JP6686062B2 - 半導体製造機器のためのアクセス割当てシステム及び作動方法 - Google Patents

半導体製造機器のためのアクセス割当てシステム及び作動方法 Download PDF

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Description

最新の半導体製造所は、材料の移動及び製造工程の制御のための様々な自動化システムを使用している。本明細書に使用する場合に半導体製造所という表現と半導体工場という表現は同義であり、それぞれを製造所及び工場と略記する。工場内の様々な自動化システムは、工場を通じた材料、データの移動及び制御を自動化するために協働するように接続されたハードウエアとソフトウエアを含む。工場内の主な自動化システムは、ＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（製造実行システム））と、ＡＭＨＳ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（自動材料取り扱いシステム））と、ＭＣＳ（Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ（材料制御システム））と、ツール接続性のためのステーション制御と、製造所ツールとＡＭＨＳの間のインタフェースのためのＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ−Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅｓ（機器フロントエンドモジュール））及びロードポートと、無線周波数識別器（ＲＦＩＤ）及びバーコードのような材料追跡システムと、工場内に用いても用いなくてもよく、故障検出、レシピ管理、スケジュール管理及びディスパッチ、統計処理制御（ＳＰＣ）のような機能、及びその他を取り扱うために互いに束にされてもされなくてもよい関連ソフトウエア製品とを含むことができる。ＡＭＨＳは、ＯＨＴ（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｈｏｉｓｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（オーバーヘッドホイスト搬送））システム、ツール近くのコンテナバッファシステム、及びＡＧＶ（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｇｕｉｄｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅｓ（無人搬送車））のようなサブシステムを含むことができる。更に、工場は、取りわけ、ＰＧＶ（ｐｅｒｓｏｎ ｇｕｉｄｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅｓ（有人搬送車））のような手動操作材料取り扱い及び移動システムを含むことができる。
半導体製造中に、半導体ウェーハには、各々が特化された加工ツールによって実施される複数の処理段階が施される。半導体ウェーハを１つのツールから別のものに運ぶ上で、加工物コンテナが使用される。各加工物コンテナは、いくつかの特定の直径のウェーハを搬送することができる。加工物コンテナは、ウェーハを例えば加工物コンテナの外側の空気中の微粒子による汚染のない状態に保つように保護された内部環境を維持するように設計される。加工物コンテナは、レチクル、液晶パネル、ハードディスクドライブのための硬質磁気媒体、太陽電池のような他のタイプの基板を運ぶためのものとしても公知である。
サイクルタイムの領域における工場内物流及び生産性、スループット、ＷＢＰ（Ｗｏｒｋ−ｉｎ−Ｐｒｏｇｒｅｓｓ（処理中の作業））レベル、材料取り扱いなどを改善することは、現在起こっている要求である。工場内物流の改善は、より大きいウェーハの製造に関して特に関心の高いものであると考えられる。例えば、３００ｍｍ及びそれ以上のウェーハの製造は、工場を通じたより高度に自動化された搬送を必要とし、従って、改善された工場内物流から利益を受ける。更に、狭い線幅を有するより小さい技術ノードのデバイスの製造は、より多くの処理段階を必要とする場合があり、これは、更に、工場を通じたより高度な搬送を必要とし、工場内のサイクルタイム制御の複雑さを高める。従って、工場内物流の改善は、より小さい技術ノードのデバイスの製造にも利益を与えることができる。
図１は、工場の一部分の例示的フロアプラン１０１を示している。フロアプランは、多くの異なる製造加工ツール及び／又は測定ツール１０３Ａ〜１０３Ｌを含む。製造ツールは、取りわけ、材料のエッチング及び／又は堆積のためのウェーハプラズマ加工ツール、ウェーハ洗浄ツール、ウェーハ濯ぎ洗浄ツール、ウェーハ平面化ツールを含むがこれらに限定されない実質的に任意のタイプの半導体ウェーハ製造ツールを含むことができる。フロアプランは、取りわけ、リフター／エレベーター、ＯＨＴ（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｈｏｉｓｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（オーバーヘッドホイスト搬送））システム、ＯＨＶ（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｈｏｉｓｔ ｖｅｈｉｃｌｅｓ（オーバーヘッドホイスト搬送車））、ＲＧＶ（ｒａｉｌ−ｇｕｉｄｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅｓ（有軌道搬送車））、フロアコンベヤ、ＳＴＣ（ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｔｏｒａｇｅ／ｓｔｏｃｋｅｒｓ（材料保存庫／保管庫））を含むがこれらに限定されない材料取り扱い機器を含むことができる。図１のフロアプランは、とりわけ、ＯＨＴシステム、ＲＧＶシステム、及び／又はフロアプランコンベヤのような材料取り扱いシステムの例示的進行経路１０５を示している。更に、図１のフロアプランは、半導体ウェーハ又は他のタイプの加工物を搬送する加工物コンテナを移動するために様々な進行経路１０５に沿って進行する取りわけＯＨＶ、ＲＧＶのようないくつかの材料搬送車両１０７を示している。
与えられた工場において可能な実質的に無限数のフロアプラン変形が存在することを理解すべきである。例えば、異なる工場は、加工ツール及び／又は測定ツールの異なる組合せを含む可能性がある。更に、異なる工場は、異なる材料取り扱いシステム及びそれに関連付けられた経路を含む可能性がある。しかし、殆どの工場に共通するものは、場所の間で加工物を可能な限り効率的な方式で正確かつ確実に移動する必要性である。取りわけ、ＯＨＴ、ＲＧＶ、ＡＧＶ、ＰＧＶ、及びフロアコンベヤシステムは、工場内の場所の間で加工物コンテナを移動する実質的な機能を与える。これに加えて、ツール近くのコンテナバッファシステムによって与えられる近接ツール加工物コンテナバッファリング機能は、工場内での改善された加工物コンテナの移動及び準備の管理を可能にする。
米国特許出願第６，５０２，８６９号明細書 米国特許第４，９９５，４３０号明細書 米国特許出願第１２／７８０，７６１号明細書 米国特許出願第１２／７８０，８４６号明細書
従来、様々なＡＭＨＳサブシステムが、所定の時刻に工場内の与えられたステーションにアクセスするのに互いに衝突又は干渉しないことを確実にするために、ロードポートのような工場内のある一定のステーションへの様々なＡＭＨＳサブシステムによるアクセスは、余儀なく制限されている。しかし、様々なＡＭＨＳサブシステムに対するそのようなアクセス制限の実施は、工場内での干渉条件を回避するのには有効であるが、工場内での加工物コンテナの取り扱いの効率低下、及びそれに応じた工場からの加工物スループットの低減がもたらされる可能性がある。ＡＭＨＳアクセス管理を改善するというこの状況の中で本発明は生じたものである。
一実施形態において、半導体製造設備内の受動構成要素のためのアクセス割当てモジュールを開示する。アクセス割当てモジュールは、複数の能動構成要素と通信するための複数の能動構成要素通信ポートを含む。アクセス割当てモジュールはまた、受動構成要素と通信するための受動構成要素通信ポートを含む。アクセス割当てモジュールは、更に、所定の時刻に複数の能動構成要素通信ポートのうちで認可を受けたものが受動構成要素通信ポートと通信状態で接続されるように、かつこの所定の時刻に複数の能動構成要素通信ポートのうちで認可を受けていないものが受動構成要素通信ポートとの通信を阻止されるように、複数の能動構成要素通信ポートの各々と受動構成要素通信ポートの間のアクセス通信プロトコル信号の送信を制御するように定められたスイッチング論理部を含む。
別の実施形態において、システムは、半導体製造ツールのためのロードポートと、第１の能動構成要素と、第２の能動構成要素と、アクセス割当てモジュールとを含むように開示される。第１及び第２の能動構成要素の各々は、加工物コンテナをロードポートに送出するように定められる。アクセス割当てモジュールは、ロードポート、第１の能動構成要素、及び第２の能動構成要素の各々と通信するように定められる。アクセス割当てモジュールは、所定の時刻に第１及び第２の能動構成要素のうちで認可を受けたものがロードポートにアクセスすることを許可され、かつこの所定の時刻に第１及び第２の能動構成要素のうちで認可を受けていないものがロードポートにアクセスすることを阻止されるように、第１及び第２の能動構成要素の各々とロードポートの間のアクセス通信プロトコル信号の送信を制御するように定められる。
別の実施形態において、半導体製造ツールのロードポートへのアクセスを制御する方法を開示する。本方法は、第１の能動構成要素からの第１のアクセスプロトコル信号をロードポートに送信する段階を含む。本方法はまた、第２の能動構成要素からの第２のアクセスプロトコル信号をロードポートに送信する段階を含む。本方法はまた、第１及び第２のアクセスプロトコル信号をそれらがロードポートに到着する前に傍受する段階を含む。本方法はまた、第１及び第２の能動構成要素のうちのどちらが現在ロードポートにアクセスすることを認可されているかを決定する段階を含む。本方法はまた、第１の能動構成要素がロードポートにアクセスすることを認可されている時に、傍受した第１のアクセスプロトコル信号を通過させてロードポートに送信し、かつ傍受した第２のアクセスプロトコルをロードポートへの送信から阻止する段階を含む。本方法はまた、第２の能動構成要素がロードポートにアクセスすることを認可されている時に、傍受した第２のアクセスプロトコル信号を通過させてロードポートに送信し、かつ傍受した第１のアクセスプロトコルをロードポートへの送信から阻止する段階を含む。
