WO2022209910A1 - 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
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Definitions
- the present invention relates to a control device, a system, a substrate processing device, an article manufacturing method, a control method, and a program.
- the data communicated between the master device and the slave device includes not only instruction data and response data communicated for control processing of the slave device, but also status data indicating the state of the slave device. sell.
- the time required for control processing to control the slave device is longer than the time required to acquire the status data of the slave device, so the data communication cycle should be adjusted to the time required for the control processing of the slave device. set.
- the present invention has been made in view of such problems of the conventional technology, and an exemplary object thereof is to provide a control device, a system, and a substrate processing apparatus capable of rapidly acquiring status data of a slave device.
- control device for example, it is possible to provide a control device, a system, and a substrate processing apparatus that can quickly acquire status data of a slave device.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a system as one aspect of the present invention
- FIG. It is a figure which shows an example of the communication process in 1st Embodiment. It is a flowchart which shows the process which calculates a control period and supervisory control.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of data communication in the first embodiment
- FIG. 10 is a diagram showing an example of data communication in the second embodiment
- 1 is a schematic diagram showing the configuration of an exposure apparatus as one aspect of the present invention
- FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of communication processing in the conventional technology
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a system 100 as one aspect of the present invention.
- the system 100 includes a master device 110 (control device), a plurality of slave devices 120 (controlled devices) communicatively connected to the master device 110, and slave devices 120 and a unit 130 connected to the .
- master device 110 controls slave device 120 , which controls unit 130 .
- a plurality of slave devices 120 are communicably connected to the master device 110 in a daisy chain manner.
- the master device 110 periodically communicates data with a plurality of slave devices 120 via the network 140 .
- the plurality of slave devices 120 control each of the plurality of units 130 based on the data received from the master device 110 .
- the master device 110 includes a sequence control unit 111, a plurality of generation units 112, and a communication unit 113.
- the communication unit 113 includes a control unit 114, a monitoring unit 115, and a calculation unit 116. include. Further, in this embodiment, the communication unit 113 is configured to include the control unit 114, the monitoring unit 115, and the calculation unit 116, but at least one of the control unit 114, the monitoring unit 115, and the calculation unit 116 may be configured separately from the communication unit 113 .
- the sequence control unit 111 controls the sequence of processing in the slave device 120 (for example, processing for controlling the unit 130). In this embodiment, the sequence control unit 111 controls the multiple generation units 112 according to a predetermined (set) procedure, procedure, or recipe.
- Each of the plurality of generation units 112 generates instruction data (control data) for controlling the slave device 120, specifically, instruction data for instructing processing in the slave device 120 to be controlled.
- the generation units 112 are provided in the same number as the number of slave devices 120 corresponding to the slave devices 120 .
- three generators 112a, 112b, and 112c are provided for controlling three slave devices 121, 112, and 123, respectively.
- the generation unit 112a controls the slave device 121 and generates instruction data for controlling processing in the slave device 121 (for example, processing for controlling the unit 131).
- the generation unit 112b controls the slave device 122 and generates instruction data for controlling processing in the slave device 122 (for example, processing for controlling the unit 132).
- the generation unit 112c controls the slave device 123 and generates instruction data for controlling processing in the slave device 123 (for example, processing for controlling the unit 133).
- the communication unit 113 performs data communication with a plurality of slave devices 120 via the network 140 at regular intervals. In addition, the communication unit 113 periodically transmits the instruction data generated by the generation units 112a, 112b, and 112c to the slave devices 121, 122, and 123, and transmits response data to the instruction data to the slave devices 121, 122. , and 123.
- the response data is, for example, data indicating whether or not the processing instructed by the instruction data has been completed normally.
- the control unit 114 writes the instruction data generated by the generation units 112a, 112b, and 112c into the data frames, and performs the process of acquiring the response data from the slave device 120 from the data frames at a predetermined cycle (control cycle, 1st cycle).
- the monitoring unit 115 executes the process of reading the status data of the slave device 120 from the data frame at a predetermined cycle (monitoring cycle, second cycle).
- the status data of the slave device 120 is data indicating the status of the slave device 120 or the unit 130 .
- the status data of the slave device 120 can include, for example, data indicating that the slave device 120 or unit 130 is operating normally and data indicating that the slave device 120 or unit 130 is in an abnormal state. .
- the calculation unit 116 calculates a control cycle in which the control unit executes processing and a monitoring cycle in which the monitoring unit 115 executes processing. Details of processing performed by the control unit 114, the monitoring unit 115, and the calculation unit 116 will be described later.
- SDO communication is a communication method that uses data called a service data object (SDO) to perform communication in response to a request from a master device.
- SDO service data object
- PDO communication data frames are communicated at a constant cycle (for example, 1 ms), so data arrival time is guaranteed.
- the arrival time of data is not guaranteed because communication is not always completed within one cycle.
- the master device 110 (communication unit 113) writes the instruction data generated by the generation units 112a, 112b, and 112c into a data frame for PDO communication, and transmits the data frame to the slave device 121.
- Send The slave device 121 that has received the data frame from the master device 110 reads the instruction data assigned to itself from the instruction data written in the data frame, and writes the response data to the instruction data in the data frame.
- the slave device 121 then transmits to the slave device 122 a data frame in which response data to the assigned instruction data is written.
- the slave device 122 Upon receiving the data frame from the slave device 121, the slave device 122 reads the instruction data assigned to itself from the instruction data written in the data frame, and writes response data to the instruction data in the data frame.
- the slave device 121 reads the instruction data generated by the generation unit 112 a from the data frame received from the master device 110 , writes the response data, and then transmits the data frame to the slave device 122 .
- the slave device 122 reads the instruction data generated by the generator 112 b from the data frame received from the slave device 121 , writes the response data, and then transmits the data frame to the slave device 123 .
- the slave device 123 reads the instruction data generated by the generation unit 112c from the data frame received from the slave device 122, writes the response data, and transmits the data frame to the master device 110 via the slave devices 121 and 122.
- the data communicated between the master device 110 and the slave device 120 may include status data of the slave device 120 as well as instruction data and response data.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of execution of communication processing in the conventional technology.
