Оптимизация процесса производства больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС) является сложной задачей ввиду большого числа различных технологических операций.
В настоящее время большинство разработанных алгоритмов контроля и управления качеством ТП и оптимизации основываются на методах математической статистики. Основными преимуществами данных методов является их универсальность (то есть возможность применения для каждого ТП) и относительная простота реализации: при наличии некоторого количества статистических данных и программ, следящих за состоянием процесса в режиме реального времени, возможно достаточно просто провести моделирование каждой отдельной технологической операции, а в дальнейшем и получить модель всего ТП.
Однако одним из существенных недостатков применения статистических методов, как уже ранее отмечено, является необходимость наличия достаточного количества экспериментальных данных. При этом также необходимо учитывать, что статистическая модель является описанием только конкретного ТП (с учетом конкретных параметров технического задания ситуации, настроек технологического оборудования, метода производства и прочих), а экстраполяция, используемая при построении статистических моделей, практически всегда сопряжена с большой ошибкой.
Во многих случаях фактически статистическое моделирование сводится к сравнению значения определенного параметра (входного или выходного) в ходе ТП с реальным значением.
Далее формируется некоторый интервал значений параметров процесса (доверительный интервал), значения внутри которого признаются допустимыми для конкретной физической величины, вне интервала – недопустимыми.
Выбор данного интервала зачастую формируется в зависимости от количества статистических данных: чем больший разброс значений контролируемого параметра имеется (большее значение среднего отклонения), характеризующего изготавливаемую партию интегральных схем, тем более широкие границы доверительного интервала устанавливаются: чем большая выборка производится, тем более узкие допустимые границы будут установлены. Данные границы для каждой новой операции установлены заранее и в ходе ТП не могут быть изменены.