Niveau: intermédiaire
Don McCormack, ingénieur en habilitation technique JMP, SAS
Les expériences conçues pour les équipements de gravure sèche présentent des défis pour les ingénieurs en semi-conducteurs. Premièrement, le débit total de gaz étant souvent fixe, une conception de mélange doit être utilisée pour respecter les contraintes imposées par ce type de conception. Ces types de conceptions ne sont pas couramment observés dans l'industrie des semi-conducteurs. Deuxièmement, comme c'est souvent le cas avec ces expériences, l'investigateur souhaite optimiser plus d'une variable. Dans cette présentation, vous verrez un exemple de la façon de concevoir et d'analyser une expérience à sept facteurs pour un outil de gravure à sec et d'optimiser simultanément une valeur cible globale de la tranche tout en minimisant la variabilité de la tranche.
Aperçu
- Expérience à huit facteurs pour un procédé de gravure sèche
- Trois gaz de process: A, B, C
- Cinq facteurs de processus: puissance, pression, température, temps, débit total
- L'expérimentateur s'est intéressé à la fois aux rapports de gaz et au débit total de gaz. Pour maintenir le débit total et les rapports de gaz aussi décorrélés que possible, une conception de mélange a été utilisée.
- Pour maintenir le débit total et les rapports de gaz aussi décorrélés que possible, une conception de mélange a été utilisée.
- De plus, l'expérimentateur a voulu limiter le rapport pour deux des gaz entre une valeur supérieure et une valeur inférieure.
- Le troisième gaz, C, devait constituer pas moins de 10% et pas plus de 25% du mélange total.
Qu'est-ce qu'une conception de mélange?
- Un plan de mélange est utilisé lorsque la quantité de deux ou plusieurs facteurs expérimentaux doit correspondre à un montant fixe.
- L'inclusion de composants non mélangés (c'est-à-dire des facteurs qui ne font pas partie du mélange) rend la conception de cette expérience difficile.
- Les conceptions de mélanges mettent l'accent sur la prédiction plutôt que sur le dépistage des facteurs. Pour cette raison, les facteurs de mélange ne sont pas supprimés de l'expérience même s'ils ne sont pas significatifs (ils peuvent cependant être mis à 0).
Défis de conception de mélanges
- Les effets sont fortement corrélés et sont plus difficiles à estimer.
- Les termes de mélange au carré sont confondus avec (sont une fonction linéaire) des effets principaux du facteur de mélange et des interactions à deux facteurs.
- Les principaux effets des facteurs non liés au mélange sont corrélés aux interactions de deux facteurs entre ce facteur sans mélange et les facteurs de mélange.
- Se concentrer sur la prédiction et l'utilisation du Profiler (au lieu de l'estimation et de la signification des paramètres) facilite la conception et l'interprétation des expériences de mélange.
Réponses expérimentales
| Réponse |
Objectif |
| ER |
Cible = 100 |
| ER Std |
Minimiser |
Facteurs expérimentaux
| Réponse |
Faible |
Haute |
| Puissance |
25 |
75 |
| presse |
100 |
200 |
| Temp |
25 |
40 |
| temps |
30 |
45 |
| Débit total |
80 |
120 |
| Gaz A |
0 |
1 |
| Gaz B |
0 |
1 |
| Gaz C |
0,1 |
0,25 |
Contraintes expérimentales
