DE102006025903A1 - Process control for producing electronic and micro mechanical components, involves automatic initial adjustment of parameter set at working station, where batch of micro-mechanical components is formed at working station - Google Patents

Process control for producing electronic and micro mechanical components, involves automatic initial adjustment of parameter set at working station, where batch of micro-mechanical components is formed at working station Download PDF

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Abstract

The process control involves automatic initial adjustment of a parameter set at a working station. A batch of micro-mechanical components is formed at the working station with the parameter set. The changed characteristic of the batch of micro-mechanical components are measured at a measuring station. The later parameter set is determined from the former parameter set and from the result of the process starting from the initial adjustment step. An independent claim is also included for a manufacturing plant for producing electronic and micro-mechanical components.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren in Form einer Prozeßsteuerung zur Herstellung elektronischer oder mikromechanischer Bauelemente. Die Erfindung betrifft auch eine Fertigungsanlage zur Herstellung derartiger Bauelemente.The The invention is based on a method in the form of process control for the production of electronic or micromechanical components. The The invention also relates to a manufacturing plant for producing such Components.

Werden in einer Serienfertigung Werkstücke nacheinander an mehreren Anlagen bearbeitet, so faßt man die zu bearbeitenden Werkstücke typischerweise in Losen zusammen. In der Halbleiterfertigung werden beispielsweise Losgrößen von 25 Silizium-Platten oder Wafern (bei 6'' und 8'') und Losgrößen von 10 Wafern bei 300 mm verwendet. Nach der Prozessierung eines Loses wird üblicherweise der Fertigungsschritt durch eine Messung kontrolliert bevor das Los zum nächsten Fertigungsschritt weitergereicht wird. Dabei sind Anlagenhersteller und Meßgerätehersteller meist verschieden. Wird in dieser Messung eine Auffälligkeit detektiert, so verhindert ein Fertigungssteuerungssystem die Weiterbearbeitung des auffälligen Loses. Gegebenenfalls wird die für den Fehler verantwortliche Anlage durch das Fertigungssteuerungssystems gesperrt, um weitere Fehlprozessierungen zu verhindern. Abhängig vom Anlagentyp kann es erforderlich sein, jedes einzelne Los oder eine Stichprobe zu kontrollieren. Werden ein Los und/oder eine Fertigungsanlage gesperrt, so ist eine Bewertung des Loses bzw. der Anlage durch einen Fertigungsbetreuer notwendig. Dieser behebt die Ursache der Soll-Ist Abweichung. Dabei werden neben dem eventuell erforderlichen Tausch von Hardwarekomponenten typischerweise Maschinenparameter oder Prozeßparameter justiert und die Anlage ggf. nach einer Testfahrt wieder für die Produktion freigegeben. Das Anpassen und Justieren von Parametern zur Vermeidung von Anlagensperrungen erzeugt während des Betriebs einen nicht unerheblichen Betreuungsaufwand für den Anlagenverantwortlichen oder Anlageningenieur.Become in a series production workpieces in succession edited on several systems, so you understand the to be processed workpieces typically in lots together. In semiconductor manufacturing For example, lot sizes of 25 silicon plates or wafers (at 6 '' and 8 '') and lot sizes of 10 wafers used at 300 mm. After processing a lot becomes common the manufacturing step is controlled by a measurement before the Go to the next one Production step is passed on. Here are plant manufacturers and meter manufacturers mostly different. Becomes an abnormality in this measurement detected, a production control system prevents further processing the eye-catching Lot. If necessary, the for the plant responsible for the fault through the production control system locked to prevent further incorrect processing. Depending on the system type It may be necessary to do every single lot or one sample to control. Be a lot and / or a production plant locked, so is an evaluation of the lot or the system by a Manufacturing supervisor necessary. This fixes the cause of the target actual Deviation. In addition to any necessary exchange of hardware components, typically machine parameters or process parameters adjusted and the system, if necessary after a test drive again for production Approved. Adjusting and adjusting parameters for avoidance of plant locks generated during of the operation a not insignificant care expense for the plant manager or plant engineer.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren in Form einer Prozeßsteuerung zur Herstellung elektronischer oder mikromechanischer Bauelemente. Die Erfindung betrifft auch eine Fertigungsanlage zur Herstellung derartiger Bauelemente.The The invention is based on a method in the form of process control for the production of electronic or micromechanical components. The The invention also relates to a manufacturing plant for producing such Components.

Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, das die im Stand der Technik realisierte Funktionalität des Fertigungssteuerungsprogramms „Anlage/Los sperren" auf „Anlage nachregeln" erweitert. Vorteilhaft werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch Anlagen-Parameter nach jeder Messung neu berechnet und übliche Drifts und Offsets von Anlagenkomponenten selbständig korrigiert. Liegen die neu berechneten Parameter außerhalb eines vorher definierten zulässigen Intervalls, so wird die Anlage gesperrt und ein Eingriff z.B. Reparatur notwendig. Der Betreuungsaufwand der Anlagen läßt sich damit bei gleichzeitiger Qualitätssteigerung reduzieren.in the The following describes a method which is that in the prior art realized functionality of the production control program "Lock system / lot" to "System "extended." Advantageously be with the inventive method automatically recalculates plant parameters after each measurement and usual drifts and offsets of system components independently corrected. Lying the recalculated parameters outside a previously defined permissible Intervals, the system is locked and an intervention e.g. Repair necessary. The care of the systems can thus be at the same time quality improvement to reduce.

Drifts und Offsets von Komponenten an Fertigungsanlagen führen zu einem langsamen Abwandern der Meßgröße s vom Zielwert s0 (vgl. 3). Wird dabei eine Eingreifgrenze verletzt (Meßpunkt 5 in 3), so muß die Anlage durch einen Betreuer nachgeregelt werden und läuft danach wieder auf Zielwert (3 ab Meßpunkt 6).Drifts and offsets of components at production plants lead to a slow migration of the measurand s from the target value s0 (cf. 3 ). If an intervention limit is violated (measuring point 5 in 3 ), the system must be readjusted by a supervisor and then runs back to target value ( 3 from measuring point 6).

Mit dem neuen selbst-zentrierenden Verfahren wird vorteilhaft nach jeder Messung ein Maschinen-Parametersatz derart bestimmt, daß die Meßgröße der Folgefahrt mit dem Zielwert identisch ist. Dies ist in 6 dargestellt. Die Abweichung bei Punkt 1 wird durch die Logik automatisch korrigiert (Messungen 2, 3, ... in 6).With the new self-centering method, a machine parameter set is advantageously determined after each measurement such that the measured variable of the following run is identical to the target value. This is in 6 shown. The deviation at point 1 is automatically corrected by the logic (measurements 2, 3, ... in 6 ).

Die hauptsächlichen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß Drifts und Offsets automatisch kompensiert werden und sich die Anlage nach Tausch von Komponenten mit jedem produzierten Stück, das gemessen wird, wieder selbstständig justiert. Damit wird nicht nur der Betreuungsaufwand signifikant reduziert, als auch die Prozeß-CPK deutlich verbessert. Eine Plausibilitätsbetrachtung des jeweils berechneten Parametersatzes gestattet es, gezielt Anlagenprobleme zu erkennen und einzugreifen.The principal Advantages of the invention are that drifts and offsets automatically be compensated and the system after exchange of components with every piece produced, which is measured, automatically adjusted again. This will not work only the support effort significantly reduced, as well as the process CPK significantly improved. A plausibility view The calculated parameter set allows specific system problems to recognize and intervene.

Vorteilhaft sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß ein mit einem Parametersatz {ai}j an einer Bearbeitungsstation hergestelltes Los j von Bauelementen an einer Meßstation gemessen wird und aus dieser Messung und dem Parametersatz {ai}j ein folgender Parametersatz {ai}j + 1 bestimmt wird, der für die Herstellung des folgenden Loses j + 1 verwendet wird. Vorteilhaft werden hierdurch über die Zeit auftretende Abweichungen bei der Herstellung korrigiert. Vorteilhaft geschieht dies durch die erfindungsgemäße Prozeßregelung. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Prozeßregelung sieht vor, daß der folgende Parametersatz {ai}j + 1 aus mehreren vergangenen Parametersätzen {ai}j, {ai}j – 1, ... bestimmt wird. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Prozeßregelung sieht vor, daß der folgende Parametersatz {ai}j + 1 mit einer Dämpfung bestimmt wird. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Prozeßregelung sieht vor, daß nach dem Schritt der Messung die Plausibilität der Messung überprüft, und im Fall einer unplausiblen Messung der Schritt der Messung wiederholt wird. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Prozeßregelung sieht vor, daß nach dem Schritt der Messung die Plausibilität der Messung überprüft, und im Fall einer unplausiblen Messung der Prozeß angehalten wird.Advantageously, the method according to the invention provides that a batch j of components produced at a processing station with a parameter set {ai} j is measured at a measuring station and a subsequent parameter set {ai} j + 1 determined from this measurement and the parameter set {ai} j which is used for the preparation of the following lot j + 1. Advantageously, any deviations in the production occurring over time are thereby corrected. This is advantageously done by the process control according to the invention. An advantageous embodiment of the process control according to the invention provides that the following parameter set {ai} j + 1 from several past parameter sets {ai} j, {ai} j - 1, ... is determined. Another advantageous embodiment of the process control according to the invention provides that the following parameter set {ai} j + 1 is determined with a damping. Another advantageous embodiment of the process control according to the invention provides that checks the plausibility of the measurement after the step of the measurement, and in the case of an implausible measurement, the step of the measurement is repeated. Another advantageous embodiment of the process according to the invention ment provides that after the measurement step, the plausibility of the measurement is checked, and in the case of an implausible measurement, the process is stopped.