工場の一部分の例示的フロアプラン１０１を示す図である。 本発明の一実施形態によりツール２０１に４つのロードポート（ＬＰＬＰ）２０３が設けられた工場の一部分を示す図である。 コンテナ３０３が通過する窓３０２を有する各ロードポート２０３のアーティキュレーション概略図である、 一例としてＦＯＵＰとして定められたコンテナ３０３と接続するように構成されたロードポート２０３を示す図である。 本発明の一実施形態により複数の能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎによる受動構成要素４０３へのアクセスを制御するように定められたアクセス割当てモジュール４００を示す図である。 本発明の一実施形態により複数の受動構成要素４０３Ａ〜４０３ｎがそれぞれの通信リンク４０５Ａ〜４０５ｎを通して接続したアクセス割当てモジュール４００を示す図である。 本発明の一実施形態によるアクセス割当てモジュール４００の例示的アーキテクチャ図である。 本発明の一実施形態による図６の例示的アクセス割当てモジュール４００内のＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１の全体ブロック図である。 本発明の一実施形態による図６の例示的アクセス割当てモジュール４００内の各スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄの全体ブロック図である。 本発明の一実施形態によりアクセス割当てモジュール４００が、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の構成要素がロードポート２０３への頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７アクセスに対して安全な位置にあることを確実にする方法の流れ図である。 頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がロードポート２０３（ＬＰ２）に／からコンテナを能動的に移送しており、同時にシャトルリフト２１５がロードポート２０３（ＬＰ２）の隣に位置決めされたロードポート２０３（ＬＰ３）に／からコンテナを能動的に移送している事例を示す図である。 頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がロードポート２０３（ＬＰ２）に／からコンテナを能動的に移送しており、同時にシャトルリフト２１５がツール近くのコンテナバッファシステム２０５内で頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が通ってロードポート２０３（ＬＰ２）にアクセスしている垂直方向空間から離れる方向にコンテナを移動している別の例示的な事例を示す図である。 頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がロードポート２０３（ＬＰ２）にアクセスしている時にシャトルリフト２１５及び能動ポート２１３ａの移動が如何に制限を受けるかを明らかにする図である。
以下に続く説明では、本発明の完全な理解を与えるために多くの特定の詳細を示している。しかし、当業者には、これらの特定の詳細の一部又は全てを用いずに本発明を実施することができることは明らかであろう。他の事例では、本発明を不要に不明瞭にすることのないように公知の処理作動に対しては詳細には記載しない。
本明細書では、工場内の様々な構成要素へのＡＭＨＳサブシステムによる潜在的に競合するアクセスを効率良く管理するためのアクセス割当てモジュール及びシステムを説明する。説明を容易にするために、本明細書では、ＯＨＴ（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｈｏｉｓｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（オーバーヘッドホイスト搬送））システムとツール近くのコンテナバッファシステムとを含む２つのＡＭＨＳサブシステムによるロードポートへのアクセスを管理することに関してアクセス割当てモジュール及びシステムを説明する。しかし、本明細書に開示するアクセス割当てモジュール及びシステムは、ＯＨＴ、ツール近くのコンテナバッファシステム、及びロードポートに限定されないことを理解すべきである。より具体的には、本明細書に開示するアクセス割当てモジュール及びシステムは、アクセス要求側として作動する任意の数の能動システムと各々が要求アクセスの到達点として作動する任意の数の受動システムとの間にアクセス管理を与えるように実施することができる。
本明細書に使用する「コンテナ」という表現は、多くのものの中でも取りわけ、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ（前開き一体形ポッド））、ＦＯＳＢ（Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｓｈｉｐｐｉｎｇ Ｂｏｘ（前開き梱包箱））、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（標準機械インタフェース））ポッド、ＳＲＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｒｅｔｉｃｌｅ Ｐｏｄ（シングルレチクルポッド））、開放基板カセットを含むがこれらに限定されず、工場内での使用のための加工物コンテナを意味することを理解すべきである。また、本明細書に使用する「加工物」という表現は、多くのものの中でも取りわけ、半導体ウェーハ、半導体基板、レチクルを意味することができることを理解すべきである。更に、本明細書に使用する「加工物」という表現は、工場内の加工ツール及び／又は測定ツールが作用するいずれかの物品を意味することができる。また、本明細書では、一例として加工物がコンテナ内で搬送される工場の状況の中で説明を行うが、本明細書に開示するアクセス割当てモジュール及びシステムは、多くのものの中でも取りわけ、液晶パネル、例えば、ハードディスクドライブのための硬質磁気媒体、太陽電池のための製造設備の場合のような複数の能動システムが共有される受動システムへのアクセスに向けて競合する他の製造設備に対して利用することができることを理解すべきである。
図２は、本発明の一実施形態によるツール２０１に４つのロードポート（ＬＰ）２０３が設けられた工場の一部分を示している。各ロードポート２０３は、加工物製造生産ツール内への／からのコンテナの装荷／除荷を可能にし、同時に加工物製造生産ツール内で汚染からの加工物の保護を確実にする標準機械インタフェースをウェーハ製造生産ツール（加工ツール及び／又は測定ツール）に与えるように定められる。図２は、ツール２０１及びロードポート２０３の上方に配置されたツール近くのコンテナバッファシステム２０５も示している。図２は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の上方でロードポート２０３の端から端まで進行するように構成された頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７を更に示している。図２におけるツール２０１、ロードポート２０３、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５、及び頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の構成は、本明細書におけるアクセス割当てモジュール及びシステムの説明を容易にするために例示的に提供したものであり、本明細書に開示するアクセス割当てモジュール及びシステムに限定するものであると決して解釈すべきではないことを理解すべきである。特に、本明細書に開示するアクセス割当てモジュール及びシステムは、複数の構成要素が、同じ構成要素への同時アクセスに向けて競合する可能性がある工場内の構成要素の実質的に任意の構成と共に実施することができることを理解すべきである。図２の例では、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とツール近くのコンテナバッファシステム２０５は、同じロードポート２０３への同時アクセスに向けて競合する可能性がある。
図３Ａは、コンテナ３０３が通過する窓３０２を有する各ロードポート２０３のアーティキュレーション概略図を示している。一実施形態において、ロードポート２０３は、窓３０２を通してＹ方向にコンテナ３０３を移動するように定められ、Ｚ方向にコンテナ３０３を移動するようにも定められる。図３Ｂは、一例としてＦＯＵＰとして定められたコンテナ３０３と接続するように構成されたロードポート２０３を示している。ロードポート２０３は、例えば、２００３年１月７日にＲｏｓｅｎｑｕｉｓｔ他に付与された米国特許出願第６，５０２，８６９号明細書の図１及び図２を参照して記載されているように加工ツール２０１の前端部に取り付けられる。説明の目的で、ロードポート２０３の「前」は、加工ツール２０１から離れる方向を向き、すなわち、座標軸３０５に示す負のＹ方向に向く。コンテナ３０３の「前」は、ロードポート２０３の前に対面する側である。
ロードポート２０３は、ツールインタフェース３０７を含む。半導体業界では、多くの場合に、ツールインタフェース３０７は、「Ｂｏｘ Ｏｐｅｎｅｒ／Ｌｏａｄｅｒ−ｔｏ−Ｔｏｏｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（開梱機／装荷機−ツール標準インタフェース）」（ＢＯＬＴＳ）と呼ばれ、一般的にはＢＯＬＴＳインタフェース又はＢＯＬＴＳ板と呼ばれる業界標準に適合する。ツールインタフェース３０７は、陥入肩部３０９によって囲まれた窓３０２を含む。窓３０２は、ポートドア３１１によって実質的に塞がれる。ポートドア３１１は、窓３０２の境界と近接シールを形成して製造ツール１０３内に汚染物が入り込むのを防ぐ。近接シールは、近接シールを形成する部分の間に少量のクリアランス、例えば、約１ｍｍを与える。近接シールの小さいクリアランスは、高圧の空気が加工ツール２０１の内部から漏出し、近接シールのシール面からいずれかの微粒子を運び去ることを可能にする。
更に、ロードポート２０３は、前進板３１５を有する前進プレート組立体３１３を含む。一実施形態において、位置合わせピン（図示せず）が、コンテナ３０３の底部支持体３１７内で対応するスロット又は陥入部と嵌合し、前進板３１５上のコンテナ３０３のアラインメントを容易にする。コンテナ３０３は、Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄｓ（前開き一体形ポッド）（ＦＯＵＰ）に対する業界標準又は異なる標準に準拠することができる。前進プレート組立体３１３は、図３Ｂに示す後退位置と、コンテナ３０３をツールインタフェース３０７の直近に置く前進位置との間で前進板３１５をＹ方向に摺動させるアクチュエータ（図示せず）を有する。コンテナ３０３が前進位置にある時には、フランジ３２１の前面３１９は、ツールインタフェース３０７の陥入肩部３０９との近接シールを形成する。
ポートドア３１１の前面３２３は、１対のラッチ鉤３２５を含む。ラッチ鉤３２５は、ポートドア３１１から離れる方向に延び、ポートドア３１１に対して実質的に垂直な柱と、柱の遠位端にある横棒とを含む。横棒は柱と垂直に延びて柱と「Ｔ」字形を形成する。ポートドア３１１は、ラッチ鉤３２５と相互作用してラッチ鉤３２５を柱軸上で回転させるアクチュエータを含む。コンテナ３０３が前進位置に移動すると、ラッチ鉤３２５は、コンテナ３０３のコンテナドア３２７の対応するラッチ鉤受コンテナ（図示せず）内に挿入される。次いで、ラッチ鉤３２５は柱軸上で回転され、それによってコンテナドア３２７内の機構（図示せず）と相互作用し、コンテナドア３２７のラッチが、コンテナ３０３のフランジ３２１から解除される。
ラッチ鉤を受け入れてそれと共に作動するように構成されたコンテナ内部のドアラッチアセンブリの例は、「Ｓｅａｌａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｂｌｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｌａｔｃｈ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ（改善されたラッチ機構を有するシール可能搬送可能コンテナ）」という名称の米国特許第４，９９５，４３０号明細書に開示されている。別の例は、２００３年１月７日にＲｏｓｅｎｑｕｉｓｔ他に付与された米国特許第６，５０２，８６９号明細書に示されている。コンテナ３０３からコンテナドア３２７を解除するのに加えて、ラッチ鉤３２５の回転は、これらのラッチ鉤のそれぞれのラッチ鉤受コンテナ内でラッチ鉤３２５を係止し、それによってコンテナドア３２７がポートドア３１１に結合される。一実施形態において、ロードポート２０３は、互いに構造的かつ作動的に等しい２つのラッチ鉤３２５を含む。これに加えて、コンテナドア３２７が、加工ツール２０１の内部に向けた窓３０２の通過を可能にするほど十分に位置合わせされることになるように、ポートドア３１１とコンテナドア３２７の間のアラインメントを容易にするためのアラインメントピン３２９が設けられる。
