特開 2024-14010 無線通信システム、無線通信方法、制御装置、および制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024014010

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線通信方法、制御装置、および制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 7/04 20060101AFI20240125BHJP

   H04L 7/00 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

H04L7/04

H04L7/00 990

【審査請求】未請求

【請求項の数】24

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022116541

(22)【出願日】2022-07-21

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＺＩＧＢＥＥ

２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】398026347

【氏名又は名称】株式会社アバールデータ

(74)【代理人】

【識別番号】100099944

【弁理士】

【氏名又は名称】高山 宏志

(72)【発明者】

【氏名】別生 朋也

(72)【発明者】

【氏名】光峰 彰人

【テーマコード（参考）】

5K047

【Ｆターム（参考）】

5K047AA01

5K047AA13

5K047AA18

5K047BB01

5K047CC07

5K047DD03

(57)【要約】

【課題】第１装置から複数の第２装置へ無線通信により周期的なデータを送信する場合、複数の第２装置に対してデータを同期して送信することができる技術を提供する。
【解決手段】第１装置から複数の第２装置へ無線通信により周期的なデータを送信する無線送信システムは、第１装置に接続された第１無線装置と、複数の第２装置のそれぞれに接続された複数の第２無線装置とを有し、第１無線装置は、無線通信を行う第１無線部と、第１無線部を制御する第１制御部とを有し、第２無線装置は、無線通信を行う第２無線部と、第２無線部を制御する第２制御部とを有し、第１制御部と第２制御部は、第１装置からの周期的データを、第１無線装置が送信してから第２無線装置からの応答を第１無線装置が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、第１無線装置と複数の第２無線装置とを同期させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１装置から複数の第２装置へ無線通信により周期的なデータを送信する無線通信システムであって、
前記第１装置に接続された第１無線装置と、
前記複数の第２装置のそれぞれに接続された複数の第２無線装置と、
を有し、
前記第１無線装置は、無線通信を行う第１無線部と、前記第１無線部を制御する第１制御部と、を有し、
前記第２無線装置は、無線通信を行う第２無線部と、前記第２無線部を制御する第２制御部と、を有し、
前記第１制御部と前記第２制御部は、前記第１装置からの前記周期的データを、前記第１無線装置が送信してから前記第２無線装置からの応答を前記第１無線装置が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置とを同期させる、無線通信システム。

【請求項2】

前記第１制御部は、前記第１装置からの周期的データに第１タイマ値を乗せたデータを作成し、前記第１タイマ値を乗せたデータを送信してから前記第２無線装置からの応答を受信するまでの応答時間を測定し、前記応答時間が設定値以下かどうかを判定し、前記設定値以下の場合はデータとともにフラグを前記第２無線装置に送信し、
前記第２制御部は、前記第２無線装置の第２タイマ値と、前記第１無線装置から送信されてきた前記データを前記第２無線装置で受信した際の第１タイマ値との差分を記録し、前記第２無線装置が前記フラグとともに前記データを受信した際に、前記差分に基づいて前記第２タイマ値を書き換え、前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置との同期関係を確立させる、請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記第１制御部は、
前記第１無線装置における時間を計測する第１タイマと、
前記第１装置からの周期的データに前記第１タイマの第１タイマ値を乗せたデータを生成する送信データ生成部と、
前記第１タイマ値を乗せたデータを送信してから前記第１無線装置が前記第２無線装置からの応答を受信するまでの応答時間をモニタする受信データモニタ部と、
前記受信データモニタ部でモニタされた前記応答時間が設定値以下であるか否かを判定する受信データ判定部と、
前記応答時間が設定値以下の場合にフラグを生成するフラグ生成部と、
を有し、
前記第２制御部は、
前記第２無線装置における時間を計測する第２タイマと、
前記第２タイマの第２タイマ値と前記受信したデータの前記第１タイマ値の差分を記録するタイマ値記録部と、
前記受信したデータのフラグ情報を判定するフラグ判定部と、
前記フラグが付いたデータを受信した場合に、その時点の前記第２タイマ値から前記タイマ値記録部に記録された差分を引いた値に、前記第２タイマ値を書き換えるタイマ値書き換え部と、
を有する、請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記設定値は、前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置との間で所望の同期通信を担保できるように設定される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記設定値は、設計値や実績値に基づいて決定される最短時間に所与のマージンを加えたものである、請求項４に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記設定値は、実績値に基づいて統計的処理により求めたものである、請求項４に記載の無線通信システム。

【請求項7】

前記設定値は、実績値から前記統計的処理により求めた平均値または中心値である、請求項６に記載の無線通信システム。

【請求項8】

前記第１装置および前記第２装置は、制御対象を制御する制御機器であり、前記第１装置は上位の制御機器であり、前記複数の第２装置は制御対象を制御する下位の制御機器であり、前記複数の第２装置へは制御対象が接続され、前記第１装置から前記複数の第２装置へ前記周期的なデータとして制御信号を送信し、前記複数の第２装置に接続された前記制御対象を制御する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システム。

【請求項9】

第１装置から複数の第２装置へ無線通信により周期的なデータを送信する無線通信方法であって、
前記第１装置に接続された第１無線装置と、前記複数の第２装置のそれぞれに接続された複数の第２無線装置とを有する無線通信システムを準備する工程と、
前記第１装置からの前記周期的データを前記第１無線装置が送信してから前記第２無線装置からの応答を前記１無線装置が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、前記第１無線装置と前記第２無線装置とを同期させる工程と、
を有する、無線通信方法。

【請求項10】

前記第１無線装置と前記第２無線装置とを同期させる工程は、
前記第１装置からの前記周期的データに前記第１無線装置の第１タイマ値を乗せたデータを作成し、前記第１無線装置が前記第１タイマ値を乗せたデータを送信してから前記第２無線装置からの応答を前記第１無線装置が受信するまでの応答時間を測定することと、
前記応答時間が前記設定値以下かどうかを判定し、前記設定値以下の場合は前記第１タイマ値を乗せたデータとともにフラグを前記第２無線装置に送信することと、
前記第１無線装置から送信されてきた前記第１タイマ値を乗せたデータを前記第２無線装置が受信した際の、前記第１タイマ値と前記第２タイマ値との差分を記録することと、
前記複数の第２無線装置が、前記第１無線装置から前記フラグが付いたデータを受信した際に、前記第１タイマ値と前記第２タイマ値の差分に基づいて前記第２タイマ値を書き換え、前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置との同期関係を確立させることと、
を有する、請求項９に記載の無線通信方法。

【請求項11】

前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置との同期関係を確立させることは、前記第２無線装置が、前記フラグが付いたデータを受信した場合に、その時点の前記第２タイマ値から前記差分を引いた値に前記第２タイマ値を書き換える、請求項１０に記載の無線通信方法。

