專利名稱：地址透明的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及管理半導(dǎo)體制造中的操作，并且更具體地涉及對在半導(dǎo) 體裝配中添加服務(wù)提供成本有效的解決方案。
背景技術(shù)：
摩爾定律預(yù)言了計算機(jī)能力以遞減的價格指數(shù)增長。該處理能力的動態(tài) 增長可能引導(dǎo)人認(rèn)為半導(dǎo)體設(shè)備制造將是冒險的生意，如石油的野外開釆。 事實恰恰相反。因為批量制造是非常昂貴并且制作工藝對甚至很小的誤差都 是敏感的，所以半導(dǎo)體設(shè)備制造是穩(wěn)健的生意。對于新設(shè)備以及舊設(shè)備的修 改的鑒定周期和標(biāo)準(zhǔn)是長期的和苛刻的。即使小的改變在被發(fā)布到生產(chǎn)中前 也要廣泛地審查。在半導(dǎo)體制造中，裝配(fab)使用的關(guān)鍵部件包括工具(例如，沉積室，反 應(yīng)器等)、監(jiān)視工具的傳感器(例如，F(xiàn)TIR傳感器、質(zhì)量頻語儀(mass spectrographs)、熱電偶)，以及存儲和分析來自傳感器的關(guān)于工具操作的數(shù)據(jù) 的主機(jī)或分布式處理器。圖1中示出了用于在主機(jī)和工具之間通信消息的、傳統(tǒng)的具有采樣IP地 址的半導(dǎo)體裝配100。具有IP地址10.10.10.5的第一主機(jī)110通過網(wǎng)絡(luò)140 上的交換機(jī)150和交換機(jī)170,連接到具有IP地址10.10.10.7的工具130。具 有IP地址10.10.10.6的第二主機(jī)120通過網(wǎng)絡(luò)140上的交換機(jī)160和交換機(jī) 170連接到工具130。當(dāng)?shù)谝恢鳈C(jī)110嘗試訪問工具130時，第一主機(jī)110被 配置來在特定端口(例如，端口 5000)訪問工具130?，F(xiàn)有申請描述了在以太網(wǎng)上使用高速和抗差錯的技術(shù)(如TCP/IP),監(jiān)聽 來自傳感器的數(shù)據(jù)并將其提供給主機(jī)或分布式處理器的透明方法。發(fā)明人Uzi Lev-Ami和Yossef Ilan Reich估文出的王見有申^青是"Method and Apparatus for Monitoring Host to Tool Communications"(申請?zhí)?9/935,213, 2001年8月22 日提交)，其通過引用并入?，F(xiàn)有申請描述了可以使用視覺隔離的連接器，偷 聽來自工具或傳感器的串行通信的監(jiān)聽站。使用偷聽方法，可以證明可以以低風(fēng)險升級裝配通信和數(shù)據(jù)收集基礎(chǔ)架構(gòu)，而無需對工具或傳感器進(jìn)行修改。 可以演示升級可行性而無需拆除現(xiàn)有的通信基礎(chǔ)架構(gòu)。裝配設(shè)備和后端分析能力的下一進(jìn)展將涉及在進(jìn)程I/O控制器的一側(cè)， 添加智能控制器(如進(jìn)程I/O控制器)以仲裁工具和傳感器之間的通信，并且在 另一測添加工具主機(jī)或分布式處理器，而無需更換或改變傳感器的分析特性。 增長的處理器能力和減小的存儲成本為先前在裝配環(huán)境中將不實際的配置創(chuàng)造了機(jī)會。發(fā)明人Uzi Lev-Ami ， Guenter Sifhatsch和Mark Attwood的第二個 玉見有申"i青(題為"Controller and Method to Mediate Data Collection from Smart Sensors for Fab Applications"，美國專利申請第聽19，卯3號，2004年4月7 日提交)描述了 一種具有各種能力的智能控制器。所述智能控制器缺乏的是與 工具主機(jī)合作同時執(zhí)行多種功能、同時提供統(tǒng)計可重復(fù)的響應(yīng)率的能力。發(fā) 起或完成命令時的抖動在當(dāng)前的軟件架構(gòu)中沒有得到良好的控制。出現(xiàn)一個機(jī)會，通過將數(shù)據(jù)收集和臨界控制從工具主機(jī)或分布式處理器 指派給進(jìn)程I/O控制器來改變應(yīng)用于工藝室的控制模型?？梢援a(chǎn)生具有統(tǒng)計 可重復(fù)的響應(yīng)率的、更好、更易于配置和控制的、更有彈性的部件和系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明描述了一種地址透明(address-transparent)的設(shè)備，其在半導(dǎo)體裝配 中耦合在兩個網(wǎng)絡(luò)接口之間，用于在耦合到第 一 網(wǎng)絡(luò)接口的主機(jī)和耦合到第 二網(wǎng)絡(luò)接口的工具之間通信分組。作為替代，地址透明的設(shè)備在半導(dǎo)體裝配 中耦合在兩個網(wǎng)絡(luò)之間，用于在第 一 網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)和第二網(wǎng)絡(luò)上的工具之間 通信分組。在本發(fā)明的第一方面中，地址透明的設(shè)備在獨立于任何協(xié)議的第 一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)之間路由分組。地址透明的設(shè)備通過第 一 網(wǎng)絡(luò)耦合到主機(jī)， 并且通過第二網(wǎng)絡(luò)耦合到工具，其中地址透明的設(shè)備使第一端口沒有IP地址， 而第二端口或者沒有IP地址或者預(yù)定的IP地址。在本發(fā)明的第二方面中，地址透明的設(shè)備截取分組，用于由駐留在地址 透明的設(shè)備內(nèi)部或外部的數(shù)據(jù)消耗設(shè)備本地使用。地址透明的設(shè)備可以截取 數(shù)據(jù)流的全部或一部分，同時將數(shù)據(jù)流的其他部分轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。原始分組 的報頭被存儲用于以后發(fā)送對截取的分組的答復(fù)而使用。在本發(fā)明的第三方面中，地址透明的設(shè)備通過改變接收的分組的報頭重 路由分組到另一目的地。