【正文】 　　4 工作流程　　4．1 預(yù)備數(shù)據(jù)的取得　　當(dāng)確認(rèn)刻槽工序處于穩(wěn)定受控狀態(tài)時(shí)，車(chē)間技術(shù)組質(zhì)量控制工程師在生產(chǎn)過(guò)程中，每隔30分鐘抽取容量為n = 5的樣本，共抽取25個(gè)樣本，分別填入數(shù)據(jù)表（表1—3）（表省略）?！　　　　　?．2刻槽工序操作者按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求，抽樣、測(cè)量、計(jì)算統(tǒng)計(jì)量并在控制圖上打點(diǎn)?！　?適用范圍　　本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)適用于各類(lèi)薄膜型電阻器（金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、碳膜電阻器）刻槽工序的電阻值控制。一個(gè)企業(yè)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)有很多，現(xiàn)僅以某電子元件廠電阻器刻槽工序應(yīng)用的《x—R控制圖作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》為例。（2）輸人計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)必須及時(shí)真實(shí)可靠，不得進(jìn)行人為篩選；（3）在數(shù)據(jù)波動(dòng)比較大時(shí)，注意分析原材料、設(shè)備和環(huán)境等因素，避免盲目改變工藝條件，以免出現(xiàn)浪費(fèi)。在SPC技術(shù)流程應(yīng)注意：（1）關(guān)鍵工藝過(guò)程節(jié)點(diǎn)及關(guān)鍵工藝參數(shù)的確定，即確定氧化，淀積，刻蝕，擴(kuò)散，離子注入，光刻等。數(shù)據(jù)查詢、總體監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、異常報(bào)告都可通過(guò)控制圖表和各統(tǒng)計(jì)參數(shù)來(lái)表達(dá)，通過(guò)這些可以幫助用戶從不同的視角去監(jiān)控過(guò)程狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。這些采集到的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在SPC數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中并由SPC監(jiān)控和分析點(diǎn)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)把結(jié)果反饋到 SPC回饋調(diào)整裝置或報(bào)警裝置來(lái)監(jiān)控生產(chǎn)工藝過(guò)程。整個(gè)計(jì)算機(jī)輔助SPC系統(tǒng)包括SPC數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)兩個(gè)部分： 數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)(C/S結(jié)構(gòu))為基本模型，包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集/監(jiān)控站點(diǎn)，SPC監(jiān)控分析站點(diǎn),SPC監(jiān)控查詢站點(diǎn)，SPC異常報(bào)警裝置，基于B/S(Browser/Server)結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程質(zhì)量查詢站點(diǎn)（選配）,SPC控制圖異?；仞佈b置等幾大組成部分。因此在實(shí)際的半導(dǎo)體晶圓制造廠中是利用計(jì)算機(jī)輔助SPC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的。3 半導(dǎo)體晶圓制造廠的SPC實(shí)際應(yīng)用 半導(dǎo)體生產(chǎn)的特點(diǎn)半導(dǎo)體制造是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，從氧化擴(kuò)散，光刻，刻蝕，洗滌，淀積等大約有不少于三四百個(gè)工序；特別是現(xiàn)在各類(lèi)專(zhuān)用集成電路的需求猛增，大多數(shù)半導(dǎo)體企業(yè)又從面向庫(kù)存的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)向了面向訂單的生產(chǎn)方式，使晶圓車(chē)間的生產(chǎn)模式也由以前大批量的單一品種的生產(chǎn)轉(zhuǎn)為批量的多品種的生產(chǎn)模式，極大的增加了生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜性。