JP2006153483A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線の容易化を維持すると共に、高速制御を必要とする駆動部のリアルタイムなフィードバック制御を実現する半導体製造装置を提供する。
【解決手段】 第１の制御部と、前記第１の制御部にシリアルバスを介してネットワーク接続され、前記第１の制御部によって制御される第２の制御部と、一以上の前記第２の制御によって制御される第１の駆動部と、前記第２の制御部と直列に接続された一以上の第３の制御部と、前記第３の制御部によって制御される一以上の第２の駆動部とを有する半導体製造装置であって、前記第１の駆動部のフィードバック用信号を前記第２の制御部に接続すると共に前記第３の制御部にも直列に接続し、前記第１の制御部は前記第３の制御部に前記駆動部が所定位置で行うべき一連の動作を制御するための制御信号を供給し、前記第３の制御部は前記制御信号に基づいて、前記一連の動作に関する前記駆動部のフィードバック制御を前記第１の制御部を介さずに行うことを特徴とする半導体製造装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般には、半導体製造装置に係り、特に、サーボバスを使用した半導体製造装置の制御に関する。ここで、「サーボバス」とは、制御部とサーボアンプとを接続するバスである。本発明は、例えば、ハンドラの制御方法に好適である。

近年の半導体製造装置は小型化や省スペース化のみならず、製造の効率化及び高速化が求められている。例えば、半導体製造装置の一例としてのハンドラは、半導体製造プロセスにおける組立工程（後工程）後に行われる検査工程で使用され、組立完了したワークを自動的にテストシステムに供給し、テスト結果に基づいて自動的に分類し、トレーに収納する装置である。ハンドラは、多くのモータを駆動及び制御しているため、小型化、省スペース化及び配線の容易化の観点から、近年ではサーボバスを採用するようになってきている（例えば、特許文献１参照。）。サーボバスは、データ通信をシリアル化することによって配線数の減少を図る配線システムである。サーボバスのネットワークには、サーボアンプを始め、Ｉ／Ｏ、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換、カウンタなどの子局も複数接続することが可能である。

従来のハンドラの制御系は、典型的に、コントローラと、複数のアンプ及び複数の駆動部から構成されるネットワークとを有する。駆動部は、モータの他、エアーバルブ、カメラ、カメラ用照明などを含む。サーボバスは、ネットワークにおける複数のアンプ間（及びアンプと駆動部）の接続（シリアル接続）に適用され、アンプ間のシリアル通信を可能にするものである。

制御においては、コントローラからの命令に応答して、アンプが駆動部に指令を出し、この結果、駆動部が動作する。駆動部の動作情報は、アンプを経てコントローラに送信され、それに応答して、コントローラは、所定の命令を駆動部に指令する。
特開平７−２４８８１２号公報

しかしながら、従来のハンドラの制御系は、装置の小型化と省スペース化は達成することができるが、処理の高速化は十分に達成することができないという問題を有していた。例えば、第１のモータが第１の位置まで移動した時に、第２のモータを所定の位置まで駆動したり、エアーバルブを開口したりしようとする場合、コントローラは、第１のモータを第１の位置まで移動するための命令を第１のモータが接続するアンプに送信し、第１のモータが第１の位置に達成したことを示す動作情報をかかるアンプを介して受信すると、かかるフィードバックに応答して、第２のモータやエアーバルブを駆動する命令を送信する。このため、第１のモータが第１の位置に到達してから所定の時間が経過しないと第２のモータやエアーバルブは駆動しないことになる。

かかる所定の時間は、コントローラとアンプの通信時間と、コントローラが必要な計算を行うための応答時間を含む。パラレル通信ではかかる通信時間によるタイムラグは問題にならなかったが、サーボバスシステムでは、ネットワーク上の複数のアンプを順番にスキャンして所定のアンプにシリアルに信号を送信するため、通信時、スキャン遅れが発生する。また、近年の半導体製造装置の高速化の要求に伴って、フィードバック制御に対するリアルタイム性が益々要求され、特に、一部の駆動部（例えば、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータ、θ軸モータなど）には高速制御が必要とされている。しかし、上述したように、コントローラとアンプの通信時、スキャン遅れやバラツキが発生するため、リアルタイムなフィードバック制御を実現することができなかった。

