KR20230100607A - 물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법 - Google Patents

물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법 Download PDF

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KR20230100607A
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Abstract

본 발명은 물품 반송 시스템의 운영 방법을 제공한다. 운영 방법은, 미리 수집된 상기 물품 반송 시스템의 운영 데이터로부터 타겟 장치의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 상기 예측 반송 요청 시점보다 이전에 상기 물품 반송 시스템이 가지는 반송 차량을 호출하여 상기 타겟 장치로 이동시킬 수 있다.

Description

물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법{ARTICLES TRANSPORT SYSTEM AND OPERATION METHOD OF ARTICLES TRANSPORT SYSTEM}
본 발명은 물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해, 웨이퍼와 같은 기판에는 사진, 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들을 수행된다. 각각의 공정을 수행할 수 있는 기판 처리 장치(반도체 장비)들은 반도체 제조 라인에 배치된다. 반도체 제조 라인에는 물품을 반송하는 반송 차량들이 제공된다. 예를 들어, 반도체 제조 라인에는, 반도체 제조 라인의 천장에 설치된 레일을 따라 주행하는 오버 헤드 트랜스포트(Over Head Transport : OHT), 반도체 제조 라인의 바닥을 따라 자율 주행하는 오토 비히클 로봇(Auto Vehicle Robot : AVR)이 제공될 수 있다. OHT와 AVR은 공정을 수행하는데 필요한 물품을 반송한다. 공정을 수행하는데 필요한 물품은 피처리물인 웨이퍼, 글라스 등의 기판이거나, 또는 공정에 사용되는 마스크나, 포커스 링과 같은 프로세스 키트(Process Kit)일 수 있다.
반도체 제조 라인은 OHT와 같은 반송 차량을 제어하는 제어 장치를 구비한다. 제어 장치는 반송 차량의 주행 속도, 반송 차량의 주행 방향, 반송 차량이 물품을 반송하는 반송 목적지 등과 같은 운행 정보를 수집할 수 있다. 또한, 제어 장치는 반송 차량들을 제어하기 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 일반적인 반송 시스템의 운영 방법에 대해 살펴보자면, 우선 기판 처리 장치에서 물품이 필요한 경우, 기판 처리 장치가 물품 반송 요청 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 기판 처리 장치가 전달받은 웨이퍼들에 대한 처리를 완료한 경우, 기판 처리 장치는 미처리 웨이퍼들을 반송해달라는 물품 반송 요청 신호를 발생시킨다. 물품 반송 요청 신호는 유/무선 통신 등의 방식으로 반송 시스템이 구비하는 구성들을 제어하는 제어 장치로 전송된다. 제어 장치가 물품 반송 요청 신호를 전송받으면, 제어 장치는 물품 반송 요청 신호를 발생시킨 기판 처리 장치에 관한 식별 정보(식별 정보는 기판 처리 장치의 위치 정보를 포함함), 필요한 물품의 종류 및 필요한 물품의 개수에 관한 정보를 과제 리스트에 추가한다. 즉, 과제 리스트에는 반송 시스템이 반송을 해야하는 반송 과제들이 리스트 업(List Up)된다. 이후, 제어 장치는 해당 반송 과제를 수행할 수 있는 반송 차량을 탐색하고, 탐색된 반송 차량 중 과제를 수행하기에 적합한 반송 차량에 위 반송 과제를 할당한다. 과제를 할당 받은 반송 차량은 반송을 수행한다.
그러나, 이러한 운영 방법은. 기판 처리 장치에서의 반송 요청이 발생한 이후에 반송 과제가 리스트에 추가된다. 다시 말해, 반송 시스템의 반송 차량들의 제어는 기판 처리 장치의 반송 요청이 발생한 이후에나 이루어진다. 따라서, 일반적인 반송 시스템의 운영 방법은 후행적이며, 수동적이다. 또한, 일반적인 반송 시스템의 운영 방법은 반송 차량이 반송 요청 후 반송 차량이 기판 처리 장치에 도착하는데 소요되는 시간을 단축시키는 것에 한계가 있다.
본 발명은 물품을 효과적으로 반송할 수 있는 물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 물품 반송시 소요되는 시간을 단축할 수 있는 물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 물품 반송시 타겟 장치의 반송 요청 시점을 예측하여, 반송 차량을 선행적, 그리고 능동적으로 제어할 수 있는 물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 물품 반송에 소요되는 시간을 최소화하여, 타겟 장치의 가동률을 개선할 수 있는 물품 반송 시스템 및 물품 반송 시스템의 운영 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 물품 반송 시스템의 운영 방법을 제공한다. 운영 방법은, 미리 수집된 상기 물품 반송 시스템의 운영 데이터로부터 타겟 장치의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 상기 예측 반송 요청 시점보다 이전에 상기 물품 반송 시스템이 가지는 반송 차량을 호출하여 상기 타겟 장치로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 운영 데이터에 근거하여, 상기 반송 차량을 호출시 상기 타겟 장치에 상기 반송 차량이 도착하는데 소요되는 예측 도착 소요 시간을 도출하고, 도출된 상기 예측 반송 요청 시점과 상기 예측 도착 소요 시간에 근거하여 반송 차량을 호출할 반송 차량 선호출 시점을 도출할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 반송 차량 선호출 시점은, 상기 예측 반송 요청 시점에서 상기 예측 도착 소요 시간을 뺀 시점과 같거나, 그보다 더 이른 시점으로 지정될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 물품 반송 시스템을 설정 기간 동안 운영하여, a) 상기 타겟 장치의 반송 요청 시간 간격, b) 반송 차량 호출시 반송 차량이 상기 타겟 장치에 도착하는데 소요되는 도착 소요 시간, 및/또는 c) 반송 차량 호출시 반송 차량이 상기 타겟 장치까지 이동하는 이동 거리에 관한 데이터들을 수집할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 수집된 상기 데이터들의 대표 값을 상기 운영 데이터에 추가할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 운영 데이터에 저장된 상기 대표 값들에 각각 가중치를 곱하여, 상기 예측 반송 요청 시간 간격, 상기 예측 도착 소요 시간, 및/또는 반송 차량의 예측 이동 거리를 도출할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 최근에 상기 운영 데이터에 추가된 상기 대표 값일수록 상기 가중치의 크기를 크게 할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 가중치들의 합은 1 일 수 있다.
