JP2023065129A - 制御装置、システム、基板処理装置、物品の製造方法、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 より迅速に周期処理の周期を設定することができる制御装置を提供する。【解決手段】 ネットワークを介して被制御装置との間でデータフレームを予め定められた周期で通信するための周期処理を実行することにより前記被制御装置を制御する制御装置であって、前記周期処理は、前記データフレームの通信を行う通信処理と前記データフレームの通信を準備する準備処理とを含み、前記通信処理に要する通信時間を算出する算出部と、前記準備処理の実行に要した実行時間を計測する計測部と、前記周期処理が完了する前に、前記算出部により算出された前記通信時間及び前記計測部により計測された前記実行時間に基づき前記周期処理の実行に要する予測時間を算出し、算出された前記予測時間に基づき前記周期を変更する設定部と、を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、制御装置、システム、基板処理装置、物品の製造方法、制御方法及びプログラムに関する。

主制御装置が被制御装置を制御するシステムでは、主制御装置と被制御装置との間のデータ通信を所定の周期で行うものがある。このようなシステムにおいて、周期を設定する技術が知られている。特許文献１では、ネットワーク構成情報およびノード情報に基づいて予測された伝送遅延時間の予測値およびネットワークにおいて実測された伝送遅延時間の実測値をユーザに提示する。そして、ユーザの選択操作に応じて、主制御装置が被制御装置に信号を送信する周期を設定するための周期設定用の伝送遅延時間を設定する管理装置が開示されている。

特開２０２０－１６１９６４号公報

特許文献１における管理装置では、伝送遅延時間の予測値および実測値をユーザに提示して、ユーザの選択操作に応じて周期設定用伝送遅延時間が設定される。そのため、主制御装置が被制御装置を制御している間に、主制御装置において予め定められた周期で実行される周期処理が所定の周期で完了しないと予測される場合に、迅速に周期を変更することが困難になり得る。

そこで、本発明は、より迅速に周期処理の周期を変更することができる制御装置、システム、及び基板処理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制御装置は、ネットワークを介して被制御装置との間でデータフレームを予め定められた周期で通信するための周期処理を実行することにより前記被制御装置を制御する制御装置であって、前記周期処理は、前記データフレームの通信を行う通信処理と前記データフレームの通信を準備する準備処理とを含み、前記通信処理に要する通信時間を算出する算出部と、前記準備処理の実行に要した実行時間を計測する計測部と、前記周期処理が完了する前に、前記算出部により算出された前記通信時間及び前記計測部により計測された前記実行時間に基づき前記周期処理の実行に要する予測時間を算出し、算出された前記予測時間に基づき前記周期を変更する設定部と、を有する。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、より迅速に周期処理の周期を変更することができる制御装置、システム、及び基板処理装置を提供することができる。

システムの構成を示す図である。 主制御装置の構成を示す図である。 処理部の構成を示す図である。 第１実施形態における周期処理の実行の一例を示す図である。 第１実施形態における周期処理の周期を変更する処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における周期処理の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態における周期処理の周期を変更する処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における周期処理の一例を示すシーケンス図である。 基板処理装置としての露光装置の構成を示す図である。 従来技術における周期処理の実行の一例を示す図である。 従来技術における周期処理の実行の他の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
図１は、システム１００の構成を示す図である。システム１００は、図１に示すように、主制御装置１１０（制御装置）と、主制御装置１１０に通信可能に接続される複数の被制御装置１２０と、被制御装置１２０に接続されるユニット１３０とを有する。システム１００において、主制御装置１１０は、被制御装置１２０を制御し、被制御装置１２０は、ユニット１３０を制御する。

主制御装置１１０及び被制御装置１２０は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを含み通信可能に接続されたコンピュータ（情報処理装置）によって構成されるが、ボードコンピュータで構成されてもよいし、ボードコンピュータと兼用するように構成されてもよい。また、ユニット１３０は、例えば、入力リレーや各種センサ、サーボモータ、その他任意のアクチュエータ等の機構を含む。

被制御装置１２０は、ディジーチェーン方式で主制御装置１１０に通信可能に接続されている。主制御装置１１０は、ネットワーク１４０を介して、予め定められた周期で、複数の被制御装置１２０とデータの通信を行う。また、被制御装置１２０は、主制御装置１１０から受信したデータに基づいて、ユニット１３０を制御する。また、本実施形態では被制御装置１２０とユニット１３０とは別体で構成されているが、被制御装置１２０とユニット１３０とは一体で被制御装置として構成されてもよい。