【請求項12】

前記設定値は、前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置との間で所望の同期通信を担保できるように設定される、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の無線通信方法。

【請求項13】

前記設定値は、設計値や実績値に基づいて決定される最短時間に所与のマージンを加えたものである、請求項１２に記載の無線通信方法。

【請求項14】

前記設定値は、実績値に基づいて統計的処理により求めたものである、請求項１２に記載の無線通信方法。

【請求項15】

前記設定値は、実績値から前記統計的処理により求めた平均値または中心値である、請求項１４に記載の無線通信方法。

【請求項16】

前記第１装置および前記第２装置は、制御対象を制御する制御機器であり、前記第１装置は上位の制御機器であり、前記複数の第２装置は制御対象を制御する下位の制御機器であり、前記複数の第２装置へは制御対象が接続され、前記第１装置から前記複数の第２装置へ前記周期的なデータとして制御信号を送信し、前記複数の第２装置に接続された前記制御対象を制御する、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の無線通信方法。

【請求項17】

基板に対して処理を行う基板処理装置の制御を行う制御装置であって、
上位の制御ユニットと、
前記上位の制御ユニットから周期的な制御データが送信される複数の下位の制御ユニットと、
前記上位の制御ユニットから前記複数の下位の制御ユニットへ無線通信により前記周期的な制御データを送信する無線通信システムと、
を有し、
前記無線通信システムは、
前記上位の制御ユニットに接続された第１無線装置と、
前記複数の下位の制御ユニットのそれぞれに接続された複数の第２無線装置と、
を有し、
前記第１無線装置は、無線通信を行う第１無線部と、前記第１無線部を制御する第１制御部と、を有し、
前記第２無線装置は、無線通信を行う第２無線部と、前記第２無線部を制御する第２制御部と、を有し、
前記第１制御部と前記第２制御部は、前記上位の制御ユニットからの前記周期的制御データを、前記第１無線装置が送信してから前記第２無線装置からの応答を前記第１無線装置が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置とを同期させる、制御装置。

【請求項18】

前記基板処理装置は、複数のエンドデバイスを用いて基板に対して処理を行い、前記複数の下位の制御ユニットは、それぞれ前記エンドデバイスが接続され、前記上位の制御ユニットから前記周期的な制御データが、前記無線通信システムを介して前記複数の下位の制御ユニットに送信され、前記複数のエンドデバイスが制御される、請求項１７に記載の制御装置。

【請求項19】

前記下位の制御ユニットは、前記周期的な制御データの入出力制御を行うＩ／Ｏボードであり、前記上位の制御ユニットから、前記周期的な制御データとして、デジタルアウトプット更新データ、デジタルインプット更新要求データ、アナログインプット更新要求データが送信される、請求項１８に記載の制御装置。

【請求項20】

前記基板処理装置は、前記基板に対してＡＬＤ成膜を行う、請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項21】

基板に対して処理を行う基板処理装置を制御装置により制御する制御方法であって、
前記制御装置は、上位の制御ユニットと、前記上位の制御ユニットから周期的な制御データが送信される複数の下位の制御ユニットと、を有し、
前記上位の制御ユニットに接続された第１無線装置と、前記複数の下位の制御ユニットのそれぞれに接続された複数の第２無線装置とを有する無線通信システムを準備する工程と、
前記上位の制御ユニットからの前記周期的な制御データを前記第１無線装置が送信してから前記第２無線装置からの応答を前記１無線装置が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、前記第１無線装置と前記第２無線装置とを同期させる工程と、
前記上位の制御ユニットから前記周期的な制御データを、前記無線通信システムを介して前記下位の制御ユニットに送信して前記基板処理装置を制御する工程と、
を有する、制御方法。

【請求項22】

前記基板処理装置は、複数のエンドデバイスを用いて基板に対して処理を行い、前記複数の下位の制御ユニットは、それぞれ前記エンドデバイスが接続され、
前記基板処理装置を制御する工程は、前記上位の制御ユニットから前記下位の制御ユニットに送信された前記周期的な制御データにより、前記複数のエンドデバイスを制御する、請求項２１に記載の制御方法。

【請求項23】

前記下位の制御ユニットは、前記周期的な制御データの入出力制御を行うＩ／Ｏボードであり、前記上位の制御ユニットから、前記周期的な制御データとして、デジタルアウトプット更新データ、デジタルインプット更新要求データ、アナログインプット更新要求データが送信される、請求項２２に記載の制御方法。

【請求項24】

前記基板処理装置は、前記基板に対してＡＬＤ成膜を行う、請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無線通信システム、無線通信方法、制御装置、および制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、第一無線装置と第二無線装置とを備える時刻同期可能な無線通信システムが開示されている。第一無線装置の無線部は、タイミング情報と、第一クロックから取得した時刻であってタイミング情報が送信された時刻である送信時刻に係る持続情報とを個別に無線送信する。第二無線装置の無線部は、無線送信されたタイミング情報と時刻情報とを個別に受信する。第二無線装置は、無線部がタイミング情報を受信したときの第二クロックが示す時刻である参照時刻と、時刻情報から得られた送信時刻とに基づき、第二クロックを補正する補正部を有する。

【0003】

この特許文献１の技術は、無線ＬＡＮをはじめとする通信用無線規格において頻繁に発生する自律的な送信待ちや自動的な再送制御による、通信に係る時間に不確実性が生じることを抑制するものである。

【0004】

ところで、第１装置から複数の第２装置に無線通信により周期的なデータを送信する際に、複数の第２装置に対して同期したデータを送信することが求められることがある。しかし、特許文献１の技術は通信に係る時間に不確実性が生じることを抑制するものであり、複数の装置に対してデータを同期して送信する点については考慮されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１７／２０００４３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示は、第１装置から複数の第２装置へ無線通信を行う際、第１装置と複数の第２装置との同期をとることができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る無線通信システムは、第１装置から複数の第２装置へ無線通信により周期的なデータを送信する無線通信システムであって、前記第１装置に接続された第１無線装置と、前記複数の第２装置のそれぞれに接続された複数の第２無線装置と、を有し、前記第１無線装置は、無線通信を行う第１無線部と、前記第１無線部を制御する第１制御部と、を有し、前記第２無線装置は、無線通信を行う第２無線部と、前記第２無線部を制御する第２制御部と、を有し、前記第１制御部と前記第２制御部は、前記第１装置からの前記周期的データを、前記第１無線装置が送信してから前記第２無線装置からの応答を前記第１無線装置が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、前記第１無線装置と前記複数の第２無線装置とを同期させる。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、第１装置から複数の第２装置へ無線通信を行う際、第１装置と複数の第２装置との同期をとることができる技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。

