检索结果-南通市图书馆

作者：余华光广东工业大学

学位级别：硕士

半导体制造作为互联网和信息化的基础,它的发展水平是体现一个国家现代经济和高科技力量的重要象征。随着半导体晶圆的直径日趋变大,以及加工工艺日趋复杂,传统的批处理加工方式已经不能满足于晶圆的制造需求,所以,晶圆制造厂商趋向采... 详细信息

半导体制造作为互联网和信息化的基础,它的发展水平是体现一个国家现代经济和高科技力量的重要象征。随着半导体晶圆的直径日趋变大,以及加工工艺日趋复杂,传统的批处理加工方式已经不能满足于晶圆的制造需求,所以,晶圆制造厂商趋向采用组合设备(Cluster tool)加工。考虑到生产效率、作业空间以及污染等因素,组合设备一般设置多个加工模块(Processing module, PM)和一个传输模块(Transfer module, TM),并将组合设备放置在真空密闭的环境之中。某些加工工艺有逗留时间的严格约束,并且在加工模块之间除了机械手之外没有其他的任何缓冲空间,故使得组合设备的调度异常困难;另外,组合设备中的加工模块不可避免的会出现故障,有时出现的故障会持续几个小时,因此,组合设备在出现故障后存在可调度情形的话,那么故障后的响应使得组合设备继续完成晶圆加工是非常关键的。本文的研究是基于Petri Net的双臂组合设备的故障响应策略。在晶圆制造中,某道工序为整个晶圆加工过程的瓶颈,需要设置多个加工模块以匹配整个加工流程,以增加晶圆加工的灵活性并满足于工艺要求。Petri Net能描述离散事件动态系统的并行、冲突,是一种有效的事件驱动系统模型工具,也是数学和图形的建模工具,它被广泛应用于离散事件的仿真、控制。本文建立了双臂组合设备的Petri Net模型,利用该模型能够针对晶圆加工的逗留时间以及机械手从真空锁或者加工模块卸载晶圆之前的等待时间进行描述。利用所建立的双臂组合设备的Petri Net模型,能够在时间确定的条件下分析该系统的可调度性,在时间波动的条件下进行调度可行性验证。双臂组合设备的某个加工工序存在并行模块,当该工序其中的一个模块发生故障后,系统可能会继续完成晶圆的加工。但是,双臂组合设备发生故障后,如何运行控制系统的问题仍没解决。通过建立双臂组合设备的Petri Net模型,本文分析了并行模块中一个模块发生故障前后可行调度的问题。并行模块发生故障后,如果双臂组合设备不正确地运行控制,会造成正在加工的晶圆违反严格的逗留时间约束,直接影响到晶圆的质量,甚至使得晶圆报废。事实上,组合设备如何从发生故障前的稳态过渡到发生故障后的稳态是故障响应的关键。针对不同的故障情形,本文提出了相应的控制策略,使得系统在保证加工的晶圆满足质量要求的前提下继续完成晶圆的加工。这是此领域研究的重要进展。最后,通过实例验证该响应策略的正确性。最后,本文给出了将来进一步的研究方向。

关键词：晶圆制造双臂组合设备故障响应 Petri Net

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多品种晶圆混合加工的双臂组合设备调度分析

多品种晶圆混合加工的双臂组合设备调度分析

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作者：赵坤江西理工大学

学位级别：硕士

半导体制造是支撑当今信息产业的基础性产业。晶圆制造工艺复杂,传统的晶圆制造工艺将难以满足复杂的工艺需求,而组合设备为单晶圆片加工提供了密闭、真空、高效、可重构的加工环境,以保证晶圆在加工过程中对环境的严格要求,有利于提高... 详细信息

半导体制造是支撑当今信息产业的基础性产业。晶圆制造工艺复杂,传统的晶圆制造工艺将难以满足复杂的工艺需求,而组合设备为单晶圆片加工提供了密闭、真空、高效、可重构的加工环境,以保证晶圆在加工过程中对环境的严格要求,有利于提高半导体产品的质量。另外、随着晶圆尺寸的不断增大、客户需求不断变化,晶圆趋向于多品种、小批量的加工方式。组合设备已广泛应用于大尺寸晶圆的制造,有利于满足客户对晶圆产量的需求。随着晶圆种类增多,不同种类晶圆在组合设备运行过程中频繁切换,导致系统调度更加困难,切换周期延长,制造成本大幅增加,因此,有效控制系统运行具有重要的工业应用价值。为了提高组合设备的运行效率,减少晶圆切换时的机器调试时间,本文研究双臂组合设备系统的控制问题,主要内容如下。(1)首先,介绍了双臂组合设备k种晶圆混合加工的调度过程,及建模工具Petri Net定义及特性,基于交换策略建立了第i种晶圆稳态加工时的双臂组合设备Petri Net模型。根据建立的Petri Net模型,进一步分析多品种晶圆双臂组合设备机械手活动顺序,提出系统的无死锁控制策略;通过对晶圆加工时间及驻留时间约束的分析,获得系统活性的充要条件。(2)根据系统活动周期特性及Petri Net模型中的变迁触发序列,可获得稳态时晶圆生产周期以及机械手活动周期时间。针对无共享加工模块和有共享加工模块,分析系统活动周期、晶圆生产周期与机械手活动时间三者之间的关系,判断三者时间满足不同情形下系统的可调度性,并证明判定定理的正确性。(3)为了直观描述组合设备从初始暂态到稳态时机械手的调度过程,以有共享和无共享加工模块为例,建立了双臂组合设备多品种晶圆混合加工的eM-Plant模型。仿真模型运行过程中,记录晶圆在各个模块的进出时间,并通过计算进出时间来确定系统是否满足晶圆的驻留时间约束,因此获得系统的可调度性。上述研究指明,本文所获得的双臂组合设备多品种晶圆混合加工的调度可行性及所建立的eM-Plant仿真模型,能够应用于双臂组合设备的系统分析。

关键词：双臂组合设备混合加工 Petri Net 可调度性 eM-Plant仿真

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基于Petri Net的双臂组合设备故障响应策略的研究

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机电工程技术 2014年第10期43卷 20-24,88页

作者：余华光白丽平广东工业大学机电工程学院广东广州510006

晶圆制造的加工工艺日趋复杂,组合设备加工模块中存在严格的逗留时间约束以及频繁的故障,因此研究其生产调度,排除出现的故障成为至关重要的问题。通过分析双臂组合设备的并行模块及其加工流程模式,建立能够描述系统的稳态特性的Petri ... 详细信息

晶圆制造的加工工艺日趋复杂,组合设备加工模块中存在严格的逗留时间约束以及频繁的故障,因此研究其生产调度,排除出现的故障成为至关重要的问题。通过分析双臂组合设备的并行模块及其加工流程模式,建立能够描述系统的稳态特性的Petri Net模型。基于该模型,当双臂组合设备并行模块出现故障时,分析系统的可调度性,对可调度情况提出有效的运行控制策略,使得晶圆不违反严格的逗留时间约束。最后通过实例验证该控制策略的可行性。

关键词：晶圆制造双臂组合设备故障响应 Petri Net

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