專利名稱：工藝過程加工能力的估計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工藝過程的控制技術(shù)，更具體地說，涉及工藝過程加工能力的估計(jì)方法及裝置。

背景技術(shù)：
對(duì)于生產(chǎn)型的企業(yè)，比如制造業(yè)企業(yè)來說，需要關(guān)注其生產(chǎn)工藝過程和最終產(chǎn)品的質(zhì)量以及運(yùn)行情況。長期以來，理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk被用來表示工藝過程的加工能力，因此，理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk是用于度量一工藝過程或者其產(chǎn)品符合其預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的能力的指標(biāo)。
對(duì)于計(jì)算加工能力，即理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk，通常通過下面所示的公式進(jìn)行計(jì)算。目前，絕大多數(shù)用于估計(jì)加工能力的工具，比如商業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件都是利用這些公式進(jìn)行計(jì)算。
對(duì)于理論加工能力率Cp 其中，USL是工藝過程預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的上限，LSL是工藝過程預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的下限，σ是工藝過程偏差。
對(duì)于實(shí)際加工能力率Cpk，由以下的兩個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算 Cpk1＝Cp(1-k)(1) 其中，T是工藝過程的目標(biāo)值，μ是工藝過程的實(shí)際平均值，因而參數(shù)k也稱為偏離因子(off-target factor)。
當(dāng)工藝過程的目標(biāo)值T正好位于工藝過程預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)上限USL和下限LSL之間時(shí)，USL-T＝T-LSL，于是，公式(1)得到的結(jié)果Cpk1和公式(2)得到的結(jié)果Cpk2在算術(shù)上是相等的。
對(duì)于具有雙邊工藝過程標(biāo)準(zhǔn)，并且符合正態(tài)分布的工藝過程，在獲得了工藝過程的實(shí)際平均值和實(shí)際偏差之后，能夠通過上面的公式計(jì)算理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk。在應(yīng)用中，通常還會(huì)計(jì)算另外一個(gè)參數(shù)DPPM，即每百萬單位中落到工作過程預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)之外的缺陷部分的值(defective parts per million)。
但是，實(shí)際的工藝過程中，完全符合正態(tài)分布的工藝過程十分罕見，絕大多數(shù)的工藝過程都會(huì)有比較大的偏斜(skewness)或者有長尾(longtail)。于是，基于理想狀態(tài)的上述公式所得到的Cp、Cpk和DPPM可能是不可靠的。此外，在許多的制造業(yè)領(lǐng)域中，比如半導(dǎo)體制造業(yè)，所有的產(chǎn)品都是100％經(jīng)過檢測的，也就是說，不能有有缺陷的產(chǎn)品流到客戶的手中，于是，通過Cp、Cpk得到DPPM參數(shù)這個(gè)功能在這些領(lǐng)域中幾乎不會(huì)被使用。
Cp、Cpk也被開發(fā)了許多新的應(yīng)用功能，比如，上面提到的工業(yè)產(chǎn)品(制造業(yè))用戶會(huì)使用Cp、Cpk的值來評(píng)價(jià)其工藝過程的效率以及產(chǎn)品的穩(wěn)定性。Cp、Cpk還可以被用作持續(xù)的改進(jìn)度量(continues improvementmetrics)。這些工作的目的都是為了減小工藝過程中的偏差，并更好地對(duì)準(zhǔn)工藝過程的目標(biāo)值。通過對(duì)上述的公式(1)和(2)的觀察，可見在算術(shù)意義上，減小工藝過程偏差σ能夠增加理論加工能力率Cp，并同時(shí)減小偏離因子k。
