Título: ¿Qué es FOUP en la fabricación de chips?

Tabla de contenido

1. Descripción general y funciones principales de FOUP

2. Estructura y características de diseño de FOUP

3. Clasificación y pautas de aplicación de FOUP

4. Operaciones e importancia del FOUP en la fabricación de semiconductores

5. Retos técnicos y tendencias de desarrollo futuro

6. Soluciones personalizadas y soporte de servicio de XKH

En el proceso de fabricación de semiconductores, el contenedor unificado de apertura frontal (FOUP) es fundamental para la protección, el transporte y el almacenamiento de obleas. Su interior tiene capacidad para 25 obleas de 300 mm y sus componentes principales incluyen un contenedor de apertura frontal y un marco de puerta específico para su apertura y cierre. El FOUP es un elemento clave en el sistema de transporte automatizado de las fábricas de obleas de 12 pulgadas. Normalmente se transporta cerrado y solo se abre al empujarlo hacia el puerto de carga del equipo, lo que permite la transferencia de las obleas al puerto de carga/descarga del mismo.

El diseño del FOUP se adapta a los requisitos del microentorno. Incorpora ranuras en la parte posterior para la inserción de obleas, y la tapa está diseñada específicamente para encajar con la pinza del abridor. Los robots de manipulación de obleas operan en un entorno de aire limpio de Clase 1, lo que garantiza que las obleas no se contaminen durante el transporte. Además, el FOUP se traslada entre las herramientas de proceso mediante un sistema automatizado de manipulación de materiales (AMHS). Las fábricas de obleas modernas utilizan principalmente sistemas de rieles aéreos para el transporte, mientras que algunas fábricas más antiguas pueden utilizar vehículos guiados automatizados (AGV) terrestres.

El FOUP no solo permite la transferencia automatizada de obleas, sino que también cumple una función de almacenamiento. Debido a los numerosos pasos de fabricación, las obleas pueden tardar meses en completar todo el proceso. Sumado a los altos volúmenes de producción mensuales, esto significa que decenas de miles de obleas dentro de una planta de fabricación se encuentran constantemente en tránsito o en almacenamiento temporal. Durante el almacenamiento, los FOUP se purgan periódicamente con nitrógeno para evitar que los contaminantes entren en contacto con las obleas, lo que garantiza un proceso de producción limpio y fiable.

1. Funciones e importancia del FOUP

La función principal del FOUP es proteger las obleas de impactos externos y contaminación, evitando especialmente las repercusiones en el rendimiento durante la transferencia. Previene eficazmente la humedad mediante métodos como la purga con gas y el control de la atmósfera local (LAC), garantizando que las obleas se mantengan en un estado seguro mientras esperan la siguiente etapa de fabricación. Su sistema sellado y controlado permite la entrada únicamente de los compuestos y elementos necesarios, reduciendo significativamente los efectos adversos de los COV, el oxígeno y la humedad en las obleas.

Dado que un FOUP completamente cargado con 25 obleas puede pesar hasta 9 kilogramos, su transporte debe realizarse mediante un Sistema Automatizado de Manipulación de Materiales (AMHS). Para facilitar este proceso, el FOUP está diseñado con diversas combinaciones de placas de acoplamiento, pasadores y orificios, y está equipado con etiquetas electrónicas RFID para una fácil identificación y clasificación. Esta manipulación automatizada prácticamente no requiere intervención manual, lo que reduce considerablemente los errores y mejora la seguridad y la precisión del proceso de fabricación.

2. Estructura y clasificación de FOUP

Las dimensiones típicas de un FOUP son aproximadamente 420 mm de ancho, 335 mm de profundidad y 335 mm de alto. Sus componentes estructurales principales incluyen: un cabezal superior tipo hongo para el transporte mediante polipasto; una puerta frontal para el acceso a las obleas; asas laterales, a menudo codificadas por colores para distinguir las áreas de proceso con diferentes niveles de contaminación; un área para colocar tarjetas de mensajes; y una etiqueta RFID inferior que sirve como identificador único del FOUP, permitiendo que las herramientas y los polipastos lo reconozcan. La base también está equipada con cuatro orificios de identificación y posicionamiento para la alineación con las herramientas y la distinción de las áreas de proceso.

Según su uso, las obleas de procesamiento de obleas (FOUP) se clasifican en tres tipos: PRD (para producción), ENG (para ingeniería de obleas) y MON (para monitorización de obleas). Las FOUP PRD se utilizan para la fabricación de productos, las ENG son adecuadas para I+D o experimentación, y las MON se dedican a la monitorización de procesos como el pulido químico-mecánico (CMP) y la difracción de electrones (DIFF). Es importante destacar que las FOUP PRD pueden utilizarse tanto para ENG como para MON, y las ENG para MON, pero la operación inversa conlleva riesgos para la calidad.

Según su nivel de contaminación, las FOUP se dividen en FE FOUP (proceso inicial, sin metal), BE FOUP (proceso final, con metal) y aquellas especializadas para procesos con metales específicos, como NI FOUP, CU FOUP y CO FOUP. Las FOUP para diferentes procesos se distinguen generalmente por el color de las manijas laterales o los paneles de las puertas. Las FOUP de procesos iniciales pueden usarse en procesos finales, pero las FOUP de procesos finales nunca deben usarse en procesos iniciales, ya que esto generaría riesgos de contaminación.

Como elemento clave en la fabricación de semiconductores, el FOUP, mediante una alta automatización y un estricto control de la contaminación, garantiza la seguridad y la limpieza de las obleas durante el proceso de producción, convirtiéndose en una infraestructura indispensable en las modernas fábricas de obleas.

Conclusión

XKH se compromete a proporcionar a sus clientes soluciones de cápsulas unificadas de apertura frontal (FOUP) altamente personalizadas, que se ajustan estrictamente a sus requisitos de proceso específicos y a las especificaciones de interfaz de sus equipos. Gracias a la tecnología de materiales avanzada y a procesos de fabricación de precisión, garantizamos que cada producto FOUP ofrezca una hermeticidad, limpieza y estabilidad mecánica excepcionales. Nuestro equipo técnico cuenta con una amplia experiencia en el sector y ofrece un soporte integral durante todo el ciclo de vida, desde la consultoría de selección y la optimización estructural hasta la limpieza y el mantenimiento, lo que garantiza una integración perfecta y una colaboración eficiente entre la FOUP y su sistema automatizado de manipulación de materiales (AMHS), así como con los equipos de procesamiento. Priorizamos constantemente la seguridad de las obleas y la mejora del rendimiento de la producción como nuestros objetivos principales. Mediante productos innovadores y servicios técnicos integrales, ofrecemos una sólida garantía para sus procesos de fabricación de semiconductores, lo que en última instancia impulsa la eficiencia de la producción y el rendimiento del producto.