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多批次晶圆切换工时的计算及排序
1
作者 潘春荣 李超东 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期160-164,共5页
随着晶圆制造趋于多品种、小批量的特点,组合设备运行时需要频繁地切换晶圆批次加工。为了提高组合设备的工作效率,研究单臂组合设备中晶圆批次切换工时的计算及排序问题。首先,基于改进的拉式调度策略,分析了单臂组合设备中连续两批晶... 随着晶圆制造趋于多品种、小批量的特点,组合设备运行时需要频繁地切换晶圆批次加工。为了提高组合设备的工作效率,研究单臂组合设备中晶圆批次切换工时的计算及排序问题。首先,基于改进的拉式调度策略,分析了单臂组合设备中连续两批晶圆加工的切换过程,并获得相应切换工时的计算表达式。其次,针对多批次晶圆的切换问题,建立了以最小切换总工时为目标的数学模型,并应用模拟退火算法求解近似最优的排序方案。最后,通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 组合设备 批次切换 模拟退火算法 晶圆制造
Optimal Integrated Schedule of Entire Process of Dual-blade Multi-cluster Tools From Start-up to Close-down 预览
2
作者 Qinghua Zhu Yan Qiao Naiqi Wu 《自动化学报:英文版》 CSCD 2019年第2期553-565,共13页
Multi-cluster tools are widely used in majority of wafer fabrication processes in semiconductor industry. Smaller lot production, thinner circuit width in wafers, larger wafer size, and maintenance have resulted in a ... Multi-cluster tools are widely used in majority of wafer fabrication processes in semiconductor industry. Smaller lot production, thinner circuit width in wafers, larger wafer size, and maintenance have resulted in a large quantity of their start-up and close-down transient periods. Yet, most of existing efforts have been concentrated on scheduling their steady states.Different from such efforts, this work schedules their transient and steady-state periods subject to wafer residency constraints. It gives the schedulability conditions for the steady-state scheduling of dual-blade robotic multi-cluster tools and a corresponding algorithm for finding an optimal schedule. Based on the robot synchronization conditions, a linear program is proposed to figure out an optimal schedule for a start-up period, which ensures a tool to enter the desired optimal steady state. Another linear program is proposed to find an optimal schedule for a closedown period that evolves from the steady state period. Finally,industrial cases are presented to illustrate how the provided method outperforms the existing approach in terms of system throughput improvement. 展开更多
关键词 MULTI-CLUSTER tools ROBOTS SCHEDULING TRANSIENT PERIODS semiconductor manufacturing systems
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求解集束型装备调度问题的改进遗传算法
3
作者 李林瑛 卢睿 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第6期166-175,共10页
针对半导体制造中的有滞留时间约束集束型装备调度问题,以最小化生产周期为目标,建立问题的数学模型,提出基于机械手搬运作业顺序编码的改进遗传算法.设计基于禁止区间法的启发式构造算法以生成初始种群,避免了不可行染色体的产生;通过... 针对半导体制造中的有滞留时间约束集束型装备调度问题,以最小化生产周期为目标,建立问题的数学模型,提出基于机械手搬运作业顺序编码的改进遗传算法.设计基于禁止区间法的启发式构造算法以生成初始种群,避免了不可行染色体的产生;通过互换染色体中处于机械手全等待的基因位置,以及基于图论的不可行解修复技术改进局部搜索效率,避免冗余迭代和陷入局部最优等现象.与遗传算法、混合量子进化算法的仿真实验比较,验证了提出算法的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 遗传算法 集束型装备 半导体制造 滞留时间约束
有滞留时间约束的集束型装备在线调度方法
4
作者 李林瑛 卢睿 +2 位作者 李绍华 景雨 刁建华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期337-345,共9页
针对半导体制造中有滞留时间约束的集束型装备,研究了客户紧急订单、返工、新产品试制等临时晶圆到达时的在线调度问题,提出了不改变已有晶圆调度的前提下,利用资源空闲时间区间的两层在线调试方法。外层算法通过改进量子进化算法用... 针对半导体制造中有滞留时间约束的集束型装备,研究了客户紧急订单、返工、新产品试制等临时晶圆到达时的在线调度问题,提出了不改变已有晶圆调度的前提下,利用资源空闲时间区间的两层在线调试方法。外层算法通过改进量子进化算法用以优化临时晶圆加工排序;内层算法在给定晶圆排序的基础上,采雨后向逐级递推的策略从资源的空闲时间区间获得可行解,利用逆序最大逐级回溯策略在可行解空间获得晶圆的加工开始时间。通过不同规模测试问题上的仿真实验和算法比较,验证了提出方法的有效性。 展开更多
关键词 在线调度 量子进化算法 集束型装备 半导体制造 滞留时间约束
具有混合晶圆流的单臂组合设备建模及调度 预览
5
作者 潘春荣 王际鹏 黎良 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期29-34,共6页
为有效提高组合设备利用水平与工作效率,研究在单臂组合设备上实现不同种类晶圆混合加工的问题。建立独立于具体晶圆流的单臂组合设备Petri网模型,该模型能准确描述不同晶圆流模式下系统的运行过程。基于拉式调度策略和周期调度的思... 为有效提高组合设备利用水平与工作效率,研究在单臂组合设备上实现不同种类晶圆混合加工的问题。建立独立于具体晶圆流的单臂组合设备Petri网模型,该模型能准确描述不同晶圆流模式下系统的运行过程。基于拉式调度策略和周期调度的思想,推导出单臂组合设备在混合晶圆流下能形成稳定周期性加工的条件。然后依据约束条件建立系统的线性规划模型,获得稳态的周期调度。运用虚拟晶圆方法实现所得调度,并给出调度的甘特图。最后,以晶圆制造的数据作为算例验证了模型和调度的有效性。 展开更多
关键词 组合设备 PETRI网 建模 调度 晶圆制造
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基于改进遗传算法的集束型装备调度研究 预览 被引量:1
6
作者 邹咏楠 罗钧元 李林瑛 《电脑知识与技术:学术交流》 2017年第2期263-264,共2页
考虑机械手在输入装载室、加工模块和输出装载室三者间搬运时间和空载时间下,求解半导体制造中具有滞留时间约束的集束型装备调度问题,提出基于机械手搬运作业顺序编码的改进遗传算法,包括种群初始化、选择操作、变异操作和适应度函数... 考虑机械手在输入装载室、加工模块和输出装载室三者间搬运时间和空载时间下,求解半导体制造中具有滞留时间约束的集束型装备调度问题,提出基于机械手搬运作业顺序编码的改进遗传算法,包括种群初始化、选择操作、变异操作和适应度函数计算等。仿真实验结果验证了提出算法的有效性。 展开更多
关键词 遗传算法 集束型装备 半导体制造 滞留时间约束
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有滞留时间约束的单臂集束型装备调度研究
7
作者 卢睿 李林瑛 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1776-1782,共7页
考虑有滞留时间约束的单臂集束型装备调度模型和可调度性问题,建立了包括单臂机械手和加工模块时序约束关系的混合整数规划模型,并从理论上证明了并行模块等价加工时间的合理性。在此模型基础上,分析了单臂机械手和加工模块的周期性加... 考虑有滞留时间约束的单臂集束型装备调度模型和可调度性问题,建立了包括单臂机械手和加工模块时序约束关系的混合整数规划模型,并从理论上证明了并行模块等价加工时间的合理性。在此模型基础上,分析了单臂机械手和加工模块的周期性加工和搬运晶圆过程,证明了集束型装备可调度性的条件。对模型和可调度性条件进行了仿真实验分析,结果表明模型有效且可行。 展开更多
关键词 半导体制造 集束型装备 单臂机械手 可调度性分析
基于可重入加工组合设备的建模与调度研究 被引量:1
8
作者 潘春荣 黎良 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期772-782,共11页
晶圆加工中越来越广泛地采用可重构的自动化组合设备,其单晶圆加工技术提高了晶圆制造的生产效率和加工质量。介绍了组合设备的结构特征及其加工过程运行的约束条件,由于晶圆重入加工需求的增加,组合设备的调度变得更加复杂。回顾了组... 晶圆加工中越来越广泛地采用可重构的自动化组合设备,其单晶圆加工技术提高了晶圆制造的生产效率和加工质量。介绍了组合设备的结构特征及其加工过程运行的约束条件,由于晶圆重入加工需求的增加,组合设备的调度变得更加复杂。回顾了组合设备可重入加工过程的建模、性能分析及其调度等研究工作,分析了重入加工的Petri网建模,调度和控制方法的优劣性,并通过例子阐述了仿真调度的可行性。提出了组合设备重入加工运行控制的研究方法及未来的研究方向。 展开更多
关键词 晶圆制造 重入加工 组合设备 建模与仿真 调度
基于分枝搜索的带缓冲集束型设备调度与性能分析 预览 被引量:1
9
作者 高忠顺 周炳海 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期81-88,共8页
针对带缓冲与驻留约束的集束型设备调度问题,本文提出了一种基于分枝的搜索调度方法.首先,构造问题域的数学模型,在此基础上提出了一种全局搜索算法;然后,通过数学分析证明引出必要的引理,提出一个基于分枝搜索的算法;最后,进行了仿真... 针对带缓冲与驻留约束的集束型设备调度问题,本文提出了一种基于分枝的搜索调度方法.首先,构造问题域的数学模型,在此基础上提出了一种全局搜索算法;然后,通过数学分析证明引出必要的引理,提出一个基于分枝搜索的算法;最后,进行了仿真实验和分析,结果表明本文提出的算法是有效且可行的,同时还表明了带缓冲模块的集束型设备在一定程度上能提高集束型设备的产能. 展开更多
关键词 集束型设备 缓冲模块 驻留约束 调度 分枝搜索
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加工多类型晶圆的集束型装备调度模型 被引量:2
10
作者 李林瑛 卢睿 臧洁 《数学的实践与认识》 北大核心 2016年第16期152-161,共10页
研究了加工多类型晶圆和有滞留时间约束的集束型装备调度问题,其中包括晶圆排序和双臂机械手搬运作业排序两类问题.分别推导了三类不等式约束条件,包括加22模块处于加工和空闲两种状态下的滞留时间约束、任意单个和两个搬运作业情况... 研究了加工多类型晶圆和有滞留时间约束的集束型装备调度问题,其中包括晶圆排序和双臂机械手搬运作业排序两类问题.分别推导了三类不等式约束条件,包括加22模块处于加工和空闲两种状态下的滞留时间约束、任意单个和两个搬运作业情况下的机械手搬运能力约束,以及加工模块能力约束,建立了以最小化生产周期为目标的混合整数规划模型.典型生产实例和随机算例的仿真结果验证了模型的可行性和有效性. 展开更多
关键词 集束型装备 半导体制造 调度模型 多类型晶圆加工 滞留时间约束
带并行腔和重入约束的双臂集束型设备调度方法
11
作者 周炳海 黎明 苏谊 《工程科学学报》 CSCD 北大核心 2016年第8期1190-1195,共6页
为有效解决半导体制造业中带并行腔和重入约束的双臂集束型设备调度问题,提出一种以优化搜索为核心的调度方法.首先,引入优化FIFO(first in first out)搜索规则,并以系统总完工时间最小化作为目标,建立带并行腔和重入约束的四加工腔... 为有效解决半导体制造业中带并行腔和重入约束的双臂集束型设备调度问题,提出一种以优化搜索为核心的调度方法.首先,引入优化FIFO(first in first out)搜索规则,并以系统总完工时间最小化作为目标,建立带并行腔和重入约束的四加工腔双臂集束型设备调度数学模型.在此基础之上,结合虚拟缓冲模块的概念,提出一种基于机械臂交换策略的优化搜索算法.最后,对所提出的算法进行仿真实验,实验结果表明该算法是可行且有效的. 展开更多
关键词 调度方法 集束型设备 并行腔 重入
具有多品种晶圆混合加工的单臂组合设备调度 预览 被引量:1
12
作者 潘春荣 王际鹏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1171-1181,共11页
