FOUP Purge System

Zuverlässiger Schutz der Wafer während der Zwischenlagerung

In der Chipindustrie werden Wafer-Oberflächen mit immer kleineren Strukturbreiten hergestellt. Die Folge sind empfindlichere Oberflächen der Wafer. Diese müssen vor Feuchtigkeit, Luftsauerstoff und luftgetragenen molekularen Verunreinigungen (AMC) geschützt werden, um Defekte oder gar Produktionsverluste zu minimieren oder ausschließen zu können. Bei Wafern, die in Zwischenlagern auf den nächsten Prozessschritt warten, ist die Gefahr dieser unerwünschten Nebenreaktionen besonders hoch.

Unser FOUP Purge System verhindert unerwünschte Reaktionen auf den Oberflächen der Wafer. Dies wird ermöglicht indem FOUPs während der Zwischenlagerung mit gasförmigem Stickstoff gespült werden. Das Purge System ist besonders optimiert auf Nachrüstbarkeit in bestehenden FOUP-Lagerplätzen wie ZFS (Zero Footprint Storage) als auch Stockern.

Im Gegensatz zu spülbaren Loadports, die nur während des Dockings am Prozesstool aktiv sind, ermöglicht unser System eine kontinuierliche Inertgas-Spülung (z. B. mit Stickstoff) an jedem Lagerplatz. Sobald ein FOUP im Purge Nest platziert wird, startet die Gaszufuhr automatisch – und endet, sobald der FOUP wieder entnommen wird. So ist ein durchgehender Schutz während der gesamten Zwischenlagerung gewährleistet.

Vorteile auf einen Blick

• Verhindert Waferdefekte und Ertragsverluste,
  indem AMC und Oxidation während der Lagerung verhindert werden
• Erhöht die Produktionsflexibilität,
  da längere Wartezeiten zwischen Prozessschritten ohne Risiko möglich sind
• Verbessert die Gesamtausbeute,
  durch permanenten Schutz auch an inaktiven Lagerplätzen
• Reduziert Betriebskosten
  dank langlebiger, wartungsarmer Systemkomponenten
• Schützt bereits getätigte Investitionen,
  da eine nahtlose Nachrüstung in vorhandene FOUP-Lagersysteme wie Zero Footprint Storage möglich ist
• Optimiert die Reinraumausnutzung,
  da das System ohne zusätzlichen Platzbedarf in bestehende Strukturen integriert wird
• Sichert Prozesskontrolle und Transparenz,
  über intelligente webbasierte Überwachung und optionale HSMS-Anbindung

Systemdesign im Überblick

Features

Nachrüstbares Design

• Kompatibel mit bestehenden FOUP-Lagersystemen (z. B. Zero Footprint Stocker)
• Installation im laufenden Fab-Betrieb möglich

Platzsparende Integration

• Purge-Nester sind vollständig in bestehende Lagerplätze integrierbar
• Schlankes, leichtes und modulares Design – kein zusätzlicher Platzbedarf

Flexible Installation & Wartung

• APNU-Module können in Reihen, Gängen oder Matrix-Konfigurationen eingebaut werden
• Schneller, unkomplizierter Austausch einzelner Einheiten

Reinheit auf höchstem Niveau

• Hochentwickelte Purge-Schnittstelle für maximale Gasreinheit und Langlebigkeit
• Jede APNU verfügt über einen eigenen Partikelfilter

Intelligente Steuerung

• Unabhängige Purge-Steuerung pro FOUP-Nest – keine Kreuzkontamination oder Gasverschwendung
• Echtzeitüberwachung der Gasströme über Rückstau-Sensorik
• Individuell einstellbare Spülintervalle über Purgeprofile
• Webbasierte Service-GUI für Konfiguration und Diagnose
• Optional: Qualitätsüberwachung mit Qualification FOUP
• Steuerungssystem auf Basis von Embedded Linux
• Optional: HSMS-Schnittstelle gemäß SEMI E88

Geräuscharmer Betrieb

• Geräuschlose Inertgasspülung unter allen Betriebsbedingungen

Einsatzszenarien für das FOUP Purge System

• Zero Footprint Storage (ZFS)
• Overhead Buffers (OHB)
• Individuelle Lösungen für Stocker-Purgen auf Anfrage

Mögliche Anpassungen:

• Für andere Produktträger/Wafergrößen, z. B. SMIF Pods (200 mm)
• Für Matrix Frame Storage (Stocker, Regale)
• Für Zero Footprint Storage (OHT-Lagerplätze)

Beispiel für die Integration von N2 Purgen für Overhead-Buffer (OHB)

In Halbleiterfabriken weltweit im Einsatz

In mehreren 300 mm-Fabs wurden bereits über 9.500 Zero Footprint Storage-Bins mit dem FOUP Purge System von Fabmatics nachgerüstet – mit deutlicher Steigerung der Fertigungsausbeute und der Möglichkeit, höhere Standzeiten der Lose vor der Weiterverarbeitung zu realisieren.

Zudem wurden über 800 Stocker-Stellplätze in Matrix Frame Storage (MFS) Stockern mit Spülfunktion ausgestattet. Die nun als Purge-Stocker zur Verfügung stehenden Anlagen dienen innerhalb der Produktion als WIP (Work in Progress)-Zwischenlager.

In einer weiteren 300mm Halbleiterfabrik wurden fast 9.000 Regallagerplätze ebenfalls mit einem Fabmatics MFS (Matrix Frame Storage) FOUP Purge System ausgestattet. Besonders niedrige Spülgasflussraten dienen dabei der Langzeitlagerung von end-prozessierten Wafern.