コンテナドア３２７のラッチがフランジ３２１から解除されると、ロードポート２０３内では、矢印３３３に示すように、ポートドア３１１が、機構３３１によって水平方向（Ｙ方向）に後退し、それによってコンテナドア３２７がコンテナ３０３から取り外される。ポートドア３１１（コンテナドア３２７が結合された）の水平方向３３３の後退に続いて、機構３３１は、矢印３３５に示すように、ポートドア３１１（コンテナドア３２７が結合された）を垂直方向（Ｚ方向）に下方に移動するように作動され、それによって窓３０２が開通して、加工ツール２０１の内部からコンテナ３０３の内側の加工物までの障害のないアクセスが可能になる。
図２を再度参照して、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５を２０１０年５月１４日出願の「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ（基板コンテナ保存システム）」という名称の米国特許出願第１２／７８０，７６１号明細書の「保存システム１００」として詳細に説明する。更に、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５を２０１０年５月１４日出願の「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ（基板コンテナ保存システムとの接続を行うための統合システム）」という名称の米国特許出願第１２／７８０，８４６号明細書の「保存システム１００」としても詳細に説明する。
ツール近くのコンテナバッファシステム２０５は、いくつかの可動保存棚２０９を含み、可動保存棚２０９の各々は、駆動軌道２１１の周りにカルーセルのような方式で保存棚２０９の制御された移動を可能にする共通の駆動機構に各々接続される。更に、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５は、固定ポート２１２ａ及び２１２ｂを含み、コンテナ３０３は、ＯＨＴシステム２０７によって、固定ポート２１２ａ及び２１２ｂの上に置かれたりそれから取出されたりする。更に、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５は、能動ポート２１３ａ及び２１３ｂを含み、能動ポート２１３ａ及び２１３ｂの各々は、矢印２１５に示すように、水平方向に延長させられたり後退させられたりするように定められかつ構成される。例えば、能動ポート２１３ａは後退位置で示され、能動ポート２１３ｂは延長位置で示されている。
能動ポート２１３ａ及び２１３ｂは、コンテナ３０３を保存棚２０９の上に載せたり、保存棚２０９から降ろしたりするために使用される。能動ポート２１３ａ及び２１３ｂは、上側位置又は下側位置のいずれかに垂直方向に移動することができるポートプレートを含む。ポートプレートが後退し且つ下側位置にあるとき、能動ポート２１３ａ、２１３ｂを、保存棚２０９の進行経路から退避させる。保存棚２０９を移動して、コンテナ３０３が能動ポート２１３ａ、２１３ｂの上に配置したら、能動ポート２１３ａ、２１３ｂのポートプレートを上側位置に移動させて、コンテナ３０３に係合させ、コンテナ３０３を保存棚２０９から持上げる。次いで、能動ポート２１３ａ、２１３ｂを水平方向に延長させ、コンテナ３０３を保存棚２０９から、シャトルリフト２１５がコンテナ３０３に係合することができるツール近くのコンテナバッファシステム２０５の位置まで移動させる。能動ポート２１３を上述した仕方と逆の仕方で作動させ、コンテナ３０３をシャトルリフト２１５の係合位置から保存棚２０９に移動させることができることを理解すべきである。
シャトルリフト２１５は、固定ポート２１２ａ、２１２ｂの上方の位置及び延長位置にある能動ポート２１３ａ、２１３ｂの上方の位置において、矢印２１７に示すように、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の長さ方向に沿って前後に進行するように定められかつ構成される。シャトルリフト２１５には、コンテナ３０３の上側ハンドルの把持及び矢印２２１に示すコンテナの垂直移動を可能にする把持及び昇降機構が装備される。このようにして、シャトルリフト２１５は、コンテナ３０３をいずれかの固定ポート２１２ａ、２１２ｂ及び延長された能動ポート２１３ａ、２１３ｂから持上げ、これらのポートの上に置くように位置決めして作動させることができる。同じく、シャトルリフト２１５は、コンテナ３０３をいずれかのロードポート２０３の前進プレート組立体３１３から持上げ、その上に置くように位置決めして作動させることができる。
これに加えて、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７は、矢印２１９に示すように、ＯＨＴレール２０８を用いてコンテナ３０３を保存庫と保存システムとツールとの間で移動させることができる。シャトルリフト２１５と同様、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７には、コンテナ３０３の上側ハンドルの把持及び矢印２２３に示すコンテナの垂直移動を可能にする把持及び昇降機構が装備される。このようにして、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７は、コンテナ３０３をいずれかの固定ポート２１２ａ、２１２ｂ、いずれかの延長された能動ポート２１３ａ、２１３ｂ、及びいずれかのロードポート２０３の前進プレート組立体３１３から持上げ、これらの上に置くように位置決めして作動させることができる。
頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とツール近くのコンテナバッファシステム２０５のシャトルリフト２１５の両方が、所定の時刻にコンテナを各ロードポート２０３へ及びそこから移動することが可能であれば、衝突及び起こり得る加工物又は機器の損傷を回避するために、与えられたロードポート２０３への同時アクセスに関して頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とツール近くのコンテナバッファシステム２０５の間の競合を管理しなければならないことを理解すべきである。更に、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５が、与えられたロードポート２０３の上に配置された延長可能な能動ポート２１３ａ、２１３ｂを有する場合、延長位置にある能動ポート２１３ａ、２１３ｂは、与えられたロードポート２０３への及びそこからのコンテナ３０３の移動に使用される頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の昇降機の垂直方向進行経路を塞ぐことになるので、与えられたロードポート２０３への頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によるアクセスは更に複雑である。
ロードポート２０３へのアクセス競合を管理するための従来の手法は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７をツール近くのコンテナバッファシステム２０５の固定ポート２１２ａ、２１２ｂへの移動及びそこからのコンテナ３０３の移動に限定し、シャトルリフト２１５を利用してツール近くのコンテナバッファシステム２０５とロードポート２０３との間でコンテナ３０３を移動することである。しかし、この手法は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とツール近くのコンテナバッファシステム２０５の間のロードポート２０３アクセス競合を排除するには有効である場合はあるが、ツール２０１の利用率に対して、更に最終的に工場内の加工物スループットに対しては非効率的である可能性がある。例えば、１つ又はそれよりも多くのロードポート２０３がアクセスに向けて利用可能である時に、シャトルリフト２１５が使用中であるか又は作動不能である場合に、シャトルリフト２１５がロードポート２０３アクセスに対する障害になる可能性があると考えられる。従って、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とシャトルリフト２１５の両方による直接ロードポート２０３アクセスを可能にすることが問題である。しかし、それを行うには、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とシャトルリフト２１５の間の潜在的なロードポート２０３アクセス競合のみならず、能動ポート２１３ａ、２１３ｂと頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の間の潜在的な進行経路干渉も管理しなければならない。
図４は、本発明の一実施形態による複数の能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎによる受動構成要素４０３へのアクセスを制御するように定められたアクセス割当てモジュール４００を示している。各能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎは、別の構成要素、すなわち、受動構成要素へのアクセスを要求する構成要素である。例えば、ＳＥＭＩ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＳＥＭＩ Ｅ８４−１１０９の状況の中では、能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎは、カセットを別の機器のカセット台の上に載せたりそれから降ろしたりする機器として定められた能動機器に対応する。受動構成要素４０３は、能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎがアクセスを要求するターゲットの構成要素である。例えば、ＳＥＭＩ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＳＥＭＩ Ｅ８４−１１０９の状況の中では、受動構成要素４０３は、能動機器によって載せられたり降ろされたりする機器として定められる受動機器に対応する。
各受動構成要素は、能動構成要素が受動構成要素へのアクセスを開始して実行するために通信することを可能にする通信リンクを有する。能動構成要素と受動構成要素の間のこの通信は、これらの間の適正なインタフェース接続を確実にするために公式の通信プロトコルに準拠する。一実施形態において、ＳＥＭＩ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＳＥＭＩ Ｅ８４−１１０９に準拠するＥ８４通信プロトコルが、能動構成要素と受動構成要素の間に適用される。この実施形態において、能動構成要素と受動構成要素の間の正常なやり取りは、能動構成要素と受動構成要素の両方がＥ８４通信プロトコルに従うことを必要とする。能動構成要素又は受動構成要素のいずれかが、これらの間のやり取りを確立するのにＥ８４通信プロトコルに準拠し損ねた場合に、やり取りは発生せず、能動構成要素には、受動構成要素へのアクセスが許可されない。従って、能動構成要素と受動構成要素の間の通信の中断は、能動構成要素による受動構成要素へのアクセスを拒否することができる機構を与える。
通常、受動構成要素は、１つの能動構成要素への通信リンクを有し、それによって起こり得る受動構成要素へのアクセス競合が回避される。言い換えれば、この通信リンクへのアクセスを有する能動構成要素だけが、受動構成要素へのアクセスを有することになる。アクセス割当てモジュール４００の実施により、受動構成要素４０３の通信リンク４０５は、アクセス割当てモジュール４００によって傍受される。更に、アクセス割当てモジュール４００の実施により、複数の能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎへのそれぞれの通信リンク４０７Ａ〜４０７ｎもアクセス割当てモジュール４００によって傍受される。
