(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面にヒータが取付けられた加熱室の内部に、アウタチューブとインナチューブがそれらの軸心を合致させた状態で二重となって配設され、前記加熱室の下方に設けられた移載室からエレベータ装置によって昇降されるウェハボートを前記インナチューブ内に挿入して、該ウェハボートに保持された多数枚のウェハに化学処理を行う構成の半導体製造装置から前記アウタ及びインナの各チューブを外部に引き出すための台車であって、
チューブの下端部に取付けられたマニホールドのフランジ部の外径よりも僅かに小さい間隔をおいて水平に配置され、前記エレベータ装置を構成するエレベータアームの昇降により、該アームとの間で相互にチューブの移載を行うための二股状のチューブ支持部材と、
前記半導体製造装置に設けられた第１及び第２の各位置決め部材に当接させて、前記チューブに対する台車の進入方向、及びこれと直交する方向に沿った各位置を定めるための第１及び第２の各被位置決め部材と、
を備えていることを特徴とするチューブ着脱用台車。
【請求項２】
前記チューブ支持部材は、台車本体に起立して設けられた背面板部に片持ち状となって水平に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のチューブ着脱用台車。
【請求項３】
前記チューブ支持部材には、これに支持されたチューブのずれを防止するためのずれ止め部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のチューブ着脱用台車。
【請求項４】
前記第１被位置決め部材は、台車本体の上面に、その幅方向に沿って設けられた複数のストッパで構成され、第２被位置決め部材は、台車本体の前後方向に沿った一方の側面で構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のチューブ着脱用台車。
【請求項５】
請求項１に記載のチューブ着脱用台車と、
該台車に備え付けの第１及び第２の各被位置決め部材をそれぞれ当接させて、該チューブに対する前記台車の進入方向、及びこれと直交する方向に沿った各位置をそれぞれ定めるために半導体製造装置に設けられた第１及び第２の各位置決め部材と、
から成ることを特徴とするチューブ着脱装置。
【請求項６】
前記第１位置決め部材は、台車の進入方向と直交する方向に配置された構造部材で構成され、第２位置決め部材は、台車の進入方向に沿って設けられた構造部材の側面に取付けられた多数の位置決めローラで構成されることを特徴とする請求項５に記載のチューブ着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置の縦型ＬＰ−ＣＶＤ、拡散炉及びアニール炉等に使用されているアウタチューブ及びインナチューブを着脱するためのチューブ着脱用台車、及びチューブ着脱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置の概略構成について説明する。半導体製造装置は、図９に示されるように、移載室１の上方に加熱室２が設けられた構成であり、該加熱室２の内周面にヒータ３が配設されている。そして、前記加熱室２の内部には、円筒状でその上端部が閉塞されたアウタチューブ４と、同じく上端部の一部が開口されたインナチューブ５とが二重となって配設されている。アウタチューブ４とインナチューブ５の各軸心Ｃは、ほぼ合致している。アウタチューブ４は、上側マニホールド６に取付けられていて、この上側マニホールド６が図示しない手段によって保持されることにより前記アウタチューブ４が加熱室２内に保持される。また、この上側マニホールド６は、連結バルブ７を介して排気管８と接続されている。この排気管８は、真空ポンプ（図示せず）に接続されている。上側マニホールド６の下側のフランジ部６ａには、下側マニホールド９のフランジ部９ａが接続されていて、前記インナチューブ５はこの下側マニホールド９に取付けられて保持されている。
【０００３】
移載室１には、多数枚のウェハを収納したウェハキャリアを保管するキャリアステージ（図示せず）、多数枚のウェハを多段状にして保持するためのウェハボート１１等が配設されている。また、移載室１には、前記ウェハボート１１を昇降させるためのエレベータ装置Ｅが設けられている。このエレベータ装置Ｅを構成するエレベータアーム１２は、移載室１の側方部分に立設されたガイド支柱１３にガイドされて昇降される。前記ウェハボート１１は、このエレベータアーム１２に取付けられたマニホールドキャップ１４に載置されて昇降され、加熱室２内に配設されたインナチューブ５内に挿入される。下側マニホールド９とマニホールドキャップ１４とがＯリング（図示せず）を介して接続され、アウタチューブ４内が密閉される。続いて、真空ポンプ（図示せず）が作動されて加熱室２内の空気が排気され、減圧状態となる。その際の空気の流れを、矢印Ｋで示す。この状態でヒータ３が加熱され、前記ウェハボート１１に保持された多数枚のウェハに減圧状態で化学処理が施される。
