عنوان: FOUP در تولید تراشه چیست؟

فهرست مطالب

۱. مرور کلی و کارکردهای اصلی FOUP

۲. ساختار و ویژگی‌های طراحی FOUP

۳. دستورالعمل‌های طبقه‌بندی و کاربرد FOUP

۴. عملیات و اهمیت FOUP در تولید نیمه‌هادی

۵. چالش‌های فنی و روندهای توسعه آینده

6. راهکارهای سفارشی و پشتیبانی خدمات XKH

در فرآیند تولید نیمه‌هادی، محفظه یکپارچه با باز شدن از جلو (FOUP) یک محفظه حیاتی است که برای محافظت، حمل و نقل و نگهداری ویفرها استفاده می‌شود. فضای داخلی آن می‌تواند 25 قطعه ویفر 300 میلی‌متری را در خود جای دهد و اجزای اصلی آن شامل یک محفظه با باز شدن از جلو و یک قاب درب اختصاصی برای باز و بسته شدن است. FOUP یک حامل اصلی در سیستم حمل و نقل خودکار در کارخانه‌های تولید ویفر 12 اینچی است. این محفظه معمولاً در حالت بسته حمل می‌شود و فقط زمانی باز می‌شود که به سمت پورت بار تجهیزات هل داده شود و به ویفرها اجازه دهد تا به پورت بارگیری/تخلیه تجهیزات منتقل شوند.

طراحی FOUP با الزامات محیط‌های میکرو تطبیق داده شده است. این دستگاه دارای شیارهایی در قسمت عقب برای قرار دادن ویفر است و درب آن به طور خاص برای مطابقت با گیره بازکننده طراحی شده است. ربات‌های جابجایی ویفر در یک محیط هوای پاک کلاس 1 کار می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که ویفرها در حین انتقال آلوده نمی‌شوند. علاوه بر این، FOUP از طریق یک سیستم جابجایی مواد خودکار (AMHS) بین ابزارهای فرآیند جابجا می‌شود. کارخانه‌های مدرن تولید ویفر اغلب از سیستم‌های ریلی هوایی برای حمل و نقل استفاده می‌کنند، در حالی که برخی از کارخانه‌های قدیمی‌تر ممکن است از وسایل نقلیه هدایت خودکار زمینی (AGV) استفاده کنند.

FOUP نه تنها انتقال خودکار ویفر را امکان‌پذیر می‌کند، بلکه عملکرد ذخیره‌سازی را نیز انجام می‌دهد. با توجه به مراحل متعدد تولید، تکمیل کل جریان فرآیند توسط ویفرها ممکن است ماه‌ها طول بکشد. این امر همراه با حجم بالای تولید ماهانه، به این معنی است که ده‌ها هزار ویفر در یک کارخانه تولید، دائماً در حال حمل و نقل یا ذخیره‌سازی موقت در هر زمان معین هستند. در طول ذخیره‌سازی، FOUPها به صورت دوره‌ای با نیتروژن تمیز می‌شوند تا از تماس آلاینده‌ها با ویفرها جلوگیری شود و فرآیند تولید تمیز و قابل اعتمادی تضمین شود.

۱. وظایف و اهمیت FOUP

وظیفه اصلی FOUP محافظت از ویفرها در برابر ضربه و آلودگی خارجی، به ویژه جلوگیری از تأثیر بر بازده در حین انتقال است. این سیستم به طور مؤثر از طریق روش‌هایی مانند پاکسازی گاز و کنترل جو محلی (LAC) از رطوبت جلوگیری می‌کند و تضمین می‌کند که ویفرها در حالی که منتظر مرحله تولید بعدی هستند، در حالت ایمن باقی می‌مانند. سیستم آب‌بندی شده و کنترل شده آن فقط به ترکیبات و عناصر لازم اجازه ورود می‌دهد و اثرات نامطلوب VOCها، اکسیژن و رطوبت بر روی ویفرها را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

از آنجایی که یک FOUP کاملاً پر شده با ۲۵ ویفر می‌تواند تا ۹ کیلوگرم وزن داشته باشد، حمل و نقل آن باید به یک سیستم خودکار جابجایی مواد (AMHS) متکی باشد. برای تسهیل این امر، FOUP با ترکیب‌های مختلفی از صفحات اتصال، پین‌ها و سوراخ‌ها طراحی شده است و برای شناسایی و طبقه‌بندی آسان به برچسب‌های الکترونیکی RFID مجهز شده است. این جابجایی خودکار تقریباً نیازی به عملیات دستی ندارد و میزان خطا را تا حد زیادی کاهش داده و ایمنی و دقت فرآیند تولید را افزایش می‌دهد.

