TWI462528B - 低溫泵網路 - Google Patents

Description

低溫泵網路

本發明係關於低溫泵網路。

一個低溫真空系統典型地係包含至少一個低溫真空泵(低溫泵，cryopump)及至少一個壓縮器，其係用於提供壓縮的氦至該低溫泵。該系統亦通常包含其他構件，諸如粗抽泵、水泵(單級低溫泵)、渦輪泵、隔離閥及量器。這些構件一起操作以提供真空給一個較廣系統，諸如一個用於半導體處理之群集工具。

一個群集工具係包含一個工具主控制器，其係提供對於該群集工具內所有系統的上層控制。該工具係包含一系列用於實施各種半導體製造過程的處理室，諸如晶圓蝕刻、化學或電漿氣相沉積、氧化、燒結、除氣、晶圓傳送及退火。這些過程通常係於個別的室之內實施，每一個室係可以包含該低溫真空系統之一個低溫泵。

除了低溫泵之外，一個傳統的真空系統典型地係包含一個網路介面終端，其係作為該系統內之該工具主控制器及低溫泵的網路之間的介面。其他真空系統構件，諸如粗抽泵、壓縮器、量器、水泵、渦輪分子泵及閘閥典型地係與該工具主控制器連接，以允許該工具主控制器發出命令，以控制這些構件之操作。

本發明之實施例係提供一種真空控制網路，其係包含複數個節點，該些節點係包含一或多個低溫泵、壓縮器、其他真空泵及相關裝置。於節點對之間之網路環片段係形成一個具有該複數個節點之環，藉此致能透過該環之節點間通訊。一個位於該些節點之一處或該些節點外部處之網路控制器係管理該網路，使得僅一個單一路徑連接任兩個節點，且其亦決定是否一個錯誤係已經於該些環片段之一處或於該些節點之一處發生。根據一個偵測出的錯誤，網路環片段係能夠被致能及禁能，以重新建構該網路之拓樸，藉此致能所有網路節點之間之持續通訊。

於本發明之進一步的實施例中，網路環片段係可以被禁能或致能，而不受該網路連接器之整體性控制，舉例而言，藉由禁能一個不危及的網路環片段連接器。於禁能網路環片段中，實際網路環係可以形成一個虛擬“匯流排”。一個先前禁能的網路環片段係可以被致能，以運送於另一個網路環片段或節點處一個錯誤之後的通訊。該些節點之每一個係可以被建構成監視及偵測相鄰網路環片段及節點之錯誤，向一個共同節點或網路控制器報告這些錯誤。

於一個進一步的實施例中，至少一個節點係可以可通訊地連接至一個個別真空網路控制器，以透過橫跨該真空控制網路之通訊而控制真空泵及其他構件。為了提供額外的錯誤復原，一個冗餘訊號路徑係可以被設置，以連接一個額外的節點及該真空網路控制器。

進一步的冗餘保護係於一個實施例中達成，該實施例係包含自該真空控制網路至該工具主控制器或一個連接至該工具主控制器之集線器或類似裝置之冗餘通訊路徑。

於又一個進一步實施例中，該網路之一或多個節點係可以包含邏輯電路，其係用於(或建構成用於)：起始、控制及管理真空控制系統的操作過程，諸如氦管理；控制安全互鎖及協調低溫泵的群組再生及渦輪分子泵之粗及淨化控制。該些節點之每一個係可以因此操作作為一個過程主控器，控制位於本地且該網路之其他節點處之真空構件間之一組操作過程。因此，每一個過程主節點係可以確保控制對於構成操作及管理該真空控制系統的整個過程的一部分之一組過程。於分配如此之功能中，一或多個節點係可以建構成協調其他節點之操作，舉例而言，藉由控制或分配氦供應至一個節點或自一個節點供應而來及控制接取一個真空歧管，以用於一個低溫泵節點的再生。一個特別的節點係可以建構成操作作為真空網路管理器，其係監視及控制該網路之操作及組態。

於另一個實施例中，一個單一節點係可以被選擇作為一個“超級節點”，以用於控制其他節點之過程。當作為該真空系統控制器之超級節點係顯示一個錯誤情況或者係自該真空控制網路移除時，控制的責任係被傳送至該網路上另一個節點，其係被選擇作為一個繼任超級節點。類似地，於一個包含複數個過程主控器之實施例中，當該第一過程主控節點係顯示一個錯誤或變成不能使用時，對於一組操作過程之責任係可以自一個第一過程主控節點傳送至一個第二過程主控節點。

另一個實施例係在包含乙太網路環、星形及匯流排組態之拓樸中控制節點的錯誤之後使用真空網路控制自一個節點傳送至另一個節點。

一個另外的實施例係包含該構件監視伺服器及該真空網路上的節點之間之冗餘連接，以用於附加的錯誤容許。

另一個實施例係包含用於一個或多個真空構件係位於一或多個與該真空構件的其餘構件不同的集線器上之組態的錯誤容許，諸如一個子組構中之一個壓縮器。錯誤容許係透過其他項目冗餘連接至不同的集線器及真空網路控制器監視及控制指定通訊片段至集線器而達成。