原始分組的報頭被修改，用目的地設(shè)備的報頭信息取代原始報頭信息。原始分組的報頭被存儲用于以后發(fā)送對重路由的分組的 答復(fù)而使用。本發(fā)明還提供了故障保護(hù)開關(guān)(failsafe switch),當(dāng)?shù)刂吠该鞯脑O(shè)備變得有 缺陷或地址透明的設(shè)備內(nèi)部的軟件不能適當(dāng)運行時，激活故障保護(hù)開關(guān)。總而言之，系統(tǒng)包括第一網(wǎng)絡(luò)接口；第二網(wǎng)絡(luò)接口；以及耦合在第一和 第二網(wǎng)絡(luò)接口之間并且被適配來接收至少一個分組的地址透明的設(shè)備，該地 址透明的設(shè)備具有耦合到第一網(wǎng)絡(luò)的第一端口和耦合到第二網(wǎng)絡(luò)的第二端 口，地址透明的設(shè)備中的第一端口沒有IP地址。有利地，本發(fā)明提供了一種成本有效的解決方案，其在制造環(huán)境中添加 服務(wù)，而無需與獲得新插入的設(shè)備的新IP地址相關(guān)聯(lián)的顯著的延遲和費用。 而是，地址透明的設(shè)備運行好像即插即用盒，其容易地耦合在主機(jī)、工具和 傳感器之間，同時提供在耦合到第一和第二網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間轉(zhuǎn)發(fā)、截取和路 由分組的手^殳。關(guān)于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法在下面的詳細(xì)描述中公開。該總結(jié)不意圖限定 本發(fā)明。本發(fā)明由權(quán)利要求書限定。結(jié)合下面的描述、附加的權(quán)利要求書和 附圖，本發(fā)明的這些和其他實施例、特征、方面和優(yōu)點將變得更好地理解。


圖1是圖示用于在主機(jī)和工具之間通信的傳統(tǒng)半導(dǎo)體裝配的簡化框圖。圖2是圖示其中本發(fā)明的各方面特別有用的環(huán)境的框圖。圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明在半導(dǎo)體裝配中部署的地址透明的設(shè)備的簡化框圖。圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明耦合到地址透明的設(shè)備的故障保護(hù)開關(guān)的一個實 施例的簡化框圖。圖5是圖示通過根據(jù)本發(fā)明的地址透明的設(shè)備過濾分組的筒化框圖。 圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明添加到數(shù)據(jù)分組的分組報頭的示例性格式的簡化 框圖。圖7A到7D是圖示根據(jù)本發(fā)明重路由分組中的分組報頭實例的簡化框圖。圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明其中地址透明的設(shè)備執(zhí)行分析分組的過濾過程的 簡化流程圖。圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的地址透明的設(shè)備和故障保護(hù)開關(guān)的實現(xiàn)的一個 實施例的簡化框圖。
具體實施方式
當(dāng)通信和處理器速度相對有限時，在半導(dǎo)體裝配和鑄造中由工具和其他自動或半自動的設(shè)備使用的SECS消息+辦議、通信基礎(chǔ)架構(gòu)和主機(jī)模式在多 年前得以發(fā)展。用于裝配應(yīng)用的SECS消息協(xié)議被設(shè)計來利用低速串行通信。 這些消息協(xié)議包括結(jié)構(gòu)化消息，其即使用低速通信也可以被快速傳輸。結(jié)構(gòu) 化消息是并且仍然難以翻譯和理解。當(dāng)?shù)谝幌轫憫?yīng)設(shè)置上下文并且第二 響應(yīng)消息不重復(fù)該上下文時，難度加??；即，僅當(dāng)與對應(yīng)的上下文設(shè)置消息 成對時上下文壽丈感的響應(yīng)才有意義。通信典型地為沿專用信道通過RS 232或 等價物的串行通信，該專用信道類似于對于終端和時間共享的計算機(jī)的調(diào)制 解調(diào)器和電話線。主機(jī)系統(tǒng)在大型機(jī)、微型計算機(jī)或工作站上運行。主機(jī)系 統(tǒng)典型地是單片電路，在裝配中控制和監(jiān)視所有工具或基本的工具集合。主 機(jī)系統(tǒng)依靠適配器與工具和傳感器接口。主機(jī)系統(tǒng)典型地從工具和傳感器接 收數(shù)據(jù)并且發(fā)出控制指令到工具。主機(jī)系統(tǒng)通常接收并生成顯著量的串行通 信消息。術(shù)語工具主機(jī)或主機(jī)以廣泛含義使用，包括工具控制主機(jī)和更有限或靈 活的分布式處理器兩者。工具主機(jī)包括具有綜合、集成工具控制功能的主機(jī) 和運行在分布式處理器上、具有更有限、任務(wù)特定的功能的主機(jī)。工具主機(jī) 包括如Consilium的FAB300(TM)軟件的產(chǎn)品，其被描述為提供由消費者特定 的商業(yè)過程的集中化定義驅(qū)動的單個綜合工廠管理系統(tǒng)。該類工具主機(jī)被設(shè) 計來替代傳統(tǒng)的制造執(zhí)行系統(tǒng)，該制造執(zhí)行系統(tǒng)被設(shè)計來控制由不同生產(chǎn)商 提供的工具。與來自傳統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)的工具主機(jī)譜相對，組件過程可以運 行在分布式處理器上以處理各種特定功能，而不聲稱為綜合管理系統(tǒng)。沿該 譜，如Consilium的FAB300(TM)軟件的產(chǎn)品可以被認(rèn)為是為一些目的的工具在上述應(yīng)用中，描述了可移除監(jiān)聽設(shè)備，其可以監(jiān)視在一個或更多工具 主機(jī)和一個或更多工具之間的有線通信信道。監(jiān)聽設(shè)備是被動的。其可選地 可以包括標(biāo)準(zhǔn)隔離設(shè)備，以保護(hù)通信信道遠(yuǎn)離由監(jiān)聽設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。