【図2】Ｗｉ－Ｆｉを用いて、１２８Ｂｙｔｅのデータを１０ｍｓ周期で送る状態を説明するための図である。

【図3】アクセスポイント（ＡＰ）から１０ｍｓ周期で１２８Ｂｙｔｅのデータを約１時間送信した際の、データがクライアント（ＣＬ）に到達するまでの時間を示す図である。

【図4】一実施形態の無線通信システムにおける無線通信動作の具体的なフローを示す図である。

【図5】一実施形態の無線通信システムを有する制御装置を用いた基板処理装置を示す断面図である。

【図6】図５に示す基板処理装置を制御する制御装置を含む全体制御システムの概略構成を示すブロック図である。

【図7】ＭＣから複数のＩ／Ｏボードを介してそれぞれに接続されたエンドデバイスへ制御データを送信し、その応答をＭＣが受信する状態を説明するための図である。

【図8】同期ずれを確認した実験結果を示すチャートである。

【図9】一実施形態の無線通信システムを用いて同期を確認した実験結果を示すチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態について説明する。

【0011】

＜無線通信システム＞
図１は一実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
本実施形態の無線通信システム１００は、第１装置４００から複数の第２装置５００へ無線通信により周期的なデータを送信するものである。図示の例では第２装置５００を４つ示しているが、複数であればその数は問わない。

【0012】

本実施形態において、対象となる無線通信規格は、後述するように、周期通信に不安定性が生じるものであれば特に限定されず、主要なものとして、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢＬＥ等の２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚ帯の通信規格を挙げることができる。

【0013】

無線通信システム１００は、第１装置４００に接続された第１無線装置２００と、複数の第２装置５００にそれぞれ接続された複数の第２無線装置３００とを有する。第１装置４００および第２装置５００は、例えば制御対象を制御する制御機器であり、上位の制御機器である第１装置４００から下位の制御機器である複数の第２装置５００へ周期的なデータとして制御信号を送信し、第２装置５００に接続された制御対象を制御することが例示される。

【0014】

第１無線装置２００は、例えばアクセスポイント（ＡＰ）であり、データを電波に変換して無線通信を行う第１無線部２０１と、第１無線部２０１の無線通信を制御する第１制御部２０２とを有する。また、第２無線装置３００は、例えばクライアント（ＣＬ）であり、データを電波に変換して無線通信を行う第２無線部３０１と、第２無線部３０１を制御する第２制御部３０２とを有する。実際の無線通信は、第１無線部２０１と第２無線部３０１との間で行われる。

【0015】

第１制御部２０２および第２制御部３０２は、周期的データを第１無線装置２００が送信してから第２無線装置３００からの応答を第１無線装置２００が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、第１無線装置２００と第２無線装置３００とを同期させる。

【0016】

すなわち、第１制御部２０２は、第１装置４００からの周期的データにタイマ値を乗せたデータを作成し、第１無線装置２００がそのデータを送信してから第２無線装置３００からの応答を第１無線装置２００が受信するまでの応答時間を測定する。そして、その応答時間が設定値以下かどうかを判定し、設定値以下の場合はデータとともにフラグを第２無線装置３００に送信する。

【0017】

一方、第２制御部３０２は、第１無線装置２００から送信されてきた周期的データを第２無線装置３００が受信した際の第１無線装置２００の第１タイマ値と第２無線装置３００の第２タイマ値の差分を記録する。そして、第２無線装置３００が第１無線装置２００から応答時間が設定値以下であるフラグとともにデータを受信した際に、差分に基づいて第２タイマ値を書き換え、第１無線装置２００と複数の第２無線装置３００との同期関係を確立させる。

【0018】

無線通信システム１００は、第１無線装置２００から複数の第２無線装置３００へ同時にデータを送信するマルチキャストであっても、第１無線装置２００から複数の第２無線装置３００へ１台ずつ順番にデータを送信するユニキャストであってもよい。

【0019】

以下、具体的に説明する。
第１制御部２０２は、第１タイマ２０３と、送信データ生成部２０４と、受信データモニタ部２０５と、受信データ判定部２０６と、フラグ生成部２０７とを有する。

【0020】

第１タイマ２０３は、第１無線装置２００における時間を計測するものである。送信データ生成部２０４は、第１装置４００からの周期的データに第１タイマ２０３の第１タイマ値を乗せたデータを生成する。受信データモニタ部２０５は、第１無線装置２００からデータを送信してから第２無線装置３００からの応答を受信するまでの応答時間をモニタする。受信データ判定部２０６は、受信データモニタ部２０５でモニタされた応答時間が設定値以下であるか否かを判定する。フラグ生成部２０７は、応答時間が設定値以下の場合にＯＫのフラグ１を生成し、設定値を超えた場合はＮＧとしてフラグ０（フラグを生成しない）とする。

【0021】

なお、設定値は、第１無線装置２００と複数の第２無線装置３００との間で同期を担保できるように適宜設定される。設定値としては、例えば、設計値や実績値に基づいて決定される最短時間に所与のマージンを加えたもの（例えば最短時間＋２％）を用いることができる。また、設定値は、実績値に基づいて統計的処理により求めてもよい。例えば、実績値から統計的処理により求めた平均値や中心値であってよい。

【0022】

送信データ生成部２０４は、フラグ１が生成された場合は、次の周期のデータにフラグ１の情報を乗せたデータを生成し、フラグ０の場合は、次の周期のデータとしてフラグ０のデータを生成する。

【0023】

各第２制御部３０２は、第２タイマ３０３と、タイマ値記録部３０４と、フラグ判定部３０５と、タイマ値書き換え部３０６とを有する。

【0024】

第２タイマ３０３は、第２無線装置３００における時間を計測するものである。タイマ値記録部３０４は、第１無線装置２００から送信されたデータを第２無線装置３００で受信した際に、第２タイマ３０３の第２タイマ値と受信したデータの第１タイマ値との差分を記録する。フラグ判定部３０５は、受信したデータのフラグ情報を判定する。タイマ値書き換え部３０６は、フラグ１が付いたデータを受信した場合には、その時点の第２タイマ値から、フラグ１が付いたデータをタイマ値記録部３０４に記録する前にタイマ値記録部３０４に記録された差分を引いた値に第２タイマ値を書き換える。このとき、タイマ値記録部３０４には差分０が記録される。

