JP4526045B2 - 通信中継装置および通信中継方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信中継装置および通信中継方法に係り、特にＩＰネットワークに接続された半導体などの製造装置とその製造監視制御装置との間でなされるＩＰパケットを中継する通信中継装置および通信中継方法に関する。

半導体製造工場では、例えば、ドライエッチング装置、ステッパ装置等の各種の製造装置が用いられている。これらの製造装置は、図７に示すように例えばイーサネット（登録商標、以下同じ）等に代表されるようなＩＰネットワーク１に接続される。そしてこのＩＰネットワーク１には、複数の製造装置３を一括に監視制御する半導体製造監視制御装置２（以下、単に製造監視制御装置ということがある）が接続された構成を取っている。このような構成をとる半導体製造工場において、例えば、半導体ウエハプロセスの前工程にあっては、約３００〜５００の工程があり、３００台程度の製造装置３が稼働している。また液晶表示板やプラズマディスプレイパネル等を製造するフラットディスプレイ製造工場にあっても、前述した同様の製造工程が取られている。

この種の半導体製造工場やフラットディスプレイ製造工場には、歩留まりの向上や装置稼働率の向上を図るべく各製造装置３の稼働状態を把握して予防保全を行う稼働状態モニタ装置４が設けられている。この稼働状態モニタ装置４は、概略的には図８に示すように製造監視制御装置２と製造装置３との間でやりとりされる情報を中継する通信中継装置５を介して論理的に接続される。そして通信中継装置５は、受け取ったデータを稼働状態モニタ装置４に受け渡すように構成されている。

この場合、製造監視制御装置２と製造装置３との間の通信は、各装置に予め割り当てられたＩＰアドレス情報を基にしてなされる。例えば、製造監視制御装置２、製造装置３および通信中継装置５のそれぞれにＩＰアドレス情報が、［１９２.１６８.１２３.１］、［１９２.１６８.１２３.３］および［１９２.１６８.１２３.２］のように予め割り当てられる。

そして製造監視制御装置２が製造装置３に制御情報等を送出する場合、製造監視制御装置２は、一旦、通信中継装置５のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.２］に対してその制御情報等を送出する。そしてこの制御情報等を受けとった通信中継装置５は、製造装置３のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.３］に対して、受けとった制御情報等を送出するとともに、この制御情報等を稼働状態モニタ装置４に送出する。

一方、製造装置３の稼働状態情報等は、製造装置３から通信中継装置５のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.２］に対して送出される。そしてこの稼働状態情報等を受信した通信中継装置５は、製造監視制御装置２のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.１］に対して、受け取った稼働状態情報等を送出して中継するとともに、この稼働状態情報等を稼働状態モニタ装置４に送出する。このように通信中継装置５は、いわゆるプロキシサーバの役割を担っている。

半導体製造工場やフラットディスプレイ製造工場等では、このようにして製造装置の稼働状態をモニタすることで製造装置の不具合等を事前に検出して予防保全を実施することができ、製造工程の歩留まり向上に役立てることができる。

尚、上記したようにして各装置間で情報の送受を行う際に用いられるＩＰアドレスは、ＯＳＩ基本参照モデルの第３層（ネットワーク層）が管理するアドレスであるが、実際の通信においてはよく知られているように第２層（データリンク層）のＭＡＣ副層が管理するＭＡＣアドレスによってなされる。このＭＡＣアドレスは、４８ビット長のユニークなアドレスであって、一般には、ネットワークインタフェースカード等のハードウェアによって予め固定されて、かつ重複しないアドレスとして付与されている。

しかしながら、上述した構成をとる半導体製造工場やフラットディスプレイ製造工場にあっては、通信中継装置５が何らかの原因で故障した場合、製造監視制御装置２と製造装置３との通信ができなくなり製造工程が停止してしまうという問題がある。通信中継装置５が故障等した場合、製造監視制御装置２と製造装置３との通信を復旧させるには、通信中継装置５を介すことなく製造監視制御装置２と製造装置３との間で直接通信することができるように互いの送信先ＩＰアドレスの再設定を行う必要がある。具体的には、上述のように各装置のＩＰアドレスが設定されている場合、製造監視制御装置２は、製造装置３のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.３］を送信先アドレスに設定するとともに、製造装置３は、製造監視制御装置２のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.１］を送信先アドレスに設定する。当然ながらこのＩＰアドレスの変更作業中は、製造工程が停止してしまう。

逆に通信中継装置５を製造監視制御装置２と製造装置３との間に挿入して稼働状態モニタ装置４によって製造装置３の稼働状態のモニタリングを開始する場合、製造監視制御装置２および製造装置３の送信先アドレスを通信中継装置５のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.２］に再設定しなければならない。

このアドレス更新作業中は、製造工程を稼働させることができず、特に多数の製造装置を備える半導体製造工程やフラットディスプレイ製造工程においては、その装置稼働率が大きく低下するという問題があった。またＩＰアドレスの更新・設定作業においてＩＰアドレスの設定に誤りがあると、各装置間の通信が不能となり、最悪の場合、システムダウンにつながるという問題もあった。

