什么是晶圓制程的CPK（Process Capability Index）？

老虎說芯|Tiger Chip|

2025-02-04 14:23:01 775

CPK（Process Capability Index）是制程能力的關鍵指標，用于評估工藝過程能否穩定生產出符合規格范圍的產品。它通過統計分析實際數據來衡量制程的中心位置與規格目標的偏離程度，同時考慮過程的變異情況。換句話說，CPK反映了制程滿足設計要求的能力，以及制程的性能穩定。

CPK 的計算公式如下：

C P K = min ? ( U S L ? μ 3 σ , μ ? L S L 3 σ )

其中：

解釋：

CPK 的意義

CPK 與制程能力的關系

CPK 考慮了制程的中心位置偏移：它不僅評估制程的變異（如標準差 σ sigma ），還將制程中心與目標值的偏移考慮在內。如果制程中心沒有位于規格范圍的中心，CPK 會顯著降低，即使變異小也可能導致超出規格。
與 PPK 的區別：

例子問題描述：

光刻的臨界尺寸（CD）目標為 100nm，規格范圍是 100 ± 5 100 pm 5 nm。如果測量數據的平均值偏移到 101nm，但數據穩定（波動小），CPK 如何表現？

分析：

結果解釋：

雖然制程的標準差小且穩定，但由于平均值偏離目標值 100nm，CPK 達到了最低 1.33，僅勉強滿足制程能力要求。

CPK 影響的實際意義

如果每次測量值都偏離目標值（如連續 101nm），即使 CPK > 1，也可能觸發工藝規定的異常報警。例如 "連續三次偏離 Target" 違反規則，需暫停并調整工藝。

總結。CPK 是評價工藝制程能力的重要指標，綜合考慮了制程中心與目標的偏離程度以及制程變異。在生產過程中，CPK 的高低直接影響產品的合格率與質量風險。通過優化工藝參數（如控制均值、降低變異），可提升 CPK 值，保證生產的高效性與穩定性。

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