該隔 離設(shè)備可以包括光隔離器、高阻抗放大器或任何其他將有線通信信道與監(jiān)聽設(shè)備有效隔離的組件。有線通信信道可以是RS 232、 RS 422或符合CAN的 信道，或其可以是前述任何通信信道。在另 一現(xiàn)有申請中公開的方法使用智能控制器和靈巧的、知道上下文的 傳感器。智能控制器知道工具和/或工具正處理的工件(例如，晶片或中間掩模) 的狀態(tài)。這些類型的控制器與靈巧傳感器通信，該靈巧傳感器對工具和工件 狀態(tài)信息反應(yīng)。當(dāng)工具和工件狀態(tài)改變時，替代依賴于重配置指令，傳感器 監(jiān)聽并對狀態(tài)改變響應(yīng)。它們以預(yù)編程方式對狀態(tài)改變響應(yīng)，而不是需要重 配置指令。另一種類型的智能控制器改變工具、傳感器、控制器和數(shù)據(jù)用戶的操作 模型。無論如何，控制器知道工具和工件狀態(tài)?？刂破骺赏德牷蛑欣^控制工 具的指令。作為替代，工具可將其狀態(tài)發(fā)布給控制器?；蛘?，控制器可以周 期性地或者響應(yīng)于其識別為需要進(jìn)一步查詢的事件來查詢工具的狀態(tài)?？刂?器通信狀態(tài)信息給傳感器。狀態(tài)信息可以與工具或工件相關(guān)。傳感器被預(yù)配 置來響應(yīng)于狀態(tài)信息。響應(yīng)于狀態(tài)信息，傳感器可采用數(shù)據(jù)收集計劃，校準(zhǔn) 自身，設(shè)置輸出范圍，或?qū)?shù)據(jù)與當(dāng)前狀態(tài)信息關(guān)聯(lián)。控制器將從傳感器收 集的數(shù)據(jù)通信給數(shù)據(jù)用戶。數(shù)據(jù)用戶可以是運行在大型機(jī)上的傳統(tǒng)工具主機(jī)， 或可以是運行在分布式處理器上的更新的軟件。數(shù)據(jù)用戶可以是單片系統(tǒng)或 獨立或合作操作的聯(lián)合組件包?？刂破鬟€可以監(jiān)視來自傳感器的數(shù)據(jù)，識別 感興趣的事件，并且進(jìn)一步請求已經(jīng)收集的數(shù)據(jù)，或響應(yīng)于監(jiān)視的數(shù)據(jù)改變 傳感器的收集計劃。圖2圖示其中本發(fā)明的各方面特別有用的環(huán)境。其圖示了工藝室225、 工藝室的多種輸入和輸出，加上傳感器、控制信道和控制器。室225可以用 于多種反應(yīng)，如沉積、清除、蝕刻、注入、灰化等。該圖沒有圖示的其他類 型的工具也可以從本發(fā)明的各方面獲益。潛在地經(jīng)由因特網(wǎng)、虛擬私有網(wǎng)絡(luò)或廣域網(wǎng)212可訪問的裝配網(wǎng)絡(luò)211， 已經(jīng)控制通過控制器、防火墻或其他連接器262到工具網(wǎng)絡(luò)212的訪問。該 圖中的工具網(wǎng)絡(luò)被示出為環(huán)狀，其連接影響工藝室225的控制和傳感器。本 領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，該基礎(chǔ)架構(gòu)僅是圖示性的；串行通信、以太網(wǎng)或分層 通信比環(huán)狀更可能用于裝配。反應(yīng)室225的氣態(tài)輸入包括經(jīng)過氣體盒壓力轉(zhuǎn)換器213和質(zhì)量流控制器 (MFC)214的氣體。 一些氣體可以經(jīng)過臭氧發(fā)生器223。其他氣體和氣體混合物可以經(jīng)過反應(yīng)式氣體發(fā)生器215和氣體合成監(jiān)視器217。反應(yīng)式氣體發(fā)生 器215可以在工藝室225內(nèi)部或其外部生成等離子。氣體合成j!^見器217可 以與反應(yīng)式氣體發(fā)生器串行或并行。質(zhì)量流控制器214與反應(yīng)式氣體發(fā)生器 215和氣體合成監(jiān)視器217氣態(tài)通信，并且最終或直接與工藝室225氣態(tài)通 信。氣態(tài)輸入設(shè)備213、 214、 233、 215和217與一個或更多數(shù)字控制器242、 室控制器252和連通點262通信。該通信典型地包括控制和遙感勘測。這些 設(shè)備可以包括響應(yīng)設(shè)備的操作或氣態(tài)輸入和/或輸出的控制和傳感器。其他輸入可以包括材料傳送系統(tǒng)234 、冷卻子系統(tǒng)245和各種功率注入 器253、 254和255。反應(yīng)室255可以是沉積室、蝕刻室、熱處理器或其他類 型的反應(yīng)器。取決于反應(yīng)室的類型，材料傳送系統(tǒng)234可以提供例如用于對 工件236沉積的材料。冷卻子系統(tǒng)245可以幫助調(diào)整室225內(nèi)的溫度，因為 大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)將以溫度敏感的速率進(jìn)行。提供到室的功率可包括微瓦功率 253、用來生成等離子的RF功率254、以及用來生成等離子并加熱室或氣體 或其他提供到室的材料的DC功率255。如氣態(tài)輸入的其他輸入與一個或更多 數(shù)字控制器242、室控制器252和連通點262通信。該通信典型地包括控制 和遙感勘測兩者。這些設(shè)備可包括對控制設(shè)備的操作或讀出其輸入和/或輸出 響應(yīng)的控制和傳感器兩者。傳感器可以對室條件響應(yīng)或?qū)碜允业呐艢庾饔?。響?yīng)室條件的傳感器 可包括晶片監(jiān)視器216,其通過窗口 226觀察室225以查看膜厚度、模式 和其他屬性(例如，EPI-在線(TM));具有干擾過濾器或干涉計的過程監(jiān)視器 227，如光發(fā)射監(jiān)視器，其用于蝕刻過程控制；以及壓力轉(zhuǎn)換器237。對來自 室225的排氣作用的傳感器包括泄漏檢測器246、真空計257和排氣監(jiān)視器 258。這些傳感器可以與壓力控制器248和控制閥247、并且與真空組件和/ 或子系統(tǒng)256交互。它們還可以與附圖中沒有出現(xiàn)的泵和/或排氣洗滌器 (scrubber)交互。這些傳感器與一個或更多數(shù)字控制器242、室控制器252和 連通點262通信。該通信典型地包括控制和遙感勘測兩者。