基于上述新的應(yīng)用的角度來考慮現(xiàn)有的Cp、Cpk的估計(jì)方法，將會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的估計(jì)方法已經(jīng)不能滿足這些新的要求，由于設(shè)計(jì)時(shí)的角度不同，因此使用現(xiàn)有的估計(jì)方法得到的Cp、Cpk在這些新的應(yīng)用領(lǐng)域中有很大的偏差。于是，就需要對(duì)Cp、Cpk的估計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，以符合這些新的需求。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種改進(jìn)Cp、Cpk估計(jì)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，揭示一種加工能力的估計(jì)方法，包括根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，確定工藝過程的標(biāo)準(zhǔn)上限USL、標(biāo)準(zhǔn)下限LSL。根據(jù)工藝過程的實(shí)際應(yīng)用，確定工藝過程偏差σ和目標(biāo)值T。檢測并獲取工藝過程的實(shí)際平均值μ。根據(jù)控制要求，從第一模型和第二模型中選擇一個(gè)作為估計(jì)加工能力的估計(jì)模型，其中該第一模型和該第二模型中對(duì)于不處于LSL和USL中間位置的T，所得到的加工能力估計(jì)值在T的兩側(cè)成比例地對(duì)稱。之后根據(jù)所選擇的模型，使用所獲得的參數(shù)USL、LSL、σ、T和μ計(jì)算理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk。根據(jù)所獲得的Cp和Cpk對(duì)工藝過程進(jìn)行控制或者調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，包括預(yù)定參數(shù)獲取組件，用于根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)獲取預(yù)定的參數(shù)，包括根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)確定的上限USL、下限LSL，根據(jù)工藝過程的實(shí)際應(yīng)用確定的工藝過程偏差σ和工藝過程目標(biāo)值T；運(yùn)行參數(shù)獲取組件，用于獲取工藝過程運(yùn)行過程中的參數(shù)，主要是實(shí)際平均值μ；加工能力估計(jì)模型，包括第一模型和第二模型，加工能力估計(jì)模型根據(jù)具體的控制要求選擇其中的一個(gè)模型，其中該第一模型和該第二模型中對(duì)于不處于LSL和USL中間位置的T，所得到的加工能力估計(jì)值在T的兩側(cè)成比例地對(duì)稱；加工能力估計(jì)裝置，根據(jù)加工能力估計(jì)模型提供的模型，在預(yù)定參數(shù)獲取組件獲取的參數(shù)USL、LSL、σ、T以及運(yùn)行參數(shù)獲取組件獲取的參數(shù)μ的基礎(chǔ)上對(duì)加工能力Cp和Cpk進(jìn)行估計(jì)；工藝過程控制裝置，根據(jù)加工能力估計(jì)裝置估計(jì)的Cp和Cpk對(duì)工藝過程進(jìn)行調(diào)整和控制。



本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中， 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的加工能力的估計(jì)方法的流程圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的加工能力的估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施例方式 為了改進(jìn)Cp、Cpk的估計(jì)方式以滿足新的應(yīng)用的要求，首先需要分析一下Cp、Cpk的屬性。
通過一個(gè)最簡單的例子，來研究Cp、Cpk的屬性。
實(shí)例1LSL＝0，USL＝6，T＝3，σ＝0.5。