本發明之示範性實施例的說明係如下。

圖1係為一個採用一個真空泵網路18之典型的先前技術真空系統的示意圖。採用如此之網路的示範性真空系統係於標題為“真空系統資訊網路”之美國專利第6,671,583號中提出，其整體係以參照方式併入本文。一個網路介面終端(Network Interface Terminal,NIT)12係透過該網路18連接至一個群集工具內的一或多個泵。圖1所示之系統係包含各種泵，包含一個低溫泵20、一個水泵22及一個渦輪及水泵的組合24。

除此之外，該網路介面終端12係透過一個RS-232連結6而與一個工具主控制器4介面連接。該網路介面終端12亦能夠透過一個中央控制鏈路10而連接至諸如一個中央控制站8的其他系統，且透過一個服務鏈路14而連接至一個服務終端16。

該網路介面終端12係僅支援具有一個適當的網路通訊介面之真空構件。不能夠連接至該網路介面終端12之第三方感測器係必須被直接連接至該工具主控制器4，因而對於工具主控制器4放置更多負擔。

圖2係為一個先前技術已知之第二真空系統30之一個示意圖。一個真空網路控制器(VNC)34係取代圖1之網路介面終端12的位置。一個真空網路控制器係更完全敘述於標題為“真空網路控制器”之美國專利第6,272,400號中提出，其整體係以參照方式併入本文。該真空網路控制器34係透過一個工具通訊鏈路32而與工具主控制器4通訊，工具通訊鏈路32係不受限於只為圖1之連結6之RS-232。使用一個彈性的通訊介面40，該真空網路控制器34係透過各種協定之任一個而與一個中央控制站8通訊。於圖2之顯示系統中，該真空網路控制器34係亦與一個製造設備網路36及一個伺服器38作介面連接。

該真空網路控制器34係透過一個菊鏈串列匯流排42，諸如一個BitBus，而與複數個真空泵20、22、24、44及其他構件通訊，其他構件係諸如閥46、量器48、粗抽泵50及壓縮器52。此系統之一個缺點係為：為了將一個新的構件插入該匯流排42之中間，該匯流排及該些構件之間之連結係必須打斷。此外，假如一個構件或其之連結係錯誤，則所有設備係中止控制中心。

圖3係為一個用於一個真空控制系統之真空控制網路300的示意圖。該網路300係包含許多連接為一個乙太網路“環”的節點，包含一個第一真空泵(泵1)340，一個第二真空泵(泵2)350，一個第三真空泵(泵N)360，及一個壓縮器370。於真空應用中，該第一真空泵340、第二真空泵350及第三真空泵360之每一個係可以為一個低溫泵或一個吸附或機械粗抽泵，該壓縮器370係提供一個冷凍劑(例如氦)給每一個低溫泵。

一個網路主機310係操作作為一個整體主機工具控制器。該主機310係提供高階命令給一個分散式控制組態中之網路300的每一個節點處之構件。該主機310係與該真空控制網路300上之每一個節點通訊，以監視及控制於該第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、該壓縮器370及其他設備處之構件及過程，其他設備係諸如水泵、渦輪分子泵、粗抽泵、量器或真空隔離閥，其係可以包含該網路300上另外的節點。於該主機310及該網路300之一個第一節點，泵1 340，之間的通訊係透過一個主機網路鏈路315而實施。

該網路300係可以包含一個利用傳輸控制協定及網際網路協定(TCP/IP)之乙太網路實體層，以便利該主機310、該第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、該壓縮器370及該網路300上其他節點之間之節點間通訊。因此，每一個節點係包含一個乙太網路開關，乙太網路媒體存取控制(MAC)及其他邏輯(亦即，中央處理單元(CPU))，其係為一個網路通訊介面，以用於致能節點間傳輸控制協定及網際網路協定通訊。再者，該網路300之節點係連接成致能一個乙太網路環拓樸：泵1 340係透過網路鏈路(下文稱為“環片段”)335A連接至泵2 350；泵2 350係透過網路環片段335B連接至泵N 360(或一或多個中間節點，如以虛線顯示)；泵N 360係透過網路環片段335C連接至壓縮器370；且壓縮器370係透過網路環片段335D連接至泵1 340。這些網路環片段335A-D係每一個節點處之兩個乙太網路埠(“泵網路1”及“泵網路2”)之一，有效地形成一個連接所有節點之“環”。網路鏈路335D係顯示為一個有點的線，以顯示一個禁能的冗餘鏈路，下文參照圖4a-b作進一步敘述。

因此，一個主機310係利用該網路300之環拓樸，以與該第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、該壓縮器370及該網路300上其他節點通訊，以監視及提供一個真空泵系統的高水準控制程序。該主機310係能夠透過乙太網路或現有RS-232方法與真空網路通訊。舉例而言，該主機係可以發出通訊以起始群組再生、個別泵再生或氦管理，再組構該些節點或於一或多個真空泵處運用隔離閥控制。或者，稱為“主機功能”之如此之用於管理及控制的功能係可以分散於該第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360及該壓縮器370之間，如下文參照圖7作敘述。