또한, 본 발명은 물품 반송 시스템의 운영 방법을 제공한다. 운영 방법은, 상기 물품 반송 시스템은: 기판 처리 장치들의 상측에 설치되는 레일; 및 상기 레일을 따라 주행하며, 상기 기판 처리 장치에 물품을 반송하는 반송 차량들을 포함하고, 상기 운영 방법은: 상기 물품 반송 시스템을 운영하여 운영 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계; 및 상기 운영 데이터에 근거하여 상기 기판 처리 장치의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 상기 예측 반송 요청 시점보다 이전 시점인 상기 반송 차량에 대한 선 호출 시점을 도출하는 선 호출 시점 연산 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 선 호출 시점 연산 단계에는: 상기 운영 데이터에 근거하여 상기 기판 처리 장치의 예측 반송 시간 간격을 도출하고; 실제 반송 요청 시점에 상기 예측 반송 시간 간격을 더하여 상기 예측 반송 요청 시점을 도출할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 선 호출 시점 연산 단계에는: 상기 운영 데이터에 근거하여 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치에 도착하는데 소요되는 예측 도착 소요 시간 및/또는 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치에 도착할 때까지 이동한 예측 이동 거리를 도출하고; 상기 예측 반송 요청 시점에서 상기 예측 도착 소요 시간을 뺀 시점과 같거나, 그보다 더 이른 시점을 상기 선 호출 시점으로 지정할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 지정된 상기 선 호출 시점이 현재 시점을 지났는지, 또는 상기 현재 시점을 지나지 않았는지 여부를 판단하여 상기 반송 차량의 선 호출을 진행할 지 여부를 판단하는 선 호출 여부 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 선 호출 여부 판단 단계에서 판단된 결과에 근거하여, 제1반송 모델과 상기 제1반송 모델과 상이한 제2반송 모델 중 선택된 반송 모델을 이용하여 물품을 반송하는 반송 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 지정된 상기 선 호출 시점이 상기 현재 시점을 지나지 않은 경우, 상기 제1반송 모델에 근거하여 상기 반송 단계를 수행하되, 상기 제1반송 모델은: 상기 반송 차량들 중 어느 하나를 선택하여 선택된 상기 반송 차량과 상기 기판 처리 장치의 거리를 확인하고; 측정된 상기 거리에 근거하여, 선택된 상기 반송 차량의 예약이 가능한지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1반송 모델은: 상기 예측 이동 거리에 대한 측정된 상기 거리와의 비율을 이용하여 상기 반송 차량을 예약 가능 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1반송 모델은: 예약된 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치로 이동하는 도중 상기 기판 처리 장치의 실제 반송 요청이 발생하는 경우, 상기 반송 차량의 예약을 확정하여 반송을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1반송 모델은: 예약된 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치로 이동하는 도중 상기 기판 처리 장치의 실제 반송 요청이 발생하지 않는 경우, 상기 기판 처리 장치의 상측에서 대기할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 기판 처리 장치의 상측에서 상기 반송 차량이 대기하는 동안, 상기 반송 차량의 회피가 필요한 경우, 상기 제2반송 모델을 적용하여 다른 반송 차량을 호출할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제2반송 모델은: 상기 기판 처리 장치가 실제 반송 요청을 발생시키고; 이후 상기 기판 처리 장치의 상기 실제 반송 요청을 수행할 수 있는 상기 반송 차량을 검색하고; 검색된 상기 반송 차량에 제어 장치가 과제를 할당하고; 상기 제어 장치로부터 과제를 할당받은 상기 반송 차량이 반송을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 물품 반송 시스템을 제공한다. 물품 반송 시스템은, 반도체 제조 라인에 물품을 반송하는 물품 반송 시스템에 있어서, 기판 처리 장치들의 상측에 설치되는 레일; 상기 레일을 따라 주행하며, 상기 기판 처리 장치에 물품을 반송하는 반송 차량들; 상기 반송 차량들의 주행을 제어하는 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는: 상기 반송 차량들이 상기 기판 처리 장치들에 물품을 반송하면서 획득되는 운영 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 운영 데이터에 근거하여 상기 기판 처리 장치의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 예측 반송 시점보다 이전 시점인 상기 반송 차량들 중 제1반송 차량에 대한 선 호출 시점을 도출하는 선 호출 시점 연산부; 도출된 상기 선 호출 시점이 현재 시점을 지났는지, 또는 상기 현재 시점을 지나지 않았는지 여부를 판단하여 상기 제1반송 차량의 선 호출을 진행할지 여부를 판단하는 선 호출 여부 판단부; 및 상기 선 호출 여부 판단부에서 상기 선 호출을 진행하는 것으로 판단한 경우, 제1반송 모델에 근거하여 물품을 반송하고, 상기 선 호출을 진행하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 제1반송 모델과 상이한 제2반송 모델에 근거하여 물품을 반송하도록 상기 반송 차량에 제어 신호를 전송하는 반송 수행부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 물품을 효과적으로 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 물품 반송시 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 물품 반송시 타겟 장치의 반송 요청 시점을 예측하여, 반송 차량을 선행적, 그리고 능동적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 물품 반송에 소요되는 시간을 최소화하여, 타겟 장치의 가동률을 개선할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 반송 시스템을 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 2는 도 1의 반송 차량을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 3은 도 1의 반송 차량을 측면에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 1의 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운영 방법의 예측 모델을 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운영 방법을 개략적으로 나타낸 플로우 차트이다.
도 7은 도 6의 데이터 수집 단계를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 8은 도 6의 선호출 시점 연산 단계를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 9는 도 6의 제1반송 모델을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 10은 도 6의 제2반송 모델을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 설명하는 물품 반송 시스템은 반도체 소자 및/또는 평판 표시 패널을 제조하는 제조 라인 상에서 물품을 반송하는 시스템일 수 있다. 이하에서 설명하는 물품 반송 시스템은 웨이퍼, 마스크, 글라스, 포커스 링과 같은 프로세스 킷(Process Kit)과 같은 물품을 반송하는 시스템일 수 있다. 물품은 카세트(Cassette), 풉(FOUP), 파드(POD), 매거진(MAGAZINE), 트레이(TRAY)일 수 있는 용기에 수납되어 반송될 수 있다.
이하에서는, 설명하는 반송 차량은 반도체 제조 라인의 천장에 설치된 레일을 따라 주행하는 오버 헤드 트랜스포트(OverHead Transport)인 것을 예로 들어 설명한다. 또한, 이하에서는, 물품 반송 시스템이 웨이퍼와 같은 기판을 풉(FOUP)에 수납하고, 풉(FOUP)에 수납된 기판을 반송하는 것을 예로 들어 설명한다. 또한, 이하에서는 반송 차량이 물품을 반송하는 타겟 장치가 기판에 대한 사진, 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착 등의 반도체 소자 제조 공정을 수행하는 기판 처리 장치인 것을 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 반송 시스템을 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 반송 시스템(10)은 물품의 반송이 필요한 타겟 장치인 기판 처리 장치(AP)에 물품을 반송할 수 있다. 반도체 제조 라인에는 복수의 기판 처리 장치(AP)들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 반도체 제조 라인에는 제1기판 처리 장치(AP-A) 내지 제12기판 처리 장치(AP-L)가 배치될 수 있다. 그러나, 이는 예시에 불과하고 반도체 제조 라인에는 이보다 많은 기판 처리 장치(AP)들이 배치될 수 있다.
물품 반송 시스템(10)는 레일(100), 반송 차량(200) 및 제어 장치(300)를 포함할 수 있다.
레일(100)은 반도체 제조 라인의 천장에 설치될 수 있다. 레일(100)은 반도체 제조 라인의 천장에 금속 소재의 현수 봉을 통해 현수되는 형태로 설치될 수 있다. 레일(100)은 반도체 제조 라인의 천장에 설치되되, 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)의 상방을 통과할 수 있도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 레일(100)은 상방에서 기판 처리 장치(AP)를 바라볼 때, 기판 처리 장치(AP)가 가지는 로드 포트와 중첩되도록 설치될 수 있다. 로드 포트는 반송 차량(100)이 반송하는 용기가 로딩 또는 언로딩될 수 있는 기판 처리 장치(AP)의 일부를 구성하는 유닛일 수 있다. 로드 포트는 반송 차량(200)이 반송하는 용기가 안착될 수 있도록 구성될 수 있다. 로드 포트에 용기가 놓이면, 용기 내에 수납된 물품, 예컨대 웨이퍼와 같은 기판들은 기판 처리 장치(AP)의 내부로 반송될 수 있다. 기판 처리 장치(AP)의 내부로 반송된 기판들에는 처리 공정이 수행될 수 있다.
반송 차량(200)은 레일(100)을 따라 주행할 수 있다. 물품 반송 시스템(10)은 복수의 반송 차량(200)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 물품 반송 시스템(10)은 제1반송 차량(200A) 내지 제12반송 차량(200L)을 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시에 불과하고 물품 반송 시스템(10)은 이보다 많은 반송 차량(200)들을 구비할 수 있다.