根據(jù)公式得到理論加工能力率 根據(jù)公式Cpk1＝Cp(1-k)和可以獲得在不同的工藝平均值μ下實(shí)際加工能力率Cpk，參考表1所示 表1 通過上述的實(shí)例1，可以得到有關(guān)Cp、Cpk的下述屬性 (A)Cp獨(dú)立于工藝過程的目標(biāo)值T。
(B)Cpk的最大值等于Cp，當(dāng)工藝過程偏差σ為常數(shù)，并且工藝實(shí)際平均值μ等于目標(biāo)值T時(shí)，Cpk獲得該與Cp相等的最大值。這意味著，當(dāng)工藝實(shí)際平均值μ等于目標(biāo)值T時(shí)，工藝過程的全部能力被利用，沒有任何的損失，達(dá)到了最高的效率。
(C)當(dāng)工藝實(shí)際平均值μ等于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的下限LSL或者預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的上限USL時(shí)，Cpk＝0。在這種情況下，預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間(specification width)，即(USL-LSL)覆蓋了正態(tài)分布區(qū)域50％的范圍。對(duì)于實(shí)際工藝流程來說，這是不能接受的，因此，當(dāng)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間(specification width)覆蓋正態(tài)工藝過程分布區(qū)域的范圍小于50％時(shí)，此時(shí)的Cpk被定義為0，表明該工藝流程沒有工藝能力(incapable)。
(D)當(dāng)工藝實(shí)際平均值μ符合下述的條件μ-LSL＝3σ或者USL-μ＝3σ時(shí)，Cpk＝1。這意味著，在這種情況下，預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間(specificationwidth)覆蓋了至少工藝過程分布區(qū)域99.7％的范圍。
(E)當(dāng)σ為常數(shù)時(shí)，Cpk的值關(guān)于目標(biāo)T是對(duì)稱的，即Cpk(μ＝T-a)＝Cpk(μ＝T+a)，其中a表示從目標(biāo)值T的偏移。
(F)當(dāng)σ為常數(shù)時(shí)，在目標(biāo)值T的兩側(cè)，隨著|T-μ|或者k的增加，Cpk呈線性地降低。
從制造和客戶質(zhì)量控制的觀點(diǎn)來看，因?yàn)閷?duì)于Cp和Cpk的應(yīng)用是為了使得整個(gè)工藝過程更加有效率，最終的產(chǎn)品更加穩(wěn)定，因此，屬性(B)是最被看重的，其反映了Cpk應(yīng)用的基本概念，屬性(C)到(F)解釋了一些特定Cpk值和它們所暗示的物理意義之間的關(guān)系，或者表示Cpk變化的功能。
實(shí)例2LSL＝0，USL＝6，T＝2，σ＝0.5。
由于T＝2，因此目標(biāo)值T不處于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)上限USL和預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)LSL的中間。
根據(jù)公式得到理論加工能力率 根據(jù)公式Cpk1＝Cp(1-k)和可以獲得在不同的工藝平均值μ下實(shí)際加工能力率Cpk，參考表2所示 表2 通過表2可見，在實(shí)例2的情況下，當(dāng)目標(biāo)值T不處于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)上限USL和預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)LSL的中間時(shí)，Cpk1和Cpk2的值不再是相等的。繼續(xù)參考表2，可以發(fā)現(xiàn)在表2中，Cpk2的值與表1中的Cpk是一致的。這說明，公式(2)計(jì)算得到的Cpk2是與工藝過程的目標(biāo)值T不相關(guān)的，或者說，是獨(dú)立于工藝過程的目標(biāo)值T的。當(dāng)σ為常數(shù)時(shí)，不管目標(biāo)值T的位置在哪里，公式(2)計(jì)算得到的Cpk2是總是會(huì)在工藝實(shí)際平均值μ等于實(shí)際預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)上限USL和預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)LSL的中間值時(shí)獲得最大值。