與傳感器(例如， 247、 248和256)通信的設(shè)備可包括控制和傳感器兩者。圖2中沒有圖示，無論何時中間設(shè)備在第一設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)(如裝配側(cè)網(wǎng)絡(luò)) 和第二設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)(如工具網(wǎng)絡(luò))之間插入，都可以施加故障保護(hù)開關(guān)，該兩個 網(wǎng)絡(luò)可以彼此通信而無需中間設(shè)備。收集來自工具或傳感器的讀數(shù)、存儲它 們并使得它們在請求時可用的控制器是一個實例。補(bǔ)充從傳感器可用的數(shù)據(jù)的控制器是另一個實例。將數(shù)據(jù)從一種格式(例如，SECS)變換到另一格式(例 如，帶標(biāo)記的XML格式)的控制器是另一個實例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到 可以通過第 一和第二設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)的故障保護(hù)直接連接來處理中間設(shè)備的故障 的其他情形。現(xiàn)在參照圖3,示出了在半導(dǎo)體裝配300中部署的地址透明的設(shè)備 (ATD)310的簡化圖。地址透明的設(shè)備310耦合在通過第一端口 320到交換機(jī) 335的第 一網(wǎng)絡(luò)140和通過第二端口 330到交換機(jī)370的第二網(wǎng)絡(luò)340之間， 用于幫助第一和第二主機(jī)120、 130和工具130、第一傳感器330和第二傳感 器340之間的通信。通過脫離在交換機(jī)170和工具130之間連接的電纜322, 工具130不再連接到第一網(wǎng)絡(luò)140，而替代的是，工具130通過交換機(jī)390 耦合到第二網(wǎng)絡(luò)320。地址透明的設(shè)備310在第一主機(jī)IIO用來訪問工具130 的相同端口(即，端口 5000)訪問工具130。盡管端口 5000在該實施例中代表 HSMS通信中的HTTP端口 ，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，端口 5000不 限于HSMS通信。地址透明的設(shè)備310通過第一網(wǎng)絡(luò)140耦合到第一主機(jī)110，并且通過 第二網(wǎng)絡(luò)340耦合到工具130，其中地址透明的設(shè)備310使第一端口 320沒 有IP地址，并且第二端口 330或者沒有IP地址或者預(yù)定的IP地址。當(dāng)?shù)谝恢鳈C(jī)IIO正嘗試訪問工具130時，第一主機(jī)110發(fā)送出ARP(地址 解析協(xié)議)請求，來自ARP請求的IP地址被通過ARP查找表映射到工具130 的物理MAC(介質(zhì)訪問控制)地址。因為地址透明的設(shè)備310現(xiàn)在在之前指向 工具130的第二端口 330處具有10.10.10.7:5000的目的地地址，所以地址透 明的設(shè)備310截取從第一主機(jī)110發(fā)送的分組。第一網(wǎng)絡(luò)140上第一主機(jī)110 和工具130之間的原始連接不再存在，而建立了第一主機(jī)IIO和地址透明的 設(shè)備310之間的新連接。利用第一端口 320和第二端口 330之間的線連接325,地址透明的設(shè)備 310的兩個端口 320、 330有效地操作為一條電纜。地址透明的設(shè)備310在第 一主機(jī)110和工具130之間進(jìn)行雙向通信。地址透明的設(shè)備310轉(zhuǎn)發(fā)從第一 主機(jī)IIO接收的發(fā)送到工具130的分組。相反，地址透明的設(shè)備310轉(zhuǎn)發(fā)從 工具130接收的導(dǎo)向第一主機(jī)110的分組。在地址透明的設(shè)備310截取從第 一主機(jī)110發(fā)送的導(dǎo)向目的地地址10.10.10.7:5000的分組后，地址透明的設(shè) 備310轉(zhuǎn)發(fā)分組到工具130。當(dāng)工具答復(fù)時，分組從工具130發(fā)送到主機(jī)110。地址透明的設(shè)備310在第一和第二網(wǎng)絡(luò)140和320之間的半導(dǎo)體裝配300中 操作，該網(wǎng)絡(luò)獨立于任何協(xié)議，包括但不限于TCP/IP(傳輸控制協(xié)議和因特網(wǎng) 協(xié)議)、IPX(網(wǎng)絡(luò)間分組交換)和AppleTalk。本發(fā)明還提供廣播風(fēng)暴(storm)特征。地址透明的設(shè)備310檢測廣播風(fēng)暴 分組的存在。當(dāng)已經(jīng)檢測到廣播風(fēng)暴時，地址透明的設(shè)備310丟棄被認(rèn)為已 經(jīng)導(dǎo)致廣播風(fēng)暴的分組?？蛇x的數(shù)據(jù)處理器395耦合到地址透明的設(shè)備310,以各種方式為數(shù)據(jù) 處理提供額外功能。在從地址透明的設(shè)備310接收截取的分組后，數(shù)據(jù)處理 器395處理截取的分組中的數(shù)據(jù)，用于增強(qiáng)包括主機(jī)110和工具130的整個 裝配環(huán)境300的功能。通過地址透明的設(shè)備310的使用，數(shù)據(jù)處理器395添 加功能到主機(jī)110和工具130，或耦合到第一網(wǎng)絡(luò)140或第二網(wǎng)絡(luò)340的其 他設(shè)備。在一個特征中，數(shù)據(jù)處理器395在發(fā)送壓縮數(shù)據(jù)到目的地之前，在 一個或更多截取的分組中執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮。在另一個特征中，數(shù)據(jù)處理器395 接收截取的分組，從截取的分組提取期望的數(shù)據(jù)，并且將截取的分組發(fā)送到 目的地。在另一個特征中，數(shù)據(jù)處理器395選擇性地從截取的分組取數(shù)據(jù)， 并且創(chuàng)建新變量作為截取的分組中的數(shù)據(jù)的替代或增加。