Attraversando Le Barriere di Sviluppo Trattato

da Dott. Dirk Ortloff

Dirk Ortloff1, Jens Popp1, Andreas Wagener1 e Kai Hahn2
1Relazioni Trattate Gmbh
2Università di Istituto di Siegen di Tecnologia di Microsistema
Autore Corrispondente: dirk.ortloff@process-relations.com

Argomenti Coperti

Estratto
Introduzione
Possibilità per il Software Support
XperiDesk
     XperiDesign
     XperiFication
     XperiLink
     XperiShare
Conclusioni
Riferimenti

Estratto

I Progetti di sviluppo per le nuove ricette di fabbricazione sono sfidati da vari esterno differente e requisiti e vincoli interni. Ciò è particolarmente vera quando mette a punto i sistemi microelectromechanical (MEMS), sistemi nanoelectromechanical (NEMS) o unità nane della pellicola sottile del disgaggio ed i loro processi di fabbricazione specificamente richiesti. La diversità delle opzioni della tecnologia ed i loro vincoli come pure le geometrie restringenti ed altre forze interne e di esterno ha messo gli ingegneri e le tecnologie al loro limite.

Per attraversare queste barriere di difficoltà crescente nello sviluppo trattato di montaggio un nuovo approccio per automazione di progettazione trattata adeguata è necessario. Questo approccio deve riguardare la progettazione delle sequenze di nuovo processo dalla primissima idea alla consegna definitiva a fabbricazione in serie. Deve anche offrire un nuovo terreno che tagliato le soluzioni per il trasferimento elettronico dei dati e della conoscenza trattati nei partner della tecnologia.

Questo documento presenta un tal approccio introducendo i Sistemi di Esecuzione dello Sviluppo Trattato (PDES). Un PDES fa fronte alla complessità aumentante dello sviluppo offrendo una piattaforma centralizzata di collaborazione che supporta gli ingegneri dei metodi di trasformazione sul loro modo durante il ciclo dello sviluppo. Dà ad una società un vantaggio competitivo trovando le migliori soluzioni e fornendo il più breve time to market. I concetti per PDES sono stati ricercati nella PASSEGGIATA di progetto di ricerca di UE (IST 507965) e sono descritti dettagliatamente in sue pubblicazioni1-3. I risultati del progetto sono diventato disponibili nel commercio come la serie di software di XperiDesk.

Introduzione

Tutti hanno occasionalmente “un déja vu„. Il termine descrive una memoria di un evento che non può essere ricordato chiaramente ed è associato con una situazione attuale. Avvertire quel genere dello speciale di blackout non è solitamente un'emissione, ma può essere molto terrificante mentre prova a risolvere un problema all'interno di un contesto di assistenza tecnica. “Il problema di déja vu„ può posare le sfide importanti quando sviluppa i nuovi processi per fabbricare i sistemi micro-elettromeccanici (MEMS), i sistemi nano-elettromeccanici (NEMS), o altre unità alta tecnologie.

Ogni nuovo prodotto o potenziamento di prodotto si avvia con una nuova idea. Le Esperienze acquisite dagli sviluppi precedenti, dagli articoli scientifici e dai vecchi laboratorio-libri forniscono il contributo principale alla realizzazione di queste nuove idee. Alcuni problemi già sono incontrati a queste prime fasi dello sviluppo di prodotto: I Colleghi non sono sempre disponibili e i laboratorio-libri sono troppo spesso soltanto a quella gente del valore che le ha scritte. Anche se le informazioni sono disponibili in file, nella maggior parte dei casi si distribuiscono su parecchi file server o nascosto nei posti nessuno esaminerà. Le pubblicazioni possono dare le grandi idee, ma la parte essenziale dei dati manca nella maggior parte dei casi. Così già in queste prime fasi di buone idee degli sviluppi trattati sono rottamati semplicemente perché non c'è tempo di realizzare la ricerca necessaria all'interno delle sorgenti di informazioni e delle basi di conoscenze.

