KR102438173B1 - Semiconductor equipment communication protocol layer structure based on iot, gateway and transmission method - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조는 반도체 장비 또는 호스트 컴퓨터 중 어느 하나의 목적지가 수행해야 하는 절차를 규정한 GEM(Generic Equipment Model) 메시지를 생성하는 GEM 계층; 상기 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의하는 SECS-II(Semiconductor Equipment Communications Standard- II) 계층; 정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 HSMS(High-Speed SECS Message Services) 메시지를 생성하는 HSMS 계층; 상기 HSMS 메시지를 사물인터넷 서비스를 나타내는 헤더를 추가하여 IOT(Internet of Things) 메시지로 변환하는 IOT 서비스 계층; 및 상기 IOT 메시지를 목적지에 전달하는 TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol) 계층을 포함한다. The semiconductor equipment communication protocol hierarchical structure according to the present invention includes: a GEM layer for generating a Generic Equipment Model (GEM) message defining a procedure to be performed by either a destination of a semiconductor equipment or a host computer; a SECS-II (Semiconductor Equipment Communications Standard-II) layer defining the GEM message in the form of a stream and a function; an HSMS layer that generates a High-Speed SECS Message Services (HSMS) message indicating a communication status in the defined message; an IOT service layer for converting the HSMS message into an Internet of Things (IOT) message by adding a header indicating an IoT service; and a Transmission Control Protocol (TCP)/Internet Protocol (IP) layer for transferring the IOT message to a destination.
Description
본 발명은 사물인터넷에 기반한 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조, 게이트웨이 및 전송방법에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor device communication protocol hierarchical structure, a gateway, and a transmission method based on the Internet of Things.
데이터를 전달하는 통신망 기술이 매우 빠르게 발전하면서 이러한 통신망 기술을 반도체 제조 공정에 이용하려는 노력이 오랫동안 이어져 오고 있다. 반도체 제조 공정의 데이터 통신망은 웨이퍼를 가공하는 공정에 필요한 데이터를 효율적으로 전달하고 받을 수 있고 공정의 자동화를 더욱 촉진시켜 공정의 효율을 높이므로 궁극적으로 제조 공정의 핵심 문제인 수율을 높이는데 크게 이바지 하고 있다. As communication network technology that transmits data develops very rapidly, efforts to use such communication network technology in the semiconductor manufacturing process have been ongoing for a long time. The data communication network of the semiconductor manufacturing process can efficiently transmit and receive data required for the wafer processing process, and it further promotes automation of the process to increase process efficiency, ultimately contributing to increasing the yield, which is a key problem in the manufacturing process. have.
SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)의 장비 자동화 부서(Equipment Automation Division)는 1990년대 후반부터 반도체 장비와 호스트 컴퓨터사이의 데이터 교환을 위한 통신 표준 프로토콜의 필요성을 인식하고 이와 관련된 반도체 장비 통신 표준 프로토콜을 제정해 오고 있다.The Equipment Automation Division of SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) recognized the need for a communication standard protocol for data exchange between semiconductor equipment and a host computer from the late 1990s, and established the related semiconductor equipment communication standard protocol. is coming
한편, 오늘날 인터넷 기술이 빠르게 발전하고 주변에 널리 보급되면서 사람의 관여 없이 기기들 간에 서로 데이터를 주고받는 기능을 제공하는 사물인터넷 기술이 중요해 지고 있다. 특히 인공지능 기술, 빅데이터 기술, 센서 기술, 자동화 기술 그리고 통신망 기술 등 다양한 ICT 기술을 기반으로 한 4차 산업혁명 시대에 기업의 스마트 팩토리 구현을 위해서는 사물인터넷 기술을 사용하는 것이 필수적이다. On the other hand, as Internet technology develops rapidly and spreads widely around today, Internet of Things technology that provides a function of exchanging data between devices without human intervention is becoming more important. In particular, in the era of the 4th industrial revolution based on various ICT technologies such as artificial intelligence technology, big data technology, sensor technology, automation technology, and communication network technology, it is essential to use Internet of Things technology to realize a smart factory of a company.
따라서 반도체 장비 영역에서도 사물인터넷 기술을 이용한 통신 프로토콜을 구현하는 것이 요구된다. Therefore, it is required to implement a communication protocol using IoT technology in the semiconductor equipment area as well.
상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 본 발명은 반도체 장비 영역에서도 사물인터넷 기술을 이용한 통신 프로토콜을 구현하기 위한 프로토콜 계층 구조, 게이트웨이 및 전송방법의 제공을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a protocol hierarchical structure, a gateway, and a transmission method for implementing a communication protocol using Internet of Things (IoT) technology in a semiconductor equipment area.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사물인터넷 기술을 이용한 통신 프로토콜을 구현하기 위한 프로토콜 계층 구조는 반도체 장비 또는 호스트 컴퓨터 중 어느 하나의 목적지가 수행해야 하는 절차를 규정한 GEM(Generic Equipment Model) 메시지를 생성하는 GEM 계층; 상기 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의하는 SECS-II(Semiconductor Equipment Communications Standard- II) 계층; 정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 HSMS(High-Speed SECS Message Services) 메시지를 생성하는 HSMS 계층; 상기 HSMS 메시지를 사물인터넷 서비스를 나타내는 헤더를 추가하여 IOT(Internet of Things) 메시지로 변환하는 IOT 서비스 계층; 및 상기 IOT 메시지를 목적지에 전달하는 TCP(Transmission Control Protocol)와 IP(Internet Protocol) 계층을 포함한다. The protocol layer structure for implementing a communication protocol using the Internet of Things technology according to the present invention for achieving the above object is a Generic Equipment Model (GEM) that stipulates a procedure to be performed by either a destination of a semiconductor device or a host computer. GEM layer that generates messages; a SECS-II (Semiconductor Equipment Communications Standard-II) layer defining the GEM message in the form of a stream and a function; an HSMS layer that generates a High-Speed SECS Message Services (HSMS) message indicating a communication status in the defined message; an IOT service layer for converting the HSMS message into an Internet of Things (IOT) message by adding a header indicating an IoT service; and a Transmission Control Protocol (TCP) and Internet Protocol (IP) layer for transmitting the IOT message to a destination.
