六西格瑪改進項目的測量系統分析（M階段）設計案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u11966六西格瑪改進項目的測量系統分析（M階段）設計案例綜述 181671.1流程分析 116601.2C/E矩陣分析 283221.3MSA分析 6作為DMAIC六西格瑪管理的第二個步驟，測量階段承上啟下，保證數據的科學性與準確性，體現了六西格瑪管理中基于數據和事實的重要原則。測量階段在定義階段的基礎上，圍繞項目指標Y，收集分類相關輸入因子x的數據，在輸出和輸入之間建立對應關系。1.1流程分析通過流程圖，我們可以識別過程關鍵要素，分析找出對Y有重大影響的過程因素，以便確定出對Y有影響的所有輸入因素變量x，并過濾掉那些不重要的因素。TFTArraySD（Source線，即S線）干蝕刻制程的基本流程工藝的基本過程為：清洗鍍膜涂光阻曝光顯影蝕刻剝離，宏觀流程圖如圖1.5所示，可以確認影響S斷線不良的制程主要為TFT工程段清洗、成膜、PH等。圖1.5TFT-LCDArraySD干蝕刻制程的宏觀流程圖接著，進一步細分清洗、成膜、PH等相關制程，確定上述每個流程中的“增值VA”與“非增值NVA”部分，同時找出隱形工廠，確認每個細分流程的相關性并識別可改進的機會，如圖1.6所示為形成的動線流程圖。圖1.6TFT-LCDSD干蝕刻制程動線流程圖1.2C/E矩陣分析根據流程圖，使用頭腦風暴法、魚骨圖和C/E矩陣深入分析與y目標相關的輸入因子，C/E矩陣將流程的每個步驟與客戶需求緊密聯系在一起，需要從主要原因開始向下展開次要原因，劃分需求的重要性級別以及流程的每個步驟與需求之間的相關程度。根據頭腦風暴提出問題并做出假設，然后設置分數比重以進行評估和整體打分。由工藝特性和頭腦風暴的結果可以得到，液殘斷線y1可能原因展開方向包括水殘留、Mist殘留、PA殘留、PR殘渣。PVD異物斷線y2展開方向包括靶材表面異常、傳送發塵、Mask異常、機構發塵、Carrier發塵。爬坡線斷y3展開方向包括水殘留模式、GTTaper異常、Resist殘渣、Resist附著力不足。總結每種不良的主因及次因，并分別標記可控、難控和不可控，得到y1液殘、y2異物、y3爬坡斷線的魚骨圖，如下圖1.7所示。圖1.7y1液殘、y2異物、y3爬坡斷線魚骨圖C＆E矩陣分析方法包括分析所有過程輸入變量對輸出變量的影響程度，根據影響的重要性，輸入和輸出變量的權重按照1到10的重要程度進行打分，將輸入和輸出變量的乘積排序以識別最關鍵的輸入變量，如下表1.5。表1.5C&EMetricsListforS斷線對客戶重要概權（1~10等級）8108746合計RankWET工程123456y1-水殘S斷線主要輸出值設備穩定性基板影響改進難易度成本消耗環境影響綜合評估異常模式所有輸入值相關系數1水殘留AK單元水滴凝聚9913332212AK單元堵塞3933912013AK單元Gap不均一3193391934AK單元傳送不平穩1393911735Mist殘留FRShower角度不佳1931131516氣流紊亂3311391357HM-S水汽比例不佳993993303√HM-S安裝位置不佳331319141PA殘留搬出CV機構磨損發塵1131337910AK軸承/齒輪磨損39133116111清洗設備密封性不RSW流量小939993291√13PR殘渣水洗室Roller與液刀干洗室液刀角度不佳33910113915水洗室流量/壓力不夠999999387√16剝離Tankabs濃度管理399939315√17靶材表面異常端部處理異體Bendin面形貌異常999399345√20補鍍異常19313315921端部Bonding異常1311338322傳送發塵Rollercover氧化31391314323Rollerbrush異常33133914924Roller摩擦發塵33391115125FFU異常31933114526毛刷使用壽命999999387√27Mask異常DSS上部刺狀凸起1331339928表面處理異常33933317729燒結物殘傷11901311231機構發塵O-ring磨損93319318732Lockvalve油脂揮發999939363√33Vent/Pump磨損發塵33339114134氣體中異物過濾不足33190314335水冷版變形及氧化3391315136Maskgap異arrier發塵Clamp表面處理異常3110337238Clamplifetime999993351√39Frame表面處理異常31393113940Framelifetime1313038541上/下Bar磨損發塵19011312742水殘留模式洗浄mist999399345√43干燥不足999993351√44GTTaper異常GateEtch異常33339114