アクセス割当てモジュール４００は、一度に能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎの通信リンク４０７Ａ〜４０７ｎのうちの１つだけに対して受動構成要素４０３の通信リンク４０５の制御されたスイッチングを与え、それによって所定の時刻での受動構成要素４０３へのアクセスに必要な通信を複数の能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎのうちの１つだけに限定するマルチプレクサのような方式で機能するように定められる。説明目的で、特定の時間での受動構成要素４０３へのアクセスが与えられた１つの能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎを認可構成要素と呼ぶ。更に、アクセス割当てモジュール４００は、能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎとの通信リンク４０７Ａ〜４０７ｎを通して、受動構成要素４０３へのアクセスが現在与えられておらず、すなわち、認可構成要素ではない能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎに、受動構成要素４０３への認可構成要素のアクセスとの物理的干渉を回避するのに必要ではないずれかのアクションがある場合に、任意のアクションであっても取るように指示するように定められる。
図４は、１つの受動構成要素４０３と通信するように接続されたアクセス割当てモジュール４００を示すが、アクセス割当てモジュール４００は、複数の能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎによる任意の個数の受動構成要素４０３へのアクセスを制御するように定めることができることを理解すべきである。図５は、本発明の一実施形態による複数の受動構成要素４０３Ａ〜４０３ｎが、それぞれの通信リンク４０５Ａ〜４０５ｎを通して接続されたアクセス割当てモジュール４００を示している。図５の実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、複数の受動構成要素４０３の各々が、所定の時刻に複数の能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎのうちの１つによってアクセス可能であることを確実にするように作動する。同じく、アクセス割当てモジュール４００は、能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎの各々が、認可された各構成要素のターゲット受動構成要素４０３へのこれらの認可された構成要素のアクセスとの干渉を回避するように指示されることを確実にするように定められかつそのように作動される。
図２を再度参照すると、ロードポート２０３へのコンテナ３０３の移送は、ＳＥＭＩスタンダードＥ８４に準拠する信号と連動することを理解すべきである。スタンダードＥ８４は、移送の各段階が許可され、正常に完了することを確実にするいくつかの信号の交換を指定する。通常、Ｅ８４信号は、能動デバイス、すなわち、ロードポート２０３の上で位置合わせされた時の頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ：Overhead Hoist Transfer）２０７又はツール近くのコンテナバッファシステム２０５に位置合わせされた光学リンクを通して送信される。従って、図４及び図５を参照すると、特に能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎが、受動構成要素４０３と相対的に移動するように定められた場合、通信リンク４０７Ａ〜４０７ｎを光学リンクとすることができる。しかし、能動構成要素４０１Ａ〜４０１ｎが、受動構成要素４０３に対して不動のものである場合、Ｅ８４信号は、有線通信リンク４０７Ａ〜４０７ｎを通して送信することができることも理解すべきである。例えば、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５は、全体的にそれが受持つロードポート２０３に対して不動であるので（ツール近くのコンテナバッファシステム２０５内にある移動構成要素にも関わらず）、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５とアクセス割当てモジュール４００の間の通信リンク４０７Ａ〜４０７ｎを有線通信リンクとすることができる。
図６は、本発明の一実施形態によるアクセス割当てモジュール４００の例示の構成図を示している。図６の例示のアクセス割当てモジュール４００は、４つまでの頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のＥ８４光学通信リンクからの通信リンク入力６１３Ａ〜６１３Ｄを含み、４つまでのツール近くのコンテナバッファシステム２０５のＥ８４通信リンクからの通信リンク入力６１５Ａ〜６１５Ｄを含み、更に４つまでのロードポート２０３のＥ８４通信リンクからの通信リンク入力６１７Ａ〜６１７Ｄを含むように構成される。しかし、アクセス割当てモジュール４００の他の実施形態は、工場内の実質的に任意の個数の能動デバイスからの実質的に任意の個数の通信リンク入力を含み、更に工場内の実質的に任意の個数の受動デバイスからの実質的に任意の個数の通信リンク入力を含むように定めることができることを理解すべきである。一部の実施形態において、通信リンク入力６１３Ａ〜６１３Ｄ、６１５Ａ〜６１５Ｄ、及び６１７Ａ〜６１７Ｄは、ＤＢ２５インタフェースコネクタとして定められる。
構造的には、アクセス割当てモジュール４００は、工場内でアクセス割当てモジュール４００を装着するためのフランジ６０３を有する筐体６０１を含む。フランジ６０３は、アクセス割当てモジュール４００を工場内で装着することを可能にする多くの異なる手法のうちの一例であることを理解すべきである。一実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５のフレームに装着される。
アクセス割当てモジュール４００は、イーサネット（登録商標）通信ポート６０７のような通信ポート６０７を介して通信信号を受信するように接続することができるコンピュータプロセッサ６０５を含むことができる。例えば、アクセス割当てモジュール４００は、通信ポート６０７を通して工場ＡＭＨＳと通信するように接続することができる。一部の実施形態において、コンピュータプロセッサ６０５は、ＰＣ１０４インタフェースを有するシングルボードコンピュータである。アクセス割当てモジュール４００は、コンピュータプロセッサ６０５と接続状態にあるメインボードを含むことができる。一部の実施形態において、メインボードは、コンピュータプロセッサ６０５にインタフェース接続するためのＰＣ１０４コネクタ６０９を含むことができる。更に、一部の実施形態において、メインボードは、取りわけ、Ｅ８４スイッチング、センサ入力、及びファンモニタのようなメインボード上のリソースを管理するように定められたＰＣ１０４ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）６１１を含むことができる。
同じく、一部の実施形態において、メインボードは、能動デバイス通信リンク入力６１３Ａ〜６１３Ｄ、６１５Ａ〜６１５Ｄと受動デバイス通信リンク入力６１７Ａ〜６１７Ｄの間の通信信号のタイミング及びスイッチングを制御するように定められかつそのようにプログラミングされたいくつかのスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄを含むことができる。図６の例示的実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の通信リンク入力６１３Ａ〜６１３Ｄのうちの異なるものと、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の通信リンク入力６１５Ａ〜６１５Ｄのうちの異なるものと、ロードポート２０３の通信リンク入力６１７Ａ〜６１７Ｄのうちの異なるものとに各々が接続した４つのスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄを含む。特に、スイッチＣＰＬＤ６１９Ａは、通信リンク入力６１３Ａ、６１５Ａ、及び６１７Ａの各々に接続される。スイッチＣＰＬＤ６１９Ｂは、通信リンク入力６１３Ｂ、６１５Ｂ、及び６１７Ｂの各々に接続される。スイッチＣＰＬＤ６１９Ｃは、通信リンク入力６１３Ｃ、６１５Ｃ、及び６１７Ｃの各々に接続される。スイッチＣＰＬＤ６１９Ｄは、通信リンク入力６１３Ｄ、６１５Ｄ、及び６１７Ｄの各々に接続される。
図６の例では、スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄは、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７又はツール近くのコンテナバッファシステム２０５とロードポート２０３の間のＥ８４ハンドシェイク信号のタイミング及びスイッチングを制御するように定められる。コンピュータプロセッサ６０５が、全てのＥ８４信号トラフィックをモニタすることができ、スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄが、マスク可能状態変化割込みを発生させてコンピュータプロセッサ６０５に送信するように、スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄは、ＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１を通してコンピュータプロセッサ６０５にも接続される。本明細書に説明するアクセス割当てモジュール４００の例示的実施形態は、ＣＰＬＤ６１１及び６１９Ａ〜６１９Ｄを利用するが、アクセス割当てモジュール４００の他の実施形態は、ＣＰＬＤ６１１及び６１９Ａ〜６１９Ｄのものに等しい機能を有する別の回路及び／又はプログラミング論理を用いて実施することができることを理解すべきである。
アクセス割当てモジュール４００は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５のいくつかの位置センサからのセンサ入力６２１も含む。例えば、センサ入力６２１は、各能動ポート２１３ａ、２１３ｂに対して能動ポート２１３ａ、２１３ｂが後退位置又は延長位置のいずれにあるかを示すセンサ入力を含むことができる。更に、センサ入力６２１は、シャトルリフト２１５の位置を示すいくつかのセンサ入力を含むことができる。センサ入力６２１は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とその下方にある与えられたロードポート２０３の間の垂直方向空間が能動ポート２１３ａ、２１３ｂ又はシャトルリフト２１５のいずれかによって何らかの形で塞がれているか否かに関する決定を可能にするために、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の構成要素の状態に関しての情報を与えることを理解すべきである。