在一個實例中，數(shù) 據(jù)處理器395及時接收包含瞬時值的報告的截取的分組，并及時將瞬時值改 變到指數(shù)加權(quán)的移動平均值。數(shù)據(jù)處理器395還可以添加各種功能到各種設(shè) 備，如添加第一功能到工具130，并且添力。第二功能到主機(jī)110。在另一個實 例中，主機(jī)IIO發(fā)送意圖用于工具130的IO個SVID到地址透明的設(shè)備310。 地址透明的設(shè)備310發(fā)送4個SVID到第一傳感器350并且6個SVID到工具 130。發(fā)送到第一傳感器350的4個SVID由地址透明的設(shè)備310截取，并且 數(shù)據(jù)處理器395將額外功能(例如，傳感器測量壓力)添加到截取的分組。因此， 數(shù)據(jù)處理器310提供額外的功能到主機(jī)和工具，而不改變設(shè)備或?qū)ν獠繑?shù)據(jù) 源的需要。不僅地址透明的設(shè)備310對網(wǎng)絡(luò)透明，而且數(shù)據(jù)處理器395也是 透明的。數(shù)據(jù)處理器395由于地址透明的設(shè)備310的透明性而是透明的。圖4是圖示半導(dǎo)體裝配400中故障保護(hù)開關(guān)的操作的一個實施例的簡化 圖。在地址透明的設(shè)備330存在故障的情況，或由于如斷電的硬件故障，或 由于軟件故障，到地址透明的設(shè)備310的第一端口 320的鏈路410和到第二 端口 330的鏈路420斷開連接。在第一網(wǎng)絡(luò)140和第二網(wǎng)絡(luò)340之間通過故 障保護(hù)開關(guān)430建立鏈路，用于繼續(xù)第一主機(jī)310和工具130之間的通信。因此，在控制器故障的情形，連通性直接在設(shè)備(例如，主機(jī)110和工具130)之間建立，使得控制器不再用作在無需中間控制器就可以通信的兩個設(shè)備之 間的有用角色。在一個實施例中，使用具有簡單嵌入式微控制器的開關(guān)。該 開關(guān)包括當(dāng)其切換時進(jìn)行可靠"點擊"的繼電器。開關(guān)中的微控制器經(jīng)由如串行、并行、USB、火線、以太網(wǎng)或其他的連接，監(jiān)聽來自控制器的心跳信 號。取決于故障開關(guān)提供的邏輯和資源，可以使用除了心跳之外的其他協(xié)議。 例如，故障開關(guān)可以對控制器進(jìn)行周期性的查詢，并響應(yīng)錯誤條件指示或響 應(yīng)超時。這些查詢可以是常規(guī)的，或適應(yīng)一些高業(yè)務(wù)量、低業(yè)務(wù)量和/或其他 感興趣的操作條件的測量。微控制器控制的開關(guān)類似于雙刀雙擲開關(guān)，其將 控制器插入主機(jī)110的電路或從其分離。在正常的模式中，控制器物理地連 接到電路中。在故障保護(hù)模式中，主機(jī)和工具/傳感器直接連接。作為替代， 可以采用電開關(guān)，放棄繼電器的可靠點擊。實現(xiàn)心跳和故障保護(hù)連接的軟件可包括設(shè)置分組地址的設(shè)備驅(qū)動程序、 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接口以混雜模式運行時用于捕獲分組的內(nèi)核鉤、看門狗后臺程序和用 戶空間程序。下面的描述是面向Linux的?？梢允褂闷渌僮飨到y(tǒng)，如BSD 變量、Unix變量或Windows。系統(tǒng)可以寫為在虛擬機(jī)上運行，如Java的實時 版本，使得為將軟件從一個操作系統(tǒng)與另 一個接口將僅需要對軟件進(jìn)行小的 改變，從而控制低級別聯(lián)網(wǎng)功能。圖5圖示用于轉(zhuǎn)發(fā)、截取或重路由的地址透明的設(shè)備500的分組的過濾。 在該實施例中，地址透明的設(shè)備500包括過濾器510和數(shù)據(jù)消耗設(shè)備520， 其第一端口 320耦合到主機(jī)110并且第二端口 330耦合到工具130。當(dāng)分組 由地址透明的設(shè)備500接收時，過濾器510通過(l)截取到數(shù)據(jù)消耗設(shè)備520 的分組用于本地使用，(2)重路由分組到工具540,或(3)傳輸分組到另一網(wǎng)絡(luò)， 過濾接收的分組。主機(jī)110和過濾器510之間的通信如由箭頭530所示是雙 向的，過濾器510和工具130之間的通信如由箭頭550所示是雙向的，并且 過濾器510和數(shù)據(jù)消耗設(shè)備520之間的通信如由箭頭520所示也是雙向的。在圖6中，示出了用于附加到數(shù)據(jù)分組的分組報頭600的示例性格式。 報頭600被劃分成六個字段目的地MAC地址612、源MAC地址614、目的 地IP 622、源IP 624、目的地端口 632和源端口 634。前兩個字段，目的地 MAC地址612和源MAC地址614，組合來表示以太網(wǎng)報頭610。接下來四 個字段，目的地IP 622、源IP 624、目的地端口 632和源端口 634組合來表示IP報頭620。最后兩個字段，目的地端口 632和源端口 634也稱作TCP/IP報 頭630，其被定義為IP報頭620的一部分。圖7A到7D示出在重路由方案中，在從第二主機(jī)120發(fā)送到第二傳感器 360的分組中，報頭是如何由地址透明的設(shè)備310改變的實例。在傳統(tǒng)的沒 有地址透明的設(shè)備310的半導(dǎo)體裝配中，第一主機(jī)110或第二主機(jī)120能夠 訪問工具130，但是第一主機(jī)110和第二主機(jī)120將不能訪問第一傳感器350 或第二傳感器360。隨著地址透明的設(shè)備310的添加，第一和第二傳感器350、 360能夠在工具130的IP地址上級聯(lián)(piggyback),用于與第一和第二主機(jī)110 和120通信分組。首先，具有IP地址10.10.10.6的第二主機(jī)120發(fā)送分組到具有端口號3236 的第二傳感器360。在該時間點的報頭700在圖7A中示出:第一字段702包 含工具M(jìn)AC地址，第二字段704包含主機(jī)MAC地址，第三字段710包含工 具M(jìn)AC的IP地址10.10.10.10.7，第四字段712包含第二主機(jī)的IP地址 10.10.20.6,第五字段714包含工具的端口號5000,并且第六字段716包含第 二主機(jī)120的端口號3236。