Índice
1. Visão geral e funções principais do FOUP
2. Estrutura e características de design do FOUP
3. Diretrizes de Classificação e Aplicação do FOUP
4. Operações e importância do FOUP na fabricação de semicondutores
5. Desafios técnicos e tendências de desenvolvimento futuro
6. Soluções personalizadas e suporte técnico da XKH
No processo de fabricação de semicondutores, o Front Opening Unified Pod (FOUP) é um contêiner essencial usado para proteger, transportar e armazenar wafers. Seu interior comporta 25 wafers de 300 mm e seus principais componentes incluem um contêiner com abertura frontal e uma estrutura de porta dedicada para abertura e fechamento. O FOUP é um componente fundamental no sistema de transporte automatizado em fábricas de wafers de 12 polegadas. Normalmente, ele é transportado fechado e só se abre quando empurrado até a porta de carregamento do equipamento, permitindo que os wafers sejam transferidos para a porta de carga/descarga do equipamento.
O design do FOUP é adaptado aos requisitos do microambiente. Possui ranhuras na parte traseira para inserção de wafers, e a tampa foi projetada especificamente para encaixar na pinça do abridor. Robôs de manuseio de wafers operam em um ambiente de ar limpo Classe 1, garantindo que os wafers não sejam contaminados durante o transporte. Além disso, o FOUP é movimentado entre as ferramentas de processo por meio de um sistema automatizado de manuseio de materiais (AMHS). As fábricas de wafers modernas utilizam principalmente sistemas de trilhos suspensos para transporte, enquanto algumas fábricas mais antigas podem usar veículos guiados automaticamente (AGVs) terrestres.
O FOUP não só permite a transferência automatizada de wafers, como também serve como unidade de armazenamento. Devido às inúmeras etapas de fabricação, os wafers podem levar meses para completar todo o fluxo do processo. Combinado com os altos volumes de produção mensais, isso significa que dezenas de milhares de wafers dentro de uma fábrica estão constantemente em trânsito ou em armazenamento temporário. Durante o armazenamento, os FOUPs são periodicamente purgados com nitrogênio para evitar que contaminantes entrem em contato com os wafers, garantindo um processo de produção limpo e confiável.
1. Funções e importância do FOUP
A principal função do FOUP é proteger os wafers contra choques e contaminações externas, evitando especialmente impactos no rendimento durante a transferência. Ele previne eficazmente a entrada de umidade por meio de métodos como purga com gás e Controle de Atmosfera Local (LAC), garantindo que os wafers permaneçam em um estado seguro enquanto aguardam a próxima etapa de fabricação. Seu sistema selado e controlado permite a entrada apenas dos compostos e elementos necessários, reduzindo significativamente os efeitos adversos de COVs, oxigênio e umidade nos wafers.
Como um FOUP totalmente carregado com 25 wafers pode pesar até 9 quilos, seu transporte deve ser feito por um Sistema Automatizado de Manuseio de Materiais (AMHS). Para facilitar isso, o FOUP é projetado com diversas combinações de placas de acoplamento, pinos e furos, e equipado com etiquetas eletrônicas RFID para fácil identificação e classificação. Esse manuseio automatizado praticamente dispensa intervenção manual, reduzindo significativamente a taxa de erros e aumentando a segurança e a precisão do processo de fabricação.
2. Estrutura e Classificação de FOUP
As dimensões típicas de um FOUP são aproximadamente 420 mm de largura, 335 mm de profundidade e 335 mm de altura. Seus principais componentes estruturais incluem: uma tampa superior (tipo cogumelo) para transporte por guindaste aéreo; uma porta frontal para acesso aos wafers dos equipamentos; alças laterais, geralmente com cores diferentes para distinguir áreas de processo com diferentes níveis de contaminação; uma área para cartões de mensagem; e uma etiqueta RFID na base, que serve como identificador único do FOUP, permitindo que ferramentas e guindastes aéreos o reconheçam. A base também possui quatro furos de identificação e posicionamento para compatibilidade com ferramentas e distinção das áreas de processo.
Com base no uso, os FOUPs são classificados em três tipos: PRD (para produção), ENG (para wafers de engenharia) e MON (para wafers de monitoramento). Os FOUPs PRD podem ser usados na fabricação de produtos, os do tipo ENG são adequados para P&D ou experimentos, e os do tipo MON são dedicados ao monitoramento de processos em etapas como CMP e DIFF. É importante observar que os FOUPs PRD podem ser usados tanto para fins ENG quanto MON, e os do tipo ENG podem ser usados para MON, mas a operação inversa apresenta riscos de qualidade.
Classificadas por nível de contaminação, as FOUPs podem ser divididas em FE FOUP (processo front-end, livre de metal), BE FOUP (processo back-end, contém metal) e aquelas especializadas para processos com metais específicos, como NI FOUP, CU FOUP e CO FOUP. As FOUPs para diferentes processos são geralmente distinguidas pela cor das maçanetas laterais ou dos painéis das portas. As FOUPs de processos front-end podem ser usadas em processos back-end, mas as FOUPs back-end nunca devem ser usadas em processos front-end, pois isso causaria riscos de contaminação.
Como componente essencial na fabricação de semicondutores, o FOUP, por meio de alta automação e rigoroso controle de contaminação, garante a segurança e a limpeza dos wafers durante o processo de produção, tornando-se uma infraestrutura indispensável nas modernas fábricas de wafers.
Conclusão
A XKH se dedica a fornecer aos clientes soluções de Pod Unificado com Abertura Frontal (FOUP) altamente personalizadas, em estrita conformidade com os requisitos específicos de processo e especificações de interface de equipamentos. Aproveitando tecnologia de materiais avançada e processos de fabricação de precisão, garantimos que cada produto FOUP ofereça excepcional estanqueidade, limpeza e estabilidade mecânica. Nossa equipe técnica possui profundo conhecimento do setor, oferecendo suporte abrangente ao longo do ciclo de vida — desde consultoria de seleção e otimização estrutural até limpeza e manutenção — garantindo integração perfeita e colaboração eficiente entre o FOUP e seu Sistema Automatizado de Manuseio de Materiais (AMHS), bem como equipamentos de processamento. Priorizamos consistentemente a segurança dos wafers e o aumento do rendimento da produção como nossos principais objetivos. Por meio de produtos inovadores e serviços técnicos completos, oferecemos uma garantia robusta para seus processos de fabricação de semicondutores, impulsionando, em última análise, a eficiência da produção e o rendimento do produto.
Data da publicação: 08/09/2025