本篇論文依據晶圓允收測試(Wafer Acceptance
Test,WAT)數據的特性，以發展出一套適用於半導體生產線末端之統計製程管制方法。由於生產排程與派工策略的運用，個別晶圓組在生產過程中會經過不同的機台組合，同時晶圓組經過各加工步驟之順序也會不同於其到達WAT步驟之順序。在多重機台與時序錯亂的效應之下，生產線上任何一部機台所造成的製程偏移，不僅會改變WAT數列的平均值，也會增加其變異數。因此目前半導體廠大多採用每週一次之批次式製程能力指標檢測(Weekly
Batch Cpk Review)，以進行WAT數據之監控.理由為Cpk具有提供製程平均值與變異數改變之整合資訊的能力，同時藉由選擇較大之監看視窗尺寸(Window
Size)，亦可減少多重機台與時序錯亂之效應。然而批次式之Cpk檢測往往造成過長之決策間隔時間，且Cpk之統計特性異常複雜，其監看視窗尺寸與管制界限皆由經驗值設定，缺乏一套系統性的設計方法，因此容易造成過高之錯誤警報率或過低之異常偵測速度。
為了改進現行批次式檢測之缺點，本論丈首先將傳統滾動式檢測(Rolling
Review)之蕭華特(Shewhart)與指數加權移動平均(Exponentially
Weighted Moving Average,EWMA)管制圖技術應用於WAT數列之監控.並研究在多重機台與時序錯亂之效應下，管制圖參數、製程偏移量、與異常偵測能力三者之關係。而為了維持Cpk檢測之優點，本掄文亦發展出創新之指數加權移動製程能力指標(Exponentially
Weighted Moving，EWMC)管制圖，以同時監看製程平均值與變異數之改變。由於半導體廠內可能發生之製程狀況極多，本論文乃結合了傳統Shewhart、EWMA、與創新之EWMC管制圖的優點，並針對多重機台與時序錯亂之效應，發展具強健性參數之SHEWMAC製程管制技術。
SHEWMAC包含三個功能模組:輸入數據正規化、管制圖建構、與強健性參數計算(Robust
Parameter Generation,RPG)對於產晶特性為類多量少的晶圓代工廠而言，可藉由正規化步驟將不同產品之WAT數列繪製於同一張管制圖上，以達到增加管制圖取樣數量之目的，及滿足提昇統計顯著性之要求。經過正規化後之WAT數列，可藉由Shewart、EWMA、及EWMC三種管制圖，分別監看製程大偏移，小偏移，及平均值與變異數同時改變之異常狀況。建構SHEWMAC管制圖所需之參數皆由RPG模組所產生，其中包含權數(Weighting
Factor)、Shewhart管制界線、EWMA管制界線、與EWMC管制界線.RPG糢組之輸入包含錯誤警報率、WAT參數規格、與製程狀況之範圍。其中製程狀況用以描述多機台與時序錯亂之效應，包含晶圓組在各加工步驟與WAT步驟之時序錯亂幅度、各加工步驟的機台數目、與各加工步驟可能產生之製程偏移量。由於SHEWMAC之性質不易解析，RPG模組乃利用數值方法及模擬運算求得強健性參數。RPG首先依等距原則將權數之搜尋空問予以切割，並將合併之Shewhart與EWMA管制圖以離散形式之馬可夫鏈描述，再藉由二分逼近法，以求得Shewhart與EWMA管制界線在各種權數下滿足錯誤警報率之合理解;而EWMC管制界限之合理解則是利用糢擬與二分逼近法求得。藉由搜尋所有合理解，即可求得各製程狀況下之最佳參數解及最小偵測時間，而在所有合理解中，於最差狀況下具有最小之偵測延誤時間者，即選定為強健性參數。
模擬結果顯示,相較於一般品管丈獻上之Shewhart與EWMA管制圖，SHEWMAC採用較小之權數及較寬鬆之管制界限。主要原因為SHEWMAC考慮到多機台與時序錯亂之效應，並新增了EWMC管制界限。模擬結果亦顯示，SHEWMAC在一般WAT參數規格範圍內，具有相近的偵測效能'相較於一般品管丈獻上之EWMS與Shewhart-EWMA管制圖，SHEWMAC減少了約15%的異常偵測時間。實際晶圓廠的資料驗證顯示，SHEWMAC的確適用於WAT數列之異常偵測，並且可作為製程錯誤初步診斷之依據，更可與生產線上通用之統計製程管制圖互補，以達成製程整合之目的。