本実施形態では、主制御装置１１０に通信可能に接続される被制御装置１２０として３つの被制御装置１２１、１２２、及び１２３を例示しているが、被制御装置１２０の数は３つに限定されるものではなく、１つ、２つ、又は３つ以上であってもよい。また、本実施形態では、被制御装置１２０によって制御されるユニット１３０として３つのユニット１３１、１３２、及び１３３を例示している。ユニット１３１、１３２、及び１３３は、それぞれ被制御装置１２１、１２２、及び１２３によって制御される。また、ユニット１３０の数も３つに限定されるものではなく、１つ、２つ、又は３つ以上であってもよい。ここで、以降の記載では、被制御装置１２１、１２２、及び１２３等の複数の被制御装置を総称して、被制御装置１２０と称することがある。また、以降の記載では、ユニット１３１、１３２、及び１３３等の複数のユニットを総称して、ユニット１３０と称することがある。

図２は、主制御装置１１０の構成を示す図である。図２において、処理部１１０１は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）及び各種アプリケーションプログラムを実行する中央演算処理部（ＣＰＵ）である。また、処理部１１０１は、例えば、複数のＣＰＵを有するマルチＣＰＵ、又は複数のコアを有するマルチコアＣＰＵから構成されてもよい。また、処理部１１０１は、中央演算処理部（ＣＰＵ）だけでなく、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等のプロセッサ又は回路の組み合わせから構成されてもよい。

ＲＯＭ１１０２は、処理部１１０１が実行するプログラムや演算用のパラメータのうちの固定的なデータを格納するメモリである。ＲＡＭ１１０３は、処理部１１０１の作業領域やデータの一時記憶領域を提供するメモリである。ＲＯＭ１１０２及びＲＡＭ１１０３は、バス１１０８を介して処理部１１０１に接続される。１１０５はマウス、キーボードなどを含む入力装置、１１０６はＣＲＴや液晶ディスプレイなどの表示装置である。また、入力装置１１０５及び表示装置１１０６は、タッチパネル等の一体型の装置であってもよい。また、入力装置１１０５及び表示装置１１０６は、コンピュータとは別体の装置として構成されてもよい。１１０４は、ハードディスク装置、ＣＤ、ＤＶＤ、メモリカード等の記憶装置であり、各種プログラムや各種データ等を記憶する。入力装置１１０５、表示装置１１０６及び記憶装置１１０４はそれぞれ、不図示のインタフェースを介してバス１１０８に接続されている。また、ネットワークを介して通信を行うための通信装置１１０７も、バス１１０８に接続されている。通信装置１１０７は、データの送信部及び受信部として機能し、例えば、被制御装置１２０内の送信部（不図示）から応答データを受信して、ＲＡＭ１１０３又は記憶装置１１０４に記憶する。

図３は、処理部１１０１の構成を示す図である。処理部１１０１は、通信部１１２、制御部１１３、算出部１１４、計測部１１５、設定部１１６及び異常処理部１１７を有する。通信部１１２は、被制御装置１２０との間で指令データ、応答データ及び状態データ等のデータを通信する。通信部１１２は、被制御装置１２０から主制御装置１１０に送信されたデータをデータフレームから受信バッファに読み出し、主制御装置１１０から被制御装置１２０に送信するデータを送信バッファからデータフレームに書き込む。ここで、受信バッファ及び送信バッファはデータを一時的に記憶する領域であり、処理部１１０１内にあってもよいし、ＲＡＭ１１０３又は記憶装置１１０４にあってもよい。

制御部１１３は、被制御装置１２０からの応答データを受信バッファから読み出す読み出し処理を実行する。また、制御部１１３は、受信バッファから読み出された応答データに基づき被制御装置１２０を制御するための指令データを生成する制御処理を実行する。また、制御部１１３は、被制御装置１２０を制御するための指令データを送信バッファに書き込む書き込み処理を実行する。ここで、以降の記載では、読み出し処理、制御処理、及び書き込み処理をまとめて、データフレームの通信を準備する準備処理と称することがある。

算出部１１４は、送信バッファを介してデータフレームに書き込まれたデータが主制御装置１１０から被制御装置１２０を介して主制御装置１１０の受信バッファに戻るまでの通信時間を、ネットワークの通信速度とデータサイズから算出する。

計測部１１５は、制御部１１３で実行された、受信バッファからの読み出し処理の実行時間、被制御装置１２０の制御処理の実行時間、及び送信バッファへの書き込み処理の行時間をそれぞれ計測する。つまり、計測部１１５は、データフレームの通信を準備する準備処理の実行時間を計測する。

