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Projekt OPtima – optimierte Produktion für polymere Fertigungsteile für die Halbleitermaschinenproduktion

Das Forschungsprojekt OPtima will die Produktion von Kunststoffkomponenten für Halbleiteranlagen verbessern.

Ihr Ansprechpartner bei CTR

Dr. Christina Hirschl

Smart Systems

Telefon: + 43 (0) 4242 56300
E-mail:

Produktion der Zukunft

Dieses Projekt wird aus Mitteln der FTI-Initiative "Produktion der Zukunft" gefördert und von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) abgewickelt.

Präzise Qualitätsprüfung

Halbleiterchips und deren Fertigungsprozesse haben extrem hohe Anforderungen an die dafür im Einsatz stehenden Komponenten hinsichtlich Genauigkeit, Reinheit sowie Material- und Oberflächengüte. Das trifft auch die Kunststoffteile. Daher ist eine genaue Qualitätsprüfung der Kunststoffe wichtig und unersetzlich. Je früher man minderwertige Kunststoffkomponenten erkennt, und eliminiert, umso weniger Abfall und Kosten entstehen. Besonders herausfordernd ist es hier, kleine und kleinste Einschlüsse zu detektieren, die gerade einmal 0,25 mm² „groß“ sind. Derzeitige Inspektionslösungen ermöglichen zwar eine Prüfung der Geometrietoleranzen, sind jedoch nicht in der Lage das Material oder die Einschlussart bzw. die -struktur, zu überprüfen. Und genau hier setzt die Forschungsarbeit von OPtima an.

Inline-fähige Methode

OPtima verfolgt zwei Ziele: Erstens will man die Produktionseffizienz erhöhen und die Grundlage für ein zukünftiges Analysesystem zur inline Erfassung der entsprechenden Qualitätsmerkmale schaffen. Dazu werden in einem ersten Schritt die Identitäten, Topologien und Häufigkeiten derartiger Einschlüsse systematisch mit mikro-analytische Methoden untersucht. Basierend darauf werden auch die Ursachen und Quellen der Einschlüsse (Verunreinigung, Degration während der Produktion…) identifiziert, um dann in einem unternehmensübergreifenden Ansatz entlang der gesamten Wertschöpfungskette Abhilfemaßnamen zu definieren. Zweitens liegt der Fokus auf der Entwicklung eines methodenoffenen Sensorkonzeptes, das alle drei Kriterien – Einschlussgröße, -topologie und-material – in einem Umfeld hoher Produktvielfalt (Geometrien, Materialien) und –dynamik erfassen kann. Dazu will man optische, spektroskopische wie auch akustische Methoden auf ihre Eignung zur automatischen Erkennung von außen- und innenliegenden Qualitätsmerkmalen untersuchen. Mit den Ergebnissen will man einen Demonstrators realisieren, der eine inline-taugliche Prüfung ermöglicht.

Ressourceneffizient produzieren

Durch die angestrebte Verbesserung der Ressourcen –und Produktionseffizienz in Bezug auf Rohstoffe, Energie, Arbeitszeit und Sonderabfall-Verminderung und eine umfassende Qualitätssicherung kritischer Komponenten im Sinn einer Null-Fehler-Produktion, soll sich ein wesentlicher, nachhaltiger wirtschaftlicher Vorteil für die Projektpartner ergeben.

Projektfakten

Titel: OPtima – optimierte Produktion für polymere Fertigungsteile in der Halbleitermaschinenproduktion
Programm: Produktion der Zukunft
Programmkoordination: FFG Forschungsförderungsgesellschaft
Projektleitung: CTR Carinthian Tech Research AG
Laufzeit: 2 Jahre (04/2016 – 03/2018)
Projektpartner:  Lam Research AG, Meislitzer Präzisionstechnik GmbH, Polymer Competence Center Leoben GmbH, CTR Carinthian Tech Research
Gesamtbudget: 727.099 Euro

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