半导体晶圆制造系统的时变多目标生产调度优化

从当前半导体晶圆制造企业实际生产调度的角度出发,根据模糊控制理论和模拟退火算法,提出了解决半导体晶圆制造系统(SWFS)时变多目标生产调度复杂问题的方法.大量的仿真实验数据证明,该方法可以在求解速度和优化质量间取得平衡,并实现了全局优化效果,为实现SWFS的科学生产控制与调度提供了有效策略和方法.     

带重入约束的双集束型晶圆制造设备调度算法

为了有效解决集束型晶圆制造设备群加工过程中存在的重入调度问题,构建了带重入约束的双集束型晶圆制造设备调度算法.首先分析了双集束型晶圆制造设备中重入约束特征.在此基础上,建立调度问题域,并以系统加工周期最小为目标,建立调度模型.采用分解策略,将双集束型晶圆制造设备调度问题分解成单个设备调度问题,并提出了一种全新的机械手调度顺序搜索的启发式算法.最后对调度算法进行仿真实验分析,结果表明该算法是有效的.     

基于规则的批处理设备调度方法在半导体晶圆制造系统中应用

针对半导体炉管区瓶颈设备的批处理调度问题,提出满足工艺约束和设备限制的组批调度算法.在考虑产品动态到达的基础上,根据半导体制造系统大规模、多重入、混合型生产等特征,针对晶圆平均等待时间进行优化,实现多产品、多机台的实时组合派工.仿真实验在一个虚拟的晶圆制造系统上进行.结果表明,该算法在实时派工中对瓶颈设备填充率和利用率显著提升,有效地缩短了产品加工周期.
     

晶圆制造系统中Lot加工序列优化的蚁群算法

针对半导体晶圆制造系统中设备从缓冲区选择Lot加工问题,提出Lot加工序列优化的蚁群算法,对其进行计算时间复杂度分析,并给出了该算法的改进形式.该改进算法是根据晶圆制造系统重入特点,基于瓶颈设备构建蚁群算法求解模型,通过迭代仿真最终获取Lot加工优先序列表.仿真结果表明,采用该算法在短期调度区间内,与一般的基于规则的动态调度算法相比,效果得到了显著的改善.     

基于瓶颈设备处理时间波动的WIP估计方法

针对半导体晶圆制造系统缩短制造周期(CT)和提高产出率(TH)两个目标,考虑了瓶颈设备偏离其正常和可预测处理时间的情况（即瓶颈设备处理时间波动）,结合CONWIP投料规则和G/G/m排队网络模型,开发了一种确定半导体晶圆制造系统中合理在制品（WIP）水平的启发式算法.仿真实验结果表明,在系统中保持该算法所计算出的WIP水平,在一定的瓶颈设备处理时间波动范围内可以取得合理的TH和CT.     

考虑多晶圆流的集束型设备群调度方法

为有效解决集束型设备群多品种晶圆调度问题,构建考虑多晶圆流集束型设备群调度算法.统筹考虑多晶圆流、驻留和资源约束等特征,并以系统Makespan最小为目标,建立数学模型.集束型设备群调度分解为外层晶圆序列决策和内层机械手调度两个阶段,采用蚁群寻觅结合双向搜索策略,将蚁群算法融合到晶圆时间约束集搜索算法迭代过程中.在此基础上,提出了ASTC(ant systems and time constraints)调度算法.对该调度算法进行仿真实验分析,结果表明该算法的有效性.     

半导体制造AMHS中悬挂式小车多因素调度方法

为提高半导体制造系统的整体性能,提出了一种考虑多因素的悬挂式小车（overhead hoist transporter,OHT）调度方法. 从工作站、晶圆批、搬运系统三方面分析了搬运距离、晶圆批优先级、工作站特性、OHT利用率、等待时间5个关键因素. 以成本最小作为调度目标,基于这5个因素构造了混合多因素调度模型,同时引用二分图匹配方法构建了调度模型的求解算法. 最后进行了仿真实验设计和分析,结果表明该方法是有效、可行的.      

半导体晶圆生产线调度的性能指标体系研究

针对半导体晶圆生产线调度，提出了由用于日生产计划的调度方案对比的短期性能指标，和用于每日投料计划的、实施分析的长期性能指标组成的半导体晶圆生产制造系统的性能指标体系．其中，短期性能指标分为与产品有关的在制品值、移动步数和移动速率，以及与设备有关的设备利用率、负载程度、排队队长和瓶颈率；长期性能指标主要包括产品的加工周期、流程参数和生产率．在此基础上，设计并实现了半导体晶圆生产线调度性能评价系统，以指导半导体车间的实际生产．该系统已经在工厂中得到应用．     

基于Windows Mobile的半导体CVD监控系统的设计与实现

CVD(化学气相沉积)镀膜是半导体生产的关键步骤,沉积过程中对工艺参数、调度信息的管理非常重要。本文根据CVD生产的需求,以Visual C++2005为开发平台,在Windows Mobile平台实现了晶圆化学气相沉积工艺参数的无线实时监控管理,其无线监控特性使操作者避免了现场的有毒气体吸入。     