勿論、単に製造監視制御装置２と製造装置３との間で確立したセッションに対して、稼働状態モニタ装置４を割り込ませるだけなら、よく知られているようなセッションハイジャックを適用すれば目的を達成することができる。しかしながら、セッションハイジャックの場合、前述したようなＩＰアドレスの変更やネットワーク設定の変更等は一切必要ないものの、稼働状態モニタ装置４から製造監視制御装置２または製造装置３に対してＩＰパケットを送信すると、そのＩＰパケットの送出数に応じてＴＣＰヘッダのシーケンス番号やＡＣＫ番号が更新されてしまうため、その後の製造監視制御装置２と製造装置３との間でなされるＩＰパケットの送達が、正常に継続できなくなるという問題がある。

本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであって、その目的は、製造監視制御装置および製造装置のＩＰアドレス等のネットワーク設定を一切変更することなく製造監視制御装置、製造装置、稼働状態モニタ装置との間でなされる通信の中継を正常に行いつつ、製造装置の稼働状態をモニタすることができる通信中継装置および通信中継方法を提供することにある。

上述した目的を達成すべく本発明の通信中継装置は、ＩＰネットワークに接続された製造装置と、前記ＩＰネットワークに接続されて前記複数の製造装置の作動を監視制御する製造監視制御装置と、前記各装置間で送受されるＩＰパケットに含まれる情報から前記製造装置の稼働状態をモニタする稼働状態モニタ装置との間で送受されるＩＰパケットの中継を行う通信中継装置であって、
前記通信中継装置は、前記製造装置および前記製造監視制御装置に予め付与されたＩＰアドレス情報およびＭＡＣアドレス情報をそれぞれ保持するアドレス情報記憶部と、前記製造装置および前記製造監視制御装置との間で送受される前記ＩＰパケットの中継を開始するとき、前記各装置に予め付与された前記ＩＰアドレス情報に前記通信中継装置のＭＡＣアドレスを付加したＡＲＰパケットを送出するＡＲＰ制御部と、前記製造装置、前記製造監視制御装置および前記稼働状態モニタ装置でそれぞれ送受されるＩＰパケットの中継をする際、前記各装置で送受されるそれぞれのＩＰパケットに含まれるシーケンス番号を保持するシーケンスカウンタを備え、前記製造装置、前記製造監視制御装置または前記稼働状態モニタ装置のいずれかから送出された前記ＩＰパケットを受信して前記通信中継装置と前記各装置との間で送受されるＩＰパケットのシーケンス番号を前記シーケンスカウンタに保持されたシーケンス番号に付け替えて相手方の前記装置のいずれかにそのＩＰパケットを中継することを特徴としている。

好ましくは前記ＡＲＰ制御部は、前記製造装置および前記製造監視制御装置との間で送受される前記ＩＰパケットの中継を停止するとき、前記各装置に予め付与されたＩＰアドレス情報および該通信中継装置のＭＡＣアドレス情報を前記ＩＰネットワークに送出することが望ましい。

より好ましくは、前記製造装置および前記製造監視制御装置は、予め付与されたＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報とを対応付けたアドレス情報を保持するＡＲＰキャッシュをそれぞれ備ることと、前記ＡＲＰ制御部は、前記ＡＲＰキャッシュがそれぞれ保持するアドレス情報の保有期限時間（寿命）よりも短い時間周期で前記ＩＰネットワークにＡＲＰパケットを送出することが望ましい。

好ましくは前記製造装置は、半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ製造装置に適用されることが望ましい。

上述した目的を達成すべく本発明に係る通信中継方法は、ＩＰネットワークに接続された製造装置と、前記ＩＰネットワークに接続されて前記複数の製造装置の作動を監視制御する製造監視制御装置と、前記各装置間で送受されるＩＰパケットに含まれる情報から前記製造装置の稼働状態をモニタする稼働状態モニタ装置との間で送受されるＩＰパケットを、通信中継装置を介して中継するに際し、
前記製造装置および前記製造監視制御装置に予め付与されたＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報とをそれぞれ保持する一方、ＩＰパケットの中継を開始するとき、前記製造装置と前記製造監視制御装置に予め付与された前記ＩＰアドレス情報に前記通信中継装置のＭＡＣアドレス情報を付与したＡＲＰパケットを前記ＩＰネットワークに送出し、前記各装置のいずれかから送出された前記ＩＰパケットを受信して中継する際、受信したＩＰパケットに含まれるシーケンス番号を保持すると共に、当該ＩＰパケットの宛先たる前記各装置がそれぞれ受け取るべきシーケンス番号に付け替えて前記ＩＰパケットを中継することを特徴としている。

好ましくは、前記製造装置および前記製造監視制御装置は、予め付与されたＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報とを対応付けたアドレス情報を保持するＡＲＰキャッシュを有し、前記ＡＲＰパケットを、前記ＡＲＰキャッシュがそれぞれ保持するアドレス情報の保有期限時間（寿命）よりも短い時間周期で前記ＩＰネットワークに送出することが望ましい。

上述した本発明の通信中継装置および通信中継方法によれば、例えばＩＰネットワークを利用した半導体製造工程やフラットパネルディプレイ製造工程における製造監視制御装置と半導体製造装置との間でなされるＩＰパケットの送受を、通信中継装置が備えるＡＲＰ制御部によって、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けの付け替えを行い、製造監視制御装置があたかも製造装置との通信を行っているかの如く、あるいは、製造装置があたかも製造監視制御装置と通信をおこなっているかの如く設定しているので、製造監視制御装置および製造装置のＩＰアドレス等のネットワーク設定を変更することなく相互の装置間で行われるＩＰパケットの中継を行うことができる。