更に、コントローラは、位置制御ばかりでなく、画像処理演算や全体のシーケンス制御を行う必要があるが、リアルタイムなフィードバック制御を行おうとすれば他の処理を行うことができないという問題があった。

これらの問題を解決するために、従来のように、コントローラとアンプをパラレル接続にして配線数を増加してリアルタイム処理を図ることも考えられるが、これでは装置の小型化、省スペース化及び配線の容易化が実現できなくなってしまうため、好ましくない。

そこで、本発明は、配線の容易化を維持すると共に、高速制御を必要とする駆動部のリアルタイムなフィードバック制御を実現する半導体製造装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての半導体製造装置は、第１の制御部と、前記第１の制御部にシリアルバスを介してネットワーク接続され、前記第１の制御部によって制御される第２の制御部と、一以上の前記第２の制御によって制御される第１の駆動部と、前記第２の制御部と直列に接続された一以上の第３の制御部と、前記第３の制御部によって制御される一以上の第２の駆動部とを有する半導体製造装置であって、前記第１の駆動部のフィードバック用信号を前記第２の制御部に接続すると共に前記第３の制御部にも直列に接続し、前記第１の制御部は前記第３の制御部に前記駆動部が所定位置で行うべき一連の動作を制御するための制御信号を供給し、前記第３の制御部は前記制御信号に基づいて、前記一連の動作に関する前記駆動部のフィードバック制御を前記第１の制御部を介さずに行うことを特徴とする。第３の制御部をネットワークに組み込んで、インテリジェント化することにより、第１の制御部と分散制御を行い、高速なフィードバック制御を可能とする。前記一以上の第２の制御部と前記一以上の第３の制御部とは、前記ネットワーク内において、互いにシリアル接続されることを特徴とする。これにより、ネットワーク内の配線数を少なくすることができる。

本発明の他の目的及び更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、配線の容易化を維持すると共に、高速制御を必要とする駆動部のリアルタイムなフィードバック制御を実現する半導体製造装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の半導体製造装置の一例としてのハンドラ１００を説明する。ハンドラ１００は、組立工程（後工程）後に行われる検査工程で使用され、組立完了した被測定用ワークを自動的にテストシステムに供給し、テスト結果に基づいて自動的に分類収納する機能を有する。また、ハンドラ１００は、切断加工により個片化されたワークを単にトレーに収納する場合もある。

ハンドラ１００は、図１に示すように、第１の制御部であるコントローラ１１０と、ネットワークＮＷ、即ち、ネットワークＮＷを構成する第２の制御部であるサーボアンプ１２０、第１の駆動部１４０、第３の制御部である下位コントローラ１６０及び第２の駆動部１７０とを有する。ここで、図１は、本発明であるハンドラ１００の制御系を示す概略ブロック図である。なお、後述する第１の駆動部１４０は、駆動部１４０Ａ及び１４０Ｂとを総括するものとする。

コントローラ１１０は、装置の各部を制御すると共に、各種の処理を行う。コントローラ１１０は、親局１１２と、画像処理システム１１４と、Ｉ／Ｏ回路１２４とを有する。なお、コントローラ１１０は、制御用のコンピュータを指し、パーソナルコンピュータ、ＦＡパソコン、マイコン、プログラマブルコントローラ、シーケンサ等の制御装置が含まれる。コントローラ１１０は、親局１１２、画像処理システム１１４、Ｉ／Ｏ回路１２４等のオプションモジュールを追加可能なシステムが利用可能である。

親局１１２は、ネットワークＮＷ（即ち、サーボアンプ１２０や下位コントローラ１６０）に通信可能に接続されるインターフェースであり、接続にはシリアルバスが使用されている（シリアル接続）。画像処理システム１１４は、第２の駆動部１７０のカメラ１４６が撮像した画像を処理する。なお、図４を参照して後述される実施例においては、コントローラ１１０は、ワークを収納する収納トレーを駆動する収納トレー駆動部も制御する。