因此，一個(gè)問題出現(xiàn)了，公式(2)不具有實(shí)際應(yīng)用中最重要的屬性(B)，而且不巧的是，絕大多數(shù)的情況下，目標(biāo)值T都不處于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)上限USL和預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)LSL的中間，因此，如果出于制造和客戶質(zhì)量控制的觀點(diǎn)，公式(2)得到的結(jié)論具有很大的誤導(dǎo)可能，實(shí)用價(jià)值不高。
繼續(xù)參考表2，Cpk2(2<μ<4)>Cpk2(μ＝2)，這意味著公式(2)計(jì)算得到的Cpk2表示實(shí)際平均值μ偏離目標(biāo)值T的情況下，偏離的Cpk2比達(dá)到目標(biāo)值的Cpk2更好。同樣，表2中的Cpk2＝1.33有兩處，分別是μ＝2和μ＝4，其中，μ＝2表示實(shí)際平均值μ等于目標(biāo)值T，而μ＝4表示實(shí)際平均值μ偏離了目標(biāo)值T達(dá)到了4σ。但是通過公式(2)計(jì)算得到的Cpk2表示，兩者的加工能力是一致的。這明顯是不符合邏輯的結(jié)論。也就是說，出于制造和客戶質(zhì)量控制的觀點(diǎn)，公式(2)計(jì)算得到的Cpk2值有比較嚴(yán)重的誤導(dǎo)情況存在。
現(xiàn)在來看由公式(1)計(jì)算得到的Cpk1值，其不具備上述的屬性(C)和(D)。尤其危險(xiǎn)的是，在實(shí)際平均值μ等于LSL時(shí)，實(shí)際上該工藝過程已經(jīng)不能被實(shí)現(xiàn)了，但是Cpk1＝0.67表示其仍然具有最大加工能力1/3的能力。這顯然是不能接受的錯(cuò)誤。而當(dāng)μ＝5時(shí)，Cpk1＝0，指示該工藝過程不具備加工能力，實(shí)際上此時(shí)該工藝過程尚具備5/6的加工能力。
通過實(shí)例1和實(shí)例2可見，公式(1)和公式(2)都是基于T位于USL和LSL的中間點(diǎn)的位置上所作出的假設(shè)。但是，實(shí)際情況中，T基本上不會(huì)位于USL和LSL的中間點(diǎn)上。此時(shí)，無論是公式(1)得到的Cpk1還是公式(2)得到的Cpk2，都存在著明顯的缺陷，無法被應(yīng)用于控制整個(gè)工藝過程的效率和最終的產(chǎn)品穩(wěn)定性。
因此，必須對(duì)上述的估算方法作出修正，使得修正后的估算方案得到的Cp和Cpk能夠經(jīng)可能多的包括Cp和Cpk的屬性，尤其是最為重要的屬性B。
Victor.E.Kane于1986年提出了一種改進(jìn)的Cp和Cpk估算方案，詳見“加工能力指數(shù)”(“Process Capa bility Indices”)，發(fā)表于Journalof Quality Technology，1986年1月，No.1，Vol.18。
Kane的方案犧牲了屬性(A)，即理論加工能力率Cp不在是獨(dú)立于目標(biāo)值T的。
Kane的估算方法如下 Cpk3＝Cp(1-k) 其中， Kane同時(shí)還給出了上述的公式(2)的替代計(jì)算方法 Cpk3′＝min(CPL，CPU) (CPL＝0 if|T-μ|>T-LSL)(3) (CPU＝0 if|T-μ|>USL-T) 將公式(3)應(yīng)用于實(shí)例2，可以得到下述的Cpk值，參考表3所示 表3 在表3中，由于在目標(biāo)值T的左側(cè)，T-LSL＝2，因此，通過對(duì)稱的方式，右側(cè)也僅僅擴(kuò)展了μ-T≤2的范圍，當(dāng)超出這一范圍之后，即μ≥4的情況下，Cpk3的值直接被截?cái)?。于是，如果將?jì)算的范圍縮小到關(guān)于T對(duì)稱(即T位于中間值)的情況，Cpk3所表達(dá)的情況與公式(1)和(2)所計(jì)算得到的結(jié)果是一致的(在縮小的范圍內(nèi))。Cpk3雖然有效地修正了T不位于USL和LSL中間的情況下(即大多數(shù)實(shí)際工藝過程的情況)，Cpk2值所表達(dá)的錯(cuò)誤的信息，即偏離T情況下Cpk的值反而好于對(duì)準(zhǔn)T的情況。也修正了Cpk1的危險(xiǎn)區(qū)域，即當(dāng)μ＝LSL時(shí)，Cpk還是不等于0。