일 실시예에서, 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조의 GEM 메시지는 모니터링 대상이 되는 반도체 장비 식별자, 호스트의 장비 상태 요청, 모니터링 대상이 되는 반도체 장비의 응답, 데이터 메시지를 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the GEM message of the semiconductor device communication protocol hierarchy structure is characterized in that it includes a semiconductor device identifier to be monitored, a device status request from a host, a response from a semiconductor device to be monitored, and a data message.
일 실시예에서, 상기 IOT 메시지의 헤더는 헤더의 길이를 나타내는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜을 지정하는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜의 버전을 표시하는 필드 및 제어 정보를 정의하는 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the header of the IOT message includes a field indicating the length of the header, a field designating a protocol used for transmitting HSMS data, a field indicating a version of a protocol used for transmitting HSMS data, and control information It is characterized in that it includes a field defining
일 실시예에서, 상기 TCP와 IP 계층은 발신지와 목적지 사이의 데이터 전송을 보장하기 위한 제어와 에러를 관리하는 전송 계층; 및 패킷이 정확한 목적지에 보내지도록 발신지와 목적지 사이의 경로를 제어하는 네트워크 계층을 포함한다. In one embodiment, the TCP and IP layers include: a transport layer that manages errors and controls to ensure data transmission between a source and a destination; and a network layer that controls the path between the source and the destination so that the packet is sent to the correct destination.
일 실시예에서, 상기 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조는 상기 물리 계층에 도착한 비트 스트림을 네트워크로 전달하고, 전송 확인과 관리를 담당하는 데이터 링크 계층 및 통신 회선을 통해 비트 스트림을 전달하는 물리 계층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the semiconductor equipment communication protocol layer structure further includes a data link layer responsible for transmitting the bit stream arriving at the physical layer to the network, and a data link layer responsible for transmission confirmation and management and a physical layer transmitting the bit stream through a communication line. characterized by including.
본 발명에 따른 사물인터넷 서비스에 기반한 반도체 장비 통신 게이트웨이의 데이터 전송방법에 있어서, 반도체 장비 또는 호스트 컴퓨터 중 어느 하나인 목적지들이 취해야 하는 절차를 규정한 GEM(Generic Equipment Model) 메시지를 생성하는 단계; 상기 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의하는 단계; 정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 필드를 포함시켜 HSMS(High-Speed SECS Message Services) 메시지를 생성하는 단계; 상기 HSMS 메시지를 사물인터넷 프로토콜에 따르는 IOT 메시지로 변환하는 단계; 및 상기 IOT 메시지를 목적지에 전달하는 단계를 포함한다. In a data transmission method of a semiconductor equipment communication gateway based on an IoT service according to the present invention, the method comprising: generating a Generic Equipment Model (GEM) message defining a procedure to be taken by destinations that are either semiconductor equipment or a host computer; defining the GEM message in the form of a stream and a function; generating a High-Speed SECS Message Services (HSMS) message by including a field indicating a communication state in the defined message; converting the HSMS message into an IOT message conforming to the IoT protocol; and delivering the IOT message to a destination.
본 발명에 따른 반도체 장비 통신 게이트웨이는 반도체 장비 또는 호스트 컴퓨터 중 어느 하나인 목적지들이 취해야 하는 절차를 규정한 GEM(Generic Equipment Model) 메시지를 생성하는 GEM 모듈; 상기 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의하는 SECS-II(Semiconductor Equipment Communications Standard- II) 모듈; 정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 필드를 포함시켜 HSMS(High-Speed SECS Message Services) 메시지를 생성하는 HSMS 모듈; 상기 HSMS 메시지를 사물인터넷 프로토콜에 따르는 IOT 메시지로 변환하는 IOT 모듈; 및 상기 IOT 메시지를 목적지에 전달하는 TCP(Transmission Control Protocol)와 IP(Internet Protocol) 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. A semiconductor equipment communication gateway according to the present invention comprises: a GEM module for generating a Generic Equipment Model (GEM) message that defines a procedure to be taken by destinations that are either semiconductor equipment or a host computer; a SECS-II (Semiconductor Equipment Communications Standard-II) module defining the GEM message in the form of a stream and a function; an HSMS module for generating a High-Speed SECS Message Services (HSMS) message by including a field indicating a communication state in the defined message; an IOT module for converting the HSMS message into an IOT message conforming to the IoT protocol; and a Transmission Control Protocol (TCP) and Internet Protocol (IP) module for transmitting the IOT message to a destination.
일 실시예에서, 상기 GEM 메시지는 모니터링 대상이 되는 반도체 장비 식별자, 호스트의 장비 상태 요청, 모니터링 대상이 되는 반도체 장비의 응답, 데이터 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 통신 게이트웨이.In an embodiment, the GEM message includes a semiconductor device identifier to be monitored, a device status request from a host, a response from a semiconductor device to be monitored, and a data message.
일 실시예에서, 상기 IOT 메시지의 헤더는 헤더의 길이를 나타내는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜을 지정하는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜의 버전을 표시하는 필드 및 제어 정보를 정의하는 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the header of the IOT message includes a field indicating the length of the header, a field designating a protocol used for transmitting HSMS data, a field indicating a version of a protocol used for transmitting HSMS data, and control information It is characterized in that it includes a field defining
일 실시예에서, 상기 TCP와 IP 모듈은 발신지와 목적지 사이의 데이터 전송을 보장하기 위한 제어와 에러를 관리하고, 패킷이 정확한 목적지에 보내지도록 발신지와 목적지 사이의 경로를 제어하며, 데이터의 전송 확인과 관리를 담당하며 통신 회선을 통해 비트 스트림을 전달하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the TCP and IP module manages control and error to ensure data transmission between the source and destination, controls the path between the source and the destination so that the packet is sent to the correct destination, and confirms the transmission of data It is in charge of and management and is characterized by delivering a bit stream through a communication line.
본 발명의 일 실시예에 따르면 사물인터넷 기술을 통해 반도체 장비들을 효율적으로 연결하고 통합 관리하는 수단을 얻을 수 있으므로 생산성을 높이고 비용을 절감할 수 있어 기업 경쟁력을 향상시키는데 기여할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since a means for efficiently connecting and integrated management of semiconductor devices can be obtained through the Internet of Things technology, productivity can be increased and costs can be reduced, thereby contributing to improving corporate competitiveness.