【0025】

すなわち、受信したデータにフラグ１が付いている場合は、その前に受信したデータが、第１無線装置２００が設定時間以内に応答を受信したことを示しており、そのデータは信頼できるデータである。このため、前回、タイマ値記録部３０４に記録された差分の値も信頼できる値である。したがって、上記のように、タイマ値書き換え部３０６により第２タイマ３０３の第２タイマ値を書き換えることによって、第１無線装置２００と複数の第２無線装置３００を同期させることができる。このように、第１無線装置２００と複数の第２無線装置３００とを同期させることにより、複数の第２無線装置３００間も同期させることができる。

【0026】

なお、フラグ０のデータを受信した場合は、タイマ値記録部３０４に上記計算により差分が記録されるが、この記録は次の周期のデータの差分が記録された後に破棄される。

【0027】

次に、このように構成される無線通信システム１００における無線通信動作について具体的に説明する。

【0028】

無線通信は、有線通信に用いる信号ケーブルが不要であるため、有線通信に比べて装置の小型化を図ることができ、線材の削減による環境貢献にもつながる。しかし、無線通信では、周期的データを送信する場合、具体的には一定の周期で決まったサイズのデータ（パケット）を送信する場合、周囲の外乱や通信環境の悪化によって通信時間にばらつきを生じる。このような問題は有線通信では通常発生しない。

【0029】

例えば、Ｗｉ－Ｆｉを用いて、図２のように、１２８Ｂｙｔｅのデータを１０ｍｓ周期で送る場合、その実測データは図３に示すようになる。図３は、アクセスポイント（ＡＰ）から１０ｍｓ周期で１２８Ｂｙｔｅのデータを約１時間送信した際の、データがクライアント（ＣＬ）に到達するまでの時間を示すものであり、その一部は拡大して示している。図３に示すように、データの到達時間の平均値は１０ｍｓ程度であるが、その値は２～３５ｍｓまで大きくばらついており、データの到達時間が不安定であることがわかる。

【0030】

このようにデータ到達時間が不安定な場合は、無線通信システム１００を用いて第１装置４００から複数の第２装置５００へデータを同期して、例えば同時的に送信することが困難である。

【0031】

そこで、本実施形態に係る無線通信システム１００では、第１制御部２０２および第２制御部３０２により、第１装置４００からの周期的データを第１無線装置２００が送信してから第２無線装置３００からの応答を第１無線装置２００が受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、第１無線装置２００と複数の第２無線装置３００とを同期させる。

【0032】

具体的には、まず、第１装置４００からの周期的データに第１タイマ値を乗せたデータを作成し、第１無線装置２００がそのデータを送信してから第２無線装置３００からの応答を第１無線装置２００が受信するまでの応答時間を測定する。

【0033】

次に、その応答時間が設定値以下かどうかを判定し、設定値以下の場合は第１タイマ値を乗せたデータとともにフラグを第２無線装置３００に送信する。

【0034】

第２無線装置３００は、第１無線装置２００から送信されてきた第１タイマ値を乗せたデータを第２無線装置３００が受信した後、第１タイマ値と第２タイマ値との差分を記録する。

【0035】

次に、第２無線装置３００が第１無線装置２００からデータとともにフラグを受信した際に、第１タイマ値と第２タイマ値の差分に基づいて第２タイマ値を書き換え、第１無線装置２００と複数の第２無線装置３００との同期関係を確立させる。これにより、複数の第２無線装置３００間で同期をとることができ、第１装置４００からの周期的データを複数の第２装置５００に対して同期して、例えば同時的に送信することができる。

【0036】

以下、具体的なフローについて図４を参照して説明する。
ここでは、第１無線装置２００をアクセスポイント（ＡＰ）とし、複数の第２無線装置３００をクライアント（ＣＬ）として、第１装置４００からデータを１０ｍｓ周期で送信する場合を例にとって説明する。

【0037】

まず、第１装置４００からの最初のデータがＡＰ２００からＣＬ３００へ送信される。このとき、ＡＰ２００の第１タイマ２０３の第１タイマ値は１１ｍｓであり、送信データ生成部２０４で第１タイマ値である１１ｍｓを乗せたデータを生成し、送信する。

【0038】

ＣＬ３００では、第２タイマ３０３のタイマ値が５５ｍｓのときにＡＰ２００から送信された最初のデータを受信し、第１無線装置２００へ応答する。このとき、ＣＬ３００のタイマ値記録部３０４は、第２タイマ３０３の第２タイマ値と受信したデータの第１タイマ値の差分、すなわち、５５ｍｓ－１１ｍｓ＝４４ｍｓを記録する。

【0039】

応答を受信したＡＰ２００では、受信データモニタ部２０５によりデータを送信してからＣＬ３００からの応答を受信するまでの時間をモニタし、受信データ判定部２０６により、受信データモニタ部２０５でモニタした応答を受信するまでの時間が設定値以下であるか否かを判定する。このとき、設定値（最短時間＋２％）が１．９５ｍｓであるのに対し、応答を受信するまでの時間が設定値より大きい時間、例えば５ｍｓかかったため、受信データ判定部２０６でＮＧと判定し、フラグ生成部２０７ではフラグ０としている。

【0040】

次に、第１装置４００からの次のデータがＡＰ２００からＣＬ３００へ送信される。このときの時間は最初のデータから１０ｍｓ後であり、ＡＰ２００の第１タイマ２０３の第１タイマ値は２１ｍｓである。送信データ生成部２０４では第１タイマ値である２１ｍｓを乗せ、前回のフラグ０を反映させたデータを生成し、送信する。

【0041】

ＣＬ３００では、第２タイマ３０３のタイマ値が６５ｍｓのときに上記次のデータを受信し、第１無線装置２００へ応答する。このとき、ＣＬ３００のタイマ値記録部３０４は、第２タイマ３０３の第２タイマ値と受信したデータの第１タイマ値の差分、すなわち、６５ｍｓ－２１ｍｓ＝４４ｍｓを記録し、前回の差分記録を破棄する。

【0042】

応答を受信したＡＰ２００では、同様に、受信データモニタ部２０５によりデータを送信してからＣＬ３００からの応答を受信するまでの時間をモニタし、受信データ判定部２０６により、応答を受信するまでの時間が設定値以下であるか否かを判定する。このとき、応答を受信するまでの時間が設定値以下であったため、受信データ判定部２０６でＯＫと判定し、フラグ生成部２０７でフラグ１を生成している。

【0043】

次に、第１装置４００からのさらに次のデータがＡＰ２００からＣＬ３００へ送信される。このときの時間は上記次のデータから１０ｍｓ後であり、ＡＰ２００の第１タイマ２０３の値は３１ｍｓである。送信データ生成部２０４では第１タイマ値である３１ｍｓとフラグ１を乗せ、送信する。

