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针对半导体晶圆生产中存在着位置间变异、晶圆间变异及批次间变异，提出了基于多变异分析（MVA）的工序质量分析方法．该方法通过建立基于方差分析晶圆生产工序质量的多变异分析模型，研究了晶圆生产过程中3种变异与总变异之间的定量关系．由定量关系推导出晶圆生产中的抽样规则，并提出了3种常用过程能力指数Cp，Cpk和Cpm的改进计算方法．通过在晶圆生产中的实际应用，证明了该方法中的抽样规则能捕获加工过程中主要随机变异，该方法计算获得的过程能力指数可较为真实地反映生产过程质量状况．