Die Erfindung geht weiterhin aus von einer Fertigungsanlage zur Herstellung elektronischer oder mikromechanischer Bauelemente mit einer Bearbeitungsstation, einer Meßstation und einer Fertigungssteuerung, wobei die Meßstation wenigstens ein Meßsignal bereitstellt, wobei die Fertigungssteuerung ein Freigabesignal für die Bearbeitungsstation bereitstellt und wobei an der Bearbeitungsstation in Abhängigkeit von einem Parametersatz {ai}j mit wenigstens einem Parameter ein Bearbeitungsschritt zur Herstellung elektronischer oder mikromechanischer Bauelemente erfolgt. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die Fertigungssteuerung zur Regelung des Parametersatzes {ai}j in Abhängigkeit vom Meßsignal ein Parametersignal für die Bearbeitungsstation bereitstellt. Vorteilhaft ist so eine Regelung geschaffen, welche die Anzahl notwendiger Eingriffe eines Anlagenführers in die Maschine stark vermindert.The Invention continues from a manufacturing plant for the production electronic or micromechanical components with a processing station, a measuring station and a production control, wherein the measuring station at least one measurement signal wherein the production control provides an enable signal to the processing station and wherein at the processing station in dependence on a parameter set {ai} j with at least one parameter a processing step for Manufacture of electronic or micromechanical components takes place. The essence of the invention is that the production control for Control of the parameter set {ai} j as a function of the measuring signal a parameter signal for provides the processing station. An advantage is such a scheme created, the number of necessary interventions by a plant operator in the machine greatly reduced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments are given in the dependent claims.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail.

1 zeigt schematisch eine Fertigungsanlage im Stand der Technik. 1 shows schematically a manufacturing plant in the prior art.

2 zeigt schematisch den Arbeitsablauf einer Fertigungsanlage im Stand der Technik. 2 shows schematically the workflow of a manufacturing plant in the prior art.

3 zeigt schematisch die Abweichung einer Meßgröße vom Zielwert und die manuelle Korrektur bei einer Fertigungsanlage im Stand der Technik. 3 schematically shows the deviation of a measured variable from the target value and the manual correction in a manufacturing plant in the prior art.

4 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Fertigungsanlage mit selbstzentrierender Prozeßregelung. 4 shows schematically a manufacturing plant according to the invention with self-centering process control.

5 zeigt schematisch den Arbeitsablauf einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage mit selbstzentrierender Prozeßregelung in einem ersten Ausführungsbeispiel. 5 schematically shows the workflow of a manufacturing plant according to the invention with self-centering process control in a first embodiment.

6 zeigt schematisch die Wirkung des erfindungsgemäßen selbstzentrierenden Verfahrens in einem ersten Ausführungsbeispiel. 6 schematically shows the effect of the self-centering method according to the invention in a first embodiment.

7 zeigt schematisch den Arbeitsablauf einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage mit selbstzentrierender Prozeßregelung in einem zweiten Ausführungsbeispiel. 7 schematically shows the workflow of a manufacturing plant according to the invention with self-centering process control in a second embodiment.

8 zeigt schematisch die Wirkung des erfindungsgemäßen selbstzentrierenden Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel mit Dämpfung. 8th schematically shows the effect of the self-centering method according to the invention in an embodiment with damping.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Anhand der im folgenden beschriebenen Ausführungsform soll die Erfindung detailliert dargestellt werden.Based The embodiment described below is intended to illustrate the invention be presented in detail.

