Qu'est-ce que FOUP ?

Conteneur étanche servant au transport et au stockage des plaquettes de 300 mm.

Nom japonais: FOUP

« FOUP » apparaît dans 17 questions d'entraînement réparties sur 6 thèmes, dont Salles blanches et équipements, Plaquettes de silicium, CMP et nettoyage.

Domaine: Salles blanches et équipements

Le rôle d'un FOUP

Un FOUP (front opening unified pod) est un conteneur en plastique étanche contenant jusqu'à 25 plaquettes de 300 mm de diamètre dans des fentes, avec une porte frontale conçue pour être ouverte par les équipements. L'idée est celle d'un mini-environnement : les plaquettes ne sont exposées qu'à l'intérieur du FOUP et des outils, si bien que la propreté extrême n'est nécessaire que dans ces petits volumes et non dans toute la fab. Les dimensions, le mécanisme de porte et les éléments de fixation sont normalisés ; un FOUP s'adapte donc aux outils de n'importe quel fournisseur. Une boîte d'expédition à ouverture frontale apparentée (FOSB) sert à expédier les plaquettes entre entreprises.

Pourquoi le transport est automatisé

Une plaquette de 300 mm de 775 µm d'épaisseur pèse environ 128 g (π × (15 cm)^2 × 0,0775 cm × 2,33 g/cm^3), contre environ 53 g pour une plaquette de 200 mm. Un FOUP chargé pèse au total environ 8 kg, trop lourd et trop précieux pour être porté à la main toute la journée sans risque de chute et de particules. Les fabs utilisent donc un système automatisé de manutention des matériaux (AMHS) dont le cœur est le transport par palan aérien (OHT) : des véhicules circulant sur des rails au plafond soulèvent les FOUP et les déposent sur les ports de chargement des outils, ce qui libère de la surface au sol. Les grandes fabs font circuler des centaines de véhicules, voire davantage.

L'amarrage à l'outil

À chaque outil, le FOUP est posé sur un port de chargement faisant partie de l'EFEM (equipment front end module). Le port de chargement déverrouille et retire la porte, et un robot transfère les plaquettes entre le FOUP et la chambre de procédé, le tout dans un espace maintenu propre par une unité de filtration à ventilateur (FFU). Les plaquettes ne rencontrent donc jamais l'air de la salle entre les étapes. À la fin du traitement, les plaquettes retournent dans le FOUP, la porte se referme, et l'OHT emporte le conteneur vers l'outil suivant ou vers un stockeur.

Purge à l'azote et le prédécesseur SMIF

L'air enfermé dans un FOUP contient encore de l'oxygène et de l'humidité, qui peuvent oxyder la surface des plaquettes et déposer une contamination moléculaire pendant que les lots attendent entre les étapes. Purger les FOUP à l'azote réduit les deux et empêche aussi les gaz dégagés par les plaquettes fraîchement gravées de s'accumuler et de contaminer les autres, une préoccupation qui croît dans les procédés avancés. À l'ère du 200 mm, le conteneur SMIF (standard mechanical interface) remplissait la même fonction de mini-environnement : un conteneur étanche entourant une cassette séparée, qui s'ouvrait par le bas dans l'outil. Le FOUP a réuni cassette et conteneur en une seule boîte à ouverture frontale.

S'entraîner : questions sur FOUP

Quelle définition du FOUP est correcte ?

  1. ALa source lumineuse d'un équipement d'exposition
  2. BUn équipement de polissage des plaquettes
  3. CUn conteneur qui transporte et stocke des plaquettes de 300 mm dans un environnement fermé
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Réponse : C. Un conteneur qui transporte et stocke des plaquettes de 300 mm dans un environnement fermé

Le FOUP (Front Opening Unified Pod) est un conteneur à ouverture frontale qui transporte et stocke en milieu fermé jusqu'à 25 plaquettes de 300 mm ; chargé, il pèse environ 8 kg. Les plaquettes n'étant maintenues propres qu'à l'intérieur du FOUP et des équipements, la contamination est évitée sans rendre toute l'usine ultra-propre. Ses dimensions et son mode d'ouverture étant normalisés, il se place directement sur les équipements de tout fabricant et est transporté automatiquement, par exemple par convoyeur aérien.

