Статистический контроль и управление качеством технологических процессов изготовления интегральных микросхем при мелкосерийном и прерывистом производстве

• Автор: Стрижков, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
Диссертация посвящена вопросам статистического контроля и управления качеством интегральных микросхем на стадии производства. Целью работы является разработка научно-методических основ управления качеством микросхем для стандартизации и применения методов статистического контроля и регулирования технологических процессов при изготовлении изделий малыми партиями и прерывистом характере производства.
В диссертации проведен анализ статистических методов применительно к задачам управления технологическими процессами изготовления интегральных микросхем. Рассмотрены нормативная документация, регламентирующая качество микросхем, и критерии оценки качества технологических процессов при сертификации производства. Определены перечни критичных технологических операций и параметров для осуществления статистического контроля.
В результате исследований разработаны методика статистического контроля технологических процессов изготовления микросхем при мелкосерийном и прерывистом производстве, а также рекомендации по условиям и порядку применения существующих статистических методов при управлении качеством микросхем. Проведена апробация использования разработанной методики и существующих методов для анализа состояния технологических процессов на предприятиях-изготовителях микросхем.
Диссертационная работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков и 13 таблиц и состоит из списка условных обозначений и сокращений, введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы из 60 наименований и приложений.
Ключевые слова: управление качеством, интегральные микросхемы, методы статистического контроля и регулирования, технологический процесс, технологические операции, критичные параметры, критерии оценки качества, мелкосерийное и прерывистое производство, нормативная документация, контрольные карты, контрольные границы, стандартизация, сертификация.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Условные обозначения и сокращения
Введение
Глава 1. Статистические методы управления качеством технологических процессов
1.1 Применение аппарата математической статистики при управлении качеством
1.2 Классификация статистических методов, применяемых для анализа и оценки состояния технологических процессов
1.2.1 Оценка статистических параметров и проверка гипотез
1.2.2 Критерии согласия опытного распределения контролируемого параметра с нормальным законом
1.2.3 Дисперсионный анализ и характеристики изменчивости
1.3 Методы, применяемые при статистическом управлении процессами изготовления интегральных микросхем
1.3.1 Диаграмма Парето
1.3.2 Оценка налаженности технологического процесса на основе применения коэффициентов Ср и СрК
1.3.3 Оценка показателей настроенности, точности и стабильности технологического процесса
1.3.4 Контрольные карты регулирования
1.4 Выводы
Глава 2. Управление качеством технологических процессов изготовления интегральных микросхем. Порядок применения статистических методов
2.1 Система стандартов, регламентирующих качество интегральных микросхем
2.2 Технологическое обеспечение качества интегральных микросхем

2.2.1 Технические требования к технологическим процессам
2.2.2 Система операционного контроля в процессе производства
2.3 Формирование состава технологических операций и параметров для проведения статистического контроля и регулирования
2.4 Оценка качества технологических процессов при сертификации производства
2.5 Рекомендации по применению методов статистического контроля и регулирования технологических процессов
2.5.1 Особенности применения методов статистического контроля и регулирования технологических процессов
2.5.2 Порядок внедрения статистических методов при управлении технологическими процессами
2.6 Выводы
Глава 3. Разработка методики статистического контроля технологических процессов изготовления интегральных микросхем при мелкосерийном и прерывистом производстве
3.1 Теоретические основы применения толерантных границ для контроля технологических процессов при выпуске продукции малыми партиями
3.2 Порядок осуществления статистического контроля при мелкосерийном и прерывистом производстве
3.3 Метод статистического контроля для партий изделий малого объема при прерывистом производстве
3.3.1 Оценка статистических характеристик по результатам контроля партий интегральных микросхем с различными количествами контролируемых значений параметра

Контрольная карта для средних квадратических отклонений Обычно контрольная карта для средних квадратических отклонений предшествует контрольной карте для средних арифметических значений.
Центральная линия обычно определяется как среднее от средних квадратических отклонений по выборкам:
где N - количество выборок.
Верхняя и нижняя контрольные границы отстоят от центральной линии на расстоянии, соответствующем 3 оценкам стандартных ошибок:
где п - объем выборки;
б - оценка среднего квадратического отклонения. В качестве б рекомендуется использовать .чв - корень из оценки дисперсии внутри партий (см. табл. 1.1).
Следует заметить, что нижний 3-сигмовый контрольный предел для стандартных отклонений всегда берется равным нулю, если объем выборки меньше 6 [2]. Для практического применения карт средних квадратических отклонений достаточна одна верхняя граница, так как ухудшение характеристики б происходит только в сторону увеличения. Изменение б в сторону уменьшения является показателем улучшения уровня качества ТП.
Контрольная карта для средних арифметических значений Центральная линия определяется величиной
(1.16)
Щі) = і+1~г= ЯАГ(я) = 5-з-^=,
(1.17)
(1.18)
Верхняя и нижняя контрольные границы определяются по формулам:
ВКГ(Х) = Х + 3-|=; НКГ(Х) = Х-3-^,
(1.19)