- control processing C for controlling processing in the slave device 120 and monitoring processing M for monitoring the state of the slave device 120 are performed at the same communication cycle TMC .
- the slave device 121 is described as slave 1
- the slave device 122 is described as slave 2
- the slave device 123 is described as slave 3.
- the horizontal axis represents time, and represents the time required for execution of control processing C and monitoring processing M of each slave device 120 .
- the communication cycle TMC is set depending on the processing time of the control processing C. Therefore, the state Communicating data quickly can be difficult.
- control processing C executed by the control unit 114 and the monitoring processing M executed by the monitoring unit 115 are executed in parallel at different cycles. Then, the monitoring cycle of the monitoring process M is set shorter than the control cycle of the control process C. This enables rapid communication of status data.
- the calculation unit 116 calculates a control period TC during which the control process C is executed and a monitoring period TM during which the monitoring process M is executed. Further, the calculation unit 116 calculates the control cycle T C and the monitoring cycle T M based on the processing time (first time) of the control process C and the processing time (second time) of the monitoring process M corresponding to each of the slave devices 120 . and Here, the processing times of the control processing C and the monitoring processing M are measured in advance by executing the control processing C and the monitoring processing M, for example, and are stored in a storage device (not shown) of the master device 110 or the like.
- the processing time of the control processing C and the monitoring processing M is determined by, for example, the number of program steps for executing the control processing C and the monitoring processing M and the computing power of the master device 110 (the computing power of the master device 110 such as the clock frequency). It may be calculated from a numerical value that is an index of
- the calculation unit 116 calculates the control cycle T C so as to be longer than the total processing time of the control processing C corresponding to each of the slave devices 120 . Further, the calculation unit 116 calculates the monitoring period TM so as to be longer than the total processing time of the monitoring process M corresponding to each of the slave devices 120 . Further, the calculation unit 116 calculates the control period TC and the monitoring period TM such that the control period TC is N times the monitoring period TM (N is an integer equal to or greater than 1, that is, a natural number).
- the calculating unit 116 performs monitoring within a range that satisfies that the monitoring period TM is longer than the total processing time of the monitoring process M corresponding to each of the slave devices 120 . It is calculated so that the period TM is minimized.
- the example of FIG. 2 indicates that the control period TC is calculated to be three times the monitoring period TM .
- control processing C for controlling processing in the slave device 120 and monitoring processing M for monitoring the state of the slave device 120 are executed in parallel at different cycles. be done.
- the control process C is executed with a control cycle T C that is three times the monitor cycle T M
- the monitor process M is executed with a monitor cycle T M .
- the control process C by the control unit 114 is performed 1/3 times the number of times the data frame is communicated
- the monitoring process M by the monitoring part 115 is performed the number of times equal to the number of times the data frame is communicated.
- communication of status data is executed in a shorter cycle than communication of instruction data and response data, and status data is communicated more quickly.
- FIG. 3 is a flow chart showing the processing for calculating the control period TC and the monitoring period TM .
- the calculation unit 116 acquires the execution times of the control process C and the monitoring process M.
- the processing times of the control processing C and the monitoring processing M are measured or calculated in advance and stored in the storage device or the like of the master device 110. Therefore, the calculation unit 116 obtains the do.
- the processing time of the control processing C is the total processing time of the control processing C corresponding to each of the slave devices 120
- the processing time of the monitoring processing M is the monitoring processing time corresponding to each of the slave devices 120 . It is the total processing time of the processing M.
- the calculation unit 116 calculates the control period TC .
- the control period TC is calculated based on the execution time of the control process C obtained in S11. Also, the control period TC is calculated as a time obtained by adding a predetermined time to the execution time of the control process C. FIG. If the control period TC is shorter than the execution time of the control process C , the control process C will not be executed within the control period TC , and if the control period TC is equal to the execution time of the control process C , the process time will suddenly increase In this case, the control process C is not executed within the control period TC.
- the predetermined time to be added to the execution time of the control process C should be determined in consideration of the possibility that the process time will be long and the speedy execution of the control process. It is desirable that the predetermined time to be added to the execution time of the control process C is set to 50% to 0% of the execution time of the control process C. Further, it is more desirable that the predetermined time to be added to the execution time of control process C is set to 30% to 20% of the execution time of control process C.
- the calculator 116 divides the control cycle T C by the integer N to calculate the divided time T D (third time).
- the initial value of the integer N is 1.
- the calculation unit 116 determines whether the division time TD is smaller than the execution time of the monitoring process M. If it is determined in S14 that the division time TD is not shorter than the execution time of the monitoring process M , the calculator 116 advances the process to S15. Further, when it is determined in S14 that the division time TD is shorter than the execution time of the monitoring process M , the calculation unit 116 advances the process to S16.
- the calculator 116 adds 1 to the integer N and returns the process to S13. Also, in S16, the calculation unit 116 calculates the monitoring period TM based on the result determined in S14. The calculation unit 116 calculates the previous division time TD as the monitoring period TM . That is, the division time T D calculated by dividing the control period T C by an integer (N ⁇ 1) is calculated as the monitoring period T M .
- control cycle TC and the monitoring cycle TM are calculated so that the control cycle TC is longer than the processing time of the control process C and the monitoring cycle TM is longer than the processing time of the monitoring process M.
- control period TC is a time obtained by multiplying the monitoring period TM by a natural number, and control is performed so that the monitoring period TM is minimized within a range that satisfies that the monitoring period TM is longer than the processing time of the monitoring process M.
- a period TC and a monitoring period TM are calculated.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of data communication in this embodiment.
- FIG. 4 also shows data communication when the control period TC is set to three times the monitoring period TM .
- FIG. 4 also shows communication of data to any one slave device 120 of the plurality of slave devices 120 .
- the example of FIG. 1 shows communication of data relating to any one of the slave devices 121, 122, and 123.
- FIG. 4 shows communication of data relating to any one of the slave devices 121, 122, and 123.
- the sequence control unit 111 transmits to the generation unit 112 a control command for causing the generation unit 112 to generate instruction data according to a predetermined control sequence.
- the control sequence is a procedure or procedure for controlling the slave device 120 (unit 130), and is stored in advance in the storage device or the like of the master device 110.
- FIG. Control sequences may also be included in information called recipes.