每一個節點係可以被該主機310指定一個區域網路位址(例如，一個網際網路協定位址)或者自主地與其他節點協調一個區域網路位址。該主機310係傳送網路通訊訊息至網路集線器312或其他網路接取點，其係透過該主機網路鏈路315而繞接該些通訊訊息至泵1。或者，該網路集線器312係可以被省略，該主機310係直接連接至泵1 340或其他節點。通訊訊息係可以透過一個冗餘主機連結335E而繞接至泵2或另一個節點，藉此於主機網路鏈路315或泵1變成不能使用或禁能之情況下，提供一個“備用”通訊鏈路。接著，主機通訊訊息係於乙太網路環內之節點之間繞接，以到達該些通訊訊息被導引之節點。再者，每一個節點係監視其之乙太網路埠之進來及出去的網路流量。通訊訊息被監視及透過網路300傳送之示範性過程，且特別是於包含乙太網路環之網路節點之間，係於下文參照圖5a-c及圖6而更詳細敘述。

該壓縮器370，或者可替代地一個真空泵或其他節點，係可以被建構成透過一個外部網路鏈路386而與一個構件監視伺服器(CMS)385通訊。於如此之操作中，一或多個節點，諸如該第一真空泵340、第二真空泵350、第三真空泵360、該壓縮器370及量器係提供關於其之效能、組態或其他特性的資料，其接著指示該真空泵系統的狀態。該資料係透過該些節點之一而繞接至該構件監視伺服器385，該些節點之一係諸如壓縮器370，該構件監視伺服器385係收集該資料，以用於分析該真空泵系統。根據此分析，該真空泵系統的操作係能夠被最佳化或偵測錯誤。由其他節點之一至該構件監視伺服器385之一個另外的冗餘鏈路(未顯示)係可以被使用於假如該主鏈路失敗之情況下，提供至該構件監視伺服器385之冗餘通訊。

圖4a係為一個真空控制系統400之一個方塊圖，其係可以併入上文參照圖3之網路300之特色。低溫泵1 440、低溫泵2 450、真空泵3 460及壓縮器470係透過網路環片段435A-D連接，以形成一個乙太網路環。主機410係透過主機網路鏈路415而連接至低溫泵1 440，以用於透過乙太網路環傳送通訊訊息。一個冗餘主機網路鏈路416係致能於一個錯誤之情況下的如此之通訊訊息。低溫泵2係透過一個外部網路鏈路486而連接至一個構件監視伺服器(CMS)485。或者，該構件監視伺服器485或冗餘主機網路鏈路416係可以與該網路內之其他節點連接。

低溫泵1 440係操作作為該網路400之一個“超級節點”或者作為一個“過程主控器”，其係意謂其係實施額外的功能，以管理該真空網路400及/或控制該節點構件450、460及470處之過程。該節點440、450、460及470之一或多個係可以被建構成具有操作作為一個過程主控器或一個超級節點之能力。於一個超級節點之組態中，該主機410係指定該些節點之一個單一節點作為該超級節點，或者該些節點係可以於該些節點之間仲裁。作為指定的超級節點，低溫泵1 440係實施網路管理，控制網路鏈路435A-D之一個斷接的指定，及控制該真空控制系統的所有或大致上所有操作過程。或者，於一個過程主控器組態中，複數個節點係被選擇作為過程主控器，其中，每一個節點係控制一個個別組過程。該個別組過程係可以彼此不同，藉此提供給每一個過程主控器一個不同的責任、管理及控制的指定。為了容納節點選擇作為過程主控器，該些節點之某些或全部(例如節點440，450，460，470)係可以藉由硬體、軟體及顯示對於可以被指定給複數個節點之過程之任一個或全部之控制所需之網路介面而建構。作為一個選擇的過程主控器，舉例而言，低溫泵1 440係可以被選擇作為針對網路管理過程之過程主控器。假設所有網路環片段435A-D係為可操作的，於初始化該真空控制網路400時，低溫泵1 440(作為一個過程主控器或超級節點)係藉由映射一個“虛擬斷接”至個別節點(低溫泵1 440及低溫泵2 450)之間的網路而禁能一個諸如435A之網路環片段。於如此實施之下，低溫泵1 440係指示其本身及低溫泵2 450，以避免透過網路環片段435傳送任何通訊訊息。因此，剩餘的網路環片段435B-D係形成一個網路匯流排，節點間通訊及與主機410之通訊係透過該網路匯流排而被傳送。

圖4b係為一個錯誤於一個網路環片段內之後的真空控制網路400之一個方塊圖。於此，網路環片段435B係變成禁能的，其係可以肇因於在一個節點處連接該連網硬體(例如乙太網路開關)之實體線的錯誤或該節點處之設備係被移除或完全不可操作。於此錯誤之前，低溫泵1 440係藉由映射一個虛擬斷接至該片段435A而導致網路環片段435A被禁能，如示於圖4a。返回圖4b，可看見的是，除了網路環片段435B處之目前錯誤之外，映射至網路環片段435A之先前的斷接係防止該網路400之低溫泵2 450及其他節點之間之通訊。