其次，地址透明的設(shè)備120從第二主機(jī)120接收分組，并且將分組重路 由到第二傳感器360。原始報頭700現(xiàn)在改變到報頭720,如圖7B中所示 第一字段722包含第二傳感器MAC地址，第二字段724包含ATD MAC地 址，第三字段730包含第二傳感器360的子網(wǎng)IP地址192.168.2.3，第四字段 732包含ATD 310的子網(wǎng)IP地址192.168.2.1，第五字段734包含第二傳感器 360的端口號5001,并且第六字段736包含ATD 310的端口號6526。第三，第二傳感器360從地址透明的設(shè)備120接收分組，并且發(fā)送答復(fù) 到地址透明的設(shè)備310。報頭720現(xiàn)在再次改變到報頭740，如圖7C中所示 第一字段742包含ATD MAC地址，第二字段744包含傳感器MAC地址， 第三字段750包含ATD 310的子網(wǎng)IP地址192.168.2.1,第四字段752包含第 二傳感器360的子網(wǎng)IP地址192.168.2.3，第五字段754包含ATD 310的端口 號6526，并且第六字段756包含第二傳感器360的端口號5001。第四，地址透明的設(shè)備310從第二傳感器360接收答復(fù)分組，并且將答 復(fù)分組發(fā)送到第二主機(jī)360。報頭740再次改變到報頭760,如圖7D中所示 第一字段762包含主機(jī)MAC地址，第二字段764包含工具M(jìn)AC地址，第三 字段770包含第二主機(jī)120的IP地址10.10.10.6,第四字段722包含工具130的IP地址10.10.10.7，第五字段774包含第二主機(jī)120的端口號3236,并且 第六字段776包含工具130的端口號5000。本發(fā)明中地址透明的設(shè)備310的 重路由特征允許額外的服務(wù)(如傳感器)被添加到半導(dǎo)體裝配，而無需要求分配 給新添加的設(shè)備的額外IP地址的費用。圖8是圖示其中地址透明的設(shè)備310執(zhí)行分析分組的過濾過程800的流 程圖。在步驟810,當(dāng)?shù)刂吠该鞯脑O(shè)備310首先啟動時，地址透明的設(shè)備檢 查其內(nèi)部配置。如果配置轉(zhuǎn)向自動模式，則過程800以學(xué)習(xí)模式操作，并且 在步驟814檢測包4舌主機(jī)110、工具130和端口 5000的配置數(shù)據(jù)。例如，地 址透明的設(shè)備310偵聽網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量，并且截取分組用于從分組提取有關(guān)信息， 如取出用于自動配置自己的HSMS分組的端口號和IP地址。如果沒有檢測到 自動配置，則在步驟812,地址透明的設(shè)備310讀取由源(如主機(jī)110)提供的 配置文件用于配置半導(dǎo)體裝配300中的網(wǎng)絡(luò)。在配置設(shè)置已經(jīng)建立后，地址 透明的設(shè)備310在步驟820等待通過第一端口 320或第二端口 330的分組的 到達(dá)。在步驟822，地址透明的設(shè)備310從第一網(wǎng)絡(luò)140或第二網(wǎng)絡(luò)340接 收分組。地址透明的設(shè)備310在步驟830檢測廣播風(fēng)暴的存在。如果發(fā)現(xiàn)存 在廣播風(fēng)暴，則地址透明的設(shè)備310在步驟836丟棄分組。如果地址透明的 設(shè)備310檢測不存在廣播風(fēng)暴，則在步驟832地址透明的設(shè)備310檢查是否 已經(jīng)建立偵聽模式。如果已經(jīng)設(shè)置偵聽模式，則地址透明的設(shè)備310提供分 組副本用于本地使用。否則，如果地址透明的設(shè)備310檢測還沒有設(shè)置檢查 模式，則過程800進(jìn)行到下一步驟。在步驟840，地址透明的設(shè)備310確定接收的分組是否是對截取或重路 由分組的答復(fù)。如果接收的分組是答復(fù)，則在步驟842，地址透明的設(shè)備310 基于原始分組的報頭，改變接收的分組的報頭。在步驟844，地址透明的設(shè) 備844發(fā)送分組回到原始分組來自的源。過程800返回到步驟820，等待下 一分組。如果分組不是對截取或重路由分組的答復(fù)，則地址透明的設(shè)備310在步 驟850分析接收的分組。地址透明的設(shè)備310分析的結(jié)果確定分組是否應(yīng)當(dāng) 被截取、重路由或其他用途。如果確定截取分組，則在步驟860，地址透明 的設(shè)備310接受分組用于本地使用，即，分組將由數(shù)據(jù)消耗設(shè)備520使用。 分組的報頭將在步驟862被保存。如果確定重路由分組，則地址透明的設(shè)備 310在步驟870修改分組的報頭，在步驟872保存報頭，并且在步驟874發(fā)送分組到目的地。如果確定分組用于其他用途，則在步驟876地址透明的設(shè) 備310將分組轉(zhuǎn)發(fā)到另 一 網(wǎng)絡(luò)。過程800從保存報頭后的步驟862或從分組 已經(jīng)傳輸?shù)搅硪痪W(wǎng)絡(luò)后的步驟874返回到820。圖9是圖示地址透明的設(shè)備910和故障保護(hù)開關(guān)920的實現(xiàn)中的替代實 施例的半導(dǎo)體裝配900的框圖。地址透明的設(shè)備920包括LAN1端口 、 LAN2 端口、第三端口和第四端口。故障保護(hù)開關(guān)920使其第一端口 921連接到地 址透明的設(shè)備920的第三端口，第二端口 922連接到地址透明的設(shè)備920的 第四端口，第三端口 923連接到第一網(wǎng)絡(luò)接口 140，并且第四端口 924連接 到第二網(wǎng)絡(luò)接口 340。作為維持半導(dǎo)體裝配卯0的繼續(xù)操作的預(yù)防措施，當(dāng) 地址透明的設(shè)備910檢測到故障(其可能由硬件故障或軟件停止引起)時，地址 透明的設(shè)備920的第三端口 923和第四端口 924被激活，用于在第一網(wǎng)絡(luò)140 和第二網(wǎng)絡(luò)340之間建立連接。