美国能源部你好,
对于能源部来说,我遇到了一个有趣的情况(至少对我来说)。 我需要设计一个有 13 个变量的实验。 变量 X1 和 X2(均为数字)不能同时出现在实验中。 如果选择 X2,则 X2*X3 <= 1200。 此外,X6与X5的比率必须是整数。
该实验的目标是提高晶圆均匀性(通过晶圆直径上的蚀刻深度来测量)。
对其他变量(均为数字)没有其他限制。
对于这种情况,最好的设计是什么?
谢谢,
实验设计回复:能源部感谢大家的帮助/支持!
回复:能源部我不想介入这件事,所以我会简短地表达我的想法。
1. 您试图通过测量蚀刻深度来找出影响晶圆变化的因素。 您评估过测量系统吗? 您是否进行了采样以确定晶圆内蚀刻深度是最重要的组成部分? 晶圆之间的内部蚀刻深度是否一致? 晶圆内的蚀刻深度变化是否存在任何系统模式? 您是否已确定可能影响蚀刻深度变化的所有因素(有些可能是可控的,有些则不是)? 这些问题应该在实验之前得到回答。
2. 假设您已经有了这些答案,那么您似乎正在进行筛选。 这是第一个一组实验迭代。 不要试图从第一个实验中获得所有内容(这是非常低效的)。 进行设置,以便为下一个实验提供清晰的路径(通过创建相当大的设计空间来做到这一点)。 例如,为什么不考虑一个因素(电源)并选择每个电源的设置以最大化电源的差异(大胆但合理)。 我假设您认为电源在晶圆内改变其功率输出(为什么?)? 如果电源感兴趣,则在以后的实验中进行微调。
3. 限制令人困惑,在我看来,你只需要拨入一些级别设置即可。 记住大胆但合理。 你是不试图选出赢家,您正在尝试创建足够显着的变化,以便能够自信地将其分配给重要因素的子集。 下一次迭代将允许更精确的级别设置和预测建模。
4. 最后,确保您的响应变量适用于晶圆内的变化,而不是平均蚀刻深度(您可能需要重复测量才能获得变化的估计值)。
回复:能源部嗨维克多,
抱歉,我不清楚,所以我尝试以不同的方式解释。
1.我如果选择了 X13,则 X14、X15 和 X16 都不能选择:我这里的意思是工程师有两个电源:一个与 X13 相关,另一个与 X14、X15 和 X16 相关。 他每次实验只能选择一种电源。 如果他选择电源1,那么他只有X13,所有其他变量都到位(不包括X13、X14、X15)。 如果他选择电源2,则X14、X15和X16开始发挥作用,并且X13不再是变量。
2.“进一步X14*X15 <= 1200”:我应该提到X14是百分比......我很抱歉
3.“最后X13/X10必须是整数”:这里感兴趣的是X13和X10,工程师要求我们在设计实验时牢记这一点,所以两者都需要在设计中。
关于第 1 项,我认为一种方法可能就是采用两种设计,每个电源一种。 这可能不是最好的设计,也是我寻求建议的原因。
感谢你的宝贵时间
回复:能源部你好@马尔可夫变量1 ,
很抱歉,但我无法理解一些限制:
- ”我如果选择X13,则X14、X15、X16都不能选择。 ” : 你所说的“选择”和“未选择”是什么意思? 这里提到的所有因素在您的设计中都具有不同于0的低水平,因此我不明白如何“选择”和“不选择”某些因素。 这些因素是否相互关联(如带有约束的混合因素)?
- ”另外X14*X15 <= 1200 " :由于这些因素的低水平分别为 50 和 400 (50x400 = 20000),我不知道如何考虑这个约束...... 要么是因子水平有问题,要么是最大值约束有问题。
- ”最后X13/X10必须是整数。 ” :您对单个因素 X13 和 X10 感兴趣还是仅对它们的比率/相对值感兴趣? 如果是第二种选择,正如我之前的回答中提到的,您也许可以只包含一个因素 X13/X10,而不是两个单独的因素。
期待获得更多信息,
回复:能源部你好,
抱歉,那是错误的。 我确实发布了最后一个问题并正在等待回复!
回复:能源部你好@马尔可夫变量1 ,
我很高兴您能够找到问题的解决方案。
然而,正如已经指出的@fja (谢谢!),我们缺少有关如何构建您的 DoE 的详细信息,以便消除您在第一条消息中确定的障碍(有关某些因素水平、更改或类型的限制)。
您能否提供更多信息,以便您为所面临的障碍找到的解决方案也能让 JMP 社区的其他成员受益?
这也可能是接收有关您所创建的设计的反馈的好机会。
提前致谢,
回复:能源部你好马尔可夫!
我现在有点困惑。 您已将此线程标记为已解决,但仍描述您遇到的错误/问题。 你安定了吗?
--Fja
回复:能源部我尝试创建设计,但收到错误消息!
下面是实际的变量列表。
约束条件:要么选择X13,则X14、X15、X16都不能选择。 X14、X15 和 X16 必须在一起,这样 X13 就出局了。 另外X14*X15 <= 1200。 最后X13/X10必须是整数。
DOE 的目标是最小化晶圆上的响应变化(最大化均匀性)。
感谢您的时间!

回复:能源部嗨维克多,
非常感谢您建议的解决方案,感谢您花时间在这里提供帮助。 唯一的问题是两个因素的比率是整数。 这两个因素是电源的低频和高频,这两个因素都需要在一定的操作范围内进行实验指定。
再次感谢!
回复:能源部你好@马尔可夫变量1 ,
正如所指出的@fja ,提供更多信息和上下文可以帮助其他用户指导您或给您一些建议。
以下是一些基于我从您的主题中可能理解的内容:
- 由于您的因素数量相当多(13),我想您的主要目标是从不重要的因素中筛选出重要的因素? 在这种情况下,D 最优设计(在“自定义设计”菜单中)可以帮助您设计符合您期望的 DoE(筛选输入因素的主效应)。
关于您的具体案例的一些因素:
- ”变量X1和X2(均为数字)不能同时出现在实验中” :我看到两个潜在的解决方案(待测试/确认):如果这些因素的低水平为 0,您可以在 DoE 中使用“不允许的组合过滤器”,或者更简单地创建一个具有两个级别的分类列“选择” (X1, X2) 和一个连续的列,用于表示要测试的该变量的数量/数量。 这自然应该尊重实验中只有一个变量(X1 或 X2)的约束。
- “如果选择 X2,则 X2*X3 <= 1200” :这可能是使用“不允许的组合过滤器”的好例子,通过创建公式列 X2*X3 来创建约束。 或者,使用协变量/候选集也可能是一种替代方法,以便让 JMP 从“授权”实验数据表集中“挑选”信息最丰富的实验。
- “此外,X6与X5的比值必须是整数” :对于这种情况,如果您对比率值比对 X5 和 X6 的具体数值更感兴趣,为什么不直接创建因子 X6/X5 呢? 通过筛选设计,您可以设置低水平和高水平,以便该比率因子只能是整数,例如低水平设置为 1,高水平设置为 2、3 或 4...
这些是我目前的想法,有些可能不准确或不相关,具体取决于缺少的上下文/目标,但我希望其中一些对您的设计创作有所帮助。
回复:能源部你好!
也许你可以添加你的总体目标......
干杯