В.Г. Блохин - Современный эксперимент (1062943), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Полученное распредели»$$е »$$$<О $$$личйсгт$*» «л "пресс«пг110$$7, о64$алая $7!78$$«злттт$Р$7$$~$ей зосиме! р »ей. 163 Ева и! т! „ "з — -„% 'г г х,вг; йл йуз х,йхм рву йл йз! и) Х ихи й74 й«З йр« х, ихи и!г у — —,% й'.1 й«У йзв гс мхм «(«6 йз йИ д мхи «(«У й)1 ймфц в) д ихм Рис. 7,15. Гастограммы расирелеления толщины фоторезнста с вязкостью 2 !О-з Па с при различной частоте вращения центрифуги; а — - о--1000 мин-'(х„,„— (х+За):--0,1, х„, „— (х--Зо) .-0 2); 6 — о=-2000 мнн-')с М(х,з — (х+За) =0,04, хмы — (х — За) =0,16); в — о.=2000 мнн-' (х„„„— (х+За) = =-О,!6, хаьч — (х- — За).=016(; з — -о-.=4000 мни-'(х„.„— (х+За).---0,11, хм,„--(х— --За) =0,11); д —.
о=6000 мин. ' (х „,--(х+За) =0,02, х.,м — (х — За) =0,06); в— о=6000 мин-' (х„,:„— (х+За) =-О, х„,— (х — За) =0,02)! лругис обозначения аналогичны обозначениям рнс. 7.14, На рис. 7.17 приведена зависимость среднего и среднекиадратического значений толщины фоторезиста От частоты Вращения центрифуги. Данная заннсимость -аналог точпостпой диаграммы процесса нанесения фоторезиста. Сре)!г!ее и среднекнадратическое значения (функ!!Ни а(1) и Ь(«)1 нелинейно меняется а занисимости от частоты нращенпя центрифуги (аргумента «), что подтаерждает гипотезу о принадлежности даьиего процесса к теоретической схеме анка (7.16), соответствующей совместному влияние нелинейных функций а(«) и Ь(«), Гауссовское распределение тол- 164 Х,лми р Ц55 575 Вт 05> й> йВ5 15 Хасая У В 5 Р 5757 'загаэгща Враз!авиа, иил' Рис.
7.16. Полигон распределения толщиим фоторезиста для пары>и подложек прн частоте ирзщсния центрифуги от 1000 до 6000 мии-Н зл> — число звлчсввй кооврствсй тол. шивы фоторсзисзв, х — толщвва фоторсзиств. мкм В Дг 575 ДВ йгу ВД ди.г щииы фоторезнста на сонокупностп подложек можно получить только в том случае, если фоторезист нанесен прн частотах вращения центрифуги больше критических '.
На рис. 7.!8 представлен полигон распределения толщины фоторезиста, нанесенного на подло>кки прн частотах !>ращения центрифуги, больших критических 17000 ...!000 мин э). В этом случае распределение близко к гауссовскому. Несмотря па практические тругцэостп н получении гауссовских законов распределения производсэвенных погрепшостей, в том числе и принципиальные, следует подчеркнуть, что во всех случаях отклонение распределений погрешностей параметров качества изделий от гауссовского закона означает нарушение одного из условий центральной предельной теоремы и служит отправной точкой при анализе процессов для отыскания причин нарушения.
' Крипщеским числом оборотов ротора центрифуги приэщто называть такое число обер~>зов, выше когорого средние и средиеквадратическпс значения толщины наносимого слоя «ракги ~иски ие меняются. 166 Рис, 7.18. Полигоа распределения толщины фоторезиста для партии подложек при ~астоте вращения пептрпфуги 7000 .. 10 000 мии-'.
