건식 식각 웨이퍼 공정을 위한 다중 반응 혼합 실험의 설계 및 분석레벨: 중급
건식 식각 장비 설계 실험은 반도체 엔지니어에게 어려운 과제를 안겨줍니다. 첫째, 총 가스 유량이 고정되는 경우가 많기 때문에 이러한 설계에서 발생하는 제약 조건을 충족하기 위해 혼합 설계를 사용해야 합니다. 이러한 설계는 반도체 산업에서 흔히 볼 수 있는 방식은 아닙니다. 둘째, 이러한 실험에서 흔히 그렇듯이 연구자는 두 개 이상의 변수를 최적화하는 데 관심을 갖습니다. 본 발표에서는 건식 식각 장비에 대한 7가지 요인 실험을 설계 및 분석하는 방법과 웨이퍼 내부 변동성을 최소화하면서 전체 웨이퍼 목표값을 동시에 최적화하는 방법의 예를 살펴보겠습니다.
개요
- 건식 식각 공정을 위한 8가지 요인 실험
- 3가지 공정 가스: A, B, C
- 5가지 프로세스 요소: 전력, 압력, 온도, 시간, 총 유량
- 실험자는 기체 비율과 총 기체 유량 모두에 관심이 있었습니다. 총 유량과 기체 비율의 상관관계를 최대한 낮추기 위해 혼합 설계를 사용했습니다.
- 총 유량과 가스 비율을 가능한 한 상관관계가 없도록 유지하기 위해 혼합 설계가 사용되었습니다.
- 또한 실험자는 두 기체의 비율을 상한값과 하한값 사이로 제한하고 싶었습니다.
- 세 번째 가스인 C는 전체 혼합물의 10% 이상, 25% 이하로 구성되어야 합니다.
혼합설계란 무엇인가?
- 혼합 설계는 두 개 이상의 실험 요인의 양이 고정된 양으로 합산되어야 할 때 사용됩니다.
- 혼합물이 아닌 요소(즉, 혼합물에 포함되지 않는 요소)를 포함시키면 이 실험을 설계하는 것이 어렵습니다.
- 혼합 설계는 요인 선별보다 예측을 강조합니다. 따라서 혼합 요인은 유의하지 않더라도 실험에서 제외되지 않습니다(단, 0으로 설정할 수는 있습니다).
혼합물 설계 과제
- 효과는 상관관계가 매우 높아 추정하기가 더 어렵습니다.
- 제곱 혼합 항은 혼합 요인의 주 효과와 두 요인의 상호 작용의 선형 함수와 혼동됩니다.
- 비혼합 요인의 주효과는 비혼합 요인과 혼합 요인 간의 두 요인 상호작용과 상관관계가 있습니다.
- 매개변수 추정과 유의성 대신 프로파일러의 예측과 활용에 초점을 맞추면 혼합 실험을 설계하고 해석하는 것이 훨씬 쉬워집니다.
실험적 반응
| 응답 |
목표 |
| 이다 |
목표=100 |
| IS 표준 |
최소화하다 |
실험적 요인
| 응답 |
낮은 |
높은 |
| 힘 |
25 |
75 |
| 누르다 |
100 |
200 |
| 온도 |
25 |
40 |
| 시간 |
30 |
45 |
| 총 흐름 |
80 |
120 |
| 가스 A |
0 |
1 |
| 가스 B |
0 |
1 |
| 가스 C |
0.1 |
0.25 |
실험적 제약
고급 통계 모델링기본 데이터 분석 및 모델링소비자 및 시장 조사데이터 탐색 및 시각화실험 설계예측 모델링 및 머신 러닝품질 및 공정 엔지니어링신뢰성 분석
