乾蝕刻晶圓製程多響應混合實驗的設計與分析等級：中級
乾式蝕刻設備的設計實驗對半導體工程師來說是一項挑戰。首先，由於總氣體流量通常是固定的，因此必須採用混合設計來滿足此類設計所施加的限制。這類設計在半導體產業並不常見。其次，正如此類實驗通常的情況一樣，研究人員希望最佳化多個變數。在本示範中，您將看到一個範例，以了解如何設計和分析乾式蝕刻設備的七因素實驗，並同時優化整體晶圓目標值，同時最大限度地降低晶圓內部的差異性。
概述
- 乾蝕刻製程的八因素實驗
- 三種工藝氣體：A、B、C
- 五大製程因素：功率、壓力、溫度、時間、總流量
- 實驗人員對氣體比例和總氣體流量都感興趣。為了使總流量和氣體比例盡可能不相關，我們採用了混合設計。
- 為了使總流量和氣體比率盡可能不相關，我們採用了混合設計。
- 此外，實驗者希望將兩種氣體的比例限制在一個上限值和一個下限值之間。
- 第三種氣體 C 佔總混合物的含量不得少於 10%，且不得超過 25%。
什麼是混合設計？
- 當兩個或多個實驗因素的數量必須加起來為一個固定量時，就使用混合設計。
- 非混合成分（即不屬於混合物的因素）的加入使得設計此實驗具有挑戰性。
- 混合設計強調預測而非因子篩選。因此，即使混合因子不顯著，也不會從實驗中移除（不過，它們可以設定為 0）。
混合設計挑戰
- 效應高度相關，更難估計。
- 平方混合項與混合因子主效應和雙因子交互作用相混淆（是其線性函數）。
- 非混合因子的主要效果與非混合因子和混合因子之間的兩個因子交互作用相關。
- 專注於預測和使用 Profiler（而不是參數估計和重要性）使得混合實驗的設計和解釋變得更加容易。
實驗反應
實驗因素
| 回覆 |
低的 |
高的 |
| 力量 |
二十五 |
75 |
| 按 |
100 |
200 |
| 溫度 |
二十五 |
40 |
| 時間 |
三十 |
45 |
| 總流量 |
80 |
120 |
| 氣體A |
0 |
1 |
| 氣體B |
0 |
1 |
| 氣體C |
0.1 |
0.25 |
實驗約束
進階統計建模基礎資料分析與建模消費者與市場研究數據探索與視覺化實驗設計預測模型和機器學習品質與工藝工程可靠度分析
