درون یک ابزار پردازش ویفر، عملیات زیادی قبل از خروج ویفر از محفظه یا ایستگاه هندلینگ انجام می‌شود. پمپ‌ها شروع به کار می‌کنند، شیرها تغییر وضعیت می‌دهند، سنسورها مقادیر را برمی‌گردانند، مکانیزم‌های انتقال ویفر را جابجا می‌کنند و نرم‌افزار پردازش هر مرحله را پیگیری می‌کند.

یک مینی کامپیوتر بدون فن می‌تواند درون کابینت تجهیزات قرار گیرد و این توالی را از سمت نرم‌افزار پشتیبانی کند. وظیفه آن در دسترس نگه داشتن برنامه‌های ماشین، ارتباطات جانبی و داده‌های تولید در طول چرخه پردازش است.

۱. پیش‌زمینه کاربرد

تجهیزات پردازش ویفر انواع مختلفی از ماشین‌ها را پوشش می‌دهند. بسته به مرحله تولید، سیستم ممکن است مسئولیت تمیز کردن، تحویل مواد، انتقال ویفر، نظارت بر پردازش یا پشتیبانی از عملکردهای کنترلی اطراف محفظه را بر عهده داشته باشد.

این سیستم‌ها معمولاً از ساخت ویفر در حوزه‌های عملیاتی اصلی پشتیبانی می‌کنند:

• ایستگاه‌های تمیز کردن ویفر، که در آن‌ها پمپ‌ها، شیرها، سنسورها و توالی‌های پردازش باید با هم کار کنند.
• سیستم‌های انتقال ویفر، که در آن‌ها مکانیزم‌های هندلینگ ویفرها را بین پورت‌های بارگیری، محفظه‌ها یا موقعیت‌های پردازش جابجا می‌کنند.
• تجهیزات تحویل گاز یا مواد شیمیایی، که در آن‌ها شرایط عملیاتی و وضعیت تأمین باید برای نرم‌افزار کنترل قابل مشاهده باقی بماند.
• نظارت بر دما، فشار و جریان، که در آن ابزارهای پردازش به طور مداوم داده‌های تجهیزات را برمی‌گردانند.
• ماژول‌های پردازش پشتیبان، که در آن چندین دستگاه جانبی نیاز به برقراری ارتباط با یک برنامه ماشین دارند.

در این ماشین‌ها، کامپیوتر معمولاً به جای ظاهر شدن به عنوان یک ایستگاه کاری مجزا، بخشی از کابینت کنترل می‌شود. آن مکان، آنچه را که بیشترین اهمیت را دارد تغییر می‌دهد. سیستم به مسیرهای ارتباطی کافی برای دستگاه‌های موجود، فضا برای توسعه مخصوص ماشین و یک آرایش قدرت که مناسب طراحی الکتریکی تجهیزات باشد، نیاز دارد.

۲. پیاده‌سازی راه‌حل

مینی کامپیوتر بدون فن در محفظه تجهیزات پردازش ویفر نصب شده و مطابق با طرح‌بندی ماشین متصل می‌شود.

• دستگاه‌های سریال ممکن است چندین پورت COM را اشغال کنند زیرا تجهیزات پردازش اغلب شامل کنترلرها یا ابزارهایی هستند که هنوز از RS232، RS422 یا RS485 استفاده می‌کنند. پلتفرم موجود می‌تواند تا شش پورت COM را پشتیبانی کند، که یکی از آن‌ها برای RS232/422/485 قابل تنظیم است.
• اتصالات شبکه سپس می‌توانند بر اساس طراحی ماشین جدا شوند. با دو پورت گیگابیت اترنت، یک اتصال می‌تواند در سمت تجهیزات باقی بماند در حالی که دیگری برای ارتباط با یک شبکه سطح بالاتر یا یک زیرسیستم ماشین دیگر رزرو می‌شود.
• توسعه به طور متفاوتی مدیریت می‌شود زمانی که تجهیزات نیاز به یک کارت رابط اختصاصی دارند. این پلتفرم از پیکربندی‌هایی شامل PCIe x4 و PCIe x1 پشتیبانی می‌کند و به سازنده تجهیزات گزینه‌ی دیگری را می‌دهد زمانی که رابط‌های استاندارد روی برد کافی نیستند.
• ادغام قدرت نیز برای کابینت‌های ماشین که از توزیع DC صنعتی استفاده می‌کنند، ساده است. سیستم ورودی DC 9-36 ولت را می‌پذیرد و شامل حفاظت از قطبیت معکوس است.