为了提高晶圆制造中组合设备的生产效率, 在考虑晶圆驻留时间约束条件下, 研究没有共享加工模块的多品种晶圆混合加工的单臂组合设备调度问题. 首先, 采用面向资源的Petri网模型描述多种晶圆产品的混合加工过程, 引入控制变迁避免模型... 为了提高晶圆制造中组合设备的生产效率, 在考虑晶圆驻留时间约束条件下, 研究没有共享加工模块的多品种晶圆混合加工的单臂组合设备调度问题. 首先, 采用面向资源的Petri网模型描述多种晶圆产品的混合加工过程, 引入控制变迁避免模型的死锁, 采用赋时库所和赋时变迁模拟系统资源的活动时间. 其次, 通过虚拟加工的方法平衡工序的负载, 基于系统Petri网模型和拉式调度策略, 推导出单臂组合设备在多品种晶圆混合加工情形下的可调度性判定条件, 并以解析形式描述. 最后, 提出了系统稳态调度求解算法并以实例验证了算法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 组合设备 PETRI网 混合加工 调度 晶圆制造
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晶圆重入加工的组合设备终止暂态的调度与分析 预览 被引量:2
13
作者 潘春荣 黎良 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期655-664,共10页
晶圆重入是半导体组合设备加工中典型的复杂加工工艺,分析和优化暂态加工过程对于晶圆重入加工具有重要意义.为了满足加工需求和提高组合设备的加工性能,基于稳态重入加工的双臂组合设备Petri网模型和1-晶圆周期调度策略,采用虚拟晶圆... 晶圆重入是半导体组合设备加工中典型的复杂加工工艺,分析和优化暂态加工过程对于晶圆重入加工具有重要意义.为了满足加工需求和提高组合设备的加工性能,基于稳态重入加工的双臂组合设备Petri网模型和1-晶圆周期调度策略,采用虚拟晶圆的加工模式分析了系统的终止暂态过程,讨论了系统终止暂态的加工时间分布,并给出相应的解析式进行描述.利用eM-Plant仿真平台建立了重入加工的双臂组合设备终止暂态的仿真模型,并用例子验证了1-晶圆周期调度的可行性及解析式的有效性,为研究晶圆重入加工过程的优化提供了有效方法和手段. 展开更多
关键词 晶圆制造 组合设备 重入加工 PETRI网 建模 调度 仿真
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集束型半导体装备的性能分析模型研究 预览
14
作者 郑秀红 马纪颖 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2014年第8期19-25,共7页
由于集束型装备自身结构的复杂多变,使得对集束型装备的性能分析和产能预测变得非常困难。建立集束型装备性能分析模型是预测装备产能和辅助装备设计的有效方式之一。以可扩展的模块化方式,建立了装备的随机Petri网模型,模型中引入... 由于集束型装备自身结构的复杂多变,使得对集束型装备的性能分析和产能预测变得非常困难。建立集束型装备性能分析模型是预测装备产能和辅助装备设计的有效方式之一。以可扩展的模块化方式,建立了装备的随机Petri网模型,模型中引入随机变迁来描述装备活动时间的随机性;基于该模型,采用马尔可夫链分析方法,研究了装备主要性能参数如吞吐量、晶圆滞留率和利用率的理论模型。研究结果为集束型半导体装备的性能分析提供了一种有效手段。 展开更多
关键词 随机PETRI网 集束型 半导体 马尔可夫链 性能 模型
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有晶圆滞留时间约束的集束型装备调度问题研究 被引量:6
15
作者 卢睿 李林瑛 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1775-1780,共6页
考虑有滞留时间约束的集束型装备调度模型和可调度性问题,建立了包括双臂机械手和加工模块时序约束关系的线性规划模型。在此模型基础上,分析了装备双臂机械手和加工模块周期性加工和搬运晶圆过程,从理论上证明了集束型装备可调度性的... 考虑有滞留时间约束的集束型装备调度模型和可调度性问题,建立了包括双臂机械手和加工模块时序约束关系的线性规划模型。在此模型基础上,分析了装备双臂机械手和加工模块周期性加工和搬运晶圆过程,从理论上证明了集束型装备可调度性的充要条件,并提出通过减少并行模块数目、选择合适的加工时间和滞留时间的控制策略,使不可调度方案变的可调度。对模型和可调度性条件进行了仿真实验和工程软件实现,证明了提出的模型和控制策略有助于减少测试晶圆数目,从而提高晶圆生产效率。 展开更多
关键词 半导体制造 集束型装备 双臂机械手 可调度性分析 线性规划模型
基于SRN的集束型半导体装备批加工模型
16
作者 郑秀红 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期309-314,共6页