本実施形態において、コントローラ１１０は、ネットワークＮＷを介して一以上のサーボアンプ１２０と、一以上の第１の駆動部１４０と、下位コントローラ１６０と、第２の駆動部１７０とに接続する。

ネットワークＮＷは、コントローラ１１０からの制御信号やサーボアンプ１２０や下位コントローラ１６０への情報の伝送路であり、後述するように、それぞれの接続をシリアル接続にすることで、配線の容易化（即ち、配線数が少ない）を実現している。

サーボアンプ１２０は、コントローラ１１０によって制御されると共に、本実施形態においては、コントローラ１１０からの制御信号に従って、第１の駆動部１４０を制御する。即ち、サーボアンプ１２０は、コントローラ１１０から制御信号を受信して第１の駆動部１４０を制御し、かかる制御に関する第１の駆動部１４０からの情報をコントローラ１１０にフィードバックする。換言すれば、サーボアンプ１２０は、フィードバック制御を行う。

なお、サーボアンプ１２０は、ネットワークＮＷ内に一以上構成され、互いにシリアル接続されている。また、一のサーボアンプ１２０に対して一の第１の駆動部１４０が接続されており、１対１の制御を行う。従って、サーボアンプ１２０は、コントローラ１１０からの制御信号の中から、接続している第１の駆動部１４０に対応する情報を取得し、かかる第１の駆動部１４０を制御する。

サーボアンプ１２０は、子局１２１と、マイクロコンピュータ１２２と、駆動回路１２３と、Ｉ／Ｏ（入出力）回路１２４とを有する。

子局１２１は、コントローラ１１０の親局１１２に通信可能に接続されるインターフェースで、上述したように、接続にはシリアルバスが使用されている。サーボアンプ１２０は、互いに通信可能に接続されるインターフェースを有する。勿論、コントローラ１１０に最初に接続されるサーボアンプ１２０も他のサーボアンプ１２０と通信可能なインターフェースを有することは言うまでもない。

マイクロコンピュータ１２２は、各部を制御すると共に、各種の処理を行い、ＣＰＵ、ＭＰＵなどその名称を問わない処理部を含む。駆動回路１２３は、モータ１４２を駆動する動力信号を生成し、モータ１４２に供給する。モータの現在値をエンコーダから駆動回路１２３に戻すことにより、フィードバック制御が行われる。サーボアンプ１２０のＩ／Ｏ回路１２４は、原点やオーバーラン信号等用としてのインターフェースであり、必要に応じて原点又はオーバーラン信号用センサ１８０が配線される。また、コントローラ１１０側にも同様に原点やオーバーラン信号等Ｉ／Ｏ回路１２４が設けられる場合もある。

なお、本実施形態では、比較的に高速制御（フィードバック制御に対するリアルタイム性）を必要としない駆動部を第１の駆動部１４０Ａとし、高速制御を必要とする駆動部を第１の駆動部１４０Ｂと第２の駆動部１７０とする。具体的には、ピックアップ機構１５０に使用されるＸ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータなどのモータ１４２を駆動部１４０Ｂとし、エアーバルブ１４４やカメラ１４６及びカメラ用照明１４７を第２の駆動部１７０とする。但し、高速制御を必要としないモータは、第１の駆動部１４０Ｂではなく、第１の駆動部１４０Ａに含まれるが、駆動部１４０Ａも駆動部１４０Ｂも同じネットワーク接続されているのでサーボバス上での通信速度は同様となる。

ここで、図２を参照して、第１の駆動部１４０Ｂと第２の駆動部１７０の機能をより詳細に説明する。ここで、図２は、第１の駆動部１４０Ｂと第２の駆動部１７０の配置例を説明するための概略ブロック図である。図２において、ハンドラ１００は、半導体装置としてのワークＷを搭載する粘着性を有するウェハシートＷＳからワークＷをピックアップし、所定の位置（例えば、テスト位置や収納位置）まで搬送する。ハンドラ１００は、図２に示すように、ピックアップ機構１５０を更に有する。