- the generation unit 112 that has received the control command from the sequence control unit 111 generates instruction data for causing the slave device 120 to execute processing based on the received control command, and transmits the instruction data to the control unit 114.
- control unit 114 that has received the instruction data from the generation unit 112 writes the received instruction data into the data frame by executing the control process C.
- the monitoring unit 115 executes the monitoring process M to write the state data write instruction to the data frame. It should be noted that if the state data is transmitted each time in the communication at the monitoring period TM, the state data write instruction need not be written in the monitoring process M. Further, when the status data of the master device 110 is to be transmitted to the slave device 120, the monitoring process M writes the status data of the master device 110 into the data frame. In the data frame, the status data area of the master device 110 and the status data area of the slave device 120 are written in different areas. In addition, in the data frame, an area for the state data of the master device 110 and an area for the state data of the slave device 120 may be determined in advance, or an index or the like may be added so that the data frame is written in a different area each time. good.
- the monitoring unit 115 acquires status data from the data frame by executing the monitoring process M.
- the monitoring unit 115 executes the monitoring process M to write the state data write instruction to the data frame.
- the communication unit 113 acquires the data frame in which the state data write instruction is written, and transmits the data frame to the slave device 120 via the network 140 .
- the slave device 120 transmits the data frame in which the status data of the slave device 120 is written to the communication unit 113 via the network 140 .
- the timing at which the data frames are communicated in S109 and S110 is the timing after the monitoring cycle TM has passed from the timing at which the data frames are communicated in S105 and S106.
- the slave device 120 transmits the data frame in which the response data and the state data of the slave device 120 are written to the communication unit 113 via the network 140 .
- the slave device 120 completes the processing instructed by the instruction data received in S105, and writes information regarding the processing instructed by the instruction data in the data frame as response data.
- the response data includes, for example, information as to whether or not the processing instructed by the instruction data has been completed normally.
- the monitoring unit 115 acquires the status data from the data frame by executing the monitoring process M, and writes the status data write instruction to the data frame.
- control unit 114 transmits the acquired response data to the generation unit 112, and in S122, the generation unit 112 transmits the received response data to the sequence control unit 111.
- FIG. 4 shows data communication with respect to one slave device 120
- instruction data or response data of other slave devices 120 may be written in the data frames communicated in S105 and S106. be.
- instruction data or response data of other slave devices 120 may be written in the data frames communicated in S117 and S118. That is, at least one of the instruction data and the response data can be included in the data frame communicated in the control period TC .
- the state data of the slave device can be received in a monitoring cycle shorter than the control cycle, so the state data of the slave device can be obtained quickly.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of data communication in this embodiment.
- FIG. 5 also shows data communication when the control period TC is set to three times the monitoring period TM , as in FIG. 5 are the same as S101 to S109 in FIG. 4, and S213 to S223 in FIG. 5 are the same as S112 to S122 in FIG. 4, so detailed description thereof will be omitted.
- the slave device 120 transmits a data frame in which the status data of the slave device 120 is written to the communication unit 113 via the network 140.
- the state data of the slave device 120 written in the data frame includes data indicating a state in which an abnormality has occurred in the slave device 120 (or unit 130).
- the monitoring unit 115 acquires status data from the data frame by executing the monitoring process M, and writes an instruction to write the status data to the data frame.
- the sequence control unit 111 may perform control to stop the system 100 including the master device 110 .
- information indicating stoppage may be written in a data frame and transmitted to the slave device 120 .
- the slave device 120 can start the process for stopping more quickly than starting the process for stopping based on the instruction data from the sequence control unit 111 .
- the state data of the slave device can be received in a monitoring cycle shorter than the control cycle, so the state data of the slave device can be obtained quickly. Further, when the status data of the slave device includes data indicating an abnormality, the status data including the data indicating the abnormality can be quickly obtained.
- a substrate processing apparatus to which system 100 is applied An embodiment of a substrate processing apparatus to which system 100 is applied will be described.
- a substrate processing apparatus to which the system 100 is applied an exposure apparatus that exposes a substrate to form a pattern on the substrate will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
- the system 100 can be used in a substrate processing apparatus such as an imprint apparatus that forms a pattern of an imprint material on a substrate using a mold, or a drawing apparatus that forms a pattern on a substrate by irradiating a substrate with a charged particle beam. can be applied.
- the system 100 can also be applied to substrate processing apparatuses such as a coating apparatus that applies a photosensitive medium onto the surface of a substrate and a developing apparatus that develops a substrate on which a pattern has been transferred. can be done.
- substrate processing apparatuses such as film forming apparatuses (CVD apparatuses, etc.), processing apparatuses (laser processing apparatuses, etc.), and inspection apparatuses (overlay inspection apparatuses, etc.) as substrate processing apparatuses to which the system 100 is applied. can do.
- FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the exposure apparatus 10.
- the exposure apparatus 10 is an exposure apparatus that exposes the substrate W by projecting the pattern of the mask M onto the substrate W through the projection optical system 14 .
- the exposure apparatus 10 has a light source 11 , an illumination optical system 12 , a mask stage 13 , a projection optical system 14 , a substrate stage 15 and a main controller 16 .
- the exposure apparatus 10 also includes a first driving section 21 that drives the mask stage 13, a second driving section 22 that drives the lens 14a of the projection optical system 14, and a third driving section 23 that drives the substrate stage 15. have.
- the first drive unit 21, the second drive unit 22 and the third drive unit 23 are mechanisms for performing at least part of the process of forming a pattern on the substrate W, and are the mask stage control unit 31, the projection control unit 32 and the substrate stage. Each is controlled by the control unit 33 .
- the main control unit 16 has, for example, a CPU (processing unit) and a storage device, and controls the mask stage control unit 31, the projection control unit 32, and the substrate stage control unit 33 to control the entire exposure apparatus 10 ( each part of the exposure apparatus 10).
- the light source 11 emits exposure light.
- the illumination optical system 12 illuminates the mask M using light emitted from the light source 11 .
- the mask stage 13 holds the mask M and can be configured to be movable in, for example, the XY directions by the first driving section 21 .
- the projection optical system 14 projects the pattern of the mask M illuminated by the illumination optical system 12 onto the substrate.
