解决方案由于相对较紧的项目期限，所以不太可能通过使TiN附着层硬化而达到目的。因此决定寻找一个可以消除TiN层剥离暂时的钨薄膜淀积工艺，同时薄膜性质又与150mm硅片工艺匹配。
实验2包含2个因子和9个条件处理结合。工艺区域是很宽的工艺压力和H2/WF6比。这个实验得到的表面响应揭示了TiN层剥离、钨薄膜均匀性和钨薄膜应力之间的权衡关系。基于这个实验的结果，项目组决定牺牲薄膜的应力，从而获得较好的均匀性且没有TiN层剥离。
实验3只包含1个因子H2/WF6比，将其取3个值。通过这个实验被设计可沿着H2/WF6轴去寻找一个最优化的工艺。实验结果发现当H2/WF6比为5时，可以得到最好的均匀性且不会出现TiN层剥离。因而被选为暂时的钨淀积工艺。
最后，通过收集16轮工艺的数据去验证新工艺是否符合要求。
结论由于故意牺牲了薄膜的应力，所以除了应力外，所有工艺参数都符合要求。
工艺中TiN层剥离、均匀性和应力存在着权衡关系。更低的应力要求低的工艺压力，而均匀性则要求高的工艺压力。均匀性要求低的H2/WF6比，且在高的工艺压力下更好的应力也要求有低的H2/WF6比，但是消除TiN层剥离则要求高的H2/WF6比。H2/WF6比可设定为刚高于剥离开始出现的值，如此在没出现TiN层剥离，均匀性可以被相对优化，其值在4至5之间。
工艺集成电路的晶体管在硅片上形成之后，接下来进行布线连接。这道工艺是先淀积一层绝缘材料在晶体管上，作为绝缘层，然后刻出接触孔。接下来，在整个硅片上淀积金属层，通过接触孔连接晶体管。最后，一部分金属被选择地去除，留下金属条进行连接。
许多不同的金属可被用于这个金属化工艺。最近，通过化学气相沉积钨薄膜已经被优先考虑使用。这是由于CVD工艺擅长于填充足够多的金属到接触孔中，以获得较好的接触。随着集成电路的微型化的推进，接触孔的直径已经缩小到一些已经非常成熟的金属工艺如溅射和蒸发变得无能为力去填充金属到连接点的程度。因此，集成电路制造的发展，CVD钨工艺的开发是一个重要的贡献。
CVD钨工艺本身并没有问题，但是与之前的一些金属工艺相比，唯一的缺点就是CVD生成的钨薄膜不能粘附在用来隔离晶体管起绝缘作用的二氧化硅上。但是由于CVD钨薄膜能粘附于其他一些金属材料，所以在CVD钨薄膜淀积之前，在绝缘层上先淀积一层很薄的其他金属用来解决这个问题。这一层的功能是底涂层，它还有其他几个名称：粘附层，粘合层。在这项研究里将谈及到这个粘附层。在许多可能的金属里，TiN成为半导体厂商首选的粘附层金属。
然而，当CVD钨淀积反应器从150mm工艺转变到200mm工艺时，问题出现了。更大的硅片需要改进淀积工艺从而能在200mm硅片上获得可以与150mm硅片上相比较的钨薄膜。然而当工艺改进之后，TiN粘附层又不兼容于新工艺的钨反应器的工艺环境。不兼容性导致TiN层的化学分解，从而使得物理完整性退化，最后达到从硅片上剥离的程度。
考虑用如下3种方案来解决这个问题：1.改变TiN附着层的工艺，使得该层薄膜更能抵抗钨淀积工艺的侵蚀。2.利用完全不同的工艺淀积TiN薄膜，以抵抗侵蚀。3.改善CVD钨淀积工艺去消除对TiN的侵蚀，而同时还要在200mm硅片上获得与150mm硅片上可以相比较的钨薄膜。
三种方案平行式地进行。第一种方案是首选方案，但是没有成功。第二种方案次之，但是这不符合整个项目计划期限。所以在项目期限内，只剩下第三种方案成为解决这个问题的希望。这个方案不仅包括消除TiN剥离，还要维持钨薄膜参数。
数据收集分析和结果解释
项目的成功完成需要通过3个实验去找到有用的新工艺，1个验证期去证明新工艺是可用的，给出4个分别的数据收集计划。4个计划已在项目刚开始的时候已作了大概的描述，但是由于项目的延续性，只有在前一个计划得到可靠结果之后，后一个计划才能详细进行。下面，每一个计划将被分别进行详细描述。
因为数据收集采用静态设计原则，分析是易懂的。既然用于分析静态设计实验的方法已经建立好了，接下来的章节将着重用数据解释关键的部分。分页实验1实验1的设计很大程度上取决于先前的CVD钨工艺的知识。在将工艺反应器转换到200mm硅片前，一个拓展的设备改进项目已经完成，另外，对200mm硅片工艺来说，实验数据是可用的。
