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晶圆重入加工的组合设备初始暂态建模和分析

计算机集成制造系统 2015年第8期21卷 2072-2078页

作者：潘春荣伍乃骐江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 广东工业大学机电工程学院广东广州510006

随着晶圆直径的增大以及小批量、多批次加工,生产过程频繁地在暂态和稳态之间切换。为了满足大晶圆的加工需求和提高组合设备的加工性能,研究具有重入的晶圆加工组合设备的初始暂态具有重要意义。此外,组合设备除机械手外没有缓冲,使系... 详细信息

随着晶圆直径的增大以及小批量、多批次加工,生产过程频繁地在暂态和稳态之间切换。为了满足大晶圆的加工需求和提高组合设备的加工性能,研究具有重入的晶圆加工组合设备的初始暂态具有重要意义。此外,组合设备除机械手外没有缓冲,使系统的调度和控制变得更加困难。基于eM-Plant仿真平台和优化算法,对重入加工双臂组合设备的初始暂态进行建模和仿真,分析了重入加工的初始暂态至稳态的过渡过程。采用仿真例子验证了该仿真系统的有效性,为组合设备重入加工的优化控制提供了借鉴。

关键词：自动化组合设备重入加工建模与仿真 eM-Plant

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基于可重入加工组合设备的建模与调度研究

系统仿真学报 2016年第4期28卷 772-782页

作者：潘春荣黎良江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

晶圆加工中越来越广泛地采用可重构的自动化组合设备,其单晶圆加工技术提高了晶圆制造的生产效率和加工质量。介绍了组合设备的结构特征及其加工过程运行的约束条件,由于晶圆重入加工需求的增加,组合设备的调度变得更加复杂。回顾了组... 详细信息

晶圆加工中越来越广泛地采用可重构的自动化组合设备,其单晶圆加工技术提高了晶圆制造的生产效率和加工质量。介绍了组合设备的结构特征及其加工过程运行的约束条件,由于晶圆重入加工需求的增加,组合设备的调度变得更加复杂。回顾了组合设备可重入加工过程的建模、性能分析及其调度等研究工作,分析了重入加工的Petri网建模,调度和控制方法的优劣性,并通过例子阐述了仿真调度的可行性。提出了组合设备重入加工运行控制的研究方法及未来的研究方向。

关键词：晶圆制造重入加工组合设备建模与仿真调度

基于Petri网的可重入双臂组合设备故障响应策略

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计算机集成制造系统 2019年第12期25卷 3235-3246页

作者：潘春荣付锦超江西理工大学机电工程学院

在半导体制造中,组合设备出现故障模块是晶圆质量受损的因素之一。考虑到晶圆重入加工工艺更复杂,研究了可重入双臂组合设备并行模块出现一个模块故障后的有效调度问题。建立了相应Petri网模型,描述了具有逗留时间约束和并行模块的双臂... 详细信息

在半导体制造中,组合设备出现故障模块是晶圆质量受损的因素之一。考虑到晶圆重入加工工艺更复杂,研究了可重入双臂组合设备并行模块出现一个模块故障后的有效调度问题。建立了相应Petri网模型,描述了具有逗留时间约束和并行模块的双臂组合设备重入加工过程,并分析了系统稳态调度和暂态调度的时间特性,提出了系统稳态调度的有效算法;采用了虚拟晶圆的方式,提出了系统故障前稳态调度过渡至故障后稳态调度的有效运行控制策略,使系统稳态调度能够满足严格逗留时间约束;通过实例验证了该控制策略的可行性,证实了该策略能满足系统故障后的稳态调度,且晶圆损失降至最小。

关键词：晶圆制造 Petri网故障响应组合设备重入加工

结合逆向强化学习与强化学习的晶圆批处理设备调度方法

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计算机集成制造系统 2023年第11期29卷 3738-3749页

作者：王卓君张朋张洁东华大学机械工程学院上海201620 东华大学人工智能研究院上海201620

针对晶圆批处理设备调度问题,以最小化生产周期为优化目标,考虑晶圆动态到达、重入加工与不兼容性约束等特点,提出了结合逆向强化学习与强化学习(combine Inverse Reinforcement Learning and Reinforcement Learning,IRL-RL)的晶圆批... 详细信息

针对晶圆批处理设备调度问题,以最小化生产周期为优化目标,考虑晶圆动态到达、重入加工与不兼容性约束等特点,提出了结合逆向强化学习与强化学习(combine Inverse Reinforcement Learning and Reinforcement Learning,IRL-RL)的晶圆批处理设备调度优化方法。根据批处理设备的加工特性,将问题分解为组批和批次指派两个子问题;由于子问题内部复杂的关联特性使晶圆批处理设备调度内部机理不明,且全局奖励函数设计困难,引入逆向强化学习指导奖励函数的设计;针对晶圆lot的重入加工特性,设计期望流动时间与剩余等待时间关键状态变量;批次指派智能体兼顾考虑任务的紧急程度与工艺类型切换带来的差异生产准备时间进行综合决策,满足批处理设备工艺类型的不兼容性约束;通过设计奖励函数关键参数的非线性特征,解释晶圆lot剩余加工层数与期望流动时间之间的复杂流变关系。24组标准算例的实验数据表明,IRL-RL算法的优化结果与计算效率优于一般强化学习算法和较优规则等方法;经企业实例数据验证,晶圆的生产周期缩短了15%。

关键词：晶圆批处理调度并行批处理机动态调度逆向强化学习强化学习生产周期重入加工

基于eM-Plant求解具有晶圆重入过程的单臂组合设备最优调度的仿真方法

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工业工程 2012年第5期15卷 26-32页

作者：孙玉玺伍乃骐广东工业大学机电工程学院广东广州510006

在半导体组合设备的晶圆加工过程中,常常要求晶圆重入,原子层沉积加工(ALD)就是典型的晶圆加工过程。对这样的系统实施调度是一个挑战性的问题。研究单臂组合设备的调度问题,目的在于求解ALD重入过程的最优调度。建立了系统的Petri网模... 详细信息

在半导体组合设备的晶圆加工过程中,常常要求晶圆重入,原子层沉积加工(ALD)就是典型的晶圆加工过程。对这样的系统实施调度是一个挑战性的问题。研究单臂组合设备的调度问题,目的在于求解ALD重入过程的最优调度。建立了系统的Petri网模型,利用该模型,可以通过比较非常有限的若干调度的生产节拍而得到其重入过程的最优调度。基于所建立的Petri网模型,开发出了基于eM-Plant的仿真系统,可以有效地获得给定调度的生产节拍。给定系统的参数可以有效地求得重入过程的最优调度。文中应用例子来说明所提出的方法的应用。

关键词：自动组合装置调度晶圆制造重入加工仿真