| Lautsprecher |
Transkript |
| Victor Kessler |
Ja, hallo, mein Name ist Victor Kessler. Ich arbeite für die Firma First Sensor, die kürzlich von TE Connectivity übernommen wurde. |
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Und ich werde heute über den speziellen Hochenergie-Ionen-Implementierungsprozess und die damit verbundene Prozesssteuerung mittels linearer Regression mit JMP berichten. |
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So First Sensor produziert siliziumbasierte Druck- und optische Sensoren sowie unsere bekannten Spezialprodukte zur Erkennung von Lichtlawinen. |
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Fotodioden. Sie werden heutzutage beispielsweise in leichteren Systemen zur Entfernungsmessung eingesetzt, und eine der zukünftigen Anwendungen könnte das autonome Fahren sein. |
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Und dort ist es notwendig, geringe Lichtmengen und somit recht schnell zu erfassen, weshalb unsere Lawinenfotodioden zum Einsatz kommen. |
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Sie können verwendet werden. Und eine der besonderen Eigenschaften dieser Dioden ist ihre Durchbruchspannung. Das ist die |
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Spezielle Eigenschaften für unsere Kunden, bei denen sie diese Durchschlagspannung für die jeweilige Anwendung anpassen müssen. |
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Daher müssen wir das anpassen und diese Durchbruchspannung innerhalb der Spezifikation genau einstellen, und das ist natürlich ein ziemlich heikler Prozess für diese Dioden. |
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Wir nutzen dies... wir steuern diese Durchbruchspannung mit dem Dotierungsprofil dieser Fotodioden, und dies wird wiederum durch diesen Hochenergie-Ionenstrahlprozess gesteuert. Was also geschieht, ist, dass wir offensichtlich diese herstellen. |
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Photodioden werden mit Waferprozessen und Mikrotechnologie hergestellt, daher durchlaufen sie einen langen Prozessweg. Wir fügen einen Schritt hinzu, wir |
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Wenden Sie sich an unsere Partner am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf in Sachsen. Dort steht eine spezielle Anlage zur Verfügung, die eine hochpräzise Dosierung bei hohen Energien ermöglicht. Dieser Ioneneinbringungsprozess findet bei entsprechend hoher Energie statt. |
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Ich werde es nicht genau sagen. |
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Energie ist im Moment vorhanden, aber das ist mit herkömmlichen Ionenimplantatoren nicht möglich, und die Dosis ist sehr gering, wenn sie mit Wafern implantiert werden muss, was eine weitere Herausforderung darstellt. |
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Und es ist so empfindlich, dass im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf keine wirkliche prozessbegleitende Kontrolle zur Verfügung steht, um dies zu überprüfen. |
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Die genaue Dosierung. Daher muss ein Zusammenhang zwischen verschiedenen implantierten Dosierungsstufen und den tatsächlichen Ergebnissen bei Erreichen dieser Durchbruchspannung hergestellt werden. |
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Und das ist |
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hängt auch von der Wafergröße ab, da wir Wafer in verschiedenen Größen herstellen. |
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Wir haben zwei verschiedene Größen und verschiedene Produktbereiche, in denen die Fotodioden eingesetzt werden. |
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Sie werden für Kunden zur Detektion von Licht in verschiedenen Wellenlängen hergestellt. Und am Ende benötigen wir etwa 10 notwendige Prozesskontrollen. |
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das noch festgelegt werden muss. Und noch eins. |
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Die Herausforderung bei dieser Prozesssteuerung besteht darin, dass der Prozess selbst, die Ionenimplementierung und die Messung der Durchbruchspannung, einen Zeitrahmen von vielen Wochen, manchmal Monaten, hat, und so summiert sich dies. |
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Ja, das ist eine Herausforderung. Um eine bessere und präzisere Prozesssteuerung zu erreichen, habe ich mich für die Verwendung von JMP entschieden. |
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um diesen gesamten Prozess automatisch zu steuern. Was also wurde eingerichtet? |
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Die meisten... nun ja... mit vielen Drehbüchern war es eine Routine, bei der jeder Tag |
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Um nachts automatisch ein Skript zur Aufgabenplanung auszuführen, beginnt es mit der Suche nach der aktuellsten Methode für korrekte Messungen, die im Hintergrund des Prozesses durchgeführt werden. |
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Es erfasst alle neuen Messergebnisse der Wafer-Prober-Geräte. Dies ist notwendig, da wir derzeit keine Datenbank dafür haben, daher benötige ich |
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Ein Skript sucht nach diesen Ergebnissen. Es sammelt die Daten und verknüpft sie mit den Implantationsparametern, die in einer anderen Tabelle gespeichert sind. |
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und filtert Ausreißer heraus und speichert statistische Werte, insbesondere den Mittelwert der Durchbruchspannung eines Wafers, in einer recht umfassenden JMP-Datentabelle. |