設定部１１６は、算出部１１４で算出された通信時間と計測部１１５で計測された準備処理の実行時間とを合算し、実行中の周期処理の実行に要する予測時間を算出する。そして、算出した予測時間に基づき、実行中の周期処理の周期を新たな周期に変更する。

異常処理部１１７は、設定部１１６で算出された予測時間が所定の周期よりも長い場合に異常処理を実行する。異常処理の例については後述する。

ここで、図１に示すネットワーク１４０の一例として、産業用イーサネット（登録商標）の１つであるＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）について説明する。ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）において、ネットワークに接続された主制御装置は、複数の被制御装置に対してデータフレームを送信し、複数の被制御装置は、主制御装置から受信したデータフレームにオンザフライ方式でデータの読み書きを行う。この際、主制御装置と複数の被制御装置との間の通信には、ＰＤＯ通信と、ＳＤＯ通信とが用いられる。ＰＤＯ通信とは、プロセスデータオブジェクト（ＰＤＯ：Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄａｔａ Ｏｂｊｅｃｔ）と呼ばれるデータを使用して予め定められた周期で通信を行う通信方式である。また、ＳＤＯ通信とは、サービスデータオブジェクト（ＳＤＯ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｏｂｊｅｃｔ）と呼ばれるデータを使用して主制御装置からの要求に応じて通信を行う通信方式である。ＰＤＯ通信では、予め定められた周期（例えば、１ｍ秒）でデータフレームの通信が行われるため、データの到達時間が保証される。一方、ＳＤＯ通信では、一周期内で通信が完了するとは限らないため、データの到達時間が保証されない。

ネットワーク１４０としてＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）を採用する場合には、ネットワーク１４０に接続されるノードのうち、少なくとも１つのノードが主制御装置１１０として機能し、その他のノードが被制御装置１２０として機能する。主制御装置１１０として機能するノードは、ネットワーク１４０におけるデータフレームの通信のタイミングなどを管理（制御）する。

図１に示すシステム１００において、主制御装置１１０は被制御装置に対する指令データをＰＤＯ通信のデータフレームに書き込んで、かかるデータフレームを被制御装置１２１に送信する。主制御装置１１０からデータフレームを受信した被制御装置１２１は、データフレームに書き込まれた指令データから自身に割り当てられた指令データを読み出し、かかる指示データに対する応答データをデータフレームに書き込む。そして、被制御装置１２１は、自身に割り当てられた指令データに対する応答データを書き込んだデータフレームを被制御装置１２２に送信する。被制御装置１２１からデータフレームを受信した被制御装置１２２は、データフレームに書き込まれた指令データから自身に割り当てられた指令データを読み出し、かかる指令データに対する応答データをデータフレームに書き込む。そして、被制御装置１２２は、自身に割り当てられた指令データに対する応答データを書き込んだデータフレームを被制御装置１２３に送信する。被制御装置１２２からデータフレームを受信した被制御装置１２３は、データフレームに書き込まれた指令データから自身に割り当てられた指令データを読み出し、かかる指令データに対する応答データをデータフレームに書き込む。そして、被制御装置１２３は、自身に割り当てられた指令データに対する応答データを書き込んだデータフレームを、被制御装置１２１及び１２２を介して、主制御装置１１０に送信する。

具体的には、被制御装置１２１は、主制御装置１１０から受信したデータフレームから、指令データを読み出し、応答データを書き込んでからデータフレームを被制御装置１２２に送信する。被制御装置１２２は、被制御装置１２１から受信したデータフレームから、指令データを読み出し、応答データを書き込んでからデータフレームを被制御装置１２３に送信する。被制御装置１２３は、被制御装置１２２から受信したデータフレームから、指令データを読み出し、応答データを書き込んでからデータフレームを被制御装置１２１及び１２２を介して主制御装置１１０に送信する。

ここで、従来技術における周期処理の実行について説明する。図１０は、従来技術における周期処理の実行の一例を示す図である。ここで、以降の記載では、１つの周期において実行される準備処理Ｐ、及び通信処理Ｔを含む処理を周期処理と称することがある。図１０において、主制御装置１１０では、読み出し処理Ｉ、制御処理Ｃ、及び書き込み処理Ｏを含む準備処理Ｐ、並びに通信処理Ｔが第１周期処理、第２周期処理のそれぞれで実行される。また、図１０において、被制御装置１２１の制御処理をＣ１、被制御装置１２２の制御処理をＣ２、被制御装置１２３の制御処理をＣ３と記載されている。また、横軸は時間を表している。上段には、読み出し処理Ｉ、制御処理Ｃ、及び書き込み処理Ｏを含む準備処理Ｐの実行に要した時間（実行時間）が表されている。また、下段には、データフレームが主制御装置１１０により送信され、被制御装置１２０を介して主制御装置１１０により受信されるまでの通信処理Ｔの実行時間（通信時間）が表されている。

