JPH08110805A - 多連型プロセス装置の制御システム - Google Patents

多連型プロセス装置の制御システム

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JPH08110805A
JPH08110805A JP27056994A JP27056994A JPH08110805A JP H08110805 A JPH08110805 A JP H08110805A JP 27056994 A JP27056994 A JP 27056994A JP 27056994 A JP27056994 A JP 27056994A JP H08110805 A JPH08110805 A JP H08110805A
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module
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control
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JP27056994A
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Tomohiko Takeda
智彦 竹田
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Kokusai Denki Electric Inc
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Kokusai Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御システムを機能分散させて階層化するこ
とにより、多連型プロセス装置のモジュールの増減に対
する自由度を大幅に向上させる。 【構成】 処理機能別にユニット化されたプロセスモジ
ュールとプロセスモジュール間の搬送を行う搬送モジュ
ールとを連設してなる多連型プロセス装置の制御システ
ムにおいて、多連型プロセス装置を統括して制御するメ
インコントローラ12と各モジュールS1、T1、L1、
T2、H、T3、R1、T4、R2、T5、R3、T6、L2、
T7、S2との間に、個々のモジュールを直接的に制御す
るユニットコントローラ24と、メインコントローラ1
2からの命令に基づいて1つ以上のユニットコントロー
ラ24を制御するローカルコントローラ23とを介装
し、メインコントローラからの命令に基づいて、これら
下位コントローラにより各モジュールを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、処理機能別にユニット
化されたモジュールとを連設してなる多連型プロセス装
置の制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体装置の基板や薄膜トラ
ンジスタ式液晶装置の基板等のプロセス処理を行う装置
として多連型プロセス装置が知られている。多連型プロ
セス装置は、加熱、反応、冷却等の処理機能別にユニッ
ト化されたプロセスモジュールとプロセスモジュール間
の搬送を行う搬送モジュールとを連設して構成されてお
り、制御システムによる制御の下に、基板に対する一連
の処理工程が自動化されている。
【0003】図4には、多連型プロセス装置の一例及び
その制御システムの従来例の構成を示してある。多連型
プロセス装置は、処理対象の基板をロード用カセットス
タンドから供給するカセットモジュールS1、搬送スタ
ンドにより基板を大気中で搬送する大気搬送モジュール
T1、基板に予備処理を施す基板予備モジュールL1、搬
送ロボット等により基板を真空中で搬送する真空搬送モ
ジュールT2、基板に加熱処理を施す基板加熱モジュー
ルH、搬送ロボット等により基板を真空中で搬送する真
空搬送モジュールT3、基板にCVD法等によって成膜
処理を施す反応モジュールR1、搬送ロボット等により
基板を真空中で搬送する真空搬送モジュールT4、基板
にCVD法等によって成膜処理を施す反応モジュールR
2、搬送ロボット等により基板を真空中で搬送する真空
搬送モジュールT5、基板にCVD法等によって成膜処
理を施す反応モジュールR3、搬送ロボット等により基
板を真空中で搬送する真空搬送モジュールT6、基板に
冷却処理を施す基板冷却モジュールL2、搬送スタンド
により基板を大気中で搬送する大気搬送モジュールT