また本発明の通信中継装置および通信中継方法は、製造装置、製造監視制御装置および稼働状態モニタ装置でそれぞれ送受されるＩＰパケットを中継する際、各装置で送受されるそれぞれのＩＰパケットに含まれるシーケンス番号を保持するシーケンスカウンタを備えおり、このシーケンスカウンタを用いて通信中継装置と上記各装置との間で送受されるＩＰパケットのシーケンス番号をこのシーケンスカウンタに保持されたシーケンス番号に付け替えてＩＰネットワークに送出すると共に、製造装置または製造監視制御装置のいずれかから送出されたＩＰパケットを受信して他方の装置にそのＩＰパケットを中継しているので、通信中継装置を介して各装置間でやりとりされるＩＰパケットのシーケンス番号を正しく維持することができる。このため、本発明の通信中継装置および通信中継方法は、各装置間での通信の中継を行いつつ、稼働状態モニタ装置にて各装置の稼働状態をモニタすることが可能となる。

更に本発明の通信中継装置および通信中継方法は、前記ＩＰパケットの中継を行いながらそのＩＰパケットの情報を稼働状態モニタ装置に転送しているので、例えば半導体製造工程やプラズマディプレイ製造工程等の稼働率を低下させることなく製造装置の稼働状態をモニタリングすることができる。

更に本発明の通信中継装置および通信中継方法は、ＩＰネットワークに接続するだけでネットワークの設定を変更することなくＩＰパケットの中継ができるので、例えば半導体製造工程やプラズマディプレイ製造工程等の稼働を停止することなく稼働状態モニタ装置の取付け／取り外しを任意に行うことができる。そのため、仮に本発明の通信中継装置の稼働が何らかの不都合により停止したとしても製造工程における稼働停止時間を極めて短時間に限定することが可能であるという実用上優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の通信中継方法を適用した通信中継装置についての一実施例について添付図面を参照しながら説明する。ここに図１〜図６は、本発明の一実施例であって、図中、図７、図８と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成は、図７、図８に示す従来のものと同様である。尚、これらの添付図面は、本発明の一実施例を説明するための図に過ぎず、これらの図面によって本発明が限定されるものではない。

図１および図２は、本発明の一実施形態に係る通信中継装置が適用される半導体製造工場やフラットパネルディプレイ製造工場等における各種装置のネットワーク接続形態の一例を示した図である。これらの図において１は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルが適用されるイーサネット等のＩＰネットワークである。このＩＰネットワーク１には、半導体製造工程やフラットパネルディプレイ製造工程等における各種機器を監視・制御する製造監視制御装置２と、この製造監視制御装置２の監視制御のもと半導体製造工程やフラットパネルディプレイ製造工程等における各種工程を実行する複数の製造装置３が接続される。

またこのＩＰネットワーク１には、詳細は後述するが製造監視制御装置２と製造装置３との間で送受される情報（ＩＰパケット）を中継しつつ、そのＩＰパケットを取得する通信中継装置１０が設けられている。この通信中継装置１０が取得した情報（ＩＰパケット）は、この情報を保持するとともに、製造監視制御装置２と製造装置３との間で送受される情報（ＩＰパケット）の内容を判定し、製造装置３に不具合の兆候がないかどうか等を判定する稼働状態モニタ装置４に与えられる。

通信中継装置１０は、製造監視制御装置２および製造装置３に予め付与されたＩＰアドレス情報およびＭＡＣアドレス情報をそれぞれ保持するアドレス情報記憶部１１および製造監視制御装置２と製造装置３との間で送受されるＩＰパケットの中継を開始するとき、ＩＰネットワーク１に製造監視制御装置２と製造装置３に予め付与されたＩＰアドレス情報に通信中継装置１０のＭＡＣアドレスを付加したＡＲＰパケットを送出するＡＲＰ制御部１２とを備えている。

尚、上記製造監視制御装置２および製造装置３は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを対応付けたアドレス情報をそれぞれ保持するＡＲＰキャッシュ（２ａ，３ａ）をそれぞれ備える。ちなみにＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のＡＲＰキャッシュの寿命は２分から１０分である。そしてこの時間を超えてそれぞれの装置が備えるＡＲＰキャッシュ２ａ，３ａからＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを対応付けたアドレス情報が失われたとき、ＩＰパケットの送出を行う製造監視制御装置２または製造装置３は、ＡＲＰリクエストを送出してＭＡＣアドレスを取得する。

概略的には上述したように構成された通信中継装置１０が行う通信中継方法について説明する。尚、ここでは、製造監視制御装置２のＭＡＣアドレスが４８ビットの１６進表記で［１１：１１：１１：１１：１１：１１］で、予め割り当てられたＩＰアドレスが［１９２.１６８.１２３.１］であり、製造装置３のＭＡＣアドレスが［３３：３３：３３：３３：３３：３３］で、予め割り当てられたＩＰアドレスが［１９２.１６８.１２３.３］であり、通信中継装置１０のＭＡＣアドレスが［２２：２２：２２：２２：２２：２２］で、予め割り当てられたＩＰアドレスが［１９２.１６８.１２３.２］であるとする。尚、これらのＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスは、説明上、便宜的に定めたものであって、これらのアドレスに限定されるものではない。

まず通信中継装置１０を介さずに製造監視制御装置２と製造装置３との間でなされるＭＡＣアドレスの取得手順について製造監視制御装置２が製造装置３に対してＡＲＰパケットを送信する場合を図３に示す伝送手順シーケンスを用いて説明する。