センサ入力６２１が、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とその下方にあるロードポート２０３との間で開通した垂直方向空間を示す場合に、アクセス割当てモジュール４００は、下方にあるロードポート２０３への頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によるアクセスを可能にすることができる。センサ入力６２１が、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とその下方にあるロードポート２０３との間で塞がれた垂直方向空間を示す場合に、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によるロードポート２０３へのアクセスを遅らせると同時に、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５に垂直方向空間を開通させるように指示するか又は頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によるロードポート２０３へのアクセスを拒否するかのいずれかを行うことができる。このようにして、アクセス割当てモジュール４００には、どの能動デバイスに与えられたロードポート２０３へのアクセス許可を与えることができるかに関して決定を行うために、与えられたロードポート２０３の上方の垂直方向空間の現在のステータスを正確に評価するのに必要なセンサ入力が与えられる。
アクセス割当てモジュール４００には、ＡＣ電力入力６２４を有するオンボードのＡＣからＤＣへのコンバータ６２３を装備することもできる。アクセス割当てモジュール４００は、そのオンボード電力を用いて、様々なセンサにそれぞれのセンサ入力６２１を通して電力を供給することができる。アクセス割当てモジュール４００には、冷却ファン６２５を装備することができる。一部の実施形態において、コンピュータプロセッサ６０５が冷却ファン６２５の作動ステータスをモニタすることができるように、冷却ファン６２５は、ＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１を通してコンピュータプロセッサ６０５に接続した回転速度計出力６２７を有することができる。
図６の例示のアクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７と、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５と、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５が受け持つロードポート２０３との間でＥ８４マルチプレクサ（ＭＵＸ）として作動するように定められる。一実施形態において、図６の例示的アクセス割当てモジュール４００は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５又は頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のいずれかによる各ロードポート２０３への先着順ベースのＥ８４アクセスにより、４つまでのロードポート２０３をサポートすることができる。
一実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、デフォルトのロードポートアクセス許可がツール近くのコンテナバッファシステム２０５に与えられるようにプログラムされる。この実施形態において、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が与えられたロードポート２０３にアクセスする必要がある場合に、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７からのＥ８４信号（例としてＥ８４ ＶＡＬＩＤ信号等）を傍受することになり、更に与えられたロードポート２０３がアクセスに向けて準備が整っており、かつ頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７と与えられたロードポート２０３との間が開通している場合に、アクセス割当てモジュール４００は、傍受したＥ８４信号を通過させて与えられたロードポート２０３のＥ８４通信ポートに接続することになる。
一部の実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、傍受したＥ８４信号を通過させて与えられたロードポート２０３のＥ８４通信ポートに送信することになる前の追加アクセス検査になる与えられたアクセス予約状態の通知を受けることができる。例えば、特定ロードポート２０３が、そこに向かう途中にある頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によるアクセスに向けて予約されている場合に、先に到着して特定のロードポート２０３へのアクセスを要求する別の頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７に対して、アクセス割当てモジュール４００が、先に到着する頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７から傍受したＥ８４信号を通過させず、特定のロードポート２０３に送信しないことにより、この特定のロードポート２０３へのアクセスを拒否することができる。このようにして、工場内に先読み機能を実施してロードポート２０３及びそれに関する工場リソースの改善された管理を可能にするためにアクセス割当てモジュール４００を利用することができる。
頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７からロードポート２０３へのアクセスは、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間の垂直方向空間からロードポート２０３への頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のアクセスを阻害することになる構成要素が取り除かれていることを必要とすることを理解すべきである。例えば、図２のツール近くのコンテナバッファシステム２０５の構成の場合の頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７では、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間の垂直方向空間からシャトルリフト２１５及びいずれかの能動ポート２１３ａ、２１３ｂが取り除かれていなければならない。しかし、シャトルリフト２１５及び能動ポート２１３ａ、２１３ｂは、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間でロードポート２０３への頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７アクセスに必要とされる垂直方向空間のいずれかの他の場所に配置することができる。例えば、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が、能動ポート２１３ａによって共有される垂直方向空間を通してロードポート２０３にアクセスしている場合に、能動ポート２１３ａは完全に後退されることになるが、能動ポート２１３ｂは延長されていても後退されていてもよく、シャトルリフト２１５は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が通してロードポート２０３にアクセスすることになる垂直方向空間内以外のいずれかの場所で作動中であることができる。頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間のコンテナ移送が完了すると、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間の垂直方向空間は、シャトルリフト２１５又は能動ポート２１３ａ、２１３ｂのいずれかによる使用に向けて解放される。
ツール近くのコンテナバッファシステム２０５が停止しているか又は部分的に無効である場合に、各能動ポート２１３ａ、２１３ｂ及びシャトルリフト２１５の場所を決定するのに、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５とアクセス割当てモジュール４００の間の別個のセンサ６２１が使用されることになる。このセンサ６２１は、塞がれた垂直方向空間が頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７制御に切り換えられることにならず、補正的手動介入を利用することができるように、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７からロードポート２０３までのどの垂直方向空間がツール近くのコンテナバッファシステム２０５によって塞がれているかを決定するのに使用されることになる。センサ６２１は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５に装着されるが、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の電力ステータスによる影響を受けることのないように、アクセス割当てモジュール４００によって給電されかつそこに接続される。
Ｅ８４仕様により、「競合ゾーン」は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間に位置するものとして定められる。しかし、ツール近くのコンテナバッファシステムは、ロードポート２０３よりも大きい容積を占有するので、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間の「ハンドシェイク」処理の結論は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が競合ゾーン内でツール近くのコンテナバッファシステムと衝突しないことを意味するわけではない。一実施形態において、この状況は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の競合ゾーンをツール近くのコンテナバッファシステム２０５の上方に位置するものとして再定義することによって対処することができる。別の実施形態において、この状況は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の競合ゾーンの上方に頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が完全に後退することを判別するためのソフトウエアタイマを利用することによって対処することができる。このソフトウエアタイマは、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がそれを通ってロードポート２０３にアクセスしていた垂直方向空間を横切ってシャトルリフト２１５又は能動ポート２１３ａ、２１３ｂを移動することがいつ安全であるかを決定するために使用することができる。
Ｅ８４仕様では、Ｌ＿ＲＥＱ ＯＮ信号又はＵ＿ＲＥＱ ＯＮ信号が、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のＶＡＬＩＤ信号送信から指定時間（一般的に２秒）以内に受信されない場合に「タイムアウト」するように、ＴＡ１タイマが頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によって使用される。ＴＡ１タイマが満了した（すなわち、Ｌ＿ＲＥＱ応答信号又はＵ＿ＲＥＱ応答信号が送受信されない）場合に、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７は、その進行ループの周りに再度進むように強いられることになる。図２のツール近くのコンテナバッファシステム２０５の構成の場合の頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７内のＴＡ１タイマの満了は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間の垂直方向空間が開通し、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５がアクセス割当てモジュール４００の制御を頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７に明け渡してしまわない限り、ＶＡＬＩＤ信号が頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７からロードポート２０３まで伝わることが許可されないことに起因して発生する可能性がある。このＴＡ１タイマの満了を回避するために、ＴＡ１タイマを一例として約３０秒のような長いタイマ持続時間に調節することができる。このＴＡ１タイマの延長は、不要な頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７ループを防止することになる。