Tuttavia, questo è soltanto l'inizio dello sforzo dello sviluppo. Aggiungendo gli ostacoli esterni gradisca le forze di mercato, informazioni interne insufficienti e la gestione delle conoscenze, la trasparenza limitata dello sviluppo, le possibilità virtuali limitate di modello e lo scambio elettronico mancante rendono molte attività dello sviluppo mansioni scoraggianti e costose. Ciò piombo ad una ripetizione degli esperimenti, che è costosa in termini di tempo, risorse e moneta. Esperti nel preventivo di sviluppo trattato a semiconduttore che 10-15% degli esperimenti guastati potrebbe essere impedito, se i risultati precedenti fossero accessibili in un modo più facile.

Possibilità per il Software Support

Dopo lo studio delle emissioni schioccando su quando trova una soluzione fattibile di fabbricazione, è evidente che la maggior parte di questi problemi sono causati da un gran numero di dati e dagli alti livelli di spazio di parametro. Quando l'industria a semiconduttore ha affrontato il problema di aumento della complessità della disposizione, l'uso del software elettronico di automazione (EDA) di progettazione ha contribuito a superare questo problema. Similmente, indirizzare le transenne evidenziate nell'introduzione, un approccio di automazione dello sviluppo di supporto nuovo software è richiesto. Questa sezione presenterà gli argomenti, dove il software può aiutare con questo compito.

Le Nuove idee per le sequenze trattate sono basate spesso sopra o possono trarre giovamento dagli sviluppi precedenti. Il software della Gestione delle conoscenze può fornire i modi accedere a questi risultati precedenti dello sviluppo in un modo strutturato. Con tale software, le informazioni possono essere recuperate più velocemente ed i risultati precedenti possono essere trovati più efficientemente ed essere usati così. Il software Specializzato offre i modi osservare e cercare i dati di risultato (per esempio, materiali, punti trattati, commputer ed esperimenti) dai punti di vista differenti, per categorizzare i dati in aspetti vari e per fornire i modi collegare insieme gli elementi dei dati. I Risultati ed i dati che appartengono nello stesso contesto possono essere esplorati nella rete risultante e nelle informazioni apprezzate possono essere guadagnati.

Nella fase di punti di trattamento di montaggio alle sequenze trattate, il software può facilitare il montaggio, l'archiviazione e la stampa delle sequenze nuove. Consentendo l'accesso alle sequenze trattate precedentemente montate, un progettista può utilizzare questi come le particelle elementari o moduli nella sequenza di recente sviluppato. L'uso delle particelle elementari standard può drasticamente diminuire il tempo e gli errori di progettazione nella fase di progettazione.

Nella fase di verifica, un sistema di software mostra i sui vantaggi reali. La Maggior Parte delle norme usate hanno un modulo che può essere espresso in un modo leggibile dall'elaboratore (per esempio, pulito prima che il deposito e non superi 150°C finchè un polimero per la litografia è depositato al wafer). Un esperto può fornire le norme per i punti del suo trattamento e fornisce così le norme affinchè tutti gli ingegneri controlli le sequenze trattate di recente sviluppato. Ciò significa che un sistema di software di sostegno concede gestire le norme, connettere le norme con i termini Booleani (cioè e, o e non) e controllare le sequenze trattate facendo uso di queste norme.

Tuttavia, questo assegno non dà indicazione della funzionalità o persino la struttura dell'unità prodotta. La progettazione assistita da elaboratore della Tecnologia (TCAD) può fornire almeno un'idea circa la struttura prodotta. La Maggior Parte di questi strumenti ancora hanno bisogno degli esperti di redigere i file di descrizione di simulazione, in modo da corrente non sono usate sempre alla loro piena capacità. Per supportare queste “abilità di montaggio virtuale„ alla loro piena capacità, un sistema di software può riuscire i modelli di simulazione dei livelli differenti dell'astrazione per i punti trattati. Può fornire il supporto per i modelli multipli per i simulatori multipli per punto trattato. Se un modello semplice è disponibile per tutte le categorie di trattamento di base (per esempio, deposito, incisione e litografia), il sistema può utilizzare i modelli per tutti i punti trattati nella sequenza trattata e generare un archivio di entrata per il simulatore desiderato.