基于改进匈牙利算法和模糊逻辑控制的Interbay物料运输系统调度方法

为了满足晶圆制造Interbay物料运输调度的多目标和实时性要求,提出了一种基于改进匈牙利算法和模糊逻辑控制的智能调度方法.首先对晶圆工件的运输时间、等待时间、交货期以及加工特性这4个参数进行加权求和,建立晶圆工件的多目标运输成本模型;然后基于模糊逻辑控制的权重参数调节模型对各个权重参数进行动态调整,进而实时地计算晶圆工件的运输成本;最后以最小化运输成本为目标,采用改进匈牙利算法求取晶圆工件和运输小车的最优匹配方案.仿真实验结果表明,与传统的几种单一启发式规则比较,提出的调度方法能够有效减少晶圆工件的平均搬运时间和平均加工周期,具有较好的综合调度性能.     

A modeling method of semiconductor fabrication flows with extended knowledge hybrid Petri nets

A modeling method of extended knowledge hybrid Petri nets (EKHPNs), incorporating object-oriented methods into hybrid Petri nets (HPNs), was presented and used for the representation and modeling of semiconductor wafer fabrication flows. To model the discrete and continuous parts of a complex semiconductor wafer fabrication flow, the HPNs were introduced into the EKHPNs. Object-oriented methods were combined into the EKHPNs for coping with the complexity of the fabrication flow. Knowledge annotations were introduced to solve input and output conflicts of the EKHPNs.Finally, to demonstrate the validity of the EKHPN method, a real semiconductor wafer fabrication case was used to illustrate the modeling procedure. The modeling results indicate that the proposed method can be used to model a complex semiconductor wafer fabrication flow expediently.     

Petri网技术在半导体生产线建模中的应用

综述了Petri网在半导体生产线优化调度领域应用的最新研究进展,涉及半导体生产线主要特征、建模方法、Petri网类型、调度策略及具体应用等问题,并指出这一领域值得进一步研究的问题和可能的发展方向.     

面向瓶颈的半导体晶圆制造系统派工策略及参数优化

针对半导体晶圆制造系统中瓶颈设备动态漂移的特性,提出一种动态瓶颈实时派工策略.它是根据瓶颈机台的实时信息做出决策,决策参数通过响应曲面法和期望函数法确定并优化.实例验证表明,该算法相对于其他两种派工策略,在产能、加工周期、方差和制品数量等4个指标上均有所改善.     

基于遗传算法的半导体生产线调度研究进展

半导体生产线调度是制造系统实际生产中的重要问题,也是理论研究的难点之一.遗传算法是计算智能的主要研究对象,因此基于遗传算法的半导体生产线调度研究,具有非常重要的研究价值和实践意义,已经引起了国内外研究者的广泛关注.文中评述近几年来在半导体生产线调度优化中遗传算法的应用,详细介绍了算法编码、操作、参数的选择、算法的改进及具体应用,并指出这一领域中值得进一步研究的一些问题和可能的发展方向.     

基于multi-agent的半导体生产线动态调度方法

提出了一种基于multi-agent的半导体生产线动态调度方法。首先建立了MAS仿真模型,包括管理、投料、工件和设备4种agent;然后设计了工件agent与设备agent的动态调度协商机制,以工件最小加权延迟为决策指标,分别考虑设计了单片/卡加工设备与批加工设备agent的报价算法。此外,还考虑了二次协商机制用于解决设备突然故障对生产线的影响。基于实际半导体生产线模型对所提出方法进行了仿真验证,并与一些常用的调度规则进行了比较,仿真结果表明,在平均加权延迟和准时交货率等指标上,该文提出的方法均有较大的提高。     

面向多目标的电梯群控仿真系统

本仿真系统主要目标是设计、实现一个开放性的面向多目标的电梯群控仿真系统,其目的是为以后的电梯群控算法的研究构建一个仿真平台。本系统采用基于"一次编译,处处运行"的Java语言,实现了电梯群控仿真;通过调度与虚拟环境的连接,所有控制信息和运行结果都能显示在计算机屏幕上,使用方便、简单、直观;采用面向对象设计,系统的可扩展性强;通过对电梯运行状态的仿真,实现电梯运行状态实时监控。     

A Phase Space Reconstruction Based Approach to Throughput Prediction in Semiconductor Wafer Fabrication System

In order to manage and control semiconductor wafer fabrication system (SWFS) more effectively,the daily throughput prediction data of wafer fab are often used in the planning and scheduling of SWFS.In this paper,an artificial neural network (ANN) prediction method based on phase space reconstruction (PSR) and ant colony optimization (ACO) is presented,in which the phase space reconstruction theory is used to reconstruct the daily throughput time series,the ANN is used to construct the daily throughput prediction model,and the ACO is used to train the connection weight and bias values of the neural network prediction model.Testing with factory operation data and comparing with the traditional method show that the proposed methodology is effective.