- the projection optical system 14 includes a lens 14a that can be moved, for example, in the X direction by the second driving section 22.
- the substrate stage 15 holds the substrate W and can be configured to be movable in, for example, the XY directions by the third driving section 23 .
- the mask stage controller 31 , the projection controller 32 and the substrate stage controller 33 can each be configured as the slave device 120 .
- the first driving section 21 , the second driving section 22 and the third driving section 23 can each be configured as a unit 130 . Communication among the main controller 16, the mask stage controller 31, the projection controller 32, and the substrate stage controller 33 is performed via the network 140 at regular intervals.
- the communication unit 113 transmits the instruction data generated by the generation units 112a, 112b, and 112c to the mask stage control unit 31, the projection control unit 32, and the substrate stage control unit 33 at the control period TC .
- the communication unit 113 also receives response data to the instruction data from the mask stage control unit 31 , the projection control unit 32 and the substrate stage control unit 33 .
- the state data of the slave device can be received in a monitoring cycle shorter than the control cycle, so the state data of the slave device can be obtained quickly.
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Abstract
被制御装置を制御する制御装置であって、ネットワークを介してデータフレームを一定の通信周期で通信する通信部を有し、前記通信部は、前記被制御装置を制御するための指示データ又は前記指示データに対応する応答データが書き込まれたデータフレームを第1周期で通信し、前記被制御装置の状態を示す状態データが書き込まれたデータフレームを前記第1周期より短い第2周期で通信する。
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。
マスタ装置(制御装置)がスレーブ装置(被制御装置)を制御するシステムでは、マスタ装置とスレーブ装置との間のデータ通信を一定の通信周期で行うものがある。このようなシステムにおいて、制御対象となるスレーブ装置に応じて周期を個別に設定する技術が知られている。特許第6729746号公報は、複数のスレーブ装置の制御を行う制御処理を、複数のスレーブ装置に応じて互いに異なる周期で実行する複数のプログラムを並列に実行するシステムを開示している。
特許第6729746号公報におけるシステムでは、複数のスレーブ装置のうち特定のスレーブ装置との間のデータ通信の通信周期を他のスレーブ装置との間のデータ通信の通信周期よりも短くして、特定のスレーブ装置とのデータの通信を迅速に行うことができる。
しかし、マスタ装置とスレーブ装置との間で通信されるデータには、スレーブ装置の制御処理のために通信される指示データ、及び応答データだけでなく、スレーブ装置の状態を示す状態データが含まれうる。マスタ装置において、スレーブ装置を制御するための制御処理に要する時間は、スレーブ装置の状態データの取得に要する時間よりも長いので、データの通信の周期はスレーブ装置の制御処理に要する時間に合わせて設定される。一方、スレーブ装置の状態データは、例えば、迅速な異常検知などの観点から、可能な限り迅速に取得されることが望ましい。
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、スレーブ装置の状態データを迅速に取得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、被制御装置を制御する制御装置であって、ネットワークを介してデータフレームを一定の通信周期で通信する通信部を有し、前記通信部は、前記被制御装置を制御するための指示データ又は前記指示データに対応する応答データが書き込まれたデータフレームを第1周期で通信し、前記被制御装置の状態を示す状態データが書き込まれたデータフレームを前記第1周期より短い第2周期で通信する。
本発明によれば、例えば、スレーブ装置の状態データを迅速に取得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。
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、本発明の一側面としてのシステム100の構成を示す概略図である。本実施形態では、システム100は、図1に示すように、マスタ装置110(制御装置)と、マスタ装置110に通信可能に接続される複数のスレーブ装置120(被制御装置)と、スレーブ装置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、マスタ装置110は、スレーブ装置120を制御し、スレーブ装置120は、ユニット130を制御する。
図1は、本発明の一側面としてのシステム100の構成を示す概略図である。本実施形態では、システム100は、図1に示すように、マスタ装置110(制御装置)と、マスタ装置110に通信可能に接続される複数のスレーブ装置120(被制御装置)と、スレーブ装置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、マスタ装置110は、スレーブ装置120を制御し、スレーブ装置120は、ユニット130を制御する。
マスタ装置110及びスレーブ装置120は、例えば、CPUやメモリなどを含むコンピュータ(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、サーボモータなどの機構を含む。
複数のスレーブ装置120は、ディジーチェーン方式でマスタ装置110に通信可能に接続されている。マスタ装置110は、ネットワーク140を介して、一定周期で、複数のスレーブ装置120とデータの通信を行う。また、複数のスレーブ装置120は、マスタ装置110から受信したデータに基づいて、複数のユニット130のそれぞれを制御する。
本実施形態では、マスタ装置110に通信可能に接続されるスレーブ装置120として3つのスレーブ装置121、122、及び123を例示しているが、スレーブ装置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、スレーブ装置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、それぞれスレーブ装置121、122、及び123によって制御される。
図1に示すように、マスタ装置110はシーケンス制御部111と、複数の生成部112と、通信部113とを含み、通信部113は制御部114と、監視部115と、算出部116とを含む。また、本実施形態では、通信部113が制御部114、監視部115、及び算出部116を含むように構成されているが、制御部114、監視部115、及び算出部116のうち少なくとも1つは、通信部113とは別に構成されていてもよい。
