JP2005294863A - 光データ伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インターロック機構を備え、無人搬送車によって複数の製造装置に光データ伝送を行いながら移載物の搬送する搬送システムにおいて、インターロックによって搬送システムが停止したとき、その原因を迅速に解明できる光データ伝送装置を提供する。
【解決手段】無人搬送車と製造装置に取付けられる光データ伝送装置１１の少なく共一方に、通信ログを記録保持する不揮発性メモリ１４と、通信ログを不揮発性メモリ１４に書込み、外部から問い合わせがあったとき、その記録内容を外部に出力する通信ログ記録手段１３を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、インターロック機構を備えた搬送システムにおいて、移載物の受け渡しに必要なデータを双方向通信により伝送するために、無人搬送車と製造装置の双方に取り付けられる光データ伝送装置に関し、特に、通信ログを記録保持する不揮発性メモリを設け、トラブル発生時に、この通信ログを読出して、原因の究明を迅速に行えるようにした光データ伝送装置に関する。

半導体デバイスや液晶表示器の製造ラインでは、建家内に配置した複数の製造装置に対して、半導体ウエーハや液晶表示器の基板を、無人搬送車により工程に従って移載している。

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、半導体デバイスの製造ラインにおいて、無人搬送車１と半導体製造装置２の間で、ＡＭＨＳ（Automated material handling systems）によって、半導体ウエ−ハ３を収納した移載物であるキャリア４を受け渡す状態を示したものである。図６（ａ）は無人搬送車が車輪によって自走するＡＧＶ（Automated Guided Vchicle）である場合で、ＡＭＨＳのアーム５とハンド６によって、キャリア４を半導体製造装置２に積み降している。図６（ｂ）は無人搬送車１が床面に設けたガイドレール７を走行するＲＧＶ（Rail Guided Vchicle）である場合で、ＡＭＨＳによって同様の積み降ろしが行なわれている。図６（ｃ）は無人搬送車が天井面に設けたガイドレール８を走行するＯＨＴ（Overhead Hoist Transport）である場合で、この場合はＡＭＨＳの持つホイスト９とハンド１０でキャリア４の積み降ろしを行なっている。

上述したキャリア４の受け渡しは、製造ライン全体を制御するコントロールシステムの指令に基づき、無人搬送車１と半導体製造装置２の夫々に搭載されたホストコンピュータによって行われる。この受け渡し時に、無人搬送車１と半導体製造装置２を連携動作させる必要があるので、無人搬送車１と半導体製造装置２の双方に設けた光データ伝送装置１１によって、必要なデータの送受信を行っている。

この光による無人搬送車１と半導体製造装置２の双方向通信は、無人搬送車１が半導体製造装置２と対向する位置に到着したときに行われる。この通信内容は、無人搬送車１から半導体製造装置２にキャリア４を積み降ろす場合には、無人搬送車１から半導体製造装置２に向けて、移載ポートの指定信号（ＣＳ＿０，ＣＳ＿１），ポート使用信号（ＶＡＬＩＤ），移載要求信号（ＴＲ＿ＲＥＱ），作業中信号（ＢＵＳＹ），及び完了信号（ＣＯＭＰＴ）を送信し、半導体製造装置２から無人搬送車１に向けて、受入れ要求信号（Ｌ＿ＲＥＱ）と受入れ許容信号（ＲＥＡＤＹ）を送信するもので、これらの信号は受け渡しを行なっている期間中継続して送受信される。

液晶表示器の製造ラインの場合も、半導体ウエーハ３の代わりにサイズの大きいガラス基板を用いるが、類似した処理工程を経て製造されるため、図６と同様の移載を行っている。

これらの製造ラインの移載物は、非常に高価で割れやすいものであるため、衝撃を与えないように慎重に取り扱う必要がある。このため、これらの搬送システムは、何等かのトラブルが発生した場合には、移載動作を即時に停止させるインターロック機構を備えている。

上述した搬送システムでは、何等かの原因によって障害が発生した場合に、インターロック機能が働いて安全のために動作が停止する。この発生頻度は少ないが、いつどこで発生するか不明である。この場合は、その原因を究明して、同様のトラブルが再発しないように処置する必要がある。

このインターロックは、無人搬送車と製造装置が、相互にデータ伝送を行いながら、夫々、複数のステップを踏んで進める移載物の受け渡し過程で発生する場合が多い。ホストコンピュータは、自車又は自装置で障害が発生した場合は、直ちに自車又は自装置のインターロックを働かせ、他車又は他装置で障害が発生したときは、送信に対する応答が一定時間受信できなかったことによりこれを検出してインターロックを働かせる。

このように、インターロックが働いたとき、それが移載物の受け渡しのどのステップで発生したかを、その直前の送信データ又は受信データの内容によって特定出来れば原因の究明は、比較的容易である。

しかし、従来の光データ伝送装置は、通信の経過について記録する機能はなく、搬送システムが停止した場合には、全てを調査する必要があるので復旧に長時間を要し、製造ラインの製造能率を著しく低減させる原因となっていた。

そこで、本発明は通信ログを一定期間記録して、トラブル発生時に、これを読出すことにより、その原因を速やかに究明できるようにする光データ伝送装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、トラブル発生時に動作を停止するインターロック機構を有し、無人搬送車によって、製造ラインに配置された複数の製造装置に移載物を搬送する搬送システムに備えられ、移載物の受け渡しに必要なデータを双方向通信により伝送するために、無人搬送車と製造装置の双方に取付けられる光データ伝送装置において、
通信ログを記録保持する不揮発性メモリと、通信ログを不揮発性メモリに書込み、外部から問い合わせがあったとき、その記録内容を外部に出力する通信ログ記録手段を備えたことを特徴とする。

上記不揮発性メモリに記憶される通信ログは、１回の受け渡し時に、無人搬送車と製造装置の間で双方向に行われるデータ通信の経過を記録したもので、インターロックによって、搬送システムが動作を停止するまでのステップが記録されている。したがって、トラブル発生時に、これを読出せば、無人搬送車と製造装置の、インターロックまでの受け渡しの動作手順を知ることができる。このため、トラブルの原因を迅速に解明することができる。

なお、上記通信ログの記録機能は、無人搬送車と製造装置に取付けられる光データ伝送装置の少なく共一方にあればよい。

本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１に記載した光データ伝送装置の構成において、不揮発性メモリの記憶容量を、一回の受け渡しのための一連の通信ログを記録できる大きさにすると共に、通信ログ記録手段を、移載物の受け渡しのための通信開始時に不揮発性メモリの記録内容をクリアし、その後に、一連の通信ログの記録を開始するものとしたことを特徴とする。

これは、トラブルの直前１回分の受け渡しの通信ログが、トラブルの原因究明のために必要且つ十分であるため、この通信ログのみを記憶保存することにより、不揮発性メモリの記憶容量を少なくし、原因究明を容易に行なえるようにしたものである。

本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載した光データ伝送装置の通信ログ記録手段が、投受光器を通して、外部からの通信ログの問い合わせを受信し、それに応答して不揮発性メモリに記録された通信ログを出力する光通信手段を備えていることを特徴とする。

これは、携帯型の光送受信器等を用いて、通信ログを読出すことにより、無人搬送車の停止している現場で、即時にインターロックの原因を究明できるようにするものである。

本発明は、無人搬送車と製造設備の間で移載物の受け渡し時に行う光データ伝送の通信ログを、不揮発性メモリに記録し、必要に応じて、その記憶内容を読出せるようにしたから、トラブル発生時の原因究明を迅速に行なえ、インターロック機構を備えた搬送ラインの復旧を速やかに行って、製造効率を向上することができる。

本発明を半導体デバイスの製造ラインに適用した場合の実施態様について説明する。図１において、１１は、本発明の通信ログ記録機能を備えた光データ伝送装置を示すもので、投受光部１２、制御部１３、不揮発性メモリ１４、入出力インターフェース１５を備えている。

投受光部１２は、ＬＥＤ等の発光素子１２ａと、フォトダイオード等の受光素子１２ｂと、送受信回路１２ｃから構成される。送受信回路１２ｃは、送信データを所定の搬送波で変調した変調信号で、発光素子１２ａを発光させると共に、受光素子１２ｂの受光出力を増幅した後に検波・復調して受信データを取り出すものである。

制御部１３はＣＰＵ等によって構成され、送受信の制御を行うと共に、通信ログの記録を行う通信ログ記録手段を持つ。不揮発性メモリ１４は、例えば移載物であるキャリアの受け渡し時に、送受信される一連の通信ログを記憶できる記憶容量を持つＥＥＰＲＯＭが使用され、通信ログを記録保持する。

１５は入出力インターフェースで、接続線１６により、データ伝送を指令するホストコンピュータとの接続を行う。

上記光データ伝送装置１１は、図２に示すように、無人搬送車１及び半導体製造装置２に取付けられ、ホストコンピュータ１７，１７と接続される。ホストコンピュータ１７，１７は、製造ライン全体を制御するコントロールシステムから指令を受けて、キャリアの受け渡し制御や走行制御を行なうもので、光データ伝送装置１１によって、キャリアの受け渡し先と双方向のデータ伝送を行う。

図２において、１８は光送受信器で、光データ伝送装置１１から通信ログを読出すために使用される。これは、例えば、その投受光部を光データ伝送装置１１の投受光部に向けた状態で、通信ログ読出しスイッチを押す事により、通信ログの内容を、ディスプレイに表示させることができるものである。

本発明の特徴とする制御部１３に備えられた通信ログ記録手段の記録する通信ログは、無人搬送車１と半導体製造装置２の間のキャリアの受け渡し過程を表わす入出力信号とその時間経過を記録したもので、無人搬送車１から半導体製造装置２にキャリア４を積み降ろす場合は、例えば図３に示すようにタイミングチャートで表される。

図３において、上段のＬ＿ＲＥＱとＲＥＡＤＹは、半導体製造装置２の内部状態を表わす入出力信号であり、無人搬送車１に向けて送信される。下段のＣＳ＿０，ＣＳ＿１，ＶＡＬＩＤ，ＴＲ＿ＲＥＱ，ＢＵＳＹ，ＣＯＭＰＴは、無人搬送車１の内部状態を表わす入出力信号であり、半導体製造装置２に向けて送信される。各信号は１ビットデータであるので、これを８ビットの１伝送フレームの各ビットに割り当てて送信を行う。なお、この１伝送フレームは、光データ伝送装置１１の内部ではパラレル処理されるが、光通信時にはシリアル伝送されるものである。

この入出力信号は、無人搬送車１と半導体製造装置２が相手側の状態を知るために、キャリアの受け渡し期間中に相互に継続して伝送される。無人搬送車１と半導体製造装置２は、送信先の入出力信号の変化と、自車又は自装置の作業の進行状況に対応させて、自車又は自装置の入出力信号を変化させ、キャリアの受け渡し過程を進行させる。

図３を詳細に説明すると次のようになる。無人搬送車１が半導体製造装置２に対向する位置に到着すると、まず、積み降ろしを行う移載ポートの指定信号（ＣＳ＿０）を立ち上げ、さらにポート使用信号（ＶＡＬＩＤ）を立ち上げて、半導体製造装置２に知らせる。これを受けた半導体製造装置２は、受入れ要求信号（Ｌ＿ＲＥＱ）を送信すると共に、キャリア４を受け取るため、図示しない受入口のシャッタを開ける等の準備を開始する。

無人搬送車１は、上記受入れ要求信号（Ｌ＿ＲＥＱ）を受信すると、移載要求信号（ＴＲ＿ＲＥＱ）を立ち上げて、半導体製造装置２に送信する。

半導体製造装置２は移載要求信号（ＴＲ＿ＲＥＱ）を受信した後に、キャリア４の受入れ準備が完了していると、受入れ許容信号（ＲＥＡＤＹ）を立ち上げ、無人搬送車１に送信する。これを受けた無人搬送車１は、作業中信号（ＢＵＳＹ）を立ち上げて移載作業を開始する。半導体装置２は、移載されたキャリア４を検出すると、受入れ要求信号（Ｌ＿ＲＥＱ）を立ち下げて、無人搬送車１に知らせる。無人搬送車１がキャリア４の移載を終了すると、移載要求信号（ＴＲ＿ＲＥＱ）と作業中信号（ＢＵＳＹ）を立ち下げ、完了信号（ＣＯＭＰＴ）を立ち上げる。

完了信号（ＣＯＭＰＴ）を受け取った半導体製造装置２は、自装置において、キャリア４を受入れポートから内部に収納し終わると、受入れ許容信号（ＲＥＡＤＹ）を立ち下げる。これを受けた無人搬送車１は、ポートの指定信号（ＣＳ＿０），ポート使用信号（ＶＡＬＩＤ），及び完了信号（ＣＯＭＰＴ）を立ち下げて、キャリアの受け渡しが完了する。

次に、本発明の特徴である制御部１３に備えられた通信ログ記録手段による記録手順と、通信ログの問い合わせに対する通信ログ出力手段の出力手順を図４について説明する。

図１に示す制御部１３は、前述したように投受光器１２を通して、相手先と入出力信号の送受信を行なうと共に、図２に示す送受信器１８からの通信ログの問い合わせがあるか否かを監視している。

受信データを受信したときは、それが光送受信器１８からの通信ログの問い合わせか否かを判断する。

問い合わせでないときは、これをホストコンピュータ１７に出力し、自車又は自装置の入出力信号を送信する。１回の送受信が終了すると、前回の送受信データ（８ビット＋８ビット）から変化しているか判断し、１ビットでも変化しているときは、これが図３に示したタイミングチャートの変化時点となるので、通信ログ記録手段による記録を行う。

この記録は、１回の半導体受け渡しのための送受信の最初のステップと判定した時から開始される。最初のステップであるか否かの判定は、例えば、移載ポートの指定信号（ＣＳ＿０，ＣＳ＿１）の立ち上がりであるか否かによって行う。最初のステップと判定したときは、通信ログ記録手段の持つタイマーをスタートさせると同時に、不揮発性メモリの内容を、通信ログの書込みアドレスを示すポインタを初期化する等によってクリアする。

送受信データの変化時点の記録は、その時点の送受信データ（８ビット＋８ビット）と共に、タイマーの計測時間（最初のステップであるときは、カウント０のスタート直後の計測時間）を、不揮発性メモリ１４に、追加して書き込むことによって行う。この記憶方式によって、図３に示したタイミングチャートを後から完全に再現することができる。

上記フローチャートの条件分岐において、通信ログの問い合わせと判断された場合は、通信ログ出力手段による出力を行う。これは不揮発性メモリ１４に記録保持された上記通信ログの内容を、送受信器１２によって、図２に示す光送受信器１８に出力するもので、これを受信した光送受信器１８は、図３に示す入出力信号のタイミングチャートを再現してディスプレイ表示する。これによって、トラブルの原因を迅速に解明することができる。

以上の説明は、本発明を半導体デバイスの製造ラインに適用した場合のものであるが、本発明は液晶表示器の製造ラインのように、インターロック機構を備えた無人搬送車を用いた搬送システムに適用できるものである。

例えば、液晶表示器の製造ラインの場合は、上記半導体デバイスの製造ラインと同様の処理工程を持つので、無人搬送車と製造装置の間で行われる移送物の受け渡しの手順及び通信の内容は略同様である。

図５に液晶表示器の製造ラインにおいて通信ログとして記録された入出力信号のタイミングチャートを示す。液晶表示器は基板サイズが大きいので、搬送物の受け渡しポートが１つの製造装置を用いる。したがって、図３との比較から分かるように移載ポートの指定信号（ＣＳ＿０，ＣＳ＿１）が使用されない。このため、最初のステップであるか否かの判定は、ポート使用信号（ＶＡＬＩＤ）の立ち上がりの検出によって行う。

なお、本発明の通信ログ記録機能は、光通信を行う無人搬送車１と製造装置の一方にあれば、その目的を達成できるので、本発明の機能を備えた光データ伝送装置をその一方のみに設け、他方には通信ログの記録機能を持たない光データ伝送装置を用いてもよい。

本発明の光データ伝送装置の構成例を示す図である。 本発明の光データ伝送装置を無人搬送車と半導体製造装置に取り付けた取付例を示す図である。 移載物受け渡し時における無人搬送車と半導体製造装置の入出力信号のタイミングチャートである。 本発明において、制御部の持つ通信ログ記録手段が行う通信ログの記録と問い合わせに対する外部出力の手順を示すフローチャートである。 移載物受け渡し時における無人搬送車と液晶製造装置の入出力信号のタイミングチャートである。 無人搬送車と半導体製造装置間で行われる移載物の受け渡し動作を無人搬送車の種類毎に示した図である。

符号の説明

１ 無人搬送車
２ 製造装置（半導体製造装置）
３ 半導体ウエ−ハ
４ 移載物（キャリア）
１１ 光データ伝送装置
１２ 投受光部
１２ａ 発光素子
１２ｂ 受光素子
１２ｃ 送受信回路
１３ 制御部（通信ログ記録手段）

Claims (3)

1. トラブル発生時に動作を停止するインターロック機構を有し、無人搬送車によって、製造ラインに配置された複数の製造装置に移載物を搬送する搬送システムに備えられ、移載物の受け渡しに必要なデータを双方向通信により伝送するために、無人搬送車と製造装置の双方に取付けられる光データ伝送装置において、
   通信ログを記録保持する不揮発性メモリと、通信ログを不揮発性メモリに書込み、外部から問い合わせがあったとき、その記録内容を外部に出力する通信ログ記録手段を備えたことを特徴とする光データ伝送装置。
2. 不揮発性メモリの記憶容量を、一回の移載物の受け渡しのための一連の通信ログを記録できる大きさにすると共に、通信ログ記録手段を、移載物の受け渡しのための通信の開始時に、不揮発性メモリの記録内容をクリアし、その後に、一連の通信ログの記録を開始するものとしたことを特徴とする請求項１に記載した光データ伝送装置。
3. 通信ログ記録手段が、投受光器を通して、外部からの通信ログの問い合わせを受信し、それに応答して不揮発性メモリに記録された通信ログを出力する光通信手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載した光データ伝送装置。

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