또한, 사물인터넷을 통해 반도체 제조 공정에서 발생한 빅데이터는 공정을 효율적으로 운영하고 개선하는데 중요한 기초 데이터로 사용될 수 있다.In addition, big data generated in the semiconductor manufacturing process through the Internet of Things can be used as important basic data to efficiently operate and improve the process.
또한, 쉽고 편리하게 사물인터넷 표준이 제공하는 다양한 기능과 서비스들을 이용할 수 있으며 특히 통신망 성능에 영향을 미치는 데이터 트래픽을 관리하는 기능을 사용할 수 있어 안정적으로 통신망을 운영할 수 있고 데이터와 장치에 강화된 보안 서비스 등을 사용할 수 있다. In addition, various functions and services provided by the IoT standard can be easily and conveniently used, and in particular, a function to manage data traffic that affects communication network performance can be used, so that the communication network can be operated stably and data and devices are strengthened. You can use security services, etc.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT 서비스 계층의 헤더 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 프로토콜에 따른 반도체 장비 통신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 통신 게이트웨이의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 통신 게이트웨이의 데이터 전송방법을 설명한 흐름도이다. 1 is a diagram illustrating a semiconductor device communication protocol hierarchical structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a header structure of an IOT service layer according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing the structure of a semiconductor equipment communication system according to a communication protocol according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing the structure of a semiconductor equipment communication gateway according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a data transmission method of a semiconductor equipment communication gateway according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. and/or includes a combination of a plurality of related description items or any of a plurality of related description items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. something to do. On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification and claims, when a part includes a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT 서비스 계층의 헤더 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a semiconductor equipment communication protocol layer structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a header structure of an IOT service layer according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조(이하, 프로토콜 계층 구조라고 함)은 GEM Generic Equipment Model) 계층(10), SECS -II 계층(20), HSMS(High Speed SECS Message Service) 계층(30), IOT 서비스 계층(40), TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol) 계층(50) 및 데이터 링크 계층(60) 및 물리 계층(70)을 포함한 계층적 구조를 사용하여 데이터 교환 시 필요한 기능과 절차들을 적절하게 분산할 수 있으므로 효율적으로 프로토콜들을 구현할 수 있다.1, the semiconductor equipment communication protocol hierarchical structure (hereinafter referred to as the protocol hierarchical structure) is a GEM Generic Equipment Model)
GEM 계층(10)은 특정한 상황에서 반도체 장비와 호스트 컴퓨터들이 취해야 하는 절차를 규정한 메시지를 생성한다. GEM 계층(10) 상에 어플리케이션 계층이 올 수 있다. 어플리케이션 계층은 실질적인 서비스(예: 전자 메일, 파일 전송)를 수행한다.The
SECS-II 계층(20)은 GEM 계층(10) 다음으로 오는 계층으로, GEM 계층(10)에서 전달받은 메시지를 SECS -II 계층(20)에서 반도체 장비와 호스트 컴퓨터 사이의 전송 규약에 따라 메시지가 해석될 수 있는 구조와 의미로 표시한다. The SECS-II
보다 구체적으로 SECS-II 계층(20)은 장비와 호스트 간에 사용되는 메시지의 구조와 기능을 규정한다. 특히 반도체 제조공정에서 장비의 제어에 필요한 기능을 포함한다. More specifically, the SECS-II
예를 들어, 리스트(Lists)와 같은 데이터 아이템 포맷, 표준으로 사용되는 데이터 아이템 포맷, 표준으로 사용되는 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의한다. 스트림은 기능이 유사한 메시지들의 집합을 의미하며 스트림에 속하는 각각의 메시지를 펑션이라 한다. 스트림과 펑션의 조합으로 장비와 호스트 간에 주고받는 메시지 이름을 표시할 수 있다. For example, a data item format such as Lists, a data item format used as a standard, and a message used as a standard are defined in the form of a stream and a function. A stream means a set of messages with similar functions, and each message belonging to the stream is called a function. A combination of stream and function can display the message name exchanged between the device and the host.
즉, 스트림은 유사한 특정을 갖는 메시지의 그룹이고, 펑션은 각 스트림 내에서 특정한 기능을 하는 메시지를 가리킨다. SECS -II 계층(20)에서 사용하는 모든 펑션은 일치하는 주와 부 메시지 쌍의 순차적인 규약을 따른다. 스트림과 펑션을 조합해서 예컨대 S1F1, S6F11등과 같은 SECS-II 계층(20)의 메시지를 표현한다. That is, a stream is a group of messages having similar characteristics, and a function refers to a message that performs a specific function within each stream. All functions used in the SECS-II
GEM 계층(10) 및 SECS-II 계층(20)은 비영리 협회인 SEMI(반도체 장비 및 재료 국제)에 의해 표준화되어 있다. SECS/GEM 표준은 메시지, 상태 머신 및 시나리오를 정의하여 공장 호스트 애플리케이션이 제조 장비를 제어하고 모니터링 할 수 있도록 한다. The GEM
GEM은 장비동작에 대한 시나리오와 이때 사용되는 SECS-II 메시지를 매칭시켜 장비 구동에 대한 표준으로서 정의된다. GEM is defined as a standard for equipment operation by matching the scenario for equipment operation with the SECS-II message used at this time.
GEM은 반드시 지켜야할 8가지 정의가 있으며, 이는 하기와 같다. There are 8 definitions of GEM that must be observed, and these are as follows.
1. State Models1. State Models
장비의 모든 상태는 State Model로 관리All state of equipment is managed by State Model
● GEM에서는 3가지의 State Model을 정의● GEM defines three state models
§통신 상태 모델§Communication state model
§장비 프로세싱 상태 모델§ Equipment processing state model
§제어 상태 모델 §Control state model
2. 장비 프로세싱 상태2. Equipment processing status
● 장비의 작업상태를 Equipment Processing State라는 이름으로 관리하도록 GEM에서 요구● Required by GEM to manage the working state of equipment in the name of Equipment Processing State
● 재정의 가능● Overridable
GEM은 이 표준 프로세싱 상태를 제시하고 있으나, 반도체 장비에 따라 재정의할 수 있다. GEM suggests this standard processing state, but it can be overridden by semiconductor equipment.