반송 차량(200)은 레일(100)을 따라 주행하면서 물품을 반송할 수 있다. 반송 차량(200)은 후술하는 제어 장치(300)로부터 제어 신호를 전송받아 물품을 반송할 수 있다. 반송 차량(200)은 후술하는 제어 장치(300)로부터 물품 반송에 관한 반송 과제를 할당 받아 기판 처리 장치(AP)로 물품을 반송할 수 있다. 또한, 반송 차량(200)이 물품을 반송하는 것은, 기판 처리 장치(AP)에 물품을 가져다 놓은 것 뿐 아니라, 기판 처리 장치(AP)로부터 물품을 회수하는 것도 포함하는 개념으로 해석되어야 한다.
도 2는 도 1의 반송 차량을 정면에서 바라본 단면도이고, 도 3은 도 1의 반송 차량을 측면에서 바라본 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 차량(200)은 상술한 주행 레일(100)을 따라 주행 가능하도록 구성될 수 있다. 반송 차량(200)은 용기(C)를 파지 가능하도록 구성될 수 있다. 반송 차량(200)은 용기(C)를 파지한 상태로 레일(100)을 주행 가능하게 구성될 수 있다. 반송 차량(200)은 바디(210), 주행 휠(220), 조향 기구(230), 프레임(240), 넥(250), 슬라이더(260), 승강 기구(270), 그립 기구(280), 그리고 제어 유닛(290)을 포함할 수 있다.
바디(210)에는 주행 휠(220), 조향 기구(230), 그리고 넥(250)이 결합될 수 있다. 바디(210)에는 주행 휠(220)이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 바디(210)에는 주행 휠(220)을 회전시키는 주행 구동기(211)가 구비될 수 있다. 또한, 바디(210)에는 반송 차량(200)의 동작을 제어하는, 제어 유닛(290)이 구비될 수 있다. 또한 조향 기구(230)는 바디(210)의 상면에 제공될 수 있다. 또한, 바디(210)에는 넥(250)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
주행 구동기(211)는 주행 휠(220)에 동력을 전달하여 주행 휠(220)을 회전시킬 수 있다. 또한, 바디(210)는 복수로 제공될 수 있다. 각각의 바디(210)는 상술한 주행 구동기(211)를 가질 수 있다. 또한, 각각의 바디(210)에는 상술한 주행 휠(220), 조향 기구(230), 그리고 넥(250)이 결합될 수 있다.
주행 휠(220)은 바디(210)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 주행 휠(220)은 주행 구동기(211)로부터 동력을 전달 받아 회전될 수 있다. 주행 휠(220)은 주행 레일(100)과 접촉하여 회전될 수 있다. 주행 휠(220)은 바디(210)에 결합될 수 있다. 주행 휠(220)은 바디(210)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 주행 휠(220)은 주행 레일(100)과 접촉되고, 회전되어 주행 레일(310)을 주행할 수 있다. 주행 휠(220)은 복수로 제공될 수 있다. 주행 휠(220)은 한 쌍으로 제공될 수 있다. 주행 휠(220) 중 어느 하나는 바디(210)의 일면에 회전 가능하게 결합되고, 주행 휠(220) 중 다른 하나는 바디(210)의 일면과 대향되는 타면에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
조향 기구(230)는 바디(210)의 상부에 설치될 수 있다. 조향 기구(230)는 복수의 조향 휠(232), 그리고 조향 레일(234)을 포함할 수 있다. 조향 휠(232)은 상부에서 바라볼 때, 반송 차량(200)의 주행 방향과 평행한 방향을 따라 배치될 수 있다. 또한, 조향 레일(234)은 그 길이 방향이 상부에서 바라볼 때, 반송 차량(200)의 주행 방향과 수직한 방향과 평행할 수 있다. 또한, 조향 휠(232)은 조향 레일(234)의 길이 방향을 따라 그 위치가 변경될 수 있다.
프레임(240)은 내부 공간을 가질 수 있다. 프레임(240)의 내부 공간에는 후술하는 슬라이더(260), 승강 기구(270), 그리고 그립 기구(280)가 제공될 수 있다. 또한, 프레임(240)은 양 측면 및 하면이 개방된 육면체 형상을 가질 수 있다. 즉, 프레임(240)의 전면 및 후면은 블로킹 플레이트(Blocking Plate)로 제공될 수 있다. 이에, 반송 차량(200)이 주행시 공기 저항에 의해 파지된 용기(C)가 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 프레임(240)은 넥(250)을 매개로 바디(210)에 결합될 수 있다. 넥(250)은 바디(210), 그리고 프레임(240)에 대하여 회전 가능하게 제공될 수 있다. 프레임(240)은 적어도 하나 이상의 넥(250)을 매개로 적어도 하나 이상의 바디(210)에 결합될 수 있다. 예컨대, 프레임(240)은 하나로 제공되고, 하나의 프레임(240)에는 두 개의 넥(250)이 결합될 수 있다. 그리고, 두 개의 넥(250)은 서로 다른 바디(210)에 각각 결합될 수 있다.
슬라이더(260)는 프레임(240)에 결합될 수 있다. 슬라이더(260)는 승강 기구(270)의 위치를 변경시킬 수 있다. 슬라이더(260)는 승강 기구(270)를 반송 차량(200)의 주행 방향에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 슬라이더(260)는 그립 기구(280)가 그립하는 용기(C)를 반송 차량(200)의 주행 방향에 대하여 좌우 측방으로 그 위치를 변경시킬 수 있다.
승강 기구(270)는 바디(210), 그리고 그립 기구(280) 사이에 제공될 수 있다. 승강 기구(270)는 그립 기구(280)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 승강 기구(270)는 그립 기구(280)를 상승 또는 하강 시킬 수 있다. 승강 기구(270)는 승강 구동기(271)와 벨트(272)를 포함할 수 있다. 승강 기구(270)는 호이스트(Hoist) 장치로 칭해질 수도 있다. 승강 구동기(271)는 벨트(272)를 감거나, 풀어 현수되는 벨트(272)의 길이를 변경시킬 수 있다. 예컨대, 승강 구동기(271)가 벨트(272)를 풀면 벨트(272)의 길이는 길어지고, 승강 구동기(271)가 벨트(272)를 감으면 벨트(272)의 길이는 짧아질 수 있다. 또한, 벨트(272)는 복수로 제공될 수 있다. 복수의 벨트(272)의 일 단은, 각각 그립 기구(280)와 연결될 수 있다.
그립 기구(280)는 용기(C)를 파지할 수 있다. 그립 기구(280)가 클로즈(Close)되는 경우, 그립 기구(280)는 용기(C)를 파지할 수 있다. 그립 기구(280)가 오픈(Open)되는 경우, 그립 기구(280)는 용기(C)를 놓을 수 있다. 즉, 그립 기구(280)는 용기(C)를 착탈 가능하게 파지할 수 있다. 그립 기구(280)는 용기(C)를 기판 처리 장치(AP)의 로드포트로부터 언로딩할 수 있다.
제어 유닛(290)은 상술한 바와 같이 바디(210)에 구비될 수 있다. 제어 유닛(290)은 바디(210)가 가지는 내부 공간에 구비될 수 있다. 제어 유닛(290)은 반송 차량(200)이 가지는 구성들, 예컨대 주행 구동기(211), 승강 구동기(271), 그리고 슬라이더(260) 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다. 제어 유닛(290)은 주행 구동기(211), 승강 구동기(271), 그리고 슬라이더(260)를 제어할 수 있는 제어 신호를 발생시킬 수 있는 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 연산 및 신호 처리를 위한 하나 또는 그 이상의 프로세싱 회로로 구성될 수 있다.