【０００４】
ウェハの化学処理時において、上記したアウタチューブ４の内周面とインナチューブ５の内外の周面は成膜される。この状態で、加熱室２内の温度を下げると、前記成膜部分と各チューブ４，５を構成する石英管との熱膨張率の差により、該石英管が破損されることがある。このため、各チューブ４，５を定期的（約３週間毎）に取り外して、成膜部分を除去するための洗浄が行われる。従来、各チューブ４，５の着脱作業はすべて人手によってなされている。しかし、アウタチューブ４、インナチューブ５、及びこれらを保持する上下の各マニホールド６，９は重量物である。しかも、これらの着脱作業は、半導体製造装置内の狭隘な場所で行われていたため、作業者は無理な姿勢をとらざるをえず、重労働であると共に、的確な作業を行うことが困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した不具合に鑑み、半導体製造装置におけるアウタチューブ及びインナチューブの着脱作業が該装置の外部でできるようにして、作業者が無理な姿勢をとることなく、各チューブの着脱作業が簡単にできるようにすることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するための本発明のチューブ着脱用台車は、内周面にヒータが取付けられた加熱室の内部に、アウタチューブとインナチューブがそれらの軸心を合致させた状態で二重となって配設され、前記加熱室の下方に設けられた移載室からエレベータ装置によって昇降されるウェハボートを前記インナチューブ内に挿入して、該ウェハボートに保持された多数枚のウェハに化学処理を行う構成の半導体製造装置から前記アウタ及びインナの各チューブを外部に引き出すための台車であって、チューブの下端部に取付けられたマニホールドのフランジ部の外径よりも僅かに小さい間隔をおいて水平に配置され、前記エレベータ装置を構成するエレベータアームの昇降により、該アームとの間で相互にチューブの移載を行うための二股状のチューブ支持部材と、前記半導体製造装置に設けられた第１及び第２の各位置決め部材に当接させて、前記チューブに対する台車の進入方向、及びこれと直交する方向に沿った各位置を定めるための第１及び第２の各被位置決め部材とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
同じく、本発明のチューブ着脱装置は、上記したチューブ着脱用台車と、該台車に備え付けの第１及び第２の各被位置決め部材をそれぞれ当接させて、該チューブに対する前記台車の進入方向、及びこれと直交する方向に沿った各位置をそれぞれ定めるために半導体製造装置に設けられた第１及び第２の各位置決め部材とから成ることを特徴としている。
【０００８】
加熱室においてアウタチューブと分離されたインナチューブが、エレベータ装置を構成するエレベータアームによって下降され、インナチューブの下端部の両側に進入配置された台車の二股状のチューブ支持部材に支持される。前記台車の二股状のチューブ支持部材は、予め該台車に設けられた第１及び第２の各被位置決め部材が、半導体製造装置に設けられた第１及び第２の各位置決め部材に当接されて進入配置されることによって、インナチューブに対する台車の進入方向、及びこれと直交する方向が定められている。エレベータ装置によって更に下降されたインナチューブが、エレベータアームから二股状のチューブ支持部材に移載される。半導体製造装置から台車が引き出され、装置の外部にてインナチューブが取り外される。同様な操作により、アウタチューブが二股状のチューブ支持部材に支持されて外部に引き出され、装置の外部にて取り外される。そして、上記した工程とほとんど逆の工程で、アウタ及びインナの各チューブが装置に取付けられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係る台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８に、下側マニホールド９を介してインナチューブ５を支持させた状態の斜視図、図２ないし図８は、アウタチューブ４及びインナチューブ５を半導体製造装置の外部に引き出す際の作用説明図である。図１、図３ないし図５に示されるように、本発明に係るチューブ着脱用台車Ａ（以降、単に「台車Ａ」と記載する）は、移動用ボール１５が装着された台車本体１６の後端部に背面板部１７が起立して設けられている。そして、前記背面板部１７から前方に向かって二股状のチューブ支持部材１８が、片持ち状態で固着されていると共に、半導体製造装置に対する自身の進入方向、及びこれと直交する方向に沿った各位置を定めるための第１及び第２の各被位置決め部材（後述）を備えている。本実施例の台車Ａの場合、前記台車本体１６の先端部は二股に分かれている。そして、背面板部１７の上端部には、斜め後方に向かって傾斜された形態でハンドル１９が設けられている。作業者は、このハンドル１９を操作することによって、台車Ａを自在に前進・後退させることができる。