从信息的主体，项目组考虑如下三个事实是解决问题最重要的部分：一是在150mm工艺中没有发现TiN层剥离；二是150mm硅片工艺用于200mm硅片上钨薄膜较差的均匀性；三是在更高的工艺压力下，在200mm硅片上，利用150mm工艺可以得到可以接受的薄膜均匀性。
所有考虑到的因素都包含到这个实验设计中。这个实验工艺区域将包括低的工艺温度，高的压力，和高的背面气流。寻找一个没有剥离且均匀性可接受的工艺窗口，而应力也将进行测量。
表15.1实验1的因子和水平
钨薄膜的均匀性使用四探针电阻测量测得。在每一片硅片上，测量标准的49点。均匀性被定义成标准偏差/平均值，且表示成百分数。一个先前的测量研究表明总体测量系统误差为0.04%。
在现在的设备改进方案中，进行这种类型的实验已经变得程式化，因此在建立条件处理组合和测量响应时没有遇到问题。然而，由于缺少硅片，三个计划的中心点中只有一个被进行了(见附录B，原始数据)。
均匀性和应力的线性回归模型系数分别见表15.2和15.3所示。从三个主要影响和三个两因子的交互作用的模型开始，利用逐步回归获得线性回归模型。通过增加压力和降低背面Ar气流可以改善薄膜均匀性，而应力可以通过提高温度和压力来改善，也就是降低应力。
表15.2实验1均匀性响应的线性回归系数增加背面气流会降低均匀性，而增加压力会改善均匀性
表15.3实验1应力响应的线性回归系数增加温度和压力，都降低应力
图15.1实验1应力和均匀性的等高图在温度一定的情况下，压力控制应力，背面气流控制均匀性分页
实验2实验1的结果表明，还需要另外的实验，即增加工艺压力的范围。工艺压力范围从实验1中的4torr一直沿伸到提供商的建议工艺的80torr。
由于观察到在150mm工艺和200mm工艺之间存在很大的差别，而150mm工艺和200mm工艺的H2/WF6比分别为23和2.3，所以H2/WF6比被选择作为第2个因子，其下限定为2，以包含提供商建议的工艺，上限被定为10。
图15.2实验2应力和均匀性的等高图
表15.5和15.6分别是均匀性和应力的线性回归模型系数。工艺压力和H2/WF6比对均匀性响应有很强的相互作用。全部的模型不是符合得很好，R2adj.=0.814，但是对正常地很难对模型进行响应的均匀性来说是好的。应力也受到压力和H2/WF6比的控制，在应力方面很显著的曲率半径。所有的模型符合得很好。表15.5实验2均匀性响应的线性回归系数工艺压力和H2/WF6比之间存在较强的相互作用
表15.6实验2应力响应的线性回归系数H2/WF6比和压力控制应力，对压力有很明显的曲率半径
在实验中发现了TiN层剥离。既然这只是一个目检的响应(有或者没有)，所以线性回归系数表格没有列出，但是剥离出现的条件处理组合在均匀性和应力的等高线上被圈出，如图15.2所示。H2/WF6比很明显地控制TiN层剥离，这是一个关键的发现，对那些一直认为温度和压力是主要控制因子的组员是一个意外。
等高线可以用作做在三个响应之间的权衡关系。最好的均匀性出现在高压力，而最好的应力即最低的应力出现在低压力，而两者都要求低的H2/WF6比。然而，TiN层剥离出现在低的H2/WF6比，所以这个工艺区域是不可用的。
这个等高线使得项目组深信，一个响应可能折衷而达到整个项目的要求。根据这个分析，所以决定牺牲应力而得到较好的均匀性。实验3如图15.2所示的实验2结果表明，均匀性可以与TiN层剥离进行权衡，通过设定压力为80torr，且考虑几个H2/WF6比直到TiN层剥离开始很明显。所以第3个实验是利用单独1个因子H2/WF6比，而保持压力为一个常量80torr，去寻找剥离开始出现的阀值，条件处理组合和结果见表15.7。
TiN剥离对实验3条件的响应如表15.7所示。出现TiN剥离的条件处理组合在图15.2中右边的等高线上圈出。在H2/WF6比为4~5的某个区域，TiN剥离开始出现。