干法蚀刻晶圆工艺多响应混合物实验的设计和分析级别：中级
干法刻蚀设备的设计实验对半导体工程师来说是一项挑战。首先，由于总气体流量通常是固定的，因此必须采用混合设计来满足此类设计所施加的约束。这类设计在半导体行业并不常见。其次，正如此类实验通常的情况一样，研究人员希望优化多个变量。在本演示中，您将看到一个示例，了解如何设计和分析干法刻蚀设备的七因素实验，并同时优化整体晶圆目标值，同时最大限度地降低晶圆内部的差异性。
概述
- 干蚀刻工艺的八因素实验
- 三种工艺气体：A、B、C
- 五大工艺因素：功率、压力、温度、时间、总流量
- 实验人员对气体比例和总气体流量都感兴趣。为了使总流量和气体比例尽可能不相关，我们采用了混合设计。
- 为了使总流量和气体比率尽可能不相关，我们采用了混合设计。
- 此外，实验者希望将两种气体的比例限制在一个上限值和一个下限值之间。
- 第三种气体 C 占总混合物的含量不得少于 10%，且不得超过 25%。
什么是混合设计？
- 当两个或多个实验因素的数量必须加起来为一个固定量时，就使用混合设计。
- 非混合成分（即不属于混合物的因素）的加入使得设计该实验具有挑战性。
- 混合设计强调预测而非因子筛选。因此，即使混合因子不显著，也不会从实验中移除（不过，它们可以设置为 0）。
混合设计挑战
- 效应高度相关，且更难估计。
- 平方混合项与混合因子主效应和双因子相互作用相混淆（是其线性函数）。
- 非混合因子的主要效应与非混合因子和混合因子之间的两个因子相互作用相关。
- 专注于预测和使用 Profiler（而不是参数估计和重要性）使得混合实验的设计和解释变得更加容易。
实验反应
实验因素
| 回复 |
低的 |
高的 |
| 力量 |
二十五 |
75 |
| 按 |
100 |
200 |
| 温度 |
二十五 |
40 |
| 时间 |
三十 |
45 |
| 总流量 |
80 |
120 |
| 气体A |
0 |
1 |
| 气体B |
0 |
1 |
| 气体C |
0.1 |
0.25 |
实验约束
高级统计建模基础数据分析与建模消费者和市场研究数据探索与可视化实验设计预测模型和机器学习质量与工艺工程可靠性分析