當(dāng)檢測(cè)出工藝中異常原因引起波動(dòng)時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)，以便及時(shí)查找原因，采取相關(guān)糾正措施，使工藝一直處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)；（2）定量評(píng)定生產(chǎn)線、單道工序或單個(gè)工藝參數(shù)是否處于受控狀態(tài)，因此特別適用于生產(chǎn)線的認(rèn)證；（3）減少對(duì)常規(guī)檢驗(yàn)的依賴性，定時(shí)的觀察以及系統(tǒng)的測(cè)量方法替代了大量的檢測(cè)和驗(yàn)證工作；（4）成為表征產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的重要依據(jù)之一。即：SPC能夠在異常因素剛一露出苗頭，尚未造成不合格產(chǎn)品之前就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，指導(dǎo)管理人員采取措施消除異常，從而極大的減少了不合格產(chǎn)品的產(chǎn)生，保證了生產(chǎn)的順暢進(jìn)行，最終提高生產(chǎn)效率。SPC即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制是基于統(tǒng)計(jì)理論的技術(shù)和方法，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的工藝參數(shù)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和描圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程穩(wěn)定性的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)，從而達(dá)到發(fā)現(xiàn)異常、及時(shí)改進(jìn)、減少波動(dòng)、保證工藝過(guò)程穩(wěn)定、產(chǎn)品總體質(zhì)量穩(wěn)定可靠之目的。而統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(Statistical Process Control，SPC)是目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展APC最常用的一種技術(shù)，本文將主要論述SPC在半導(dǎo)體晶圓制造廠的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外各相關(guān)研究單位與半導(dǎo)體廠都在努力尋求如何減少制造成本、降低廢片、改善總體設(shè)備效能(Overall Equipment Effectiveness,OEE)、提高產(chǎn)品良率及產(chǎn)品效能的方法。關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體；SPC；過(guò)程控制；控制圖中圖分類(lèi)號(hào)：TN301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1003353X(2004)030058031 前言 近年來(lái)，半導(dǎo)體制造技術(shù)經(jīng)歷了快速的改變,技術(shù)的提升也相對(duì)地增加了工藝過(guò)程的復(fù)雜性,而大多數(shù)半導(dǎo)體制造過(guò)程包含許多非線性且復(fù)雜的化學(xué)與物理反應(yīng)，難以建立其制造模型,加上檢測(cè)技術(shù)的缺乏,造成無(wú)法及時(shí)得知工藝過(guò)程狀態(tài)而難以對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)控。SPC在半導(dǎo)體晶圓制造廠的應(yīng)用（上）梁德豐，錢(qián)省三，梁靜 （上海理工大學(xué)工業(yè)工程研究所/微電子發(fā)展中心，上海 200093） 摘要：由于半導(dǎo)體制造工藝過(guò)程的復(fù)雜性，一般很難建立其制造模型，不能對(duì)工藝過(guò)程狀態(tài)有效地監(jiān)控，所以迫切需要先進(jìn)的半導(dǎo)體過(guò)程控制技術(shù)來(lái)嚴(yán)格監(jiān)控工藝過(guò)程狀態(tài)，而SPC就是其中最重要的一種技術(shù)。 在工廠的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于每個(gè)控制項(xiàng)目，都必須經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)階段，并且在必要時(shí)會(huì)重復(fù)進(jìn)行這樣從分析到監(jiān)控的過(guò)程。此時(shí)控制圖的控制界限已經(jīng)根據(jù)分析階段的結(jié)果而確定，生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)及時(shí)繪制到控制上，并密切觀察控制圖，控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況可以顯示出過(guò)程受控或失控，如果發(fā)現(xiàn)失控，必須尋找原因并盡快消除其影響。