干法蚀刻晶圆工艺多响应混合实验的设计与分析级别：中级
SAS JMP技术支持工程师Don McCormack
干蚀刻设备的设计实验对半导体工程师提出了挑战。 首先，由于总气体流速通常是固定的，因此必须使用混合气设计来满足此类设计所施加的约束。 这些类型的设计在半导体行业并不常见。 其次，就像这些实验经常发生的那样，研究人员对优化多个变量感兴趣。 在本演示中，您将看到一个示例，该示例说明如何设计和分析干法蚀刻工具的七因素实验，并同时优化总体晶圆目标值，同时最大程度地降低晶圆差异。
总览
- 干蚀刻工艺的八要素实验
- 三种工艺气体：A，B，C
- 五个过程因素：功率，压力，温度，时间，总流量
- 实验者对气体比率和总气体流量都感兴趣。 为了使总流量和气体比率尽可能不相关，使用了混合设计。
- 为了使总流量和气体比率尽可能不相关，使用了混合设计。
- 另外，实验者希望将两种气体的比率限制在上限值和下限值之间。
- 第三种气体C占混合物总量的10％以上且不超过25％。
什么是混合物设计？
- 当两个或多个实验因素的数量必须加起来为固定数量时，使用混合设计。
- 包含非混合物成分（即不属于混合物的因素）使设计该实验具有挑战性。
- 混合物设计强调对因素筛选的预测。 因此，即使混合因子不重要，也不会将其从实验中移除（但是可以将其设置为0）。
混合物设计挑战
- 效果高度相关，更难估计。
- 平方混合项与混合因子主效应和两个因子相互作用混淆（是线性函数）。
- 非混合因子的主要影响与该非混合因子和混合因子之间的两个因子相互作用相关。
- 专注于Profiler的预测和使用（而不是参数估计和重要性）使设计和解释混合实验变得更加容易。
实验回应
| 响应 |
目标 |
| 急诊室 |
目标= 100 |
| 急诊室 |
最小化 |
实验因素
| 响应 |
低 |
高 |
| 功率 |
25 |
75 |
| 按 |
100 |
200 |
| 温度 |
25 |
40 |
| 时间 |
30 |
45 |
| 总流量 |
80 |
120 |
| 气体A |
0 |
1个 |
| 煤气B |
0 |
1个 |
| 气体C |
0.1 |
0.25 |
实验约束
爆发美国能源部视频
