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第1章 绪论1

1.1半导体装备制造产业的战略意义1

1.2半导体制造工艺简介4

1.3集束型晶圆制造装备的高度复杂性8

1.4制造系统调度简介13

1.4.1车间调度14

1.4.2机器人制造单元调度16

1.4.3抓钩调度19

1.5集束型装备调度21

1.5.1基本概念21

1.5.2调度资源23

1.5.3约束条件24

1.6集束型晶圆制造装备调度分类25

1.6.1基于调度类型的分类方法25

1.6.2基于三邻域（α|β|γ）的分类方法27

1.6.3基于调度环境和任务的分类方法28

参考文献29

第2章 集束型晶圆制造装备的建模方法36

2.1基于马尔科夫模型的集束型装备建模36

2.1.1马尔科夫模型基础理论37

2.1.2集束型装备马尔科夫建模过程38

2.2基于数学规划模型的集束型装备建模39

2.2.1数学规划模型基本理论40

2.2.2集束型装备数学规划建模过程41

2.3基于时序图模型的集束型装备建模43

2.3.1时序图模型基础理论43

2.3.2集束型装备时序图建模过程44

2.4基于Petri网模型的集束型装备建模48

2.4.1 Petri网模型基础理论48

2.4.2集束型装备Petri网建模过程54

2.5基于仿真模型的集束型装备建模58

2.5.1仿真模型的基本理论59

2.5.2集束型装备仿真建模过程61

2.6小结66

参考文献66

第3章 集束型晶圆制造装备的调度方法71

3.1基于运筹学方法的集束型装备调度71

3.1.1运筹学方法概述72

3.1.2混合整数规划在集束型装备调度中的应用79

3.1.3分支定界算法在集束型装备调度中的应用88

3.2基于多项式算法的集束型装备调度94

3.2.1多项式算法概述94

3.2.2多项式算法在集束型装备调度中的应用97

3.3基于启发式方法的集束型装备调度99

3.3.1启发式方法概述100

3.3.2启发式方法在集束型装备调度中的应用105

3.4基于智能优化方法的集束型装备调度107

3.4.1智能优化方法概述108

3.4.2智能优化方法在集束型装备调度中的应用118

3.5小结120

参考文献121

第4章 集束型晶圆制造装备的重入和混流调度129

4.1引言129

4.2重入调度的混合整数规划模型130

4.2.1问题描述130

4.2.2约束条件分析132

4.2.3仿真136

4.3混流调度的混合整数规划模型138

4.3.1调度问题139

4.3.2混合整数规划模型141

4.3.3生产周期下界分析144

4.3.4仿真148

4.4小结151

参考文献151

第5章 集束型晶圆制造装备的多机械手调度154

5.1引言154

5.2基于分解方法的两集束型装备调度155

5.2.1符号定义和问题描述155

5.2.2问题的分解分析和模型的建立157

5.2.3机械手在缓冲模块无碰撞的判断条件159

5.2.4基于分解方法和线性规划模型的搜索算法161

5.2.5仿真162

5.3有滞留时间约束的两集束型装备调度模型164

5.3.1符号定义和问题描述164

5.3.2集束型装备的混合整数规划模型166

5.3.3并行加工模块168

5.3.4仿真169

5.4求解k晶圆周期序列的多集束型装备调度173

5.4.1符号定义和问题描述174

5.4.2 k序列的平均周期下界175

5.4.3 k序列的构造策略177

5.4.4仿真182

5.5小结191

参考文献192

第6章 集束型晶圆制造装备的滞留时间约束调度194

6.1引言194

6.2单臂机械手集束型装备可调度性与调度195

6.2.1问题描述195

6.2.2并行加工模块加工时间的等效性证明197

6.2.3可调度性分析199

6.2.4仿真201

6.3双臂机械手集束型装备可调度性与调度203

6.3.1符号定义和问题描述203

6.3.2有晶圆滞留时间约束的线性规划模型204

6.3.3集束型装备的可调度性分析205

6.3.4仿真207

6.4单臂机械手的集束型装备启发式搜索方法211

6.4.1问题描述212

6.4.2调度模型213

6.4.3基于线性规划模型和冲突控制策略的启发式搜索方法214

6.4.4仿真216

6.5基于分解思想的多集束型装备启发式调度方法217

6.5.1问题描述和定义217

6.5.2周期性调度过程分析218

6.5.3启发式调度方法219

6.5.4仿真220

6.6基于遗传算法的集束型装备调度方法222

6.6.1问题描述和调度问题222

6.6.2改进遗传算法224

6.6.3仿真228

6.7小结230

参考文献231

第7章 集束型晶圆制造装备的应急调度234

7.1引言234

7.2基于PSO的启发式调度方法236

7.2.1调度问题描述和数学模型236

7.2.2基于前向和后向递归方法的内层算法237

7.2.3微粒群算法优化算法分析242

7.2.4基于微粒群算法的两层在线调度方法245

7.2.5仿真247

7.3基于量子进化算法的在线调度方法250

7.3.1在线调度问题250

7.3.2在线调度方法251

7.3.3外层量子进化算法253

7.3.4仿真256

7.4小结258

参考文献259

第8章 基于SEMI标准的集束型晶圆制造装备控制平台261

8.1引言261

8.2 CTC控制软件概述262

8.2.1国内外半导体制造自动化公司262

8.2.2 SEMI协会和SEMI标准264

8.3实时调度系统框架模型266

8.3.1基于SEMI标准的CTC控制软件266

8.3.2实时调度系统框架模型267

8.4实时调度系统的监督控制层268

8.4.1扩展有限状态机269

8.4.2基于EFSM的调度控制逻辑模型269

8.5基于CTMC标准的实时调度系统模块管理层272

8.5.1作业分解过程272

8.5.2基于CTMC的作业执行273

8.6数据通信协议的分析与设计276

8.6.1通信协议简介276

8.6.2通信协议设计308

8.6.3通信协议开发311

8.6.4通信协议实现316

8.7模块控制器层320

8.7.1加工模块控制器软件架构320

8.7.2模块控制器层模型321

8.8实时调度系统的测试与验证321

8.8.1测试和验证过程概述322

8.8.2测试和验证系统需求分析322

8.8.3测试和验证系统实现323

8.9小结326

参考文献326