【0044】

ＣＬ３００では、第２タイマ３０３の第２タイマ値が７５ｍｓのときに上記さらに次のデータを受信し、第１無線装置２００へ応答する。このとき、フラグ判定部３０５は、受信したデータにフラグ１が付いていると判定し、タイマ値書き換え部３０６により、その時点の第２タイマ３０３の第２タイマ値からタイマ値記録部３０４に記録された差分値を引いた値、すなわち、７５ｍｓ－４４ｍｓ＝３１ｍｓに第２タイマ３０３の自身の第２タイマ値を書き換える。このとき、次のフラグに備えてタイマ値記録部３０４には差分０（３１ｍｓ－３１ｍｓ＝０ｍｓ）が記録される。

【0045】

応答を受信したＡＰ２００では、同様に、受信データモニタ部２０５によりデータを送信してからＣＬ３００からの応答を受信するまでの時間をモニタし、受信データ判定部２０６により、応答を受信するまでの時間が設定値以下であることを確認する。

【0046】

このように、受信したデータが、ＡＰ２００が設定時間以内に応答を受信した際にフラグ１を生成し、次のデータ送信時にデータにフラグ１を乗せ、そのデータに基づいてその時点の第２タイマ値からタイマ値記録部３０４に記録された差分値を引いた値に第２タイマ３０３の自身の第２タイマ値を書き換える。このようなことを複数のＣＬ３００に対して行うことにより、ＡＰ２００と複数のＣＬ３００とを同期させることができ、複数のＣＬ３００間の同期をとることができる。このため、第１装置４００からの周期的データを複数の第２装置５００に対して同期して、例えば同時的に送信することができる。

【0047】

また、第１装置４００および第２装置５００が制御機器である場合に、制御機器内の時間の基準である水晶振動子を有する発振器（クロック）のばらつきによる複数の第２装置５００間で同期ずれが生じることがあるが、後述するように、本実施形態の無線通信システム１００により同期ずれを抑制できる。

【0048】

この同期ずれは長い時間をかけて微量の誤差が蓄積して生じるが、本実施形態の無線通信システム１００は、わずかな時間であっても上述したような設定時間以下での通信が成立すれば、複数の第２装置５００で同期性を確立して、周期通信の不安定性や同期ずれを抑制することができる。

【0049】

＜基板処理装置＞
次に、以上のような無線通信システムを有する制御装置を用いた基板処理装置について説明する。ここでは、基板処理装置の例として、原料ガスと反応ガスを用いてＡＬＤにより基板上に膜を形成する成膜装置の場合を示すが、これに限るものではない。

【0050】

図５は、一実施形態の無線通信システムを有する制御装置を用いた基板処理装置を示す断面図である。図５に示すように基板処理装置６００は、基板処理部７００と、制御装置８００とを有する。

【0051】

基板処理部７００は、処理容器１と、載置台２と、シャワーヘッド３と、ガス供給部４と、排気部５とを有している。

【0052】

処理容器１は、アルミニウム等の金属により構成され、略円筒状を有している。処理容器１の側壁には基板Ｗを搬入出するための搬入出口（図示せず）が形成され、搬入出口はゲートバルブ（図示せず）で開閉可能となっている。また、処理容器１の底部には排気口１ａが設けられている。

【0053】

載置台２は、基板Ｗに対応した大きさの円板状をなし、処理容器１内に水平に設けられ、支持部材２１に支持されている。載置台２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス材料や、アルミニウムやニッケル基合金等の金属材料で構成されており、内部に基板Ｗを加熱するためのヒーター（図示せず）が埋め込まれており、ヒーターはヒーター電源（図示せず）から給電されることにより昇温される。載置台２の上面近傍には温度センサ２４が設けられており、温度センサによりヒーターの出力を制御することにより、基板Ｗの温度を制御する。

【0054】

支持部材２１は、載置台２の底面中央から処理容器１の底壁に形成された孔部を貫通して処理容器１の下方に延び、その下端が昇降機構２２に接続されている。昇降機構２２により載置台２が支持部材２１を介して昇降可能となっている。ＡＬＤプロセス中に昇降機構２２により載置台２を昇降させることにより基板Ｗ近傍の圧力を変動させることができる。

【0055】

支持部材２１と処理容器１の底壁との間には、処理容器１内の雰囲気を外気と区画し、載置台２の昇降動作にともなって伸縮するベローズ２３が設けられている。

【0056】

シャワーヘッド３は、処理容器１の上部に載置台２に対向するように設けられ、処理容器１内に処理ガスをシャワー状に吐出するガス吐出部として機能する。シャワーヘッド３は、例えば金属材料により形成され、載置台２とほぼ同じ直径を有する。シャワーヘッド３の内部には、ガスを拡散するガス拡散空間３１が形成されており、ガス拡散空間３１には上方からガス導入管３２が接続されている。シャワーヘッド３の底壁には多数のガス吐出孔３３が形成され、ガス導入管３２からガス拡散空間３１に供給されたガスがガス吐出孔３３から処理容器１内に吐出されるように構成されている。

【0057】

ガス供給部４は、ＡＬＤ成膜に用いる原料ガス、反応ガス、パージガス等のガスを、シャワーヘッド３を経て処理容器１に供給するためものものである。原料ガスは、成膜しようとする膜の金属成分を含む化合物ガスであり、反応ガスは原料ガスと反応して膜を形成するためのガスである。また、パージガスは、処理容器１内に残留するガスをパージするためのものであり、Ｎ_２ガスや希ガス等の不活性ガスが用いられる。

【0058】

ガス供給部４は、原料ガスを供給する原料ガス供給源４１ａと、反応ガスを供給する反応ガス供給源４２ａと、パージガスを供給する第１パージガス供給源４３ａおよび第２パージガス供給源４４ａとを有する。

【0059】

原料ガス供給源４１ａ、反応ガス供給源４２ａ、第１パージガス供給源４３ａ、および第２パージガス供給源４４ａには、それぞれ、原料ガス供給配管４１ｂ、反応ガス供給配管４２ｂ、第１パージガス供給配管４３ｂ、および第２パージガス供給配管４４ｂが接続されている。原料ガス供給配管４１ｂには、原料ガス供給源４１ａ側から順に、前段側バルブ４１ｃ、流量制御器４１ｄ、および、後段側バルブ４１ｅが介設されている。反応ガス供給配管４２ｂには、反応ガス供給源４２ａ側から順に、前段側バルブ４２ｃ、流量制御器４２ｄ、および、後段側バルブ４２ｅが介設されている。第１パージガス供給配管４３ｂには、第１パージガス供給源４３ａ側から順に、前段側バルブ４３ｃ、流量制御器４３ｄ、および、後段側バルブ４３ｅが介設されている。第２パージガス供給配管４４ｂには、第２パージガス供給源４４ａ側から順に、前段側バルブ４４ｃ、流量制御器４４ｄ、および、後段側バルブ４４ｅが介設されている。