シーケンス制御部111は、スレーブ装置120における処理(例えば、ユニット130を制御する処理)のシーケンスを制御する。本実施形態では、シーケンス制御部111は、予め定められた(設定された)手順、手続き又はレシピに従って、複数の生成部112を制御する。
複数の生成部112は、それぞれ、スレーブ装置120を制御するための指示データ(制御データ)、具体的には、制御対象とするスレーブ装置120における処理を指示するための指示データを生成する。生成部112は、例えば、スレーブ装置120に対応して、スレーブ装置120の数と同じ数だけ設けられる。本実施形態では、3つのスレーブ装置121、112、及び123のそれぞれを制御対象とする3つの生成部112a、112b、及び112cが設けられている。生成部112aは、スレーブ装置121を制御対象とし、スレーブ装置121における処理(例えば、ユニット131を制御する処理)を制御するための指示データを生成する。また、生成部112bは、スレーブ装置122を制御対象とし、スレーブ装置122における処理(例えば、ユニット132を制御する処理)を制御するための指示データを生成する。また、生成部112cは、スレーブ装置123を制御対象とし、スレーブ装置123における処理(例えば、ユニット133を制御する処理)を制御するための指示データを生成する。
通信部113は、ネットワーク140を介して、一定周期で、複数のスレーブ装置120とデータの通信を行う。また、通信部113は、一定周期で、生成部112a、112b、及び112cで生成された指示データをスレーブ装置121、122、及び123に送信し、かかる指示データに対する応答データをスレーブ装置121、122、及び123から受信する。ここで、応答データとは、例えば、指示データによって指示された処理が正常に完了したかどうかを示すデータである。
制御部114は、生成部112a、112b、及び112cで生成された指示データをデータフレームに書き込むとともに、スレーブ装置120からの応答データをデータフレームから取得する処理を予め定められた周期(制御周期、第1周期)で実行する。監視部115は、スレーブ装置120の状態データをデータフレームから読み込む処理を予め定められた周期(監視周期、第2周期)で実行する。ここで、スレーブ装置120の状態データとは、スレーブ装置120又はユニット130の状態を示すデータである。スレーブ装置120の状態データには、例えば、スレーブ装置120又はユニット130が正常に稼働している状態を示すデータ、スレーブ装置120又はユニット130に異常が発生している状態を示すデータが含まれうる。
算出部116は、制御部が処理を実行する制御周期と、監視部115が処理を実行する監視周期を算出する。制御部114、監視部115、算出部116が行う処理の詳細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マスタ装置は、複数のスレーブ装置に対してデータフレームを送信し、複数のスレーブ装置は、マスタ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、マスタ装置と複数のスレーブ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一定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マスタ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、一定周期(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つのノードがマスタ装置110として機能し、その他のノードがスレーブ装置120として機能する。マスタ装置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、マスタ装置110(通信部113)は、生成部112a、112b、及び112cで生成された指示データを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スレーブ装置121に送信する。マスタ装置110からデータフレームを受信したスレーブ装置121は、データフレームに書き込まれた指示データから自身に割り当てられた指示データを読み出し、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、スレーブ装置121は、自身に割り当てられた指示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スレーブ装置122に送信する。スレーブ装置121からデータフレームを受信したスレーブ装置122は、データフレームに書き込まれた指示データから自身に割り当てられた指示データを読み出し、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、スレーブ装置122は、自身に割り当てられた指示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スレーブ装置123に送信する。スレーブ装置122からデータフレームを受信したスレーブ装置123は、データフレームに書き込まれた指示データから自身に割り当てられた指示データを読み出し、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、スレーブ装置123は、自身に割り当てられた指示データに対する応答でデータを書き込んだデータフレームを、スレーブ装置121、及び122を介して、マスタ装置110に送信する。
具体的には、スレーブ装置121は、マスタ装置110から受信したデータフレームから、生成部112aで生成された指示データを読み出し、応答データを書き込んでからデータフレームをスレーブ装置122に送信する。スレーブ装置122は、スレーブ装置121から受信したデータフレームから、生成部112bで生成された指示データを読み出し、応答データを書き込んでからデータフレームを、スレーブ装置123に送信する。スレーブ装置123は、スレーブ装置122から受信したデータフレームから、生成部112cで生成された指示データを読み出し、応答データを書き込んでからデータフレームを、スレーブ装置121、及び122を介して、マスタ装置110に送信する。また、マスタ装置110とスレーブ装置120との間で通信されるデータには、指示データ、及び応答データだけでなく、スレーブ装置120の状態データも含まれうる。
ここで、従来技術における通信処理の実行について説明する。図7は、従来技術における通信処理の実行の一例を示す図である。図7に示すように、マスタ装置110では、スレーブ装置120での処理を制御するための制御処理Cと、スレーブ装置120の状態を監視するための監視処理Mとが同一の通信周期TMCで実行される。なお、図7において、スレーブ装置121をスレーブ1、スレーブ装置122をスレーブ2、及びスレーブ装置123をスレーブ3と記載されている。また、横軸は時間を表しており、それぞれのスレーブ装置120の制御処理Cと監視処理Mの実行に要する時間が表されている。
制御処理Cは、前の周期において受信したデータフレームの応答データの読み込みや次の周期において送信するデータフレームへ指示データの書き込みを行う。また、監視処理Mは、前の周期において受信したデータフレームの状態データの読み込み処理を行う。また、制御処理Cと監視処理Mは、スレーブ装置120ごとに実行される。よって、通信周期TMCは、制御処理Cの実行に要する実行時間と監視処理Mの実行に要する実行時間との合計時間にスレーブ装置120の数を積算した時間より長い時間に設定される必要がある。また、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、スレーブ装置120及びユニット130の数が増加することがある。スレーブ装置120及びユニット130の数が増加することにより、さらに通信周期TMCは長い時間に設定される必要がある。また、通常、マスタ装置110における制御処理Cの実行に要する実行時間は、監視処理Mの実行に要する時間よりも長い。
そのため、通信処理においてスレーブ装置120のそれぞれに対応する制御処理Cと監視処理Mが連続的に実行される場合、制御処理Cの処理時間に依存して通信周期TMCが設定されるため、状態データを迅速に通信することが困難になり得る。
そこで、本実施形態では、制御部114により実行される制御処理Cと監視部115により実行される監視処理Mとは異なる周期で並行して実行される。そして、制御処理Cの制御周期よりも監視処理Mの監視周期を短く設定する。これにより、迅速に状態データを通信することが可能となる。