真空泵3 460係舉例而言，藉由偵測封包錯誤或發出一個週期性的ICMP“回波請求(echo request)”及傾聽自其他節點而來的一個對應的“回波響應”，而監視網路環片段435B-C上之網路通訊。因此，真空泵3 460係偵測於網路環片段435B上之斷接，且傳送一個指示該斷接的位置之錯誤報告給低溫泵1 440。可替代地或此外，低溫泵2 450係可以偵測於網路環片段435B處之斷接，且藉由致能網路環片段435A及傳送對應的錯誤報告跨越該網路環片段435A，而傳送該報告至低溫泵1 440。

或者，本發明之實施例係可以採用擴充樹協定(Spanning Tree protocol)，一個致能乙太網路冗餘之通訊協定。於擴充樹協定中，於低溫泵1 440處之根節點係於一個循環間隔(例如，2秒)下傳送拓樸資訊至節點低溫泵2 450、真空泵3 460及壓縮器470處之各種開關，且接收一個回應，其係指示是否每一個開關係能夠驗證此拓樸。假如不是，則其係於其之拓樸表中實施適當的拓樸改變，且傳送這些改變至該些開關。每一個開關係建構成回應一個在擴充樹協定下定義之接收到的拓樸。

為了回應由低溫泵2 450所傳送之報告，低溫泵1 440(作為一個過程主控器或超級節點)係移除於網路環片段435A之虛擬連結，且映射一個斷接至網路環片段435B。於如此實施時，低溫泵1 440係藉由透網路環片段435A傳送指令至低溫泵2 450而致能網路環片段435A，以透過網路環片段435A傳送網路封包。再者，低溫泵1 440係傳送指令至低溫泵2 450及真空泵3 460，以禁能網路環片段435B上之通訊。因此，網路400係被建構成持續於所有節點之間操作及通訊，以回應於該網路400中之一個錯誤。針對一個錯誤事件於每一個節點處之過程係於下文參照圖5a至c作更詳細敘述。

圖5a係為一個流程圖，其係顯示可以被圖4a至b之低溫泵1 440所採用以用於初始化網路400、偵測錯誤及自該錯誤復原的方法。參照圖4a，低溫泵1 440(作為一個過程主控器或超級節點)係與該主機410通訊，其係可以自該主機410接收關於初始化及建構該網路400及對應之真空控制系統之指令(510)。如此之指令係可以關於，舉例而言，用於該網路400上之真空泵440、450、460及470之每一個的運算命令及設定，以及一個辨識及初起化每一個節點之程序。低溫泵1 440係亦可以確認網路環片段435A-D之每一個係藉由於該網路400上廣播狀態指示器而被致能。

一旦其係確認網路環片段435A-D之每一個係被致能，低溫泵1係指定網路環片段435A作為一個虛擬斷接，如上文所述(515)。因此，低溫泵1係透過網路環片段435D繞接所有節點間通訊，且監視網路環片段435D之狀態以及網路400之狀態(525)。於監視網路狀態之下，低溫泵1440係傾聽起源於其他節點之報告，以偵測該網路400上之一個錯誤(530)。假如一個錯誤被報告，則該錯誤的位置係被決定(535)。參照圖4b，舉例而言，真空泵3 460係報告網路環片段435B上之錯誤，其係向低溫泵1 440指示該錯誤的位置。低溫泵1 440係致能網路環片段435A，且映射一個斷接至網路環片段435B，藉此致能一個包含網路環片段435A、網路環片段435D及網路環片段435C之通訊匯流排。

然而，在映射該斷接至網路環片段435B之前，該些網路節點之每一個係可以已經建構成透過對應於一個網路路徑之特定埠而繞接網路訊號流至接收的節點。一個如此之建構方法係參照圖5c於下文敘述。網路環片段435B及網路環片段435A之該致能及禁能係可以分別導致如此之建構成為不能實行的。因此，低溫泵1 440係廣播一個“位址建構重置”命令至該網路400上所有節點，導致每一個節點重置繞接組態，及鑑於重新建構的網路400而重新建構這些設定。

圖5b係為一個流程圖，其係顯示可以被圖4a至b之低溫泵2 450所採用以用於建構及監視該節點之網路資料流的方法。當低溫泵1 440係指定網路環片段435A作為一個虛擬斷接時(515)，低溫泵2 450係藉由禁能經過網路環片段435A之資料流而接收及實施此指定(560)。因此，所有網路資料流係透過網路環片段435B而被繞接，且低溫泵2 450係監視網路環片段435B之整體性(565)。當低溫泵2 450係偵測到網路環片段435B內之一個錯誤時，其係可以致能網路環片段435A(雖然其被指定為一個虛擬斷接)，以將該錯誤向低溫泵1 440報告。

