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Für seine Leistungen im Rahmen eines Forschungspreises zur nicht-linearen Mehrgrößenregelung von Rapid-Thermal-Processing(RTP)-Anlagen wird Dipl.-Ing. (FH) Jochen Urban mit dem Förderpreis 1999 für kooperative Forschung und Entwicklung ausgezeichnet. Der Preis ist mit 5.000 Mark dotiert und wird am 05.03.1999 anläßlich des Strategieforums "Forschung und Entwicklung an Fachhochschulen in Baden-Württemberg" in Reutlingen verliehen werden. Der Preis wird von den baden-württembergischen Industrie- und Handelskammern und dem Landesverband der baden-württembergischen Industrie gestiftet.
Das vom BMBF geförderte Forschungspojekt basiert auf der Zusammenarbeit des Instituts für Angewandte Forschung (IAF) Automatisierungssysteme der Fachhochschule Ulm (FHU) und der Firma STEAG AST, Dornstadt. Die Porjektleitung oblag den FHU-Professoren Dr.-Ing. Wolfgang Schroer und Dr.-Ing. Reinhard Fritz.
Die RTP-Anlagen sind Schnellheizsysteme in der Halbleiterfertigung. Sie werden von Lampen an der Ober- und Unterseite eines verspiegelten Reaktorblockes aufgeheizt. Der Reaktorblock enthält das eigentliche Reaktionsgefäß aus Quarz-Glas, in dem der zu behandelnde Wafer während des thermischen Prozesses aufgestellt ist. Während des Prozesses muß die Temperatur so regelbar sein, daß ein vorgegebenes Temperatur-Zeit-Profil strikt eingehalten wird und gleichzeitig auf dem Wafer nur minimale Temperaturunterschiede auftreten. Hierzu muß die Temperatur an mehreren Stellen auf dem Wafer simultan gemessen werden. Ferner müssen die einzelnen Lampen auf geeignete Weise angesteuert werden. Die Wärmeleistung wird zwischen den Lampen und dem Wafer durch Strahlung ausgetauscht. Die Folge ist ein extrem nicht-lineares und verkoppeltes System, bei dem sich die Parameter der Regelstrecke ständig ändern.
Eine erfolgreiche Temperatur-Regelung läßt sich nur realisieren, wenn ein mathematisches Modell der Regelstrecke existiert. Jochen Urban hat sich als Porjektmitarbeiter mit der Analyse der Wärmetransport-Mecahnismen in RTP-Anlagen durch Strahlung, Wärmeleitung und Konvektion auseinandergesetzt, mit Hilfe nicht-linearer Differentialgleichungen ein Modell formuliert und auf dieser Basis die Regelstrecke simuliert. Geimeinsam mit der Firma STEAG AST hat er Messungen an RTP-Anlagen durchgeführt, um das mathematische Modell zu verifizieren und zu optimieren. Anhand des Modells hat er Vorschläge für geeignete Regelkonzepte erarbeitet, die entscheidend dazu beitragen werden, die Güte des Herstellungsprozesses zu verbessern.
Criteria of this press release:
Electrical engineering, Energy
transregional, national
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German
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