應(yīng)該說，Cpk3是對(duì)于公式(1)和(2)的有效的修正，但是Cpk3也存在缺陷，公式(3)實(shí)際上是將可用的范圍縮小了，公式(3)直接將LSL和USL于T之間距離近的一個(gè)的范圍對(duì)稱地映射到另一側(cè)，所以實(shí)際上有一些可用的范圍被截?cái)嗔?。在上面的?shí)例(實(shí)例2)中，在μ＝4-6的范圍內(nèi)，實(shí)際上工藝過程還是可以進(jìn)行的，比如，當(dāng)μ＝4時(shí)，預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間(specification width)覆蓋了至少工藝過程分布區(qū)域99.7％的范圍，但是Cpk3已經(jīng)變成0。
于是，本發(fā)明旨在進(jìn)一步提高對(duì)于例如上述μ＝4-6范圍內(nèi)Cpk的指示能力，更擴(kuò)展地說，將離目標(biāo)值T較為大的一側(cè)的Cpk的指示能力提高。
為了做到這一點(diǎn)，本發(fā)明需要設(shè)法將上述的屬性(E)修正為當(dāng)σ為常數(shù)時(shí)，Cpk的值關(guān)于目標(biāo)T是成比例對(duì)稱的，即 Cpk(μ＝T-a)＝Cpk(μ＝T+γ＊a)，其中a表示從目標(biāo)值T的偏移。
將上述改進(jìn)的方案用于實(shí)例2，由于在實(shí)例2中T是向LSL一方偏移的，因此很顯然地，在LSL一方Cpk對(duì)于偏移量a比USL一方更加敏感和顯著。為了使得Cpk關(guān)于目標(biāo)值T“成比例地對(duì)稱”，必須使得 Cpk(μ＝0)＝Cpk(μ＝6)，Cpk(μ＝0.5)＝Cpk(μ＝5)，Cpk(μ＝1)＝Cpk(μ＝4)，，其中γ＝2。
通過下述的公式，可以計(jì)算獲得具有“成比例對(duì)稱”的Cpk，并因而擴(kuò)展在整個(gè)LSL至USL范圍內(nèi)對(duì)于的加工能力的指示功能。
Cpk4＝Cp(1-k) (4) 如果將上述公式(4)中的偏離因子k用于公式(3)中，可以獲得下述的公式 Cpk5＝Cp(1-k) (5) 將獲得的公式(4)和(5)應(yīng)用于上述的實(shí)例2，可以獲得如表4所示的結(jié)果，在表4中還示出了參數(shù)DPPM的數(shù)據(jù)。
表4 如果需要了解Cpk值和相關(guān)工藝過程落在DPPM的對(duì)應(yīng)情況，可以參考表5所示的情況 表5 考慮通過公式(4)獲得的Cpk4和通過公式(5)獲得的Cpk5，會(huì)發(fā)現(xiàn)Cpk3的值在LSL和T之間的范圍內(nèi)(即T所偏向的一側(cè))有些過大，而在T和USL范圍內(nèi)有些過小。而Cpk5的值都比較偏小。雖然Cpk4的值在T的兩側(cè)有些不平衡，Cpk5的值有些低估，但是這兩個(gè)數(shù)據(jù)比較真實(shí)地反映了工藝過程的性能，避免了誤導(dǎo)的情況，也消除了可能的危險(xiǎn)數(shù)據(jù)。
表6示出了上述的公式(1)-(5)所獲得的Cpk能反映的Cp、Cpk屬性。
表6 可見，公式(3)、(4)和(5)分別符合5條屬性，能較好地反映工藝過程的加工能力。其中，(4)和(5)具有比(3)更大的有效范圍，因此是對(duì)于Cp、Cpk估計(jì)方法的有效改進(jìn)。
對(duì)于(4)、(5)各自最佳的應(yīng)用范圍，(5)適用于關(guān)注DPPM的應(yīng)用中，因?yàn)?5)的Cpk值被估計(jì)地比較小，在其余情況下，(4)更加好一些，因?yàn)?4)獲得的Cpk值更加易于理解。
基于上述改進(jìn)的公式(4)、(5)，本發(fā)明提供一種對(duì)工藝過程的加工能力進(jìn)行估計(jì)的方法及裝置。其中，該工藝過程的目標(biāo)值并不是位于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的上限和下限的中間位置，該方法通過下述的過程獲得對(duì)于加工能力的估計(jì)，參考圖1所示 根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，確定工藝過程的標(biāo)準(zhǔn)上限USL、標(biāo)準(zhǔn)下限LSL(步驟102)。根據(jù)工藝過程的實(shí)際應(yīng)用，確定工藝過程偏差σ和目標(biāo)值T(步驟104)。檢測并獲取工藝過程的實(shí)際平均值μ(步驟106)。根據(jù)控制要求，從第一模型和第二模型中選擇一個(gè)作為估計(jì)加工能力的估計(jì)模型(步驟108)，其中，該第一模型是指公式(4)，該第二模型是指公式(5)。選取的標(biāo)準(zhǔn)為關(guān)注DPPM的應(yīng)用中選取公式(5)，而在其他應(yīng)用中，選取公式(4)。之后根據(jù)所選擇的模型，使用在步驟102、104和106中獲得的參數(shù)USL、qLSL、σ、T和μ計(jì)算理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk(步驟110)。根據(jù)所獲得的Cp和Cpk對(duì)工藝過程進(jìn)行控制或者調(diào)整(步驟112)。