щг — число зивчсвай всвкрстиой толщвоы фоторс звстз; .с — толщивз фоторсзвстз. мкм Рис. 7.17. Изменение среднего и среднеказдратического значений толщины фоторсзиста л и зависимости от частоты вращения цсптрифугиг — Х вЂ” Х- взмснсокс срсзвсго звзчсвив толопщьп -- - вр мсвсвио срсзосго ввллрвтвчсс. кого зив о:овй золоЭвоы !'екомепдуется следующий порядок проведения пассивного эксперимента в производственных условиях и анализ его результатов. !. Сбор статистического материала, представляющего собой совокупность иаблюдеиий за параметром качества н определеипый календарный период. 2. Обработка статистического материала для получения полпых распределений погрешностей параметров качества и точиостиых диаграмм исследуемого процесса. 3.
По виду полных распределений, точиостиых диаграмм и значениям статистических критериев сходимости эмпирических распределений с теоретическими принимается гипотеза о прииадлежности исследуемого процесса к определенной теоретической схеме нозиикиовения производственных погрешностей. 4. Путем анализа физико-технологической сущности исследуемого процесса и дополиительцого (при необходимости) эксперимента подтверждается принятая гипотеза и определщотся факторы, действие которых обусловливает данную теоретическую схему. 5. Даются рекомендации к изменению технологического процесса (или конструкции изделия) для повышения его точности и стабильности. 6. 11ос.ле выполнения разработанных рекомендаций, в течение определенного календарного периода, при прочих равных условиях, производится сбор и обработка статистического материала для подтверждения эффективиости модернизации технологического процесса (или конструкции изделия).
Приведем пример анализа технологического пропесса изготовления тонкопленочных резисторов по результатам проведения пассивного эксперимента. Пример 2. Одины из расирострзнеииых видов брака в производстве гибрид. ио-иленочных микросхем является отклонение сопротивлений тонкопленочных резисторов от номи~зла аа пределы установленного поля допуска, В ироцессе предварительного исследования был собран статистический материал, представляю. шнй собой совокупность значений соиротинлсннй тонкоилеиочиых резисторов, нз меренных после каждого никла ' нанылсаия в течение болыиого календарного исрнодз.
Источником станы ичгсьой информации служили одна из вакуумных установок технологического участка, и иаиыленне в течение всего календарного иериода осуществлялось через один комплект биметаллических масс~к. Очевидно, что совокупность тонкоиги ночных резисторов, нолучениых за один цикл наиыления, может быть представлена мгновенным расиределением иогрешносзей нарам~ тра качества (соирожгвлеииа резисторов). Ооиокунность тонкоиле. иочиьх резисторов, полученных зз несколько циклов шинзления, иредставлнет ионное рзгиределеиис иогрсшностгй иарзметрз ка ~ссгвз, !)з основе обработанного статистического материала была иостроена эмин.
рн иткзя точностная диаграмма исследуемого тсхиолопшеского процесса (рис 7.!9). Из рассмотрения диаграммы следует: начиная с четвертого цикла навылсиия поле рассеивания погрешностей соиротиилеиия тоиксщленочных речисто (згзв выходят за пределы поля допуска; нсштры груииировання погрешностей соиротивлении тоикоилсночшзх резисторов в мгновенных расиределеииях практически линейно растут во времени; ' Иод циклом напыления понимают время, н течение которого иодложкз (или иартня подложек) находится в рабочей камере наиылнтельной установки от загрузки до выгрузки.
)бп Я,лрм уу УУ уу УУ уу о 'о ,м э ту /7 сУ У! У лйм Рис. 7.)9. Эмгшрнчесная точностная диаграмма иродесса напыления тонкопленочных резисторов: -Х вЂ” Х вЂ” нзмснсннс центров группзрозз. пнн погрсшпостса сопр тш лсннн рсзнстороз; --- - нзмснш>нс солса рзссспззпнн (зэпЬ погрсшпостса соп>>о>полонин псзн сторон; > Пор>щз>нма нсмзр цннлз нз пмлсннн Рис, 7 20. Гистограмма полного распределения сопротивления тонкоплсн<>чиых резисторов. ш, — чнсло рсзнстпрон н сп отзсгстзуз Шсм ннтсрпзлс: я ш — оа>псз число рс »= жсторо» попс рассеивания погрешностей соирсжпалсьшн тоги>ои»еночньнх резисторов в мгновенных распрелелепнях не меняется во зрсмсин.