次に、本実施形態における通信処理の実行について説明する。図2は、本実施形態における通信処理を実行する一例を示す図である。図2に示すように、マスタ装置110では、スレーブ装置120での処理を制御するための制御処理Cが制御周期TCで制御部114により実行される。また、制御部114による制御処理Cの実行と並行して、スレーブ装置120の状態を監視するための監視処理Mが監視周期TMで監視部115により実行される。ここで、図2において、図7と同様の内容については詳細な説明は省略する。
算出部116は、制御処理Cが実行される制御周期TCと監視処理Mが実行される監視周期TMとを算出する。また、算出部116は、スレーブ装置120のそれぞれに対応する制御処理Cの処理時間(第1時間)と監視処理Mの処理時間(第2時間)に基づき、制御周期TCと監視周期TMとを算出する。ここで、制御処理Cと監視処理Mの処理時間は、例えば、制御処理C及び監視処理Mが実行されることにより予め計測され、マスタ装置110の記憶装置(不図示)等に格納されているものとする。また、制御処理Cと監視処理Mの処理時間は、例えば、制御処理C及び監視処理Mを実行するためのプログラムのステップ数とマスタ装置110の演算能力(クロック周波数等のマスタ装置110の演算能力の指標となる数値)から算出されてもよい。
算出部116は、スレーブ装置120のそれぞれに対応する制御処理Cの処理時間の合計時間より長くなるように制御周期TCを算出する。また、算出部116は、スレーブ装置120のそれぞれに対応する監視処理Mの処理時間の合計時間より長くなるように監視周期TMを算出する。また、算出部116は、制御周期TCが監視周期TMのN倍(Nは1以上の整数、つまり自然数)になるように、制御周期TCと監視周期TMを算出する。
また、算出部116は、監視周期TMを可能な限り短くするために、監視周期TMがスレーブ装置120のそれぞれに対応する監視処理Mの処理時間の合計時間より長くことを満たす範囲で監視周期TMが最小になるように算出する。図2の例では、制御周期TCが監視周期TMの3倍になるように算出されたことを示している。
図2に示すように、マスタ装置110では、スレーブ装置120での処理を制御するための制御処理Cと、スレーブ装置120の状態を監視するための監視処理Mとが異なる周期で並行して実行される。制御処理Cは監視周期TMの3倍となる制御周期TCで実行され、監視処理Mは監視周期TMで実行される。つまり、制御部114による制御処理Cはデータフレームが通信される回数の1/3の回数だけ行われ、監視部115による監視処理Mはデータフレームが通信される回数と等しい回数だけ行われる。これにより、状態データの通信が指示データ及び応答データの通信よりも短い周期で実行され、状態データがより迅速に通信される。
次に、制御周期TCと監視周期TMを算出する処理を説明する。図3は、制御周期TCと監視周期TMを算出する処理を示すフローチャートである。
S11において、算出部116は制御処理C及び監視処理Mの実行時間を取得する。前述の通り、制御処理Cと監視処理Mの処理時間は予め計測又は算出されて、マスタ装置110の記憶装置等に格納されているので、算出部116は、マスタ装置110の記憶装置等から取得する。ここで、制御処理Cの処理時間とは、スレーブ装置120のそれぞれに対応する制御処理Cの処理時間の合計時間であり、監視処理Mの処理時間とは、スレーブ装置120のそれぞれに対応する監視処理Mの処理時間の合計時間である。
S12において、算出部116は制御周期TCを算出する。ここで、制御周期TCはS11において取得された制御処理Cの実行時間に基づき算出される。また、制御周期TCは制御処理Cの実行時間に所定の時間を加算した時間として算出される。制御周期TCが制御処理Cの実行時間より短いと制御処理Cが制御周期TC以内で実行されないし、制御周期TCが制御処理Cの実行時間と等しいと突発的に処理時間が長くなった場合に制御処理Cが制御周期TC以内で実行されない。よって、制御処理Cの実行時間に加算する所定の時間は、処理時間が長くなる可能性と迅速な制御処理の実行を考慮して定めるのがよい。制御処理Cの実行時間に加算する所定の時間は、制御処理Cの実行時間の50%から0%の時間に設定されることが望ましい。さらに、制御処理Cの実行時間に加算する所定の時間は、制御処理Cの実行時間の30%から20%の時間に設定されることがより望ましい。
S13において、算出部116は制御周期TCを整数Nで除算して分割時間TD(第3時間)を算出する。ここで、整数Nの初期値は1とする。
S14において、算出部116は分割時間TDが監視処理Mの実行時間より小さいかを判定する。S14において、分割時間TDが監視処理Mの実行時間より小さくないと判定された場合、算出部116は処理をS15に進める。また、S14において、分割時間TDが監視処理Mの実行時間より小さいと判定された場合、算出部116は処理をS16に進める。
S15において、算出部116は整数Nに1を加算して、処理をS13に戻す。また、S16において、S14において判定された結果に基づき、算出部116は監視周期TMを算出する。算出部116は、前回の分割時間TDを監視周期TMとして算出する。つまり、制御周期TCを整数(N-1)で除算して算出された分割時間TDを監視周期TMとして算出する。
以上により、制御周期TCは制御処理Cの処理時間より長くなり、監視周期TMは監視処理Mの処理時間より長くなるように制御周期TCと監視周期TMが算出される。また、制御周期TCは監視周期TMに自然数を乗じた時間になり、監視周期TMは監視処理Mの処理時間より長くなることを満たす範囲で監視周期TMが最小になるように制御周期TCと監視周期TMが算出される。
次に、本実施形態におけるデータの通信について説明する。図4は、本実施形態におけるデータの通信の一例を示す図である。また、図4においては、制御周期TCが監視周期TMの3倍の時間に設定されている場合のデータの通信が示されている。また、図4は、複数のスレーブ装置120のいずれか1つのスレーブ装置120に対するデータの通信を示している。つまり、図1の例では、スレーブ装置121、122、及び123のうちのいずれか1つに関するデータの通信を示している。
S101において、シーケンス制御部111は、予め定められた制御シーケンスに従って、生成部112に指示データを生成させるための制御コマンドを生成部112に送信する。ここで、制御シーケンスはスレーブ装置120(ユニット130)を制御するための手順、又は手続きが定められたものであり、マスタ装置110の記憶装置等に予め格納されている。また、制御シーケンスはレシピと称される情報の中に含まれることもある。
S102において、シーケンス制御部111から制御コマンドを受信した生成部112は、受信された制御コマンドに基づいて、スレーブ装置120に処理を実行させるための指示データを生成して制御部114に送信する。
S103において、生成部112から指示データを受信した制御部114は、制御処理Cを実行することによりデータフレームに受信された指示データを書き込む。
S104において、監視部115は、監視処理Mを実行することによりデータフレームに状態データの書き込み指示を書き込む。なお、監視周期TMでの通信において、毎回、状態データを送信する場合には、監視処理Mでは状態データの書き込み指示の書き込みを行わなくてもよい。また、マスタ装置110の状態データをスレーブ装置120に送信する場合には、監視処理Mではデータフレームにマスタ装置110の状態データが書き込まれる。なお、データフレームにおいて、マスタ装置110の状態データの領域とスレーブ装置120の状態データの領域とは異なる領域に書き込まれる。また、データフレームにおいて、マスタ装置110の状態データの領域とスレーブ装置120の状態データの領域とが予め定められていてもよいし、インデックス等を付与して毎回異なる領域に書き込まれるようにしてもよい。
S105において、通信部113は、ネットワーク140を介して、指示データ及び状態データの書き込み指示が書き込まれたデータフレームをスレーブ装置120に送信する。また、スレーブ装置120は、指示データをデータフレームから取得して、指示データにより指示された処理を開始する。また、S106において、スレーブ装置120は、スレーブ装置120の状態データが書き込まれたデータフレームを、ネットワーク140を介して、通信部113に送信する。ここで、S105及びS106におけるデータフレームの通信は、制御周期TCと監視周期TMとが一致するタイミングで行われるため、指示データ及び状態データが書き込まれたデータフレームが通信される。
S107において、監視部115は、監視処理Mを実行することによりデータフレームから状態データを取得する。