本發(fā)明還提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，需要說明的是，此處所說的“裝置”應(yīng)當(dāng)理解為使一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)該方案的工具，該裝置可以是硬件實(shí)現(xiàn)、也可以是軟件實(shí)現(xiàn)，比如執(zhí)行專用指令的通用處理器、載入有專用指令的專用芯片、可編程邏輯陣列等等。此處以功能定義該裝置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其具體實(shí)現(xiàn)方式可以采用多種公知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
圖2揭示了本發(fā)明的上述裝置的結(jié)構(gòu)圖，其應(yīng)當(dāng)包括以下幾個(gè)功能模塊、或者說是組件 預(yù)定參數(shù)獲取組件202，用于根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)獲取預(yù)定的參數(shù)，包括根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)確定的上限USL、下限LSL，根據(jù)工藝過程的實(shí)際應(yīng)用確定的工藝過程偏差σ和工藝過程目標(biāo)值T； 運(yùn)行參數(shù)獲取組件204，用于獲取工藝過程運(yùn)行過程中的參數(shù)，主要是實(shí)際平均值μ； 加工能力估計(jì)模型206，該加工能力估計(jì)模型206包括兩個(gè)模型，即第一模型(指公式(4))和第二模型(指公式(5))，加工能力估計(jì)模型206根據(jù)具體的控制要求選擇其中的一個(gè)模型； 加工能力估計(jì)裝置208，根據(jù)加工能力估計(jì)模型206提供的模型，在預(yù)定參數(shù)獲取組件202獲取的參數(shù)USL、LSL、σ、T以及運(yùn)行參數(shù)獲取組件204獲取的參數(shù)μ的基礎(chǔ)上對(duì)加工能力Cp和Cpk進(jìn)行估計(jì)； 工藝過程控制裝置210，根據(jù)加工能力估計(jì)裝置208估計(jì)的Cp和Cpk對(duì)工藝過程進(jìn)行調(diào)整和控制。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種工藝過程加工能力的估計(jì)方法，包括
根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，確定工藝過程的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)上限USL和預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)下限LSL；
根據(jù)工藝過程的實(shí)際應(yīng)用，確定工藝過程偏差σ和工藝過程目標(biāo)值T；
檢測并獲取工藝過程的實(shí)際平均值μ；
根據(jù)控制要求，從第一模型和第二模型中選擇一個(gè)作為估計(jì)加工能力的估計(jì)模型，其中，該第一模型和該第二模型中，對(duì)于不處于LSL和USL中間位置的T，所得到的加工能力估計(jì)值在T的兩側(cè)成比例地對(duì)稱；
根據(jù)所選擇的模型，使用在參數(shù)USL、LSL、σ、T和μ計(jì)算理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk；
根據(jù)所獲得的Cp和Cpk對(duì)工藝過程進(jìn)行控制或者調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝過程加工能力的估計(jì)方法，其特征在于，
