FOUPs bieten eine geschlossene Umgebung für den Transport und die Lagerung von Wafern zwischen den Prozessschritten. Die N₂-Spülung hilft, die erforderliche Schutzatmosphäre im Inneren des FOUP aufrechtzuerhalten und begrenzt die Einwirkung von atmosphärischem Sauerstoff und luftgetragenen Verunreinigungen.
Die Herausforderung besteht nicht nur darin, die Stickstoffströmung zu reduzieren. Der Durchfluss muss den Anforderungen des Spülprozesses entsprechen und gleichzeitig unnötigen Verbrauch vermeiden.
Eine präzise Regelung des Durchflusses und des Drucks von Stickstoff ist daher unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Versorgung zuverlässig auf sich ändernde Prozessbedingungen reagieren kann.
Piezoelektrische Biegewandler wandeln elektrische Spannung in präzise mechanische Bewegungen um. Dadurch lassen sich Druck oder Durchfluss kontinuierlich und präzise regeln, wobei nur sehr wenig elektrische Energie benötigt wird.
Das Proportional-Druckregelventil VEAD und der Massendurchflussregler VEFC nutzen dieses Prinzip zur Regelung von Inertgasen wie beispielsweise Stickstoff. Dank ihrer präzisen Regelung, schnellen Ansprechzeit und geringen Partikelbildung eignen sie sich für empfindliche Halbleiteranwendungen.
Einr konstante oder hoher Durchfluss liefert oft mehr Stickstoff, als tatsächlich benötigt wird. Eine piezoelektrische Regelung passt den N₂-Durchfluss präziser an den tatsächlichen Bedarf im Prozess an.
In einer Beispielberechnung von Festo verringerte ein geregelter Durchfluss die Spülgeschwindigkeit von 20 auf 5 Normliter pro Minute (Nl/min) pro FOUP, was einer Reduzierung von bis zu 75 % entspricht. Die tatsächlichen Einsparungen hängen von den Prozessanforderungen und den Betriebsbedingungen ab.
Eine piezoelektrische Druck- oder Durchflussregelung kann besonders nützlich sein, wenn die Anwendung Folgendes erfordert:
Die OUP-Spülung ist Teil einer umfassenderen Halbleiter-Produktionsumgebung. Die jeweiligen Automatisierungsanforderungen hängen von den Betriebsmitteln und dem Prozessbereich ab.
Informationen über Anwendungen wie Abscheidung, Ätzen, Ionenimplantation und die zugehörigen Wafer-Bearbeitungsanlagen finden Sie unter Hochvakuumprozesse in der Halbleiterproduktion.
Für die FOUP-Spülung und andere N₂-Spülanwendungen in atmosphärischen Prozessumgebungen, informieren Sie sich unter atmosphärische Prozesse in der Halbleiterproduktion.