Fractura A Través de las Barreras del Revelado De Proceso

por el Dr. Dirk Ortloff

Dirk Ortloff1, Jens Popp1, Andreas Wagener1 y Kai Hahn2
1Relaciones De Proceso GmbH
2Universidad del Instituto de Siegen de la Tecnología del Microsistema
Autor Correspondiente: dirk.ortloff@process-relations.com

Temas Revestidos

Extracto
Introducción
Posibilidades del Software Support
XperiDesk
     XperiDesign
     XperiFication
     XperiLink
     XperiShare
Conclusiones
Referencias

Extracto

Los Proyectos de desarrollo para las nuevas recetas de la fabricación son desafiados por una variedad de diverso externo y de requisitos y de apremios internos. Esto es especialmente verdad al desarrollar los sistemas microelectromecánicos (MEMS), los sistemas nanoelectromechanical (NEMS) o los dispositivos nanos de la película fina de la escala y sus procesos de fabricación específicamente requeridos. La diversidad de las opciones de la tecnología y sus apremios así como las geometrías que encoge y otras fuerzas del externo e internas puso los representantes técnicos y las tecnologías a su límite.

Para romperse a través de estas barreras de la complejidad creciente en el revelado de proceso de la fabricación una nueva aproximación para la automatización de diseño de proceso adecuada es necesaria. Esta aproximación necesita revestir el diseño de nuevas series de proceso de la primera idea a la entrega final a la producción en masa. Debe también ofrecer la nueva base que rompe las soluciones para la transferencia electrónica de datos y del conocimiento de proceso a los socios de la tecnología.

Este papel presenta tal aproximación introduciendo los Sistemas de la Ejecución del Revelado De Proceso (PDES). Un PDES hace frente a la complejidad cada vez mayor del revelado ofreciendo una plataforma centralizada de la colaboración que apoya a los representantes técnicos de proceso en su manera durante el ciclo de revelado. Da a compañía una ventaja competitiva desarrollando mejores soluciones y proporcionando a un tiempo-a-mercado más corto. Los conceptos para PDES se han investigado en la "PROMENADE" del proyecto de Investigación de la UE (IST 507965) y se describen detalladamente en sus publicaciones1-3. Los resultados del proyecto han llegado a ser disponibles en el comercio como el suite de software de XperiDesk.

Introducción

Todos tiene de vez en cuando un “déjà vu”. El término describe una memoria de una acción que no se pueda recordar sin obstrucción y se asocie a una situación actual. El Experimentar que la clase especial de obscurecimientos totales no es generalmente una edición, solamente él puede muy desconcertar mientras que intenta resolver un problema dentro de un contexto de la ingeniería. El “problema del déjà vu” puede plantear retos importantes al desarrollar nuevos procesos para fabricar sistemas microelectromecánicos (MEMS), sistemas nano-electromecánicos (NEMS), u otros dispositivos de alta tecnología.

Cada nuevo producto o aumento de producto comienza con una nueva idea. Las Experiencias ganadas por progresos anteriores, artículos científicos, y laboratorio-libros viejos proporcionan a la contribución mayor a la realización de estas nuevas ideas. Algunos problemas se encuentran ya en estas primeras fases del desarrollo de productos: Los Colegas no están siempre disponibles y los laboratorio-libros están demasiado a menudo solamente a esa gente del valor que la escribió. Incluso si la información está disponible en ficheros informáticos, en la mayoría de los casos se distribuyen en varios servidores de archivos u ocultado en lugares nadie observará. Los Trabajos de investigación pueden dar grandes ideas, pero la parte esencial de los datos falta en la mayoría de los casos. En estas primeras fases de las buenas ideas de los progresos de proceso se desechan Tan ya simple porque no hay tiempo para realizar la investigación necesaria dentro de las fuentes de información y de las base de conocimiento.

