多響應離線半導體生產制造品質管制

Abstract

以田口玄一法為基礎的生產線外品質管制方法是一種成本效益比極佳的品質改善技術 ，此方法系利用實驗設計來描述出某一產品或制程的特性，并藉由統計的方法來分析 該產品或制程的變異性，而其目標則在於將此變異性予以最小化以得到品質更穩定更 好的產品；田口玄一法的特色是利用直交表來做實驗設計的工作以及應用訊號雜音比 來分析數據；使用直交表來設計實驗可以讓工程師以很經濟的方式來同時研究許多個 生產因子對於制程平均值及變異的影響；而以訊號雜音比來分析實驗數所則可以讓工 程師非常容易地找出最佳的制程狀況。以一個在積體電路制造中最典型的制程電漿蝕 刻來說，它包含了六個可控制的制造程參數，及五個受這些參數影響的響應，然而在 以往的田口玄一法的應用例子中，絕大部份均是處理單一響應制程的最佳化，對於在 同一制程中有多個響應要同時最佳化的問題則很少提及；本論文提出一個一般化的品 質統計量，它是由制程中各個響應之品質損失期望值的總和所定義的，然而由於各個 響應的單位并不相同，造成此一般化的品質統計量在計算上產生困擾，所以本論文又 提出一個稱為品質特性轉換法的程序來解決這些困擾。基於上述的觀念和方法，可以 建構出一個能考慮各個響應的重要性而反應出整個制程的品質損失的訊號雜音比；因 此，可以利用此一新的訊號雜音比結合傳統的田口分析程序而找出多響應制程的最佳 狀況。本論文提出一個電漿蝕刻的實驗可以驗證此一新的多響應制程最佳化技術的有 效性。