【0060】

原料ガス供給配管４１ｂ、反応ガス供給配管４２ｂ、第１パージガス供給配管４３ｂ、および第２パージガス供給配管４４ｂは共通配管４５に合流し、共通配管４５はガス導入管３２に接続されている。

【0061】

第１パージガス供給配管４３ｂおよび第２パージガス供給配管４４ｂは、それぞれ原料ガス供給配管４１ｂ側および反応ガス供給配管４２ｂ側に設けられており、これらを通流するパージガスは、それぞれ原料ガスおよび反応ガスのキャリアガスとしても機能する。

【0062】

前段側バルブ４１ｃ、４２ｃ、４３ｃ、４４ｃは通常の開閉バルブであり、後段側バルブ４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅはＡＬＤ用の高速開閉バルブである。これらのバルブは、ソレノイドを用いて開閉駆動されるソレノイドバルブである。流量制御器４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄとしては、例えばマスフローコントローラが用いられる。また、流量計も設けられる。

【0063】

排気部５は、処理容器１の内部を排気して、処理容器１内を減圧する。排気部５は、排気配管５１、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）５２および真空ポンプ５３を含む。排気配管５１は、排気口１ａに接続されている。自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）５２および真空ポンプ５３は、排気配管５１に介設されている。自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）５２としては、開度を調整することで排気配管５１内のコンダクタンスを制御するバルブを用いることができる。圧力制御バルブ（ＡＰＣ）５２は、処理容器１内の圧力を検出する圧力センサ２５の圧力値が所望の値になるように開度が制御される。

【0064】

基板処理部７００においては、後述する制御装置８００の制御により、以下のようなプロセスが実行される。

【0065】

まず、処理容器１内に基板Ｗを搬入して載置台２上に載置し、処理容器１内を所定の減圧状態に保持し、ヒーターにより載置台２の温度を設定温度に制御する。この状態で、ガス供給部４からシャワーヘッド３を介して処理容器１内にパージガスを供給し、処理容器１内をパージする。

【0066】

その後、ＡＬＤ用の高速開閉バルブ４１ｅ～４４ｅを高速で開閉して、処理容器１内への原料ガスの供給、処理容器１内の残留ガスのパージ、処理容器１内への反応ガスの供給、処理容器１内の残留ガスのパージを高速で繰り返し行う。これにより、基板Ｗへの原料ガスの吸着および原料ガスと反応ガスとの反応による膜形成が繰り返されるＡＬＤプロセスが行われ、基板Ｗ上に設定膜厚の膜が成膜される。

【0067】

このＡＬＤに際しては、各ステップにおいて、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）５２による高速圧力制御、昇降機構２２による載置台２の高速昇降が行われる。

【0068】

次に、制御装置８００について詳細に説明する。
図６は図５の基板処理装置の制御装置を含む全体制御システムの概略構成を示すブロック図である。

【0069】

制御装置８００は、基板処理部７００を構成する各構成部を制御し、基板処理装置６００での処理を実行させるためのものである。制御装置８００は、基板処理装置６００を含む基板処理システムの全体を制御する全体制御システム１０００の一部として構成され、上述した無線通信システム１００を有している。

【0070】

図６に示すように、全体制御システム１０００は、基板処理システム全体を制御する統括部であるＥＣ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１００と、その下位に存在する、基板処理システムを構成する各装置（モジュール）を制御する複数のＭＣ（Ｍｏｄｕｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２００とを有する。

【0071】

ＥＣ１１００は、基板処理システムの複数の装置の制御を行う共通の上位制御部として機能し、複数の装置（モジュール）の一つとして基板処理装置６００が含まれる。基板処理装置６００以外の装置としては、例えば、ロードロック室、ローダーユニット等を挙げることができる。ＭＣ１２００は複数の装置（モジュール）に対応して複数設けられるが、図６では基板処理装置６００のＭＣ１２００のみを示し、他は省略している。

【0072】

制御装置８００は、ＥＣ１１００と、基板処理装置６００に対応するＭＣ１２００と、その下位に設けられた複数のＩ／Ｏモジュール４１３とを備えている。複数のＩ／Ｏモジュール４１３にはそれぞれ複数のＩ／Ｏボード４１５が搭載され、各Ｉ／Ｏボード４１５には、基板処理部７００内で処理を行うための高速制御機器であるエンドデバイス７０１が接続されている。エンドデバイス７０１は、ガス供給部４における高速開閉バルブ４１ｅ～４４ｅ、流量制御器４１ｄ～４４ｄ、排気部５の自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）５２、昇降機構２２、圧力計２５のようなセンサ類等であり、これらを総称するものである。

【0073】

ＥＣ１１００は、ＣＰＵ（中央演算装置）５０３と、揮発性メモリとしてのＲＡＭ５０５と、記憶部としてのハードディスク装置５０７と、を有している。ＥＣ１１００と各ＭＣ１２００は、ネットワーク５１３により接続されている。ネットワーク５１３は、スイッチングハブ（ＨＵＢ）５１５を有している。このスイッチングハブ５１５は、ＥＣ１１００からの制御信号に応じてＥＣ１１００の接続先としてのＭＣ１２００の切り替えを行う。

【0074】

また、ＥＣ１１００は、ネットワーク９０１を介して基板処理システムが設置されている工場全体の製造工程を管理するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）としてのホストコンピュータ９０３に接続されている。

【0075】

また、ＥＣ１１００には、ユーザーインターフェース５１１も接続されている。ユーザーインターフェース５１１は、工程管理者が基板処理システムを管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理システムの稼働状況を可視化して表示するディスプレイ、メカニカルスイッチ等を有している。

【0076】

ＥＣ１１００は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体５１７に対して情報を記録し、記憶媒体５１７より情報を読み取ることができるようになっている。

【0077】

ＥＣ１１００では、ユーザーインターフェース５１１においてユーザ等によって指定された基板Ｗの処理レシピを含むプログラムをＣＰＵ５０３がハードディスク装置５０７や記憶媒体５１７から読み出す。そして、ＥＣ１１００から複数のＭＣ１２００に処理レシピを含むプログラムを送信するように構成されている。上述したように複数のＭＣ１２００のうち一つが基板処理装置６００の制御装置８００に対応する。

【0078】

制御装置８００に含まれ、基板処理装置６００に対応するＭＣ１２００は、ＣＰＵ４０３と、ＲＡＭなどの揮発性メモリ部４０５と、Ｉ／Ｏ情報記憶部としての不揮発性メモリ部４０７と、Ｉ／Ｏ制御部４０９と、を有している。