モータ１４２は、ピックアップ機構１５０に接続され、ピックアップ機構１５０を移動動作させる。本実施形態では、図１における第１の駆動部１４０Ｂに示すように、３つのモータ（即ち、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータ）１４２が設けられ、これらのモータ１４２は、ピックアップ機構１５０を３次元的に移動させる。モータ１４２は、サーボアンプ１２０の駆動回路１２３に接続される。

エアーバルブ１４４は、図示しない吸引ポンプとピックアップ機構１５０の間に開閉自在に接続されると共に、下位コントローラ１６０のＩ／Ｏ回路１２４に接続される。エアーバルブ１４４が開閉する結果、ピックアップ機構１５０の本体（シリンダブロック）１５２内を真空引きしたり、真空を解除したりする。エアーバルブ１４４が開口すれば、ピックアップ機構１５０がワークＷを吸着し、エアーバルブ１４４が閉口すれば、ピックアップ機構１５０内の真空は解除されて大気圧に解放されるため、ピックアップ機構１５０はワークＷと分離する。

カメラ１４６は、ウェハシートＷＳの上方に設置され、ワークＷをピックアップする際にピックアップ機構１５０とワークＷとの位置合わせを行うためやワークＷをトレーの位置に収納する際に、かかるトレーの位置とワークとの位置合わせを行うために、これらを撮影する。カメラ１４６は、ＣＣＤカメラなどからなり、その個数や配置は限定されない。下位コントローラ１６０のＩ／Ｏ回路１２４から、必要な画像に応じて予め設定され、下位コントローラ１６０内部で処理された、位置や時間に同期した各種モード（モーメンタリ／オルタネート、１ショット／指定ショット／連続ショット、位置／時間）の画像取り込み信号を出力する事により、カメラ１４６で最適な画像が撮影される。

カメラ１４６が取得した画像は、コントローラ１１０の画像処理システム１１４により処理される。画像処理システム１１４によって処理された情報に基づいて、ピックアップ機構１５０やウェハシートＷＳの位置をモータ１４２や図示しないＸ−Ｙ−Ｚ移動装置により制御し、特定のワークＷをピックアップしたり、図示しないトレーの特定の位置にワークＷを収納したりする。図４を参照して後述する実施例においては、コントローラ１１０は、カメラ１４６の情報に基づいて、トレーの位置を２次元的に制御する。

カメラ用照明１４７は、必要な画像に応じて予め設定され、下位コントローラ１６０内部で処理された、位置や時間に同期した各種モード（モーメンタリ／オルタネート、１ショット／指定ショット／連続ショット、位置／時間）の信号をＩ／Ｏ回路１２４から出力する事により、カメラ１４６用の最適な照明が可能となる。

図２においては、ピックアップ機構１５０は、ワークＷの上方に位置し、ワークＷをウェハシートＷＳからピックアップしてテスト位置や収納位置に搬送する。また、ピックアップ機構１５０は、テストが終了したワークＷを収納トレーの所定の位置まで搬送することができるが、収納トレーなどの図示は省略されている。

ピックアップ機構１５０は、その本体（又はアーム）１５２の底部に吸着部１５４を有し、吸着部１５４には、ワークＷの上面を真空吸着するための吸着孔が形成されている。また、本体１５２の上面には吸引孔が設けられ、図示しない吸引ポンプに接続されたエアーバルブ１４４に直接に又は管などを介して接続されている。上述したように、エアーバルブ１４４が開口すれば、吸着部１５４がワークＷの上面を吸着し、エアーバルブ１４４が閉口すれば、吸着部１５４はワークＷと分離する。

ピックアップ機構１５０は、第１の駆動部１４０Ｂのモータ１４２に接続され、３つのモータ１４２により３次元的に移動することができる。なお、本発明は、図１に示すモータ１４２の数を限定するものではない。