Dans une usine de plaquettes de 300 mm, quel système transporte automatiquement les FOUP entre équipements le long de rails au plafond ?

  1. ATransport manuel par chariot
  2. BTransport uniquement par convoyeurs à bande
  3. COHT (véhicule de transport aérien automatisé)
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Réponse : C. OHT (véhicule de transport aérien automatisé)

Un FOUP contenant 25 plaquettes de 300 mm pèse environ 8 kg ; le transport manuel est pénible et comporte des risques d'émission de particules et de chute. L'OHT est un véhicule circulant sur des rails au plafond qui transporte automatiquement le FOUP suspendu jusqu'au port de chargement des équipements, libérant l'espace au sol pour le travail et les équipements. C'est l'élément central du système de manutention automatisé (AMHS) de l'usine, et les grandes usines en comptent plusieurs centaines ou plus.

Questions fréquentes

Que signifie FOUP ?

Front opening unified pod : un conteneur étanche à ouverture frontale qui transporte et stocke jusqu'à 25 plaquettes de 300 mm de diamètre entre les outils.

Combien pèse un FOUP rempli de plaquettes ?

Environ 8 kg avec 25 plaquettes de 300 mm, chaque plaquette pesant environ 128 g ; c'est pourquoi les fabs déplacent les FOUP par transport aérien à palan (OHT).

Différence entre FOUP et conteneur SMIF

Un conteneur SMIF, utilisé principalement avec les plaquettes de 200 mm, renferme une cassette séparée et s'ouvre par le bas. Un FOUP intègre la cassette dans le conteneur et s'ouvre par l'avant.

« FOUP » dans les explications

Questions mentionnant « FOUP » (17)

  1. Quelle définition du FOUP est correcte ?
  2. Dans une usine de plaquettes de 300 mm, quel système transporte automatiquement les FOUP entre équipements le long de rails au plafond ?
  3. Quelle unité, à l'avant d'un équipement de fabrication, ouvre le couvercle du FOUP et transfère les plaquettes dans l'équipement en maintenant un environnement propre ?
  4. Quel est le principal objectif de la substitution (purge) de l'intérieur du FOUP par de l'azote ?
  5. Dans le système de transport automatisé d'une usine de semi-conducteurs, quel entrepôt automatique stocke temporairement les FOUP en attente de l'étape suivante ?
  6. Quel type de salle blanche dispose les équipements de fabrication dans une grande salle peu cloisonnée et assure la propreté des plaquettes par des conteneurs fermés comme les FOUP et des mini-environnements ?
  7. Quel est l'ordre le plus approprié des étapes de fabrication des wafers à partir d'un lingot monocristallin ?
  8. Quelle valeur est la plus proche de la masse d'un wafer de silicium de 300 mm de diamètre et 775 µm d'épaisseur ? (Masse volumique du silicium : environ 2.33 g/cm³)
  9. Quel est le principal objectif du nettoyage de la face arrière et de la périphérie (biseau) des plaquettes ?
  10. Quel gaz, parmi les plus consommés dans les usines de semi-conducteurs, est distribué par canalisations comme gaz de purge et d'atmosphère ?
  11. Comment appelle-t-on l'approche qui ne maintient une haute propreté que dans l'espace restreint entourant les plaquettes ?
  12. Qu'utilise-t-on pour limiter l'effet des vibrations transmises par le sol aux équipements de précision comme les équipements d'exposition ?
  13. Quels objets voient leur introduction en salle blanche strictement limitée ?
  14. Quelle approche de mini-environnement, répandue à l'époque des plaquettes de 200 mm, place une cassette dans une nacelle fermée pour la transférer aux équipements ?
  15. Quel équipement les usines de semi-conducteurs installent-elles pour éviter la perte de plaquettes en cours de fabrication lors de creux de tension ou de coupures de courant ?

Termes associés

OHT (transport aérien automatisé) Mini-environnement EFEM MOL (middle-of-line) RIE (gravure ionique réactive) FFU (unité de filtration ventilée) Filtre ULPA Lingot Sous-oxygénation (anoxie) Phosphine (PH3)

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