또한, 제어 유닛(290)은 후술하는 제어 장치(300)와 무선통신이 가능하도록 무선 랜 카드(LAN Card)를 포함할 수 있다. 제어 유닛(290)은 제어 장치(300)로 반송 차량(200)의 주행 속도, 주행 방향, 반송 목적지, 반송 차량(200)의 현재 위치, 반송 차량(200)와 반송 목적지까지의 거리, 반송 차량(200)이 반송 목적지까지 도착하는데 소요되는 도착 소요 시간, 반송 물품의 종류, 반송 물품의 개수 등과 같은 데이터를 제어 장치(300)로 전송할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제어 장치(300)는 물품 반송 시스템(10)을 제어할 수 있다. 제어 장치(300)는 반송 차량(200)을 제어할 수 있다. 제어 장치(300)는 반송 차량(200)들을 제어할 수 있다. 제어 장치(300)는 반송 차량(200)들을 제어하여 반도체 제조 라인에 배치되는 기판 처리 장치(AP)들로 물품이 수납된 용기를 반송할 수 있다. 제어 장치(300)는 반송 차량(200)들의 주행을 제어할 수 있다. 제어 장치(300)는 반송 차량(200)들을 제어하는 제어 신호(명령)를 반송 차량(200)에 전송할 수 있다. 제어 장치(300)는 반송 차량(200)들과 무선 통신 방식으로 접속될 수 있다. 제어 장치(300)의 제어 신호(명령)에 따라 반송 차량(200)들은 제어 장치(300)가 지령하는 출발 위치로부터 목적지 위치로 물류를 이송할 수 있다. 제어 장치(300)는 OCS(Overhead Transport Control System : OCS)일 수 있다.
제어 장치(300)는 물품 반송 시스템(10)의 구성들의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 물품 반송 시스템(10)을 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 물품 반송 시스템(10)에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램을 기억하는 기억 매체를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억 매체는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.
도 4는 도 1의 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제어 장치(300)의 기능적 구성을 살펴보면, 제어 장치(300)는 데이터 수집부(310), 선호출 시점 연산부(320), 선호출 여부 판단부(330) 및 반송 수행부(340)를 포함할 수 있다. 데이터 수집부(310)는 반송 차량(200)들이 레일(100)을 따라 주행하여 기판 처리 장치(AP)들에 물품을 반송하면서 획득하는 운영 데이터를 수집할 수 있다. 즉, 데이터 수집부(310)는 후술하는 데이터 수집 단계(S10)를 수행할 수 있다.
선 호출 시점 연산부(320)는 데이터 수집부(310)가 수집한 운영 데이터에 근거하여, 기판 처리 장치(AP)의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 예측 반송 시점보다 이전에 반송 차량(AP)들 중 어느 하나, 예컨대 제1반송 차량(AP-A)에 대한 선 호출을 진행할 선 호출 시점을 도출할 수 있다. 즉, 선 호출 시점 연산부(320)는 후술하는 선 호출 시점 연산 단계(S20)를 수행할 수 있다.
선 호출 여부 판단부(330)는 선 호출 시점 연산 단계(S20)에서 도출된 선 호출 시점이, 현재 시점을 지났는지, 또는 현재 시점을 지나지 않았는지 여부를 판단하여, 반송 차량(AP)들 중 어느 하나, 예컨대 제1반송 차량(AP-A)에 대한 선 호출을 진행할지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 선 호출 여부 판단부(330)는 후술하는 선 호출 여부 판단 단계(S30)를 수행할 수 있다.
반송 수행부(340)는 후술하는 제1반송 모델(PM)과, 제2반송 모델(BM)을 기억할 수 있다. 제1반송 모델(PM)과 제2반송 모델(BM)은 미리 설정된 알고리즘일 수 있다. 제1반송 모델(PM)과 제2반송 모델(BM)은 서로 상이한 반송 알고리즘일 수 있다. 선 호출 여부 판단부(330)에서 선 호출을 진행하는 것으로 판단한 경우, 반송 수행부(340)는 제1반송 모델(PM)에 근거하여 물품 반송 시스템(10)을 운영할 수 있다. 선 호출 여부 판단부(330)에서 선 호출을 진행하지 않는 것으로 판단한 경우, 반송 수행부(340)는 제2반송 모델(BM)에 근거하여 물품 반송 시스템(10)을 운영할 수 있다. 즉, 반송 수행부(340)는 선 호출 진행 여부에 따라 반송 차량(200)에 제어 신호를 전송할 수 있다. 반송 수행부(340)는 후술하는 반송 단계(S40)를 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운영 방법의 예측 모델을 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 일반적으로 반송 차량(200)에 물품을 반송하라는 과제를 할당하는 것은, 우선 기판 처리 장치(AP)에서 물품을 반송해 달라는 반송 요청 신호를 발생시키고, 그 이후에 제어 장치(300)가 해당 반송 요청 신호에 부합하는 과제를 수행할 수 있는 반송 차량(200)을 검색한다. 그리고, 제어 장치(300)는 검색된 반송 차량(200)에 과제를 할당한다. 과제를 할당 받은 반송 차량(200)은 기판 처리 장치(AP)에 물품을 반송하는 반송을 수행한다. 그러나, 이러한 방식은 기판 처리 장치(AP)의 반송 요청 신호가 발생된 이후에 반송 차량(200)에 대한 과제 할당이 이루어지게 되므로, 물품 반송 시간을 단축시키는데 한계가 있다.
이에, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 도 5에 도시된 바와 같은 물품 반송 시스템(10)에 예측 모델을 적용하여 물품을 반송한다.
기판 처리 장치(AP)는 일반적으로 동일한 처리 공정을 반복적으로 수행한다. 따라서, 기판 처리 장치(AP)가 물품의 반송을 요청하는 반송 요청 시점도 반복된다. 기판 처리 장치(AP)는 동일한 공정을 반복적으로 수행하므로, 반송 요청 시점들도 어느 정도 일정하다. 즉, 물품 반송 시스템(10)을 운영하여 획득되는 운영 데이터의 통계적 처리를 통해, 기판 처리 장치(AP)의 반송 요청 시간 간격(TF)을 높은 확률로 예측할 수 있다. 반송 요청 시간 간격(TF)을 예측할 수 있게 되면, 반송 요청 시점(t0) 이후, 그 다음 반송 요청 시점으로 예측되는, 예측 반송 요청 시점(tP)을 도출할 수 있다.
또한, 물품 반송 시스템(10)을 운영하여 획득되는 운영 데이터로부터, 반송 차량(200)이 반송 요청을 발생시킨 기판 처리 장치(AP)에 도착하는 도착 소요 시간을 높은 확률로 예측할 수 있다. 반송 차량(200)의 예측 도착 소요 시간과, 예측 반송 요청 시점(tP)을 도출할 수 있게 되면, 반송 차량(200)에 대한 선 호출 시점(tnext)을 도출할 수 있다. 선 호출 시점(tnext)은 실제 반송 요청이 발생한 반송 요청 시점(t0)과 예측 반송 요청 시점(tP) 사이의 시점일 수 있다. 선 호출 시점(tnext)에 반송 차량(200)을 선 호출하게 되면, 반송 차량(200)은 높은 확률로 그 다음 반송 요청 시점으로 예측되는 예측 반송 요청 시점(tP)에 기판 처리 장치(AP)에 도착할 수 있다.
이하에서는, 도 5에서 설명한 예측 모델을 적용한 물품 반송 시스템(10)의 운영 방법을 보다 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운영 방법을 개략적으로 나타낸 플로우 차트이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 반송 시스템(10)의 운영 방법은, 데이터 수집 단계(S10), 선호출 시점 연산 단계(S20), 선호출 여부 판단 단계(S30) 및 반송 단계(S40)를 포함할 수 있다. 데이터 수집 단계(S10), 선호출 시점 연산 단계(S20), 선호출 여부 판단 단계(S30) 및 반송 단계(S40)는 순차적으로 수행될 수 있다. 데이터 수집 단계(S10), 선호출 시점 연산 단계(S20), 선호출 여부 판단 단계(S30) 및 반송 단계(S40)는 상술한 제어 장치(300)에 의해 수행될 수 있다.