図１に戻って、下位コントローラ１６０は、サーボアンプ１２０と第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック信号とを接続し、予めコントローラ１１０から下位コントローラ１６０に第１の駆動部１４０Ｂが所定位置で行うべき一連の動作を制御するための制御信号を与えておくことにより、第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック制御を、コントローラ１１０を介さずに第１の駆動部１４０Ｂ及び第２の駆動部１７０を制御する。第１の駆動部１４０Ｂをシリアル接続された一以上のサーボアンプ１２０を介してコントローラ１１０が制御すると、同じサーボバス上では同じスキャンタイムとなり、第１の駆動部１４０Ｂに要求されるような高速制御（フィードバック制御のリアルタイム性）を実現することができない。しかし、下位コントローラ１６０には、第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック信号を接続し、予めコントローラ１１０から下位コントローラ１６０に第１の駆動部１４０Ｂが所定位置で行うべき一連の動作を制御するための制御信号を与えておくことにより、第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック制御を、コントローラ１１０を介さずに第１の駆動部１４０Ｂを制御することを可能とし、第１の駆動部１４０Ｂに要求される高速制御を実現することができる。

第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック信号をサーボアンプ１２０及び下位コントローラ１６０にも直列に接続することにより、第１の駆動部１４０Ｂの制御情報をサーボアンプ１２０と下位コントローラ１６０がほぼ同時に共有可能となっている。この信号が下位コントローラ１６０に接続されていないと、下位コントローラ１６０が第１の駆動部１４０Ｂの制御情報を得たい場合には、上位のコントローラ１１０経由となり、スキャン時間遅れが発生して高速制御には望ましくない。

図３は、下位コントローラ１６０の内部構成の一例を示す概略ブロック図である。下位コントローラ１６０は、子局１２１と、Ｉ／Ｏ回路１２４と、メモリ１６２と、検出部１６３と、処理部（マイクロコンピュータ）１６４と、タイミング発生回路１６５とを有する。なお、メモリ１６２、検出部１６３、処理部１６４及びタイミング発生回路１６５の全体又は一部をマイクロコンピュータで構成することも可能である。

子局１２１は、ネットワークＮＷに通信可能に接続されるインターフェースであり、本実施形態では、サーボアンプ１２０及び／又はコントローラ１１０との通信を可能とする。

メモリ１６２は、第１の駆動部１４０Ｂに関する制御情報（例えば、「第１のモータ１４２が第１の位置に移動したら、第２のモータ１４２を第２の位置に移動させる」など）を予め格納する。メモリ１６２は、外部と通信可能に構成され、第１の駆動部１４０Ｂに関する制御情報を変更可能（プログラム可能）に構成される。例えば、メモリ１６２は、子局１２１を介してコントローラ１１０やサーボアンプ１２０と通信可能に構成され、検出部１６３を介して第１の駆動部１４０Ｂに関する制御情報を受信することも可能である。

検出部１６３は、第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック信号を接続し、かかる第１の駆動部１４０Ｂの動作情報をサーボアンプ１２０とほぼ同時に検出すると共に、後述する処理部１６４に第１の駆動部１４０Ｂの動作情報を伝達する。検出部１６３が、動作情報を検出可能な第１の駆動部１４０Ｂの数は、本実施形態では、図３に示すように４つであるが、かかる数は例示的である。

処理部（マイクロコンピュータ）１６４は、メモリ１６２及び検出部１６３と接続し、メモリ１６２に格納された第１の駆動部１４０Ｂに関する制御情報及び検出部１６３が検出した第１の駆動部１４０Ｂの動作情報に基づいて、次に駆動される第１の駆動部１４０Ｂが接続しているサーボアンプ１２０に、かかる第１の駆動部１４０Ｂの動作命令（例えば、「第２のモータ１４２を第２の位置に移動する」）を生成させる。処理部１６４とサーボアンプ１２０との通信は、上述したように、子局１２１を介して行われる。