【0079】

不揮発性メモリ部４０７には、基板処理装置６００における種々の履歴情報が保存される。また、不揮発性メモリ部４０７は、Ｉ／Ｏ情報記憶部としても機能し、後述するようにＭＣ１２００と基板処理部７００に備えられている複数のエンドデバイス７０１との間で取り交される各種のＩ／Ｏ情報を不揮発性メモリ部４０７に随時書き込んで保存できるように構成されている。

【0080】

ＭＣ１２００のＩ／Ｏ制御部４０９は、Ｉ／Ｏモジュール４１３のＩ／Ｏボード４１５に種々の制御信号を送出したり、Ｉ／Ｏボード４１５から各エンドデバイス７０１に関するステータス情報などの信号を受け取ったりする。

【0081】

ＭＣ１２００による各エンドデバイス７０１の制御は、Ｉ／Ｏボード４１５を介して行われる。Ｉ／Ｏボード４１５は、各エンドデバイス７０１への制御信号およびエンドデバイス７０１からの入力信号の伝達を行う。Ｉ／Ｏボード４１５と各エンドデバイス７０１との間はデジタル／アナログ信号で接続される。

【0082】

ＭＣ１２００とＩ／Ｏボード４１５との間には、上述した無線通信システム１００が設けられている。無線通信システム１００は、上述したように、第１無線通信装置２００と複数の第２無線通信装置３００を有しており、ＭＣ１２００は第１装置４００に相当し、エンドデバイス７０１が接続されたＩ／Ｏボード４１５は第２装置５００に相当する。すなわち、無線通信システム１００は、上位の制御ユニットであるＭＣ１２００と、下位の制御ユニットであるＩ／Ｏボード４１５との間で、データとして制御信号の通信を行う。

【0083】

なお、図６では、ＭＣ１２００と１つのＩ／Ｏモジュール４１３の複数のＩ／Ｏボード４１５を無線通信システム１００で無線通信する状態を示しているが、複数のＩ／Ｏモジュール４１３に対応して複数の無線通信システム１００を設けてもよい。その場合は、ＭＣ１２００に複数のチャンネルを設け、各チャンネルにそれぞれ無線通信システム１００の第１装置２００を接続することができる。

【0084】

Ｉ／Ｏボード４１５において管理される入出力情報は、デジタルインプット情報ＤＩ、デジタルアウトプット情報ＤＯ、アナログインプット情報ＡＩを含んでいる。ＤＩは、下位の各エンドデバイス７０１から上位のＭＣ１２００へインプットされるデジタル情報に関する。ＤＯは、上位のＭＣ１２００から下位の各エンドデバイス７０１へアウトプットされるデジタル情報に関する。ＡＩは、各エンドデバイス７０１からＭＣ１２００へインプットされるアナログ情報に関する。

【0085】

ＤＩおよびＡＩには、例えば各エンドデバイス７０１のステータスに関する情報が含まれている。ＤＯには、例えば、各エンドデバイスへのプロセス条件に関する値の設定の指令（コマンド）が含まれている。すなわち、ＤＩおよびＡＩは例えば機器の監視処理を行う圧力計、流量センサ、温度センサ等のセンサ類であり、ＤＯは例えば機器の操作を行う高速開閉バルブ、昇降機構、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）等の動作系である。

【0086】

ＤＩ、ＤＯ、ＡＩは、それぞれの内容に対応してＩ／Ｏアドレスが付与されている。各Ｉ／Ｏアドレスには、例えば１６ビット（０～１５）のデジタル情報またはアナログ情報が含まれている。アナログ情報は、例えば０～ＦＦＦの１６進数で表される。また、各Ｉ／Ｏアドレスにはアドレス番号が割り当てられている。さらに、Ｉ／Ｏボード４１５には、数字の１から始まるノード番号が割り当てられている。そして、複数のチャンネルには番号が付与されている。したがって、チャンネル番号と、ノード番号と、Ｉ／Ｏアドレス番号の３種類のパラメータによって、ＤＩ、ＤＯ、ＡＩのＩ／Ｏアドレスを特定できるようになっている。

【0087】

次に、以上のように構成された基板処理装置６００における制御装置８００の制御動作について説明する。

【0088】

基板処理装置６００では、基板処理の例として上述したようなＡＬＤプロセスが行われ、ＡＬＤプロセスは、処理レシピに基づき制御装置８００により基板処理部７００の複数のエンドデバイス７０１を制御することにより行われる。

【0089】

まず、図６に示す構成の制御装置８００において、ＥＣ１１００から基板処理装置６００に対応するＭＣ１２００に基板Ｗの処理を行うための処理レシピが送信される。そして、ＭＣ１２００は、この処理レシピに基づいて無線通信システム１００を介してＩ／Ｏボード４１５に制御のための周期的データを送信し、それに接続されたエンドデバイス７０１を制御する。

【0090】

従来、ＡＬＤ成膜装置のような基板処理装置には、ソレノイドバルブや圧力計のような多数のエンドデバイスが設けられており、これらのエンドデバイスを制御するために、その上位の制御装置であるＭＣ１２００から、Ｉ／Ｏモジュール４１３、Ｉ／Ｏボード４１５を介して多数のエンドデバイスを制御するために多数の信号ケーブルが配線されている。このため、信号ケーブルのために大きなスペースが必要になり、装置の小型化が困難である。

【0091】

これに対して、本実施形態では、基板処理装置６００のＭＣ１２００と複数のＩ／Ｏボード４１５との間に無線通信システム１００を設け、無線通信を行うことにより、信号ケーブルを削減することができ、装置の小型化を図ることができる。

【0092】

しかし、無線通信で周期的データを送信する場合、従来の有線通信の場合と異なり、上述したように、その周期は周囲の外乱や通信環境の悪化によって通信時間にばらつきが生じる。装置同士が有線の通信インターフェースやＩ／Ｏケーブルでつながっていれば同期信号を共有することで同期をとることができるのでこのような問題は生じないが、無線通信では電気信号による接続がないため、同期信号を用いることはできない。

【0093】

複数のＩ／Ｏボード４１５にそれぞれＤＯが入力される動作系のエンドデバイス７０１が接続されている場合、これらのエンドデバイス７０１が同期して動作することが求められる場合があるが、上記のような通信時間のばらつきが生じると、同期動作を実現することが困難である。具体的には、図７（ａ）に示すように、ＭＣ１２００から複数のＩ／Ｏボード４１５を介してそれぞれに接続されたエンドデバイス７０１にＤＯ更新データが送信され、エンドデバイス７０１からＭＣ１２００にＣＲＣ結果のデータが返信される。この場合、通信時間のばらつきが存在していると、ＭＣ１２００から複数のＩ／Ｏボード４１５へのＤＯ更新データの出力タイミングにばらつきが生じ、データを同期して（例えば同時に）送信することができない。

