अर्धचालक विनिर्माण में, कुछ सबसे महत्वपूर्ण घटक भी कम से कम आंख को पकड़ने वाले होते हैं। उनमें से एक वेफर के साथ फैब-इन से फैब-आउट तक जाता है, फिर भी शायद ही कभी स्पॉटलाइट मिलता हैःवेफर वाहक.
जब लोग पहली बार FOUP का सामना करते हैं, तो कई लोग यह मानते हैं कि यह केवल एक मजबूत, स्वच्छ प्लास्टिक बॉक्स है। लेकिन इसे केवल "पैकेजिंग" के रूप में मानने से इसका वास्तविक अर्थ गायब हो जाता है।
एक FOUP हैसामान्य भाषाप्रक्रिया औजारों, स्वचालित सामग्री हैंडलिंग सिस्टम, नियंत्रित मिनी-पर्यावरण और उद्योग मानकों के बीच।
इसकी शुरूआत एक क्रमिक सुधार नहीं थी, बल्कि एकआधारभूत सक्षमकर्ता300 मिमी के युग में बड़े पैमाने पर स्वचालित विनिर्माण का।
1990 के दशक के मध्य में एफओयूपी प्रमुख बनने से पहले, वेफर वाहक एक स्पष्ट विकासात्मक पथ का पालन करते थेः
कैसेट → SMIF → FOUP
यह विकास अर्धचालक उद्योग के मानव केंद्रित संचालन से सिस्टम स्तर के स्वचालन की ओर बदलाव को दर्शाता है।
यह विश्वास करने के लिए लुभावना है कि उच्च स्वच्छ कमरे के ग्रेड अकेले संदूषण की समस्याओं को हल कर सकते हैं। वास्तव में वेफर निर्माण में प्रमुख चर पूर्ण स्वच्छता नहीं है, लेकिनः
कितनी बार एक वेफर अपने वातावरण के संपर्क में आने के लिए अलग-थलग होने के बीच संक्रमण करता है।
एक एकल वेफर सैकड़ों प्रक्रिया चरणों से गुजर सकता है - लिथोग्राफी, जमाव, उत्कीर्णन, सफाई और माप। प्रत्येक स्थानांतरण, कतार और लोड ऑपरेशन में संदूषण का जोखिम होता है।
इसके पीछे के मूल विचारों में से एकएसएमआईएफ (मानक यांत्रिक इंटरफ़ेस)था कि वेफर्स को पूर्ण क्लीनरूम से अलग किया जाए और इसके बजाय उन्हें एक सख्ती से नियंत्रितलघु पर्यावरण, जहां हवा का प्रवाह, दबाव और कण स्तर बहुत अधिक स्थिर हैं।
इस अर्थ में, वेफर वाहक केवल रसद उपकरण नहीं हैं वे कारखानों का एक महत्वपूर्ण तत्व हैंप्रदूषण नियंत्रण रणनीति:
खुले वाहकपूरे कारखाने की स्वच्छता पर निर्भर करते हैं और मानव गतिविधि और वायु प्रवाह में गड़बड़ी के प्रति संवेदनशील होते हैं।
मानक उपकरण इंटरफेस के साथ सील वाहकवाहक-उपकरण इंटरफेस के लिए नीचे साफ सीमा धक्का, नाटकीय रूप से वेफर जोखिम को कम.
एक व्यावहारिक कारक भी है: जैसे-जैसे वेफर्स बड़े होते हैं, वाहक भारी होते हैं, थ्रूपुट बढ़ता है, और मैन्युअल हैंडलिंग महंगी और अस्थिर दोनों हो जाती है।
नतीजतन, वाहक विकास स्वाभाविक रूप से दो लक्ष्यों पर अभिसरण करता हैः
दूषित होने से बेहतर अलगावऔरस्वचालन के साथ अधिक संगतता.
150 मिमी और 200 मिमी के युग में प्रमुख वेफर वाहक थाकैसेटएक खुली-फ्रेम संरचना जिसमें स्लॉट किए गए समर्थन होते हैं जो ऑपरेटरों या रोबोट बाहों द्वारा आसानी से वेफर्स को लोड करने की अनुमति देते हैं।
कैसेट्स का विकास इसलिए हुआ क्योंकि वे थे:
संरचनात्मक रूप से सरल
कम लागत
उपकरण के बीच अत्यधिक संगत
मैन्युअल रूप से संभालना आसान
उस समय जब उपकरण स्वचालन सीमित था, कैसेट ने पर्याप्त रूप से वेफर परिवहन, बफरिंग और उपकरण लोडिंग का समर्थन किया।
जैसे-जैसे विनिर्माण की मांग बढ़ी, दो संरचनात्मक कमजोरियां स्पष्ट हो गईंः
1स्वच्छता फैब वातावरण पर निर्भर करती है।
परिवहन और कतार में खड़े होने के दौरान, वेफर्स को उपकरण और कर्मियों के कारण वायु प्रवाह और कणों के गड़बड़ी के सीधे संपर्क में रखा गया था।
2. बड़े वेफर आकारों के लिए खराब स्केलेबिलिटी
जैसे-जैसे वेफर के व्यास में वृद्धि हुई, वाहक वजन और कठोरता की आवश्यकताओं में तेजी से वृद्धि हुई। खुली संरचनाओं ने वेफर माइक्रो-पर्यावरण को स्थिर करने में बहुत कम मदद की, जिससे हैंडलिंग जोखिम बढ़ गया।
कैसेट अनिवार्य रूप से थाप्रारंभिक अर्धचालक कारखानों के शिपिंग बॉक्स
अर्धचालक विनिर्माण में, कुछ सबसे महत्वपूर्ण घटक भी कम से कम आंख को पकड़ने वाले होते हैं। उनमें से एक वेफर के साथ फैब-इन से फैब-आउट तक जाता है, फिर भी शायद ही कभी स्पॉटलाइट मिलता हैःवेफर वाहक.