1 zeigt schematisch eine Fertigungsanlage im Stand der Technik. Dargestellt ist eine Fertigungsanlage 200, welche wenigstens eine Bearbeitungsstation 210, eine Messstation 220 und eine Fertigungssteuerung 230 aufweist. In der Fertigungsanlage 200 werden nacheinander einzelne Werkstücke oder ganze Lose j von Werkstücken bearbeitet. Dabei wird ein Werkstück oder ein Los j zunächst der Bearbeitungsstation 210 zugeführt und dort bearbeitet. Anschließend wird das bearbeitete Werkstück oder Los der Messstation 220 zugeführt und das Ergebnis der Bearbeitung vermessen. Alternativ können Bearbeitungsstation 210 und Meßstation 220 auch zusammengelegt sein, wobei die Messung am gleichen Ort wie die Bearbeitung erfolgt. Eine Fertigungssteuerung 230 steht mit der Bearbeitungsstation 210 und der Messstation 220 in Signalverbindung. Die Fertigungssteuerung 230 kann über ein Signal 310 die Messstation 220 ansteuern und somit beispielsweise eine Messung eines Werkstücks oder Loses j auslösen. Die Messstation 220 liefert ein Signal 320 mit dem Ergebnis der Messung an die Fertigungssteuerung 230 zurück. abhängig vom Ergebnis der Messung steuert die Fertigungssteuerung 230 die Bearbeitungsstation 210 zur Bearbeitung eines weiteren Werkstücks bzw. eines weiteren Loses j + 1 an. Dazu dient ein Freigabesignal 330, welches die Bearbeitungsstation freigibt bzw. die Anlage sperrt. 1 shows schematically a manufacturing plant in the prior art. Shown is a production plant 200 which at least one processing station 210 , a measuring station 220 and a production control 230 having. In the manufacturing plant 200 successively individual workpieces or entire lots j of workpieces are processed. In this case, a workpiece or a lot j first of the processing station 210 fed and processed there. Subsequently, the machined workpiece or lot of the measuring station 220 fed and measured the result of processing. Alternatively, processing station 210 and measuring station 220 also be merged with the measurement taking place in the same location as the processing. A production control 230 stands with the processing station 210 and the measuring station 220 in signal connection. The production control 230 can have a signal 310 the measuring station 220 trigger and thus trigger, for example, a measurement of a workpiece or lot j. The measuring station 220 delivers a signal 320 with the result of the measurement to the production control 230 back. depending on the result of the measurement controls the production control 230 the processing station 210 for processing a further workpiece or a further lot j + 1. This is a release signal 330 , which releases the processing station or blocks the system.

2 zeigt schematisch den Arbeitsablauf einer Fertigungsanlage im Stand der Technik. Nach dem Start der Fertigungsanlage erfolgt ein manuelles Einstellen 10 eines Anfangsparametersatzes {ai}j, wobei der Index j auf 1 gesetzt ist. Anschließend erfolgt im Schritt 20 die Bearbeitung des Werkstückes oder Loses j. Danach erfolgt im Schritt 30 eine Messung des bearbeiteten Werkstückes oder Loses. Danach erfolgt im Schritt 40 die Ausgabe eines Meßwertes Sj. Im nächsten Schritt 50 erfolgt eine Berechnung der Abweichung ΔSj vom Zielwert. in einem folgenden Entscheidungsschritt 60 findet eine Plausibilitätsprüfung des Parametersatzes bzw. der Abweichung statt. Wird die Plausibilitätsprüfung nicht bestanden, dann wird in einem Schritt 80 die Fertigungsanlage gesperrt und das Ende erreicht. Ist die Plausibilitätsprüfung bestanden, so wird in einem Schritt 70 der laufende Index j um 1 erhöht. Anschließend erfolgt im Arbeitsablauf ein Sprung zum Schritt 20, in welchem die Bearbeitung des neuen Loses oder neuen Werkstückes j erfolgt. 2 shows schematically the workflow of a manufacturing plant in the prior art. After the start of the production plant is a manual adjustment 10 an initial parameter set {ai} j, where the index j is set to 1. Subsequently, in the step 20 the machining of the workpiece or lot j. Then in the step 30 a measurement of the machined workpiece or lot. Then in the step 40 the output of a measured value S j . In the next step 50 the deviation ΔS j from the target value is calculated. in a subsequent decision step 60 a plausibility check of the parameter set or the deviation takes place. If the plausibility check is not passed, then it will be done in one step 80 locked the production line and reached the end. If the plausibility check has been passed, it will be done in one step 70 the current index j is increased by 1. Subsequently, a jump to the step takes place in the workflow 20 in which the processing of the new lot or new workpiece j takes place.