Sin Embargo, éste es solamente el principio del esfuerzo del revelado. Agregando obstáculos externos tenga gusto de las poderes de la mercado, información interna escasa y la administración del conocimiento, la diapositiva limitada del revelado, las posibilidades virtuales reservadas de la creación de un prototipo, y el intercambio electrónico perdido hacen muchas actividades del revelado las tareas desalentadoras y costosas. Esto lleva a una repetición de experimentos, que es costosa en términos de tiempo, recursos, y dinero. Expertos en presupuesto de revelado de proceso del semiconductor que 10-15% de experimentos fallados podría ser prevenido, si los resultados anteriores serían accesibles de una manera más fácil.

Posibilidades del Software Support

Después de investigar las ediciones surgiendo al desarrollar una solución posible de la fabricación, se pone de manifiesto que la mayor parte de estos problemas son causados por una gran cantidad de los datos y los altos niveles de espacio de parámetro. Cuando la industria del semiconductor hizo frente al problema de aumentar complejidad del plan, el uso del software electrónico de la automatización (EDA) de diseño ayudó a superar este problema. Semejantemente, dirigir los obstáculos destacados en la introducción, se requiere una aproximación utilizada nuevo software de la automatización del revelado. Esta sección presentará los temas, donde el software puede ayudar con esta tarea.

Las Nuevas ideas para las series de proceso se basan a menudo conectado o pueden beneficiarse de progresos anteriores. El software de la administración del Conocimiento puede proporcionar a maneras de llegar hasta estos resultados anteriores del revelado de una manera estructurada. Con tal software, la información se puede extraer más rápidamente, y los resultados anteriores se pueden encontrar y utilizar así más eficientemente. El software Especializado ofrece maneras de ver y de explorar los datos del resultado (e.g., materiales, pasos de progresión de proceso, máquinas y experimentos) de diversos puntos de vista, para categorizar datos bajo diversos aspectos, y para proporcionar a maneras de enlazar artículos juntos de los datos. Los Resultados y los datos que pertenecen en el mismo contexto se pueden explorar en la red resultante y la información valiosa pueden ser ganados.

En la fase de los pasos de progresión del procedimiento de montaje a las series de proceso, el software puede facilitar el ensamblaje, el almacenamiento y la impresión de nuevas series. Proporcionando al acceso a las series de proceso previamente ensambladas, un proyectista puede utilizar éstos como bloques huecos o módulos en la serie desarrollada recientemente. El uso de bloques huecos estándar puede reducir drástico tiempo y errores del diseño en la fase de diseño.

En la fase de la verificación, un sistema informático muestra sus ventajas reales. La mayor parte de las reglas usadas tienen un formulario que se pueda expresar en una manera legible por computador (e.g., limpio antes de que la deposición y no excede 150°C mientras un polímero para la litografía se deposite en el fulminante). Un experto del dominio puede incorporar las reglas para los pasos de progresión de su proceso y proporciona así a las reglas para que todos los representantes técnicos controlen las series de proceso desarrolladas recientemente. Esto significa que un sistema informático que utiliza permite manejar reglas, conectar reglas con términos Boleanos (es decir, y, o y no) y controlar series de proceso usando estas reglas.

Sin Embargo, esta inspección no da ninguna indicación de las funciones o aún la estructura del dispositivo producido. El diseño automatizado de la Tecnología (TCAD) puede proporcionar por lo menos a una idea sobre la estructura producida. La mayor parte de estas herramientas todavía necesitan a expertos escribir los ficheros de la descripción de la simulación, así que no se utilizan actualmente siempre a su capacidad máxima. Para utilizar estas capacidades de la “fabricación virtual” a su capacidad máxima, un sistema informático puede manejar los modelos de la simulación de diversos niveles de la abstracción para los pasos de progresión de proceso. Puede proporcionar el soporte para los modelos múltiples para los simuladores múltiples por el paso de progresión de proceso. Si un modelo simple está disponible para todas las categorías del proceso básico (e.g., deposición, aguafuerte y litografía), el sistema puede utilizar los modelos para todos los pasos de progresión de proceso en la serie de proceso y generar un fichero de entrada para el simulador deseado.

