Table des matières
1. Aperçu et fonctions principales de FOUP
2. Caractéristiques de structure et de conception du FOUP
3. Classification et directives d'application de la FOUP
4. Fonctionnement et importance du FOUP dans la fabrication des semi-conducteurs
5. Défis techniques et tendances de développement futures
6. Solutions personnalisées et assistance technique de XKH
Dans le processus de fabrication des semi-conducteurs, le conteneur à ouverture frontale (FOUP) est un élément essentiel servant à protéger, transporter et stocker les plaquettes. Il peut contenir 25 plaquettes de 300 mm et se compose principalement d'un conteneur à ouverture frontale et d'un cadre de porte dédié à l'ouverture et à la fermeture. Le FOUP est un élément central du système de transport automatisé des usines de fabrication de plaquettes de 12 pouces. Il est généralement transporté fermé et ne s'ouvre que lorsqu'il est poussé vers le port de chargement de l'équipement, permettant ainsi le transfert des plaquettes vers ce port.
La conception du FOUP est adaptée aux exigences des micro-environnements. Il comporte des fentes à l'arrière pour l'insertion des plaquettes, et son couvercle est spécifiquement conçu pour s'adapter à la pince de l'ouvreur. Les robots de manipulation des plaquettes fonctionnent dans un environnement à air pur de classe 1, garantissant ainsi l'absence de contamination des plaquettes lors de leur transport. De plus, le FOUP est déplacé entre les outils de traitement grâce à un système automatisé de manutention (AMHS). Les usines de fabrication de plaquettes modernes utilisent majoritairement des systèmes de rails aériens pour le transport, tandis que quelques usines plus anciennes peuvent recourir à des véhicules à guidage automatique (AGV) terrestres.
Le FOUP permet non seulement le transfert automatisé des plaquettes, mais sert également de système de stockage. En raison des nombreuses étapes de fabrication, le processus complet d'une plaquette peut prendre plusieurs mois. Compte tenu des volumes de production mensuels élevés, cela signifie que des dizaines de milliers de plaquettes sont constamment en transit ou en stockage temporaire au sein d'une usine. Pendant le stockage, les FOUP sont purgés périodiquement à l'azote afin d'empêcher tout contact avec les plaquettes et de garantir ainsi un processus de production propre et fiable.
1. Fonctions et importance du FOUP
La fonction principale du FOUP est de protéger les plaquettes des chocs et de la contamination externes, notamment en évitant tout impact sur le rendement lors du transfert. Il prévient efficacement l'humidité grâce à des méthodes telles que la purge de gaz et le contrôle local de l'atmosphère (LAC), garantissant ainsi la sécurité des plaquettes en attendant l'étape de fabrication suivante. Son système étanche et contrôlé ne laisse passer que les composés et éléments nécessaires, réduisant considérablement les effets néfastes des COV, de l'oxygène et de l'humidité sur les plaquettes.
Étant donné qu'une unité de fabrication de plaquettes (FOUP) entièrement chargée avec 25 plaquettes peut peser jusqu'à 9 kilogrammes, son transport nécessite un système de manutention automatisé (AMHS). À cette fin, la FOUP est conçue avec différentes combinaisons de plaques de couplage, de broches et de trous, et est équipée d'étiquettes électroniques RFID pour une identification et une classification aisées. Cette manutention automatisée ne requiert quasiment aucune intervention manuelle, réduisant considérablement les taux d'erreur et améliorant la sécurité et la précision du processus de fabrication.
2. Structure et classification des FOUP
Les dimensions typiques d'un FOUP sont d'environ 420 mm de largeur, 335 mm de profondeur et 335 mm de hauteur. Ses principaux composants structurels comprennent : une tête OHT supérieure (en forme de champignon) pour le transport par palan aérien ; une porte avant pour l'accès aux plaquettes de production ; des poignées latérales, souvent de couleurs différentes pour distinguer les zones de traitement selon leur niveau de contamination ; un emplacement pour les fiches de communication ; et une étiquette RFID inférieure servant d'identifiant unique pour le FOUP, permettant ainsi aux outils et aux palans aériens de le reconnaître. La base est également équipée de quatre trous d'identification et de positionnement pour l'appairage avec les outils et la différenciation des zones de traitement.
Selon leur utilisation, les FOUP sont classées en trois types : PRD (pour la production), ENG (pour les plaquettes d'ingénierie) et MON (pour les plaquettes de contrôle). Les FOUP PRD sont utilisées pour la fabrication de produits, les FOUP ENG conviennent à la R&D ou aux expérimentations, et les FOUP MON sont dédiées au contrôle des procédés pour des étapes telles que le polissage chimico-mécanique (CMP) et la différenciation (DIFF). Il est important de noter que les FOUP PRD peuvent être utilisées à la fois pour l'ingénierie et le contrôle, et que les FOUP ENG peuvent être utilisées pour le contrôle, mais l'opération inverse présente des risques pour la qualité.
Classés selon leur niveau de contamination, les panneaux de protection contre la contamination (FOUP) se divisent en trois catégories : les FOUP FE (traitement en amont, sans métal), les FOUP BE (traitement en aval, contenant du métal) et les FOUP spécifiques à certains procédés de métallurgie, comme les FOUP NI, CU et CO. On distingue généralement les FOUP destinés à différents procédés par la couleur de leurs poignées latérales ou de leurs panneaux de porte. Les FOUP pour le traitement en amont peuvent être utilisés pour le traitement en aval, mais l’inverse est formellement interdit, car cela engendrerait des risques de contamination.
En tant que vecteur essentiel de la fabrication des semi-conducteurs, le FOUP, grâce à une automatisation poussée et à un contrôle strict de la contamination, garantit la sécurité et la propreté des plaquettes pendant le processus de production, ce qui en fait une infrastructure indispensable dans les usines de fabrication de plaquettes modernes.
Conclusion
XKH s'engage à fournir à ses clients des solutions de conteneurs à ouverture frontale (FOUP) hautement personnalisées, respectant scrupuleusement leurs exigences de processus et les spécifications d'interface de leurs équipements. Grâce à des matériaux de pointe et des procédés de fabrication de précision, nous garantissons à chaque FOUP une étanchéité, une propreté et une stabilité mécanique exceptionnelles. Notre équipe technique possède une expertise sectorielle approfondie et offre un support complet tout au long du cycle de vie, du conseil en sélection et de l'optimisation structurelle au nettoyage et à la maintenance, assurant ainsi une intégration fluide et une collaboration efficace entre le FOUP et votre système automatisé de manutention de matériaux (AMHS), ainsi que vos équipements de traitement. La sécurité des plaquettes et l'amélioration du rendement de production sont nos priorités absolues. Par des produits innovants et des services techniques complets, nous offrons une garantie solide pour vos processus de fabrication de semi-conducteurs, contribuant ainsi à optimiser l'efficacité de la production et le rendement.
Date de publication : 8 septembre 2025