Corrente i risultati di simulazione sono veduti come dati autonomi. Per rettificare questa situazione, un'infrastruttura dello sviluppo può riuscire i file di risultato congiuntamente alla sequenza trattata. Ciò permette all'ingegnere di paragonare i risultati previsti ai risultati di simulazione ed al risultato reale. La conoscenza acquisita dal confronto può poi essere usata per migliorare il modello di simulazione.

Dopo la verifica, l'unità è prodotta in un ambiente sperimentale di montaggio. Nella prima parte di questa fase, l'infrastruttura trasferisce la sequenza trattata all'ambiente favoloso. Ciò è fatta semplicemente stampando un runcard per gli operatori o mediante il collegamento al sistema di esecuzione di fabbricazione (MES) del favoloso. D'altra parte, il sistema gestisce e documenta i cambiamenti dell'ultimo minuto alla sequenza quali gli adeguamenti di parametro nel favoloso. Il lotto spacca Ulteriormente e le fusioni possono essere gestite.

Durante e dopo trattamento, molte misure sono fatte. Queste misure redigono spesso i file quali le maschere o i testi semplici che contengono le righe e le colonne dei dati. Un sistema di software può gestire questi file, collegare insieme i risultati relativi e gestire le versioni differenti di determinati file (per esempio, rapporti). Accoppiato con testo flessibile ed i metodi grafici di ricerca e di recupero, un sistema di appoggio dello sviluppo fornisce i meccanismi per osservare e valutare i dati, le informazioni e la conoscenza accumulati dalle prospettive diverse. Fornisce la comprensione negli sviluppi precedenti riguardo agli aspetti di tempo e di informazioni.

Un'Altra parte importante dei dati riuniti durante il progetto di sviluppo è la conoscenza informale. Consiste principalmente dalle discussioni fra gli ingegneri circa i risultati sperimentali. L'infrastruttura dello sviluppo incanala ed archiva questa conoscenza perché è utile illimitato ai progetti futuri.

Tantissime attività dello sviluppo nell'industria sono sforzi di collaborazione. Ciò aumenta la necessità di scambiare le informazioni fra i partner o la proprietà intellettuale trattata di trasferimento (IP) da un venditore ad un cliente. I sistemi di software possono supportare questo trasferimento mentre sono selettivi proteggere i diritti di proprietà intellettuale della società3.

Riassumendo, i sistemi di software dello sviluppo trattato possono assistere all'esecuzione dello sviluppo delle sequenze di nuovo processo per le nuove architetture ed unità dell'unità. Questi strumenti dell'infrastruttura supportano l'intera sequenza dello sviluppo - dalla prima idea dell'unità al trasferimento della ricetta risultante in produzione o ad una collaborazione partner. Di Conseguenza, chiudono il ciclo dello sviluppo e gli odierni risultati del mondo reale dell'alimentazione nelle idee del domani come rappresentato nella Figura 1. Software possono non sostituire mai la creatività degli ingegneri, ma può aiutare gli ingegneri a mettere a fuoco sulle buone idee ed a liberarsi di cattive idee nella fase iniziale.

La Figura 1. PDES ha supportato il ciclo di sviluppo

Ulteriormente, il software può rimuovere la documentazione ed i carichi della raccolta di dati fornendo i mezzi automatizzati per questi scopi. I sistemi di software egualmente forniscono un campo da giuoco affinchè gli ingegneri verifichino le loro idee in un ambiente virtuale di montaggio, fornente i modi esplorare più idee che precedentemente possibili. Questo modo un sistema di appoggio dello sviluppo dà ad una società un vantaggio competitivo trovando le migliori soluzioni e fornendo il più breve time to market.

Come nuovo genere di software che fornisce la funzionalità descritta in questa sezione introduciamo il Sistema di Esecuzione dello Sviluppo Trattato (PDES) in questo documento. Un PDES comprende un ambiente completo per tutte le fasi dello sviluppo trattato - dal concetto iniziale a successo sperimentale definitivo e dal trasferimento in fabbricazione in serie. Fornisce una struttura, che può adattarsi prontamente alle situazioni cliente-specifiche ed alle procedure. Lo scopo di un Sistema di Esecuzione dello Sviluppo Trattato (PDES) è di gestire e supportare l'esecuzione delle attività dello sviluppo per i processi di fabbricazione alta tecnologia.