圖5c係為一個流程圖，其係顯示可以被圖4a至b之真空泵3 460所採用以用於建構及再建構網路定址及資料流的方法。此方法係可以被其他節點採用，諸如低溫泵1440、低溫泵2 450及壓縮器470，以用於決定網路資料流設定。於建構之前，真空泵3 460係可能不具有關於該網路400內其他節點之資訊，包含其之位置，且因此可能並不知道哪一個網路被使用於傳送至一個特定的節點。因此，真空泵3 460係反而是於網路埠上廣播一個接收節點的位置，諸如低溫泵1 440。因此一個網路環片段係被禁能(例如，網路環片段435A)，真空泵3 460係將僅於一個埠(例如，連接至網路鏈路435C之埠)處接收自接收節點而來的響應(592)。真空泵3 460係指定此埠用於傳送網路資料流至該接收節點(594)。上述程序係對於一個埠係尚未被指定之每一個新的接收位址重複實施。為了回應於一個舉例而言由低溫泵1 440所發出之重置命令(545)，真空泵3 460係重置所有如此之指定(594)，且返回廣播每一個接收節點之位址(590)，藉此根據一個重新建構網路400而建立指定埠。

圖6係為一個顯示圖4之真空控制系統的節點處及節點之間的通訊及過程，且係可以結合上文參照圖5a至c之方法。超級節點低溫泵1 440係顯示於狀態圖的右方及左方兩者，以顯示其與壓縮器470及低溫泵2 450之連接。於狀態610中，網路400係以一個映射於網路環片段435A之虛擬斷接而建構，虛擬斷接係如低溫泵1 440及低溫泵2 450之間之“X”所顯示。根據示於圖5c之方法，真空泵3 460係廣播一個定址至低溫泵2 450之封包。左邊封包係透過網路400而傳遞，其中，其係終止於低溫泵1440，此係由於網路環片段435A處之斷接。右邊封包係於低溫泵2 450處被接收及確認。為了回應，於狀態620中，低溫泵2 450係指派(指定)其之右邊埠，以用於與真空泵3 460通訊，且傳送一個回應至真空泵3 460。類似地，真空泵3 460係接收該回應，且指定其之右邊埠，以用於與低溫泵2 450的進一步通訊。

於狀態630中，低溫泵2 450係偵測於網路環片段435B處之錯誤，如示於其左方之一個“X”。於狀態640中，低溫泵2 450係致能網路環片段435A，以傳送一個錯誤報告至低溫泵1 440。低溫泵1 440係確認該錯誤報告，且重新建構該網路400，以分別致能及禁能網路環片段435A及網路環片段435B。

為了傳遞此組態至所有節點，低溫泵1 440於狀態650之下係於該網路400廣播一個位址組態重置(埠重置)，其係於所有其他節點處被確認，且導致這些節點重置位址埠指定。因此，於狀態660中，真空泵3 460係重複於狀態610處之前一個廣播，且除了網路環片段435B，而非網路環片段435A，被禁能。因此，朝向低溫泵2 450之廣播係僅於真空泵3 460之左邊埠處被傳送。該廣播封包係跨越該網路400而被傳送至低溫泵2 450，其係接收及確認該封包。於狀態670中，低溫泵2 450係指定其之右邊埠用於與真空泵3 460通訊，且傳送一個回應至真空泵3460。類似地，真空泵3 460係接收該回應，且指定其之左邊埠用於與低溫泵2 450之進一步通訊。

圖7係為一個具有一個星形拓樸內的分散式控制功能及錯誤容許控制的真空控制系統700之示意網路圖。低溫泵1 740係被指定為一個“主控”節點，其係為一個過程主控制器或一個超級節點，且係回應於由主機710所發出之如此的命令，且作為該真空系統控制器。於一個超級節點組態中，指定的超級節點係可以建構成控制於每一個其他節點之所有功能操作，包含於低溫泵、壓縮器及其他真空構件的功能。舉例而言，超級節點係可以監視及控制每一個節點之馬達速度或溫度，管理一個壓縮器處之氦分配，或者可以藉由協調複數個低溫泵內的再生而起始一個再生過程。於一個過程主控制器組態中，操作過程係可以於複數個選擇成為過程主控制器之節點之間分配，其中，該些過程主控制器之每一個係可以顯示對於其他節點之控制，以管理其之個別的操作過程。如此之操作過程係能夠包含，舉例而言，與一個網路主機之通訊，網路監視及管理，氦管理，構件監視及操作資料收集，安全互鎖的控制，低溫泵再生，粗抽及淨化級，及控制低溫泵構件互鎖。該真空控制系統700之這些及其他操作過程係可以於一組分散於複數個節點之過程之下被考慮，其中，每一個被選擇作為一個過程主控制器之節點係被指定這些過程之一個子集。