7、基板をアンロード用カセットスタンドに装填するカ
セットモジュールS2を順次連設して構成されている。
【0004】多連型プロセス装置による一連の処理工程
を制御する制御システムは、上位の制御システムからの
操作或いはオペレータによる直接的な操作が可能な操作
部1と、操作部1からの命令に基づいてそれぞれのモジ
ュールS1、T1、L1、T2、H、T3、R1、T4、R2、
T5、R3、T6、L2、T7、S2の処理動作を直接的に制
御するコントローラ2と、操作部1とコントローラ2と
を接続する通信回線3と、コントローラ2と各モジュー
ルS1、T1、L1、T2、H、T3、R1、T4、R2、T
5、R3、T6、L2、T7、S2とをそれぞれ接続する制御
用ケーブル4とを備えている。
【0005】したがって、操作部1からの命令に基づく
コントローラ2による制御の下に、処理対象の基板はロ
ード用カセットモジュールS1からアンロード用カセッ
トモジュールS2へ至る各モジュール間で搬送されて一
連のプロセス処理が施される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、基板に生成す
る薄膜の層数や薄膜トランジスタの構造が変更されるに
応じて、各工程を実行する多連型プロセス装置のモジュ
ールの数は変更される。しかしながら、上記のような従
来の制御システムにあっては次のような事情からモジュ
ールの増減に対する自由度が小さいという問題があっ
た。
【0007】すなわち、全てのモジュールの直接的な制
御を1つのコントローラ2で一括して行っているため、
モジュール数を変更する場合にはコントローラ2にイン
ストールされている制御用プログラムを変更しなければ
ならない。この制御用プログラムは全てのモジュールの
制御に係わる複雑且つ大きなものであるため、プログラ
ム変更のために多大な労力と時間を要してしまう。
【0008】また、各モジュールからの制御用ケーブル
4は全て1つのコントローラ2に接続されるため、コン
トローラ2に設けられているケーブル接続部は多数の制
御用ケーブル4が接続されて煩雑な状態となっている。
このため、モジュール数の変更に伴って、新たな制御用
ケーブルを接続したり或いは不要な制御用ケーブルを取
り外す作業は極めて煩雑なものとなっていた。更に、コ
ントローラ2に設けられているケーブル接続部が煩雑な
状態となっていることから、日常的な保守作業も困難な
ものとなっていた。
【0009】また、1つのコントローラ2が多数のモジ
ュールの制御を担当するため、個々のモジュールはコン
トローラ2に比較的近い位置に配設されるとは限らな
い。このため、増設したモジュールをコントローラ2に
接続する制御用ケーブル4は極めて長尺なものが必要と
なる場合があり、コストが嵩むと共に煩雑な配線作業が
必要であった。
【0010】本発明は上記従来の事情に鑑みなされたも
ので、制御システムを機能分散させて階層化することに
より、多連型プロセス装置のモジュールの増減に対する
自由度を大幅に向上させる制御システムを提供すること
を目的とする。特に、請求項1に記載した発明では、一
連のモジュールを制御する制御系を下位コントローラで
階層化することにより、多連型プロセス装置のモジュー
ルの増減に対する自由度を大幅に向上させることを目的
とする。
【0011】また、請求項2に記載した発明では、請求
項1に記載の発明において、一連のモジュールを制御す
る制御系をローカルコントローラとユニットコントロー
ラとにより3段階以上に階層化することにより、多連型
プロセス装置のモジュールの増減に対する自由度を大幅
に向上させることを目的とする。
【0012】また、請求項3に記載した発明では、請求
項2に記載の発明において、ローカルコントローラに一
連のプロセス中の所定の処理に係わる範囲のモジュール
を担当させて階層化することにより、多連型プロセス装
置のモジュールの増減に対する自由度を大幅に向上させ
ることを目的とする。
【0013】また、請求項4に記載した発明では、請求
項1乃至3に記載の発明において、コントローラ間の情
報を授受する簡易な構成を実現し、多連型プロセス装置
のモジュールの増減に対する自由度を大幅に向上させる
ことを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載した多連型プロセス装置の
制御システムは、処理機能別にユニット化されたプロセ
スモジュールとプロセスモジュール間の搬送を行う搬送
モジュールとを連設してなる多連型プロセス装置の制御