Los resultados de la simulación se consideran Actualmente como datos independientes. Para rectificar esta situación, una infraestructura del revelado puede manejar los ficheros del resultado conjuntamente con la serie de proceso. Esto permite al representante técnico comparar los resultados previstos con los resultados de la simulación y con el resultado real. El conocimiento ganado de la comparación se puede entonces utilizar para mejorar el modelo de la simulación.

Después de la verificación, el dispositivo se produce en un ambiente experimental de la fabricación. En la primera parte de esta fase, la infraestructura transfiere la serie de proceso al ambiente fabuloso. Esto es hecha simple imprimiendo un runcard para los operadores o interconectando al sistema de la ejecución de la fabricación (MES) del fabuloso. Por otra parte, el sistema maneja y documenta cambios de última hora a la serie tal como ajustes del parámetro en el fabuloso. El lote parte Además y las fusiones pueden ser manejadas.

Durante y después del tramitación, se hacen muchas mediciones. Estas mediciones producen a menudo ficheros tales como retratos o textos simples que contienen filas y olumnas de datos. Un sistema informático puede manejar estos ficheros, conectar resultados relacionados juntos y manejar diversas versiones de ciertos ficheros (e.g., partes). Emparejado con el texto flexible y los métodos gráficos de la extracción y de la búsqueda, un sistema de apoyo del revelado proporciona a mecanismos para ver y para evaluar los datos, la información y el conocimiento acumulados de perspectivas distintas. Proporciona a discernimiento en progresos anteriores referentes a aspectos de la información y del tiempo.

Otra parte importante de los datos recopilados durante un proyecto de desarrollo es el conocimiento informal. Consiste sobre todo en las discusiones entre los representantes técnicos sobre los resultados experimentales. La infraestructura del revelado canaliza y archiva este conocimiento porque está de valor inconmensurable a los proyectos futuros.

Una gran cantidad de actividades del revelado en la industria son esfuerzos colaborativos. Esto aumenta la necesidad de intercambiar la información entre los socios o la propiedad intelectual de proceso de la transferencia (IP) de un vendedor a un cliente. Los sistemas informáticos pueden utilizar esta transferencia mientras que siendo selectivos proteger los derechos de propiedad intelectual de la compañía3.

En resumen, los sistemas informáticos de revelado de proceso pueden ayudar con la ejecución del revelado de las nuevas series de proceso para las nuevos configuraciones y dispositivos del dispositivo. Estas herramientas de la infraestructura utilizan la serie entera del revelado - de la primera idea del dispositivo a la transferencia de la receta resultante en la producción o a una colaboración partner. Por Lo Tanto, cierran el bucle del revelado e introducen resultados de hoy del mundo real en las ideas de la mañana como representado en el Cuadro 1. Software puede nunca reemplazar la creatividad de representantes técnicos, pero puede ayudar a representantes técnicos a centrarse en buenas ideas y a librarse de ideas malas a principios de.

El Cuadro 1. PDES utilizó el ciclo de revelado

Además, el software puede quitar cargas de la colección de la documentación y de datos proporcionando a los medios automatizados para estos propósitos. Los sistemas informáticos también proporcionan a un patio para que los representantes técnicos prueben sus ideas en un ambiente virtual de la fabricación, proporcionando a maneras de explorar más ideas que previamente posibles. Esta manera un sistema de apoyo del revelado da a compañía una ventaja competitiva desarrollando mejores soluciones y proporcionando a un tiempo-a-mercado más corto.

Como nueva clase de software que proporcione a las funciones descritas en esta sección introducimos el Sistema de la Ejecución del Revelado De Proceso (PDES) en este papel. Un PDES comprende un ambiente completo para todos los escenarios del revelado de proceso - del concepto inicial al éxito experimental final y de la transferencia en la producción en masa. Proporciona a un marco, que se puede adaptar fácilmente a las situaciones y a los procedimientos cliente-específicos. El propósito de un Sistema de la Ejecución del Revelado De Proceso (PDES) es manejar y utilizar la ejecución de las actividades del revelado para los procesos de fabricación de alta tecnología.