जब लोग पहली बार FOUP का सामना करते हैं, तो कई लोग यह मानते हैं कि यह केवल एक मजबूत, स्वच्छ प्लास्टिक बॉक्स है। लेकिन इसे केवल "पैकेजिंग" के रूप में मानने से इसका वास्तविक अर्थ गायब हो जाता है।
एक FOUP हैसामान्य भाषाप्रक्रिया औजारों, स्वचालित सामग्री हैंडलिंग सिस्टम, नियंत्रित मिनी-पर्यावरण और उद्योग मानकों के बीच।
इसकी शुरूआत एक क्रमिक सुधार नहीं थी, बल्कि एकआधारभूत सक्षमकर्ता300 मिमी के युग में बड़े पैमाने पर स्वचालित विनिर्माण का।
1990 के दशक के मध्य में एफओयूपी प्रमुख बनने से पहले, वेफर वाहक एक स्पष्ट विकासात्मक पथ का पालन करते थेः
कैसेट → SMIF → FOUP
यह विकास अर्धचालक उद्योग के मानव केंद्रित संचालन से सिस्टम स्तर के स्वचालन की ओर बदलाव को दर्शाता है।
यह विश्वास करने के लिए लुभावना है कि उच्च स्वच्छ कमरे के ग्रेड अकेले संदूषण की समस्याओं को हल कर सकते हैं। वास्तव में वेफर निर्माण में प्रमुख चर पूर्ण स्वच्छता नहीं है, लेकिनः
कितनी बार एक वेफर अपने वातावरण के संपर्क में आने के लिए अलग-थलग होने के बीच संक्रमण करता है।
एक एकल वेफर सैकड़ों प्रक्रिया चरणों से गुजर सकता है - लिथोग्राफी, जमाव, उत्कीर्णन, सफाई और माप। प्रत्येक स्थानांतरण, कतार और लोड ऑपरेशन में संदूषण का जोखिम होता है।
इसके पीछे के मूल विचारों में से एकएसएमआईएफ (मानक यांत्रिक इंटरफ़ेस)था कि वेफर्स को पूर्ण क्लीनरूम से अलग किया जाए और इसके बजाय उन्हें एक सख्ती से नियंत्रितलघु पर्यावरण, जहां हवा का प्रवाह, दबाव और कण स्तर बहुत अधिक स्थिर हैं।
इस अर्थ में, वेफर वाहक केवल रसद उपकरण नहीं हैं वे कारखानों का एक महत्वपूर्ण तत्व हैंप्रदूषण नियंत्रण रणनीति:
खुले वाहकपूरे कारखाने की स्वच्छता पर निर्भर करते हैं और मानव गतिविधि और वायु प्रवाह में गड़बड़ी के प्रति संवेदनशील होते हैं।
मानक उपकरण इंटरफेस के साथ सील वाहकवाहक-उपकरण इंटरफेस के लिए नीचे साफ सीमा धक्का, नाटकीय रूप से वेफर जोखिम को कम.
एक व्यावहारिक कारक भी है: जैसे-जैसे वेफर्स बड़े होते हैं, वाहक भारी होते हैं, थ्रूपुट बढ़ता है, और मैन्युअल हैंडलिंग महंगी और अस्थिर दोनों हो जाती है।
नतीजतन, वाहक विकास स्वाभाविक रूप से दो लक्ष्यों पर अभिसरण करता हैः
दूषित होने से बेहतर अलगावऔरस्वचालन के साथ अधिक संगतता.
150 मिमी और 200 मिमी के युग में प्रमुख वेफर वाहक थाकैसेटएक खुली-फ्रेम संरचना जिसमें स्लॉट किए गए समर्थन होते हैं जो ऑपरेटरों या रोबोट बाहों द्वारा आसानी से वेफर्स को लोड करने की अनुमति देते हैं।
कैसेट्स का विकास इसलिए हुआ क्योंकि वे थे:
संरचनात्मक रूप से सरल
कम लागत
उपकरण के बीच अत्यधिक संगत
मैन्युअल रूप से संभालना आसान
उस समय जब उपकरण स्वचालन सीमित था, कैसेट ने पर्याप्त रूप से वेफर परिवहन, बफरिंग और उपकरण लोडिंग का समर्थन किया।
जैसे-जैसे विनिर्माण की मांग बढ़ी, दो संरचनात्मक कमजोरियां स्पष्ट हो गईंः
1स्वच्छता फैब वातावरण पर निर्भर करती है।
परिवहन और कतार में खड़े होने के दौरान, वेफर्स को उपकरण और कर्मियों के कारण वायु प्रवाह और कणों के गड़बड़ी के सीधे संपर्क में रखा गया था।
2. बड़े वेफर आकारों के लिए खराब स्केलेबिलिटी
जैसे-जैसे वेफर के व्यास में वृद्धि हुई, वाहक वजन और कठोरता की आवश्यकताओं में तेजी से वृद्धि हुई। खुली संरचनाओं ने वेफर माइक्रो-पर्यावरण को स्थिर करने में बहुत कम मदद की, जिससे हैंडलिंग जोखिम बढ़ गया।
कैसेट अनिवार्य रूप से थाप्रारंभिक अर्धचालक कारखानों के शिपिंग बॉक्स