도 7은 도 6의 데이터 수집 단계를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 스텝 S11에서는, 물류 라인을 운영한다. 물류 라인을 운영하는 것은 물품 반송 시스템(10)을 통해 타겟 장치, 예를 들어 기판 처리 장치(AP)에 물품을 전달하고, 기판 처리 장치(AP)로부터 물품을 회수하는 것을 의미할 수 있다. 상술한 바와 같이 물품 반송 시스템(10)을 운영하면 다양한 데이터를 수집할 수 있다.
데이터라 함은 기판 처리 장치(AP)가 물품의 반송을 요청하는 반송 요청 시간 간격, 제어 장치(300)가 기판 처리 장치(AP)의 반송 요청에 근거하여 반송 차량(200)을 호출시 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하는데 소요되는 시간, 제어 장치(300)가 기판 처리 장치(AP)를 호출시 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)까지 이동하는 이동 거리일 수 있다.
예를 들어, 기판 처리 장치(AP)들 중 제1기판 처리 장치(AP-A)의 반송 요청 시간 간격은 10분, 10분 15초, 9분 58초, 10분 12초 등과 같이 대략 10분 정도의 시간 간격으로 물품의 반송을 반복하여 요청할 수 있다.
예를 들어, 제1기판 처리 장치(AP-A)가 발생시키는 각각의 물품 반송 요청 신호에 대응하여, 제어 장치(300)가 반송 차량(200)을 호출시, 반송 차량(200)들 중에서 어느 하나가 선택되어 제1기판 처리 장치(AP-A)에 도착하는데 걸리는 시간은 5 분, 5분 3초, 4분 35초, 4분 59초 등과 같이 대략 5분 정도가 소요될 수 있다.
예를 들어, 제어 장치(300)가 반송 차량(200)을 호출시, 반송 차량(200)들 중 선택된 어느 하나가 제1기판 처리 장치(AP-A)에 도착하기까지 이동하는 이동거리는, 50 m, 52 m, 48 m, 51 m 등과 같이 대략 50 m 정도를 이동할 수 있다.
즉, 반송 요청 시간 간격, 도착 소요 시간, 및 이동 거리와 같은 데이터들은 계속하여 수집되어 제어 장치(300)에 저장된다.
또한, 스텝 S11은, 설정 기간 동안 이루어질 수 있다. 설정 기간은 한달, 일주일, 하루, 몇 시간, 또는 몇 분 등 다양하게 지정될 수 있다. 설정 기간 동안 데이터의 수집이 이루어지면, 제어 장치(300)는 저장된 데이터들을 이용하여 반송 요청 시간 간격, 도착 소요 시간, 및 이동 거리 각각의 예측치를 도출할 수 있다.
스텝 S12, S13, S14에서는, 스텝 S11에서 수집된 데이터들에 대한 확률 분포 피팅(Fitting)을 수행할 수 있다. 확률 분포 피팅이란, 일정 값으로 수집된 데이터들을 비선형 함수 형태로 근사하는 것을 의미할 수 있다. 확률 분포 피팅을 통해 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 기판 처리 장치(AP)의 반송 요청 시간 간격, 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 반송 차량(200)의 기판 처리 장치(AP)로의 도착 소요 시간, 및 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하기까지 이동한 이동 거리를 도출할 수 있다.
예를 들어, 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 기판 처리 장치(AP)의 반송 요청 시간 간격, 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 반송 차량(200)의 기판 처리 장치(AP)로의 도착 소요 시간, 및 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하기까지 이동한 이동 거리는, 데이터들의 대표 값일 수 있다.
예를 들어, 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 제1기판 처리 장치(AP-A)의 반송 요청 시간 간격은, 스텝 S11이 수행되는 동안 수집된 제1기판 처리 장치(AP-A)의 반송 요청 시간 간격들의 평균 값(T)일 수 있다.
또한, 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 반송 차량(200)의 기판 처리 장치(AP)로의 도착 소요 시간은, 반송 차량(200)들 중 선택된 반송 차량이 제1기판 처리 장치(AP-A)에 도착하는데 소요된 시간들의 평균 값(△t)일 수 있다.
또한, 가장 높은 확률로 발생할 수 있는 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하기까지 이동한 거리는, 선택된 반송 차량(200)이 제1기판 처리 장치(AP-A)에 도착하기까지 이동한 이동 거리들의 평균 값(d)일 수 있다.
상술한 예에서는 스텝 S11이 설정 기간 동안 운영되고 난 이후, 스텝 S12, S13, S14를 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스텝 S11이 수행되는 동안 실시간으로 스텝 S12, S13, S14이 이루어질 수 있다. 그리고, 설정 기간 동안 실시간으로 누적된 데이터에 근거하여, 이하에서 설명하는 평균 값을 설정 기간 단위로 운영 데이터에 추가할 수 있다.
스텝 S15, S16, S17에서는, 이와 같이 수집된 데이터들의 대표 값을 운영 데이터에 추가할 수 있다.
운영 데이터는 반송 요청 시간 간격에 대한 평균 값(T)들의 집합(MT)과, 반송 차량 도착 소요 시간에 대한 평균 값(△t)들의 집합(M△t)과, 반송 차량 이동 거리에 대한 평균 값(d)들의 집합(Md)를 포함할 수 있다.
예를 들어, MT는 T1, T2… Tn 을 포함할 수 있다. 제1기간 동안 수집된 반송 요청 시간 간격들의 평균 값을 T1이라 하고, 제2기간 동안 수집된 반송 요청 시간 간격들의 평균 값을 T2라 하고, 제n기간 동안 수집된 반송 요청 시간 간격들의 평균 값을 Tn이라 할 수 있다. 여기서 아랫 첨자의 숫자가 작을수록 더 최근에 수집된 데이터에 근거하여 운영 데이터에 추가된 대표 값일 수 있다. 예를 들어, T1은 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여, 가장 최근에 운영 데이터에 추가된 대표 값일 수 있다.
또한, M△t 는 △t1, △t2… △tn 을 포함할 수 있다. 제1기간 동안 수집된 반송 차량(200)들 중 선택된 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하는데 소요된 도착 소요 시간들의 평균 값을 △t1이라 하고, 제2기간 동안 수집된 반송 차량(200)들 중 선택된 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하는데 소요된 도착 소요 시간들의 평균 값을 △t2이라 하고, 제n기간 동안 수집된 반송 차량(200)들 중 선택된 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하는데 소요된 도착 소요 시간들의 평균 값을 △tn이라 하고, 여기서 아랫 첨자의 숫자가 작을수록 더 최근에 수집된 데이터에 근거하여 운영 데이터에 추가된 대표 값일 수 있다. 예를 들어, △t1은 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여, 가장 최근에 운영 데이터에 추가된 대표 값일 수 있다.
또한, Md는 d1, d2… dn 을 포함할 수 있다. 제1기간 동안 수집된 선택된 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)로 이동한 거리의 평균 값을 d1이라 하고, 제2기간 동안 선택된 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)로 이동한 거리의 평균 값을 d2라 하고, 제n기간 동안 수집된 선택된 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)로 이동한 거리의 평균 값을 dn이라 할 수 있다. 여기서 아랫 첨자의 숫자가 작을수록 더 최근에 수집된 데이터에 근거하여 운영 데이터에 추가된 대표 값일 수 있다. 예를 들어, d1은 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여, 가장 최근에 운영 데이터에 추가된 대표 값일 수 있다.
제어 장치(300)는 운영 데이터를 기억할 수 있다. 제어 장치(300)는 미리 수집되어 기억된 운영 데이터로부터 기판 처리 장치(AP)의 예측 반송 요청 시점과, 반송차량 선 호출 시점을 연산하여 도출할 수 있다.