Una perspectiva emparentada simplista es que un PDES es al revelado de los procesos de fabricación de alta tecnología un qué Sistema de la Ejecución de la Fabricación (MES) está a la ejecución de los procesos de producción de volumen. La diferencia importante entre los dos sistemas es que el énfasis del juego de herramientas de PDES es entregar adaptabilidad y la libertad enormes de la experimentación en un ambiente del bajo volumen, mientras que las herramientas de un MES se centran en menos variación, mandos más apretados, y logística en un ambiente en grandes cantidades.

Las semejanzas en propósito de un PDES y de un MES son los objetivos tradicionales del terreno común de la rastreabilidad, de la productividad, y de la calidad cada vez mayores. Con un PDES, la expectativa y el objetivo es aumentar la calidad del proceso de fabricación desarrollado, que está algo en contraste con el objetivo de mejorar calidad de la producción con un MES.

XperiDesk

El suite de software de XperiDesk es un borde delantero, aplicación completa para el revelado de los procesos de fabricación complejos en el mercado del dispositivo del semiconductor y de la fino-película MEMS. Utiliza el revelado del paso de progresión de proceso y de la serie de proceso con las herramientas innovadoras. Un ejemplo es las reglas adaptables para validar los requisitos de la compatibilidad y de lo completo de los pasos de progresión de proceso que aumentan eficiencia e integridad del escenario temprano del concepto a la rampa-hacia arriba final.

Sin Embargo, la potencia de XperiDesk es aún más evidente en sus herramientas que proporcionen a las soluciones para los retos no técnicos. Algunos ejemplos son colaboración, la administración de la documentación y las transferencias de tecnologías internas y externas, que facilitan presiones del tiempo-a-mercado verdad acelerando el proceso de desarrollo. En Cuanto a progresos subsiguientes, cada uno puede ser progresivamente más rápido porque XperiDesk proporciona a la reutilización completa de datos y de la documentación de progresos anteriores.

Una de las características innovadoras de XperiDesk verifica el manufacturability de una receta antes de una prueba viva. Esto se logra usando reglas adaptables para determinar si el experimento podría fallar y/o daña el equipo. Un interfaz abierto para integrar software de simulación externo activa evaluaciones estructurales eficientes de dispositivos diseñados. Los mecanismos que siguen su trayectoria Robustos utilizan la administración de todos los casos de los datos experimentales y de la verificación así como la ejecución de los pasos de progresión iterativos de la mejoría.

XperiDesk no sólo resuelve los retos del aumento en curso en personas de revelado globales distribuidas, hace el grado de la colaboración distribuida transparente y asegurado. Un utilizador/un modelo de fianza del papel, diseñado específicamente para la protección del IPR en un nivel del artículo solo, maneja las demarcaciones distintas de diversas colaboraciones. Otra característica proporciona a selectivo, mecanizado, de intercambio de datos a los socios y a los clientes de colaboración mientras que preserva la protección del IP. El suite de software entero consiste en cuatro diversos módulos, cada uno que se centra en un grupo de retos:

  • XperiDesign
  • XperiFication
  • XperiLink
  • XperiShare

XperiDesign

XperiDesign utiliza los escenarios tempranos del concepto del diseño del flujo de proceso. Maneja los datos, la información, y el conocimiento cerco en la fase de diseño que coloca de la conversión de valores en diversas unidades a la administración de las series de todo el proceso. La potencia de este módulo aumenta con su uso debido al soporte para la reutilización de los elementos ya desarrollados del diseño. Las entidades del Diseño se pueden arreglar en jerarquías y categorías múltiples. Los mecanismos Sofisticados de la herencia permiso la propagación de las propiedades y de los datos del diseño para cada entidad en la estructura de la jerarquía entera. El Cuadro 2 presenta una visión al editor de proceso del paso de progresión.

