Page 61 - bilgem-teknoloji-dergisi-11

BILGEM
Yarı İletken Teknolojileri Bu bir proje
tanıtımıdır. TEKNOLOJI

Simülasyon, yarı iletken üretim
sistemlerinde çevrim süresi
tahmini ve performans analizi
için yaygın olarak kullanılan bir
yaklaşımdır.

lerin davranışını zaman içinde taklit etmeyi ve bir
sistemdeki değişkenler arasındaki karmaşık teorik
YİTAL’de ilişkilere bakış açısı sağlamayı amaçlar. Simülas-
yon, yarı iletken alanındaki üretim sistemlerinde
çevrim süresi tahmini ve performans analizi için
Tümdevre yaygın olarak kullanılan bir yaklaşımdır. YİTAL’de
de üretim planlama ve kontrol aşamasında çevrim
süresi tahmini için simülasyon teknikleri kullanılır.

Üretim tim tesislerinde klasik üretim tesislerindeki üretim Yarı iletken üretim sistemi boyunca ilerleyen bir
kontrol problemlerinden farklı sorunlar doğmasına
üretim pulu destesinin (YİTAL’de bu deste yirmi-
neden olur. Dinamik darboğazların ortaya çıkması
beş adet pul kümesinden oluşur) kuyruk, proses
buna bir örnektir. Sınırlı sayıdaki cihazların (optik
ve taşınma süresi dahil edilerek üretim sürecini
Planlama ölçüm cihazları gibi) önünde bekleyen pullar, pul tamamlamak için ihtiyaç duyduğu süreyi, Çevrim
kuyruklarının artması sonucu darboğazlar oluştu-
Süresi (Cycle Time kısaca CT) olarak adlandırıyo-
rur. Bu durum, üretim süreçlerinin tamamlanma-
ruz. Ayrıca, üretim sistemi içinde işlenmekte olan
sında pul desteleri için uzun bekleme ve uzun akış
ve Kontrol sürelerine neden olur.[2] veya işlem için kuyrukta bekleyen pulların sayısı,
varış ve ayrılış bilgilerine göre belirlenebilir. Bu pul
sayısına Devam Eden Çalışma Düzeyi (WIP) denir.
YİTAL bünyesinde, araştırma faaliyeti tamam-
lanan ürünlerin üretiminin yanı sıra yeni ürün ve
üretim teknolojileri için de geliştirmeler yapılmak- Kuyruk disiplini (Queuing discipline), bir sunucu
kullanılabilir olduğunda hizmet için hangi pulun
tadır. Bu durum, üretim aşamasında mühendislik seçileceğini belirler. Bu disiplin YİTAL için İlk Giren
bölümleri ile üretim bölümleri arasında karmaşık İlk Çıkar (FIFO) kuralı ile sağlanır. Hizmet süresi
bir rekabet yaratır ve üretim hızında yüksek değiş- sabit veya değişken bir süreye sahip olabilir. Sis-
kenliğe sebep olur. Test aşamasında karşılaşılan tem içerisinde WIP ve CT genellikle zamanla deği-
Duygu Melek Elibol - Araştırmacı / BİLGEM UEKAE üretim sisteminin diğer bir zorluğu ise test işlem- şir. Analitik modellerde bu zaman bağımlılığını ele
leri sırasının ve test sürelerinin her zaman sabit almak zor olduğu için ortalama zaman değerleriy-
olmamasıdır. Bu parametreler, son ürün verimle- le ilgileniriz. Bir kuyruk sisteminde, sistemin belirli
rine veya ürünün olgunluğuna göre değiştirilebilir.
Yarı iletken lektronik endüstrisi, son otuz yılda Pul İşleme, tümdevre üretimi içerisinde en bir durumda olma olasılığının zamana bağlı ol-
maması Kararlı Durum (Steady-State) olarak ad-
üretim dünyanın en büyük endüstrilerinden maliyetli ve en karmaşık olan aşamadır. Yakın gelecekte, YİTAL bünyesinde silisyum pul landırılır. WIP’in ve CT’nin Kararlı Durum değerleri,
sistemi boyunca Ebiri haline gelmiştir. Bu endüstrinin Sürecin karmaşıklığına neden olan bir- boyutlarında artışlar olacaktır. Ancak pul boyut-
çok etken bulunmaktadır. Yeniden girişli
merkezinde ince silisyum pulların üzerine
larından sağlanan verimlilik kazanımları, daha
ilerleyen bir yaygın olarak mikroçip (microchip) olarak (re-entrant) üretim akışları, farklı proses büyük boyutlu pulların getirdiği maliyet artışları
üretim pulu anılan tümdevrelerin (Integrated Circu- türlerinin karışımı olan çoklu (batch) ya da nedeniyle maliyetlerde sağlanmak istenen azal-
destesinin, its-IC) üretildiği yarı iletken teknolojisi yer tekli pul prosesleri, sıraya bağlı kurulum tımların sadece bir kısmını telafi edebilecektir.
(set up) süreleri, kısa teslim süreleri ve ürün
almaktadır. [1]
üretim sürecini çeşitliliği bu etkenlerdendir. Pul imalatı ay- Yani verim söz konusu olduğunda, kazançlar geç-
mişte olduğu kadar büyük olmayacaktır. Çünkü
(kuyruk, proses YİTAL, 1983 yılından beri yarı iletken üretim rıca, yüksek sınıflı bir temiz alan ve temiz verimler zaten yüksektir ve bu durum geliştirme
ve taşınma teknolojilerini geliştiren, 1999 yılından iti- alanın içerisinde yer alması gereken cihaz için bize daha az alan bırakmaktadır. Günümüzde
süresi dahil) baren de tümdevre üretimi alanında faaliyet parkı için çok yüksek miktarda yatırım ma- operasyonel süreçlerin iyileştirilmesi, gerekli ma-
gösteren bir araştırma laboratuvarıdır.
liyeti gerektirmektedir.
tamamlamak YİTAL’in tümdevre üretimi beş temel aşa- liyet azaltımlarını gerçekleştirmek için en iyi fırsatı
yaratıyor görünmektedir. Bu nedenle, planlama ve
için ihtiyaç madan oluşmaktadır: Pulların işlenmesi için kullanılan cihazların kontrol stratejilerinin geliştirilmesi pul işleme için
duyduğu süreye Maske Üretimi maliyetinin yüksek olması, kaynak kullanı- önemini gittikçe artırmaktadır [1].
mında sınırlandırmalar gerektirir. Ekipman
çevrim süresi Pul İşleme (Wafer Processing) kullanımının (Machine Utilization) yüksek Bir pulun üretim sistemindeki üretim zamanı orta-
denir. Verim Haritalama (Wafer Probing) olması, yarı iletken endüstrisinde genel ka- lama olarak tahmin edilebilir. Bu zamanın kontrol
Kılıflama bul görmüş bir üretim hedefidir. Bu durum,
Fonksiyonel Test ve Yorma Testleri yeniden girişli üretim akışlarının oluşması- edilebilmesi, başarılı bir üretim takvimi için önem-
(Burn-in Test) nın ana nedenidir. Bu tür bir akış, pul üre- lidir. Bu amaç için simülasyon teknikleri kullanılır.
Simülasyon (benzetim), gerçek karmaşık sistem-

58 59