Una prospettiva relazionale semplicistica è che un PDES è allo sviluppo dei processi di fabbricazione alta tecnologia ché Sistema di Esecuzione di Fabbricazione (MES) è all'esecuzione dei trattamenti di produzione in volume. La differenza significativa fra i due sistemi è che l'enfasi degli strumenti di PDES è di consegnare la flessibilità e la libertà enormi della sperimentazione in un ambiente del volume basso, mentre gli strumenti di un MES mettono a fuoco su meno varianza, comandi più stretti e logistica in un ambiente in grande quantità.

Le similarità nello scopo di un PDES e di un MES sono gli obiettivi tradizionali del terreno di intesa di tracciabilità, di produttività e di qualità aumentanti. Con un PDES, l'aspettativa e l'obiettivo è di aumentare la qualità del processo di fabbricazione sviluppato, che è piuttosto contrariamente all'obiettivo del miglioramento della qualità di produzione con un MES.

XperiDesk

La serie di software di XperiDesk è un bordo di attacco, una domanda completa di sviluppo dei processi di fabbricazione complessi nel semiconduttore e un servizio di sottili pellicole dell'unità di MEMS. Supporta lo sviluppo di sequenza trattata e di punto trattato con gli strumenti innovatori. Un esempio è le norme personalizzabili per convalidare la compatibilità ed i requisiti di totalità dei punti trattati che aumentano il risparmio di temi e l'integrità dalla fase iniziale di concetto al finale si arrampicano.

Tuttavia, la potenza di XperiDesk è ancor più evidente in sui strumenti che forniscono le soluzioni per le sfide non tecniche. Alcuni esempi sono collaborazione, gestione della documentazione e trasferimenti di tecnologia interni ed esterni, che facilitano le pressioni di time to market vero accelerando il processo di sviluppo. Per Quanto Riguarda gli sviluppi successivi, ciascuno può essere progressivamente più veloce perché XperiDesk fornisce la riutilizzazione completa dei dati e della documentazione dagli sviluppi precedenti.

Una delle funzionalità innovarici di XperiDesk verifica il manufacturability di una ricetta prima di una prova in tensione. Ciò è raggiunta usando le norme personalizzabili per determinare se l'esperimento potesse venire a mancare e/o danneggia la strumentazione. Un'interfaccia aperta per integrare il software di simulazione esterno permette alle valutazioni strutturali efficienti delle unità progettate. I meccanismi tenenti la carreggiata Robusti supportano la gestione di tutte le istanze dei dati di verifica e sperimentali come pure l'esecuzione dei punti iterativi di miglioramento.

XperiDesk non solo risolve le sfide dell'aumento in corso nei gruppi di sviluppo globali distribuiti, rende il grado di collaborazione distribuita trasparente e sicuro. Un utente/modello di protezione di ruolo, specificamente progettato per la protezione di IPR ad un singolo livello dell'elemento, gestisce le delimitazioni distinte di varie collaborazioni. Un'Altra funzionalità fornisce selettivo, meccanizzato, dello scambio dei dati ai partner ed ai clienti di collaborazione mentre conserva la protezione del IP. L'intera serie di software consiste di quattro moduli differenti, ciascuno che mette a fuoco su un gruppo di sfide:

  • XperiDesign
  • XperiFication
  • XperiLink
  • XperiShare

XperiDesign

XperiDesign supporta le fasi iniziali di concetto della progettazione di flusso trattato. Gestisce i dati, le informazioni e la conoscenza raccolta nella fase di progettazione che varia dalla conversione dei valori nelle unità differenti alla gestione delle sequenze di processo completo. La potenza di questo modulo aumenta con il suo uso dovuto il supporto per la riutilizzazione degli elementi già sviluppati di progettazione. Le entità di Progettazione possono essere sistemate nelle gerarchie e nelle categorie multiple. I meccanismi Specializzati di eredità permettono la propagazione dei beni e dei dati di progettazione per ogni entità in tutto la struttura di intera gerarchia. Figura 2 presenta un aspetto all'editore trattato di punto.