低溫泵之每一個以及其他真空系統構件740、750及760係可以包含邏輯，以操作作為一個主控節點(亦即，作為一個過程主控器或超級節點)，於此情況下，真空系統構件740、750及760之任一個係可以被指定為一或多個操作過程之一個主控器，或者可以取得如此之過程的控制，以回應於先前指定低溫泵或真空系統構作變成不可使用或錯誤。假如如此之一個變成不可使用之節點係為一個超級節點，則另一個低溫泵係可以被選擇成為超級節點。於該網路之初始化及回應於一個錯誤兩者之期間，一個超級節點之選擇或指定過程至複數個過程主控器係可以被一個網路主機710所控制，或者可以藉由於複數個節點740、750、760及770之間仲裁而完成。真空控制網路軟體係將認知控制器之損失，且重新指定一個新的節點作為一個過程主控器或用於真空網路控制器之超級節點。當低溫泵1 740之錯誤或移除係於該網路上被偵測出時，該真空網路或操作過程之控制係可以自低溫泵1 740傳送至真空泵3 760。決定一個主控節點之喪失的方法係可以包含該主控器之回波檢查的偵測之節點喪失或者喪失該主控器對於該些節點所傳送之回波檢查的回應，且傳送該“主控”節點功能至該階層表上線上的下一個，該表之構件及狀態係自動更新。

低溫泵1 740係包含硬體及軟體，以作為用於實施複數個過程之真空系統控制器，以回應於自主機710而來的指令。於某些如此之過程中，每一個低溫泵及壓縮器係可以被建構成用於實施這些過程，以回應於自該主機710而來的高階指令，其係意謂每一個低溫泵及壓縮器節點係可以被選擇成為一個用於複數個操作過程之任一個的過程主控器。舉例而言，低溫泵2 750及壓縮器770係可以使用一個類似於如上文所述之低溫泵1 740的方式建構，藉此可以被選擇作為一個過程主控器。於其他系統過程中，特別是需要於複數個系統構件(亦即，低溫泵及壓縮器)之間協調的過程，一個“主控”節點(包含一個低溫泵、壓縮器或其他真空系統構件)係可以控制其他系統處之過程，以完成該過程。舉例而言，作為一個超級節點或作為一個用於再生過程之過程主控器之低溫泵1 740係可以接收指令，以實施一個群組再生以於該些低溫泵740、750、760之每一個低泵面板處蒸發捕獲的氣體。為了最佳化再生，低溫泵1 740係控制其他低溫泵750、760，以協調低溫泵740、750、760之間之再生的階段。特別是，於起始時或於再生之“粗抽”階段，低溫泵1 740係可以同時對於所有低溫泵740、750、760致能接取一個粗抽歧管(未顯示)。一旦起始階段係完成，低溫泵1 740係可以防止複數個低溫泵接取該粗抽歧管，反而是致能於一個交替順序下一次接取一個低溫泵，藉此防止於複數個低溫泵之間氣體的交互污染。

類似地，壓縮器770係建構成自主地或回應於由主機710或低溫泵1 740所提供之指令而實施某些功能，而非直接被該主機710控制。舉例而言，該壓縮器係能夠建構成作為一個用於氦管理的過程主控器，藉由監視於每一個低溫泵之氦壓力及操作條件，管理至每一個低溫泵740、750、760之每一個之氦供應。氦管理係可以藉由透過該網路與每一個低溫泵通訊、透過感測器測量氦壓力或者上述兩者而完成。根據此監視，該壓縮器770係因而可以增加或減少分配給每一個低溫泵之氦。該壓縮器係亦能夠收集操作資料，如上文所述，以用於傳送至一個構件監視伺服器785。

如圖所示之真空控制系統700係建構為一個集中化網路，其中，每一個節點(亦即，低溫泵740、750、760及壓縮器770)係連接至一個中央網路集線器712，以用於該些節點之間及該主機710的通訊。或者，該系統700係可以建構為一個乙太網路環網路，諸如參照圖3於上文所敘述之網路300。如此之組態係能夠致能一個簡化的網路拓樸及自網路錯誤中回復，同時亦致能真空控制系統構件之間之分配功能。

雖然本發明係已經參照其之示範實施例而特別地予以顯示及敘述，熟習本項技術者將瞭解的是，形式及細節上許多變化係可以於本文在不偏離由後附申請專利範圍所涵蓋之本發明之範疇之下實施。

