Thema der Dissertation ist der Entwurf und die experimentelle Umsetzung von Optimierungs- und Regelverfahren in thermischen Halbleiterprozessen. Die in dieser Arbeit angewandte Methodik beruht auf einer Aufspaltung des Regelungsproblems in eine detaillierte simulationstechnische Analyse des Prozesses und eine Optimierung, die einen geringen Satz von Charakterisierungsmessungen benötigt. Auf Basis der Simulationen werden Verbesserungen an den Kammerbedingungen entwickelt. Ziel ist die Vereinfachung des Regelproblems bereits im Vorfeld. Der zweite Schritt besteht im Entwurf eines reduzierten Modells mit numerischen und experimentell gewonnen Parametern. Nach der Parameterextraktion wird mit einem Optimierungsverfahren eine homogene Einstellung der Prozessparameter gewonnen. Ein weiterer wichtiger Punkt besteht in dem Entwurf von modellbasierten Steuer- und Regelstrategien für thermische Einzelscheibenprozesse. Anwendung findet dies bei der Analyse der Reglerperformance, sowie bei der Regelung von Wafern mit variierenden optischen Eigenschaften und bei der Regelung unter der Nebenbedingung der Minimierung des thermischen Budgets. Mit Hilfe dieses Ansatzes konnte unter anderem die Optimierung der Temperaturuniformität in einer Oxidationskammer erreicht werden.     «

Thema der Dissertation ist der Entwurf und die experimentelle Umsetzung von Optimierungs- und Regelverfahren in thermischen Halbleiterprozessen. Die in dieser Arbeit angewandte Methodik beruht auf einer Aufspaltung des Regelungsproblems in eine detaillierte simulationstechnische Analyse des Prozesses und eine Optimierung, die einen geringen Satz von Charakterisierungsmessungen benötigt. Auf Basis der Simulationen werden Verbesserungen an den Kammerbedingungen entwickelt. Ziel ist die Vereinfachu...     »

The dissertation focuses on the development and experimental realization of optimization- and model-based-control methods for thermal semiconductor processe s. The new method proposed in this work uses a split approach of the underlying control problem into a detailed simulation-based analysis of the process and an optimization using only a small set of measurements. To reduce the burden of the control problem improvements on the process chamber are employed using equipment simulation in an early stage. In a second step a numerically reduced model is developed which contains both -- simulation- and experiment-based -- parameters. Optimization strategies are used then after the parameter-extraction to achieve a homogenous configuration of the target process parameters. Of equal importance is the development of control techniques with and without feedback in thermal, single-wafer process steps. Fields of application are the analysis of controller performance, the feedback control of wafers with varying optical properties, and process control under the constraint of the thermal budget. Using this approach one of the achievements is the optimization of temperature uniformity in an rapid thermal oxidation chamber.     «

The dissertation focuses on the development and experimental realization of optimization- and model-based-control methods for thermal semiconductor processe s. The new method proposed in this work uses a split approach of the underlying control problem into a detailed simulation-based analysis of the process and an optimization using only a small set of measurements. To reduce the burden of the control problem improvements on the process chamber are employed using equipment simulation in an earl...     »