IPA24:(9) Siltronic – Anlagen- und Prozessüberwachung in der Halbleiterindustrie

 
Entwicklung und beispielhafte Umsetzung eines systematischen Prozesses zur effizienten
Anlagen- und Prozess-Überwachung in der Halbleiterindustrie mittels statistischer Methoden
(FDC – Fault Detection and Classification, SPC – Statistical Process Control und Out-of-
Control-Management).
Unternehmen

Als einer der führenden Waferhersteller ist Siltronic global ausgerichtet und unterhält Produktionsstätten in Asien, Europa und den USA. Siliziumwafer sind die Grundlage der modernen Halbleiterindustrie und die Basis für Chips in allen Anwendungsbereichen der Elektronik – von Computern über Smartphones bis hin zu Elektroautos und Windkraftanlagen.
International und kundennah setzt das Unternehmen konsequent auf Qualität, Präzision, Innovation und Wachstum. Die Siltronic AG beschäftigt rund 3.900 Mitarbeiter in 10 Ländern und ist seit 2015 im Prime Standard der Deutschen Börse gelistet. Die Aktien der Siltronic AG sind in den beiden Börsenindices SDAX und TecDAX vertreten.
Ausgangssituation

  • Die in Prozessanlagen der Siltronic verbaute Steuerungs- und Mess-Technik liefert typischerweise hunderte Sensor- und Steuersignale pro Anlage im Sekundentakt. Diese werden in Echtzeit erfasst und in einem umfangreichen Daten/Software-Framework verarbeitet, bewertet und gespeichert. Mit verschiedenen Methoden können sowohl die Zeitreihendaten als auch aggregierte statistische Daten (z.B. Mittelwerte, Standardabweichung) automatisiert verarbeitet und beurteilt werden. Dadurch können Abweichungen von normalem Verhalten detektiert und Fehler erkannt werden bevor sie sich negativ auf die Produktqualität auswirken.
  • Erkannte und bekannte Fehlersignaturen können durch spezifisches Out-of-Control-Management mit Maßnahmen zur automatisierten Alarmierung und mit Hinweisen zur Fehlerbehebung verknüpft werden.

Problemstellung

  • Im Rahmen des studentischen Projektes soll ein systematischer Ansatz entwickelt werden, ein durchgängiges Überwachungsszenario effizient zu designen und zu optimieren. Neben dieser konzeptionellen Arbeit soll als konkrete, technische Umsetzung die Überwachung und Vorgehensweise im Bereich Doppelseitenpolieren (DSP) und Epitaxie (EPI) untersucht, erweitert und optimiert werden.
  • Bei der Auswahl der zu überwachenden Sensor- und Prozess-Daten sowie der Überwachungsmethoden können sowohl das Expertenwissen im jeweiligen Engineering/Technologie-Bereich als auch Daten-Analysen in historischen Prozess- und
    Qualitätsdaten einfließen. Ziel ist es, eine ausreichend genaue Überwachung zu realisieren, die einerseits signifikante Fehler sicher erkennt, andererseits aber Fehlalarme vermeidet, die zu einem unnötigen Anlagenstillstand führen würden. In enger Zusammenarbeit mit den Fachbereichen sollen Out-of-Control-Maßnahmen definiert und Methoden zum Tracking der
    Umsetzung entwickelt werden.

Lösungsansatz

  • Phase 1: Einarbeitung in die Anlagen und Prozesse im DSP- und EPI-Bereich, Betreuung in den Fachbereichen. Kennenlernen der Systemlandschaft und der Möglichkeiten innerhalb des Process Control Systems (PCS), Betreuung im PCS-Team.
  • Phase 2: Review der jetzigen Vorgehensweisen bei der Erstellung von Überwachungsketten.
  • Phase 3: Entwickeln einer eigenen, effizienten und systematischen Vorgehensweise.
  • Phase 4: Überarbeitung und Optimierung der FDC/SPC Überwachung im DSP- und EPIBereich.
  • Phase 5: Beispielhafte Entwicklung und Realisierung von Out-of-Control-Maßnahmen

Standort

  • Durchführung und Betreuung hauptsächlich vor Ort am Siltronic Entwicklungsstandort Burghausen.
  • In der Arbeit sollen die Belange aller 300mm-Standorte berücksichtigt werden. Die Arbeit in virtuellen Teams über die Standorte hinweg ist gängige Praxis der Siltronic.

Besondere Anforderungen

  • Interesse an technischen und technologischen Aspekten im Umfeld der
    Halbleiterindustrie
  • Spaß an konzeptioneller Denkweise
  • Kenntnisse im Umgang mit Datenbanken, Datenanalyse, Statistik
  • Spaß an konzeptioneller Denkweise
  • Freude an der Einarbeitung und in der Verwendung komplexer Software
  • Strukturierte Arbeitsweise und analytisches Denkvermögen
  • Teamfähigkeit und starke Kommunikation in interdisziplinären Strukturen
  • Ideale Teamgröße: 2 Studierende
Industrie-
partner
Anschrift Siltronic AG
Johannes-Hess-Straße 24
84489 Burghausen
Betreuung Industrie
Senior Manager Human Resources
Studen-tisches Team
Betreuung Technische Hochschule
Projektskizze IPA 21/C – Siltronic – Prozessüberwachung Halbleiterindustrie

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