3. 호스트-시작(Host-Initiatied) S1,F13/14 시나리오3. Host-Initiated S1,F13/14 Scenarios
● HSMS를 사용할 때 통신을 설립하기 위해 사용● Used to establish communication when using HSMS
4. 이벤트 통지4. Event Notification
● 장비는 자신에게서 발생하는 모든 이벤트를 호스트에게 알려야 하는 규칙● A rule that the equipment must notify the host of all events that occur in it.
● S6,F11 메시지 사용● Using S6,F11 messages
5. 온라인 식별5. Online Identification
● 장비의 통신상태가 통신중인지 확인 ● Check if the communication status of the device is in communication
● 제어상태가 온라인인지 확인하기위해 사용● Used to check if the control status is online.
● S1,F1/F2 메시지 사용● Using S1,F1/F2 messages
6. 에러 메시지 6. Error message
● 통신의 오류를 검출하기 위한 기능● Function to detect communication error
● 스트림 9 메시지 사용● Using stream 9 messages
7. 참고(Documentation)7. Documentation
● 사용되는 모든 메시지를 정의● Define all messages used
● GEM 준수 여부 기술● GEM compliance technology
● 장비의 데이터를 VID와 함께 기술● Describe equipment data with VID
● 장비 동작 시나리오 기술● Equipment operation scenario description
● CEID 기술● CEID technology
● 알람 코드 기술● Alarm code technology
8. 제어(Operator-Initiatied)8. Control (Operator-Initiated)
● 장비의 컨트롤 상태를 작업자가 변경하는 경우, 그 방법에 대한 정의한 항목● When the operator changes the control status of the equipment, a defined item on how to do it
예를 들어, 장비를 오프라인 상태에서 온라인으로 바꾸고 싶을 경우, 장비는 s1, f1을 호스트에게 보내 온라인요청을 보내고 f2로 수신받았을 때, 장비는 온라인 상태로 변경됨For example, if you want to change the device from offline to online, the device sends an online request by sending s1 and f1 to the host, and when received as f2, the device goes online
HSMS 계층(30)은 SECS-II 계층(20) 다음으로 오는 계층으로, SECS-II 데이터를 이더넷(Ethernet)을 통해 전송하기 위한 규약으로, HSMS 연결을 관리하는 컨트롤 메시지를 포함한다. 컨트롤 메시지는 연결상태에 따라 다음의 메시지를 사용할 수 있다. The
1) Select.req/Select.rsp1) Select.req/Select.rsp
선택되지 않은(Not Selected) 상태에서 선택된(Selected) 상태로 전이하는 데 사용되는 메시지로, 행위 엔티티(Active Entity)가 Select.req를 전송한다. This is a message used to transition from the Not Selected state to the Selected state, and the Active Entity transmits Select.req.
2) Deselect.req/Deselect.rsp2) Deselect.req/Deselect.rsp
양방 합의에 의해서 통신을 종료할 때 사용한다. 통신을 종료하고자 하는 측에서 Deselect.req를 보내고, 이에 대해 상대방이 응답함으로써 통신을 종료하게 된다. HSMS-SS에서는 사용하지 않고 Separate.req로 대치한다.It is used to terminate communication by mutual agreement. The side that wants to end communication sends Deselect.req, and the other side responds to this, thereby ending communication. It is not used in HSMS-SS and is replaced by Separate.req.
3) Linktest.req/Linktest.rsp3) Linktest.req/Linktest.rsp
접속 상태의 확인 및 유지를 위해 서로의 통신이 종료된 이후 일정 주기로 Linktest.req를 보낸다. 이에 대해 응답이 없으면 비접속(Not Connected) 상태로 전이한다.To check and maintain the connection status, Linktest.req is sent at regular intervals after communication with each other is terminated. If there is no response to this, it transitions to a Not Connected state.
4) Separate.req4) Separate.req
일방적으로 통신 종료를 통보할 때 사용된다. 응답이 필요 없는 메시지로, 일반적으로 이 메시지를 보낸 직후 통신을 끊게 된다.It is used to unilaterally notify the end of communication. A message that does not require a response, and usually ends immediately after sending this message.
5) Reject.req5) Reject.req
잘못된 메시지가 왔을 때 전송한다Sent when an incorrect message is received
HSMS 계층(30)은 TCP/IP를 사용하며 통신 속도 및 케이블 길이에 제한을 받지 않는다. The
IOT 서비스 계층(40)은 HSMS 계층(30) 다음으로 오는 계층으로, 상기 HSMS 메시지를 포함하는 메시지를 사물인터넷 계층의 메시지로 변환한다. 일 실시예에서, IOT 서비스 계층(40)은 반도체 장비 통신 프로토콜로 구현된 HSMS 메시지를 받아들여 IOT 서비스 계층(40)을 나타내는 헤더를 추가하여 사물인터넷 계층 메시지로 변환한다. IOT 서비스 계층(40)은 변환된 사물인터넷 서비스 메시지를 전송 계층으로 전달되어 인터넷을 통해 이웃한 반도체 장비나 호스트 컴퓨터로 전송된다. IOT 서비스 계층(40)은 IEEE 802.15.4 무선 기술 표준을 따른다. The
도 2를 참조하여, IOT 서비스 계층(40)의 메시지 헤더의 구조를 살펴보면, 메시지 헤더의 각 필드의 크기는 1 바이트이고 총 4바이트로 구성되며 헤더의 길이를 나타내는 필드(410), IOT 계층에서 HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜을 지정하는 필드(420), HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜 버전을 표시하는 필드(430), 그리고 향후 필요한 제어 정보를 정의하는 필드(440)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, looking at the structure of the message header of the
따라서 IOT 서비스 계층(40)의 헤더의 프로토콜 필드를 통해 현재 표준으로 지정된 다수의 사물인터넷 프로토콜 가운데 GEM 응용 서비스에 따라 적합한 것을 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들면 GEM 응용 서비스 중에 반도체 장비 모니터링 데이터를 보내기 원할 경우 데이터의 특성을 고려하여 해당하는 사물인터넷 서비스 프로토콜인 CoAP(Constrained Application Protocol)를 선택하여 전송할 수 있다. CoAP는 제한된 코드 크기와 제한된 메모리 하에서 운용된다. Therefore, through the protocol field of the header of the