【００１０】
図３ないし図５に示されるように、半導体製造装置は支持脚２０によって床面Ｇから一定の高さだけ持ち上げられていて、該装置のフレーム２１を構成する横枠材２１ａの下端面と床面Ｇとの間に空間部が設けられている。そして、床面Ｇから前記台車本体１６の上面までの高さは、前記横枠材２１ａの下端面までの高さよりも少し低い。そのため、台車Ａを前進させて、その台車本体１６の先端部を前記空間部に進入させることができる。この台車本体１６の上面には、円柱形状のストッパ２２が４本立設されている。これらのストッパ２２は、図５に示されるように、台車本体１６の長手方向と直交する方向に沿ったほぼ同一の直線上に立設されている。台車Ａを半導体製造装置内に進入させる際に、これらのストッパ２２が前記横枠材２１ａ（第１位置決め部材）に当接して、該台車Ａが停止される。即ち、これらのストッパ２２は、台車Ａの進入方向Ｐ（半導体製造装置の長手方向）に対して該台車Ａの位置を定めるための第１被位置決め部材としての機能を有している。この状態で、一対のチューブ支持部材１８がアウタ及びインナの各チューブ４，５のほぼ直下に配置される。このようにして、台車Ａが、半導体製造装置の長手方向におけるアウタ及びインナの各チューブ４，５の軸心Ｃに対して位置決めされる。
【００１１】
前記二股状のチューブ支持部材１８は、床面Ｇ（図３参照）から所定の高さの位置に設けられていると共に、台車Ａの幅方向に対して所定の間隔をおいて設けられていて、その間隔は、下側マニホールド９の外径よりも広く、フランジ部９ａの外径よりも狭い。そのため、下側マニホールド９は、そのフランジ部９ａが二股状のチューブ支持部材１８に支持される。また、二股状のチューブ支持部材１８の上面には、略三角形状のずれ止め部２３がそれぞれ取付けられている。二股状のチューブ支持部材１８に下側マニホールド９が支持された際に、下側マニホールド９のフランジ部９ａの外周縁に、その半径方向に沿って突設された３個の座部９ｂのうちの２個が、前記ずれ止め部２３に嵌まり込む。こうすることにより、該下側マニホールド９が移載される途中で円周方向にずれることが防止される。
【００１２】
図３ないし図５に示されるように、半導体製造装置のフレーム２１の入口側（台車Ａが進入される側）の側方部には、台車Ａが進入される方向Ｐ（半導体製造装置の長手方向）に沿ってＬ字状のブラケット２４が固着されている。このブラケット２４の下端面２４ａには、複数個（本実施例では３個）のガイドローラ２５（第２位置決め部材）が、前記ブラケット２４の長手方向に沿って取付けられている。各ガイドローラ２５は、水平面内で回転可能である。そして、これらのガイドローラ２５は、台車Ａの台車本体１６とほぼ同一の高さになるように取付けられている。台車Ａが半導体製造装置内に進入される際、その台車本体１６の一方の側面部１６ａと複数のガイドローラ２５とが接触し、それらを回転させながら進入される。即ち、台車本体１６の一方の側面部１６ａは、台車Ａの進入方向Ｐと直交する方向Ｑ（半導体製造装置の幅方向）に対して該台車Ａの位置を定めるための第２被位置決め部材としての機能を有している。このようにして、台車Ａは半導体製造装置の幅方向におけるアウタ及びインナの各チューブ４，５の軸心Ｃに対して位置決めされる。
【００１３】
本発明に係る台車Ａの作用について説明する。予め、ウェハボート１１がエレベータアーム１２から取り外されている。図２に示されるように、上側マニホールド６のフランジ部６ａと下側マニホールド９のフランジ部９ａとを連結している固定ボルト２６が取り外され、両者６，９が分離される。エレベータ装置Ｅが作動され、エレベータアーム１２が下降される。すると、インナチューブ５は下側マニホールド９と一体となって下降される。そして、図３及び図４に示されるように、下側マニホールド９のフランジ部９ａが、台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８よりも僅かに高い位置で停止される。
【００１４】
