1、2020/7/23,PP20分析技術部,1,S P C 與製程能力分析之簡介,2020/7/23,PP20分析技術部,2,What is SPC?,SPC 就是統(tǒng)計製程管制（Statistical Process Control) 良率（Yield）是廠內(nèi)最關心的指標，而統(tǒng)計製程管制是提升良率 的重要工具之 一，透過有效的統(tǒng)計製程管制，提早發(fā)現(xiàn)製程異常，便能減少不良品的損失。而 有效的統(tǒng)計製程管制，就是能建立適合製程特性的管制圖即時監(jiān)測製程之穩(wěn)定 性，定期 review Cp/Cpk 等製程能力指標, 以確保製程能力之提昇。 SPC 的目標 (1)減少製程變異 (2)預防不良品產(chǎn)生 (3)持續(xù)

2、改善製程能力 (4)提高產(chǎn)品品質(zhì),2020/7/23,PP20分析技術部,3,資料的量化整理,集 中 趨 勢 - 平 均 數(shù)（Average) 物理意義：數(shù)據(jù)集合的重心，即表示該樣本資料的中心位置 離 散 趨 勢 - 標 準 差 (Standard Deviation) 物理意義：樣本中所有數(shù)據(jù)與平均數(shù)的平均距離,2020/7/23,PP20分析技術部,4,常態(tài)分配（Normal Distribution),常態(tài)分配為SPC中最重要的分配 有68.26的值落在 有95.46的值落在 有99.73的值落在,2020/7/23,PP20分析技術部,5,管制圖,典型的管制圖 1.若製程在管制內(nèi)，則所

3、有樣本點將落於管制上下限內(nèi)。 2.一般以 為UCL， 為LCL。,2020/7/23,PP20分析技術部,6,RT-SPC Judgement Rule（1）,XU: XUCL，有一點超過UCL或LCL 發(fā)生機率約0.00135,UCL,LCL,2sigma,2sigma,Target,Cmax,Cmin,2020/7/23,PP20分析技術部,7,XS: X Two In Three, 連續(xù)3點中有2點落在2或 2 之外（單邊） It will not be alarm if the newest data is within the limits(2) among three data l

4、ike Green circle. 發(fā)生機率約0.0015,RT-SPC Judgement Rule（2）,Cmax,Cmin,2020/7/23,PP20分析技術部,8,X7: X Side 7 Rising/Falling, 連續(xù)7點持續(xù)上升或下降（全部） The data within the center area (Cmin X Cmax) like green circle is not count for alarm. 發(fā)生機率小於0.000215,RT-SPC Judgement Rule（3）,This will not be alarm.,2020/7/23,PP20分析

5、技術部,9,XK: X 7 On e Side Fluctuation， 連續(xù)7點出現(xiàn)在中心線之一方（單邊） The data within the center area (Cmin X Cmax) like green circle is not count for alarm. 發(fā)生機率約0.00000254,RT-SPC Judgement Rule（4）,2020/7/23,PP20分析技術部,10,74: X Four In Seven,連續(xù)7點之中有4點落Cmax或Cmin之外（單邊） It will not be alarm if the newest data is with

6、in the limits(Cmin X Cmax) among seven data like Green circle. 發(fā)生機率約0.01322,RT-SPC Judgement Rule（5）,2020/7/23,PP20分析技術部,11,RT-SPC Judgement Rule（6）,RU: R-chart UCL ，有一點超過RUCL 發(fā)生機率約0.0046 for n=5,2020/7/23,PP20分析技術部,12,RS: R Two In Three, 連續(xù)3點中有2點落在Second RUCL. It will not be alarm if the newest dat

7、a is within the limits (2/3 RUCL) like green circle. 發(fā)生機率約 0.0033 (Upper Half of Chart) for n=5, 0.0009 (Lower Half of Chart) for n=5,RT-SPC Judgement Rule（7）,2020/7/23,PP20分析技術部,13,R7: R Side 7 Rising, 連續(xù)7點持續(xù)上升 The data less than 2/3 RUCL like green circle is not count for alarm. 發(fā)生機率小於0.00052,RT-S