도 8은 도 6의 선호출 시점 연산 단계를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 1, 도 6 및 도 8을 참조하면, 스텝 S21에서는 반송요청 시간 간격을 예측한다. 예를 들어, 제1기판 처리 장치(AP-A)의 예측되는 반송요청 시간 간격을 예측할 수 있다. 보다 상세하게는, 운영 데이터에는 상술한 T1, T2, … , Tn-이 미리 기억되어 있다. T1은 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여 추가된 반송 요청 시간 간격의 평균 값이다. 가장 최근에 수집된 데이터일수록, 물품 반송 시스템(10)의 상태 및 기판 처리 장치(AP)들의 상태를 가장 잘 반영하고 있기 때문에, 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여 가장 최근에 추가된 반송 요청 시간 간격의 평균 값일수록, 가중치를 더 크게 하여 예측 반송 시간 간격(TF)을 도출할 수 있다.
예를 들어, 예측 반송 시간 간격(TF)은 아래와 같은 수식 1을 통해 구해질 수 있다.
[수식 1]
TF = αT * T1 +βT * T2 + ??
{단, αT + βT ?? = 1}
스텝 S22에서는 반송 차량(200)들 중 선택된 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하는데 소요되는 시간을 예측한다. 예를 들어, 제1기판 처리 장치(AP-A)에 반송 차량(200)들 중 제어 장치(300)로부터 호출 신호를 전달받은 선택된 반송 차량(200)이 제1기판 처리 장치(AP-A)에 도착하는데 소요되는 시간을 예측할 수 있다. 보다 상세하게는, 운영 데이터에는 상술한 △t1, △t2, … , △tn-이 미리 기억되어 있다. △t1은 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여 추가된 반송 요청 시간 간격의 평균 값이다. 가장 최근에 수집된 데이터일수록, 물품 반송 시스템(10)의 상태 및 기판 처리 장치(AP)들의 상태를 가장 잘 반영하고 있기 때문에, 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여 가장 최근에 추가된 도착 소요 시간의 평균 값일수록, 가중치를 더 크게 하여 예측 도착 소요 시간(△tF)을 도출할 수 있다.
예를 들어, 예측 도착 소요 시간(△tF)은 아래와 같은 수식 2를 통해 구해질 수 있다.
[수식 2]
△tF = αt * △t1 +βt * △t2 + ??
{단, αt + βt ?? = 1}
스텝 S23에서는 반송 차량(200)의 이동 거리를 예측한다. 예를 들어, 제1기판 처리 장치(AP-A)가 반송 요청 신호를 발생시키면, 반송 차량(200)들 중 선택된 반송 차량(200)이 제1기판 처리 장치(AP-A)에 도착하기까지 이동한 거리를 예측할 수 있다. 보다 상세하게는, 운영 데이터에는 상술한 d1, d2, … , dn-이 미리 기억되어 있다. d1은 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여 추가된 이동 거리의 평균 값이다. 가장 최근에 수집된 데이터일수록, 물품 반송 시스템(10)의 상태 및 기판 처리 장치(AP)들의 상태를 가장 잘 반영하고 있기 때문에, 가장 최근에 수집된 데이터에 근거하여 가장 최근에 추가된 이동 거리의 평균 값일수록, 가중치를 더 크게 하여 예측 이동 거리(dF)을 도출할 수 있다.
예를 들어, 예측 이동 거리(dF)은 아래와 같은 수식 3을 통해 구해질 수 있다.
[수식 3]
dF = αd * d1 +βd * d2 + ??
{단, αd + βd ?? = 1}
스텝 S24에서는, 상술한 스텝 S21, S22, S23 예측 반송 요청 시간 간격(TF-)을 이용하여 기판 처리 장치(AP)의 반송 요청 시점을 예측할 수 있다. 예를 들어, 제1기판 처리 장치(AP-A)의 실제 반송 요청이 t0에 발생하면, 그 다음 반송 요청 시점(예측 반송 요청 시점)인 tp는 아래와 같은 수식 4를 통해 도출될 수 있다.
[수식 4]
tp = t0 + TF
스텝 S25에서는, 예측 반송 요청 시점(tp)으로부터 반송 차량의 선 호출 시점인 tnext를 도출할 수 있다. 선 호출 시점(tnext)는 실제 반송 요청 시점(t0)보다는 늦고, 예측 반송 요청 시점(tp)보다 이전의 시점일 수 있다. 선 호출 시점(tnext)은 아래의 수식 5를 통해 도출될 수 있다.
[수식 5]
tnext = tp - △tF
한편, 선 호출 시점(tnext)은 필요에 따라, 예측 반송 요청 시점(tp)에서 예측 도착 소요 시간(△tF)을 뺀 시점보다 설정 시간 만큼 더 이른 시점으로 지정될 수 있다. 설정 시간은 5 초에서 30 초 정도로 미리 설정될 수 있다. 예측 반송 요청 시점(tp)에서 예측 도착 소요 시간(△tF)을 뺀 시점보다 설정 시간 만큼 더 이른 시점으로 선 호출 시점(tnext)을 지정하는 경우, 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)으로 향하는 도중에 기판 처리 장치(AP)에서 실제 반송 요청 신호를 발생시키는지를 확인할 수 있다. 만약 실제 반송 요청 신호가 발생하지 않는 경우, 제어 장치(300)는 반송 차량(200)의 호출을 취소할 수 있으므로 반송 차량(200)의 운영상 이점이 있다.
다시 도 1 및 도 6을 참조하면, 선호출 여부 판단 단계(S30)에는 반송 차량(200)에 대한 선 호출을 진행할 지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 앞서 도출된 선 호출 시점(tnext)이 현재 시점(tcur)을 지났는지, 또는 지나지 않았는지 여부에 근거하여 반송 차량(200)에 대한 선 호출을 진행할 지 여부를 판단할 수 있다. 선 호출 시점(tnext)이 현재 시점(tcur)을 지나지 않은 경우에는, 제1반송 모델(PM)에 근거하여 반송 단계(S40)를 수행할 수 있다. 선 호출 시점(tnext)이 현재 시점(tcur)을 지난 경우에는, 제2반송 모델(BM)에 근거하여 반송 단계(S40)를 수행할 수 있다.
반송 단계(S40)는 선 호출의 진행 여부에 따라 선택되는 반송 모델에 근거하여 반송 차량(200)에 의한 물품 반송을 수행할 수 있다. 반송 단계(S40)에 적용될 수 있는 모델은, 제1반송 모델(PM)과 제2반송 모델(BM)일 수 있다. 제1반송 모델(PM)은 선 호출을 진행하는 경우 선택되는 예측 모델일 수 있다. 제2반송 모델(BM)은 선 호출을 진행하지 않는 경우 선택되는 기본 모델일 수 있다. 반송 단계(S40)에서 수행된 물품 반송에 관한 데이터(예를 들어, 반송 요청 시간 간격, 도착 소요 시간, 이동 거리 등)은 제어 장치(300)가 수집할 수 있다.
도 9는 도 6의 제1반송 모델을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 1, 도 6 및 도 9를 참조하면, 제1반송 모델(PM)은 예측 모델을 적용한 제어 장치(300)에 미리 기억된 알고리즘일 수 있다. 스텝 PM1에서는, 예약 할 수 있는 반송 차량(200)을 선정하고, 선정된 반송 차량(200)과 기판 처리 장치(AP) 사이의 실제 거리(dcur)를 측정할 수 있다.
스텝 PM2에서는, 예측 이동 거리(dF)와, 실제 거리(dcur)의 비율을 이용하여 반송 차량(200)의 예약 가능 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 반송 차량(200)의 예약 가능 여부는 아래의 수식 6에 의해 판단할 수 있다.
[수식 6]
tcur < tp - dcur/dF * △tF
tcur은 현재 시점, tp 는 예측 반송 요청 시점, dcur은 선정된 반송 차량(200)과 반송 요청 신호를 발생시킨 기판 처리 장치(AP) 사이의 거리, △tF는 선택된 반송 차량(200)의 예측 도착 소요 시간일 수 있다. [tp - dcur/dF * △tF]은 선정된 반송 차량(200)에 적용되는 선 호출 시점일 수 있다.
dcur가 너무 큰 경우(즉, 선정된 반송 차량(200)과 반송 요청 신호를 발생시킨 기판 처리 장치(AP)가 너무 멀리 떨어져 있는 경우), 해당 반송 차량(200)을 선정시, 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)에 도착하기까지 너무 많은 시간이 소요될 수 있다.