下位コントローラ１６０が制御する第２の駆動部１７０がエアーバルブ１４４やカメラ１４６及びカメラ用照明１４７である場合には、Ｉ／Ｏ回路１２４やタイミング発生回路１６５を利用すればよい。メモリ１６２に制御情報を設定（位置やモード等）しておく事により、検出部１６３を通じて指定位置・時間でイベントを発生させて、タイミング発生回路１６５で指定モードの信号を、Ｉ／Ｏ回路１２４から出力可能となる。また、下位コントローラ１６０は、サーボアンプ１２０のＩ／Ｏ回路１２４と直接タイミングを取り合うことも可能となる。

以下、ハンドラ１００の制御系の動作を説明する。まず、第１の駆動部１４０を駆動する際に、コントローラ１１０は、親局１１２を介して、複数の第１の駆動部１４０の同時に動作すべき制御の情報、例えば、「第１のモータ１４２は第１の位置に移動する」という制御信号をネットワークＮＷに送出する。なお、コントローラ１１０は、ネットワークＮＷに対して、複数の第１の駆動部１４０がそれぞれ所定の位置で行うべき一連の動作を制御するための情報、例えば、「第１のモータ１４２は第１の位置に移動する。第１のモータ１４２が第１の位置に移動したら、第２のモータ１４２は第２の位置に移動する。」などを含む全情報を供給しないことに注意されたい。なお、かかる説明は、後述を参照すれば理解されるであろう。

従来の構成であれば、コントローラ１１０は、第１のモータ１４２を第１の位置まで移動するための動作命令を、第１のモータ１４２に接続されたサーボアンプ１２０に送信し、次に、サーボアンプ１２０が駆動回路１２３を介して第１のモータ１４２を第１の位置まで駆動する。続いて、サーボアンプ１２０は、第１のモータ１４２が第１の位置に到達したことを示す動作情報を第１のモータ１４２から受信し、かかる情報をコントローラ１１０に送信する。次に、コントローラ１１０は、第２のモータ１４２を第２の位置まで移動するための動作命令を第２のモータ１４２に接続されたサーボアンプ１２０に送信する。これに応答して、サーボアンプ１２０は駆動回路１２３を介して第２のモータ１４２を第２の位置まで駆動する。続いて、サーボアンプ１２０は、第２のモータ１４２が第２の位置に到達したことを示す動作情報を第２のモータ１４２から受信し、かかる情報をコントローラ１１０に送信する。次に、コントローラ１１０は、エアーバルブ１４４を開口するための動作命令をエアーバルブ１４４が接続されたコントローラ１１０のＩ／Ｏ回路１２４を制御してエアーバルブ１４４を開口する。

このように、従来の構成では、サーボアンプ１２０は、コントローラ１１０に第１及び第２のモータ１４２の情報をフィードバックする必要があり、コントローラ１１０と第１及び第２のモータ１４２との間に複数のサーボアンプ１２０が介在していたため通信のスキャンに時間がかかっていた。また、コントローラ１１０は、サーボアンプ１２０から情報をフィードバックされるとリアルタイム性を維持するために直ちに第２のモータ１４２及びエアーバルブ１４４の制御情報を計算しなければならず、負荷がかかっていた。また、コントローラ１１０が第２のモータ１４２及びエアーバルブ１４４の制御情報をサーボアンプ１２０に送信する際の通信時間も、複数のサーボアンプ１２０をスキャンするため、長時間かかっていた。

これに対して、本実施形態では、コントローラ１１０からの制御信号を、ネットワークＮＷを介して、シリアル接続された複数のサーボアンプ１２０及び下位コントローラ１６０に送信する。コントローラ１１０からの制御信号がネットワークＮＷに流れると、下位コントローラ１６０を介して、対応するサーボアンプ１２０は、かかる制御信号を取得して対応する動作命令を接続された第１の駆動部１４０に供給する。例えば、対応するサーボアンプ１２０は、第１のモータ１４２が第１の位置に移動するための駆動信号を生成して第１のモータ１４２に供給する。

