半导体芯片最终测试多阶段可重入调度优化仿真研究

作     者：杨国朋 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭秀萍

授予年度：2012年

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：半导体最终测试 多阶段可重入调度 ExtendSim仿真 嵌套分区算法 

摘      要：半导体生产线技术工艺复杂,设备数量及类型繁多,并行与串行加工共存,且具有明显的可重入特性,即工件在加工工艺的不同阶段多次重复访问同一加工设备或者设备组。半导体生产线最终测试阶段,作为半导体生产线中重要的一部分,具有上述所有特点。如何对整条或部分半导体生产线进行建模与优化,已成为学术界和工业界亟需解决的问题。 传统的运筹学方法和启发式方法难以求解这类复杂的调度问题,而随着计算机仿真技术的发展,仿真建模逐步成为解决复杂问题的强大工具。本文正是借助ExtendSim仿真平台,对半导体芯片最终测试多阶段可重入(Final Testing with Multistage Re-entry, FTMR)调度问题进行建模与优化。 本文针对半导体芯片最终测试阶段可重入调度问题目前的相关研究理论和方法进行总结归纳,并在已有研究的基础上提出半导体芯片FTMR物理模型和数学模型,给出用于解决此类问题的缓冲区-时间(Buffer-Time, B-T)派工规则;依据物理模型和数学模型搭建了ExtendSim仿真模型,并对半导体芯片测试中常用的投料策略和派工规则进行分析比较,并利用软件内置遗传算法(Genetic Algorithm, GA)对仿真结果进行优化;接着介绍了嵌套分区算法(Nested Partition Algorithm, NPA或NP算法)的基本原理,并结合半导体芯片FTMR的特征和ExtendSim仿真软件的特点,构建了ExtendSim软件的嵌套分区算法模块;论文最后比较了遗传算法和嵌套分区算法在求解FTMR时的可行性与有效性。