2．．．真空系統

4．．．工具主控制器

6．．．RS-232連結

8．．．中央控制站

10．．．中央控制鏈路

12．．．網路介面終端

14．．．服務鏈路

16．．．服務終端

18．．．真空泵網路

20．．．低溫泵

22．．．水泵

24．．．渦輪及水泵的組合

30．．．第二真空系統

32．．．工具通訊鏈路

34．．．真空網路控制器

36．．．製造設備網路

38．．．伺服器

40．．．彈性的通訊介面

42．．．匯流排

44．．．渦輪泵

46．．．閥

48．．．量器

50．．．粗抽泵

52．．．壓縮器

300．．．真空控制網路

310．．．網路主機

312．．．網路集線器

315．．．主機網路鏈路

335A．．．網路環片段

335B．．．網路環片段

335C．．．網路環片段

335D．．．網路環片段

335E．．．冗餘主機連結

340．．．第一真空泵，低溫泵

350．．．第二真空泵，低溫泵

360．．．第三真空泵，低溫泵

370．．．壓縮器

385．．．構件監視伺服器

386．．．外部網路鏈路

400．．．真空控制系統

410．．．主機

415．．．主機網路鏈路

416．．．冗餘主機網路鏈路

435A．．．網路環片段

435B．．．網路環片段

435C．．．網路環片段

435D．．．網路環片段

440．．．低溫泵1

450．．．低溫泵2

460．．．真空泵3

470．．．壓縮器

485．．．構件監視伺服器

486．．．外部網路鏈路

700．．．真空控制系統

710．．．主機

712．．．中央網路集線器

740．．．低溫泵1

750．．．低溫泵2

760．．．真空泵3

770．．．壓縮器

785．．．構件監視伺服器

由顯示於後附圖式之本發明之示範性實施例的更特定敘述，本案將為顯明的，其中，類似的元件符號於不同的圖中係指相同的元件。這些圖係不需要依比例繪製，反而是強調顯示本發明之實施例。

圖1係為一個採用一個真空泵網路之系統的示意圖；

圖2係為一個採用一個具有一個匯流排組態的真空泵網路之系統的示意圖；

圖3係為一個具有一個乙太網路環組態之真空控制系統的示意圖，其係示範本發明之一個實施例；

圖4a至b係顯示在一個網路環片段錯誤之前或期間一個具有一個乙太網路環之真空控制系統；

圖5a至c係為顯示於圖4之真空泵系統的節點之過程的流程圖；

圖6係為一個顯示圖4之真空泵系統的節點處及節點之間的過程及通訊之暫時狀態圖；

圖7係為一個具有一個星形拓樸內的節點之錯誤容許的真空控制系統之示意圖。

300．．．真空控制網路

310．．．網路主機

312．．．網路集線器

315．．．主機網路鏈路

335A．．．網路環片段

335B．．．網路環片段

335C．．．網路環片段

335D．．．網路環片段

335E．．．冗餘主機連結

340．．．第一真空泵，低溫泵

350．．．第二真空泵，低溫泵

360．．．第三真空泵，低溫泵

370．．．壓縮器

385．．．構件監視伺服器

386．．．外部網路鏈路

Claims (39)