이외에도 IOT 서비스 계층(40)은 다양한 서비스를 제공하는데 특히 네트워크 성능에 영향을 미치는 트래픽 등을 관리하는 기능들을 사용할 수 있으며 장치 관리와 데이터와 관련된 보안 기능들을 수행할 수 있다.In addition, the
TCP/IP 계층(50)은 IOT 서비스 계층(40) 다음으로 오는 계층으로, 수신자로 데이터가 이동하는 방법 또는 발신자로부터 데이터를 전송하는 방법을 정의한다. The TCP/IP layer 50 is a layer following the
TCP/IP 계층(50)은 네트워크 계층(52), 전송 계층(51)을 포함한다. The TCP/IP layer 50 includes a
전송 계층(51)은 메시지를 프로세스 별로 구분하는 역할을 수행한다. 따라서 전송 계층(51)은 발신지와 목적지 사이의 데이터 전송을 보장하기 위한 제어와 에러를 관리한다. 따라서 전송 계층(51)은 연결을 제어하고 흐름을 제어한다. 전송 계층(51)의 데이터는 메시지(Message)라 부르며, 서비스 지점 주소 정보와 연결 및 흐름 제어에 필요한 정보를 포함하고 있다.The
네트워크 계층(52)은 통신에 사용하는 논리 주소(예: IP 주소)를 지정하고 발신지와 목적지 사이에 경로를 지정하는 역할을 수행한다. 네트워크 계층의 데이터를 패킷(Packet)이라 한다. 패킷은 논리 주소 정보를 포함하고 있다. The
데이터 링크 계층(60)은 물리 계층(70)에 도착한 비트 스트림을 네트워크 계층(52)으로 전달하고 네트워크 계층의 패킷을 물리 계층(70)으로 전달하며, 전송 확인과 관리를 담당하는 역할을 수행한다. 데이터 계층의 데이터를 프레임(Frame)이라 한다. 프레임은 물리 주소 정보를 포함한다. The
물리 계층(70)은 통신 회선을 통해 비트 스트림을 전달하며, 전송 매체를 통해 데이터를 주고 받는 하드웨어 수단을 제공하는 역할을 수행한다. 통신 회선의 인터페이스와 물리 매체에 따른 전자적인 규격을 따른다. The
사물 인터넷환경에서 적용가능한 IOT 프로토콜은 여러가지가 있으나, 그 중 가장 널리 사용되는 프로토콜은 CoAP(Constrained Application Protocol), MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 또는 EXPP(Extensible Messaging and Presence Protocol) 등이 있다. There are various IOT protocols applicable in the Internet of Things environment, but among them, the most widely used protocols are CoAP (Constrained Application Protocol), MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), or EXPP (Extensible Messaging and Presence Protocol).
이하에서는 CoAP(Constrained Application Protocol)을 채택한 경우를 예를 들어 설명한다. Hereinafter, a case in which CoAP (Constrained Application Protocol) is adopted will be described as an example.
CoAP는 자원이 제약된 기기들이 인터넷 상에서 통신할 수 있도록 개발되어 인터넷을 통해 제어되는 저전력 센서 및 기기와 통신하는데 유용하게 사용될 수 있다. CoAP는 종래의 HTTP 프로토콜과 쉽게 연동이 가능하다. CoAP는 TCP/IP의 상위 계층인 전송 계층 및 애플리케이션 층을 위한 응용 프로토콜이다. 트랜잭션 메시지는 트랜잭션 별로 ID를 두고, 새로운 트랜잭션에 대해서는 트랜잭션마다 새로운 ID를 생성하게끔 정의하고 있다. 이는 중복 패킷의 전송 등을 막기 위한 방법이다. CoAP is developed so that resource-constrained devices can communicate over the Internet, and can be usefully used to communicate with low-power sensors and devices controlled through the Internet. CoAP can be easily linked with the conventional HTTP protocol. CoAP is an application protocol for the transport layer and application layer, which are upper layers of TCP/IP. A transaction message has an ID for each transaction, and for a new transaction, it is defined to create a new ID for each transaction. This is a method to prevent transmission of duplicate packets, and the like.
CoAP는 HTTP의 요청 및 응답에 사용되는 리소스(온도, 습도 등)에 대한 표현은 URI(Uniform Resource Identifier)를 사용한다. CoAP는 저성능의 CPU와 작은 메모리를 사용하는 노드(Constrained Node)를 대상으로 하므로 전체 URI를 데이터로 보낼 경우 데이터 사이즈가 커지므로 약식 URI를 내부적으로 사용한다.CoAP uses URI (Uniform Resource Identifier) to express resources (temperature, humidity, etc.) used for HTTP request and response. Since CoAP targets nodes that use low-performance CPUs and small memory (constrained nodes), if the entire URI is sent as data, the data size increases, so the abbreviated URI is used internally.
한편, CoAP은 경우에 따라 노드가 클라이언트, 서버, 프록시의 역할을 할 수 있다. CoAP에서 프록시의 정의는 노드가 데이터 요청을 할 때 원래 응답을 해야 할 노드를 대신하여 이전에 캐쉬 된 내용을 토대로 대신 응답할 수 있는 노드를 이야기하며, 프록시가 CoAP에서 필요한 이유는 모든 M2M 노드들은 임의의 시간에 Sleep 상태(즉, 응답을 줄 수 없는 휴면상태)로 들어갈 수가 있고 이 경우 Sleep 노드에 대한 리소스 이벤트의 요청이 있을 경우 프록시가 대신해서 캐쉬된 응답을 하기 때문이다. 또한 프록시는 기존의 통신망에 있는 HTTP 영역의 노드들(Non-Constrained Node)과 CoAP 영역에 있는 노드(Constrained Node)들 간에 프로토콜 변환의 역할을 할 수 있다. Meanwhile, in CoAP, in some cases, a node may act as a client, server, or proxy. In CoAP, the definition of a proxy is a node that can respond on behalf of a node that is originally supposed to respond to a data request based on previously cached contents. The reason that a proxy is needed in CoAP is that all M2M nodes This is because it can enter the Sleep state (ie, the sleep state that cannot give a response) at any time, and in this case, when there is a request for a resource event for the Sleep node, the proxy makes a cached response on its behalf. In addition, the proxy may play a role of protocol conversion between nodes in the HTTP area (Non-Constrained Node) and the nodes in the CoAP area (Constrained Node) in the existing communication network.