図６のアクセス割当てモジュール４００の例示の実施形態において、ＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１と、４つのスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄの各々とを含む合計で５つのＣＰＬＤが存在する。しかし、他の実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、特定の実施に必要な任意の数のＣＰＬＤを含むように定めることができる。より具体的には、アクセス割当てモジュール４００は、プロセッサ６０５のインタフェースに対して１つのＣＰＬＤを含み、アクセス割当てモジュール４００によってアクセスを制御されるアクセス割当てモジュール４００に接続した各受動デバイスに対して１つのＣＰＬＤを含むように定めることができる。
ＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１は、アクセス割当てモジュール４００のメインボードをコンピュータプロセッサ６０５のＰＣ１０４インタフェース６０９にインタフェース接続するように機能する。ＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１は、ＰＣ１０４バス上のアドレス及びトランザクションを解釈し、意図する信号トラフィックをアクセス割当てモジュール４００のメインボード上のリソースに誘導するように定められる。図７は、本発明の一実施形態による図６の例示的アクセス割当てモジュール４００内のＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１の全体ブロック図を示している。図７に示すように、ＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１は、メインアドレスの復号に向けてＣＰＬＤに入る２０本のＰＣ１０４アドレス線（０〜１９）を含む。
ボード上には、設定された時にトランザクションがメインボード上のリソースに向けられたものであるか否かを決定するためにＰＣ１０４アドレスの上位８ビットと比較される８ビットベースアドレス構成スイッチが存在する。ＰＣ１０４アドレスの上位８ビットが、ベースアドレス構成スイッチに適合する場合に、メインボードへのプロセッサ６０５のトランザクションを検証するグローバル有効化信号が発生する。このようにして、ボード上の復号論理部は、様々なリソース（アドレスビット０〜１１）に対して４０９６個までの独特なレジスタ／アドレスロケーションを取り扱うことができる。リソースは、各々が２５６バイトの１６個のブロックとして構成され、各々が最大で２６５個の８ビットレジスタ又は記憶域を含むことができるいずれかのタイプの１６個のデバイスが受け入れられる。一実施形態において、記憶域は、ＰＣ１０４メモリアドレス空間に「メモリマッピング」され、それによって標準のＩＳＡ Ｉ／Ｏ空間よりも大きい大量の利用可能レジスタ／記憶域が容易になる。
グローバル有効化信号は、１６個のデバイス選択論理部のうちの１つに進む。図６の例示的実施形態において、ＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１内に４つのスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄと内部レジスタとが存在する。デバイス復号区画は、それぞれのスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄへの適切な復号／有効化線を発生させることになる。スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄは、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７又はツール近くのコンテナバッファシステム２０５からロードポート２０３の間でＥ８４ハンドシェイク信号を経路変更するように定められる。
ＰＣ１０４アドレスの下位８ビット（０〜７）は、内部レジスタ選択に向けてスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄに直接渡される。８ビットのＰＣ１０４データは、内部レジスタ書込み／読み戻しに向けてＰＣ１０４ＣＰＬＤ６１１内に進められ、そこを通して書込み／読み戻し目的でスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄにも渡される。ＰＣ１０４制御（書込み／読み戻し目的の）は、ＣＰＬＤ６１１内への経路を辿り、そこを通過する。プロセッサ６０５へのマスク可能割込みを発生させ、どの特定のスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄが割込み要求を発生させたかをプロセッサ６０５に通知するために、ＩＳＲ＆ＭＡＳＫレジスタが使用される。与えられた垂直方向空間が頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７に対して利用可能であるか否かを決定するために、１２個のフレームセンサがこのＣＰＬＤにフィードを行う（能動ポート後退及びシャトル位置）。ステータス指示に向けて２つのＬＥＤ（１つが緑色、１つが赤色）が設けられる。アクセス割当てモジュール４００に電力が印加されると、ソフトウエアが初期化を完了するまで緑色ＬＥＤが明滅することになり、完了時間でソフトウエアは、ＬＥＤを完全点灯させる。赤色ＬＥＤは、故障状態を示している。
図８は、本発明の一実施形態による図６の例示のアクセス割当てモジュール４００内の各スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄの全体ブロック図を示している。スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄは、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５又は頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７からロードポート２０３へのＥ８４制御線を経路変更するように定められる。プロセッサ６０５は、スイッチングを行う適切な時間を決定するように作動する。ソフトウエアは、アクセス割当てモジュール４００の能動デバイス通信リンク入力６１３Ａ〜６１３Ｄ、６１５Ａ〜６１５Ｄ及び受動デバイス通信リンク入力６１７Ａ〜６１７Ｄのうちのいずれかの上でマスク可能状態変化割込みを構成することができる。例えば、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７又はツール近くのコンテナバッファシステム２０５のいずれかがロードポート２０３にハンドオフを要求していることを示すＥ８４「ＶＡＬＩＤ」信号上の状態変化に対して割込みを有効化にすることができる。ソフトウエアは、この割込みを処理し、いつスイッチングするのが安全であるかを決定し、次いで、このスイッチングを実施する対応するスイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄ内の制御レジスタ内にスイッチングビットを書き込むことができる。一実施形態において、安全予防措置として、先行トランザクションが完了しない限り、スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄによってスイッチ内の変化が許可されることにはならない。
図８に示すように、各スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄは、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５又は頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のいずれかのＥ８４信号を与えられたロードポート２０３に経路指定するように定められたＭＵＸ要素を含む。光遮断器論理部が、この区画に直接フィードを行い、ソフトウエア制御下でソース経路を選択し、選択されたＥ８４信号をそのそれぞれのロードポート２０３に接続した光遮断器にフィードする。各スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄは、ＣＳ０／ＣＳ１と、ロードポート２０３に送られているＶＡＬＩＤ Ｅ８４信号との間のＥ８４タイミング構成を確実にするために、ロードポート２０３に送られているＶＡＬＩＤ Ｅ８４信号の先頭エッジに１００ミリ秒の「ＶＡＬＩＤ ＤＥＬＡＹ」を更に含む。各スイッチＣＰＬＤ６１９Ａ〜６１９Ｄは、ロードポート２０３のＥ８４信号をツール近くのコンテナバッファシステム２０５又は頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のいずれかに経路指定するように定められたセレクタ要素を更に含む。
アクセス割当てモジュール４００の通常作動中に、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とツール近くのコンテナバッファシステム２０５のシャトルリフト２１５の両方は、コンテナの送出／集荷に向けてロードポート２０３にアクセス可能であることになる。アクセス割当てモジュール４００は、同じロードポート２０３へのアクセスに向けた頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とシャトルリフト２１５の間の競合を管理するように作動することになる。アクセス割当てモジュール４００は、ロードポート２０３にアクセスするための頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の進行軌道から能動ポート２１３ａ、２１３ｂ及びシャトルリフト２１５を含むツール近くのコンテナバッファシステム２０５の構成要素が取り除かれていることを確実にするようにも作動することになる。頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によるロードポート２０３へのアクセスは、Ｅ８４プロトコルのような標準アクセスプロトコルに準拠することになる。従って、ロードポート２０３又は頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のいずれも、アクセス割当てモジュール４００との作動に向けて修正を必要としないことになる。更に、アクセス割当てモジュール４００は、ロードポート２０３と頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の両方によって予想される／必要とされる形状適合、電圧、電流、及び光リンク遮断を含むがこれらに限定されず、かつ標準アクセスプロトコル、例えば、Ｅ８４プロトコルの電気特性及び機械的特性を維持するように定められる。
頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がロードポート２０３への直接コンテナ移送に向けてロードポート２０３へのアクセスを開始すると、アクセス割当てモジュール４００は、アクセスプロトコル通信信号、例えば、Ｅ８４信号を傍受し、アクセスプロトコル通信信号を通過させてその予想する宛先に送信するか、又はアクセスプロトコル通信信号を通過させてその予想する宛先に送信することを拒否し、それによってアクセス作動を実施するのに必要なアクセスプロトコル通信を阻止するかのいずれかにより、アクセス要求に対する制御に作用することになる。更に、アクセス割当てモジュール４００は、ロードポート２０３が適切なアクセスプロトコル通信信号、例えば、Ｌ＿ＲＥＱ又はＵ＿ＲＥＱによって頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７に応答することを可能にする前に、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の能動ポート２１３ａ、２１３ｂ及びシャトルリフト２１５が、ロードポート２０３への頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７アクセスに対して安全な位置にあること、すなわち、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とアクセスされることになるロードポート２０３との間の垂直方向空間から取り除かれていることを確実にしなければならない。このようにして、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が移動してロードポート２０３へ／からコンテナを移送するときに、機械的／物理的な干渉が発生することにはならないことを確実にする。
図９は、本発明の一実施形態によるアクセス割当てモジュール４００が、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の構成要素がロードポート２０３への頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７アクセスに対して安全な位置にあることを確実にする方法の流れ図を示している。作動９０１において、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が、Ｅ８４移送要求等のロードポート２０３へのアクセス要求を送信する。作動９０３において、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７からロードポート２０３に送信されるアクセス要求を傍受する。作動９０５において、アクセス割当てモジュール４００は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５からのセンサ入力信号６２１を検査し、シャトルリフト２１５が安全な位置にあるか否か、すなわち、ロードポート２０３にアクセス中の頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の垂直方向進行経路の外にあるか否かを決定する。シャトルリフト２１５が安全な位置にない場合、作動９０７を実施し、シャトルリフト９０７を安全な位置に移動することができるか否かを決定する。シャトルリフト２１５を安全な位置に移動することができる場合、作動９０９を実施し、シャトルリフト２１５を安全な位置に移動する。次いで、本方法は、作動９０５に復帰する。シャトルリフト２１５を安全な位置に移動することができない場合、作動９１１を実施し、例えば、ＴＡ１時間切れ用クロックが満了したら、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のアクセス要求を時間切れにする。
作動９０５を再度参照すると、シャトルリフト２１５が安全な位置にある場合、作動９１３が実施し、対応する能動ポート２１３ａ、２１３ｂが安全な位置にあるか否か、すなわち、ロードポート２０３にアクセス中の頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の垂直方向進行経路の外にあるか否かを決定する。対応する能動ポート２１３ａ、２１３ｂが安全な位置にない場合、作動９１５を実施し、対応する能動ポート２１３ａ、２１３ｂを安全な位置に移動することができるか否かを決定する。対応する能動ポート２１３ａ、２１３ｂを安全な位置に移動することができる場合、作動９１７を実施し、対応する能動ポート２１３ａ、２１３ｂを安全な位置に移動させる。次いで、本方法は、作動９１３に復帰する。対応する能動ポート２１３ａ、２１３ｂを安全な位置に移動することができない場合、作動９１１を実施し、例えば、ＴＡ１時間切れ用クロックが満了したら、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のアクセス要求を時間切れにす。作動９１３を再度参照すると、対応する能動ポート２１３ａ、２１３ｂが安全な位置にある場合、本方法は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７及びロードポート２０３がコンテナ移送作動を進めることができるように、アクセス割当てモジュール４００が必要なロードポート２０３アクセス要求応答を頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７に送信するように作動する作動９１９を進めることができる。
一実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、先着順ベースの下で作動している時に、同じロードポート２０３へのシャトルリフト２１５と頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とによる同時アクセスを回避するように定められる。頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３の間のコンテナ移送作動が開始された場合に、シャトルリフト２１５には、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によってアクセスされているロードポート２０３にアクセスすることが許可されないことになる。同様に、シャトルリフト２１５とロードポート２０３の間のコンテナ移送作動が開始された場合に、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７には、シャトルリフト２１５によってアクセスされているロードポート２０３にアクセスすることが許可されないことになる。
アクセス割当てモジュール４００は、いつどこであっても可能な限り、シャトルリフト２１５と能動ポート２１３ａ、２１３ｂと頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７との同時移動を可能にするようにプログラムされることを理解すべきである。例えば、図１０は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が、ロードポート２０３（ＬＰ２）に又はそれからコンテナを能動的に移送しており、同時にシャトルリフト２１５が、ロードポート２０３（ＬＰ２）の隣に位置決めされたロードポート２０３（ＬＰ３）に又はそれからコンテナを能動的に移送している事例を示している。図１１は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が、ロードポート２０３（ＬＰ２）に又はそれからコンテナを能動的に移送しており、同時にシャトルリフト２１５が、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５内で頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が通ってロードポート２０３（ＬＰ２）にアクセスしている垂直方向空間から離れる方向にコンテナを移動している別の例示的な事例を示している。図１２は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がロードポート２０３（ＬＰ２）にアクセスしている時に、シャトルリフト２１５及び能動ポート２１３ａの移動が如何に制限を受けるかを明らかにしている。特に、図１２に示すように、アクセス割当てモジュール４００は、シャトルリフト２１５及び能動ポート２１３ａが、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７が通ってロードポート２０３（ＬＰ２）に能動的にアクセスしている垂直方向空間内に横から入るのを防止するように作動する。
一実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、既に開始されたＥ８４コンテナ移送が完了し、その後に、操作者が、作動モード中に、すなわち、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７／ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の標準作動モードと頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７直接アクセス作動モードとの間でアクセス割当てモジュール４００を用いてスイッチングを行うことを可能にするようにプログラムされる。
以上のことに基づいて、アクセス割当てモジュール４００は、工場内の複数のコンテナ取扱いエンティティ、すなわち、能動デバイスのうちのいずれかのものによる所定の時刻に与えられたロードポート２０３へのアクセスを管理する割当てシステムを提供することを理解すべきである。アクセス割当てモジュール４００は、所定の時刻に各ロードポート２０３に独立したアクセス制御を与える。アクセス割当てモジュール４００は、特定のロードポート２０３へのアクセスを要求する可能性があり且つ入ってくるコンテナ搬送エンティティに関する情報を取得し、これらの入ってくるコンテナ搬送エンティティの予測管理を提供するように、工場コントローラと通信するように定めることができる。それによってアクセス割当てモジュール４００は、与えられたロードポート２０３へのコンテナ搬送エンティティのアクセスに関する予測機能を提供する。
同じく、一実施形態において、アクセス割当てモジュール４００には、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の車両がロードポート２０３に到着する前にこれらの車両との直接ハンドシェイク処理を可能にする無線通信機能を装備することができる。現在、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の車両は、光センサを用いて通信している。しかし、工場内のコンテナ搬送エンティティが、工場内の他のエンティティと無線通信することができるように、工場は、無線ネットワーク接続することができるように考えられている。そのような無線ネットワーク接続が設けられている場合に、入ってくるコンテナ搬送エンティティが、ツールロードポート２０３への到着の前にハンドシェイク処理を開始するか、ツールが利用可能ではない場合に経路変更されるかのいずれかであるように、アクセス割当てモジュール４００と通信することを可能にすることができる。それによってコンテナ搬送車両が、そのコンテナの荷下ろし／集荷処理をツールロードポート２０３への到着時に即時に進めるか、工場内の別の宛先に移動し続けるかのいずれかを行うことが可能になる。この実施形態において、コンテナ搬送車両は、工場内の別の宛先に経路変更される前に、ツールの場所で停止してハンドシェイク処理を実施することを必要としない場合がある。
工場内の受動デバイスへの通信リンクを有する工場内の任意の能動デバイスは、この通信リンクを傍受するアクセス割当てモジュール４００を用いてアクセス制御を受けさせることができることを理解すべきである。アクセス割当てモジュール４００は、割当て制御を適用するために能動デバイスと受動デバイスの間の任意の１つ又はそれよりも多くの必要なコンテナ移送信号を中断することができる。また、複数のアクセス割当てモジュール４００を互いにネットワーク接続することができることも理解すべきである。更に、アクセス割当てモジュール４００を能動デバイスとして別のアクセス割当てモジュール４００に接続することにより、工場内でアクセス割当てモジュール４００をカスケードすることができる。これに加えて、工場内の任意の個数の能動デバイス及び受動デバイスを受け入れるように、アクセス割当てモジュール４００を拡張することができることを理解すべきである。
