Level: Mittelstufe
Don McCormack, JMP Technical Enablement Engineer, SAS
Entworfene Experimente für Trockenätzgeräte stellen Halbleiteringenieure vor Herausforderungen. Erstens muss, da die Gesamtgasströmungsrate häufig festgelegt ist, eine Gemischkonstruktion verwendet werden, um die durch diese Art der Konstruktion auferlegten Einschränkungen zu berücksichtigen. Diese Arten von Designs sind in der Halbleiterindustrie nicht üblich. Zweitens ist der Prüfer, wie dies bei diesen Experimenten häufig der Fall ist, daran interessiert, mehr als eine Variable zu optimieren. In dieser Präsentation sehen Sie ein Beispiel für das Entwerfen und Analysieren eines Sieben-Faktoren-Experiments für ein Trockenätzwerkzeug und das gleichzeitige Optimieren eines Gesamtwafer-Zielwerts bei gleichzeitiger Minimierung der Wafervariabilität.
Überblick
- Acht-Faktor-Experiment für einen Trockenätzprozess
- Drei Prozessgase: A, B, C.
- Fünf Prozessfaktoren: Leistung, Druck, Temperatur, Zeit, Gesamtdurchfluss
- Der Experimentator war sowohl an den Gasverhältnissen als auch am Gesamtgasstrom interessiert. Um den Gesamtdurchfluss und die Gasverhältnisse so unkorreliert wie möglich zu halten, wurde ein Gemischdesign verwendet.
- Um den Gesamtdurchfluss und die Gasverhältnisse so unkorreliert wie möglich zu halten, wurde ein Gemischdesign verwendet.
- Zusätzlich wollte der Experimentator das Verhältnis für zwei der Gase zwischen einem oberen und einem unteren Wert begrenzen.
- Das dritte Gas, C, sollte nicht weniger als 10% und nicht mehr als 25% der Gesamtmischung ausmachen.
Was ist ein Mischungsdesign?
- Ein Mischungsdesign wird verwendet, wenn die Menge von zwei oder mehr experimentellen Faktoren eine feste Menge ergeben muss.
- Die Einbeziehung von Nichtmischungskomponenten (dh Faktoren, die nicht Teil der Mischung sind) macht die Gestaltung dieses Experiments schwierig.
- Mischungsdesigns betonen die Vorhersage gegenüber dem Faktor-Screening. Aus diesem Grund werden Mischungsfaktoren nicht aus dem Experiment entfernt, auch wenn sie nicht signifikant sind (sie können jedoch auf 0 gesetzt werden).
Herausforderungen beim Mischungsdesign
- Die Effekte sind stark korreliert und schwerer abzuschätzen.
- Quadratische Mischungsterme werden mit Haupteffekten des Mischungsfaktors und Zwei-Faktor-Wechselwirkungen verwechselt (sind eine lineare Funktion davon).
- Die Haupteffekte für Nichtmischungsfaktoren korrelieren mit den beiden Faktorwechselwirkungen zwischen diesem Nichtmischungsfaktor und den Mischungsfaktoren.
- Die Konzentration auf die Vorhersage und Verwendung des Profilers (anstelle von Parameterschätzung und Signifikanz) erleichtert das Entwerfen und Interpretieren von Mischungsexperimenten erheblich.
Experimentelle Antworten
| Antwort |
Tor |
| ER |
Ziel = 100 |
| ER Std |
Minimieren |
Experimentelle Faktoren
| Antwort |
Niedrig |
Hoch |
| Leistung |
25 |
75 |
| Drücken Sie |
100 |
200 |
| Temp |
25 |
40 |
| Zeit |
30 |
45 |
| Gesamtdurchfluss |
80 |
120 |
| Gas A. |
0 |
1 |
| Gas B. |
0 |
1 |
| Gas C. |
0,1 |
0,25 |
Experimentelle Einschränkungen