마지막으로 CoAP의 특징인 UDP 기반의 멀티캐스트 지원을 위해서 프록시는 UDP 기반의 CoAP 멀티캐스트 프로토콜을 TCP 기반의 HTTP 유니캐스트 프로토콜로 변환을 할 수 있는 기능을 가지도록 하고 있다. 이를 통해 통신망(HTTP, CoAP) 간의 구분 없이 이벤트 데이터를 주고 받는 것이 가능하다. Lastly, to support UDP-based multicast, which is a characteristic of CoAP, the proxy has a function to convert the UDP-based CoAP multicast protocol to the TCP-based HTTP unicast protocol. Through this, event data can be exchanged without distinction between communication networks (HTTP, CoAP).
CoAP는 확인(CON), 비확인(NON), 응답(ACK), 그리고 리셋(RESET) 등 4 종류의 메시지를 사용한다. 예를 들어, 클라이언트가 서버에 확인 메시지를 통해 데이터를 요청하고, 서버는 이에 대응하여 상황에 따라 응답 메시지, 비확인 메시지, 리셋 메시지를 전송한다. 클라이언트 요청에 따라 데이터를 전송하는 경우, 응답 메시지를 전송하고, 응답 메시지를 처리할 수 없는 경우, 리셋 메시지를 전달한다. 그리고 데이터에 대한 응답 메시지가 필요없다면 비확인 메시지를 통해 데이터를 전송한다. CoAP uses four types of messages: acknowledgment (CON), non-acknowledgment (NON), acknowledgment (ACK), and reset (RESET). For example, a client requests data from a server through an acknowledgment message, and the server responds to the request by sending a response message, a non-acknowledgment message, and a reset message depending on the situation. When data is transmitted according to a client request, a response message is transmitted, and when the response message cannot be processed, a reset message is transmitted. And if a response message for the data is not needed, the data is transmitted through an unacknowledged message.
참고로, CoAP 메시지 구조는 처음 4바이트에 고정 헤더가 위치한다. 고정된 처음 4바이트 중 2 비트 Ver 필드는 CoAP의 버전을 나타내고 2 비트의 Type 필드는 위에서 언급한 4 가지 종류(확인, 응답, 비확인, 리셋)의 메시지를 구별한다. 4 비트의 TKL 필드는 토큰 길이를 나타내며 0과 8 바이트 사이의 토큰(Token) 값을 갖는다. Code 필드는 8비트로 3비트의 클래스에서 0은 요청, 2는 성공적인 응답, 4는 클라이언트 에러 응답, 5는 서버 에러 응답을 나타내고 5비트의 내용은 요청의 경우 GET, POST, PUT, DELETE 그리고 Empty 메시지를 나타낸다. For reference, in the CoAP message structure, a fixed header is located in the first 4 bytes. Among the fixed first 4 bytes, the 2-bit Ver field indicates the CoAP version, and the 2-bit Type field distinguishes the above-mentioned four types of messages (acknowledgment, response, unacknowledgment, reset). The 4-bit TKL field indicates the token length and has a token value between 0 and 8 bytes. Code field is 8-bit, and in a 3-bit class, 0 indicates a request, 2 indicates a successful response, 4 indicates a client error response, and 5 indicates a server error response. indicates
데이터의 트랜잭션 동안 메시지를 식별하기 위해 MessageID 필드가 사용되며 이어서 옵션부분과 데이터가 포함되는 페이로드 부분의 시작을 알리는 페이로드 마커(0xFF)로 구성된다. The MessageID field is used to identify a message during a transaction of data, followed by an optional part and a payload marker (0xFF) that indicates the start of the payload part containing the data.
참고로, HSMS 계층(30)을 통해 전송되는 메시지는 데이터 메시지(C)와 컨트롤 메시지(A, B)로 나누어진다.For reference, a message transmitted through the
데이터 메시지(C)는 데이터를 전송하는 메시지를, 컨트롤 메시지(A, B)는 통신 관련 메시지를 의미하며, 통신 관련 메시지는 초기 연결 설정, 연결 확인 혹은 연결을 해제하는 등의 메시지를 의미한다.The data message (C) means a message for transmitting data, the control messages (A, B) mean a communication-related message, and the communication-related message means a message such as initial connection establishment, connection confirmation, or disconnection.
컨트롤 메시지(A, B)는 메시지의 길이를 나타내는 4 바이트의 필드(A)와, 10바이트로 구성된 헤더(B)를 포함할 수 있다. The control message (A, B) may include a 4-byte field (A) indicating the length of the message and a header (B) consisting of 10 bytes.
HSMS 메시지의 헤더(B)는 2 바이트의 SessionID를 포함하고, SessionID는 데이터 메시지를 전송할 경우 장비 식별자로 사용되며 컨트롤 메시지를 전송할 경우에는 0xFFFF로 설정된다. 또한 HSMS 메시지의 헤더(B)는 HeaderByte2와 HeaderByte3를 통해 특정한 GEM 메시지를 나타내는 stream 번호와 function 번호를 표시할 수 있다. 이 때 Ptype과 Stype 바이트가 각각 0값을 갖는다. 그리고 4바이트의 SystemByte는 메시지의 트랜잭션을 구별하기 위해 사용된다. 따라서, CoAP 프로토콜의 페이로드 부분에 SECS 반도체 장비 통신 프로토콜의 HSMS 메시지를 포함시켜 전송이 가능하도록 구현할 수 있다.The header (B) of the HSMS message includes a SessionID of 2 bytes. SessionID is used as a device identifier when transmitting a data message and is set to 0xFFFF when transmitting a control message. In addition, the header (B) of the HSMS message may indicate a stream number and a function number indicating a specific GEM message through HeaderByte2 and HeaderByte3. At this time, the Ptype and Stype bytes each have a value of 0. And 4 bytes of SystemByte are used to distinguish the transaction of the message. Accordingly, the HSMS message of the SECS semiconductor equipment communication protocol may be included in the payload portion of the CoAP protocol to enable transmission.
본 발명의 일 실시예에서 CoAP를 기반으로 하는 SECS 프로토콜을 구현하기 위해 coap_node.h 파일에 HSMS 메시지 형식을 추가한다. 또한, HSMS 메시지를 get() 함수를 통해 전달하기 위해 get() 함수를 정의하는 것이 필요하다. In an embodiment of the present invention, an HSMS message format is added to the coap_node.h file to implement the CoAP-based SECS protocol. Also, it is necessary to define a get() function to pass the HSMS message through the get() function.
