多品種晶圓混合加工的雙臂組合設(shè)備調(diào)度分析.pdf

1、分類(lèi)號(hào)＿＿＿＿＿＿＿＿密級(jí)＿＿＿＿＿＿＿＿UDC＿＿＿＿＿＿＿＿編號(hào)＿＿＿＿＿＿＿＿碩士學(xué)位論文多品種晶圓混合加工的雙臂組合設(shè)備調(diào)度分析多品種晶圓混合加工的雙臂組合設(shè)備調(diào)度分析Schedulingcontrolofmixedprocessingwithmultivarietywafersindualarmedclustertools學(xué)位類(lèi)別：全日制工程碩士作者姓名：趙坤學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：工業(yè)工程研究方向：制造過(guò)程優(yōu)化與控制指導(dǎo)老師：潘春榮教授

2、2018年5月22日江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要半導(dǎo)體制造是支撐當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。晶圓制造工藝復(fù)雜，傳統(tǒng)的晶圓制造工藝將難以滿(mǎn)足復(fù)雜的工藝需求，而組合設(shè)備為單晶圓片加工提供了密閉、真空、高效、可重構(gòu)的加工環(huán)境，以保證晶圓在加工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的嚴(yán)格要求，有利于提高半導(dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量。另外、隨著晶圓尺寸的不斷增大、客戶(hù)需求不斷變化，晶圓趨向于多品種、小批量的加工方式。組合設(shè)備已廣泛應(yīng)用于大尺寸晶圓的制造，有利于滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)晶圓產(chǎn)量的需

3、求。隨著晶圓種類(lèi)增多，不同種類(lèi)晶圓在組合設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中頻繁切換，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)度更加困難，切換周期延長(zhǎng)，制造成本大幅增加，因此，有效控制系統(tǒng)運(yùn)行具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。為了提高組合設(shè)備的運(yùn)行效率，減少晶圓切換時(shí)的機(jī)器調(diào)試時(shí)間，本文研究雙臂組合設(shè)備系統(tǒng)的控制問(wèn)題，主要內(nèi)容如下。（1）首先，介紹了雙臂組合設(shè)備k種晶圓混合加工的調(diào)度過(guò)程，及建模工具Petri定義及特性，基于交換策略建立了第i種晶圓穩(wěn)態(tài)加工時(shí)的雙臂組合設(shè)備Petri模型。根據(jù)建立的

4、Petri模型，進(jìn)一步分析多品種晶圓雙臂組合設(shè)備機(jī)械手活動(dòng)順序，提出系統(tǒng)的無(wú)死鎖控制策略；通過(guò)對(duì)晶圓加工時(shí)間及駐留時(shí)間約束的分析，獲得系統(tǒng)活性的充要條件。（2）根據(jù)系統(tǒng)活動(dòng)周期特性及Petri模型中的變遷觸發(fā)序列，可獲得穩(wěn)態(tài)時(shí)晶圓生產(chǎn)周期以及機(jī)械手活動(dòng)周期時(shí)間。針對(duì)無(wú)共享加工模塊和有共享加工模塊，分析系統(tǒng)活動(dòng)周期、晶圓生產(chǎn)周期與機(jī)械手活動(dòng)時(shí)間三者之間的關(guān)系，判斷三者時(shí)間滿(mǎn)足不同情形下系統(tǒng)的可調(diào)度性，并證明判定定理的正確性。（3）為了直觀

5、描述組合設(shè)備從初始暫態(tài)到穩(wěn)態(tài)時(shí)機(jī)械手的調(diào)度過(guò)程，以有共享和無(wú)共享加工模塊為例，建立了雙臂組合設(shè)備多品種晶圓混合加工的eMPlant模型。仿真模型運(yùn)行過(guò)程中，記錄晶圓在各個(gè)模塊的進(jìn)出時(shí)間，并通過(guò)計(jì)算進(jìn)出時(shí)間來(lái)確定系統(tǒng)是否滿(mǎn)足晶圓的駐留時(shí)間約束，因此獲得系統(tǒng)的可調(diào)度性。上述研究指明，本文所獲得的雙臂組合設(shè)備多品種晶圓混合加工的調(diào)度可行性及所建立的eMPlant仿真模型，能夠應(yīng)用于雙臂組合設(shè)備的系統(tǒng)分析。關(guān)鍵詞：雙臂組合設(shè)備；混合加工；Pet