[發明專利]一種半導體生產調度方法和裝置

在審

• 申請號: 201310740754.6
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103700022A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 潘再生;丁進;呂勇哉;陳鵬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06Q50/04
• 分類號: G06Q50/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及生產自動化調度領域，尤其涉及一種半導體生產調度方法和裝置。

背景技術

近年來，隨著超大規模集成電路技術的廣泛應用，以及相關信息、通訊電子產業的高速進步，半導體產業蓬勃發展。作為新興的戰略性工業，半導體產業的技術水平和發展規模已經成為衡量一個國家經濟發展和科技進步的重要標志，對于國家的綜合實力起著巨大的影響和推動作用。

半導體制造過程被認為是當今最復雜的制造過程之一，具有生產周期長、可重入、重加工、生產高度不確定性以及多生產指標優化的特點。這些特點給半導體生產制造帶來了很大的難度，傳統的依靠人工經驗的生產調度方式在應對這類復雜問題時，只能夠確保生產的連續性，而很難綜合考慮多個最優生產目標。因此，先進的生產調度技術對于半導體制造業所產生的經濟效益的影響尤為重大，比如若將在制品庫存降低1%，則會減少數百萬元的成本；而將平均生產周期縮短1%，則會增加數千萬元的產能。

半導體生產調度問題本質上是一類復雜的車間調度問題，即針對一項可分解的生產任務，探討在盡可能滿足約束條件（如交貨期、工藝路線和資源情況等）的前提下，通過為每道工序選擇最合適的機器，以及確定每個機器組前所有待加工任務的加工次序，以獲得平均生產周期、在制品水平、產出率等性能指標的最優化。半導體生產廠商主要通過晶圓投料控制策略和分派控制策略來實現半導體生產制造過程的優化調度。投料控制策略解決了在實時運作的生產線中，何時釋放以及釋放何種lot（由多片晶圓組成的基本生產單元）進入生產線加工的問題；分派控制策略解決了機臺組前待加工的lot（由多片晶圓組成的基本生產單元）的最優加工次序的問題。

在半導體生產調度領域，研究人員和技術專家們已經提出了一些新穎的方法。現有的半導體生產調度方法，多集中于如何優化加工機臺組前lot（由多片晶圓組成的基本生產單元）的加工次序（分派策略）以使得最終的生產性能指標（平均生產周期、在制品庫存量等）最優，而忽略了lot（由多片晶圓組成的基本生產單元）的釋放策略即生產線上從某一機臺組上加工完畢的lot量也會對這些生產性能指標（平均生產周期、在制品庫存量等）產生影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的第一方面提供了一種半導體生產調度方法和裝置，用于半導體產品生產過程的待加工lot向生產線的機臺組分派加工，以考慮lot的釋放策略對半導體產品的生產性能指標產生影響。

本發明的第二方面提供了另外一種半導體生產調度方法和裝置，用于半導體產品生產過程投料控制。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種半導體產品生產調度方法，所述半導體生產調度方法基于半導體產品流動層間平衡模型，所述半導體產品流動層間平衡流動模型為：

V_ijk(t+Δt)＝V_ijk(t)+L_ijk,in(t)-L_ijk,out(t)；

其中，V_ijk(t+Δt)是在時刻t+Δt，第i產品種類的lot在第j臺機臺組M_j的第k層上的數量，V_ijk(t)是在時刻t，第i產品種類的lot在第j臺機臺組M_j上的第k層上的數量，L_ijk,in(t)為第i產品種類的lot在時間間隔[t,t+Δt]內進入第j臺機臺組M_j的第k層的lot數量，L_ijk,out(t)為第i產品種類的lot在時間間隔[t,t+Δt]離開第j臺機臺組M_j的第k層的lot數量；

所述調度方法包括以下步驟，

確定在平穩狀態下相同種類產品在相同機臺組的每相鄰兩層累積加工完畢的lot量的標準差值；

計算預定時間段內相同種類產品在相同機臺組的各層上實際累積加工完畢的lot量；

比較所述預定時間段內相同種類產品在相同機臺組的第1層上實際累積加工完畢的lot量、每相鄰兩層的后一層上實際累積加工完畢的lot量與該相鄰兩層的標準差值之和的大小，得出所述第1層上實際累積加工完畢的lot量以及各個每相鄰兩層的后一層上實際累積加工完畢的lot量與該相鄰兩層的標準差值之和中的最小數值；

分派所述最小數值所屬層的lot進入機臺組加工；

其中，所述層定義為一個lot在整個生產流程中從離開預定機臺組到下一次重新回到該預定機臺組的過程。

可選的，滿足所述平穩狀態的條件是：