S108において、監視部115は、監視処理Mを実行することによりデータフレームに状態データの書き込み指示を書き込む。
S109において、通信部113は、状態データの書き込み指示が書き込まれたデータフレームを取得して、ネットワーク140を介して、データフレームをスレーブ装置120に送信する。
S110において、スレーブ装置120は、スレーブ装置120の状態データが書き込まれたデータフレームを、ネットワーク140を介して、通信部113に送信する。ここで、S109及びS110においてデータフレームを通信するタイミングは、S105及びS106においてデータフレームを通信したタイミングから監視周期TMが経過したタイミングである。
ここで、S111~S117の処理については、S107~S109の処理の繰り返しとなるので、詳細な説明は省略する。
S118において、スレーブ装置120は、応答データとスレーブ装置120の状態データが書き込まれたデータフレームを、ネットワーク140を介して、通信部113に送信する。ここで、スレーブ装置120は、S105において受信した指示データで指示された処理を完了して、指示データにより指示された処理に関する情報を応答データとしてデータフレームに書き込む。応答データには、例えば、指示データにより指示された処理が正常に終了したか否かの情報が含まれる。
ここで、S117及びS118においてデータフレームを通信するタイミングは、S105及びS106においてデータフレームを通信したタイミングから制御周期TC(監視周期TMの3倍)が経過したタイミングである。つまり、S118においては制御周期TCが経過したタイミングであるため、スレーブ装置120から応答データと状態データが書き込まれたデータフレームが通信される。一方、S109及びS110、またはS113及びS114においては、監視周期TMは経過したが制御周期TCが経過していないタイミング(制御周期TCと監視周期TMとが一致しないタイミング)であるため、指示データ又は応答データは書き込まれない。つまり、S109及びS110、またはS113及びS114においては、状態データのみが書き込まれたデータフレームが通信される。
S119において、監視部115は、監視処理Mを実行することによりデータフレームから状態データを取得して、データフレームに状態データの書き込み指示を書き込む。
S120において、制御部114は、制御処理Cを実行することによりデータフレームから応答データを取得する。
S121において、制御部114は、取得された応答データを生成部112に送信して、S122において、生成部112は、受信された応答データをシーケンス制御部111に送信する。
ここで、S118において、スレーブ装置120においてS105で受信した指示データに対する処理の実行時間が制御周期TCより長い場合には、次回以降の制御周期TCのタイミングで応答データがデータフレームに書き込まれる。
また、図4では1つのスレーブ装置120に対するデータの通信について示されているため、例えば、S105及びS106において通信されるデータフレームに、他のスレーブ装置120の指示データ又は応答データが書き込まれる場合がある。また、同様にS117及びS118において通信されるデータフレームに、他のスレーブ装置120の指示データ又は応答データが書き込まれる場合がある。つまり、制御周期TCで通信されるデータフレームには、指示データ及び応答データのうち少なくとも1つが含まれうる。
また、本実施形態では、制御周期TCが通信周期TMCの3倍になり、監視周期TMが通信周期TMCの1倍になるように、制御周期TCと監視周期TMが算出される例を説明したが、このような例に限られない。例えば、監視周期TMが通信周期TMCの2倍の時間で、制御周期TCが通信周期TMCの3倍の時間になるように算出されてもよい。つまり、制御周期TCと監視周期TMが通信周期TMCにそれぞれ異なる自然数を乗じた時間であり、監視周期TMが制御周期TCよりも短い時間になるように算出さればよい。
以上、本実施形態に係る制御装置によれば、スレーブ装置の状態データを、制御周期よりも短い監視周期で受信できるので、スレーブ装置の状態データを迅速に取得することができる。
<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、異常が検知された場合のデータの通信について説明する。図5は、本実施形態におけるデータの通信の一例を示す図である。また、図5においては、図4と同様に制御周期TCが監視周期TMの3倍の時間に設定されている場合のデータの通信が示されている。また、図5におけるS201~S209は図4におけるS101~S109と同様であり、図5におけるS213~S223は図4におけるS112~S122と同様であるため、詳細な説明は省略する。
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、異常が検知された場合のデータの通信について説明する。図5は、本実施形態におけるデータの通信の一例を示す図である。また、図5においては、図4と同様に制御周期TCが監視周期TMの3倍の時間に設定されている場合のデータの通信が示されている。また、図5におけるS201~S209は図4におけるS101~S109と同様であり、図5におけるS213~S223は図4におけるS112~S122と同様であるため、詳細な説明は省略する。
S210において、スレーブ装置120は、スレーブ装置120の状態データが書き込まれたデータフレームを、ネットワーク140を介して、通信部113に送信する。ここで、データフレームに書き込まれたスレーブ装置120の状態データには、スレーブ装置120(又はユニット130)に異常が発生している状態を示すデータが含まれている。
S211において、監視部115は、監視処理Mを実行することによりデータフレームから状態データを取得して、データフレームに状態データの書き込み指示を書き込む。
S212において、監視部115は、取得した状態データにスレーブ装置120(又はユニット130)に異常が発生している状態を示すデータが含まれているため、シーケンス制御部に取得した状態データを送信する。シーケンス制御部111は、状態データに含まれる異常を示すデータの内容に応じて処理を行う。例えば、シーケンス制御部111は、異常が発生したスレーブ装置120(又はユニット130)を停止させたり、全てのスレーブ装置120(又はユニット130)を停止させたりするように制御を行う。
また、例えば、シーケンス制御部111は、マスタ装置110を含めたシステム100を停止させるように制御を行ってもよい。この場合、マスタ装置110の状態データとして停止を示す情報をデータフレームに書き込んでスレーブ装置120に送信してもよい。
これにより、スレーブ装置120において、シーケンス制御部111からの指示データにより停止のための処理を開始するよりも、より迅速に停止のための処理を開始することができる。
また、例えば、シーケンス制御部111は、マスタ装置110の表示装置(不図示)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、異常が発生したスレーブ装置120(又はユニット130)の情報、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、スレーブ装置の状態データを、制御周期よりも短い監視周期で受信できるので、スレーブ装置の状態データを迅速に取得することができる。また、スレーブ装置の状態データに異常を示すデータが含まれている場合には、異常を示すデータを含む状態データを迅速に取得することができる。
<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。
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6は、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6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がマスタ装置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がそれぞれスレーブ装置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を介して一定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、マスタ装置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。通信部113は、制御周期TCで、生成部112a、112b、及び112cで生成された指示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113は、かかる指示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。