8、PC Judgement Rule（8）,RUCL,2/3 RUCL,0,1/3 RUCL,2020/7/23,PP20分析技術部,14,管制圖檢定規(guī)則（1）,有一點在A區(qū)以外,2020/7/23,PP20分析技術部,15,管制圖檢定規(guī)則（2）,連續(xù)3點之中有2點落在A區(qū)或A區(qū)以外（單邊）,2020/7/23,PP20分析技術部,16,管制圖檢定規(guī)則（3）,連續(xù)5點之中有4點落在B區(qū)或B區(qū)之外（單邊）,2020/7/23,PP20分析技術部,17,管制圖檢定規(guī)則（4）,連續(xù)8點落在C區(qū)或C區(qū)以外，即連續(xù)8點出現(xiàn)在中心線之一方（單邊）,2020/7/23,PP20分析技術部,18,管制圖檢定規(guī)則

9、（5）,連續(xù)6點持續(xù)上升或下降（全部）,2020/7/23,PP20分析技術部,19,管制圖檢定規(guī)則（6）,連續(xù)15點在中心線上下兩側(cè)之C區(qū)者（全部）,2020/7/23,PP20分析技術部,20,管制圖檢定規(guī)則（7）,有8點在中心線之兩側(cè)，皆不落在C區(qū)（全部）,2020/7/23,PP20分析技術部,21,管制圖檢定規(guī)則（8）,連續(xù)14點交互著一升一降者,2020/7/23,PP20分析技術部,22,管制圖檢定規(guī)則（9）,點在中心線一方出現(xiàn)甚多時（單邊） 如：連續(xù)11點中至少10點出現(xiàn)在中心線一方,2020/7/23,PP20分析技術部,23,管制圖檢定規(guī)則（10）,點有週期性的變動時（全部

10、）,2020/7/23,PP20分析技術部,24,Control Chart管制圖 / Trend Chart趨勢圖,管制圖：是以抽樣數(shù)序或時間與所抽得的樣本所量測出的品質(zhì)特徵所繪成的圖示， 包含一中心線，代表製程在管制狀態(tài)的產(chǎn)品品質(zhì)特性的平均數(shù)。在中心 線的上下各有一條管制界限。 趨勢圖：是以發(fā)生時間與沒有經(jīng)過抽樣程序的原始資料直接繪製而成的圖示，上 下可卡規(guī)格界限。 管制圖示一種以精確態(tài)度描述統(tǒng)計管制的真正意義的工具。這是趨勢圖所沒有的。 精確態(tài)度指的是它應用了中央極限定理及抽樣理論（合理的分層與分組） 管制圖與趨勢圖的比較 i) 作法上 管制圖：調(diào)查少數(shù)，花費時間少 趨勢圖：調(diào)查全數(shù)，花

11、費時間多 ii) 優(yōu)點 管制圖：在連續(xù)的製造流程中，瞭解製造工程之變化 趨勢圖：某時期的製造工程狀況以分配來掌握,2020/7/23,PP20分析技術部,25,製程能力分析 - Ca,Ca 製程準確度 意義：衡量製程中的集中程度，即平均值與規(guī)格中心值之一致性 公式： 判定：1. Ca 值越小，表示越接近Target 2. 0 =Ca= 6.25% 才算好,2020/7/23,PP20分析技術部,26,製程能力分析 - Cp,Cp 製程精密度 意義：衡量製程之變異寬度與規(guī)格界線相差之情形 公式： 判定： Cp值 越大，表示產(chǎn)品品質(zhì)精密程度高，製程變異小，製程能力佳,2020/7/23,PP20分

12、析技術部,27,製程能力分析 - Cpk,Cpk 製程能力指數(shù) 意義：同時兼顧衡量製程中的集中程度和變異大小 公式： 判定： Cpk值 越大，表示產(chǎn)品之製程能力佳,2020/7/23,PP20分析技術部,28,Why to Calculate Cp/Cpk by Raw Data ?,說明：若以Lot平均值(Ex: TAL1)或Wafer平均值(Ex:TAW1)計算Cp/Cpk會高估Cp/Cpk， 故需以最原始的資料（即Site Level:TDS0)來計算才能真正反應製程能力。 原因： 前提假設為X服從常態(tài)分佈，X可為膜厚值Thk，CD 量測值. 註：原始資料 ，則 註：平均值 由(1),(2)可知，若以平均值( )來計算Cp/Cpk會得到較原始值()大，故會高估Cp/Cpk， 而無法真實反應製程能力。,2020/7/23,PP20分析技術部,29,Control Limit / Spec. Limit / Valid Limit,Control Limit (管制界限）:在於管制影響製程異常的原因，進而對異常原因 採取再發(fā)防止之處置。通常以 3分別為管制