ここで、図１０の例では、第１周期処理と第２周期処理のそれぞれで実行される制御処理の数が３になっているが、周期処理において実行される制御処理の数は任意の数であり、３に限られない。また、図１０の例では、第１周期処理と第２周期処理とで実行される制御処理の数が同じであるが、周期処理間で実行される制御処理の数は同じであるとは限らない。このことは、後述の図１１、及び図４においても同様である。

第１周期処理、及び第２周期処理の周期Ｔｓ１は、準備処理Ｐの実行時間と通信処理Ｔの実行時間とを合算した合計時間より長く設定される必要がある。また、制御処理Ｃにおいて、複数の処理を順番に行うシーケンス処理など複雑な処理を行う場合には制御処理Ｃの実行時間が長くなる。また、同時に制御される被制御装置１２０の数が増加する場合には、制御処理Ｃに含まれる複数の被制御装置１２０に対応する制御処理（例えば、制御処理Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３）の数が増加して、制御処理Ｃの実行時間が長くなる。例えば、関節が多い多軸の産業用ロボットなどの登場によって、被制御装置１２０及びユニット１３０の数が増加することにより、制御処理Ｃの実行時間が長くなる傾向にある。

そのため、周期処理において、被制御装置１２０のそれぞれに対応する制御処理Ｃの実行時間が長くなる場合は、準備処理Ｐ、及び通信処理Ｔの実行を周期内に完了させることが困難になり得る。また、周期処理において、複数の被制御装置１２０が同時に制御され制御処理の数が多くなる場合も、準備処理Ｐ、及び通信処理Ｔの実行を周期内に完了させることが困難になり得る。

図１１は、従来技術における周期処理の実行の他の例を示す図である。図１１に示すように、読み出し処理Ｉ、制御処理Ｃ、及び書き込み処理Ｏを含む準備処理Ｐは予め設定された周期Ｔｓ１内に完了する。しかし、制御処理Ｃの実行時間が長くなったことにより、通信処理Ｔが予め設定された周期Ｔｓ１内に完了しない。つまり、予め設定された周期Ｔｓ１内に準備処理Ｐ及び通信処理Ｔを含む第１周期処理が完了しない状態で、次の第２周期処理が開始されている。この場合、第２周期処理においてデータフレームに対するデータの読み書きや制御処理が正しく行われないことにより、主制御装置１１０による制御が正しく行われない可能性がある。

そこで、本実施形態では、周期処理が完了する前に、準備処理Ｐの実行時間と通信処理Ｔの実行時間とに基づき周期処理の実行に要する予測時間を算出し、算出された予測時間に基づき周期を変更する。これにより、周期内に周期処理が完了せずに、主制御装置１１０による制御が正しく行われないことを抑制できる。

次に、本実施形態における周期処理の実行について説明する。図４は、本実施形態における周期処理の実行の一例を示す図である。図４では、図１１の例と同様に、制御処理Ｃが長くなったことにより、予め設定された周期Ｔｓ１内で準備処理Ｐは完了するが通信処理Ｔは完了しない。そこで、第１周期処理の周期を新たな周期Ｔｓ２に変更することで、準備処理Ｐ、及び通信処理Ｔを含む第１周期処理を周期Ｔｓ２内に完了させる。

次に、周期処理中に周期を変更する処理を説明する。図５は、本実施形態における周期処理の周期を変更する処理を示すフローチャートである。また、図５のフローチャートの各ステップは、処理部１１０１の各部により実行される。Ｓ１１において、算出部１１４は、ネットワークの通信速度とデータフレームのサイズに基づき通信処理Ｔの実行時間（通信時間）を算出する。ここで、ネットワークの通信速度は予め計測された通信速度やネットワークの仕様により定められる通信速度を用いる。また、通信処理Ｔにおいて送受信されるデータフレームのサイズは、準備処理Ｐに関わらず一定のサイズである。データフレームには各被制御装置１２０ごとにデータ領域が定められており、一定のサイズのデータフレームが送受信される。つまり、ある被制御装置１２０に対する指令データ、応答データは、データフレーム内の定められたデータ領域に格納される。また、ある被制御装置１２０に対して指令データ、応答データがない場合には、該当するデータ領域には空のデータが格納される。よって、データフレームのサイズは被制御装置１２０の数に応じて予め定められている。このように、Ｓ１１において、算出部１１４は、実際に通信処理Ｔを実行する前に、通信速度とデータフレームのサイズに基づき通信処理Ｔの実行時間を算出することができる。