반도체 공정은 진공상태에서 공정을 수행할 수 있도록 진공 챔버 장비를 사용한다. 만약 진공 챔버 내에 이물질이 존재하면 불순물이 웨이퍼 박막에 포함될 수 있기 때문에 진공 게이지, 온도 게이지, 압력 게이지 등을 사용하여 진공 챔버 상태를 모니터링하는 것이 필요하다. The semiconductor process uses vacuum chamber equipment so that the process can be performed in a vacuum state. If foreign substances exist in the vacuum chamber, it is necessary to monitor the vacuum chamber state using a vacuum gauge, a temperature gauge, a pressure gauge, etc. because impurities may be included in the wafer thin film.
GEM 계층(10)의 메시지(이하, GEM 메시지라고 함)는 반도체 장비 식별자, 장비 상태 요청 메시지, 장비의 상태 응답 메시지, 데이터 메시지를 포함할 수 있다. The message of the GEM layer 10 (hereinafter, referred to as a GEM message) may include a semiconductor device identifier, a device status request message, a device status response message, and a data message.
반도체 장비 식별자는 모니터링 대상 장비의 식별자로서 '0x0001'와 같이 표시될 수 있다. The semiconductor device identifier may be displayed as '0x0001' as an identifier of the device to be monitored.
장비 상태 요청 메시지는, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 'COAP_CON' 확인 메시지를 포함한다. The device status request message includes a 'COAP_CON' confirmation message as described with reference to FIG. 2 .
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 프로토콜에 따른 반도체 장비 통신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 3 is a block diagram schematically showing the structure of a semiconductor equipment communication system according to a communication protocol according to an embodiment of the present invention.
반도체 장비 통신 시스템(S)은 하나 이상의 반도체 장비(110), 각 반도체 장비의 공정 상태를 측정 및 감지하기 위한 하나 이상의 사물인터넷 센서(130)를 포함하고, 상기 반도체 장비(110)의 정보를 모니터링하는 호스트 컴퓨터(150)를 포함하고, 상기 반도체 장비(110), 사물인터넷 센서(130) 및 호스트 컴퓨터(150) 사이의 데이터 통신을 담당하는 게이트웨이(170)을 포함할 수 있다. The semiconductor equipment communication system S includes one or
반도체 장비 통신 시스템(S)의 각각의 구성요소는 전술한 반도체 장비 통신 프로토콜에 따라 데이터를 송수신한다. Each component of the semiconductor equipment communication system S transmits and receives data according to the aforementioned semiconductor equipment communication protocol.
일 실시예에서, 게이트웨이(170)은 반도체 장비 통신 프로토콜에 따라 각 반도체 장비(110), 사물인터넷 센서(130) 및 호스트 컴퓨터(150) 간의 데이터를 전송한다. In an embodiment, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 통신 게이트웨이의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 통신 게이트웨이의 데이터 전송방법을 설명한 흐름도이다. 4 is a block diagram schematically showing the structure of a semiconductor equipment communication gateway according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a data transmission method of the semiconductor equipment communication gateway according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 반도체 장비 통신 게이트웨이는 GEM 모듈(710), SECS-II 모듈(720), HSMS 모듈(730), IOT 모듈(740), TCP/IP 모듈(750) 및 데이터 링크 모듈(760) 및 물리 모듈(770)을 포함하고, 각 단계에서 각각의 모듈은 도 1 및 도 2를 참조하여 도시한, 반도체 장비 통신 프로토콜을 따른다. 4 and 5 , the semiconductor equipment communication gateway includes a
단계 S110에서 GEM 모듈(710)은 반도체 장비 또는 호스트 컴퓨터 중 어느 하나인 목적지들이 취해야 하는 절차를 규정한 GEM 메시지를 생성한다. In step S110, the
단계 S120에서 SECS-II 모듈(720)은 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의 한다.In step S120, the SECS-
단계 S130에서 HSMS 모듈(730)은 정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 필드를 포함시켜 HSMS 메시지를 생성한다. In step S130, the
단계 S140에서 IOT 모듈(740)은 HSMS 메시지를 사물인터넷 프로토콜에 따르는 IOT 메시지로 변환한다. In step S140, the
단계 S150에서 및 TCP/IP 모듈(750), 링크 모듈(760) 및 물리 모듈(770)은 IOT 메시지를 목적지에 전달한다. In step S150 and the TCP/
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 사물인터넷 기술을 통해 연결된 하나 이상의 센서로부터 생성된 반도체 장비 관련 데이터를 반도체 장비에 사용되는 통신 표준 프로토콜에 따라 송수신하여 반도체 장비를 용이하고 효과적으로 모니터링하고 관리할 수 있다.Through the exemplary embodiment described above, semiconductor equipment-related data generated from one or more sensors connected through the Internet of Things technology can be transmitted and received according to a communication standard protocol used for semiconductor equipment, thereby enabling easy and effective monitoring and management of semiconductor equipment.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (10)
상기 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의하는 SECS-II(Semiconductor Equipment Communications Standard- II) 계층;
정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 HSMS(High-Speed SECS Message Services) 메시지를 생성하는 HSMS 계층;
상기 HSMS 메시지를 사물인터넷 서비스를 나타내는 헤더를 추가하여 IOT(Internet of Things) 메시지로 변환하는 IOT 서비스 계층; 및
상기 IOT 메시지를 목적지에 전달하는 TCP(Transmission Control Protocol)와 IP(Internet Protocol) 계층
을 포함하고, 상기 IOT 메시지는 헤더의 길이를 나타내는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜을 지정하는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜의 버전을 표시하는 필드 및 제어 정보를 정의하는 필드를 포함하는 헤더를 갖고,
상기 GEM 메시지는 모니터링 대상이 되는 반도체 장비 식별자, 호스트의 장비 상태 요청, 모니터링 대상이 되는 반도체 장비의 응답, 데이터 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조가 적용된 통신장치.a GEM layer that generates a Generic Equipment Model (GEM) message that defines a procedure to be performed by a destination of either a semiconductor device or a host computer;
a SECS-II (Semiconductor Equipment Communications Standard-II) layer defining the GEM message in the form of a stream and a function;
an HSMS layer that generates a High-Speed SECS Message Services (HSMS) message indicating a communication status in the defined message;
an IOT service layer for converting the HSMS message into an Internet of Things (IOT) message by adding a header indicating an IoT service; and
Transmission Control Protocol (TCP) and Internet Protocol (IP) layers that deliver the IOT message to the destination
In the IOT message, a field indicating the length of the header, a field specifying a protocol used to transmit HSMS data, a field indicating a version of a protocol used to transmit HSMS data, and control information are defined. have a header containing fields,
The GEM message includes a semiconductor device identifier to be monitored, a device status request from a host, a response from a semiconductor device to be monitored, and a data message to which a semiconductor device communication protocol hierarchical structure is applied.