製造監視制御装置２は、製造装置３のＭＡＣアドレス情報を取得するべくＩＰネットワーク１に対してＡＲＰリクエスト（宛先ＭＡＣアドレス［ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ］）を送出する（ステップＳ１）。このＡＲＰリクエストは、製造装置３のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.３］に対するＭＡＣアドレス情報を取得するために送出されるものであって、送信元ＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.１］、送信元ＭＡＣアドレス［１１：１１：１１：１１：１１：１１］の情報を含んでいる。

このＡＲＰリクエストを受信した製造装置３は、自らのＩＰアドレスに対するＡＲＰリクエストであると認識して、このＡＲＰリクエストを送出した製造監視制御装置２に対して製造装置３のＭＡＣアドレス［３３：３３：３３：３３：３３：３３］の情報を含むＡＲＰレスポンスを送信すると同時に、ＡＲＰリクエストに含まれる製造監視制御装置２のＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報のそれぞれを製造装置３のＡＲＰキャッシュ３ａに保持する（ステップＳ２）。

一方、製造監視制御装置２は、前記ＡＲＰリクエストに対する製造装置３からのＡＲＰレスポンスに含まれるＭＡＣアドレス情報を取り出し、製造装置３のＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報をＡＲＰキャッシュ２ａに保持する。

尚、上記製造監視制御装置２または製造装置３は、前述したようにＡＲＰキャッシュの保有期限時間（寿命時間）を超え、ＡＲＰキャッシュからアドレス情報が失われたときにＩＰパケットを送出しようとした場合、その装置からＡＲＰリクエストが送出されてＭＡＣアドレスの取得が行われ、ＡＲＰパケットキャッシュの内容が更新される。以後、製造監視制御装置２および製造装置３は、必要に応じてＭＡＣアドレスの取得を行いながらＡＲＰキャッシュを更新する。このようにして製造監視制御装置２および製造装置３は、それぞれのＭＡＣアドレス情報を確保しながら相互通信を行う。

尚、上記のＡＲＰキャッシュの更新は、製造監視制御装置２が製造装置３に対してＡＲＰリクエストを送信する場合を説明したが、逆に製造装置３が製造監視制御装置２に対してＡＲＰリクエストを送出した場合でも、上述した手順に準じてＭＡＣアドレスの取得が行われる。

次に、本発明の通信中継方法を適用した通信中継手順を図４に示す伝送手順シーケンスを用いて説明する。ここでは、通信中継装置１０がまず製造装置３に対してＡＲＰリクエストを送出し、その応答パケットとして製造装置３が製造監視制御装置２に対してＡＲＰレスポンスを送出することを述べるが、最初に製造監視制御装置２に対してＡＲＰリクエストを送出した後に、その応答パケットとして製造監視制御装置２が製造装置３に対してＡＲＰレスポンスを送出する場合も同様にＡＲＰキャッシュの更新ができるので、その説明を省略する。

まず通信中継装置１０は、製造装置３に対して送信元のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.１］、ＭＡＣアドレス［２２：２２：２２：２２：２２：２２］としてＡＲＰリクエストを宛先ＭＡＣアドレス［３３：３３：３３：３３：３３：３３］のユニキャストで送出する（ステップＳ３）。すると製造装置３は、このＡＲＰリクエストが自局に対するリクエストであると認識し、このＡＲＰリクエストの応答としてＭＡＣアドレス［２２：２２：２２：２２：２２：２２］の通信中継装置１０に対して自らのＭＡＣアドレス［３３：３３：３３：３３：３３：３３］の情報を含むＡＲＰレスポンスを返すと同時に、製造監視制御装置２のＭＡＣアドレスのつもりでＡＲＰリクエストに含まれるＭＡＣアドレス［２２：２２：２２：２２：２２：２２］をＡＲＰキャッシュ３ａに保持する（ステップＳ４）。つまり通信中継装置１０は、この通信中継装置１０を製造監視制御装置２のＩＰアドレスに相当する装置であるかの如く振る舞って製造装置３のＡＲＰキャッシュを更新させる。

次いで通信中継装置１０は、製造監視制御装置２に対して送信元のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.３］、ＭＡＣアドレス［２２：２２：２２：２２：２２：２２］としてＡＲＰリクエストを宛先ＭＡＣアドレス［１１：１１：１１：１１：１１：１１］のユニキャストで送出する（ステップＳ５）。すると製造監視制御装置２は、このＡＲＰリクエストが自局に対するリクエストであると認識し、この応答としてＭＡＣアドレス［２２：２２：２２：２２：２２：２２］の通信中継装置１０に対して自らのＭＡＣアドレス［１１：１１：１１：１１：１１：１１］の情報を含むＡＲＰレスポンスを返すと同時に、製造装置３のＭＡＣアドレスのつもりでこのＭＡＣアドレスアドレス［２２：２２：２２：２２：２２：２２］をＡＲＰキャッシュ２ａに保持する（ステップＳ６）。つまり通信中継装置１０は、この通信中継装置１０を製造装置３のＩＰアドレスに相当する装置であるかの如く振る舞って製造監視制御装置２のＡＲＰキャッシュを更新させる。