Ｓ１２において、計測部１１５は、制御部１１３において実行された準備処理Ｐの実行時間を計測する。つまり、計測部１１５は、制御部１１３において実行された読み出し処理Ｉ、制御処理Ｃ、及び書き込み処理Ｏの実行時間を計測する。Ｓ１３において、設定部１１６は、Ｓ１１で算出された通信時間と、Ｓ１２で計測された準備処理Ｐの実行時間に基づいて、周期処理の実行に要する予測時間を算出する。つまり、Ｓ１３において設定部１１６は、Ｓ１１で算出された通信時間とＳ１２で計測されたそれぞれの実行時間とを合算して、周期処理の実行に要する予測時間を算出する。

Ｓ１４において、設定部１１６は、Ｓ１３で算出された予測時間と実行中の周期処理の周期とに基づき、実行中の周期処理の周期を変更するかを判定する。つまり、設定部１１６は、Ｓ１３で算出された予測時間が実行中の周期処理の周期よりも長いかを判定する。Ｓ１４において、予測時間が周期より長いと判定された場合、設定部１１６は処理をＳ１５に進める。また、Ｓ１４において、予測時間が周期以下（予測時間が周期と等しい又は予測時間が周期よりも短い）と判定された場合、設定部１１６は周期を変更せずに処理を終了する。つまり、予測時間が周期以下と判定された場合、実行中の周期処理は既存の周期で処理を継続する。

Ｓ１５において、設定部１１６は、Ｓ１３で算出された予測時間に基づき周期を変更する。ここで、新たな周期をＴｓ２とし予測時間をＴｐとすると、例えば、Ｔｓ２＝Ｔｐとなるように、実行中の周期処理の周期をＴｓ２に変更する。また、算出された通信時間や計測された実行時間に誤差が含まれる可能性を考慮すると、Ｔｓ２＝Ｔｐとすると実行中の周期処理を周期Ｔｓ２内に完了させることができない可能性がある。そこで、設定部１１６は、Ｔｓ２＞Ｔｐを満たすように周期を変更することが望ましい。また、周期が長すぎることにより主制御装置１１０による制御が遅延して、次の周期の周期処理に影響することを考慮すると、設定部１１６は、Ｔｓ２≦２．０Ｔｐを満たすように周期を変更することが望ましい。つまり、設定部１１６は、Ｔｓ２が以下の式（１）を満たすように周期を変更することが望ましい。
Ｔｐ＜Ｔｓ２≦２．０Ｔｐ・・・（１）

さらに、誤差の影響と制御の遅延の抑制を図るために、周期Ｔｓ２が以下の式（２）を満たすように周期が変更されることがより望ましい。
１．１Ｔｐ≦Ｔｓ２≦１．９Ｔｐ・・・（２）

以上により、実行中の周期処理の周期は、算出された予測時間に基づき、元の周期より長い周期に変更される。

次に、本実施形態における周期処理のシーケンス図について説明する。図６は、本実施形態における周期処理の一例を示すシーケンス図である。また、図６の例では、第２周期処理において、周期が変更される場合の処理が示されている。

第１周期処理において、制御部１１３は準備処理Ｐを実行する。計測部１１５は、制御部１１３で実行された準備処理Ｐの実行時間をそれぞれ計測して、設定部１１６に実行時間を送信する（Ｓ１０１）。設定部１１６は、算出部１１４で算出された通信時間と、計測部１１５で計測されたそれぞれの実行時間とに基づいて、第１周期処理の予測時間Ｔｐを算出する。そして、設定部１１６は、算出された予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも長いかを判定する。図６の例では、設定部１１６より予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも短いと判定されるため、周期処理の周期は変更されない。

制御部１１３がデータを通信部１１２に送信して（Ｓ１０２）、通信部１１２がネットワーク１４０を介して被制御装置１２０にデータフレームを送信する（Ｓ１０３）。通信部１１２がデータフレームを被制御装置１２０からネットワーク１４０を介して受信して（Ｓ１０４）、制御部１１３が通信部１１２からデータを受信する（Ｓ１０５）。制御部１１３が読み出し処理Ｉの実行を開始してから、Ｓ１０５において通信部１１２からデータを受信するまでの時間は、周期Ｔｓ１よりも短いため、第１周期処理は周期Ｔｓ１内に完了する。