상기 TCP와 IP 계층은
발신지와 목적지 사이의 데이터 전송을 보장하기 위한 제어와 에러를 관리하는 전송 계층; 및
패킷이 정확한 목적지에 보내지도록 발신지와 목적지 사이의 경로를 제어하는 네트워크 계층;
을 포함하는 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조가 적용된 통신장치.According to claim 1,
The TCP and IP layers are
a transport layer that manages errors and controls to ensure data transmission between a source and a destination; and
a network layer that controls the path between the source and destination so that packets are sent to the correct destination;
A communication device to which a semiconductor equipment communication protocol hierarchical structure comprising a.
상기 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조는
물리 계층에서 도착한 비트 스트림을 네트워크로 전달하고, 전송 확인과 관리를 담당하는 데이터 링크 계층; 및
통신 회선을 통해 비트 스트림을 전달하는 물리 계층
을 더 포함하는 반도체 장비 통신 프로토콜 계층 구조가 적용된 통신장치.5. The method of claim 4,
The semiconductor equipment communication protocol layer structure is
a data link layer that transmits the bit stream arriving from the physical layer to the network, and is responsible for transmission confirmation and management; and
A physical layer that carries a stream of bits over a communication line.
A communication device to which a semiconductor equipment communication protocol hierarchical structure is applied further comprising a.
반도체 장비 또는 호스트 컴퓨터 중 어느 하나인 목적지들이 취해야 하는 절차를 규정한 GEM(Generic Equipment Model) 메시지를 생성하는 단계;
상기 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의하는 단계;
정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 필드를 포함시켜 HSMS(High-Speed SECS Message Services) 메시지를 생성하는 단계;
상기 HSMS 메시지를 사물인터넷 프로토콜에 따르는 IOT 메시지로 변환하는 단계; 및
상기 IOT 메시지를 목적지에 전달하는 단계
를 포함하고,
상기 IOT 메시지는 헤더의 길이를 나타내는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜을 지정하는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜의 버전을 표시하는 필드 및 제어 정보를 정의하는 필드를 포함하는 헤더를 갖고,
상기 GEM 메시지는 모니터링 대상이 되는 반도체 장비 식별자, 호스트의 장비 상태 요청, 모니터링 대상이 되는 반도체 장비의 응답, 데이터 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 통신 게이트웨이의 데이터 전송방법.In the data transmission method of a semiconductor equipment communication gateway based on the Internet of Things service,
generating a Generic Equipment Model (GEM) message defining a procedure to be taken by destinations that are either semiconductor equipment or a host computer;
defining the GEM message in the form of a stream and a function;
generating a High-Speed SECS Message Services (HSMS) message by including a field indicating a communication state in the defined message;
converting the HSMS message into an IOT message conforming to the IoT protocol; and
delivering the IOT message to a destination
including,
The IOT message includes a field indicating the length of the header, a field specifying a protocol used to transmit HSMS data, a field indicating a version of a protocol used to transmit HSMS data, and a field defining control information have a header,
The GEM message includes a semiconductor device identifier to be monitored, a device status request from a host, a response from a semiconductor device to be monitored, and a data message.
상기 GEM 메시지를 스트림과 펑션(Function)의 형태로 정의하는 SECS-II(Semiconductor Equipment Communications Standard- II) 모듈;
정의된 메시지에 통신 상태를 나타내는 필드를 포함시켜 HSMS(High-Speed SECS Message Services) 메시지를 생성하는 HSMS 모듈;
상기 HSMS 메시지를 사물인터넷 프로토콜에 따르는 IOT 메시지로 변환하는 IOT 모듈; 및
상기 IOT 메시지를 목적지에 전달하는 TCP(Transmission Control Protocol)와 IP(Internet Protocol) 모듈
을 포함하고,
상기 IOT 메시지는 헤더의 길이를 나타내는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜을 지정하는 필드, HSMS 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜의 버전을 표시하는 필드 및 제어 정보를 정의하는 필드를 포함하는 헤더를 갖고,
상기 GEM 메시지는 모니터링 대상이 되는 반도체 장비 식별자, 호스트의 장비 상태 요청, 모니터링 대상이 되는 반도체 장비의 응답, 데이터 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 통신 게이트웨이.a GEM module for generating a Generic Equipment Model (GEM) message defining a procedure to be taken by destinations that are either semiconductor equipment or a host computer;
a SECS-II (Semiconductor Equipment Communications Standard-II) module defining the GEM message in the form of a stream and a function;
an HSMS module for generating a High-Speed SECS Message Services (HSMS) message by including a field indicating a communication state in the defined message;
an IOT module for converting the HSMS message into an IOT message conforming to the IoT protocol; and
Transmission Control Protocol (TCP) and Internet Protocol (IP) modules that deliver the IOT message to the destination
including,
The IOT message includes a field indicating the length of the header, a field specifying a protocol used to transmit HSMS data, a field indicating a version of a protocol used to transmit HSMS data, and a field defining control information have a header,
The GEM message includes a semiconductor device identifier to be monitored, a device status request from a host, a response from a semiconductor device to be monitored, and a data message.
상기 TCP와 IP 모듈은
발신지와 목적지 사이의 데이터 전송을 보장하기 위한 제어와 에러를 관리하고, 패킷이 정확한 목적지에 보내지도록 발신지와 목적지 사이의 경로를 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 통신 게이트웨이.8. The method of claim 7,
The TCP and IP modules are
A semiconductor equipment communication gateway, characterized in that it manages errors and controls to ensure data transmission between a source and a destination, and controls a path between a source and a destination so that a packet is sent to the correct destination.
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