システムにおいて、当該多連型プロセス装置を統括して
制御するメインコントローラと前記各モジュールとの間
に下位コントローラを介装し、メインコントローラから
の命令に基づいて該下位コントローラにより各モジュー
ルを制御することを特徴とする。
【0015】また、本発明の請求項2に記載した多連型
プロセス装置の制御システムは、請求項1に記載の多連
型プロセス装置の制御システムにおいて、下位コントロ
ーラは、個々のモジュールを直接的に制御するユニット
コントローラと、メインコントローラからの命令に基づ
いて1つ以上のユニットコントローラを制御するローカ
ルコントローラとを備えていることを特徴とする。
【0016】また、本発明の請求項3に記載した多連型
プロセス装置の制御システムは、請求項2に記載の多連
型プロセス装置の制御システムにおいて、ローカルコン
トローラは、所定の処理に係わる範囲の複数のモジュー
ルに係る制御を担当することを特徴とする。
【0017】また、本発明の請求項4に記載した多連型
プロセス装置の制御システムは、請求項1乃至請求項3
のいずれか1項に記載の多連型プロセス装置の制御シス
テムにおいて、コントローラ間の情報の授受は、各コン
トローラに設けた記憶手段に相手方のコントローラが情
報を書き込むことにより行うことを特徴とする。
【0018】
【作用】請求項1に記載した制御システムによると、多
連型プロセス装置の各モジュールはメインコントローラ
と下位コントローラとからなる階層化された制御系で制
御され、処理対象の基板に一連のプロセス処理を施す。
また、請求項2に記載した制御システムによると、多連
型プロセス装置の各モジュールはメインコントローラ、
ローカルコントーラ及びユニットコントローラからなる
階層化された制御系で制御され、処理対象の基板に一連
のプロセス処理を施す。
【0019】そして、モジュールに対する制御はメイン
コントローラと下位コントローラであるローカルコント
ローラ及びユニットコントローラとが分担して担当する
ことから、各コントローラにインストールされる制御用
プログラムは容易に変更することができる単純且つ小さ
なものとなる。また、各モジュールからの制御用ケーブ
ルは幾つかに纏められてそれぞれ担当するコントローラ
に接続される構成となることから、各コントローラに接
続されるケーブル数が従来に比して減少し、ケーブル接
続部が簡素化される。また、各モジュールに対してロー
カルコントローラを比較的自由に配置できるため、長尺
の制御ケーブルを用いずとも新たにモジュールを増設す
ることができる。
【0020】請求項3に記載した制御システムによる
と、特に、ユニットコントローラは個々のモジュールの
制御を担当し、ローカルコントローラは搬送、加熱、反
応、冷却等といった所定の処理に係わる範囲のユニット
コントローラの制御を担当するため、ユニットコントロ
ーラやローカルコントローラにインストールされる制御
プログラムが専門化され、設計や変更、更には保守管理
を容易に行うことができる。請求項4に記載した制御シ
ステムによると、コントローラが相手方のコントローラ
の記憶手段に情報を書き込むことにより、コントローラ
間の情報の授受がなされるため、情報伝送のための複雑
なタイミング制御を必要とせずにコントローラ間の情報
伝達を実現して、円滑なプロセス制御を実現する。
【0021】
【実施例】本発明の一実施例に係る多連型プロセス装置
の制御システムを図面を参照して説明する。なお、本発
明を適用する多連型プロセス装置については前述した従
来例と同一であるので、以下の説明において、同一部分
には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実施
例の制御システムは、図1に示すように、多連型プロセ
ス装置の各モジュールS1、T1、L1、T2、H、T3、
R1、T4、R2、T5、R3、T6、L2、T7、S2を1つ
のメインコントローラ12と3つの下位コントローラ1
3とからなる階層化された制御系で制御するものであ
る。
【0022】メインコントローラ12は、上位の制御シ
ステムから操作され或いはオペレータにより直接的に操
作される操作部11からの命令に基づいて、各モジュー
ルを制御するために各下位コントローラ13を制御す
る。したがって、メインコントローラ12は操作部11
に通信回線14を介して接続され、下位コントローラ1
3はそれぞれ制御用ケーブル15を介してメインコント
ローラ12に接続されている。
【0023】各下位コントローラ13は幾つかのモジュ
