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Lösungen für die Halbleiterbranche

In kaum einem Markt sind die Produktzyklen so kurz wie in der Halbleiterbranche. Stetig müssen neue Prototypen entwickelt werden und sich in der Produktion bewähren. Die Halbwertszeit des aufgebauten Wissens ist gering, der Kostendruck durch die Konkurrenz enorm.

Auf der anderen Seite ist der Herstellungsprozess langwierig und anspruchsvoll: Bis aus Siliziumscheiben fertige Wafer oder gar finale Bauelemente werden, dauert es mehrere Wochen und sind viele hundert Arbeitsschritte vonnöten. Umso wichtiger ist es, Forschung und Entwicklung effizient zu gestalten und in der Produktion Ursachen für Qualitätsmängel rechtzeitig zu erkennen und abzustellen.

STATISTICA bietet in dieser Situation eine Komplettlösung für Forschung, Entwicklung und Herstellung.

• Einsatzszenarien
• STATISTICA und StatSoft

 

Einsatzszenarien

Entwicklung von Prototypen

Mit der Versuchsplanung in STATISTICA Industrie werden kritische Einflussparameter systematisch und kosteneffizient variiert und ausgewertet. Einflüsse einzelner Größen und ihrer Interaktionen werden statistisch quantifiziert. Der Herstellungsprozess lässt sich zielgenau einstellen und kontrollieren. Beim Design kann ein Kompromiss zwischen Lebensdauer, Performance und Herstellungskosten gefunden werden. Ein tieferes Verständnis der Prozesse bereitet den Weg für Produktinnovationen.

Abbildung:  Feineinstellung von Einflussgrößen
 

Analyse von Alterungsprozessen und Lebensdauer

Bei Halbleitern können diverse Alterungsprozesse auftreten, z.B. bedingt durch Material- und Prozessfehler (Verunreinigungen), Electrical Stress, Elektro- und Kontaktmigration, Korrosion oder Überhitzung. Diese Mechanismen können im Zeitverlauf analysiert werden. Verschiedene Materialien und Designs, z.B. unterschiedliche Strukturbreiten, lassen sich in ihrem Alterungsprozess vergleichen. Assoziationsanalysen decken typische Mängelkombinationen und -abfolgen auf.
Im Rahmen von Burn-In-Tests helfen Lebensdaueranalysen, Frühausfälle zu vermeiden.

Abbildung:  Analyse von Ausfallraten
 

Analyse von Produktionsdaten

Bei der Produktion fallen extrem große Datenmengen an. Doch STATISTICA Process Optimization erkennt auch im Terabyte-Bereich Muster. Ursachen von Qualitätsmängeln werden effizienter aufgespürt, als das mit bisherigen Analysetools möglich war. Unter tausenden Prozessgrößen werden automatisch die wichtigsten Einflussfaktoren selektiert. Innerhalb kürzester Zeit werden Equiments identifiziert, die maßgeblich für die Prozessausbeute (Yield) verantwortlich sind.

Abbildung:  Identifikation wichtiger Einflussgrößen

Die entscheidenden Equipments werden in einer Detailanalyse untersucht. Es kann exakt dokumentiert werden, wie sich Veränderungen bei einer Maschine auf den Ertrag auswirken. Equipment-Tools können in der Produktion entsprechend eingestellt werden. Auffällige Produktionslose (Lots) lassen sich auf grafischem Wege identifizieren und einer genauen Einzelbetrachtung unterziehen.

Abbildung:  Detailanalyse einer wichtigen Einflussgröße

Die Komplexität der Produktionsdaten wird auf das Wesentliche reduziert. Darüber hinaus erlauben hochentwickelte Modelle ein tieferes Verständnis der Prozesse. Effekte und ihre Wechselwirkungen können abgebildet werden, um die Qualität der Endprodukte vorherzusagen.

Abbildung:  Modellausschnitt zur Ertragsprognose
 

Qualitätssicherung in der Produktion

Die Regelkarten in STATISTICA Industrie und STATISTICA MSPC   bieten Werkzeuge zur Überwachung und Beherrschung des Produktionsprozesses. Die multivariate Prozessüberwachung (MSPC) bündelt Informationen vieler Merkmale, damit diese simultan überwacht werden. Mit STATISTICA Process Optimization können Prozessgrößen zudem nicht nur in ihrer Historie dokumentiert, sondern auch in ihrem zukünftigen Verlauf vorhergesagt werden.

Abbildung:  Monitoring komplexer Prozesse

Anhand von Wafer Maps lässt sich der Herstellungsprozess signifikant verbessern. Mit dieser Visualisierungstechnik können einzelne Wafer auf spezifische Defekte geprüft, aber auch ganze Lose oder größere Produktionseinheiten auf Muster und Trends untersucht werden.

Abbildung:  Wafer Plot zur Ertrags- und Fehleranalyse
 

 

STATISTICA und StatSoft

StatSoft ist mit der Produktlinie STATISTICA zur statistischen und grafischen Datenanalyse seit über 25 Jahren erfolgreich am Markt vertreten. Mit unseren qualifizierten Partnern unterstützen wir Kunden bei der Durchführung von Six-Sigma-Projekten. Beachten Sie bitte unsere Kundenreferenzen und Anwenderberichte zum erfolgreichen Einsatz unserer Produkte.

Alle STATISTICA-Produkte können als Einzel- und Netzwerklizenzen, aber auch als Weblösung über das Internet oder in einem firmeneigenen Intranet betrieben werden. Über eine Client-Server-Architektur werden Multithreading, verteilte Datenverarbeitung und Mehrprozessorsysteme unterstützt.

Wünschen Sie weitere Informationen zu unseren Produkten, nehmen Sie bitte Kontakt zu uns auf.