直到達(dá)到了分析階段的兩個(gè)目的，則分析階段可以宣告結(jié)束，進(jìn)入SPC監(jiān)控階段。生產(chǎn)準(zhǔn)備完成后就可以進(jìn)行，注意一定要確保生產(chǎn)是在影響生產(chǎn)的各要素?zé)o異常的情況下進(jìn)行；然后就可以用生產(chǎn)過(guò)程收集的數(shù)據(jù)計(jì)算控制界限，作成分析用控制圖、直方圖、或進(jìn)行過(guò)程能力分析，檢驗(yàn)生產(chǎn)過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)、以及過(guò)程能力是否足夠。 分析階段的主要目的在于：　　一、使過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)，　　二、使過(guò)程能力足夠。實(shí)施SPC的兩個(gè)階段 實(shí)施SPC分為兩個(gè)階段，一是分析階段，二是監(jiān)控階段?！　　　?SPC的運(yùn)用其實(shí)表現(xiàn)在各個(gè)方面，涵蓋在不同的控制系統(tǒng)中，不只是控制圖一項(xiàng)，如IT和測(cè)試部門(mén)設(shè)計(jì)的用來(lái)監(jiān)控測(cè)量設(shè)備的系統(tǒng)，比較在不同設(shè)備中的平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差等，實(shí)際都是在運(yùn)用SPC，另外如DOE等也是運(yùn)用SPC。 　　　　SPC作為質(zhì)量改進(jìn)的重要工具，不僅適用于工業(yè)過(guò)程，也適用于服務(wù)等一切過(guò)程性的領(lǐng)域?！　　　?實(shí)施PDCA循環(huán)，達(dá)到持續(xù)改進(jìn) 　　　　戴明博士最早提出了PDCA循環(huán)的概念，PDCA循環(huán)是能使任何一項(xiàng)活動(dòng)有效進(jìn)行的一種邏輯的工作程序：Plan（計(jì)劃）、Do（執(zhí)行）、Check（檢查）、Action（行動(dòng)），特別是在質(zhì)量管理中得到了廣泛的應(yīng)用。如未能及時(shí)計(jì)算出來(lái)結(jié)果，作出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖，就會(huì)錯(cuò)過(guò)最佳改進(jìn)時(shí)機(jī)。對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)的影響，我們要定期進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析，來(lái)確認(rèn)我們的測(cè)量系統(tǒng)是否是可用的，從而來(lái)保證我們的數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)要盡量減少人為失誤?！　　　?重視數(shù)據(jù) 　　　　實(shí)施SPC本身就是一種量化管理，數(shù)據(jù)的質(zhì)量是非常重要的，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、可信度直接影響到我們是否在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候采取合適的行動(dòng)。 　　　　 加強(qiáng)培訓(xùn) 　　　　對(duì)相關(guān)人員先期進(jìn)行SPC培訓(xùn)是實(shí)施SPC的重要前提工作，因?yàn)镾PC是基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論的理論基礎(chǔ)上的管理方法，要能在生產(chǎn)過(guò)程中正確運(yùn)用，必須要有一定的理論基礎(chǔ)。在實(shí)施過(guò)程中有些過(guò)程需要做較大調(diào)整，有的甚至要更改工藝、更換設(shè)備等，這些都需要管理層的支持與認(rèn)可。SPC正是這樣一種行之有效的工具。 　　　　如何達(dá)到SPC有效實(shí)施 　　　　針對(duì)以上原因，要保證SPC實(shí)施成功，企業(yè)應(yīng)重視如下幾方面的工作： 　　　　 管理層的認(rèn)識(shí)和重視 　　　　不少企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量差是由于有關(guān)工作人員素質(zhì)差或不負(fù)責(zé)任造成的。因?yàn)閮?yōu)秀的醫(yī)生需要通過(guò)大量的病例不斷學(xué)習(xí)和提高。 　　　　即使企業(yè)對(duì)可能導(dǎo)致不能有效實(shí)施SPC的原因有所認(rèn)識(shí)，仍然會(huì)在實(shí)施過(guò)程中碰到一些實(shí)際問(wèn)題，這些問(wèn)題也是實(shí)施不成功的因素。 　　　　168。 　　　　