3 zeigt schematisch die Abweichung einer Meßgröße vom Zielwert und die manuelle Korrektur bei einer Fertigungsanlage im Stand der Technik. Dargestellt ist eine Meßgröße s einer Fertigungsanlage über einer Anzahl Messungen N an der Fertigungsanlage oder an deren Produkten. Dargestellt sind weiterhin beispielhaft eine obere Eingreifgrenze 1010 und eine untere Eingreifgrenze 1020, bei deren Überschreiten die Fertigungsanlage neu eingestellt werden muß. Drifterscheinungen und Offsets von Komponenten an Fertigungsanlagen führen zu einem langsamen Abwandern der Meßgröße s vom Zielwert s0 wie in 3 gezeigt. Wird dabei eine Eingreifgrenze verletzt, wie beispielsweise anhand des Meßpunkts 5 gezeigt, so muß die Anlage durch einen Betreuer nachgestellt oder nachgeregelt werden und läuft danach wieder auf Zielwert s0. Nach dem Einstellen beginnt möglicherweise ein erneutes Driften der Meßgröße s. 3 schematically shows the deviation of a measured variable from the target value and the manual correction in a manufacturing plant in the prior art. Shown is a measured variable s of a production plant over a number of measurements N at the manufacturing facility or at their products. Also shown by way of example are an upper intervention limit 1010 and a lower intervention limit 1020 beyond which the production plant must be readjusted. Drift phenomena and offsets of components at production plants lead to a slow migration of the measurand s from the target value s0 as in 3 shown. If an intervention limit is violated, as shown for example on the basis of the measuring point 5, then the system must be readjusted or readjusted by a supervisor and then runs again to the target value s0. After setting, it may start to drift again.

4 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Fertigungsanlage mit selbstzentrierender Prozessregelung. Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage 400 weist wesentliche Elemente der Fertigungsanlage 200 im Stand der Technik auf, welche durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind. abweichend vom Stand der Technik ist eine erweitete Fertigungssteuerung 430 mit einer Prozessregelung vorgesehen. In der erweiterten Fertigungssteuerung 430 werden die mittels des Signals 320 übertragenen Messwerte ausgewertet und in Ergebnisparametersätze {ai}j generiert. Die generierten Parametersätze werden mittels eines Signals zur Parameterübertragung 340 der Bearbeitungsstation 210 zugeführt. Abhängig vom Ergebnis der Messung am Werkstück oder Los j wird somit die Bearbeitung des Werkstücks j + 1 beeinflußt. 4 schematically shows a production plant according to the invention with self-centering process control. The production plant according to the invention 400 indicates essential elements of the manufacturing plant 200 in the prior art, which are identified by the same reference numerals. Deviating from the prior art is an expanded production control 430 provided with a process control. In the advanced production control 430 become the means of the signal 320 evaluated measured values and generated in result parameter sets {ai} j . The generated parameter sets are generated by means of a parameter transmission signal 340 the processing station 210 fed. Depending on the result of the measurement on the workpiece or lot j, the machining of the workpiece j + 1 is thus influenced.

5 zeigt schematisch den Arbeitsablauf einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage mit selbstzentrierender Prozessregelung in einem ersten Ausführungsbeispiel. Nach dem Start der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage erfolgt das Laden bzw. Aufrufen 100 eines Anfangsparametersatzes {ai0}1 und das Setzen des laufenden j auf 1. anschließend wird im Schritt 110 dieser Parametersatz an der Bearbeitungsstation 210 eingestellt. Die nachfolgenden Arbeitsschritte sind aus dem unter 2 beschriebenen Stand der Technik bekannt und durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Abweichend vom Stand der Technik wird jedoch nunmehr beim Bestehen der Plausibilitätsprüfung im Schritt 60 aus der Abweichung ΔSj und dem Parametersatz {ai}j ein Folgeparametersatz {ai}j+1 berechnet. Anschließend wird im Schritt 70 in der Zähler j um 1 erhöht und es erfolgt ein Rücksprung zum Schritt 110. Hier erfolgt nun das Einstellen der neuen Fertigungsparameter {ai}j. Mit einer derartigen Regelung der Prozessparameter wird ein manueller Eingriff in den allermeisten Betriebszuständen überflüssig. Nur im Fall einer Fehlmessung oder eines außerordentlichen fehlerhaften Betriebszustandes kommt es noch zum Schritt 80 der Sperrung der Fertigungsanlage. 5 schematically shows the workflow of a manufacturing plant according to the invention with self-centering process control in a first embodiment. After the start of the manufacturing plant according to the invention, the loading or calling takes place 100 of an initial parameter set {ai 0 } 1 and setting the current j to 1, then in step 110 this parameter set at the processing station 210 set. The following steps are from under 2 described prior art and characterized by the same reference numerals. Deviating from the prior art, however, is now when passing the plausibility check in step 60 from the deviation ΔS j and the parameter set {a i } j, a sequence parameter set {ai} j + 1 is calculated. Subsequently, in step 70 in the counter j increases by 1 and it returns to the step 110 , Here now the adjustment of the new production parameters {a i } j takes place . With such a regulation of the process parameters, a manual intervention in the vast majority of operating states becomes superfluous. Only in the case of a faulty measurement or an extraordinary faulty operating state, it comes to the step 80 the blocking of the production plant.

