Sisällysluettelo
1. Yleiskatsaus ja FOUP:n ydintoiminnot
2. FOUP:n rakenne ja suunnitteluominaisuudet
3. FOUP:n luokittelu ja soveltamisohjeet
4. FOUP:n toiminta ja merkitys puolijohdevalmistuksessa
5. Tekniset haasteet ja tulevaisuuden kehitystrendit
6. XKH:n räätälöidyt ratkaisut ja huoltotuki
Puolijohteiden valmistusprosessissa etupuolelta avautuva yhdistetty kotelo (FOUP) on kriittinen säiliö, jota käytetään kiekkojen suojaamiseen, kuljettamiseen ja varastointiin. Sen sisälle mahtuu 25 kappaletta 300 mm:n kiekkoja, ja sen pääkomponentteihin kuuluvat etupuolelta avautuva säiliö ja erillinen ovenkarmi avaamista ja sulkemista varten. FOUP on ydinkantoyksikkö 12 tuuman kiekkotehtaiden automatisoidussa kuljetusjärjestelmässä. Se kuljetetaan tyypillisesti suljetussa tilassa, ja se avautuu vain, kun sitä työnnetään laitteen lastausporttiin, jolloin kiekot voidaan siirtää laitteen lastaus-/purkuporttiin.
FOUP:n suunnittelu on mukautettu mikroympäristön vaatimuksiin. Siinä on takana aukot kiekkojen asettamista varten, ja kansi on erityisesti suunniteltu vastaamaan avaajan puristinta. Kiekkojen käsittelyrobotit toimivat luokan 1 puhdasilmaympäristössä, mikä varmistaa, että kiekot eivät kontaminoidu siirron aikana. Lisäksi FOUP siirretään prosessityökalujen välillä automaattisen materiaalinkäsittelyjärjestelmän (AMHS) avulla. Nykyaikaiset kiekkotehtaat käyttävät kuljetukseen enimmäkseen yläraitejärjestelmiä, kun taas jotkut vanhemmat tehtaat saattavat käyttää maassa olevia automaattisesti ohjattuja ajoneuvoja (AGV).
FOUP ei ainoastaan mahdollista automatisoitua kiekkojen siirtoa, vaan se toimii myös varastointitoimintona. Lukuisien valmistusvaiheiden vuoksi kiekkojen koko prosessivirran läpikäyminen voi kestää kuukausia. Yhdessä suurten kuukausittaisten tuotantomäärien kanssa tämä tarkoittaa, että kymmeniätuhansia kiekkoja tehtaan sisällä on jatkuvasti kuljetuksessa tai väliaikaisessa varastossa milloin tahansa. Varastoinnin aikana FOUPit huuhdellaan säännöllisesti typellä, jotta epäpuhtaudet eivät pääse kosketuksiin kiekkojen kanssa, mikä varmistaa puhtaan ja luotettavan tuotantoprosessin.
1. FOUPin toiminnot ja merkitys
FOUP:n ydintoiminto on suojata kiekkoja ulkoisilta iskuilta ja kontaminaatiolta, erityisesti välttäen vaikutukset saantoon siirron aikana. Se estää tehokkaasti kosteuden pääsyn esimerkiksi kaasupuhdistuksen ja paikallisen ilmakehän hallinnan (LAC) avulla varmistaen, että kiekot pysyvät turvallisessa tilassa seuraavaa valmistusvaihetta odotellessa. Sen suljettu ja kontrolloitu järjestelmä päästää sisään vain tarvittavat yhdisteet ja alkuaineet, mikä vähentää merkittävästi VOC-yhdisteiden, hapen ja kosteuden haitallisia vaikutuksia kiekkoihin.
Koska 25 kiekolla varustettu täyteen lastattu FOUP voi painaa jopa 9 kilogrammaa, sen kuljetuksen on perustuttava automaattiseen materiaalinkäsittelyjärjestelmään (AMHS). Tämän helpottamiseksi FOUP on suunniteltu erilaisilla kytkentälevyjen, tappien ja reikien yhdistelmillä, ja se on varustettu RFID-elektronisilla tunnisteilla helppoa tunnistamista ja luokittelua varten. Tämä automaattinen käsittely ei vaadi juurikaan manuaalista toimintaa, mikä vähentää huomattavasti virhetasoa ja parantaa valmistusprosessin turvallisuutta ja tarkkuutta.