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Da ich mir dachte, wenn die Daten schon mal da sind, erstelle ich gleich noch Wafer-Maps zur visuellen Inspektion und speichere sie automatisch. |
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Zur späteren Überprüfung. Dies ist hier auf der linken Seite zu sehen, und ich werde das Bild nun vergrößern. |
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Ja, genau. |
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Das sind die... Auf der linken Seite ist die Durchbruchspannung dargestellt, und auf der anderen Seite ist eine weitere Kennlinie abgebildet, die für unsere Überprüfung nützlich ist. Und man kann hier bereits erkennen, dass die Durchbruchspannung eine recht deutliche Verteilung aufweist... |
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über einen Wafer. Daher haben wir eine beträchtliche Streuung dieser Eigenschaften auf einem einzelnen Wafer und dann gibt es noch eine Wafer-zu-Wafer-Streuung und eine Streuung der Durchbruchspannung. |
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Und ja, wie Sie hier sehen können, habe ich nicht nur Wafer-Maps erstellt, sondern auch die Verteilung berücksichtigt und die Ausbeute und so weiter berechnet. Weitere Merkmale habe ich im Titel aufgeführt. |
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sowie Logos und Metainformationen. Einiges davon habe ich schwarz eingefärbt, da es vertraulich ist. |
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Ja, wir speichern also automatisch von jeder Waferproblemmessung diese Wafer-Maps zur späteren Überprüfung und um ein Gefühl für den Prozess zu bekommen. Außerdem kann ich hier den Einfluss anderer Implementierungsparameter erkennen, wir haben also einiges zu tun... |
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Ja |
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...besteht eine enge Rückkopplung mit dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, sodass wir den Prozess gemeinsam mit ihnen abstimmen. |
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Ja, das ist also ein Augenschmaus, der jede Nacht automatisch produziert wird. Das ist schön, aber um den Prozess besser steuern zu können, müssen wir, wie bereits erwähnt, ein genaues Verhältnis zwischen Dosierung und Durchbruchspannung herstellen. Und das geschieht hier, wo Sie sehen können. |
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Das Verhältnis zwischen dem Median der Durchbruchspannungen vieler Wafer und der Dosis...Anwendungsdosis für die Implementierung. Und wie Sie hier sehen können, gibt es eine beträchtliche Streuung, und zwar nicht nur bei |
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die Einzeldosis, die dann von Wafer zu Wafer oder von Lauf zu Lauf Schwankungen unterliegt. |
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Und das macht die Produktion zu einer ziemlichen Herausforderung, aber aus statistischer Sicht kann man sich natürlich immer weiter verbessern, wenn man |
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Streben Sie den höchsten Wert an – den Median, den Sie erreichen möchten – und erzielen Sie den höchsten Ertrag. |
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Die vollständige Datenbank hierfür wird durch eine Routine erstellt, die jede Nacht läuft. Anschließend verwenden wir bzw. ich den Vorhersageprofiler, um die vom Kunden für seinen Zweck und innerhalb seiner Spezifikation gewünschte Durchschlagspannung zu erreichen. |
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Ja, das ist also der aktuelle Stand. |
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Es handelt sich um eine lineare Beziehung, die letztlich auf zweiter Ordnung beruht. Wir können tatsächlich auch die Wafer-Relativität einbeziehen. |
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Aber im Moment ist das nicht nötig. Außerdem wären deutlich mehr Durchläufe erforderlich, um diesen Zusammenhang herzustellen. Es war bereits unmöglich, die Ausbeute um zwei Stellen zu verbessern. |
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mit diesem Regressionsprozess. |
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Und um noch einen weiteren Ausblick zu geben, sagen wir mal, für die Prozesssteuerung, werde ich nun auch das Skript schreiben. |
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Anpassungsprozess und Export der Koeffizienten in eine Excel-Tabelle, wo sie schließlich über ein Excel-Menü, das auch von der Produktionsplanung gesteuert werden kann, aufgerufen werden können. |
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Der |
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Mit der neuesten Software können Kollegen aus der Produktionsplanung die notwendige Dosierung selbst berechnen. |
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Koeffizienten, um eine hohe Ausbeute in Bezug auf die Durchbruchspannung zu erzielen. Ja, das heißt, der größte Teil der Arbeit findet natürlich in Skripten statt. |
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Aber es war eine schöne Erfahrung, das zu skripten. Und ich möchte mich natürlich bei First Sensor bedanken, die uns insbesondere dabei geholfen haben. |
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Ich möchte hier vorstellen können, und zwar neben Frank Kudella, der die meiste Zeit für das Verfahren verantwortlich war, und insbesondere Roman Böttger vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Vielen Dank. |