また、監視部115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の状態データをデータフレームから読み込む処理を、制御周期TCより短い監視周期TMで実行する。状態データには、例えば、マスクステージ制御部31又は第1駆動部21に異常が発生している状態を示すデータが含まれうる。
以上、本実施形態に係る制御装置によれば、スレーブ装置の状態データを、制御周期よりも短い監視周期で受信できるので、スレーブ装置の状態データを迅速に取得することができる。
<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。
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>
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。
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。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
本願は、2021年3月30日提出の日本国特許出願特願2021-058488を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
Claims (20)
- 被制御装置を制御する制御装置であって、
ネットワークを介してデータフレームを一定の通信周期で通信する通信部を有し、
前記通信部は、前記被制御装置を制御するための指示データ又は前記指示データに対応する応答データが書き込まれたデータフレームを第1周期で通信し、前記被制御装置の状態を示す状態データが書き込まれたデータフレームを前記第1周期より短い第2周期で通信する、
ことを特徴とする制御装置。 - 前記通信部は、
前記被制御装置を制御するための指示データを前記データフレームに書き込む処理、
及び前記指示データに対応する応答データを前記データフレームから読み込む処理のうちの少なくとも1つを含む制御処理を前記第1周期で実行する制御部と、
前記被制御装置の状態を示す状態データを前記データフレームから読み込む処理を含む監視処理を前記第2周期で実行する監視部と、を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記監視部は、前記状態データに異常を示す情報が含まれているかを判定することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
- 前記監視部により前記状態データに異常を示す情報が含まれていると判定された場合に、前記被制御装置を停止させるように制御することを特徴とする請求項3に記載の制御装置。
- 前記制御処理の実行に要する第1時間に基づき、前記第1周期を算出する算出部を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 前記算出部は、前記第1周期、及び前記監視処理の実行に要する第2時間に基づき、前記第2周期を算出する
ことを特徴とする請求項5に記載の制御装置。 - 前記算出部は、前記第1周期を自然数で除算して取得される第3時間が前記第2時間より小さいかを判定した結果に基づき、前記第2周期を算出する
ことを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 - 前記算出部は、前記第2周期が前記第2時間より長くなることを満たす範囲で最小になるように、前記第2周期を算出する
ことを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 - 前記算出部は、前記通信周期に互いに異なる自然数をそれぞれ乗じた時間となるように、第1周期及び前記第2周期を算出する
ことを特徴とする請求項5に記載の制御装置。 - 前記第1周期で通信される前記データフレームには、前記指示データ、及び前記応答データの少なくとも1つが含まれていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記第2周期で通信される前記データフレームには、前記状態データが含まれていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記ネットワークは、EtherCAT(登録商標)であることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記被制御装置は、前記制御装置から受信した前記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とを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- ネットワークを介して接続された被制御装置と、前記被制御装置を制御するマスタ装置と、を有するシステムであって、
前記マスタ装置は、
前記ネットワークを介してデータフレームを一定の通信周期で通信する通信部を有し、
前記通信部は、前記被制御装置を制御するための指示データ又は前記指示データに対応する応答データが書き込まれたデータフレームを第1周期で通信し、前記被制御装置の状態を示す状態データが書き込まれたデータフレームを前記第1周期より短い第2周期で通信する
ことを特徴とするシステム。 - 基板を処理する基板処理装置であって、
請求項12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。 - 基板を露光する露光装置であって、
請求項12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、マスクステージを駆動する第1駆動部、投影光学系のレンズを駆動する第2駆動部、及び基板ステージを駆動する第3駆動部の少なくとも一つを制御する
ことを特徴とする露光装置。 - 請求項15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。 - 請求項16に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光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。 - 被制御装置を制御する制御方法であって、
ネットワークを介してデータフレームを一定の通信周期で通信する通信工程を有し、
前記通信工程は、前記被制御装置を制御するための指示データ又は前記指示データに対応する応答データが書き込まれたデータフレームを第1周期で通信し、前記被制御装置の状態を示す状態データが書き込まれたデータフレームを前記第1周期より短い第2周期で通信する
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項19に記載の制御方法の各工程を、マスタ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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Citations (5)
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WO2015133175A1 (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | オムロン株式会社 | 制御システム、制御装置および制御方法 |
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WO2017163683A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 通信制御システム及び通信制御方法 |
JP2020003560A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | オムロン株式会社 | 位置決めシステム、制御方法およびプログラム |
JP2020140465A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社安川電機 | 通信システム、通信方法、及びプログラム |
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