通信中継装置１０は、このようにして各装置が備えるＡＲＰキャッシュ２ａ，３ａの更新が完了した後、製造監視制御装置２から製造装置３宛のＩＰパケットを受信して（ステップＳ７）、製造装置３に中継する（ステップＳ８）一方、製造装置３から製造監視制御装置２宛のＩＰパケットを受信して（ステップＳ９）、製造監視制御装置２に中継する（ステップＳ１０）。そしてまた通信中継装置１０は、これら製造監視制御装置２と製造装置３との間でなされるＩＰパケットを受信すると、この受信したＩＰパケットを稼働状態モニタ装置４に送出する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。尚、詳細は省略するが稼働状態モニタ装置４は、受信したＩＰパケットに含まれる情報を判定して製造装置３に不具合やその兆候がないかどうかを判定する機能を備えている。

このように通信中継装置１０は、製造監視制御装置２と製造装置３との間でなされる通信を中継することによって製造監視制御装置２および製造装置３のそれぞれが直接相互に通信を行っているかのようにしている。ちなみに、上述した通信中継装置１０が行うＡＲＰリクエストの送出は、製造監視制御装置２および製造装置３のＡＲＰキャッシュ２ａ，３ａの保有保持期限（寿命時間）（例えば２分）よりも短い時間で実行される。したがって、製造監視制御装置２および製造装置３のＡＲＰキャッシュ２ａ，３ａは、常に通信中継装置１０からのＡＲＰリクエストによって更新されている。よって、製造監視制御装置２と製造装置３との間のパケットは、常に通信中継装置１０によって中継がなされることになる。

ちなみに製造監視制御装置２または製造装置３からこれら以外の装置へのＡＲＰリクエスト（宛先ＭＡＣアドレスＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ）が送出された場合は、送信元の装置のＭＡＣアドレスの取得がなされ、これらの装置が保持するＡＲＰキャッシュ３ａ，または２ａの内容が書き換えられてしまう。このため通信中継装置１０は、これらの装置からＡＲＰリクエストが送出された場合、上述した手順によって、即座に各装置に対して通信中継装置１０のＭＡＣアドレスを送信元とするＡＲＰリクエストを送出し、ＡＲＰキャッシュ２ａ，３ａの更新を行う。

次に、上述したようにして製造監視制御装置２と製造装置３との間でなされる通信の中継を行っている際、通信中継装置１０が、その中継を中止する場合について説明する。尚、ここでは、通信中継装置１０がまず製造装置３に対してＡＲＰリクエストを送出し、その応答パケットとして製造装置３が製造監視制御装置２に対してＡＲＰレスポンスを送出することを述べるが、最初に製造監視制御装置２に対してＡＲＰリクエストを送出した後に、その応答パケットとして製造監視制御装置２が製造装置３に対してＡＲＰレスポンスを送出する場合も同様にＡＲＰキャッシュの更新ができるので、その説明を省略する。

まず通信中継装置１０は、図５の伝送手順シーケンスに示すように製造装置３に対して送信元のＩＰアドレス［１９２.１６８.１２３.１］、ＭＡＣアドレス［１１：１１：１１：１１：１１：１１］であるとしてＡＲＰリクエストを送出する（ステップＳ１２）。すると製造装置３は、製造監視制御装置２のＭＡＣアドレスが［１１：１１：１１：１１：１１：１１］として、このアドレス情報をＡＲＰキャッシュ３ａに保持する。すなわち通信中継装置１０は、製造監視制御装置２のＭＡＣアドレス情報と製造監視制御装置２に予め割り当てられた正規のＩＰアドレスが対応付けられるように製造装置３のＡＲＰキャッシュを更新させる。

そして製造装置３は、このＡＲＰリクエストの応答としてＭＡＣアドレス［１１：１１：１１：１１：１１：１１］の製造監視制御装置２に対して自らのＭＡＣアドレス［３３：３３：３３：３３：３３：３３］の情報を含むＡＲＰレスポンスを送信する（ステップＳ１３）。このとき製造監視制御装置２は、このＡＲＰレスポンスを受け付けまたは無視する（製造監視制御装置２に依存）。

次いで通信中継装置１０は、製造監視制御装置２に対して送信元のＩＰアドレスを［１９２.１６８.１２３.３］、ＭＡＣアドレスを［３３：３３：３３：３３：３３：３３］としてＡＲＰリクエストを送出する（ステップＳ１４）。すると製造監視制御装置２は、このＡＲＰリクエストの応答としてＭＡＣアドレス［３３：３３：３３：３３：３３：３３］の製造装置３に対して自らのＭＡＣアドレス［１１：１１：１１：１１：１１：１１］の情報を含むＡＲＰレスポンスを送信すると共に、製造装置３のＭＡＣアドレスが［３３：３３：３３：３３：３３：３３］であるとして、ＡＲＰキャッシュ２ａにこのＭＡＣアドレス情報を保持する。すなわち通信中継装置１０は、製造装置３のＭＡＣアドレス情報と、この製造装置３に予め割り当てられた正規のＩＰアドレスが対応付けられるように製造監視制御装置２のＡＲＰキャッシュ２ａが保持するＭＡＣアドレスを更新させる（ステップＳ１５）。