Cuadro 2. editor De Proceso del paso de progresión

XperiFication

XperiFication proporciona a una evaluación virtual de dos pisos de las recetas creadas recientemente o modificadas de la producción. La primera fila evalúa el manufacturability de una receta vía un motor de la inspección de estado coherente que utilice reglas adaptables para evaluar los requisitos de compatibilidad de pasos de progresión de proceso. El Cuadro 3 presenta un ejemplo de tal inspección. El segundo nivel de la fila proporciona a la evaluación vía una combinación de un interfaz abierto a las herramientas existentes de la TCAD-simulación de la acción de una palanca y de un interfaz para los modelos del cálculo del Interpretador de Java. XperiFication archiva ficheros del resultado en el sistema de gestión de documentos subyacente, y los ficheros del resultado son accesibles de cualquier cliente, puesto que se manejan en el contexto de la serie.

Cuadro 3. Resultados de una evaluación del manufacturability

XperiLink

XperiLink utiliza seguir su trayectoria de los resultados experimentales de la verificación. Cerco automáticamente los ficheros, datos de las cargas del sistema de ficheros, y proporciona a la navegación y a la extracción de datos vía búsquedas múltiples, filtros y opiniones de las consideraciones. Un ejemplo para un tipo de visión se representa en el Cuadro 4. Los datos pueden tener niveles de detalle múltiples para manejar parámetros, el Etc., con la ventaja adicional de los resultados de la visión de perspectivas múltiples.

Cuadro 4. Que Ve el aumento de la red de datos conectando entidades

XperiShare

XperiShare proporciona al intercambio selectivo, mecanizado de los datos del revelado entre diversos socios. Las funciones Selectivas de la exportación y de la importación permiten liar de los conjuntos del IP y de la transferencia de la diversa simulación y de los resultados experimentales de la verificación. XperiShare aumenta la eficiencia de la colaboración para lograr una rampa-hacia arriba acelerada de la fabricación.

Conclusiones

Este papel da una reseña abreviada de las prácticas actuales y de los retos del revelado de proceso con un enfoque en mejorías posibles usando un mejor software support. Introdujo los Sistemas de la Ejecución del Revelado De Proceso de la categoría del software (PDES) que dirigían los retos destacados. Un PDES utiliza el flujo entero del revelado - de la primera idea del dispositivo a la transferencia de la receta resultante en la producción o a una colaboración partner. Por Lo Tanto, cierra el bucle del revelado e introduce resultados de hoy del mundo real en las ideas de mañana. Esto da a compañías una ventaja competitiva desarrollando mejores soluciones y proporcionando a un tiempo-a-mercado más corto. Además, la puesta en vigor de los conceptos de PDES en el suite de software disponible en el comercio XperiDesk se describe.


Referencias

1. A. Wagener, J. Popp K. Hahn, R. Brück; Ortloff, D.: Soporte del Diseño De Proceso y el Seguir Su Trayectoria para MEMS. En: Procedimientos de SPIE: Tecnología De Proceso X, San Jose BD de Micromachining y de Microfabrication. 6109, 2006. - Photonics 2006 Del Oeste
2. D. Ortloff, F. Cooijmans.; B. Veenstra: Una Aproximación Sistemática Hacia Reproductibilidad y Seguir Su Trayectoria del Revelado De Proceso de MEMS. En: Actas de la 10ma Conferencia Internacional sobre la Comercialización de los Sistemas Micros y Nanos, Baden-Baden, 2005. - COMS 2005
3. B. Veenstra, D. Ortloff, S. Langenhuisen: Una aproximación para intercambiar y para generar el conocimiento del Revelado De Proceso de MEMS. En: Actas de la 11ma Conferencia Internacional sobre la Comercialización de los Sistemas Micros y Nanos, St Petersburg, 2006. - COMS 2006

Derechos De Autor AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Jul 12, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:55

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit