半導(dǎo)體制造系統(tǒng)是最復(fù)雜的制造系統(tǒng)之一。近幾十 JANTX2N6782年來,實現(xiàn)單晶圓加工技術(shù)的集束型裝備得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)于單集束型裝備的調(diào)度從⒛世紀(jì)90年代開始至今己經(jīng)有了深入研究,如滯留時間約束、重入加工等。多集束型裝備的調(diào)度由于問題極其復(fù)雜,目前只取得了初步的研究成果,缺乏能有效描述多個機(jī)械手并發(fā)工作且能分析初始暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)、結(jié)束暫態(tài)的建模方法;尚未見揭示多集束型裝備生產(chǎn)運(yùn)行的機(jī)理和規(guī)律,產(chǎn)業(yè)界迫切需要簡單可靠且高效的調(diào)度方法。一個可行的解決思路是將多集束型裝各分解成若干單集束型裝備,再利用單集束型裝備的研究成果;另外一個思路是直接分析多集束型裝備因緩沖加工模塊存在而產(chǎn)生的耦合問題,進(jìn)而給出周期性調(diào)度方法和計算生產(chǎn)周期下界。本章針對實際生產(chǎn)中應(yīng)用到化學(xué)機(jī)械拋光、化學(xué)氣相淀積和光刻工藝的多集束型裝備,開展了研究工作,并取得了如下結(jié)果。

   (1)將兩集束型裝備分解為兩個單集束型裝備,建立單裝備調(diào)度問題的LP模型,提 出了基于LP模型和機(jī)器人無碰撞約束條件的搜索算法。以CMP設(shè)備為例證明了模型和算法的有效性。

   (2)針對有滯留時間約束和并行加工的兩集束型裝備調(diào)度問題,分別推導(dǎo)了三類不等式約束條件,包括加工模塊處于加工和空閑兩種狀態(tài)下的滯留時間約束、任意單個和兩個搬運(yùn)作業(yè)情況下的機(jī)械手搬運(yùn)能力約束,以及緩沖模塊能力約束,從理論上證明了并行加

工模塊等價加工時間的合理性,建立了以最小化生產(chǎn)周期為目標(biāo)的混合整數(shù)規(guī)劃模型。隨機(jī)算例和具體算例的仿真結(jié)果驗證了模型的可行性和有效性。

   (3)證明了多集束型裝備乃序列的平均周期下界,提出了一種構(gòu)造庀序列的LST策略,并給出實現(xiàn)該策略的構(gòu)造算法及構(gòu)造的虍序列的平均周期表達(dá)式。結(jié)果表明LsT策略在加工受限的情況下達(dá)到平均周期下界,并且分別優(yōu)于Pull策略與LWP規(guī)則。同時,國內(nèi)某Track機(jī)廠商的實際數(shù)據(jù)測試結(jié)果也證明了該策略的優(yōu)越性和實際應(yīng)用價值。