Die Berechnung eines Folgeparametersatzes im Schritt 150 ist auf verschiedene Arten denkbar. Möglich ist hier einerseits wie beschrieben die Berechnung des Folgeparameter satzes aus dem unmittelbar vorhergehenden Parametersatz. Denkbar ist aber auch einen anderen weiter zurückliegenden Parametersatz zur Berechnung zu verwenden oder, beispielsweise zum Zwecke einer gedämpften Regelung, über mehrere Parametersätze zu mitteln. Andere hier nicht aufgezählte Arten der Berechnung sind ebenfalls denkbar solange sie nur grundsätzlich in das hier gezeigte Ablaufschema passen.The calculation of a sequence parameter set in the step 150 is conceivable in different ways. On the one hand, as described here, it is possible to calculate the following parameter set from the immediately preceding parameter set. It is also conceivable, however, to use another parameter set for further calculation or, for example for the purpose of damped control, to average over several parameter sets. Other types of calculation not listed here are also conceivable as long as they only fit in principle into the flowchart shown here.

6 zeigt schematisch die Wirkung des erfindungsgemäßen selbstzentrierenden Verfahrens in einem ersten Ausführungsbeispiel. Dargestellt ist die Meßgröße s einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage über einer Anzahl Messungen an dieser Fertigungsanlage oder an deren Produkten. 6 schematically shows the effect of the self-centering method according to the invention in a first embodiment. Shown is the measured variable s of a production plant according to the invention over a number of measurements on this production line or on their products.

Das Verfahren erfolgt entsprechend der unten beschriebenen Schritte.

  • 1. Die Maschine wird mit dem Parametersatz {ai}j geregelt. Der Index i läuft von 1 ... N, wobei N die Anzahl der variablen Maschinenparameter ist. Der Index j repräsentiert die j-te durchgeführte Messung. Die Meßgröße wird mit s bezeichnet. Der Einfachheit halber wird in der folgenden Betrachtung nur eine Meßgröße s betrachtet, das Verfahren bleibt jedoch für mehrere Meßgrößen, d.h. Messung von verschiedenen Eigenschaften nach Schritt j gültig.
The procedure is as described below.
  • 1. The machine is controlled with the parameter set {ai} j. The index i runs from 1 ... N, where N is the number of variable machine parameters. The index j represents the jth measurement performed. The measurand is designated s. For the sake of simplicity, only one measurand s will be considered in the following consideration, but the method remains valid for several measurands, ie measurement of different properties after step j.

Beim Start wird j := 1 gesetzt, d.h. zu Beginn wird der Satz {ai}1 verwendet. {ai}1 wird aus Erfahrungswerten oder mit Hilfe von Testfahrten bestimmt. Nach jeder Messung j wird die Abweichung Δsj des Meßwertes sj vom Zielwert s0 berechnet: Δsj = |sj – s0|. Es erfolgt eine Plausibilitätsprüfung des Meßwertes. Ggf. wird der Meßwert verworfen und/oder die Messung wiederholt. Alternativ erfolgt eine Bewertung durch einen Maschinenverantwortlichen. Liegt die Abweichung in einem vorher definierten Toleranzband, so folgt der Schritt 2.

  • 2. Nach der j-ten Messung wird mit einer Funktion f aus dem Parametersatz {ai}j der neue Parametersatz {ai}j + 1 berechnet. Dabei gilt: f({ai}j, Δsj, s0) = {ai}j + 1und f({ai}j, 0, s0)= {ai}j.
At start, j: = 1 is set, ie at the beginning the set {ai} 1 is used. {ai} 1 is determined from empirical values or with the help of test drives. After each measurement j, the deviation Δsj of the measured value sj from the target value s0 is calculated: Δsj = | sj-s0 |. A plausibility check of the measured value takes place. Possibly. the measured value is discarded and / or the measurement is repeated. Alternatively, an evaluation is carried out by a machine manager. If the deviation lies in a previously defined tolerance band, then step 2 follows.
  • 2. After the jth measurement, the new parameter set {ai} j + 1 is calculated using a function f from the parameter set {ai} j. Where: f ({ai} j, Δsj, s0) = {ai} j + 1 and f ({ai} j, 0, s0) = {ai} j.

Die zweite Bedingung bedeutet, daß der Parametersatz beibehalten wird, falls die aktuellen Meßwerte und der Sollwert identisch sind (d.h. Δs = 0). Es folgt die Plausibilitätsprüfung des Parametersatzes. Bei nur einem Maschinenparameter wäre dies z.B. die Bedingung, daß a1j um nicht mehr als n% von einem Vorgabewert a0 abweichen darf: |a1j – a0|/a0 < n%. The second condition means that the parameter set is retained if the current one Measured values and the setpoint are identical (ie Δs = 0). This is followed by the plausibility check of the parameter set. With only one machine parameter, for example, this would be the condition that a1j must not deviate by more than n% from a default value a0: | a1j - a0 | / a0 <n%.

