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製程能力指數 Cp・Cpk 計算工具

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重點

Cp 是規格寬度除以變異(6σ),Cpk 是平均值到較近一側規格的距離除以 3σ,同時反映變異與中心偏移。晶圓廠對膜厚、CD、片電阻等主要參數一般要求 Cpk 1.33 以上(±4σ,雙邊約 63 ppm),關鍵製程以 1.67 以上為目標。

輸入

Cpk(考慮偏移的製程能力)1.131
判定參考需注意(1.00〜1.33)
Cp(只看變異的製程能力)1.190
Cpu / Cpl1.131 / 1.250
Cpm(考慮偏離目標值)1.172
推估超規率(上側+下側)434ppm
(上側 / 下側)346 / 88.4ppm

超規率是假設量測值服從常態分布的推估值。膜厚這類偏態分布,或下限貼近 0 的缺陷數,實際不良率會與推估值不同。

Cpk 與不良率對照表

雙邊規格、平均值位於規格中心(Cp = Cpk)時的數值
Cpk到規格的距離超規率(中心對準時)評價
0.67±2.0σ44,400 ppm不足(未滿 1.00)
1.00±3.0σ2,700 ppm需注意(1.00〜1.33)
1.33±4.0σ66.1 ppm良好(1.33 以上)
1.50±4.5σ6.8 ppm良好(1.33 以上)
1.67±5.0σ544.30 ppb充足(1.67 以上)
2.00±6.0σ1.97 ppb充足(1.67 以上)

Cp 與 Cpk 的差別

Cp 只看規格寬度相對於變異(6σ)有多大,平均值偏離規格中心也不會改變 Cp。Cpk 是平均值到較近一側規格的距離除以 3σ,同時反映變異與中心偏移。Cp 與 Cpk 差距大的製程,先把中心對準通常比降低變異更有效。

晶圓廠對膜厚、CD、片電阻等主要參數,一般要求 Cpk 1.33 以上(±4σ),關鍵製程則以 1.67 以上(±5σ)為目標。統計製程管制(SPC)會先用管制圖確認製程穩定,再計算 Cpk;製程不穩定時算出的 Cpk,無法用來預測下一批的品質。

常見問題

Cpk 1.33 代表不良率多少?
平均值位於規格中心時,Cpk 1.33 相當於規格距離平均值 ±4σ,雙邊合計超規率約 63 ppm。Cpk 1.67(±5σ)約 0.57 ppm。
Cp 高但 Cpk 低是什麼意思?
代表變異夠小,但平均值偏離規格中心。這種情況先把製程中心對準,通常比降低變異更有效。

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最後更新:2026年10月22日