随着IC工艺设计水平的提高,目前对单个工艺参数进行工序能力评价已不能满足实际工艺生产的要求,必须考虑多个工艺参数共同对产品质量整体的作用。为此目的,多变量工序能力指数的应用被提上日程。本文首先介绍了目前国际上现有的基于工艺规范的多变量工序能力指数定义并对其优缺点作了分析和研究。然后提出了基于成品率的多变量工序能力指数模型,并且根据概率乘法定理,利用以条件数学期望和方差为参数的一维正态分布近似代替原来的条件分布,从而得出计算二维标准正态分布函数值的近似公式。通过数值积分结果比较表明,近似公式计算简单,应用方便,精度较好。从而保证了基于成品率的多变量工序能力指数模型的可行性与精确度。在对二维正态分布的点估计研究基础之上,介绍了针对该分布的优化拟合方法。其中介绍了样本数据的二维正态性检验方法及多维数据经验分布函数的不同定义。最后,对基于主成分权重的多变量工序能力指数模型作了改进,使之能够更为全面的表征工艺工序能力水平。同时提出了基于因子权重的多变量工序能力指数模型。通过实例对比表明,基于工艺成品率的多变量工序能力指数模型更为实用化。