Verfahren zur Konzeption automatischer reinraumtauglicher Fertigungsanlagen und -zellen

Um immer empfindlichere Produkte unter Berücksichtigung zahlreicher Randbedingungen mit einer hohen Ausbeute herstellen sowie die hohen, und teilweise immer noch weiter steigenden Anforderungen an die Reinheit der Fertigungsumgebung in Produktnähe erfüllen zu können, müssen automatische reinraumtaugliche Fertigungsanlagen und -zellen für den Einsatz in Reinräumen speziell entwickelt und oft aufwendig implementiert werden. Die Analyse des Standes der Technik verdeutlicht, daß über das hierfür notwendige Vorgehens- und Fachwissen nur in geringem Umfang grundlegende Arbeiten bekannt sind. Da die stärkste Beeinflussung der Reinraumtauglichkeit in der sogenannten Konzeptionsphase möglich ist, ergibt sich ein erheblicher Bedarf an einem geeigneten, ganzheitlichen und individuell nutzbaren Verfahren zur Unterstützung der Entwickler. Es wird deshalb ein Verfahrenskonzept entwickelt, das aus zwei modular aufgebauten Methoden ("Vorgehensweisen") und vier die wichtigsten Problembereiche abstecken den zugeordneten Hilfsmitteln ("Fachwissen") besteht. Mit Hilfe der Methode zur funktionellen Analyse werden alle Anlagenfunktionen nach einem hierarchischen, modularen Prinzip ermittelt und strukturiert. Auf diese Weise kann die Anlage bereits anhand der resultierenden Funktionsstruktur hinsichtlich Materialfluss- und Reinraumtechnik optimiert werden. Die Methode zur konzeptionellen Anlagengestaltung ermöglicht es, durch Angabe der wichtigsten Konzeptionsschritte, aus dem Blickwinkel der Materialflusstechnik und der Reinraumtauglichkeit systematisch ein modulares Anlagenkonzept zu erarbeiten. Für die Bildung und Optimierung von Funktionen, Funktionssequenzen und -netzen werden grundsätzliche Maßnahmen sowie praxisgerechte Leitlinien abgeleitet. Die aufgabenspezifische Auswahl reinraumtauglicher reibbeanspruchter Materialpaarungen wird, basierend auf umfangreichen experimentellen Untersuchungen, auf eine systematische Grundlage gestellt. Weiter werden Leitlinien entwickelt, welche die A u tomatisierung des Materialflusses sowie die Strukturierung und Integration von Fertigungsanlagen und -zellen unterstützen. Zur Bewertung der Reinraumtauglichkeit von Funktionsstrukturen und Anlagen/-modulen noch vor der Herstellung eines Prototyps wird eine neuartige Bewertungssystematik erarbeitet, die auf quantifizierbaren, speziell hergeleiteten Reinraumtauglichkeitskriterien basiert. Die universelle Anwesenheit der entwickelten Methoden und Hilfsmittel des Verfahrens zur Konzeption automatischer reinraumtauglicher Fertigungsanlagen und -zellen wird am Beispiel der Konzeption einer flexiblen automatischen Fertigungszelle zur Waferkontaminationsmessung demonstriert. Mit Hilfe des entwickelten Verfahrens sind die Entwickler nicht mehr nur auf ihr individuelles Wissen angewiesen, sondern sie werden in die Lage versetzt, in kurzer Zeit auch umfangreiche Entwicklungsarbeiten optimal zu lösen und schnell in die Praxis umzusetzen