重點摘要:FOSB 與 FOUP 差異是什麼?
FOSB 與 FOUP 的差異在「用在哪裡」:FOUP 留在晶圓廠內,透過自動搬運系統(AMHS/OHT)和機台 load port 對接,讓機台手臂直接取放晶圓;FOSB 負責廠與廠之間的運輸,依 SEMI M31 用於矽晶圓供應商出貨給 IC 製造廠,收貨後晶圓要轉到 FOUP 才進製程。因此 FOUP 的設計重點是潔淨度、反覆開關與可充氮,FOSB 的重點是耐衝擊、耐震動,出貨前還要套袋密封。
FOSB 與 FOUP 差異比較表
| 項目 | FOUP | FOSB |
|---|---|---|
| 全名 | Front Opening Unified Pod | Front Opening Shipping Box |
| 中文常稱 | 晶圓傳送盒 | 晶圓運送盒、晶圓出貨盒 |
| 用在哪裡 | 晶圓廠內,製程機台之間 | 廠與廠之間的運輸 |
| 會不會進製程 | 會,機台手臂直接從盒內取放晶圓 | 不會,收貨後轉到 FOUP |
| 搭配設備 | AMHS/OHT、stocker、機台 load port | 收貨檢驗、轉盒設備;部分機型可在 load port 開門 |
| 設計重點 | 潔淨度、反覆開關、可充入保護氣體 | 耐衝擊與震動、運輸保護 |
| 常見容量 | 25 片 | 25 片 |
| 主要 SEMI 標準 | SEMI E47.1 | SEMI M31(450 mm 為 M80) |
| 出貨前處理 | 不出廠 | 套袋密封、貼標、裝箱 |
DEYly 帝亞智能整理自 SEMI M31、Wikipedia:FOUP、The Elec。
FOUP 是什麼?晶圓廠內的「傳送盒」
FOUP 隨著 1990 年代中期第一批 300 mm 製程機台出現。300 mm 晶圓又大又重,一盒裝滿 25 片約 7–9 公斤,不適合人工搬運,所以 FOUP 從設計上就是給自動化用的:底部有定位用的耦合板與孔位,可以準確放上機台的 load port,也能被天車(OHT)等自動搬運系統抓取(Wikipedia:FOUP)。
FOUP 在廠內要反覆開蓋、取放晶圓,內部必須維持高度潔淨,避免外部污染(The Elec)。新一代 FOUP 也可以在 stocker 或機台端充入保護氣體,減少晶圓等待期間受氧氣與濕氣影響。
FOSB 是什麼?廠與廠之間的「運送盒」
依 SEMI M31,FOSB 用於把 300 mm 晶圓從晶圓供應商運到客戶(通常是 IC 製造廠),並在運輸中維持晶圓品質。它用在晶圓製造的最後一站、收貨檢驗,以及在 IC 廠內把晶圓轉到 FOUP;FOSB 不用於 IC 製造製程,標準並建議用自動化方式把晶圓從 FOSB 轉到 FOUP(SEMI M31)。
因為要經過卡車、貨機、海關,FOSB 的設計重點是耐衝擊與震動(The Elec)。以 Entegris SB300 為例:25 片、片距 10 mm,外殼為超純聚碳酸酯,空盒 4.6 公斤、裝滿 7.8 公斤(Entegris SB300 規格書)。部分 FOSB 的門可以在 load port 上自動開關,也能手動開啟(Miraial 300mm FOSB)。
還有一種:FOBIT
SEMI M31 列出的轉盒對象,除了 FOUP,還有 FOBIT(front-opening box for interfactory transport,廠間運送盒)與 open cassette。SEMI E119 規範的縮小片距運送盒,能在大約 13 片 FOUP 的體積裡放 25 片,用來降低 IC 製造廠之間的運輸成本(SEMI E119)。
晶圓怎麼從 FOSB 到 FOUP?
出貨端裝盒
晶圓在出貨端完成最後製程與檢驗後,裝進 FOSB。
套袋密封、貼標、裝箱
FOSB 套袋密封、標示批號與數量,再裝箱出貨。
運輸
經陸運、空運到客戶端,FOSB 與包裝負責擋住衝擊、震動與濕氣。
收貨檢驗
客戶拆箱、拆袋,核對批號並做進料檢驗。
轉到 FOUP
在潔淨環境中把晶圓從 FOSB 轉到 FOUP,之後才進入製程與自動搬運系統。
FOSB 出貨前怎麼包裝?
以德國 cts 公司的自動套袋設備為例,FOSB 先套入內袋,再套入裝有乾燥劑的外袋,封口後逐一用測試氣體檢查密封性。報導指出,這項工作若靠人工,重複又單調,錯誤難以避免;該設備每月處理 3,000–8,000 個 FOSB,約 7.5 萬到 20 萬片晶圓(Control Design)。
每家廠的包材與規格不同,有的用鋁箔防潮袋抽真空封口,有的用多層袋加乾燥劑,但共同點是:套袋、封口、折袋、貼標、核對批號,都是高度重複、又不能出錯的工作。這一段可以怎麼自動化,請見〈半導體內盒全自動包裝機〉的晶圓盒(FOSB)機型。
常見問題
FOSB 和 FOUP 的差異是什麼?
用途不同。FOUP(Front Opening Unified Pod)在晶圓廠內使用,搭配 AMHS/OHT 與機台 load port,在製程機台之間搬運晶圓;FOSB(Front Opening Shipping Box)用於廠與廠之間運送晶圓,例如矽晶圓供應商出貨給 IC 製造廠,設計重點是耐衝擊與震動,不進入 IC 製程。
FOSB 和 FOUP 是什麼的縮寫?
FOSB 是 Front Opening Shipping Box,中文常稱晶圓運送盒或晶圓出貨盒;FOUP 是 Front Opening Unified Pod(也有人稱 Universal Pod),中文常稱晶圓傳送盒。
FOSB 可以直接放進機台製程使用嗎?
不行。SEMI M31 明確說明 FOSB 不用於 IC 製造製程;收貨後應在廠內把晶圓轉移到 FOUP,標準並建議用自動化方式轉移。
一個 FOSB 裝幾片晶圓?
300 mm 的標準 FOSB 常見為 25 片,例如 Entegris SB300 為 25 片、片距 10 mm。另有縮小片距的運送盒(SEMI E119),可在約 13 片 FOUP 的體積內放 25 片,用來降低廠間運輸成本。
FOUP 為什麼要充氮氣?
為了降低晶圓在等待期間受到氧氣與濕氣影響。FOUP 可以在儲存設備(stocker)或機台端充入保護氣體,以提升良率。
FOSB 出貨前怎麼包裝?
常見做法是把 FOSB 先套入內袋,再套入裝有乾燥劑的外袋並密封,最後逐一檢查密封性、貼標裝箱。人工包裝重複性高、容易出錯,已有自動化設備可以完成套袋、封口與檢查。