Nach der Plausibilitätsprüfung des Parametersatzes {ai}j + 1 wird dieser entweder übernommen oder die Maschine gesperrt. Die Funktion f kann hier entweder basierend auf physikalischen Zusammenhängen bestimmt werden oder ein empirisch ermittelter Zusammenhang sein.To the plausibility check of the Parameter set {ai} j + 1 is either taken over or the machine blocked. The function f can be based either on physical cohere be determined or be an empirically determined relationship.

Soll die „Vorgeschichte" der letzten k Fahrten bei der Bestimmung des neuen Parametersatzes {ai}j + 1 berücksichtigt werden, so wird aus der ersten Gleichung: f({ai}j, {ai}j – 1, {ai}j – 2, ..., {ai}j – k, Δsj, Δsj – 1, Δsj – 2, ..., Δsj – k, s0) = {ai}j + 1 If the "previous history" of the last k journeys is taken into account when determining the new parameter set {ai} j + 1, then the first equation becomes: f ({ai} j, {ai} j-1, {ai} j-2, ..., {ai} j-k, Δsj, Δsj-1, Δsj-2, ..., Δsj-k, s0) = {ai} j + 1

Im einfachsten Fall kann dies z.B. die Mittelung der Abweichungen der letzten k Fahrten vom Zielwert sein.in the In the simplest case, this can e.g. the averaging of the deviations of last k rides from the target value.

7 zeigt schematisch den Arbeitsablauf einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage mit selbstzentrierender Prozeßregelung in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem in der 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist hier eine umfangreichere Fehlerbehandlung vorgesehen. Für den Fall, daß im Entscheidungsschritt 60 die Plausibilitätsprüfung des Meßwertes S nicht bestanden wird, folgt ein zweiter Entscheidungsschritt 160. In diesem Schritt wird bewertet ob es sich bei dem Fehler um einen Meßfehler handelt. Für den Fall, daß es sich um einen Meßfehler handelt erfolgt im Schritt 130 ein Rücksprung zur Wiederholung der Messung j und einer erneuten Ausführung des Programmablaufs einschließlich Schritt 30. Für den Fall, daß es sich nicht um einen Meßfehler handelt folgt wiederum der Schritt 80 in dem die Anlage gesperrt wird. Durch eine derartige Ausführungsform ist es möglich, die Anzahl von Fertigungsabbrüchen durch Sperren der Anlage in Folge von Fehlmessungen deutlich zu verringern. 7 schematically shows the workflow of a manufacturing plant according to the invention with self-centering process control in a second embodiment. Unlike the one in the 5 described embodiment, a more comprehensive error treatment is provided here. In the event that in the decision step 60 the plausibility check of the measured value S is not passed, followed by a second decision step 160 , In this step, it is evaluated whether the error is a measurement error. In the event that there is a measurement error takes place in the step 130 a return to repeat measurement j and re-run the program including step 30 , In the event that this is not a measurement error, the step follows again 80 in which the system is locked. By such an embodiment, it is possible to significantly reduce the number of production stops by locking the system as a result of incorrect measurements.

8 zeigt schematisch die Wirkung des erfindungsgemäßen selbstzentrierenden Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel mit Dämpfung.

  • 3. Um ein Schwingen/Übersteuern des Systems zu vermeiden, kann eine zusätzliche Dämpfung in dem funktionalen Zusammenhang f notwendig sein. Damit erfolgt die Kor rektur auf den Zielwert nicht sofort, sondern erst nach einigen Messungen. Dies ist in 8 dargestellt.
8th schematically shows the effect of the self-centering method according to the invention in an embodiment with damping.
  • 3. In order to avoid swinging / oversteering of the system, additional damping in the functional relationship f may be necessary. Thus, the correction to the target value does not take place immediately, but only after a few measurements. This is in 8th shown.

Aufgrund der immer vorhandenen Reststreuung der Maschine von Fahrt zu Fahrt und der endlichen Genauigkeit des Meßgerätes verbleibt eine Rest-Streuung um den Zielwert s0. Ohne Erweiterungen der Hardware kann eine Anlage jedoch nicht genauer als mit obigem Verfahren geregelt werden.by virtue of the always existing residual spread of the machine from drive to drive and the finite accuracy of the meter remains a residual scatter around the target value s0. Without extensions of the hardware can be a facility but not regulated more precisely than with the above method.

Es sind daneben auch weitere Ausführungsbeispiele denkbar.It are next to other embodiments conceivable.