به جای ساخت ماشین در اطراف کامپیوتر، کامپیوتر در اطراف معماری تجهیزات که از قبل توسط پردازش تعریف شده است، قرار می‌گیرد. این امر آن را برای پروژه‌هایی که در آن‌ها پلتفرم کنترل پایه یکسان ممکن است نیاز به پشتیبانی از ترکیبات جانبی مختلف در چندین نسخه ماشین داشته باشد، مناسب می‌سازد.

۳. مزایای پروژه

پس از استقرار در داخل تجهیزات، مزیت اصلی، ادغام آسان‌تر ماشین است. تیم‌های مهندسی می‌توانند نرم‌افزار پردازش، ارتباطات دستگاه و مدیریت داده‌های تجهیزات را بر روی یک پلتفرم محاسباتی تعبیه شده نگه دارند و وظایف کنترلی تخصصی را به کنترلرها و ابزارهای مربوطه بسپارند.

از نظر عملی، این سخت‌افزار می‌تواند پشتیبانی کند:

• ادغام سریع‌تر کابینت، زمانی که چندین دستگاه سریال و اترنت در طراحی ماشین از قبل تعریف شده‌اند.
• تغییرات پیکربندی آسان‌تر، زمانی که نسخه‌های مختلف تجهیزات به ترکیبات رابط متفاوتی نیاز دارند.
• ارتباطات ماشین تمیزتر، بین دستگاه‌های پردازش، نرم‌افزار محلی و سیستم‌های تولید سطح بالاتر.
• توسعه انعطاف‌پذیرتر، زمانی که یک پروژه نیاز به یک کارت ارتباطی یا کنترلی اضافی دارد.
• دسترسی نگهداری ساده‌تر، زیرا گزارش‌ها، نرم‌افزار و ارتباطات جانبی در اطراف یک گره محاسباتی متمرکز باقی می‌مانند.

برای سازنده تجهیزات، این امر به کاهش میزان بازطراحی مورد نیاز هنگام تطبیق یک ماشین برای یک مرحله پردازش ویفر دیگر یا پیکربندی مشتری کمک می‌کند. ارزش اصلی در قابل مدیریت نگه داشتن معماری ماشین از مونتاژ اولیه تا راه‌اندازی و خدمات بعدی است.

۴. گواهی مشتری

«پنل کامپیوتر به طور روان در طرح‌بندی تجهیزات ما با حداقل تغییرات ادغام می‌شود. انتخاب پورت غنی آن از تمام اتصالات جانبی مورد نیاز پشتیبانی می‌کند و برای نصب در کابینت کاملاً مناسب است. و طراحی بدون فن نیز برای نصب در کابینت به خوبی کار کرد.» —یکپارچه‌ساز تجهیزات نیمه‌هادی از کره جنوبی

تجهیزات پردازش ویفر به ارتباط پایدار بین دستگاه‌های پردازش، نرم‌افزار ماشین و سیستم‌های تولید وابسته هستند.

یک مینی کامپیوتر بدون فن با اتصال سریال، اترنت، قابلیت توسعه و ورودی DC با ولتاژ گسترده می‌تواند یک پایه محاسباتی عملی برای این نوع تجهیزات فراهم کند. پیکربندی نهایی باید طرح‌بندی واقعی ماشین، دستگاه‌های متصل و الزامات نرم‌افزاری را دنبال کند.