一方、第２周期処理において、制御部１１３は準備処理Ｐを実行する。計測部１１５は、制御部１１３で実行された、準備処理Ｐの実行時間をそれぞれ計測して、設定部１１６に実行時間を送信する（Ｓ１０６）。設定部１１６は、算出部１１４で算出された通信時間と計測部１１５で計測されたそれぞれの実行時間とに基づいて、第１周期処理の予測時間Ｔｐを算出する。そして、設定部１１６は、算出された予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも長いかを判定する。図６の例では、設定部１１６より予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも長いと判定されるため、周期処理の周期は周期Ｔｓ２に変更される。ここで、Ｓ１０７からＳ１１０の処理は、第１周期処理と同様であるため詳細な説明は省略する。

制御部１１３が読み出し処理Ｉの実行を開始してから、Ｓ１１０において通信部１１２からデータを受信するまでの時間は、周期Ｔｓ１よりも長いが周期Ｔｓ２よりも短いため、第２周期処理は周期Ｔｓ２内に完了する。

また、第３周期処理では、周期を元の周期Ｔｓ１に戻して、設定部１１６は予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも長いかを判定する。図６の例では、設定部１１６により予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも短いと判定されるため、周期Ｔｓ１は変更されない。ここで、Ｓ１１２からＳ１１５の処理は、第１周期処理と同様であるため詳細な説明は省略する。

制御部１１３が読み出し処理Ｉの実行を開始してから、Ｓ１１５において通信部１１２からデータを受信するまでの時間は、周期Ｔｓ１よりも短いため、第３周期処理は周期Ｔｓ１内に完了する。

以上、本実施形態に係る制御装置によれば、周期処理が完了する前に、算出された予測時間に基づき周期処理の周期を変更することができるので、より迅速に周期処理の周期を変更することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る制御装置について説明する。なお、ここで言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態においては、算出された予測時間が許容範囲に収まらない場合に異常処理を実行する形態について説明する。

図７は、本実施形態における周期処理の周期を変更する処理を示すフローチャートである。また、図７におけるＳ２１からＳ２４は、図５におけるＳ１１からＳ１４と同様であり、図７におけるＳ２６は図５におけるＳ１５と同様であるため、詳細な説明は省略する。

Ｓ２５において、設定部１１６は、Ｓ２３で算出された予測時間が許容範囲内に収まるかを判定する。例えば、設定部１１６は、予め定められた閾値Ｔｈと算出された予測時間Ｔｐとを比較して、予測時間Ｔｐが閾値Ｔｈよりも小さい場合に予測時間Ｔｐが許容範囲に収まると判定する。

Ｓ２５において、予測時間が許容範囲に収まると判定された場合、設定部１１６は処理をＳ２６に進める。また、Ｓ２５において、予測時間が許容範囲に収まらないと判定された場合、設定部１１６は処理をＳ２７に進める。

Ｓ２７において、異常処理部１１７は、異常処理を実行する。異常処理の例については後述する。

以上により、周期処理の予測時間が許容範囲に収まらない場合に、異常処理が実行される。

次に、本実施形態における周期処理におけるシーケンス図について説明する。図８は、本実施形態における周期処理の一例を示すシーケンス図である。また、図８の例では、第２周期処理において、異常処理が実行される場合の処理が示されている。また、図８におけるＳ２０１～Ｓ２０５は図６におけるＳ１０１～Ｓ１０５と同様であり、図８におけるＳ２０８～Ｓ２１２は図６におけるＳ１１１～Ｓ１１５と同様であるため、詳細な説明は省略する。

第２周期処理において、制御部１１３は準備処理Ｐを実行する。計測部１１５は、制御部１１３で実行された準備処理Ｐの実行時間をそれぞれ計測して、設定部１１６に実行時間を送信する（Ｓ２０６）。設定部１１６は、算出部１１４で算出された通信時間と計測部１１５で計測されたそれぞれの実行時間とに基づいて、第１周期処理の予測時間Ｔｐを算出する。そして、設定部１１６は、算出された予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも長いかを判定する。図８の例では、設定部１１６により予測時間Ｔｐが周期Ｔｓ１よりも長いと判定される。さらに、設定部１１６は、算出された予測時間Ｔｐが許容範囲内に収まるかを判定する。そして、図８の例では、予測時間Ｔｐが許容範囲内に収まらないと判定されるため、制御部１１３は、異常処理部１１７に異常通知を送信する（Ｓ２０７）。