Claims (6)

Prozeßregelung zur Herstellung elektronischer und/oder mikromechanischer Bauelemente mit den automatisch durchgeführten Prozeßschritten: (A) Anfängliches Einstellen eines Parametersatzes {ai}j an einer Bearbeitungsstation (210) (B) Herstellung eines Loses j mikromechanischer Bauelemente an der Bearbeitungsstation (210) mit dem Parametersatz {ai}j (C) Messung einer im Schritt (B) veränderten Eigenschaft des Loses j mikromechanischer Bauelemente an einer Meßstation (220) (D) Bestimmung eines folgenden Parametersatzes {ai}j + 1 aus dem Parametersatz {ai}j und dem Ergebnis der Messung (D) Wiederholung des Prozesses ab dem Schritt a mit der Bedingung j := j + 1Process control for the production of electronic and / or micromechanical components with the automatically performed process steps: (A) Initial setting of a parameter set {ai} j at a processing station ( 210 ) (B) Production of a batch of micromechanical components at the processing station ( 210 ) with the parameter set {ai} j (C) measurement of a property of the lot j of micromechanical components changed in step (B) at a measuring station ( 220 ) (D) Determination of a following parameter set {ai} j + 1 from the parameter set {ai} j and the result of the measurement (D) Repetition of the process from step a with the condition j: = j + 1 Prozeßregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der folgende Parametersatz {ai}j + 1 aus mehreren vergangenen Parametersätzen {ai}j, {ai}j – 1, ... bestimmt wird.process control according to claim 1, characterized in that the following parameter set {ai} j + 1 from several past parameter sets {ai} j, {ai} j - 1, ... is determined. Prozeßregelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der folgende Parametersatz {ai}j + 1 mit einer Dämpfung bestimmt wird.process control according to claim 1 or 2, characterized in that the following Parameter set {ai} j + 1 is determined with a damping. Prozeßregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schritt (C) die Plausibilität der Messung überprüft, und im Fall einer unplausiblen Messung der Schritt (C) wiederholt wird.process control according to claim 1, characterized in that after step (C) the plausibility the measurement is checked, and in the case of an implausible measurement, step (C) is repeated. Prozeßregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schritt (C) die Plausibilität der Messung überprüft, und im Fall einer unplausiblen Messung der Prozeß angehalten wird.process control according to claim 1, characterized in that after step (C) the plausibility the measurement is checked, and in the case of an implausible measurement, the process is stopped. Fertigungsanlage (200) zur Herstellung elektronischer und/oder mikromechanischer Bauelemente mit einer Bearbeitungsstation (210), einer Meßstation (220) und einer Fertigungssteuerung (230), – wobei die Meßstation (220) wenigstens ein Meßsignal (320) bereitstellt, – wobei die Fertigungssteuerung (230) ein Freigabesignal (330) für die Bearbeitungsstation (210) bereitstellt, – wobei an der Bearbeitungsstation (210) in Abhängigkeit von einem Parametersatz {ai}j mit wenigstens einem Parameter ein Bearbeitungsschritt zur Herstellung elektronischer und/oder mikromechanischer Bauelemente erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungssteuerung (230) zur Regelung des Parametersatzes {ai}j in Abhängigkeit vom Meßsignal (320) ein Parametersignal (340) für die Bearbeitungsstation (210) bereitstellt.Production plant ( 200 ) for producing electronic and / or micromechanical components with a processing station ( 210 ), a measuring station ( 220 ) and a production control ( 230 ), - the measuring station ( 220 ) at least one measuring signal ( 320 ), the production control ( 230 ) an enable signal ( 330 ) for the processing station ( 210 ), wherein at the processing station ( 210 ) in dependence on a parameter set {ai} j with at least one parameter, a processing step for producing electronic and / or micromechanical Components takes place, characterized in that the production control ( 230 ) for controlling the parameter set {ai} j as a function of the measuring signal ( 320 ) a parameter signal ( 340 ) for the processing station ( 210 ).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3312688A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-25 Siemens Aktiengesellschaft Automatic optimization of the parametrization of a motion controller

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901242A (en) * 1987-04-03 1990-02-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha System for managing production of semiconductor devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901242A (en) * 1987-04-03 1990-02-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha System for managing production of semiconductor devices
US5105362A (en) * 1987-04-03 1992-04-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for producing semiconductor devices
US5111404A (en) * 1987-04-03 1992-05-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for managing production line processes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3312688A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-25 Siemens Aktiengesellschaft Automatic optimization of the parametrization of a motion controller
WO2018073200A1 (en) 2016-10-18 2018-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Automatic optimisation of the parametrisation of a movement controller
US11262721B2 (en) 2016-10-18 2022-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Automatic optimization of the parameterization of a movement controller

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