ールの制御を一括して担当しており、メインコントロー
ラ12からの命令に基づいてこれらモジュールの動作を
直接的に制御する。本実施例では一連のモジュールを主
な処理として搬送を行うグループT1、T2、T3、T4、
T5、T6、T7と、主な処理として反応を行うグループ
H、R1、R2、R3と、主な処理として基板の準備処理
を行うグループL2、S1、L1、S2との3つのグループ
に分けて、各下位コントローラ13にこれらグループを
1つずつ担当させている。したがって、各グループに属
するモジュールはそれぞれ制御を担当する下位コントロ
ーラ13に制御用ケーブル16を介して接続されてい
る。
【0024】メインコントローラ12及び各下位コント
ローラ13にはメモリ17が設けられており、図2に示
すように、メモリ17には常駐プログラムを記憶した領
域と、他のコントローラとの情報交換のために割り当て
た領域とが設けられている。メモリ17に格納された常
駐プログラムはそのコントローラ12、13に課せられ
た機能を実現するためのものであり、操作部11からの
命令に基づく各モジュールの制御をメインコントローラ
12と下位コントローラ13とが分担して行うことか
ら、各コントローラ12、13に格納される常駐プログ
ラムは従来に比して大幅に簡単化され且つ小型化されて
いる。
【0025】更に、一連のモジュールを複数の下位コン
トローラ13が分担して制御するため、この点からも、
下位コントローラ13の常駐プログラムは簡単化され且
つ小型化されている。そして、本実施例では、下位コン
トローラ13はグループ化された所定の処理範囲の複数
のモジュールに係る制御を担当するようにしているた
め、下位コントローラ13の常駐プログラムは処理に応
じて専門化したしたものとなり、この点からも、簡単化
され且つ小型化されている。
【0026】メモリ17に設けたコントローラ間の情報
交換のための領域には他のコントローラから制御用ケー
ブル15を介して情報が随時書き込まれ、これによっ
て、全体として円滑なプロセス処理がなされるようにコ
ントローラ12、13間の情報交換がなされる。なお、
情報交換のための領域は各コントローラ毎に一義的に専
用領域を割り当ててもよく、また、送り手のコントロー
ラに関する識別子を情報に付属させるようにすれば各コ
ントローラで共有する領域を設けるだけでもよい。
【0027】上記構成の制御システムで、操作部11か
らの命令が通信回線14を介してメインコントローラ1
2に入力されると、メインコントローラ12はこの命令
に基づいて常駐プログラムにより要求されているモジュ
ール制御のために必要な情報を該当する下位コントロー
ラ13へ制御用ケーブル15を介して送信する。下位コ
ントローラ13は受け取った情報に基づいて常駐プログ
ラムにより担当するモジュールのアクチュエータ等の動
作を制御し、また、的確な制御がなされるように、担当
するモジュールのセンサ等から得られた情報を制御用ケ
ーブル15を介してメインコントローラ12へ送信す
る。すなわち、各下位コントローラ13はメインコント
ローラ12からの命令に基づいて各モジュールの動作を
制御し、各モジュールでの処理を協働させて、処理対象
の基板にロード用カセットモジュールS1からアンロー
ド用カセットモジュールS2に至る一連のプロセス処理
を円滑に施す。
【0028】また、上記の制御システムでは、処理の変
更等による事情からモジュールを増加する場合には、増
加されたモジュールを担当する下位コントローラ13を
増設し、この下位コントローラをメインコントローラ1
2及びモジュールに制御用ケーブルを介して接続すれば
よい。したがって、比較的短いケーブルを用いて低コス
トにて容易に制御用ケーブルの敷設作業や接続作業を行
うことができ、また、これらケーブルの保守も容易に行
える。
【0029】そして、制御用の常駐プログラムは機能分
散されて且つ専門化されているため、既存の他の下位コ
ントローラ13に格納されている常駐プログラムはほと
んど変更する必要はなく、また、メインコントローラ1
2に格納されている常駐プログラムも増設された下位コ
ントローラに対するインタフェース部分を変更する程度
でよい。更に、コントローラ間の情報交換もメモリ17
への書き込みで行っていることから、下位コントローラ
13が増設されても情報転送に関して特段に変更を行う
必要もない。また、このような制御用ケーブルの敷設作
業や常駐プログラムの変更作業が容易に行え、更には、
情報交換の制御が影響されないという作用効果は、モジ
ュールや下位コントローラ13を削減した場合において
