半导体制造系统是最复杂的制造系统之一。近几十 JANTX2N6782年来,实现单晶圆加工技术的集束型装备得到了广泛应用。关于单集束型装备的调度从⒛世纪90年代开始至今己经有了深入研究,如滞留时间约束、重入加工等。多集束型装备的调度由于问题极其复杂,目前只取得了初步的研究成果,缺乏能有效描述多个机械手并发工作且能分析初始暂态、稳态、结束暂态的建模方法;尚未见揭示多集束型装备生产运行的机理和规律,产业界迫切需要简单可靠且高效的调度方法。一个可行的解决思路是将多集束型装各分解成若干单集束型装备,再利用单集束型装备的研究成果;另外一个思路是直接分析多集束型装备因缓冲加工模块存在而产生的耦合问题,进而给出周期性调度方法和计算生产周期下界。本章针对实际生产中应用到化学机械抛光、化学气相淀积和光刻工艺的多集束型装备,开展了研究工作,并取得了如下结果。

   (1)将两集束型装备分解为两个单集束型装备,建立单装备调度问题的LP模型,提 出了基于LP模型和机器人无碰撞约束条件的搜索算法。以CMP设备为例证明了模型和算法的有效性。

   (2)针对有滞留时间约束和并行加工的两集束型装备调度问题,分别推导了三类不等式约束条件,包括加工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,以及缓冲模块能力约束,从理论上证明了并行加

工模块等价加工时间的合理性,建立了以最小化生产周期为目标的混合整数规划模型。随机算例和具体算例的仿真结果验证了模型的可行性和有效性。

   (3)证明了多集束型装备乃序列的平均周期下界,提出了一种构造庀序列的LST策略,并给出实现该策略的构造算法及构造的虍序列的平均周期表达式。结果表明LsT策略在加工受限的情况下达到平均周期下界,并且分别优于Pull策略与LWP规则。同时,国内某Track机厂商的实际数据测试结果也证明了该策略的优越性和实际应用价值。