一個晶圓盒為什么裝25片晶圓？

老虎說芯|Tiger Chip|

2024-08-13 12:16:32 887

先說結(jié)論，一個晶圓盒裝載25片晶圓是由于以下幾個主要原因：

優(yōu)化生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。
確保重量和體積在可管理的范圍內(nèi)。
符合自動化處理和搬運(yùn)的要求。
滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和歷史慣例。

這種設(shè)計(jì)平衡了生產(chǎn)、處理、搬運(yùn)和經(jīng)濟(jì)性等各方面的需求，使得12英寸晶圓制造過程既高效又可靠。以下詳細(xì)解釋

晶圓尺寸與承載能力

晶圓尺寸：12英寸晶圓的直徑約為300毫米。
晶圓的厚度：大約為0.775毫米。

2. FOUP的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

尺寸和重量：FOUP需要在尺寸和重量之間找到平衡，以便于搬運(yùn)和運(yùn)輸。

3. 工藝和效率考慮

標(biāo)準(zhǔn)化：12英寸晶圓制造工藝已廣泛標(biāo)準(zhǔn)化，25片晶圓作為一個批次處理可以優(yōu)化生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。
自動化處理：FOUP設(shè)計(jì)為25片晶圓容量，使得自動化設(shè)備可以高效地處理這些批次，從而提高生產(chǎn)效率。
裝載和搬運(yùn)便利性：25片晶圓的重量在一個合理范圍內(nèi)，便于機(jī)器人或工人搬運(yùn)，同時不會超出機(jī)械設(shè)備的承載能力。

4. 經(jīng)濟(jì)性和可靠性

設(shè)備兼容性：大多數(shù)制造設(shè)備（如曝光機(jī)、刻蝕機(jī)等）都設(shè)計(jì)成能處理25片晶圓的批次，這樣可以最大限度地利用設(shè)備，提高生產(chǎn)效率。
穩(wěn)定性和安全性：裝載25片晶圓的FOUP在搬運(yùn)過程中具有*的穩(wěn)定性，減少了晶圓在搬運(yùn)過程中損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

5. 歷史原因和行業(yè)慣例

行業(yè)慣例：從歷史上看，晶圓制造行業(yè)逐步從較小尺寸晶圓（如6英寸、8英寸）過渡到12英寸晶圓。在這個過程中，25片的批次成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以便在不同晶圓尺寸之間保持一定的連續(xù)性和可預(yù)見性。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：SEMI（國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料協(xié)會）制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定FOUP的設(shè)計(jì)和使用規(guī)范，25片裝載的設(shè)計(jì)符合這些標(biāo)準(zhǔn)，并在全球廣泛采用。

再了解一下晶圓載具的術(shù)語：FOUP、FOSB、Cassette。

1. FOUP（Front Opening Unified Pod）

FOUP是一種用于在晶圓廠內(nèi)搬運(yùn)和存儲晶圓的容器，特別是用于300mm晶圓。它的設(shè)計(jì)目的是為了減少晶圓在搬運(yùn)過程中的污染和損壞。FOUP有一個前開口，通過該開口晶圓可以被自動裝載和卸載，而不需要打開整個容器。FOUP通常配備有密封蓋，以保證內(nèi)部環(huán)境的潔凈。

應(yīng)用場景：在晶圓制造過程中，F(xiàn)OUP被廣泛用于自動化設(shè)備（如傳輸機(jī)器人）之間的晶圓轉(zhuǎn)移。它們適用于需要高潔凈度環(huán)境的工藝步驟，比如光刻、刻蝕和離子注入。

圖： FOUP示例

2. FOSB（Front Opening Shipping Box）

FOSB類似于FOUP，但主要用于晶圓的長距離運(yùn)輸。設(shè)計(jì)目的是在從一個工廠到另一個工廠的運(yùn)輸過程中保護(hù)晶圓。FOSB也具有前開口設(shè)計(jì)，但通常更為堅(jiān)固，以應(yīng)對運(yùn)輸過程中的振動和沖擊。

應(yīng)用場景：晶圓制造完成后，需要從一個制造地點(diǎn)運(yùn)送到另一個地點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步加工或組裝時使用FOSB。FOSB的密封性能能夠確保在運(yùn)輸過程中的潔凈環(huán)境。

圖：FOSB

3. Cassette（晶圓盒）

Cassette是較早期的晶圓載具，用于承載和轉(zhuǎn)移較小尺寸的晶圓（如200mm及以下）。通常設(shè)計(jì)為開放式結(jié)構(gòu)，能夠裝載多個晶圓。容易被手動操作，也能被自動化設(shè)備使用。

應(yīng)用場景：用于較早期的半導(dǎo)體制造設(shè)備和工藝中，仍在一些200mm晶圓生產(chǎn)線上使用。適合手動處理和裝載的場景，例如在清洗、檢測等工藝步驟中。

圖：Cassette

小結(jié)一下：FOUP主要用于300mm晶圓的內(nèi)部搬運(yùn)和存儲，具有前開口設(shè)計(jì)。FOSB主要用于晶圓的長距離運(yùn)輸，設(shè)計(jì)堅(jiān)固，確保運(yùn)輸過程中的潔凈度。Cassette用于較小尺寸晶圓的搬運(yùn)和存儲，開放式設(shè)計(jì)，適合手動和自動操作。

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