も同様である。
【0030】図3には本発明に係る制御システムの他の
一実施例を示してある。本実施例の制御システムは多連
型プロセス装置の各モジュールS1、T1、L1、T2、
H、T3、R1、T4、R2、T5、R3、T6、L2、T7、
S2を1つのメインコントローラ12と3つのローカル
コントローラ23と、各モジュール毎の15個のユニッ
トコントローラ24とからなる3段階に階層化された制
御系で制御するものである。したがって、ローカルコン
トローラ23とユニットコントローラ24とはいずれも
メインコントローラ12に対する下位コントローラに該
当する。
【0031】各ローカルコントローラ23は制御用ケー
ブル25を介してメインコントローラ12に接続されて
おり、、各ユニットコントローラ24は制御用ケーブル
26を介して制御を担当するそれぞれのローカルコント
ローラ23に接続されている。また、各モジュールS
1、T1、L1、T2、H、T3、R1、T4、R2、T5、R
3、T6、L2、T7、S2は制御用ケーブル27を介して
制御を担当するそれぞれのユニットコントローラ24に
接続されている。
【0032】各ローカルコントローラ23はメインコン
トローラ12からの命令に基づいて幾つかのユニットコ
ントローラ24(すなわち、モジュール)を一括して制
御し、各ユニットコントローラ24はそれぞれ担当する
1つのモジュールを直接的に制御する。本実施例では一
連のモジュールを処理の順番に沿ってグループS1、T
1、L1、T2、Hと、グループT3、R1、T4、R2と、
グループT5、R3、T6、L2、T7、S2との3つのグル
ープに分けて、各ローカルコントローラ23にこれらグ
ループを1つずつ担当させて制御している。
【0033】本実施例においても、メインコントローラ
12、各ローカルコントローラ23及び各ユニットコン
トローラ24にはメモリ17が設けられており、図2に
示したように、メモリ17には常駐プログラムを記憶し
た領域と、他のコントローラとの情報交換のために割り
当てた領域とが設けられている。メモリ17に格納され
た常駐プログラムはそのコントローラ12、23、24
に課せられた機能を実現するためのものであり、操作部
11からの命令に基づく各モジュールの制御をメインコ
ントローラ12、ローカルコントローラ13、ユニット
コントローラ24が分担して行うことから、本実施例に
おいても、各コントローラ12、23、24に格納され
る常駐プログラムは機能分散され、また、専門化されて
おり、従来に比して大幅に簡単化され且つ小型化されて
いる。
【0034】本実施例の制御システムでは、操作部11
からの命令が通信回線14を介してメインコントローラ
12に入力されると、メインコントローラ12はこの命
令に基づいて常駐プログラムにより要求されているモジ
ュール制御のために必要な情報をローカルコントローラ
23へ制御用ケーブル25を介して送信する。ローカル
コントローラ13は受け取った情報に基づいて常駐プロ
グラムにより該当するモジュールのアクチュエータ等の
動作制御を行うユニットコントローラ24へ必要な情報
を制御用ケーブル26を介して送信し、このユニットコ
ントローラ24が制御用ケーブル27を介して担当する
モジュールの動作を直接的に制御する。
【0035】本実施例においては、制御用ケーブル25
は3つのローカルコントローラ23に対して直列に接続
され、制御用ケーブル26は同じグループに属するユニ
ットコントローラ24に対して直列に接続されており、
メインコントローラ12から送信された情報は各ローカ
ルコントローラ23で取捨選択されて受信され、ローカ
ルコントローラ23から送信された情報は各ユニットコ
ントローラ24で取捨選択されて受信される。したがっ
て、本実施例では、前記した実施例と同様な作用効果を
奏するに加え、各コントローラ間を接続する制御用ケー
ブルは前述した実施例に較べて本数が削減されており、
制御用ケーブルの配線においてコストが削減され、敷設
作業が容易化され、更には、日常的な保守作業が容易化
されている。
【0036】なお、本発明においては、下位コントロー
ラ13(ローカルコントローラ23、ユニットコントロ
ーラ24)による階層化は何段でも可能であり、設計上
の必要性に応じて任意に設定されるものである。また、
コントローラ間の情報交換は上記の実施例のようなメモ
リへ随時書き込む方式とすれば情報転送の制御が容易と
なるが、本発明においては、例えば時間的なタイミング
をとって所定の宛先コントローラへ情報を転送する等、