このとき、製造装置３は、このＡＲＰレスポンスを受け付けまたは無視する（製造装置３に依存）。

そうして通信中継装置１０は、このようにして各装置のＡＲＰキャッシュ２ａ，３ａの更新が完了した以降、製造監視制御装置２と製造装置３との間の通信の中継を行わない。

尚、上述したようにして製造監視制御装置２と製造装置３のそれぞれの装置が保持するＡＲＰキャッシュ２ａ，３ａが保持するＭＡＣアドレスの更新を行うと製造監視制御装置２と製造装置３間でなされるＩＰパケットの送達に係るシーケンス番号が不一致となる。したがって、製造監視制御装置２または製造装置３は、互いの装置間で通信ができなくなる。

そこで通信中継装置１０は、上述したようにして装置間でやりとりされるＩＰパケットの中継を中止するとき、製造監視制御装置２および製造装置３のそれぞれに対してＲＳＴパケットを送出して各装置間の通信を一旦中断させる。そうして通信中継装置１０は、製造監視制御装置２と製造装置３との間でなされるＩＰパケットの中継を中断した後、それぞれの装置が備える上位プロトコルの再接続手順によって通信の再開を行わせる（ステップＳ１６，Ｓ１７）。

次に製造監視制御装置２と製造装置３との間の通信の中継を行う通信中継装置１０の作動手順についてより詳細に説明する。

ＩＰネットワーク１を用いて送受されるＩＰパケットには、このＩＰパケットの送達が確実に行われたか否かを確認するための循環するＴＣＰシーケンス番号が付与されている。

ここで本発明の通信中継方法について、製造監視制御装置２が製造装置３へ通信中継装置１０を介してパケットを送信中に、稼働状態モニタ装置４が製造装置３に対してパケットを送出する場合を例示して説明する。尚、この説明は、本発明の通信中継方法が特徴とするシーケンス番号の制御について理解することを目的としているのでエラー回復処理等については特に述べない。

さて図６の伝送手順シーケンスに示したように製造監視制御装置２が製造装置３へパケットを送出したパケットのシーケンス番号が例えば、［Ｓｅｑ１］であるとする（ステップＳ２０）。するとこのパケットを受信した通信中継装置１０は、製造監視制御装置２および製造装置３で送受されるＩＰパケットに含まれるシーケンス番号を管理するシーケンスカウンタ１３にこのシーケンス番号を保持すると共に、この受信したパケットをシーケンス番号［Ｓｅｑ１］として中継して製造装置３に送出する（ステップＳ２１）。製造装置３は、このパケットが正しく受信できた場合、通信中継装置１０に対してその肯定応答として｛当該シーケンス番号［ＳｅｑＮ］＋受信バイト数｝からなるパケット（以後、［Ａｃｋ＋番号］と略記する）を返す（ステップＳ２２）。そして通信中継装置１０は、この場合、肯定応答［Ａｃｋ１］を製造監視制御装置２へ中継する（ステップＳ２３）。

ちなみにシーケンス番号およびＩＰパケットを送信した装置に対してこのパケットが正しく受信できたことを示す肯定応答パケット（Ａｃｋパケット）に含まれるＡＣＫ番号は、受信したバイト数に応じてインクリメントされるが、ここでは理解をしやすくするため簡略化して記述している。

次いで製造監視制御装置２が製造装置３へＩＰパケットを送出するときのＩＰパケットのシーケンス番号は［Ｓｅｑ２］となる（ステップＳ２４）。するとこのＩＰパケットを受信した通信中継装置１０は、この受信したＩＰパケットをシーケンス番号［Ｓｅｑ２］として製造装置３に中継する（ステップＳ２５）。製造装置３は、このパケットが正しく受信できた場合、通信中継装置１０にその肯定応答として［Ａｃｋ２］を返す（ステップＳ２６）。そして通信中継装置１０は、この肯定応答［Ａｃｋ２］を製造監視制御装置２へ中継する（ステップＳ２７）。

ここで、稼働状態モニタ装置４が製造装置３へＩＰパケットを送出する場合、そのＩＰパケットのシーケンス番号が例えば［Ｓｅｑ１００］であるとする（ステップＳ２８）。ちなみにこのシーケンス番号の初期値は、ランダムな値をとり製造監視制御装置２が最初に設定したシーケンス番号と稼働状態モニタ装置４が設定したシーケンス番号とは異なった値となるが、ここでは稼働状態モニタ装置４が製造装置３へ送出するＩＰパケットのシーケンス番号を［Ｓｅｑ１００］として説明する。

このとき製造装置３は、上述したようにシーケンス番号［Ｓｅｑ２］のＩＰパケットまで受信済みであるため，引き続き受信するＩＰパケットのシーケンス番号は［Ｓｅｑ３］を期待している。したがって通信中継装置１０がシーケンス番号を［Ｓｅｑ１００］として製造装置３に送出すると、製造装置３は、シーケンス番号が不一致であるとしてこのＩＰパケットを破棄してしまう。そこで通信中継装置１０は、シーケンスカウンタ１３が保持するシーケンス番号により［Ｓｅｑ３］に付け替えて稼働状態モニタ装置４が送出するＩＰパケットを製造装置３へ中継する（ステップＳ２９）。

製造装置３は、このパケットが正しく受信できた場合、通信中継装置１０にその肯定応答として［Ａｃｋ３］を返す（ステップＳ３０）。この［Ａｃｋ３］を受け取った通信中継装置１０は、［Ａｃｋ３］を稼働状態モニタ装置４へ返すために、［Ｓｅｑ１００］に対する肯定応答としてシーケンスカウンタ１３が保持するシーケンス番号により［Ｓｅｑ１００］に対する肯定応答である［Ａｃｋ１００］に付け替えて稼働状態モニタ装置４へ送出する（ステップＳ３１）。

