Nivel: Intermedio
Los experimentos diseñados para equipos de grabado en seco presentan desafíos para los ingenieros de semiconductores. En primer lugar, dado que el caudal total de gas suele ser fijo, se debe utilizar un diseño de mezcla que respete las restricciones impuestas por este tipo de diseño. Este tipo de diseños no es común en la industria de semiconductores. En segundo lugar, como suele ocurrir con estos experimentos, el investigador busca 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 el valor objetivo general de la oblea, minimizando la variabilidad interna de la misma.
Descripción general
- Experimento de ocho factores para un proceso de grabado en seco
- Tres gases de proceso: A, B, C
- Cinco factores del proceso: potencia, presión, temperatura, tiempo y caudal total.
- El experimentador estaba interesado tanto en las proporciones de gases como en el flujo total de gas. Para mantener la menor correlación posible entre el flujo total y las proporciones de gases, se utilizó un diseño de mezclas.
- Para mantener el flujo total y las relaciones de gas lo menos correlacionados posible, se utilizó un diseño de mezcla.
- Además, el experimentador quería limitar la relación de dos de los gases entre un valor superior y uno inferior.
- El tercer gas, C, debía constituir no menos del 10% ni 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 son parte de la mezcla (es decir, factores que no forman parte de la mezcla) dificulta el diseño de este experimento.
- Los diseños de mezcla priorizan la predicción sobre el cribado de factores. Por ello, los factores de mezcla no se eliminan del experimento incluso cuando no son significativos (aunque 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 de los factores de mezcla y las interacciones de dos factores.
- Los efectos principales de los factores no mixtos están correlacionados con las dos interacciones factoriales entre ese factor no mixto y los factores mixtos.
- Centrarse en la predicción y el uso del Profiler (en lugar de en la estimación y la significancia de los parámetros) hace que diseñar e interpretar experimentos de mezclas sea mucho más fácil.
Respuestas experimentales
| Respuesta |
Meta |
| ES |
Objetivo=100 |
| Estándar IS |
Minimizar |
Factores experimentales
| Respuesta |
Bajo |
Alto |
| Fuerza |
25 |
75 |
| Prensa |
100 |
200 |
| Temperatura |
25 |
40 |
| tiempo |
30 |
45 |
| Flujo total |
80 |
120 |
| Gas A |
0 |
1 |
| Gas B |
0 |
1 |
| Gas C |
0.1 |
0,25 |
Restricciones experimentales