예를 들어, 제1기판 처리 장치(AP-A)에 물품을 반송할 반송 차량으로 제12반송 차량(200L)을 선정하였는데, 제12반송 차량(200L)은 제1기판 처리 장치(AP-A)와 너무 멀리 떨어져 있어서, 제1기판 처리 장치(AP-A)에 대한 반송을 수행할 반송 차량(200)으로서 적합하지 않을 수 있다. 즉, 선정된 제12반송 차량(200L)에 적용되는 선 호출 시점을 도출하고, 해당 선 호출 시점이 현재 시점(tcur)을 지난 경우에는, 제12반송 차량(200L)은 예약이 불가능한 반송 차량(200)으로 판단하여, 다른 반송 차량(200)을 선정한다.
예를 들어, 제1기판 처리 장치(AP-A)에 물품을 반송할 차량으로 제1반송 차량(200A)을 선정한 경우에는, 제1반송 차량(200A)이 제1기판 처리 장치(AP-A)와 인접하게 위치하므로, 제1기판 처리 장치(AP-A)에 대한 반송을 수행할 반송 차량(200)으로서 적합할 수 있다. 즉, 선정된 제1반송 차량(200A)에 적용되는 선 호출 시점을 도출하고, 해당 선 호출 시점이 현재 시점(tcur)-을 지나지 않은 경우에는, 제1반송 차량(200A)은 예약이 가능한 반송 차량으로 판단한다.
스텝 PM3에서는, 예약이 가능한 반송 차량(200)에 대한 임시 예약을 진행한다. 임시 예약을 진행하면 제어 장치(300)는 예약된 반송 차량(200)에 대하여 호출 신호를 전달하며, 호출 신호를 전달받은 반송 차량(200)은 반송 과제를 수행하기 위해 기판 처리 장치(AP)를 향해 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1반송 차량(200A)이 예약 가능한 반송 차량(200)으로 판단되면, 제1반송 차량(200A)에 대한 임시 예약을 진행한다. 예약된 제1반송 차량(200A)은 반송 과제를 수행하기 위해 제1기판 처리 장치(AP-A)를 향해 이동할 수 있다.
스텝 PM4에서는, 반송 차량(200)이 반송 과제를 수행하기 위해 기판 처리 장치(AP)로 이동하는 도중(경우에 따라 이동을 완료한 경우)에 기판 처리 장치(AP)의 실제 반송 요청이 발생하였는지 여부를 판단한다.
실제 반송 요청이 발생한 경우에는, 스텝 PM5에서 해당 반송 차량(200)에 대한 반송 예약을 확정하고, 스텝 PM6에서 반송 차량(200)에 의한 실제 반송을 수행한다. 예를 들어, 제1반송 차량(200A)이 제1기판 처리 장치(AP-A)에 대한 반송 과제를 수행하기 위해, 제1기판 처리 장치(AP-A)로 이동하는 도중, 제1기판 처리 장치(AP-A)에서 실제 물품 반송 요청 신호를 발생시킨 경우, 제어 장치(300)는 제1반송 차량(200A)에 대한 예약을 확정하고, 제1반송 차량(200A)이 실제 반송 을 수행한다.
다시 말해, 예측 반송 요청 시점(tp)은 예측 시점에 불과하므로, 기판 처리 장치(AP)의 실제 반송 요청 신호가 발생하지 않으면 반송 차량(200)은 물품을 내려 놓거나, 물품을 회수하는 등의 반송 동작을 수행하지 않는다.
실제 반송 요청이 발생하지 않은 경우에는, 스텝 PM41에서 반송 차량(200)은 목적지인 기판 처리 장치(AP)에 도착한다. 예를 들어, 제1반송 차량(200A)은 제1기판 처리 장치(AP-A)의 상방에 도착할 수 있다.
스텝 PM42에서는, 반송 차량(200)은 기판 처리 장치(AP)의 상방에서, 기판 처리 장치(AP)에서 실제 물품 반송 요청 신호를 발생시킬 때까지 대기한다. 예를 들어, 제1반송 차량(200A)은 제1기판 처리 장치(AP-A)의 실제 반송 요청 신호가 발생할 때까지 대기한다.
스텝 PM43에서는, 반송 차량(200)이 기판 처리 장치(AP)의 상방에서 대기하는 동안, 회피가 필요한지 여부를 계속하여 확인한다. 회피가 필요하지 않은 경우, 반송 차량(200)은 기판 처리 장치(AP)의 상방에서 대기한다.
반면, 회피가 필요한 경우에는, 반송 차량(200)에 대한 임시 예약을 취소하고, 스텝 PM44에 따라 제2반송 모델(BM)에 근거하여 반송 차량(200)을 예약할 수 있다. 예를 들어, 제1반송 차량(200A)이 제1기판 처리 장치(AP-A)의 상방에서 대기하는 동안, 제2반송 차량(200B)의 반송 과제가 수행되고, 제2반송 차량(200B)이 반송 과제를 수행하기 위해 이동하는 경로와 제1반송 차량(200A)이 대기하는 위치가 중첩되는 경우, 회피가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제1반송 차량(200A)에 대한 임시 예약을 취소하고, 제2반송 모델(BM)에 근거하여 반송 차량(200)에 대한 과제 할당을 실행할 수 있다.
도 10은 도 6의 제2반송 모델을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 1, 도 6 및 도 10을 참조하면, 제2반송 모델(BM)은 제1반송 모델(PM)과 상이한 모델일 수 있다. 제2반송 모델(BM)은 예측 모델을 적용하지 않은, 기본 모델일 수 있다. 제2반송 모델(BM)은 예측 모델을 적용하지 않은, 제어 장치(300)에 미리 기억된 알고리즘일 수 있다.
스텝 BM1에서는, 기판 처리 장치(AP)가 실제 물품의 반송 요청 신호를 발생시킬 수 있다.
스텝 BM2에서는 제어 장치(300)가 기판 처리 장치(AP)에 대한 반송 과제를 과제 리스트에 추가할 수 있다.
스텝 BM3에서는 과제 리스트에 추가된 과제를 수행할 반송 차량(200)을 검색할 수 있다.
스텝 BM4에서는 검색된 반송 차량(200)이 과제를 수행하기에 적합한 경우, 제어 장치(300)는 해당 반송 차량(200)에 반송 과제를 할당할 수 있다. 반송 과제를 수행하기에 적합한지 여부는, 반송 차량(200)과 반송 요청 신호를 발생시킨 기판 처리 장치(AP)와의 거리, 반송 차량(200)이 파지하고 있는 용기(C) 내 물품의 종류 및 수량 등을 고려하여 선택될 수 있다.
스텝 BM5에서는 반송 과제를 할당 받은 반송 차량(200)이 반송을 수행할 수 있다.
