록 구성된 제 1 코팅 모듈을 더 포함하고, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 제 1 코팅 모듈에 의한 상기 유전체 재료의 상기 층의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동 후 상기 튜빙 어셈블리 위에 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도포하도록 구성된 제 2 코팅 모듈을 더 포함하고, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 제 2 코팅 모듈에 의한 열 절연 재료의 상기 캡슐화 층의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 튜빙 어셈블리 위에 상기 열 절연 재료의 캡슐화 층의 도포 후 상기 튜빙 어셈블리 상에 내마모성 재료를 도포하도록 구성된 제 3 코팅 모듈을 더 포함하고, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 제 3 코팅 모듈에 의한 상기 내마모성 재료의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 튜빙 구조체들은 상기 복수의 튜빙 구조체들을 통해 상기 하나 이상의 유체 경로들을 제공하도록 함께 용접되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 전기 저항 가열 필라멘트 와이어는 제 1 전기 저항 가열 필라멘트 와이어이고, 상기 권취 장치는 상기 튜빙 어셈블리가 상기 권취 장치의 개방 보어를 통해 이동될 때 상기 제 1 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취하는 것과 함께 상기 튜빙 어셈블리 주위에 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 권취 제어 시스템은 상기 튜빙 어셈블리가 상기 권취 장치의 개방 보어를 통해 이동될 때 상기 제 1 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 및 상기 제 2 전기 저항 가열 필라멘트 와이어 모두가 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취되는 레이트를 제어하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동 전에 상기 튜빙 어셈블리 상으로 유전체 재료의 층을 도포하도록 구성된 제 1 코팅 모듈을 더 포함하고, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 제 1 코팅 모듈에 의한 상기 유전체 재료의 상기 층의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동 후 상기 튜빙 어셈블리 위에 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도포하도록 구성된 제 2 코팅 모듈을 더 포함하고, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 제 2 코팅 모듈에 의한 상기 열 절연 재료의 캡슐화 층의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 11 항에 있어서,
상기 튜빙 어셈블리 위에 상기 열 절연 재료의 캡슐화 층의 도포 후 상기 튜빙 어셈블리 상에 내마모성 재료를 도포하도록 구성된 제 3 코팅 모듈을 더 포함하고, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 제 3 코팅 모듈에 의한 상기 내마모성 재료의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 복수의 튜빙 구조체들은 상기 복수의 튜빙 구조체들을 통해 상기 하나 이상의 유체 경로들을 제공하도록 함께 용접되는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 권취 장치는 보어 외측 구조체의 방위각 위치를 변화시키기 위해 피봇 구조체에 의해 회전 가능한 상기 보어 외측 구조체를 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 권취 장치는 보어 외측 구조체의 틸트 (tilt) 위치를 변화시키기 위해 피봇 구조체에 의해 회전 가능한 지지 부재에 연결되는 상기 보어 외측 구조체를 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 권취 장치는 보어 외측 구조체의 수직 위치를 변화시키기 위해 수직으로 이동될 수 있는 수직 지지부에 연결되는 상기 보어 외측 구조체를 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 시스템. - 튜빙 어셈블리를 제작하기 위한 방법에 있어서,
튜빙 어셈블리가 권취 장치를 통해 이동될 때 튜빙 어셈블리 주위에 전기 저항 가열 필라멘트 와이어를 권취하도록 상기 권취 장치를 동작시키는 단계로서, 상기 튜빙 어셈블리는 복수의 튜빙 구조체들의 유체 입구로부터 상기 복수의 튜빙 구조체들의 유체 출구로 상기 복수의 튜빙 구조체들을 통한 하나 이상의 유체 경로들을 제공하는 구성으로 서로 연결된 상기 복수의 튜빙 구조체들을 포함하고, 상기 권취 장치는 개방 보어를 포함하고 상기 개방 보어 내에서, 상기 튜빙 어셈블리가 상기 개방 보어를 통과할 때 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취되는, 상기 권취 장치를 동작시키는 단계;
상기 튜빙 어셈블리를 홀딩하고 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 동작시키는 단계로서, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 동작시키는 단계는 임의의 공간적 배향으로 상기 튜빙 어셈블리를 위치시키고 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 상기 튜빙 어셈블리를 이동시키도록 로봇 핸들링 시스템을 동작시키는 것을 포함하는, 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 동작시키는 단계; 및
상기 권취 장치 및 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치의 동작을 제어하도록 권취 제어 시스템을 동작시키는 단계를 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 권취 제어 시스템은 상기 튜빙 어셈블리가 상기 개방 보어를 통과할 때 상기 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취되는 레이트를 제어하도록 동작되고, 상기 권취 제어 시스템은 상기 튜빙 어셈블리가 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 이동되는 레이트를 제어하도록 동작되는, 튜빙 어셈블리 제작 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 권취 제어 시스템은 상기 전기 저항 가열 필라멘트 와이어가 상기 권취 장치에 의해 상기 튜빙 어셈블리 주위에 권취될 때 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동이 상기 권취 제어 시스템에 의해 실행된 프로그램에 따라 자동화된 방식으로 수행되도록 상기 프로그램을 실행하도록 동작되는, 튜빙 어셈블리 제작 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치는 상기 복수의 튜빙 섹션들의 주어진 튜빙 구조체의 축 중심선이 상기 주어진 튜빙 구조체가 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통과할 때 상기 권취 장치의 상기 개방 보어의 입구 개구에 대해 실질적으로 수직인 배향으로 유지되도록 상기 튜빙 어셈블리가 상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통해 이동될 때 상기 튜빙 어셈블리의 배향을 제어하도록 구성되는, 튜빙 어셈블리 제작 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동 전에 상기 튜빙 어셈블리 상으로 유전체 재료의 층을 도포하도록 제 1 코팅 모듈을 동작시키는 단계; 및
상기 제 1 코팅 모듈에 의한 상기 유전체 재료의 상기 층의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 방법. - 제 21 항에 있어서,
상기 권취 장치의 상기 개방 보어를 통한 상기 튜빙 어셈블리의 이동 후 상기 튜빙 어셈블리 위에 열 절연 재료의 캡슐화 층을 도포하도록 제 2 코팅 모듈을 동작시키는 단계; 및
상기 제 2 코팅 모듈에 의한 상기 열 절연 재료의 캡슐화 층의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 튜빙 어셈블리 위에 상기 열 절연 재료의 캡슐화 층의 도포 후에 상기 튜빙 어셈블리 상에 내마모성 재료를 도포하도록 제 3 코팅 모듈을 동작시키는 단계; 및
상기 제 3 코팅 모듈에 의한 상기 내마모성 재료의 도포 동안 상기 튜빙 어셈블리의 이동을 지시하도록 상기 튜빙 어셈블리 핸들링 장치를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 튜빙 어셈블리 제작 방법.
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