Nivel: intermedio
Don McCormack, ingeniero técnico de habilitación de JMP, SAS
Los experimentos diseñados para equipos de grabado en seco presentan desafíos para los ingenieros de semiconductores. Primero, debido a que el caudal total de gas a menudo es fijo, se debe utilizar un diseño de mezcla para respetar las limitaciones impuestas por este tipo de diseño. Estos tipos de diseños no se ven comúnmente en la industria de los semiconductores. En segundo lugar, como suele ocurrir con estos experimentos, el investigador está interesado en optimizar más de una variable. En esta presentación, verá un ejemplo de cómo diseñar y analizar un experimento de siete factores para una herramienta de grabado en seco y, simultáneamente, optimizar un valor objetivo general de la oblea mientras se minimiza la variabilidad de la oblea.
Visión general
- Experimento de ocho factores para un proceso de grabado en seco
- Tres gases de proceso: A, B, C
- Cinco factores de proceso: potencia, presión, temperatura, tiempo, flujo total
- El experimentador estaba interesado tanto en las proporciones de gas como en el flujo total de gas. Para mantener las proporciones de gas y flujo total lo menos correlacionadas posible, se utilizó un diseño de mezcla.
- Para mantener las proporciones de gas y flujo total lo menos correlacionadas posible, se utilizó un diseño de mezcla.
- Además, el experimentador quería limitar la relación para dos de los gases entre un valor superior e inferior.
- El tercer gas, C, debía constituir no menos del 10% y no más del 25% de la mezcla total.
¿Qué es un diseño de mezcla?
- Se utiliza un diseño de mezcla cuando la cantidad de dos o más factores experimentales debe sumar una cantidad fija.
- La inclusión de componentes que no forman parte de la mezcla (es decir, factores que no forman parte de la mezcla) dificulta el diseño de este experimento.
- Los diseños de mezcla enfatizan la predicción sobre el cribado de factores. Por esa razón, los factores de mezcla no se eliminan del experimento incluso cuando no son significativos (sin embargo, pueden establecerse en 0).
Desafíos del diseño de mezclas
- Los efectos están altamente correlacionados y son más difíciles de estimar.
- Los términos de mezcla al cuadrado se confunden con (son una función lineal de) los efectos principales del factor de mezcla y las interacciones de dos factores.
- Los efectos principales de los factores que no son de mezcla están correlacionados con las interacciones de dos factores entre ese factor de no mezcla y los factores de mezcla.
- Centrarse en la predicción y el uso de Profiler (en lugar de la estimación y la importancia de los parámetros) facilita mucho el diseño y la interpretación de experimentos de mezcla.
Respuestas experimentales
| Respuesta |
Objetivo |
| ER |
Objetivo = 100 |
| ER Std |
Minimizar |
Factores experimentales
| Respuesta |
Bajo |
Alto |
| Poder |
25 |
75 |
| prensa |
100 |
200 |
| Temperatura |
25 |
40 |
| hora |
30 |
45 |
| Flujo total |
80 |
120 |
| Gas A |
0 |
1 |
| Gas B |
0 |
1 |
| Gas C |
0,1 |
0,25 |
Restricciones experimentales