制御部１１３から異常通知を受信した異常処理部１１７は、異常処理として、第２周期処理において被制御装置１２０へのデータフレームの送信を中止する。そして、周期処理は、第３周期処理から再開される。

ここで、第３周期処理において、制御部１１３で行われる準備処理Ｐは、第２周期処理で既に実行された結果を引き継ぐことができるので、第２周期処理よりも短い実行時間で完了することができる。

これにより、主制御装置１１０による制御が著しく遅延することを抑制することができる。

また、異常処理部１１７は、異常処理として、主制御装置１１０を含めたシステム１００の動作を停止してもよい。また、異常処理部１１７は、異常処理として、主制御装置１１０の表示装置の画面に発生している異常に関する情報を表示させてもよい。ここで、異常に関する情報には、異常の発生を知らせるメッセージ、発生した異常の内容、原因、又は対処方法に関する情報が含まれうる。

以上、本実施形態に係る制御装置によれば、周期処理が完了する前に、算出された予測時間に基づき周期処理の周期を変更することができるので、より迅速に周期処理の周期を変更することができる。また、算出された予測時間が許容範囲内に収まらない場合には異常処理を行うので、主制御装置１１０による制御が著しく遅延することを抑制することができる。

＜基板処理装置の実施形態＞
システム１００を適用した基板処理装置の実施形態について説明する。本実施形態では、システム１００を適用した基板処理装置として、基板を露光して基板上にパターンを形成する露光装置を例示して説明するが、それに限られるものではない。例えば、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置や、荷電粒子線を基板に照射して当該基板にパターンを形成する描画装置などの基板処理装置においても、システム１００を適用することができる。また、システム１００を適用した基板処理装置として、感光媒体を基板の表面上に塗布する塗布装置、パターンが転写された基板を現像する現像装置などの基板処理装置においても、システム１００を適用することができる。また、システム１００を適用した基板処理装置として、成膜装置（ＣＶＤ装置等）、加工装置（レーザー加工装置等）、検査装置（オーバーレイ検査装置等）などの基板処理装置においても、システム１００を適用することができる。

図９は、基板処理装置としての露光装置１０の構成を示す図である。露光装置１０は、マスクＭのパターンを投影光学系１４を介して基板Ｗに投影して当該基板Ｗを露光する露光装置である。露光装置１０は、光源１１と、照明光学系１２と、マスクステージ１３と、投影光学系１４と、基板ステージ１５と、主制御部１６とを有する。また、露光装置１０は、マスクステージ１３を駆動する第１駆動部２１と、投影光学系１４のレンズ１４ａを駆動する第２駆動部２２と、基板ステージ１５を駆動する第３駆動部２３とを有する。第１駆動部２１、第２駆動部２２および第３駆動部２３は、基板Ｗにパターンを形成する処理の少なくとも一部を行う機構であり、マスクステージ制御部３１、投影制御部３２および基板ステージ制御部３３によってそれぞれ制御される。また、主制御部１６は、例えばＣＰＵ（処理部）や記憶装置などを有し、マスクステージ制御部３１、投影制御部３２および基板ステージ制御部３３を制御することにより、露光装置１０の全体（露光装置１０の各部）を制御する。

光源１１は、露光光を射出する。照明光学系１２は、光源１１から射出された光を用いてマスクＭを照明する。マスクステージ１３は、マスクＭを保持するとともに、第１駆動部２１によって例えばＸＹ方向に移動可能に構成されうる。投影光学系１４は、照明光学系１２により照明されたマスクＭのパターンを基板上に投影する。投影光学系１４は、第２駆動部２２によって例えばＸ方向に移動可能なレンズ１４ａを含む。基板ステージ１５は、基板Ｗを保持するとともに、第３駆動部２３によって例えばＸＹ方向に移動可能に構成されうる。

図９に示す露光装置１０において、システム１００を適用する場合、主制御部１６が主制御装置１１０として構成されうる。また、マスクステージ制御部３１、投影制御部３２および基板ステージ制御部３３がそれぞれ被制御装置１２０として構成されうる。第１駆動部２１、第２駆動部２２および第３駆動部２３がそれぞれユニット１３０として構成されうる。主制御部１６、マスクステージ制御部３１、投影制御部３２および基板ステージ制御部３３の間における通信が、ネットワーク１４０を介して予め定められた周期で行われることとなる。

ここで、システム１００を露光装置１０に適用する場合の例として、主制御装置１１０がマスクステージ制御部３１、投影制御部３２、及び基板ステージ制御部３３と通信を行う場合について説明する。制御部１１３は、マスクステージ制御部３１、投影制御部３２及び基板ステージ制御部３３を制御するための指令データを生成する制御処理等を実行する。