次いで製造監視制御装置２が製造装置３へＩＰパケットを送出したとすると、そのＩＰパケットのシーケンス番号は、［Ｓｅｑ３］である（ステップＳ３２）。ところが製造装置３が受信したＩＰパケットのシーケンス番号が上述したようにして［Ｓｅｑ３］まで進んでいるので、通信中継装置１０がシーケンス番号を［Ｓｅｑ３］としてそのまま中継すると、製造装置３は、重複したＩＰパケットが到来したものとしてこのＩＰパケットを破棄してしまう。そこで通信中継装置１０は、シーケンスカウンタ１３が保持するシーケンス番号を参照してシーケンス番号を［Ｓｅｑ４］に付け替えて製造監視制御装置２が送出したＩＰパケットを製造装置３へ送信する（ステップＳ３３）。

製造装置３は、このＩＰパケットが正しく受信できた場合、通信中継装置１０にその肯定応答としてシーケンスカウンタ１３が保持するシーケンス番号を参照して［Ａｃｋ４］を返す（ステップＳ３４）。そして通信中継装置１０は、この肯定応答［Ａｃｋ４］を製造監視制御装置２へ返すべく、シーケンスカウンタ１３が保持するシーケンス番号を用いて肯定応答の番号を［Ａｃｋ３］に付け替えて製造監視制御装置２へ送出する（ステップＳ３５）。

このようにして通信中継装置１０は、シーケンスカウンタ１３によってシーケンス番号の管理を行いながら各装置間でなされるパケットの中継を行う。そして、シーケンカウンタ１３は、製造監視制御装置２、製造装置３および稼働状態モニタ装置４の間で、それぞれの装置→装置の片方向毎に、少なくとも一つずつのシーケンス番号を示すカウンタから構成される。本例では、３つの装置間であるので６つのカウンタデータから構成されることで十分である。

尚、この場合、通信中継装置１０が何らかの原因によってダウンしたとすると、シーケンス番号の不一致により通信を継続できずタイムアウトが発生する。しかしながら製造監視制御装置２または製造装置３からＡＲＰキャッシュの更新がなされると共に、シーケンス番号のリセットがなされるので、通信が中断される時間を短時間に抑えることが可能である。

かくして上述したように構成された本発明の通信中継装置および通信中継方法によれば、通信中継装置１０がＩＰネットワーク１に接続された製造監視制御装置２および製造装置３に予め付与されたＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報を保持するアドレス情報記憶部１１を備え、製造監視制御装置２および製造装置３との間で送受されるＩＰパケットの中継を開始するとき、ＡＲＰ制御部１２によってＩＰネットワーク１にそれぞれの製造監視制御装置２および製造装置３に予め付与されたＩＰアドレス情報に通信中継装置１０のＭＡＣアドレスを付加したＡＲＰパケットを送出しているので、通信中継装置の介在を意識することなく一方の装置から送出されたＩＰパケットを受信して他方の装置にそのＩＰパケットを中継することができる。

また本発明の通信中継装置および通信中継方法は、製造装置３、製造監視制御装置２および稼働状態モニタ装置４でそれぞれ送受されるＩＰパケットの中継をする際、各装置で送受されるそれぞれのＩＰパケットに含まれるシーケンス番号を保持するシーケンスカウンタ１３を備えおり、通信中継装置１０と上記各装置との間で送受されるＩＰパケットのシーケンス番号をこのシーケンスカウンタ１３に保持されたシーケンス番号に付け替えてＩＰネットワークに送出すると共に、製造装置３または製造監視制御装置２のいずれかから送出されたＩＰパケットを受信して他方の装置にそのＩＰパケットを中継しているので、通信中継装置１０を介して各装置間でやりとりされるＩＰパケットのシーケンス番号を正しく管理することができる。このため、本発明の通信中継装置および通信中継方法は、各装置間での通信の中継を行いつつ、稼働状態モニタ装置４にて各装置の稼働状態をモニタすることが可能となる。

また通信中継装置１０が備えるＡＲＰ制御部１２は、製造監視制御装置２および製造装置３との間で送受されるＩＰパケットの中継を停止するとき、製造監視制御装置２および製造装置３に予め付与されたＩＰアドレス情報およびこれらの装置のＭＡＣアドレス情報をＩＰネットワークに送出しているので、製造監視制御装置２および製造装置３との間で直接に相互通信を行わせることができる。

更にＡＲＰ制御部１２は、製造監視制御装置２および製造装置３が有するＡＲＰキャッシュの保有期限時間（寿命時間）よりも短い時間でＡＲＰリクエストをＩＰネットワーク１に送出している。このため各装置が備えるＡＲＰキャッシュには、常に通信中継装置１０のＭＡＣアドレスが保持されているので、常に製造監視制御装置２および製造装置３が送出したパケットを通信中継装置１０が取り込みながら中継を行うことが可能である。

尚、本発明の通信中継装置および通信中継方法は、上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもかまわない。例えば、上述した実施形態は、バス型のネットワーク構成を例示したものであるが、ハブを利用したスター型のネットワークでも同様に構成することが可能である。