【0094】

エンドデバイス７０１がＤＩ、ＡＩを取得するものである場合、エンドデバイス７０１からのデータ取得タイミングを揃えることを求められる場合があるが、上記のような通信時間のばらつきが生じると、データ取得タイミングを揃えることが困難である。具体的には、図７（ｂ）に示すように、ＭＣ１２００から複数のＩ／Ｏボード４１５を介してそれぞれに接続されたエンドデバイス７０１にＤＩ、ＡＩ更新要求データが送信され、エンドデバイス７０１からＭＣ１２００にＤＩ、ＡＩデータが返信される。この場合、通信時間のばらつきが存在していると、ＭＣ１２００から複数のＩ／Ｏボード４１５へのＤＩ、ＡＩ更新要求データの出力タイミングにばらつきが生じ、制御周期（１ｍｓ、１０ｍｓ等）に関わらず、データ取得タイミングを揃えることが困難である。

【0095】

そこで、無線通信システム１００を用いて、上述した実施形態と同様、第１無線装置（ＡＰ）２００から周期的データを送信してから、第１無線装置（ＡＰ）２００が第２無線装置（ＣＬ）３００からの応答を受信するまでの時間が設定値以下であった場合に、第１無線装置（ＡＰ）２００と複数の第２無線装置（ＣＬ）３００とを同期させる。これにより、第１装置４００に対応するＭＣ１２００からの周期的データを複数の第２装置５００に対応するＩ／Ｏボード４１５に対して同期して、例えば同時的に送信することができる。

【0096】

また、このように無線通信システム１００を用いて、複数の第２装置５００に対応する複数のＩ／Ｏボード４１５間で同期して（同時的に）データを送信する手法を用いることにより、有線接続の場合においても生じる機器間の同期ずれを抑制することもできる。

【0097】

以下、詳細に説明する。
ＭＣ１２００やＩ／Ｏボード４１５のような制御機器は、水晶振動子を有する発振器（クロック）を基準に動作する。制御機器に内蔵されたＰＬＬ等で周波数を変更して使用することもあるが、原振は発振器になる。すなわち、制御機器内部のカウンタ／タイマは、発振器の周期を基準に計算を行う。しかし、発振器には個々に固体差があるため、公称周波数が同じであっても異なる発振器から作られる周期には必ずずれが生じる。このため、複数の制御機器間、本例の場合には、複数のＩ／Ｏボード４１５間で周期のずれが生じる。

【0098】

この周期のずれは±２５ｐｐｍ程度であり、例えば２５ＭＨｚの発振器の場合は、２５ＭＨｚ±６２５Ｈｚ、すなわち、２４．９９９３７５ＭＨｚ～２５．０００６２５ＭＨｚの範囲となり、周期は４０．００１ｎｓ～３９．９９９ｎｓの範囲となる。４０ｎｓで１秒を測る場合は、２５００万カウントでちょうど１秒（１０００ｍｓ）となる。３９．９９９ｎｓの２５００万カウントは９９９．９７５ｍｓであり、４０．００１ｎｓの２５００万カウントは１０００．０２５ｍｓであるから、２５ＭＨｚの発振器の場合は、１秒が９９９．９７５ｍｓ～１００００．０２５ｍｓの範囲でばらつく。この誤差は微量であるが、この微量の誤差が蓄積することにより大きな同期ずれとなる。

【0099】

図８はこの同期ずれを確認した実験結果を示すチャートである。ここでは、マイコンボードを３台並べ、１０ｍｓ周期でＨｉｇｈになる信号を出力し、オシロスコープで約８分間計測した。この図に示すように、１台目を基準に、２台目、３台目は徐々にずれていくことが確認された。このタイミングでＤＯ出力、ＤＩサンプリングに使用した場合、機器間の同期はとれない。

【0100】

これに対し、本実施形態の無線通信システム１００を用い、ＡＰ２００が周期的データを送信して応答を受信するまでの時間が設定値以下である場合に、タイマ値を更新してＡＰ２００とＣＬ３００を同期させる手法を採用とることにより、発振器のばらつきに起因する同期ずれも抑制することができる。

【0101】

図９は一実施形態の無線通信システムを用いて同期を確認した実験結果を示すチャートである。ここでは、ＡＰに相当するマイコンボードとＣＬに相当する２つのマイコンボードを並べ、１０ｍｓ周期でＨｉｇｈになる信号を用いてマルチキャストにて本実施形態の無線通信を行い、オシロスコープで約８分間計測した。この図に示すように、８分間経過してもＡＰを基準にしたＣＬ１、ＣＬ２の波形移動が見られない。ＡＰからＣＬにデータを送る時間だけはＡＰに対してＣＬのタイマは１ｍｓ以下の遅れが生じているものの、ＣＬ１およびＣＬ２間は完全に同期している。

【0102】

＜他の適用＞
以上、実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、全ての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0103】

例えば、上記実施形態では、無線通信システムが適用される第１装置および複数の第２装置として、制御機器を例示したが、周期的なデータの通信に用いるものであればこれに限るものではない。

【0104】

また、上記実施形態では、上位の制御ユニットであるＭＣと、下位の制御ユニットであるＩ／Ｏボードとの間に無線通信システムを用いて基板処理装置の制御部を構成する例を示したが、これに限るものではない。さらに、基板処理装置としてＡＬＤ成膜を行う装置を例にとって説明したが、基板処理装置はＡＬＤ成膜装置に限るものではない。

【符号の説明】

【0105】

１；処理容器
２；載置台
３；シャワーヘッド
４；ガス供給部
５；排気部
２２；昇降機構
２５；圧力計
４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅ；後段側バルブ（高速開閉バルブ）
５２；自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）
１００；無線通信システム
２００；第１無線装置
２０１；第１無線部
２０２；第１制御部
２０３；第１タイマ
２０４；送信データ生成部
２０５；受信データモニタ部
２０６；受信データ判定部
２０７；フラグ生成部
３００；第２無線装置
３０１；第２通信部
３０２：第２制御部
３０３；第２タイマ
３０４；タイマ値記録部
３０５；フラグ判定部
３０６；タイマ値書き換え部
４００；第１装置
４１５；Ｉ／Ｏボード（第２装置）
５００；第２装置
６００；基板処理装置
７００；処理部
７０１；エンドデバイス
８００；制御装置
１２００；ＭＣ（第１装置）
Ｗ；基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】