Кроме точиостной дннграммы бьши построены и проверены по критерию Пир. сона (хи-квадрат) змпирнчесьне мгнс>венныс и полиоо распределения погрсшно. отей сопротивления тонкопленочных резисторов. Проверка показала, что мгиовенныс распределеш>я практически ие отлнчаютсн от гауссовского закона, а полное распределение (рис. 7.20) по внешнему виду весьма напоминает композицию гауссовского закона с законом раиной вероятности.
Все вышесказанное даст возможность предполагать, шп в данном случае ммеем дело с вполне определенной теоретической схемой возникновения погрешностей, з именно со схемой суммы, И которую кроме большого числе случайных погрсньностей >д входит одно нли несколько нсслу ейных С,. Опыт н знание физической сущности технологического процесса подсказывают, что наличие неслучайных слагаемых Сь значения кош>рьж меня>отея во времеви, следует связывать с систематической неноспро>ыводнмошъю,зинейиых рнзмероа тонкопленочных ре эисторов и процессе напыления от цикла к циклу. В сюдтверждсние зтосп была измерена ширина исследуемой совокупности тонкопленочных резисторов и построена змпиричсская точвостная диагрзмма, где по осн ординат отложены соответствую>цне значения ширины, являнншйся в даниом случае параметром качестна (рис 72)).
Из диагрзмчы видно, что от пекла к циклу одет линейное падение шнршин >ги>ноплсно п>ого рсзнсторл. В данной теорегкческой схеме роль неону>айиьжо слагаемого ныпошшет систематическая, закономерна меняющаяся погрешность в ширине тонкопленочного рсгп>стара, значение южорой линейно падает ио времеви. Предполагается, что при. чииой такого изменения ширины являе>ся необратимое изменение микрозазора между маской и подлож>сой.
Пь>слсьдь>ее, а снов очередь, может быть объяснено наличием разиосги внутренних напряжений и слое нвкеля н бронзовой основы биметаллической маски, что прн нагревании в процессе напыления приводит к короблению. Лль> с>ь»тия виугреннвк напряжений с биметаллических масок осуществляется ях терморихтоака непосредственно перед первым циклом напыления. Введение и тсхиологпческий процесс тсрморихтпаки повышает стабильность процесса я про. цсит выхода годных надел>й.
Дя0м П м 0 7 у 0 0 !О т Рис. 7.22. Эмпирическая точностная диаграмма тсхнологичегкого процесса нзпыления тонкопленочных резисторов с тсрморихтоианным комплектом биметаллических масок: Х вЂ” Х вЂ” изменение цзатроз групзнроззння погрешностей сонротззлезия тсннонленашзш рззнстороз, — — — изменение залей рзссеззззня (с зо! логрзшностсй еанротнзления резигтароз; 1 — порядкозый номер цикла напыления На рис. 7.22 изображена змпнрпчсская тсшностная диаграмма процесса напыления тонкопленочного резистора на той исе азкуумцой у~ тапоакс, но с друш!м (терморихтозанным) комплектом биметаллических масок.
Здесь линия средних значений мгнопснпых распределений погрешностей сопротиоления тонкопленочного резистора практически параллельна оси абсцисс, а поле рассеиааиия погрешностей находится а нужном соотзезстпнп с полем допуска. Пронерка ыгноаенныз н полного распределений по критерию Пирсона показала иполне удоалетяорнтельиую сходимость ампира !сских распределений с теоретическим гауссояским законом, Вид точиостиой диаграммы, данные статистической оценки гипотезы о схоллмости змппраческих распределений с теоретическим гауссоаским позиоляют утверждать, что з данном случае пмесм дело с простейшей теоретической схемой сум. мы, предсзп ным теоретическим закопои распределения слагаемых которой яосгся гзуссоиский закон.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