所謂前期工作，除了對(duì)企業(yè)質(zhì)量管理現(xiàn)狀把握，還包括對(duì)員工進(jìn)行SPC基本概念和知識(shí)培訓(xùn)，制定一個(gè)明確的質(zhì)量目標(biāo)和計(jì)劃。SPC不是簡(jiǎn)單的幾個(gè)控制圖或統(tǒng)計(jì)量，而是要以這些圖形或數(shù)值為基礎(chǔ)建立一個(gè)以過(guò)程為核心的質(zhì)量管理體系； 　　　　168。 企業(yè)對(duì)SPC缺乏足夠的全面了解。 　　　　在日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，品質(zhì)優(yōu)異永遠(yuǎn)是不敗的一大優(yōu)勢(shì)，但要達(dá)到優(yōu)異的品質(zhì)，不僅需要操作層各成員的努力，更需要管理層共同重視與支持。 　　　　企業(yè)有效實(shí)施SPC的效益 　　　　通過(guò)有效實(shí)施SPC，可以從以下幾個(gè)方面使企業(yè)受益： 　　　　 提高產(chǎn)品質(zhì)量水平 　　　　 降低質(zhì)量成本 　　　　 提高客戶滿意度，贏得更多客戶 　　　　 實(shí)物質(zhì)量和管理質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn) 　　　　 幫助取得ISO9000、QS9000認(rèn)證 　　　　 以科學(xué)理論依據(jù)和量化管理保證最終輸出 　　　　 提高整個(gè)供應(yīng)鏈的信心 　　　　 不能有效實(shí)施SPC的原因 　　　　目前我們國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也開(kāi)始逐步認(rèn)識(shí)和推廣SPC，但并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果，為什么呢？究其原因，可以分為以下幾點(diǎn)： 　　　　168?！　　　PC既作為一個(gè)管理技術(shù)，同時(shí)更是一種管理哲學(xué)，通過(guò)以“過(guò)程控制”為基礎(chǔ)的管理體系，引領(lǐng)企業(yè)改變質(zhì)量文化，必將推動(dòng)企業(yè)構(gòu)建起新型的供應(yīng)鏈合作關(guān)系，同時(shí)我們都更加希望通過(guò)我們國(guó)內(nèi)企業(yè)的不斷實(shí)踐而逐步積累知識(shí)和豐富經(jīng)驗(yàn)，使整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力都得到大幅提升?！　　　☆A(yù)防工作從對(duì)供應(yīng)商質(zhì)量的評(píng)估開(kāi)始?！　　　∪?、結(jié)束語(yǔ)：　　　　英國(guó)公司有如下的經(jīng)營(yíng)宗旨：　　　　“我們的業(yè)績(jī)高低，與我們最弱的供應(yīng)商息息相關(guān)。通過(guò)供應(yīng)鏈之間越深入的理解和交流，才可能在工藝和設(shè)計(jì)方面從最早期就面向市場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)次品預(yù)防，并最終在長(zhǎng)期成本和價(jià)值方面保持吸引力和不斷挖掘潛力。在經(jīng)濟(jì)上，供應(yīng)商和我們“唇齒相依”，在關(guān)系上，也應(yīng)“水乳交融”。能夠防止問(wèn)題不發(fā)生，或者在發(fā)生的初期就被消滅，這才能真正地提升質(zhì)量?！薄　　　?） “預(yù)防問(wèn)題”而不是“解決問(wèn)題”；　　　　我們常有一種思維定勢(shì)，就是認(rèn)為“忙”總比“閑”好，如果看到我們的質(zhì)量人員安坐在辦公室，太平無(wú)憂，反倒覺(jué)得不踏實(shí)，擔(dān)心他們是否真地能夠幫助公司解決“質(zhì)量問(wèn)題”，好像只有忙得焦頭爛額，才能證明質(zhì)量人員在大顯身手?！　　　?） 要投資而不要只是“懲罰”；　　　　通過(guò)中心廠商的影響力，不斷將新的技術(shù)和管理方法引入到供應(yīng)商，使得供應(yīng)商能夠提升能力和產(chǎn)品質(zhì)量，將對(duì)中心廠商降低成本，比如次品損失、檢驗(yàn)費(fèi)用和索賠損失，提高競(jìng)爭(zhēng)力起極大的推動(dòng)作用。從2000年開(kāi)始，Delphi、以及美國(guó)的三大汽車(chē)廠商和BMW、Black amp。要提升產(chǎn)品的質(zhì)量只有兩條路：第一、減少產(chǎn)品的缺陷；、第二、降低產(chǎn)品的缺陷機(jī)會(huì)。所以我們往往只能想當(dāng)然地對(duì)“復(fù)雜產(chǎn)品”用較低的要求，而對(duì)“簡(jiǎn)單產(chǎn)品”用較高的要求，就像這種似是而非的描述一樣，我們的執(zhí)行和管理也是模糊不定的?！　　　?） 給所有供應(yīng)商一個(gè)公平的評(píng)價(jià)；　　　　汽車(chē)作為一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品，是由成千上萬(wàn)種不同的零件構(gòu)成的。