アクセス割当てモジュール４００は、衝突回避及びモニタリング機能を有するＮ×Ｎツールロードポート２０３ Ｅ８４スイッチを表している。アクセス割当てモジュール４００は、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の一部として配置することができるが、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５とは独立して定められる。アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とシャトルリフト２１５の両方がロードポート２０３に荷下しすることを可能にする。アクセス割当てモジュール４００は、電源オン、電源オフ、又は保守モードにあるツール近くのコンテナバッファシステム２０５と共に作動させることができる。従って、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７によるロードポート２０３へのアクセスは、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の利用可能性に依存しない。
上述のように、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７と、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５のシャトルリフト２１５及び能動ポート２１３ａ、２１３ｂとの間の衝突を回避するために、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５の状態を検出する専用センサを有する。アクセス割当てモジュール４００のボード上のプロセッサ６０５は、イーサネット（登録商標）接続６０７を通してツール近くのコンテナバッファシステム２０５、ＭＣＳホスト、及びツール２０１と通信する機能を有する。図６に示すもののような一実施形態において、アクセス割当てモジュール４００は、１２個のＥ８４接続（４つのツール近くのコンテナバッファシステムから受動への接続、４つのロードポート２０３から能動への接続、及び４つの頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７から受動への接続）を含む。ＣＰＬＤ６１１及び６１９Ａ〜６１９Ｄは、全てのＥ８４スイッチング作動を制御する。アクセス割当てモジュール４００は独立して給電され、かつＥＭＯ、能動ポート２１３ａ、２１３ｂの位置状態、及びシャトルリフト２１５の位置状態に関する給電センサ入力６２１を含む。
アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がコンテナ３０３をツール近くのコンテナバッファシステムとツールロードポート２０３の両方に同時に移送することを可能にする。アクセス割当てモジュール４００はまた、ツール近くのコンテナバッファシステム２０５、ロードポート２０３、及び頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の信号を傍受することによって、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７のトラフィックを管理する機能を有する。アクセス割当てモジュール４００は、製造コントローラ（ＭＥＳ／ＭＣＳ）を介して入ってくる頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の車両をこれらの車両がロードポート２０３の場所に到着する前に管理するようにプログラムすることができる。同じく、一実施形態において、ロードポート２０３が利用可能ではない場合に、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７がそのコンテナをツール近くのコンテナバッファシステム２０５のバッファに降ろすことを可能にし、それによって頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の過密を軽減することを可能にするようにプログラムすることができる。
アクセス割当てモジュール４００は、複数のツール２０１及びツール近くのコンテナバッファシステム２０５にわたって拡張可能である。アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の車両がロードポート２０３のツール２０１に到着する前にこれら車両と直接ハンドシェイクするための無線機能の追加を可能にする。このようにして、アクセス割当てモジュール４００は、頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７の車両が到着する前に頭上ホイスト搬送体（ＯＨＴ）２０７とロードポート２０３／ツール近くのコンテナバッファシステム２０５との間のハンドシェイク通信処理を開始する「先読み」機能を可能にする。
本発明をいくつかの実施形態によって記述したが、当業者は、以上の明細書を読解し、図面を精査した上で、これらの実施形態の様々な変更、追加、置換、及び均等物を認識することになることは認められるであろう。従って、本発明は、全てのそのような変更、追加、置換、及び均等物を本発明の真の精神及び範囲内に収まるものとして含むように意図している。
２０３ ロードポート（受動構成要素）
２０５ コンテナバッファシステム（コンテナ搬送システム、能動構成要素）
２０７ 頭上ホイスト搬送体（コンテナ搬送システム、能動構成要素）
３０３ コンテナ（加工物コンテナ）
４００ アクセス割当てモジュール（装置）
６１３ 通信リンク入力（複数の通信インタフェース）
６１５ 通信リンク入力（複数の通信インタフェース）
６１７ 通信リンク入力（複数の通信インタフェース、目標通信インタフェース）

Claims (20)

  1. 装置であって、
    複数の通信インタフェースと、
    複数の通信インタフェースの各々に接続された回路と、を有し、
    複数の通信インタフェースのうちの少なくとも２つは、加工物コンテナを半導体製造設備内に搬送するように構成された複数の別々のコンテナ搬送システムに接続されるように構成され、
    複数の通信インタフェースのうちの少なくとも１つは、１つ又は２つ以上のコンテナ搬送システムによって搬送すべき１つ又は２つ以上の加工物コンテナの宛先を表す受動構成要素に接続されるように構成され、
    更に、１つ又は２つ以上のコンテナ搬送システムから位置状態信号を受信する少なくとも１つのセンサ入力部を有し、
    回路は、所定の受動構成要素に接続された複数の通信インタフェースの各々が複数の通信インタフェースの他の１つからのみ信号を所定の時刻に受信するように、複数の通信インタフェース間の信号の送信を制御するように構成され、
    回路は、任意の２つ以上のコンテナ搬送システム間の衝突を回避するために、１つ又は２つ以上のコンテナ搬送システムから受信した位置状態信号を処理して、複数の通信インタフェース間の信号の送信を制御するように構成され、
    １つ又は２つ以上のコンテナ搬送システムは、回路が出力した信号によって部分的に制御される、装置。
  2. 所定の受動構成要素は、少なくとも１つのコンテナを、複数の通信インタフェースとそれぞれ通信している複数の能動構成要素のうちの任意のものから受け取るように構成される、請求項１に記載の装置。
  3. 回路は、所定の受動構成要素に接続された複数の通信インタフェースの各々が複数の通信インタフェースの他の１つからのみ信号を所定の時刻に受信することを確保するように、信号の送信を阻止するように構成される、請求項１に記載の装置。
  4. 複数の別々のコンテナ搬送システムは、ツール近くのコンテナバッファシステムと、頭上コンテナ搬送システムを含む、請求項１に記載の装置。
  5. 受動構成要素は、半導体加工ツールのためのロードポートである、請求項４に記載の装置。
  6. 複数の別々のコンテナ搬送システムは、自律案内式車両を含む、請求項１に記載の装置。
  7. 受動構成要素は、半導体加工ツールのためのロードポートである、請求項６に記載の装置。
  8. 受動構成要素は、半導体加工ツールのためのロードポートである、請求項１に記載の装置。
  9. 回路は、複数の通信インタフェースに接続された構成要素のアクセス認可設定に基づいて、複数の通信インタフェース間の信号の送信を制御するように構成される、請求項１に記載の装置。
  10. 複数の通信インタフェースのうちの少なくとも４つは、複数の別々のコンテナ搬送システムに接続されるように構成され、複数の通信インタフェースのうちの少なくとも４つは、複数の別々の受動構成要素に接続される、請求項１に記載の装置。
  11. 複数の信号を複数の通信インタフェースでそれぞれ受信し、複数の信号を、複数の通信インタフェースの他に存在し且つ受動構成要素に接続された目標通信インタフェースに差し向け、受信した複数の信号の送信に基づいて、加工物コンテナを半導体製造設備内で搬送するように構成された別々のコンテナ搬送システムを制御する方法であって、
    位置状態信号を、別々のコンテナ搬送システムの１つ又は２つ以上から受信し、
    別々のコンテナ搬送システムのうちの任意の２つ以上の衝突を回避するために、別々のコンテナ搬送システムのうちの１つ又は２つ以上から受信した位置状態信号を処理して、複数の通信インタフェースで受信した任意の信号を、目標通信インタフェースに所定の時刻に送信することが可能であるか否かを決定し、
    複数の通信インタフェースのうちの所定の１つで受信した信号を目標通信インタフェースに所定の時刻に送信することが可能であることを決定したとき、受信した複数の信号の送信を制御して、複数の通信インタフェースのうちの所定の１つで受信した信号だけを目標通信インタフェースに所定の時刻に送信し、
    目標通信インタフェースに所定の時刻に送信した信号により、コンテナ搬送システムを制御する、方法。
  12. 位置状態信号は、別々のコンテナ搬送システムにそれぞれ対応するセンサ入力部で受信される、請求項１１に記載の方法。
  13. 受動構成要素は、少なくとも１つのコンテナを、複数の通信インタフェースのそれぞれと通信している複数の能動構成要素の任意のものから受け取るように構成される、請求項１２に記載の方法。
  14. 新しく受信した信号を目標通信インタフェースに所定の時刻に送信することができないことを決定したとき、新しく受信した信号を目標通信インタフェースに送信することを阻止する、請求項１１に記載の方法。
  15. 複数の通信インタフェースは、複数の別々のコンテナ搬送システムにそれぞれ接続される、請求項１１に記載の方法。
  16. 複数の別々のコンテナ搬送システムは、ツール近くのコンテナバッファシステムと、頭上コンテナ搬送システムを含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 目標通信インタフェースは、半導体加工ツールのためのロードポートに接続される、請求項１６に記載の方法。
  18. 複数の別々のコンテナ搬送システムは、自律案内式車両を含む、請求項１５に記載の方法。
  19. 目標通信インタフェースは、半導体加工ツールのためのロードポートに接続される、請求項１８に記載の方法。
  20. 新しく受信した信号を目標通信インタフェースに所定の時刻に送信することが可能であるか否かを決定することは、目標通信インタフェースに接続された受動構成要素のアクセス認可設定が、新しく受信した信号を受動構成要素に送信することを許可していることを確認することを含む、請求項１１に記載の方法。
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