Simulationsgestützte Optimierung von Fertigungsabläufen in der Produktion elektronischer Halbleiterspeicher

Die Halbleiterindustrie, speziell das Massenprodukt Halbleiterspeicher, gilt als einer der Hauptmotoren der technologischen Entwicklung. Gerade in den letzten Jahren zeigt sich, dass die Forderung nach immer leistungsfähigeren und trotzdem kostengünstigen Produkten auch Weiterentwicklungen im Backend-Fertigungsprozess nicht ausnimmt. Beispielsweise sind Multidie-Produkte, die eine Kombination mehrer Siliziumchips in einem Gehäuse realisieren, ein sehr aktuelles Referenzprodukt für verbesserte Produkteigenschaften durch Veränderungen im Backend-Prozess. Neue Packungsformen von Bauelementen, Miniaturisierung und Verringerung der Anschlussmaße, aber auch Innovationen im Bereich des Prozessablaufes führen zu einer erhöhten Komplexität des Produktionsflusses. Zusätzlich wirkender Kostendruck zieht den Anspruch an eine hohe Auslastung der Anlagen und kurze Durchlaufzeiten der Produkte nach sich. Kurze Durchlaufzeiten stehen zusätzlich im direkten Zusammenhang mit der Geschwindigkeit realisierter Innovationen. Dies betrifft sowohl neue Produktenwicklungen direkt auf dem Siliziumchip als auch die Neuentwicklung und das Erreichen der Marktreife für neue Packaging-Technologien im Backend. Der Autor beschreibt die Entwicklung eines simulationsbasierten Schedulingsystems, welches speziell für den Anwendungsbereich Produktionsplanung im Halbleiter-Backend zugeschnitten ist. Untersuchungsgegenstand ist die Frage, ob der Einsatz eines auf einem ereignisdiskreten Simulator basierenden Scheduling-Systems die gegebenen Planungsaufgaben lösen kann, und ob zusätzlich eine Optimierung des Ablaufes möglich ist. Hauptaufgabe ist Entwurf, Realisierung und Erprobung einer Optimierungsmethode, die für einen täglichen Einsatz in einer rollierenden Planung und Steuerung des Backend-Prozesses verwendbar ist. Dadurch ergeben sich Anforderungen an die Rechenzeit des Verfahrens, Abbildungsgenauigkeit, Handhabbarkeit und an die Umsetzbarkeit in real existierenden IT-Umgebungen aktueller Halbleiterhersteller.