半導体製造工場やフラットパネルディプレイ製造工場等において本発明の一実施形態に係る通信中継方法を適用した通信中継装置を備えたＩＰネットワークの物理的接続形態の概略構成を示す図である。 図１に示すＩＰネットワークに接続される各装置の論理的接続形態を示す図である。 製造監視制御装置と製造装置との間で行われるＡＲＰパケットの伝送手順を示すシーケンス図である。 通信中継装置を介して製造監視制御装置と製造装置との間で行われるＡＲＰパケットの伝送手順を示すシーケンス図である。 通信中継装置によるパケットの中継を中止するとき、製造監視制御装置と製造装置との間で行われるＡＲＰパケットの伝送手順を示すシーケンス図である。 通信中継装置を介して製造監視制御装置と製造装置との間で行われるパケット伝送に係るシーケンス番号を用いた伝送制御手順を示すシーケンス図である。 通信中継装置を備えた従来の半導体製造工場やフラットパネルディプレイ製造工場等におけるＩＰネットワークの物理的接続形態の概略構成を示す図である。 図７に示すＩＰネットワークに接続される各装置の論理的接続形態を示す図である。

１ ＩＰネットワーク
２ 製造監視装置
２ａ ＡＲＰキャッシュ
３ 製造装置
３ａ ＡＲＰキャッシュ
４ 稼働状態モニタ装置
１０ 通信中継装置
１１ アドレス情報記憶部
１２ ＡＲＰ制御部
１３ シーケンスカウンタ

Claims (7)

1. ＩＰネットワークに接続された製造装置と、前記ＩＰネットワークに接続されて前記複数の製造装置の作動を監視制御する製造監視制御装置と、前記各装置間で送受されるＩＰパケットに含まれる情報から前記製造装置の稼働状態をモニタする稼働状態モニタ装置との間で送受されるＩＰパケットの中継を行う通信中継装置であって、
   前記通信中継装置は、前記製造装置および前記製造監視制御装置に予め付与されたＩＰアドレス情報およびＭＡＣアドレス情報をそれぞれ保持するアドレス情報記憶部と、
   前記製造装置および前記製造監視制御装置との間で送受される前記ＩＰパケットの中継を開始するとき、前記各装置に予め付与された前記ＩＰアドレス情報に前記通信中継装置のＭＡＣアドレスを付加したＡＲＰパケットを送出するＡＲＰ制御部と、
   前記製造装置、前記製造監視制御装置および前記稼働状態モニタ装置でそれぞれ送受されるＩＰパケットの中継をする際、前記各装置で送受されるそれぞれのＩＰパケットに含まれるシーケンス番号を保持するシーケンスカウンタを備え、
   前記製造装置、前記製造監視制御装置または前記稼働状態モニタ装置のいずれかから送出された前記ＩＰパケットを受信して前記通信中継装置と前記各装置との間で送受されるＩＰパケットのシーケンス番号を前記シーケンスカウンタに保持されたシーケンス番号に付け替えて相手方の前記装置のいずれかにそのＩＰパケットを中継することを特徴とする通信中継装置。
2. 前記ＡＲＰ制御部は、前記製造装置および前記製造監視制御装置との間で送受される前記ＩＰパケットの中継を停止するとき、前記各装置に予め付与されたＩＰアドレス情報および該通信中継装置のＭＡＣアドレス情報を前記ＩＰネットワークに送出することを特徴とする請求項１に記載の通信中継装置。
3. 前記製造装置および前記監視制御装置は、予め付与されたＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報とを対応付けたアドレス情報を保持するＡＲＰキャッシュをそれぞれ備えることと、
   前記ＡＲＰ制御部は、前記ＡＲＰキャッシュがそれぞれ保持するアドレス情報の保有期限時間よりも短い時間周期で前記ＩＰネットワークにＡＲＰパケットを送出することと
   を特徴とする請求項１または２に記載の通信中継装置。
4. 前記製造装置は、半導体製造装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信中継装置。
5. 前記製造装置は、フラットパネルディスプレイ製造装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信中継装置。
6. ＩＰネットワークに接続された製造装置と、前記ＩＰネットワークに接続されて前記複数の製造装置の作動を監視制御する製造監視制御装置と、前記各装置間で送受されるＩＰパケットに含まれる情報から前記製造装置の稼働状態をモニタする稼働状態モニタ装置との間で送受されるＩＰパケットを、通信中継装置を介して中継するに際し、
   前記製造装置および前記製造監視制御装置に予め付与されたＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報とをそれぞれ保持する一方、ＩＰパケットの中継を開始するとき、前記製造装置と前記製造監視制御装置に予め付与された前記ＩＰアドレス情報に前記通信中継装置のＭＡＣアドレス情報を付与したＡＲＰパケットを前記ＩＰネットワークに送出し、前記各装置のいずれかから送出された前記ＩＰパケットを受信して中継する際、受信したＩＰパケットに含まれるシーケンス番号を保持すると共に、当該ＩＰパケットの宛先たる前記各装置がそれぞれ受け取るべきシーケンス番号に付け替えて前記ＩＰパケットを中継することを特徴とする通信中継方法。
7. 前記製造装置および前記製造監視装置は、予め付与されたＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報とを対応付けたアドレス情報を保持するＡＲＰキャッシュを有し、前記ＡＲＰパケットは、前記ＡＲＰキャッシュがそれぞれ保持するアドレス情報の保有期限時間よりも短い時間周期で前記ＩＰネットワークに送出されることを特徴とする請求項６に記載の通信中継方法。