제2반송 모델(BM)은, 선 호출 여부 판단 단계(S30)에서 선 호출을 진행하지 않는 것으로 판단되는 경우나, 또는 제1반송 모델(PM)의 스텝 PM43에서 회피가 필요한 것으로 판단되는 경우에 선택될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 기판 처리 장치(AP)에서 실제 물품 반송 요청 신호가 발생하기 이전에, 반송 차량(200)을 선 호출하여 기판 처리 장치(AP)를 향해 이동시킨다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 의한 물품 반송 시스템(10)의 운영 방법은 선행적이며, 능동적이다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 운영 방법에 따르면, 반송 차량(200)에 의한 물품 반송의 효율성을 개선할 수 있고, 기판 처리 장치(AP)에서 물품 반송 요청 신호가 발생한 시점과 거의 동일한 시점에 물품의 반송을 완료할 수 있으므로, 전체 물품 반송에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
기판 처리 장치 : AP
물품 반송 시스템 : 10
레일 : 100
반송 차량 : 200
제어 장치 : 300
데이터 수집부 : 310
선호출 시점 연산부 : 320
선호출 여부 판단부 : 330
반송 수행부 : 340
데이터 수집 단계 : S10
선 호출 시점 연산 단계 : S20
선 호출 여부 판단 단계 : S30
반송 단계 : S40
제1반송 모델 : PM
제2반송 모델 : BM

Claims (20)

  1. 물품 반송 시스템의 운영 방법에 있어서,
    미리 수집된 상기 물품 반송 시스템의 운영 데이터로부터 타겟 장치의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 상기 예측 반송 요청 시점보다 이전에 상기 물품 반송 시스템이 가지는 반송 차량을 호출하여 상기 타겟 장치로 이동시키는,
    운영 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운영 데이터에 근거하여, 상기 반송 차량을 호출시 상기 타겟 장치에 상기 반송 차량이 도착하는데 소요되는 예측 도착 소요 시간을 도출하고, 도출된 상기 예측 반송 요청 시점과 상기 예측 도착 소요 시간에 근거하여 반송 차량을 호출할 반송 차량 선호출 시점을 도출하는,
    운영 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반송 차량 선호출 시점은, 상기 예측 반송 요청 시점에서 상기 예측 도착 소요 시간을 뺀 시점과 같거나, 그보다 더 이른 시점으로 지정되는,
    운영 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 물품 반송 시스템을 설정 기간 동안 운영하여, a) 상기 타겟 장치의 반송 요청 시간 간격, b) 반송 차량 호출시 반송 차량이 상기 타겟 장치에 도착하는데 소요되는 도착 소요 시간, 및/또는 c) 반송 차량 호출시 반송 차량이 상기 타겟 장치까지 이동하는 이동 거리에 관한 데이터들을 수집하는,
    운영 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    수집된 상기 데이터들의 대표 값을 상기 운영 데이터에 추가하는,
    운영 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 운영 데이터에 저장된 상기 대표 값들에 각각 가중치를 곱하여, 상기 예측 반송 요청 시간 간격, 상기 예측 도착 소요 시간, 및/또는 반송 차량의 예측 이동 거리를 도출하는,
    운영 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    최근에 상기 운영 데이터에 추가된 상기 대표 값일수록 상기 가중치의 크기를 크게 하는,
    운영 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가중치들의 합은 1 인,
    운영 방법.
  9. 물품 반송 시스템의 운영 방법에 있어서,
    상기 물품 반송 시스템은:
    기판 처리 장치들의 상측에 설치되는 레일; 및
    상기 레일을 따라 주행하며, 상기 기판 처리 장치에 물품을 반송하는 반송 차량들을 포함하고,
    상기 운영 방법은:
    상기 물품 반송 시스템을 운영하여 운영 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계; 및
    상기 운영 데이터에 근거하여 상기 기판 처리 장치의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 상기 예측 반송 요청 시점보다 이전 시점인 상기 반송 차량에 대한 선 호출 시점을 도출하는 선 호출 시점 연산 단계를 포함하는,
    운영 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선 호출 시점 연산 단계에는:
    상기 운영 데이터에 근거하여 상기 기판 처리 장치의 예측 반송 시간 간격을 도출하고;
    실제 반송 요청 시점에 상기 예측 반송 시간 간격을 더하여 상기 예측 반송 요청 시점을 도출하는,
    운영 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선 호출 시점 연산 단계에는:
    상기 운영 데이터에 근거하여 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치에 도착하는데 소요되는 예측 도착 소요 시간 및/또는 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치에 도착할 때까지 이동한 예측 이동 거리를 도출하고;
    상기 예측 반송 요청 시점에서 상기 예측 도착 소요 시간을 뺀 시점과 같거나, 그보다 더 이른 시점을 상기 선 호출 시점으로 지정하는,
    운영 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    지정된 상기 선 호출 시점이 현재 시점을 지났는지, 또는 상기 현재 시점을 지나지 않았는지 여부를 판단하여 상기 반송 차량의 선 호출을 진행할 지 여부를 판단하는 선 호출 여부 판단 단계를 더 포함하는,
    운영 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 선 호출 여부 판단 단계에서 판단된 결과에 근거하여, 제1반송 모델과 상기 제1반송 모델과 상이한 제2반송 모델 중 선택된 반송 모델을 이용하여 물품을 반송하는 반송 단계를 포함하는,
    운영 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    지정된 상기 선 호출 시점이 상기 현재 시점을 지나지 않은 경우, 상기 제1반송 모델에 근거하여 상기 반송 단계를 수행하되,
    상기 제1반송 모델은:
    상기 반송 차량들 중 어느 하나를 선택하여 선택된 상기 반송 차량과 상기 기판 처리 장치의 거리를 확인하고;
    측정된 상기 거리에 근거하여, 선택된 상기 반송 차량의 예약이 가능한지 여부를 판단하는,
    운영 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1반송 모델은:
    상기 예측 이동 거리에 대한 측정된 상기 거리와의 비율을 이용하여 상기 반송 차량을 예약 가능 여부를 결정하는,
    운영 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1반송 모델은:
    예약된 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치로 이동하는 도중 상기 기판 처리 장치의 실제 반송 요청이 발생하는 경우, 상기 반송 차량의 예약을 확정하여 반송을 수행하는,
    운영 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1반송 모델은:
    예약된 상기 반송 차량이 상기 기판 처리 장치로 이동하는 도중 상기 기판 처리 장치의 실제 반송 요청이 발생하지 않는 경우, 상기 기판 처리 장치의 상측에서 대기하는,
    운영 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치의 상측에서 상기 반송 차량이 대기하는 동안, 상기 반송 차량의 회피가 필요한 경우, 상기 제2반송 모델을 적용하여 다른 반송 차량을 호출하는,
    운영 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제2반송 모델은:
    상기 기판 처리 장치가 실제 반송 요청을 발생시키고;
    이후 상기 기판 처리 장치의 상기 실제 반송 요청을 수행할 수 있는 상기 반송 차량을 검색하고;
    검색된 상기 반송 차량에 제어 장치가 과제를 할당하고;
    상기 제어 장치로부터 과제를 할당받은 상기 반송 차량이 반송을 수행하는,
    운영 방법.
  20. 반도체 제조 라인에 물품을 반송하는 물품 반송 시스템에 있어서,
    기판 처리 장치들의 상측에 설치되는 레일;
    상기 레일을 따라 주행하며, 상기 기판 처리 장치에 물품을 반송하는 반송 차량들;
    상기 반송 차량들의 주행을 제어하는 제어 장치를 포함하고,
    상기 제어 장치는:
    상기 반송 차량들이 상기 기판 처리 장치들에 물품을 반송하면서 획득되는 운영 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
    상기 운영 데이터에 근거하여 상기 기판 처리 장치의 예측 반송 요청 시점을 도출하고, 도출된 예측 반송 시점보다 이전 시점인 상기 반송 차량들 중 제1반송 차량에 대한 선 호출 시점을 도출하는 선 호출 시점 연산부;
    도출된 상기 선 호출 시점이 현재 시점을 지났는지, 또는 상기 현재 시점을 지나지 않았는지 여부를 판단하여 상기 제1반송 차량의 선 호출을 진행할지 여부를 판단하는 선 호출 여부 판단부; 및
    상기 선 호출 여부 판단부에서 상기 선 호출을 진행하는 것으로 판단한 경우, 제1반송 모델에 근거하여 물품을 반송하고, 상기 선 호출을 진행하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 제1반송 모델과 상이한 제2반송 모델에 근거하여 물품을 반송하도록 상기 반송 차량에 제어 신호를 전송하는 반송 수행부를 포함하는,
    물품 반송 시스템.

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