根據(jù)第一模型或者第二模型估計(jì)得到的Cpk符合
Cpk(μ＝T-a)＝Cpk(μ＝T+γ＊a)，其中a表示從目標(biāo)值T的偏移；
3.如權(quán)利要求1所述的工藝過程加工能力的估計(jì)方法，其特征在于，所述第一模型定義為
Cpk4＝Cp(1-k)
4.如權(quán)利要求1所述的工藝過程加工能力的估計(jì)方法，其特征在于，所述第二模型定義為
Cpk5＝Cp(1-k)
。
5.如權(quán)利要求1所述的工藝過程加工能力的估計(jì)方法，其特征在于，
在關(guān)注每百萬單位中落到工作過程預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)之外的缺陷部分的值DPPM的應(yīng)用中，選擇第二模型。
6.一種工藝過程加工能力的估計(jì)裝置，包括
預(yù)定參數(shù)獲取組件，用于根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)獲取預(yù)定的參數(shù)，包括根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)確定的上限USL、下限LSL，以及根據(jù)工藝過程的實(shí)際應(yīng)用確定的工藝過程偏差σ和工藝過程目標(biāo)值T；
運(yùn)行參數(shù)獲取組件，用于獲取工藝過程運(yùn)行過程中的參數(shù)，包括實(shí)際平均值μ；
加工能力估計(jì)模型，包括第一模型和第二模型，加工能力估計(jì)模型根據(jù)具體的控制要求選擇其中的一個(gè)模型，其中該第一模型和該第二模型中對(duì)于不處于LSL和USL中間位置的T，所得到的加工能力估計(jì)值在T的兩側(cè)成比例地對(duì)稱；
加工能力估計(jì)裝置，根據(jù)加工能力估計(jì)模型提供的模型，在預(yù)定參數(shù)獲取組件獲取的參數(shù)USL、LSL、σ、T以及運(yùn)行參數(shù)獲取組件獲取的參數(shù)μ的基礎(chǔ)上對(duì)加工能力Cp和Cpk進(jìn)行估計(jì)；
工藝過程控制裝置，根據(jù)加工能力估計(jì)裝置估計(jì)的Cp和Cpk對(duì)工藝過程進(jìn)行調(diào)整和控制。
7.如權(quán)利要求6所述的工藝過程加工能力的估計(jì)裝置，其特征在于，
根據(jù)第一模型或者第二模型估計(jì)得到的Cpk符合
Cpk(μ＝T-a)＝Cpk(μ＝T+γ＊a)，其中a表示從目標(biāo)值T的偏移；
8.如權(quán)利要求6所述的工藝過程加工能力的估計(jì)裝置，其特征在于，所述第一模型定義為
Cpk4＝Cp(1-k)
9.如權(quán)利要求6所述的工藝過程加工能力的估計(jì)裝置，其特征在于，所述第二模型定義為
Cpk5＝Cp(1-k)
10.如權(quán)利要求6所述的工藝過程加工能力的估計(jì)裝置，其特征在于，在關(guān)注每百萬單位中落到工作過程預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)之外的缺陷部分的值DPPM的應(yīng)用中，選擇第二模型。
全文摘要
揭示了一種估計(jì)工藝過程加工能力的方法，包括根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，確定工藝過程的標(biāo)準(zhǔn)上限USL、標(biāo)準(zhǔn)下限LSL。根據(jù)工藝過程的實(shí)際應(yīng)用，確定工藝過程偏差σ和目標(biāo)值T。檢測并獲取工藝過程的實(shí)際平均值μ。根據(jù)控制要求，從第一模型和第二模型中選擇一個(gè)作為估計(jì)加工能力的估計(jì)模型，其中該第一模型和該第二模型中對(duì)于不處于LSL和USL中間位置的T，所得到的加工能力估計(jì)值在T的兩側(cè)成比例地對(duì)稱。之后根據(jù)所選擇的模型，使用在獲得的參數(shù)USL、LSL、σ、T和μ計(jì)算理論加工能力率Cp和實(shí)際加工能力率Cpk。根據(jù)所獲得的Cp和Cpk對(duì)工藝過程進(jìn)行控制或者調(diào)整。
文檔編號(hào)G05B17/00GK101436036SQ200710048189
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者王邕保 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司