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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