在半導體產(chǎn)業(yè)中，良率分析一直是個熱門話題。幾十億的資金投資在晶圓制造的設備上，迅速的投資收益對半導體廠商來說是非常關鍵的。加速良率學習并提高良率是一項重要的競爭優(yōu)勢。若想要維持一定的生產(chǎn)力，至少不能增加浪費在尋找制造問題和改正制造問題的時間。將良率提高10%,就可以替企業(yè)一年省下數(shù)億的資金。以試驗設計DOE為代表的統(tǒng)計分析技術是實現(xiàn)良率提升的重要手段，在Intel、NationalSemiconductor等技術領先型企業(yè)中得到了廣泛的應用。

　　例如，某全球知名的半導體公司上海廠在某產(chǎn)品的外延沉積的工藝處理中，OOCRate（失控率）極高，平均水平僅為30%左右，導致生產(chǎn)周期拖長，嚴重影響了該廠的生產(chǎn)能力，對月產(chǎn)3000片的要求造成極大威脅；而且增加了額外的生產(chǎn)成本，嚴重影響公司的既定利潤目標的實現(xiàn)。因此，該廠領導下決心建立專案小組來解決多年來一直沒有解決的頑癥，改進這方面的工作。

　　晶圓制備中的外延基本工藝流程如圖一所示，根據(jù)對OOC Rate的初步分析發(fā)現(xiàn)，缺陷主要來源于RS（表面電阻阻值）、RSUNIF（表面電阻均勻性）、THK（厚度）和THKUNIF（厚度均勻性）四大類型。再深入研究下去，發(fā)現(xiàn)影響這四大缺陷類型的潛在原因有很多，諸如Big etch、WrongWafer、MFC usage、Slitpurge等等，通過在半導體等行業(yè)中最為流行的質量管理軟件JMP以魚骨圖的形式得到如圖二所示的定性分析結果。

　　雖然我們可以根據(jù)工程技術中的已有經(jīng)驗排除一些次要的原因，明確一些重要因子的設置。但是實在無法對H2 main（即MainFlow）、H2 split（即Slit Purge）和MDOP3（即Dope GasFlow）這三個關鍵因子做出明確的設定。怎么辦？還是借助JMP軟件中最具特色的CustomDesign定制設計來做個DOE試驗設計吧。

　　由圖三可知，從十幾次有代表性的試驗結果中，不僅可以精確地量化這三個關鍵因子對RS、RS UNIF、THK和THKUNIF的影響程度，而且可以根據(jù)其內在的模型公式，確認當H2 main=22.1、H2split=3、MDOP3=150時，總體不良率是最低的。

　　根據(jù)以上定性和定量的分析，我們重新設置工藝的區(qū)域范圍，確定了ProcessRecipe,從最近兩個月的實際運行結果來看，先前的DOE分析結論完全正確，OOCRate從30%以上顯著下降到10%以下（如圖四所示），達到了預期的設計目標。由此帶來的可喜效果是平均每個工作日增加產(chǎn)能21.4片，節(jié)省5.6test wafer/day.經(jīng)財務部門審核確定，如果按去年的生產(chǎn)任務量計算，可節(jié)約成本高達美金1,625,824元！

　　這一質量改進項目的成功實施，突破性地解決了該廠生產(chǎn)部門多年來無法解決的迫切問題，開辟了一條分析與解決復雜問題的新思路與新方法的道路。更重要的是，在當前半導體行業(yè)低迷的經(jīng)濟形勢下具有鑿空拓荒的重大意義，如何提高企業(yè)的核心競爭力？如何在低廉的售價下依然確保持續(xù)的盈利能力？答案可能會有很多，但基于強大而友好的JMP統(tǒng)計分析軟件的高級良率提升方案肯定是其中不可或缺的內容之一。