公知の種々な方式を採用することができる。また、上記
の各実施例では、簡単のためにモジュールを直線状に配
列して示したが、各モジュールはレイアウトスペースや
工程間の流れ等に応じて種々な形態で配置されるもので
あり、これに応じて、下位コントローラ13(ローカル
コントローラ23、ユニットコントローラ24)も適当
な位置関係をもって配置される。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載し
た発明では、一連のモジュールを制御する制御系を下位
コントローラで階層化するようにしたため、各コントロ
ーラに格納される制御用プログラムが簡単化且つ小型化
され、モジュール数の変更に応じて制御用プログラムを
短時間の内に容易に変更することができる。更に、下位
コントローラが階層化されて設置されるため、メインコ
ントローラからモジュールに至る制御用ケーブルが整理
された状態で配設され、また、各コントローラでのケー
ブル接続が整理された状態となり、制御用ケーブルの敷
設作業や日常的な保守点検作業を容易に行うことができ
る。また、請求項2に記載した発明では、上記の効果に
加え、ローカルコントローラはグループ化された幾つか
のモジュールに比較的近い位置に配設することができ、
増設したモジュールを比較的短い制御用ケーブルを用い
てコントローラに接続することができ、コスト低減と共
に配線作業が容易化される。また、請求項3に記載した
発明では、上記の効果に加え、ローカルコントローラに
格納させる制御プログラムを専門化して更に簡単化且つ
小型化することができ、モジュール数の変更に応じて制
御用プログラムを更に短時間の内に容易に変更すること
ができる。また、請求項4に記載した発明では、上記の
効果に加え、コントローラが相手方のコントローラの記
憶手段に情報を書き込むことにより、コントローラ間の
情報の授受がなされるため、情報伝送のための複雑なタ
イミング制御を必要とせずにコントローラ間の情報伝達
を実現することができる。したがって、本発明に係る多
連型プロセス装置の制御システムによると、多連型プロ
セス装置のモジュールの増減に対する自由度を大幅に向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る制御システムの構成図
である。
【図2】コントローラのメモリ内容を示す概念図であ
る。
【図3】本発明の他の一実施例に係る制御システムの構
成図である。
【図4】従来の制御システムの構成図である。
【符号の説明】
S1〜S2 モジュール 12 メインコントローラ 13 下位コントローラ 17 メモリ 23 ローカルコントローラ 24 ユニットコントローラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理機能別にユニット化されたプロセス
    モジュールとプロセスモジュール間の搬送を行う搬送モ
    ジュールとを連設してなる多連型プロセス装置の制御シ
    ステムにおいて、 当該多連型プロセス装置を統括して制御するメインコン
    トローラと前記各モジュールとの間に下位コントローラ
    を介装し、メインコントローラからの命令に基づいて該
    下位コントローラにより各モジュールを制御することを
    特徴とする多連型プロセス装置の制御システム。
  2. 【請求項2】 下位コントローラは、個々のモジュール
    を直接的に制御するユニットコントローラと、メインコ
    ントローラからの命令に基づいて1つ以上のユニットコ
    ントローラを制御するローカルコントローラとを備えて
    いることを特徴とする請求項1に記載の多連型プロセス
    装置の制御システム。
  3. 【請求項3】 ローカルコントローラは、所定の処理に
    係わる範囲の複数のモジュールに係る制御を担当するこ
    とを特徴とする請求項2に記載の多連型プロセス装置の
    制御システム。
  4. 【請求項4】 コントローラ間の情報の授受は、各コン
    トローラに設けた記憶手段に相手方のコントローラが情
    報を書き込むことにより行うことを特徴とする請求項1
    乃至請求項3のいずれか1項に記載の多連型プロセス装
    置の制御システム。
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Cited By (17)

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