Kollaboratives Wissensmanagement für Fertigungsrezepte

Dünnschicht-Herstellungsprozesse für Halbleiter, MEMS usw. nutzen ein breites Spektrum verschiedener Prozesstechnologien und einen vielfältigen Mix an verwendeten Materialien. Die Details der Herstellungsrezepte stellen einen wichtigen Wissensschatz dar. Anders als in der Mikroelektronik ist der MEMS-Fertigungsprozess in den meisten Fällen anwendungsspezifisch und daher ein integraler Bestandteil des Anwendungsdesigns. Die hohe Anzahl unterschiedlicher Schrittvarianten, die langen Ketten von Schritten, die für einen vollständigen Fertigungsablauf erforderlich sind, das Wissen um die einzelnen Schritte, die Wechselwirkungen zwischen den verwendeten Fertigungsschritten und die Dos und Don'ts ihrer Verkettung sind die geheime Soße für den Fertigungserfolg und den Wettbewerbsvorteil.

Um die richtige Kombination von Prozessschritten, Materialien und Prozessparametern zu finden, sind in der Regel viele teure und zeitaufwändige Experimente nötig. Die Vielzahl der Fertigungsschritte, die bei der Produktherstellung zum Einsatz kommen, ist jedoch nur ein sehr kleiner Bruchteil der in einem Unternehmen vorhandenen Rezepte. Die Fülle der nur einmal in einem F&E-Institut oder einer Universität verwendeten Verfahrensschritte erfordert ein noch sorgfältigeres Management. In dieser Anwendungsfallstudie wird ein Projekt mit einem Forschungsinstitut vorgestellt, das ein spezialisiertes Softwaresystem für ein ganzheitliches Forschungsdatenmanagement einsetzt [Wisconsin 2021].

Es unterstützt die MEMS-Geräte- und Prozessentwickler bei der Verwaltung ihres Prozesswissens, insbesondere ihres detaillierten Rezeptwissens. Sie nutzen das Softwaresystem, um ihre neuen oder geänderten Fertigungsprozesse in einer virtuellen Fertigungsumgebung zusammenzustellen und zu verifizieren, wodurch die Anzahl der realen Experimente auf ein Minimum reduziert wird.