下面示出根據(jù)分析步驟950重路由以替代分組中報頭的實例。當(dāng)重路由 分組時，替代六個字段612、 614、 622、 624、 632和634，即，用新目的地 MAC地址替代目的地MAC地址，用新源MAC地址替代源MAC地址，用 新IP地址替代目的地IP地址，用新源IP地址替代源IP地址，用新目的地端 口替代目的地端口，并且用新端口替代源端口。地址透明的設(shè)備310具有帶 有示出哪個報頭信息由哪個報頭信息替代的表格的配置設(shè)置。例如，源正與 目的地通信，其具有下面六個配置項:分組發(fā)送到:〈網(wǎng)絡(luò)xipx端口〉并且重 3各由到〈網(wǎng)絡(luò)xipx端口>,其中<網(wǎng)絡(luò)>指LAN1或LAN2, 〈ip〉指IP地址， 并且<端口>指端口號。LAN2的地址空間表示為192.168.2.x，而本地的地址 空間為127.0.0.1,其中本地意味著接受分組用于由數(shù)據(jù)消耗設(shè)備520本地使 用。在第一實例中，如果分組被從LAN1導(dǎo)向目的地(目的地IP和目的地端 口)10.10.10.7:5000，則分組被重路由到LAN2:192.168.2.3:80。在第二實例中， 如果分組被從LAN1發(fā)送到10.10.10.7:5000,則分組重路由該分組到本 地:127.0.0.1:5000。耦合到第一網(wǎng)絡(luò)140的主機(jī)IIO還能夠使用相同IP地址但 不同端口號發(fā)送分組到耦合到第二網(wǎng)絡(luò)340的多個設(shè)備。在第三實例中，主 機(jī)110以分配的端口號80發(fā)送第一分組到第一傳感器350，如下面表達(dá)中所 示，LANl 10.10.10.7:5000=>LAN2:192.168.2.3:80。主機(jī)110然后發(fā)送第二分 組到第二傳感器360，如由下面的表達(dá)所示LAN2, 10.10.10.7:5001=>LAN2:192.168.2.3:23。本發(fā)明的地址透明的設(shè)備310可以被實現(xiàn)為在OSI(開放系統(tǒng)互連)模型 中TCP/IP棧的傳輸層以第4層交換操作。對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是， 本發(fā)明還可以實現(xiàn)為以在MAC(介質(zhì)訪問控制)層操作的第2層交換操作，或 以在網(wǎng)絡(luò)層基于IP地址交換分組操作的第3層交換操作。已經(jīng)參照特定示例性實施例描述了本發(fā)明?？梢赃M(jìn)行各種修改、適應(yīng)和 改變，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，盡管本發(fā)明以半導(dǎo)體裝配圖示， 但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，地址透明的設(shè)備的系統(tǒng)和方法可以應(yīng) 用到其他類型的制造、工廠或計算環(huán)境。因此，說明書和附圖要被認(rèn)為是圖 示本發(fā)明的原理而不是限制性的，本發(fā)明由下面附加的權(quán)利要求書定義。
權(quán)利要求
1.一種用于操作耦合在第一網(wǎng)絡(luò)接口和第二網(wǎng)絡(luò)接口之間的地址透明的設(shè)備的方法，包括由地址透明的設(shè)備監(jiān)聽并接收分組，該分組具有第一報頭并尋址到與地址透明的設(shè)備不同的設(shè)備；以及由地址透明的設(shè)備分析該分組，并且通過讀取第一報頭用于按尋址轉(zhuǎn)發(fā)、為本地處理截取、或重路由到具有與尋址的設(shè)備的地址目的地不同的目的地而過濾該分組。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該第一報頭包含第一目的地MAC地址和第一源MAC地址。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一報頭包括第一目的地MAC地址、第一源MAC地址、第一 目的地IP地址、第一源IP地址、第一 目的地端口和 第一源端口。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中截取步驟包括截取分組用于由數(shù)據(jù)消耗設(shè)備本地使用以提供添加的服務(wù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，還包括發(fā)送截取的分組到數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器提供額外的功能，用于處理截取的分組中的數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中數(shù)據(jù)處理器將至少一個功能添加到耦合至第一網(wǎng)絡(luò)接口的主機(jī)。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中數(shù)據(jù)處理器將至少一個功能添加到耦合至第二網(wǎng)絡(luò)接口的工具。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中重路由步驟包括重路由具有第二報頭的分組，該第二報頭包括第二目的地MAC地址、第二源MAC地址、第二目 的地IP地址、第二源IP地址、第二目的地端口和第二源端口。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中分析步驟包括將分組從地址透明的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)到如在第一報頭中尋址的目的地。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，在分析步驟前，還包括確定分組是否從對截取的分組的數(shù)據(jù)通信答復(fù)發(fā)送。