図３ないし図５に示されるように、台車Ａが、半導体製造装置内に進入される。その際、台車Ａの台車本体１６の一方側の側面部１６ａが複数のガイドローラ２５に接触し、それらを回転させながら進入される。そして、前記台車本体１６に立設された各ストッパ２２が、半導体製造装置のフレーム２１を構成する横枠材２１ａに当接して停止し、図示しないブレーキ手段によって静止される。この状態で、台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８が、エレベータアーム１２のマニホールドキャップ１４で下側マニホールド９を介して支持されたインナチューブ５の下端部の両側に配置される。即ち、インナチューブ５に対する台車Ａの進入方向Ｐ（半導体製造装置の長手方向）、及びこれと直交する方向Ｑ（半導体製造装置の幅方向）に沿った各位置が定められる。エレベータアーム１２は、台車Ａにおける台車本体１６と二股状のチューブ支持部材１８との間の空間部に位置されているため、台車Ａの各部材とエレベータアーム１２とが干渉することはない。そして、二股状のチューブ支持部材１８が、下側マニホールド９のフランジ部９ａよりも僅かに下方に配置される。この状態で、二股状のチューブ支持部材１８に取付けられた各ずれ止め部２３は、下側マニホールド９の座部９ｂと対応して配置されている。
【００１５】
更に、エレベータアーム１２が僅かに下降される。図５に示されるように、下側マニホールド９のフランジ部９ａの下端部が、二股状のチューブ支持部材１８に支持されると共に、その座部９ｂが対応するずれ止め部２３に嵌め込まれる。同時に、下側マニホールド９とマニホールドキャップ１４とが分離される。この結果、インナチューブ５は下側マニホールド９を介して、エレベータアーム１２から二股状のチューブ支持部材１８に移載される。
【００１６】
図６に示されるように、作業者によって半導体製造装置から台車Ａが引き出される。二股状のチューブ支持部材１８に支持された下側マニホールド９は、その座部９ｂがずれ止め部２３に嵌まり込むことによってずれ止めが奏されているため、引き出される途中に下側マニホールド９が円周方向にずれることはない。このようにして、下側マニホールド９と一体化された状態でインナチューブ５が引き出される。作業者は、ハンドル１９を操作して台車Ａを引き出すだけで済むため、軽作業である。そして、装置外の開放された場所にてインナチューブ５と下側マニホールド９とが分離される。この作業は、作業者が無理な姿勢をとることなく行うことができるため、小さな力で的確に作業を行うことができると共に、該作業の効率を高めることができる。
【００１７】
インナチューブ５が取り外された後、二股状のチューブ支持部材１８に下側マニホールド９が支持されたまま、再び台車Ａが半導体製造装置内に進入される。その際、上記した場合とまったく同様に、ストッパ２２及び台車本体１６の側面部１６ａによって、該台車Ａにおけるアウタチューブ４に対する台車Ａの進入方向Ｐ、及びこれと直交する方向Ｑに沿った各位置が定められる。エレベータアーム１２を僅かに上昇させ、下側マニホールド９を二股状のチューブ支持部材１８から浮き上がらせて、台車Ａを引き出す。
【００１８】
そして、そのままの状態でエレベータアーム１２が更に上昇される。図７に示されるように、図示しない手段により、下側マニホールド９のフランジ部９ａと上側マニホールド６の下側のフランジ部６ａとが連結される。続いて、図８に示されるように、排気管８を連結している連結バルブ７が分離される。エレベータアーム１２を下降させることによって、アウタチューブ４が上下の各マニホールド６，９と一体化されて下降される。下側マニホールド９が、台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８にずれ止めが図られた状態で支持された後、下側マニホールド９とマニホールドキャップ１４とが分離され、エレベータアーム１２から二股状のチューブ支持部材１８に移載される。そして、台車Ａが引き出されることによってアウタチューブ４が装置の外部に引き出されるのは、前述したインナチューブ５の場合とまったく同様である。
【００１９】
このようにして、台車Ａによって装置外に引き出されたアウタチューブ４とインナチューブ５が、開放された場所で取り外された後、洗浄されて成膜が除去される。
【００２０】
次に、アウタ及びインナの各チューブ４，５を再び半導体製造装置の加熱室２内に装着する場合について説明する。各チューブ４，５の装着は、上記した取り外しの場合と逆の順序で行われる。即ち、アウタチューブ４が先に装着される。予め、エレベータアーム１２は、台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８よりも下方に配置されている。そして、アウタチューブ４は、台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８に、上側マニホールド６及びマニホールドキャップ１４を介して支持されている。この状態で、台車Ａが半導体製造装置内に進入される。台車Ａは、半導体製造装置に設けられた第１及び第２の各位置決め部材（横枠材２１a,ガイドローラ２５）と、台車Ａに設けられた第１及び第２の各被位置決め部材（台車本体１６の側面部１６a,ストッパ２２）とによって、位置決めされた状態で進入される。