Figura 2. editore Trattato di punto

XperiFication

XperiFication fornisce una valutazione virtuale su due livelli delle ricette di recente creazione o modificate di produzione. Il primo livello valuta il manufacturability di una ricetta tramite motore del controllo di coerenza che usa le norme personalizzabili per valutare i requisiti di compatibilità dei punti trattati. Figura 3 presenta un esempio di un tal assegno. Il secondo livello del livello fornisce la valutazione via una combinazione di interfaccia aperta per fare leva gli strumenti attuali di TCAD-simulazione e un'interfaccia per i modelli di calcolo dell'Interprete di Java. XperiFication conserva i file di risultato nel sistema di gestione di documenti di fondo ed i file di risultato sono accessibili da tutto il cliente, poiché sono gestiti nel contesto della sequenza.

Figura 3. Risultati di una valutazione di manufacturability

XperiLink

XperiLink supporta tenere la carreggiata dei risultati sperimentali di verifica. Raccoglie automaticamente i file, dati dei caricamenti da file system e fornisce il percorso ed il recupero dei dati via le ricerche multiple, i filtri e le visualizzazioni di criteri. Un esempio per un tipo di visualizzazione è descritto nella Figura 4. I dati possono avere livelli di dettaglio multipli per gestire i parametri, Ecc., con il vantaggio aggiunto dei risultati di visualizzazione dalle prospettive multiple.

Figura 4. che Osserva l'accumulazione della rete di trasmissione di dati collegando le entità

XperiShare

XperiShare fornisce lo scambio selettivo e meccanizzato di dati dello sviluppo fra i partner differenti. La funzionalità Selettiva dell'inclusione e dell'esportazione permette impacchettare dei pacchetti del IP e del trasferimento di varia simulazione e dei risultati sperimentali di verifica. XperiShare aumenta il risparmio di temi di collaborazione per raggiungere un montaggio accelerato si arrampica.

Conclusioni

Questo documento fa una breve generalità delle pratiche in vigore e delle sfide dello sviluppo trattato con un fuoco sui miglioramenti possibili facendo uso di migliore software support. Ha introdotto i Sistemi di Esecuzione dello Sviluppo Trattato di categoria del software (PDES) che indirizzano le sfide evidenziate. Un PDES supporta l'intero flusso dello sviluppo - dalla prima idea dell'unità al trasferimento della ricetta risultante in produzione o ad una collaborazione partner. Di Conseguenza, chiude il ciclo dello sviluppo ed inserisce gli odierni risultati del mondo reale nelle idee di domani. Ciò dà a società un vantaggio competitivo trovando le migliori soluzioni e fornendo il più breve time to market. Ancora, l'implementazione dei concetti di PDES nella serie di software disponibile nel commercio XperiDesk è descritta.


Riferimenti

1. A. Wagener, J. Popp K. Hahn, R. Brück; Ortloff, D.: Contributo Tenere La Carreggiata e di Progettazione Trattata a MEMS. In: Atti di SPIE: Tecnologia Della Trasformazione X, San José BD di Microfabbricazione e di Micromachining. 6109, 2006. - Fotonica 2006 Ad Ovest
2. D. Ortloff, F. Cooijmans.; B. Veenstra: Un Approccio Sistematico Verso Riproducibilità e Tenere La Carreggiata dello Sviluppo Trattato di MEMS. In: Atti della decima Conferenza Internazionale sulla Commercializzazione di Micro e Sistemi Nani, Baden-Baden, 2005. - COMS 2005
3. B. Veenstra, D. Ortloff, S. Langenhuisen: Un approccio per scambiare e generare conoscenza di Sviluppo Trattato di MEMS. In: Atti dell'undicesima Conferenza Internazionale sulla Commercializzazione di Micro e Sistemi Nani, San Pietroburgo, 2006. - COMS 2006

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 01:28

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