第１の駆動部１４０Ｂは、下位コントローラ１６０を介してのサーボアンプ１２０からの動作命令に従って、例えば、第１のモータ１４２は第１の位置に移動する。また、下位コントローラ１６０は、第１の駆動部１４０Ｂの動作情報を検出し、例えば、第１のモータ１４２が第１の位置に移動したことを示す動作情報を検出する。下位コントローラ１６０には、第１の駆動部１４０Ｂに関する制御情報（例えば、「第１のモータ１４２が第１の位置に移動したら、第２のモータ１４２を第２の位置に移動させる」など）が設定されており、かかる制御情報に従って、第１の駆動部１４０Ｂを制御する。詳細には、下位コントローラ１６０は、第１の駆動部１４０Ｂの動作情報（例えば、「第１のモータ１４２が第１の位置に移動した」）を検出し、予め設定された制御情報に基づいて、次に駆動する第１の駆動部１４０Ｂが接続されているサーボアンプ１２０に、かかる第１の駆動部１４０Ｂの動作命令（第２のモータ１４２を第２の位置に移動する）を生成させ、第１の駆動部１４０Ｂに供給する。換言すれば、下位コントローラ１６０は、コントローラ１１０を介さずに、第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック制御を行う。従って、予め指令を与えておくことにより一連の動作が開始されると、コントローラ１１０と下位コントローラ１６０が独立した制御となって、駆動部１４０Ｂと駆動部１７０が動作する。これにより、第１の駆動部１４０Ｂと第２の駆動部１７０との高速制御（フィードバック制御のリアルタイム性）を実現することが可能となる。

また、下位コントローラ１６０のＩ／Ｏ回路１２４からは、上位のコントローラ１１０からの指令により、位置や時間に同期した各種モード（モーメンタリ／オルタネート、１ショット／指定ショット／連続ショット、位置／時間）の信号がプログラマブルに出力可能となっており、エアーバルブやカメラ、照明への出力に有効となる。

一方、コントローラ１１０は、下位コントローラ１６０が第１の駆動部１４０Ｂと第２の駆動部１７０をフィードバック制御している間に他の処理を並列して実行する。他の処理は、例えば、第１の駆動部１４０Ａのフィードバック制御、画像処理、収納トレーの駆動などを含む。このように、コントローラ１１０は、第１の駆動部１４０Ｂのフィードバック制御を下位コントローラ１６０に任せて他の処理を行うことができるので、ハンドラ１００は、様々な処理を効率的に行うことができる。

以下、図４を参照して、ハンドラ１００の処理について説明する。ここで、図４は、ハンドラ１００の駆動部１４０の動作例を示す概略図である。

図４に示すように、本実施形態では、ピックアップ機構１５０の本体（アーム）１５２がポイント１でワークを吸着し、ポイント７でトレーに収納する作業を行う。作業ポイントは、ポイント１からポイント７を含み、各ポイントでの作業内容は以下のようになる。

即ち、ポイント１では、エアーバルブ１４４を開口してワークを吸着し、その後、第３の（又はＺ軸）モータ１４２に対応するピックアップ機構１５０の本体１５２（以下、アームＺ軸という。）の上昇を行う。ポイント２では、第２の（又はＹ軸）モータ１４２に対応するピックアップ機構１５０の本体１５２（以下、アームＹ軸という。）の起動を行う。ポイント３では、アームＹ軸がポイント３を通過した時、アームＺ軸が移動完了しているかをチェックし、移動完了していない場合は関係軸をエラー停止する。ポイント４では、設定通過位置に同期して、カメラ１４６とカメラ用照明１４７に対してフラッシュ発光と、ワークの画像取り込みを命令する。ポイント５では、アームＺ軸の下降命令を行う。ポイント６では、エアーバルブ１４４を閉口するように命令する。ポイント７では、アームＹ軸とアームＺ軸の最終位置決めを行ってから元の位置に戻す。