۲. ساختار و طبقه‌بندی FOUP

ابعاد معمول یک FOUP تقریباً ۴۲۰ میلی‌متر عرض، ۳۳۵ میلی‌متر عمق و ۳۳۵ میلی‌متر ارتفاع است. اجزای اصلی ساختاری آن شامل موارد زیر است: یک OHT (سر قارچی) در بالا برای حمل و نقل بالابر سقفی؛ یک درب جلو برای دسترسی به ویفر تجهیزات؛ دسته‌های جانبی، که اغلب برای تشخیص مناطق فرآیند با سطوح آلودگی مختلف، کدگذاری رنگی می‌شوند؛ یک قسمت کارت برای قرار دادن کارت‌های پیام؛ و یک برچسب RFID در پایین که به عنوان شناسه منحصر به فرد FOUP عمل می‌کند و به ابزارها و بالابرهای سقفی اجازه می‌دهد تا آن را تشخیص دهند. پایه همچنین به چهار سوراخ شناسایی و موقعیت‌یابی برای تطبیق با ابزارها و تشخیص مناطق فرآیند مجهز شده است.

بر اساس کاربرد، FOUPها به سه نوع طبقه‌بندی می‌شوند: PRD (برای تولید)، ENG (برای ویفرهای مهندسی) و MON (برای ویفرهای مانیتور). FOUPهای PRD می‌توانند برای تولید محصول استفاده شوند، انواع ENG برای تحقیق و توسعه یا آزمایش‌ها مناسب هستند و انواع MON برای نظارت بر فرآیند برای مراحلی مانند CMP و DIFF اختصاص داده شده‌اند. لازم به ذکر است که FOUPهای PRD می‌توانند برای هر دو هدف ENG و MON استفاده شوند و انواع ENG می‌توانند برای MON استفاده شوند، اما عملیات معکوس خطرات کیفی را به همراه دارد.

بسته به سطح آلودگی، FOUPها را می‌توان به FE FOUP (فرآیند جلویی، بدون فلز)، BE FOUP (فرآیند پشتی، حاوی فلز) و آن‌هایی که مخصوص فرآیندهای فلزی خاص هستند مانند NI FOUP، CU FOUP و CO FOUP تقسیم کرد. FOUPهای فرآیندهای مختلف معمولاً با رنگ دستگیره‌های جانبی یا پنل‌های در از هم متمایز می‌شوند. FOUPهای فرآیندهای جلویی را می‌توان در فرآیندهای پشتی استفاده کرد، اما FOUPهای پشتی هرگز نباید در فرآیندهای جلویی استفاده شوند، زیرا این امر باعث خطرات آلودگی می‌شود.

به عنوان یک حامل کلیدی در تولید نیمه‌هادی، FOUP از طریق اتوماسیون بالا و کنترل دقیق آلودگی، ایمنی و تمیزی ویفرها را در طول فرآیند تولید تضمین می‌کند و آن را به یک زیرساخت ضروری در کارخانه‌های مدرن تولید ویفر تبدیل می‌کند.

نتیجه‌گیری

XKH متعهد به ارائه راه‌حل‌های بسیار سفارشی برای غلاف یکپارچه بازشو از جلو (FOUP) به مشتریان است که کاملاً به الزامات خاص فرآیند و مشخصات رابط تجهیزات شما پایبند است. با بهره‌گیری از فناوری مواد پیشرفته و فرآیندهای تولید دقیق، ما تضمین می‌کنیم که هر محصول FOUP از نظر هوابندی، تمیزی و پایداری مکانیکی استثنایی برخوردار باشد. تیم فنی ما دارای تخصص عمیق در صنعت است و پشتیبانی جامعی از چرخه عمر - از مشاوره انتخاب و بهینه‌سازی ساختاری گرفته تا تمیزکاری و نگهداری - ارائه می‌دهد و ادغام یکپارچه و همکاری کارآمد بین FOUP و سیستم خودکار جابجایی مواد (AMHS) و همچنین تجهیزات پردازش شما را تضمین می‌کند. ما به طور مداوم ایمنی ویفرها و افزایش بازده تولید را به عنوان اهداف اصلی خود در اولویت قرار می‌دهیم. از طریق محصولات نوآورانه و خدمات فنی جامع، ما تضمین محکمی برای فرآیندهای تولید نیمه‌هادی شما ارائه می‌دهیم که در نهایت باعث افزایش راندمان تولید و بازده محصول می‌شود.