計測部１１５は、制御部１１３で実行された制御処理等の実行時間を計測する。設定部１１６は、計測された制御処理等の実行時間等に基づき、実行中の周期処理の実行に要する予測時間を算出する。そして、算出した予測時間に基づき、実行中の周期処理の周期を新たな周期に変更する。

通信部１１２は、所定の周期で、制御部１１３で送信バッファに書き込まれた指令データを、マスクステージ制御部３１、投影制御部３２及び基板ステージ制御部３３に送信する。また、通信部１１２は、かかる指令データに対する応答データを、マスクステージ制御部３１、投影制御部３２及び基板ステージ制御部３３から受信する。

以上、本実施形態に係る露光装置によれば、算出された予測時間に基づき周期処理の周期を変更することができるので、より迅速に周期処理の周期を変更することができる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、上述した基板処理装置を用いて基板を処理する工程と、かかる工程で処理された基板から物品を製造する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、周知の工程（露光、酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態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。

また、それぞれの実施形態は、単独で実施するだけでなく、すべての実施形態のうちのいずれの組合せで実施することができる。

Claims (11)

1. ネットワークを介して被制御装置との間でデータフレームを予め定められた周期で通信するための周期処理を実行することにより前記被制御装置を制御する制御装置であって、
   前記周期処理は、前記データフレームの通信を行う通信処理と前記データフレームの通信を準備する準備処理とを含み、
   前記通信処理に要する通信時間を算出する算出部と、
   前記準備処理の実行に要した実行時間を計測する計測部と、
   前記周期処理が完了する前に、前記算出部により算出された前記通信時間及び前記計測部により計測された前記実行時間に基づき前記周期処理の実行に要する予測時間を算出し、算出された前記予測時間に基づき前記周期を変更する設定部と、を有する、
   ことを特徴とする制御装置。
2. 前記設定部は、前記通信時間と前記実行時間とを合算することにより前記予測時間を算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記設定部は、前記周期を前記予測時間に変更する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記設定部は、前記周期をＴｓとし、前記予測時間をＴｐとすると、以下を満たすように前記周期を変更する、
   Ｔｐ＜Ｔｓ≦２．０Ｔｐ
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
5. 前記設定部は、前記予測時間が前記周期よりも長い場合に前記周期を変更し、前記予測時間が前記周期と等しい場合、又は前記予測時間が前記周期よりも短い場合は前記周期を変更しない、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記設定部は、前記予測時間が許容範囲に収まらない場合は、異常処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 被制御装置と、ネットワークを介して前記被制御装置との間でデータフレームを予め定められた周期で通信するための周期処理を実行することにより前記被制御装置を制御する制御装置と、を有するシステムであって、
   前記周期処理は、前記データフレームの通信を行う通信処理と前記データフレームの通信を準備する準備処理とを含み、
   前記制御装置は、
   前記通信処理に要する通信時間を算出する算出部と、
   前記準備処理の実行に要した実行時間を計測する計測部と、
   前記周期処理が完了する前に、前記算出部により算出された前記通信時間及び前記計測部により計測された前記実行時間に基づき前記周期処理の実行に要する予測時間を算出し、算出された前記予測時間に基づき前記周期を変更する設定部と、を有する
   ことを特徴とするシステム。
8. 基板を処理する基板処理装置であって、
   請求項７に記載のシステムを有し、
   前記システムが有する被制御装置は、前記基板の処理の少なくとも一部を行うユニットを制御する
   ことを特徴とする基板処理装置。
9. 請求項８に記載の基板処理装置を用いて基板を処理する工程と、
   処理された前記基板から物品を製造する工程と、を有する
   ことを特徴とする物品の製造方法。
10. ネットワークを介して被制御装置との間でデータフレームを予め定められた周期で通信するための周期処理を実行することにより前記被制御装置を制御する制御方法であって、
    前記周期処理は、前記データフレームの通信を行う通信処理と前記データフレームの通信を準備する準備処理とを含み、
    前記通信処理に要する通信時間を算出する算出工程と、
    前記準備処理の実行に要した実行時間を計測する計測工程と、
    前記周期処理が完了する前に、前記算出工程において算出された前記通信時間及び前記計測工程において計測された前記実行時間に基づき前記周期処理の実行に要する予測時間を算出し、算出された前記予測時間に基づき前記周期を変更する設定工程と、を有する
    ことを特徴とする制御方法。
11. 請求項１０に記載の制御方法の各工程を、制御装置としてのコンピュータに実行させるためのプログラム。

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