145Gate膜下密著性不足31133912946Gate成膜異常33319313947Resist殘渣Resist殘渣11391312748Resist再附著31319311949Resist附著力不足PhotoRework999939363√50UV單元異常19131314951Bake不足30131911152基板滯留999999387√53SCR水殘331393137（1-不相關；3-弱相關；9-強相關）通過C/E矩陣找出重點x因子，即y1的HM-S水汽比例不佳、FRSW流量小、水洗室流量/壓力不夠、剝離Tankabs濃度管理4個變量，y2的表面形貌異常、Rollerbrushlifetime、Lockvalve油脂揮發、Clamplifetime4個變量，y3的洗浄mist、A/K流量、PhotoRework、基板預處理與否4個變量。1.3MSA分析 接下來，需要對所有的相關作業、器具和人員進行測量系統分析（MeasureSystemAnalyze），目的是評估測量系統的分辨率和誤差對于被測量的參數來說是否合適，保證測量系統能夠正確的衡量y，來確定測量系統誤差的主要成分。測量系統誤差由精確度、穩定度、重復性、再現性合并而成，其中重復性和再現性簡稱為GR&R。重復性（Repeatability）是在相同條件下進行重復測量時，考察儀器的變異性，例如同一操作員使用同一儀器測量同一零件，是否每次得到相同的測量結果。再現性（Reproducibility）是在不同測量條件下測量時，考察人員的變異性，例如不同的操作員使用相同的儀器，能否得到相同的測量結果。由于y1、y2、y3中連續數值均由大型設備自帶儀表定期測量，無需進行分析確認，因此，主要針對由操作人員導致的變異進行測量系統的確認，即人員是否具有相同標準、人員的判定一致性是否符合標準。S斷的判定涉及Array配線修正設備與MSL點燈裝置，所以主要針對上述兩個設備的MSA人員重復性和再現性檢驗，具體的實驗過程如下：（1）Array配線修正設備測量樣本：共25pcs，NG樣本11pcs，OK樣本14pcs測量人員：作業員6位測量設備：配線修正裝置測量方法：25pcs樣品隨機進行盲測，每人3次判定基準：整體有效性比率≥90%分析軟件：Minitab圖1.8Array配線修正設備測量系統分析箱線圖一致性分析：a.操作者之間的一致性分析。在25次測量中，6位檢驗者完全一致的有24次，一致性比率為96%，下表1.6為Minitab軟件的分析結果。表1.6操作者之間一次性分析檢驗員之間#檢驗數#相符數百分比95%置信區間252496(79.65,99.90)#相符數:所有檢驗員的評估一致。Fleiss的Kappa統計量響應KappaKappa標準誤ZP(與>0)00.9830590.01616960.7988010.9830590.01616960.79880b.所有檢驗者與標準的整體對比。在25次測量中，有24次與標準一致，整體一致性比率為96%，下表1.7為Minitab軟件的分析結果。表1.7所有檢驗者與標準之間一次性分析所有檢驗員與標準#檢驗數#相符數百分比95%置信區間252496(79.65,99.90)#相符數:所有檢驗員的評估與已知的標準一致。Fleiss的Kappa統計量響應KappaKappa標準誤ZP(與>0)00.9910540.047140521.0234010.9910540.047140521.02340本次Array配線修正設備測量系統分析的判定標準為整體有效性比率大于等于90%，結合以上分析結果，可以得出檢查員之間及所有檢查員與標準之間的Kappa均大于90%，則一致性可以接受，判定為合格。（2）MSL點燈裝置測量樣本：共25pcs，NG樣本15pcs，OK樣本10pcs測量人員：作業員6位測量設備：MSL手動點燈機臺輔助工具：點線規測量方法：25pcs樣品隨機進行盲測，每人3次判定基準：整體有效性比率≥90%分析軟件：Minitab圖1.8MSL點燈裝置測量系統分析箱線圖一致性分析：a.操作者之間的一致性分析。在25次測量中，6位檢驗者完全一致的有21次，一致性比率為84%，下表1.8為Minitab軟件的分析結果。表1.8操作者之間一次性分析檢驗員之間#檢驗數#相符數百分比95%置信區間252184(63.92,92.46)#相符數:所有檢驗員的評估一致。Fleiss的Kappa統計量響應KappaKappa標準誤ZP(與>0)00.9493630.01616958.7148010.9493630.01616958.71480b.所有檢驗者與標準的整體對比。在25次測量中，有21次與標準一致，整體一致性比率為84%，下表1.9為Minitab軟件的分析結果。表1.9所有檢驗者與標準之間一次性分析所有檢驗員與標準#檢驗數#相符數百分比95%置信區間252184(