まず、下位コントローラ１６０にポイント１から７までの動作を設定する。次に、コントローラ１１０は、下位コントローラ１６０を介してサーボモータ１２０に対して搬送スタートを指令する。これにより、ポイント１では、下位コントローラ１６０がＩ／Ｏ回路１２４を介してエアーバルブ１４４を開口し、次いで、下位コントローラ１６０を介して第３のモータ１４２を駆動する。ポイント２では、下位コントローラ１６０が第３のモータ１４２の駆動が完了したことを検出し、第２のモータ１４２を駆動する。ポイント３では、アームＹ軸がポイント３に来たことを第２のモータ１４２からの情報によって判断し、アームＺ軸の移動が完了しているかどうか下位コントローラ１６０が判断する。ポイント４では、下位コントローラ１６０はタイミング発生回路１６５から信号出力してフラッシュ発光と画像取り込みを実行する。ポイント５では、下位コントローラ１６０は、第３のモータ１４２を駆動する。ポイント６では、下位コントローラ１６０のＩ／Ｏ回路１２４を介してエアーバルブ１４４を閉口する。ポイント７では、下位コントローラ１６０が、第２のモータ１４２を画像処理により補正された位置に移動させ、第３のモータを設定された高さに移動させた後、夫々のモータを初期位置に戻す。

このように、第２及び第３のモータ１４２の駆動を下位コントローラ１６０が制御することにより、コントローラ１１０にフィードバックする通信時間を除去することができ、高速制御を必要とする駆動部（第１の駆動部１４０Ｂ及び第２の駆動部１７０）のリアルタイムなフィードバック制御を実現することができる。

コントローラ１１０は、ポイント４において、カメラ１４６が撮影した画像を受信して画像処理システム１１４が画像処理を行う。次に、コントローラ１１０は、画像処理によりワークのずれ量Ｘ及びＹを（場合によっては、回転角θも）計算する。コントローラ１１０は、下位コントローラ１６０が第２及び第３のモータ１４２を駆動している間に画像処理を行うことができるので、ハンドラ１００の処理は効率的になっている。

また、コントローラ１１０は、ずれ量に基づいて、収納トレーＸＹの移動を命令する。コントローラ１１０は、下位コントローラ１６０がアームＺ軸を下降駆動している間に収納トレーを駆動することができるので、ハンドラ１００の処理は効率的になっている。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本実施形態では、半導体製造装置の一例としてハンドラを使用して説明したが、本発明は他の半導体製造装置にも適用可能である。

本発明の半導体製造装置（ハンドラ）の制御系を示す概略ブロック図である。 図１に示すハンドラの駆動部の例を示す概略ブロック図である。 図１に示すハンドラのカウンタの内部構成の一例を示す概略ブロック図である。 図１に示すハンドラの駆動部の動作例を示す概略図である。

符号の説明

１００ ハンドラ（半導体製造装置）
１１０ コントローラ
１１２ 親局
１１４ 画像処理システム
１２０ サーボアンプ
１２１ 子局
１２２ マイクロコンピュータ
１２３ 駆動回路
１２４ Ｉ／Ｏ（入出力）回路
１４０ 第１の駆動部
１４０Ａ 第１の駆動部（低速部）
１４０Ｂ 第１の駆動部（高速部）
１４２ モータ
１４４ エアーバルブ
１４６ カメラ
１４７ カメラ用照明
１５０ ピックアップ機構
１５２ 本体（又はアーム）
１５４ 吸着部
１６０ 下位コントローラ
１６２ メモリ
１６３ 検出部
１６４ 処理部（マイクロコンピュータ）
１６５ タイミング発生回路
１７０ 第２の駆動部
１８０ センサ
ＮＷ ネットワーク

Claims (1)

1. 第１の制御部と、前記第１の制御部にシリアルバスを介してネットワーク接続され、前記第１の制御部によって制御される第２の制御部と、一以上の前記第２の制御によって制御される第１の駆動部と、前記第２の制御部と直列に接続された一以上の第３の制御部と、前記第３の制御部によって制御される一以上の第２の駆動部とを有する半導体製造装置であって、
   前記第１の駆動部のフィードバック用信号を前記第２の制御部に接続すると共に前記第３の制御部にも直列に接続し、前記第１の制御部は前記第３の制御部に前記駆動部が所定位置で行うべき一連の動作を制御するための制御信号を供給し、
   前記第３の制御部は前記制御信号に基づいて、前記一連の動作に関する前記駆動部のフィードバック制御を前記第１の制御部を介さずに行うことを特徴とする半導体製造装置。