2. FOUPin rakenne ja luokittelu
FOUP:n tyypilliset mitat ovat noin 420 mm leveys, 335 mm syvyys ja 335 mm korkeus. Sen tärkeimpiin rakenneosiin kuuluvat: yläosassa oleva sienenmuotoinen kansi nosturin kuljetusta varten; etuovi laitteiden kiekkojen käyttöä varten; sivukahvat, jotka on usein värikoodattu eri kontaminaatiotasoilla olevien prosessialueiden erottamiseksi; korttialue viestikorttien asettamista varten; ja alaosassa oleva RFID-tunniste, joka toimii FOUP:n yksilöllisenä tunnisteena, jonka avulla työkalut ja nostimet voivat tunnistaa sen. Pohjassa on myös neljä tunnistus- ja paikannusreikää työkalujen yhteensovittamista ja prosessialueiden erottamista varten.
Käyttötarkoituksen perusteella FOUPit luokitellaan kolmeen tyyppiin: PRD (tuotantoon), ENG (tekniikkakiekkoihin) ja MON (näyttökiekkoihin). PRD-FOUPeja voidaan käyttää tuotteiden valmistukseen, ENG-tyypit soveltuvat tutkimukseen ja kehitykseen tai kokeisiin, ja MON-tyypit on tarkoitettu prosessinvalvontaan esimerkiksi CMP- ja DIFF-vaiheissa. On tärkeää huomata, että PRD-FOUPeja voidaan käyttää sekä ENG- että MON-tarkoituksiin, ja ENG-tyyppejä voidaan käyttää MON-käyttöön, mutta käänteinen toiminta aiheuttaa laaturiskejä.
Kontaminaatiotason mukaan luokitellut FOUP-yhdisteet voidaan jakaa FE FOUP-yhdisteisiin (etuprosessi, metalliton), BE FOUP-yhdisteisiin (takaprosessi, sisältää metallia) ja tiettyihin metalliprosesseihin erikoistuneisiin yhdisteisiin, kuten NI FOUP, CU FOUP ja CO FOUP. Eri prosessien FOUP-yhdisteet erotetaan tyypillisesti sivukahvojen tai ovipaneelien värin perusteella. Etupään prosessien FOUP-yhdisteitä voidaan käyttää taustaprosesseissa, mutta taustaprosesseissa olevia FOUP-yhdisteitä ei saa koskaan käyttää etupään prosesseissa, koska se aiheuttaisi kontaminaatioriskejä.
Puolijohdevalmistuksen keskeisenä kantajana FOUP varmistaa kiekkojen turvallisuuden ja puhtauden tuotantoprosessin aikana korkean automaatiotason ja tiukan kontaminaationvalvonnan avulla, mikä tekee siitä välttämättömän infrastruktuurin nykyaikaisissa kiekkotehtaissa.
Johtopäätös
XKH on sitoutunut tarjoamaan asiakkailleen erittäin räätälöityjä etupuolelta avattavia yhtenäisiä pod-ratkaisuja (FOUP), jotka noudattavat tarkasti asiakkaan erityisiä prosessivaatimuksia ja laitteiden rajapintojen spesifikaatioita. Hyödyntämällä edistynyttä materiaaliteknologiaa ja tarkkoja valmistusprosesseja varmistamme, että jokainen FOUP-tuote on poikkeuksellisen ilmatiivi, puhdas ja mekaanisesti vakaa. Teknisellä tiimillämme on syvällinen alan asiantuntemus, ja se tarjoaa kattavaa elinkaaritukea – valintakonsultoinnista ja rakenteellisesta optimoinnista puhdistukseen ja huoltoon – varmistaen saumattoman integroinnin ja tehokkaan yhteistyön FOUP:n ja automatisoidun materiaalinkäsittelyjärjestelmäsi (AMHS) sekä käsittelylaitteiden välillä. Pidämme kiekkojen turvallisuutta ja tuotantosaannon parantamista jatkuvasti keskeisinä tavoitteinamme. Innovatiivisten tuotteiden ja kattavien teknisten palveluiden avulla tarjoamme vankan takuun puolijohdevalmistusprosesseillesi, mikä parantaa lopulta tuotannon tehokkuutta ja tuotesaantoa.
Julkaisun aika: 8.9.2025