這樣就可以幫助我們透過(guò)“一次交檢合格率”的背后，根據(jù)供應(yīng)商們“長(zhǎng)期潛在”的能力的差異來(lái)挑選出合格、可靠的供應(yīng)商，這將成為我們產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定的重要前提和保證。一般簡(jiǎn)單地寫(xiě)做：　　　　　　其中：Cp: 表示過(guò)程能力指數(shù)（Capability of Process）　　　　USL,LSL：表示規(guī)格上下限（Upper Specification Limit, Lower Specification Limit）　　　　σ：過(guò)程總標(biāo)準(zhǔn)偏差（Process Standard Deviation）　　　　從它的表達(dá)式可以看出：分子表示規(guī)格寬度，分母表示過(guò)程波動(dòng)的寬度；它們的比值則反映了過(guò)程在穩(wěn)定情況下符合客戶要求的程度。一個(gè)可靠的供應(yīng)商，不能僅僅依靠零件入口檢驗(yàn)部門(mén)所提供的“一次交檢合格率”而得出判斷，而必須從該供應(yīng)商的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中獲得的信息來(lái)證明。而在這三個(gè)環(huán)節(jié)中，SPC都提供了非常有效的工具和有力的支持。選擇——評(píng)價(jià)——改進(jìn)，這三步供應(yīng)商質(zhì)量管理的關(guān)鍵步驟，一旦演變成了一場(chǎng)“糊涂的愛(ài)”和“長(zhǎng)恨歌”，就使得我們的來(lái)料控制人員如救火隊(duì)員，供應(yīng)商各個(gè)如履薄冰，企業(yè)高層卻不得不慨嘆“英雄沒(méi)有用武之地”?！　　　∫坏┯小百|(zhì)量問(wèn)題”暴露，第一反應(yīng)就是：責(zé)令供應(yīng)商限期整改，并高舉“罰款”和“停止供貨”的利劍。　　　　難道真的僅僅是供應(yīng)商的質(zhì)量問(wèn)題嗎？　　　　我們經(jīng)常聽(tīng)到反映說(shuō)供應(yīng)商的選擇有很多微妙之處，它是成本、質(zhì)量和服務(wù)甚至企業(yè)感情和個(gè)人感情最終斗爭(zhēng)和協(xié)調(diào)的產(chǎn)物?！　　　　　∫?、當(dāng)前供應(yīng)商質(zhì)量管理的現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)：　　　　“供應(yīng)商管理”是每個(gè)汽車(chē)企業(yè)質(zhì)量管理的重要課題。我們從當(dāng)前不時(shí)見(jiàn)諸報(bào)端的新聞報(bào)道或其他渠道的對(duì)外宣傳中，都不難發(fā)現(xiàn)幾乎各家企業(yè)都不失時(shí)機(jī)地宣稱(chēng)自己已“在關(guān)鍵流程采用SPC技術(shù)”，但當(dāng)我們深入到工廠、車(chē)間或辦公室，卻不得不非常遺憾地看到各種令人尷尬的情況：車(chē)間人員分不清“趨勢(shì)圖”和“直方圖”，日復(fù)一日提交的“過(guò)程能力分析報(bào)告”，“控制圖”就是臨下班前突擊作業(yè)……，如果問(wèn)到“為什么我們的工廠需要SPC”，往往只有一句“客戶要求”來(lái)含糊其辭?！　　　?duì)世界各地的汽車(chē)業(yè)供應(yīng)商所作的一項(xiàng)比較已經(jīng)證明優(yōu)質(zhì)能帶來(lái)回報(bào)，而且質(zhì)量可以測(cè)定和學(xué)習(xí)掌握，并且不因地區(qū)的不同而改變。而真正意義上的高質(zhì)量，也有助于成本的降低?！　　　∪欢?，在今天激烈而且日趨國(guó)際化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，就連這條定律也只說(shuō)對(duì)了一半?！　∑?chē)業(yè)運(yùn)用SPC建立雙贏的供應(yīng)鏈合作關(guān)系 　　前言　　　　“如果價(jià)格不比人家便宜，質(zhì)量就得超過(guò)人家?！　?監(jiān)控、診斷、改進(jìn)　　在監(jiān)控過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析原因，采取措施，使過(guò)程恢復(fù)　　正常?！　?過(guò)程能力分析　　只有過(guò)程是受控、穩(wěn)定的，才有必要分析過(guò)程能力，當(dāng)發(fā)現(xiàn)過(guò)程能力不足時(shí)，　　應(yīng)采取措施。　　 過(guò)程數(shù)據(jù)的收集、整理　　 過(guò)程受控狀態(tài)初始分析　　采用分析用控制圖分析過(guò)程是否受控和穩(wěn)定，如果發(fā)現(xiàn)不受控或有變差的特　　殊原因，應(yīng)采取措施?！　?確定過(guò)程關(guān)鍵變量（特性）　　對(duì)關(guān)鍵過(guò)程進(jìn)行分析（可采用因果圖、排列圖等），找出對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響最大　　的變量（特性）。因此，實(shí)施SPC，首先是識(shí)別出關(guān)鍵過(guò)程?！　?shí)施控制圖監(jiān)控時(shí)，要考慮測(cè)量系統(tǒng)的變差帶來(lái)的控