前記エレベータアーム１２は、二股状のチューブ支持部材１８と台車本体１６との間の空間部に配置されているため、干渉することはない。そのため、前記エレベータアーム１２をそのまま上昇させるだけで、アウタチューブ４が上昇される。このようにして、アウタチューブ４が、台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８からエレベータアーム１２に移載される。エレベータアーム１２を僅かに上昇させた後、台車Ａが引き出される。更にエレベータアーム１２が上昇され、アウタチューブ４が加熱室２内の所定位置に装着される。そして、上記した工程とまったく同一の工程で、インナチューブ５が半導体製造装置の加熱室２内に装着される。
【００２１】
本実施例の半導体製造装置では、台車Ａが、エレベータアーム１２の長手方向と直交する方向に進入する形態である。しかし、前記台車Ａがエレベータアーム１２の長手方向に沿った方向に進入する形態であっても構わない。また、本実施例の台車は、パレットを搬送させるためのパレット台車に一対のチューブ支持部材が設けられた形態であっても構わない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係るチューブ着脱用台車は、半導体製造装置からアウタチューブ及びインナチューブを外部に引き出すための台車であって、前記アウタ及びインナの各チューブを支持するための二股状のチューブ支持部材と、前記チューブに対する台車の進入方向、及びこれと直交する方向に沿った各位置を定めるための第１及び第２の各被位置決め部材とを備えている。そのため、次の諸効果が奏される。（１）アウタ及びインナの各チューブを台車のチューブ支持部材に支持させた後、作業者が台車を操作するのみでそれらを半導体製造装置の外部に引き出すことができる。こうすることによって、作業者は周囲が開放された場所で、しかも普通の姿勢で各チューブの着脱作業を行うことができるため、作業者の負担が軽減される。また、従来のように人手によって持ち運ぶことが不要となると共に、人手によって持ち運ぶことができないような大型のチューブを移載することができる。（２）半導体製造装置に第１及び第２の各位置決め部材が設けられていると共に、台車に前記各位置決め部材に対応する第１及び第２の各被位置決め部材が設けられている。そのため、作業者は、台車をそのまま半導体製造装置内に進入させるだけで、チューブに対する台車の進入方向、及びこれと直交する方向に沿った各位置が定められる。（３）台車のチューブ支持部材にずれ止め部が設けられている場合、支持部材に支持された各チューブのずれ止めが奏される。そのため、作業者がチューブを移載させる際に、前記各チューブがずれて傾いたり、落下したりすることがなく、的確に着脱作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る台車Ａの二股状のチューブ支持部材１８に、下側マニホールド９を介してインナチューブ５を支持させた状態の斜視図である。
【図２】インナチューブ５を下側マニホールド９と一体化させた状態で下降させる状態の作用説明図である。
【図３】半導体製造装置内に台車Ａを進入させ、一対のチューブ支持部材１８にインナチューブ５を支持させる状態の作用説明図である。
【図４】図３のＸ矢視図である。
【図５】一部を破断した図４の拡大平面図である。
【図６】下側マニホールド９を介して二股状のチューブ支持部材１８に支持させたインナチューブ５を、装置外に引き出す状態の作用説明図である。
【図７】下側マニホールド９を上昇させて、上側マニホールド６に連結させる状態の作用説明図である。
【図８】アウタチューブ４を、上下の各マニホールド６，９と一体化させた状態で下降させる状態の作用説明図である。
【図９】半導体製造装置の概略断面図である。
【符号の説明】
Ａ：台車
Ｃ：軸心
Ｅ：エレベータ装置
Ｐ：台車の進入方向
Ｑ：台車の進入方向と直交する方向
１：移載室
２：加熱室
３：ヒータ
４：アウタチューブ
５：インナチューブ
９：下側マニホールド
９ａ：フランジ部
１１：ウェハボート
１２：エレベータアーム
１６：台車本体
１６ａ：側面部（第２被位置決め部材）
１７：背面板部
１８：チューブ支持部材
２１ａ：横枠材（第１位置決め部材）
２２：ストッパ（第１被位置決め部材）
２３：ずれ止め部
２５：ガイドローラ（第２位置決め部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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９】
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