11. 如權(quán)利要求1的方法，在分析步驟前，還包括確定分組是否從對重路由分組的數(shù)據(jù)通信答復(fù)發(fā)送。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，在確定步驟前，還包括檢查地址透明的 設(shè)備是否處于偵聽模式，其中如果地址透明的設(shè)備處于偵聽模式，則地址透 明的設(shè)備制作分組的副本用于本地使用。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，在檢查步驟前，還包括檢測廣播風(fēng)暴的存在。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，在接收步驟前，還包括配置通過第一網(wǎng) 絡(luò)接口耦合到主機(jī)和通過第二網(wǎng)絡(luò)接口耦合到工具的地址透明的設(shè)備。
15. —種用于操作地址透明的設(shè)備的方法，包括將具有第一和第二接 口的地址透明的設(shè)備》文置在物理網(wǎng)絡(luò)電路中；在地址透明的設(shè)備中，在第一接口監(jiān)聽第一地址空間中的分組； 通過經(jīng)由第二接口轉(zhuǎn)發(fā)至少一些廣播分組來處理第一地址空間分組；和 基于第一地址分組的目的地，決定按尋址轉(zhuǎn)發(fā)、為本地處理截取，或重 路由到具有與尋址的設(shè)備不同的地址目的地的目的地。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在第二接口監(jiān)聽第一地址空間中 的分組。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括在第二接口監(jiān)聽第二地址空間中 的分組。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在故障保護(hù)模式中，經(jīng)過第一和 第二接口物理連接物理網(wǎng)絡(luò)電路，而不通過地址透明的設(shè)備進(jìn)行處理。
19. 一種地址透明的設(shè)備，包括 不具有IP地址的第 一端口 ； 第二端口；以及過濾器，被適配來接收至少一個分組，該過濾器分析分組，用于按尋址 轉(zhuǎn)發(fā)分組，為本地處理截取分組，或重路由分組到具有與地址透明的設(shè)備不 同的地址目的地的目的地。
20. 如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中地址透明的設(shè)備中的第二端口不具 有IP地址。
21. 如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中地址透明的設(shè)備中的第二端口具有 預(yù)定的IP地址。
22. 如權(quán)利要求19所述的設(shè)備,還包括耦合到第 一端口的第 一 網(wǎng)絡(luò)接口 。
23. 如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括耦合到第一網(wǎng)絡(luò)接口的主機(jī)。
24. 如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，還包括耦合到第二端口的第二網(wǎng)絡(luò)接口 。
25. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，還包括耦合到第二網(wǎng)絡(luò)接口的工具。
26. 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，還包括故障保護(hù)開關(guān)，其第一端口耦合 到地址透明的設(shè)備中的第三端口，第二端口耦合到地址透明的設(shè)備中的第四 端口，第三端口耦合到第一網(wǎng)絡(luò)接口，并且第四端口耦合到第二網(wǎng)絡(luò)接口， 其中當(dāng)?shù)刂吠该鞯脑O(shè)備不能適當(dāng)運行時，故障保護(hù)開關(guān)的第三和第四端口直 接耦合在主才幾終端和工具之間。
27. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中第一網(wǎng)絡(luò)包括工具網(wǎng)絡(luò)。
28. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中第二網(wǎng)絡(luò)包括裝配網(wǎng)絡(luò)。
29. 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中第二網(wǎng)絡(luò)接口包括私有網(wǎng)絡(luò)接口。
30. 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中地址透明的設(shè)備、主機(jī)和工具在半 導(dǎo)體裝配環(huán)境中操作。
全文摘要
公開了一種地址透明的設(shè)備，其耦合在半導(dǎo)體裝配中的兩個網(wǎng)絡(luò)接口之間，用于在耦合到第一網(wǎng)絡(luò)接口的主機(jī)和耦合到第二網(wǎng)絡(luò)接口的工具之間通信分組。作為替代，地址透明的設(shè)備耦合在半導(dǎo)體裝配中的兩個網(wǎng)絡(luò)之間，用于在第一網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)和第二網(wǎng)絡(luò)上的工具之間通信分組。在本發(fā)明的第一方面中，地址透明的設(shè)備在獨立于任何協(xié)議的第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)之間路由分組。在本發(fā)明的第二方面中，地址透明的設(shè)備截取分組，用于由駐留在地址透明的設(shè)備內(nèi)部或外部的數(shù)據(jù)消耗設(shè)備本地使用。在本發(fā)明的第三方面中，地址透明的設(shè)備通過改變接收分組的報頭重路由分組到另一目的地。
文檔編號H04L12/56GK101223740SQ200680025446
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日
發(fā)明者岡特·西夫納奇, 馬修·里克特, 馬克西姆·馬克霍塔 申請人:Mks設(shè)備股份有限公司