Ein signifikanter Anteil des gesamten Wafer-Inventars in einer Fab besteht aus Testwafern (zwischen 25 % und 50 %). Das Management dieser großen Mengen an Testwafern in Halbleiter-Fabs stellt eine besondere Herausforderung für die Aufrechterhaltung von Produktivität und Effizienz dar. Testwafer, die alle Nicht-Produkt-Wafer umfassen, sind von zentraler Bedeutung für die Prozesse in einer Fab. Ihre Bedeutung wird oft erst dann sichtbar, wenn sie fehlen und Abläufe behindern. Im Gegensatz zu Produktwafern erfüllen Testwafer verschiedene spezialisierte Funktionen, wie die Qualifikation von Anlagen, das Vorbereiten von Anlagen für die Produktion und die Kalibrierung von Messinstrumenten. Infolgedessen gibt es sie in vielen Varianten – jede Art erfordert eine spezifische Handhabung und einen präzisen Umgang.

Verfügbarkeit gewährleisten und Standzeiten minimieren

Eine der größten Herausforderungen im Management von Testwafern besteht darin, die stetige Verfügbarkeit des „richtigen“ Testwafer-Typs zum richtigen Zeitpunkt zu garantieren. Das ist besonders wichtig, da fehlende Testwafer in entscheidenden Momenten – etwa nach der Wartung oder der Rekalibrierung von Anlagen – zu längeren Standzeiten der Anlage führen können. Dies verlängert die Durchlaufzeitzeit, verringert die Fab-Kapazität und beeinträchtigt damit die Produktivität. Um dem entgegenzuwirken, halten Fabs umfassende Bestände an verschiedenen Arten von Testwafern vor. In einigen Fabs sind die Bestände von Testwafern sehr hoch und erreichen mitunter sogar ein 1:1-Verhältnis zu den Produktwafern. Dieses enorme Volumen unterstreicht, wie wichtig und komplex die Logistik für Testwafer in einer Halbleiter-Fab ist.

Carrier-Management: Eine oft verkannte Komplexität

Eine weitere Herausforderung liegt im Carrier-Management, da Carrier für Testwafer in der Regel weniger Wafer enthalten als ihr Pendant für Produktwafer. Während Produktwafer-Carrier bis zu 25 Wafer enthalten können, sind Carrier für Testwafer oft nur mit einem bis drei Wafern gefüllt. Diese Unterschiede erfordern ein präzises Management der Carrier und des Lagerplatzes in einer Fab, um sicherzustellen, dass immer ausreichend Carrier für Produkt- und Testwafer zur Verfügung stehen.

Priorisierung und Automatisierung: Der Schlüssel zum Erfolg

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, müssen Testwafer ebenso priorisiert werden wie Produktwafer. Dafür sind klar definierten Abläufe bzw. Szenarien im MES (Manufacturing Execution System) sowie eindeutige Verantwortlichkeiten innerhalb der Engineering-Teams erforderlich. Die Automatisierung von Prozessen wie Kitting, Dekitting und Transport von Testwafer-Carriern spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung des Testwafer-Managements und der Effizienz einer Halbleiter-Fab.

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