为了分析集束型半导体装备的性能,研究了系统批加工过程的随机回报网模型,模型不仅可以描述装备的批加工过程和机械手的操作序列,还可以用来分析装备的性能。该模型适用于装备的并行晶圆流和串行晶圆流、串一并混合型模式。在模型中... 为了分析集束型半导体装备的性能,研究了系统批加工过程的随机回报网模型,模型不仅可以描述装备的批加工过程和机械手的操作序列,还可以用来分析装备的性能。该模型适用于装备的并行晶圆流和串行晶圆流、串一并混合型模式。在模型中,用变迁的实施速率表示装备加工操作的频率。在模型中还引入了变迁的实施函数来控制不同状态下机械手动作,以避免死锁发生。最后应用该模型,以晶圆流模式(2,1,1)为例,分析了系统配置参数对系统吞吐量的影响。 展开更多
关键词 随机回报网(SRN) 模型 集束型装备 半导体 批加工
基于earliest调度策略对带驻留时间约束单臂组合设备的暂态分析 预览
17
作者 胡勋 伍乃骐 乔岩 《机电工程技术》 2013年第11期12-16,共5页
对于带驻留时间约束的单臂组合设备的调度是非常复杂的。而当系统从开始到进入稳态时,一直处于动态运行过程。因此该过程的分析更为困难。基于Earliest调度策略,分析了系统的暂态过程,并给出了当系统到达稳态时,机械手等待时间分布... 对于带驻留时间约束的单臂组合设备的调度是非常复杂的。而当系统从开始到进入稳态时,一直处于动态运行过程。因此该过程的分析更为困难。基于Earliest调度策略,分析了系统的暂态过程,并给出了当系统到达稳态时,机械手等待时间分布情况。而此机械手等待时间分布可通过解析表达式计算出来,因此非常有效。最后实例验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 晶圆制造 组合设备 PETRI网 调度
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基于析取图的集束型设备建模与调度方法
18
作者 高忠顺 周炳海 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1227-1233,共7页
针对处理腔带有缓冲且能处理不同种类晶圆产品的单臂集柬型设备调度问题,提出了基于析取图模型的分枝搜索调度方法.首先将问题转换为单机调度问题,建立析取图模型,采用分枝的方法获得可行解空间.然后在此基础上,提出以最小完工时... 针对处理腔带有缓冲且能处理不同种类晶圆产品的单臂集柬型设备调度问题,提出了基于析取图模型的分枝搜索调度方法.首先将问题转换为单机调度问题,建立析取图模型,采用分枝的方法获得可行解空间.然后在此基础上,提出以最小完工时间的机械手最优动作序列为目标的分枝搜索算法.最后对调度算法进行了仿真实验分析.结果表明,该算法有效可行,同时说明了处理腔带输入、输出缓冲的集束型设备对于满足不同种类晶圆的生产、提高生产能力均具有较好的效果. 展开更多
关键词 集束型设备 缓冲 调度 析取图 分枝搜索
半导体制造中具有重入加工工艺的双臂组合设备的调度研究 预览 被引量:1
19
作者 付虎 伍乃骐 乔岩 《机电工程技术》 2013年第9期32-37,共6页
解决带重人加工工艺的双臂组合设备的调度问题是非常困难的。如果采用交换策略调度该系统,系统将处于一个3-晶圆周期性调度过程。为改善系统的运行过程及降低生产周期,给出了基于2-晶圆周期性调度方法的调度算法。该篦法由解析表达式... 解决带重人加工工艺的双臂组合设备的调度问题是非常困难的。如果采用交换策略调度该系统,系统将处于一个3-晶圆周期性调度过程。为改善系统的运行过程及降低生产周期,给出了基于2-晶圆周期性调度方法的调度算法。该篦法由解析表达式组成。因此执行非常有效。通过对比3-晶圆和2-晶阒调度方法,可有效的判断两种调度方法的优劣。最后,实例验证该方法的可应用性。 展开更多
关键词 半导体制造 组合设备 PETRI网 调度
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带驻留与连续重入的单臂集束型晶圆制造设备调度方法 预览
20
作者 周炳海 王翥 陈佳 《东南大学学报:英文版》 EI CAS 2013年第2期187-193,共7页
为了提升单臂集束型设备的利用率,优化动态到达晶圆驻留与连续重入的调度问题,提出了一种结构式启发式调度算法.在界定调度问题域的基础上,建立了非线性规划的调度模型,并以动态到达晶圆的最短完工时间为调度目标,构造了基于搜索... 为了提升单臂集束型设备的利用率,优化动态到达晶圆驻留与连续重入的调度问题,提出了一种结构式启发式调度算法.在界定调度问题域的基础上,建立了非线性规划的调度模型,并以动态到达晶圆的最短完工时间为调度目标,构造了基于搜索可行机械手搬运路径的调度算法.最后,设计了仿真实验,并对调度算法进行了实验分析.结果表明,所提出的算法对于解决多种晶圆类型的调度问题以及单臂集束型晶圆制造设备在加工过程中由于驻留约束限制和连续重入而产生的冲突和死锁的问题是可行而有效的. 展开更多
关键词 集束型设备 调度 驻留时间 连续重入
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