1. 一種真空控制網路系統，其係具有複數個節點，該系統係包含：一個第一節點，其係包含一個第一低溫泵及一個第一網路通訊介面；及一個第二節點，其係包含一個第二網路通訊介面，該第二節點係建構成控制該第一低溫泵處之過程；其中，該第二節點係進一步包含一個第二低溫泵，且該第一節點係建構成控制該第一低溫泵及該第二低溫泵處之過程；且其中，該網路內之複數個節點的每一個係建構成控制該網路之其他節點之過程，且係被選擇作為一個主控器。
2. 如申請專利範圍第1項之系統，其係進一步包含一個網路主機，該網路主機係建構成選擇該第一及第二節點之一作為一個主控器。
3. 如申請專利範圍第2項之系統，其中，該網路主機於偵測到主機節點處之一個錯誤時，指定該第一及第二節點之另一個作為主控節點。
4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，該複數個節點之每一個係彼此仲裁，以選擇一個主控器。
5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，一個單一節點係被選擇作為一個主控器，該主控器係為一個超級節點。
6. 如申請專利範圍第5項之系統，其中，於偵測到該超級節點之一個錯誤時，該複數個節點之其他節點係彼此 仲裁，以選擇一個繼任超級節點。
7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，複數個節點係可被選擇作為過程主控器。
8. 如申請專利範圍第7項之系統，其中，該第一及第二節點係被選擇作為過程主控器，該第一節點係控制一個與該第一及第二低溫泵相關之第一組過程，該第二節點係控制一個與該第一及第二低溫泵相關之第一組過程，該第一組係包含至少一個與該第二組不同的過程。
9. 如申請專利範圍第8項之系統，其中，該第一及第二組過程之每一個係包含下列之一或多個：與一個網路主機之通訊，網路管理，氦管理，構件監視及操作資料收集，安全互鎖的控制，低溫泵再生，粗抽及淨化級，及控制低溫泵構件互鎖。
10. 如申請專利範圍第8項之系統，其係進一步包含一個網路主機，該網路主機係建構成指定過程至該第一及第二組過程。
11. 如申請專利範圍第8項之系統，其中，該第一及第二節點係建構成彼此通訊，以指定過程至該第一及第二組過程。
12. 如申請專利範圍第11項之系統，其中，該些節點係回應於接收將於該複數個節點之間分配之第三組過程，而於該第一及第二節點之一或者兩者處通訊。
13. 如申請專利範圍第12項之系統，其中，該第一及第二節點兩者係建構成包含完成第三組之所有過程之能 力。
14. 如申請專利範圍第12項之系統，其係進一步包含一個第三節點，其係具有一個第三網路介面，該第三組過程係於包含該第三節點之複數個節點之間分配。
15. 如申請專利範圍第14項之系統，其中，該第三節點係建構成於偵測到第一節點之一個錯誤時，控制該第一組過程之至少一個過程。
16. 如申請專利範圍第14項之系統，其中，該第三節點係進一步包含一個壓縮器。
17. 如申請專利範圍第8項之系統，其中，該第一節點係建構成於偵測到第二節點之一個錯誤時，將該第二組之至少一個過程輸入至該第一組之中，以控制該第二組之至少一個過程。
18. 一種真空控制網路系統，其係包含：複數個節點，至少一個節點係包含一個低溫泵；網路環片段，其係於節點對之間，形成一個具有複數個節點之環；及一個網路控制器，其係建構成決定該網路環片段之一個錯誤，且控制網路環片段之致能及禁能。
19. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，該網路控制器係建構成禁能該網路環片段之一，而不論該網路環片段或相關節點之整體性。
20. 如申請專利範圍第19項之系統，其中，該複數個節點係建構成透過一個由被致能之網路環片段所形成之匯 流排而通訊。
21. 如申請專利範圍第19項之系統，其中，該網路控制器係為了回應於接收一個指示一個錯誤的網路環片段或節點之錯誤報告，而致能被禁能的網路環片段及禁能錯誤的網路環片段。
22. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，該網路控制器係包含於複數個節點之一個第一節點處的電路。
23. 如申請專利範圍第22項之系統，其中，該複數個節點之一個第二節點係建構成向該第一節點報告網路連接錯誤。
24. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，至少一個節點係建構成監視及偵測相鄰網路環片段內的錯誤。
25. 如申請專利範圍第24項之系統，其中，該至少一個節點係進一步建構成自一個共同節點報告一個偵測出之錯誤。
26. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，至少一個節點係可通訊地連接至一個真空工具控制器，以透過跨越該些網路環片段之通訊而控制該至少一個低溫泵。
27. 如申請專利範圍第26項之系統，其係進一步包含一個冗餘訊號路徑，其係於一個第二節點及該真空工具控制器之間。
28. 如申請專利範圍第26項之系統，其中，該網路控制器係包含於該真空工具控制器處之電路。
29. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，至少一個 節點係包含用於控制該低溫泵處之安全互鎖的邏輯電路。
30. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，該複數個節點之一個額外的節點係包含一個壓縮器及用於管理氦分配至該低溫泵之邏輯電路。
31. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，該低溫泵係為一個第一低溫泵，且該複數個節點之一個額外的節點係包含一個第二低溫泵，該至少一個節點係包含用於控制該第一及第二低溫泵接取一個共同真空歧管之邏輯電路。
32. 如申請專利範圍第31項之系統，其中，該邏輯電路係進一步建構成用於在該複數個節點之一或多個低溫泵或壓縮器處監視及控制下列之一或多個：馬達速度、溫度、再生過程及氦分配。
33. 如申請專利範圍第31項之系統，其中，該邏輯電路係進一步建構成用於大致上控制於該第一及第二低溫泵之所有操作。
34. 如申請專利範圍第31項之系統，其中，該額外的節點係包含用於控制該第一及第二低溫泵接取一個共同真空歧管之邏輯電路，該額外的節點係建構成實施該控制，以回應於至少一個節點終止該控制。
35. 如申請專利範圍第31項之系統，其中，該複數個節點係包含下列之一或多個：於複數個節點之一或多個之渦輪分子泵、粗抽泵及壓力量器。
36. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，該複數個節點之至少一個節點係建構成用於傳送關於複數個節點之 一或多個的操作之資料至一個外部的構件管理伺服器。
37. 如申請專利範圍第36項之系統，其中，該複數個節點之一個第二節點係建構成用於傳送關於複數個節點之一或多個的操作之資料至一個外部的構件管理伺服器。
38. 一種提供真空控制系統的方法，該真空控制系統係具有複數個建構成於一個環網路內的節點，該方法係包含：於環網路之一個第一節點處傳送一個訊號橫跨該環網路，該環網路係具有一個對應於該環網路之一個第二節點之位址；於該第一節點處，根據該第二節點回應於該訊號而來的通訊而建構橫跨該環網路之通訊方向，該第二節點係包含一個真空泵；及於該第一節點處再建構通訊之方向，以回應於一個自另一個節點接收而來的訊號。
39. 一種管理真空控制系統之方法，該真空控制系統係具有複數個節點，其係被網路片段連接，以形成一個具有複數個節點之環，至少一個節點係包含一個低溫泵，該方法係包含：禁能一個第一網路連接器，而不論該第一網路連接器之完整性；於該複數個節點之兩個或更多個處，監視鄰接該兩個或更多個節點之每一個之網路連接器的完整性；於一個節點處，偵測一個第二網路連接器處之錯誤， 該第二網路連接器係相鄰於該節點；致能第一網路連接器；及禁能第二網路連接器。