【摘要】 在这个过程中，半导体器件在工厂中制造，这被称为前端操作。

集成电路(IC)制造业近年来已成为行业领先的领域，因此受到研究者的高度重视。随着生产需求的增加，对环境的关注也在提高，因此改善环境保护和可持续的做法，同时保持生产力是当今制造业企业的战略目标。集成电路制造过程特别涉及到许多自动加工步骤，改进这一加工过程直接影响到制造系统的可持续性。因此，减少资源使用和优化大多数自动化系统可被视为努力实现可持续制造所必需的目标之一。

 

一般来说，IC 制造过程由以下四个主要阶段组成: 晶圆制造、晶圆探测(晶圆分类)、封装(组装)和最终测试，如图1所示。晶圆制造是一个高度复杂的技术过程和高度资本密集型。在这个过程中，半导体器件在工厂中制造，这被称为前端操作。这需要很长的循环时间，并且需要在一个干净的环境中进行大量的步骤。晶圆上的单个芯片通过电子模具分选(EDS)在前端操作阶段结束时进行功能测试。在这个过程之后，晶圆移动到组装阶段和最终测试，这被称为后端操作。芯片封装在塑料或陶瓷材料中以保护它们免受污染，随后对设备进行检查以确认它们是否满足所需的规格。在 EDS 测试中，在晶圆发送到下一阶段之前，需要进行大量的操作来评估晶圆上运行的芯片的可靠性。使用了多种机器，台阶的物流形式为圆形或线形。各种调度方法可以用来有效地安排这种操作流程的作业顺序。这种调度的目标是缩短周期时间，提高吞吐量，降低在制品(WIP)的工作量。适当的资源分配结合物料调度的路径将有助于提高系统效率。

 

图1. 半导体生产过程示意图

 

从系统时间、在制品等几个方面分析了 EDS 测试设备预定义布局的系统性能。该设施的布局包括几个单元和库存。这些计算机按其功能或可用性分组到一个单元中，为了提高系统性能，可以将相同的计算机分配到不同的单元中。这种机器分配方式影响了调度效果对系统性能的影响。本文中的设备配置是基于一个目前正在使用的。自动物料搬运系统(AMHS)控制前开式统一吊舱(FOUP)的胞间和胞内运动。我们提出了四种细胞间调度策略和两种细胞内调度策略。该系统需要细胞间和细胞内运动来完成测试过程，我们选择了两种操作的四种合理组合，并对其性能进行了研究。使用 AutoMod 仿真工具对所提出的启发式调度策略的性能进行评估，并将评估结果与各种组合进行比较，找出对给定设备最有利的策略。图2显示了 EDS 的示例布局。

 

图2.一个电子模具分类(EDS)样品布局

 

探讨了几种调度策略对 EDS 测试设备的影响。在给定的 EDS 设备上，给出了每种胞间和胞内调度策略组合的仿真实验。晶圆制造设施一般被认为是复杂的作业车间，在材料处理系统方面有标准化的布局和结构。然而，与晶圆制造设备不同的是，晶圆测试设备实际上有各种各样的材料处理系统的布局和层次结构。许多半导体厂商有不同的设备布局和不同的物流系统，因此，他们的调度问题的定义和方法应该相应地有所不同。布局包括单元、储存器和试验机的配置是基于实际工业，尽可能采用数据进行试验可靠性。我们得出结论，MDT 通过最小化库存的干扰使机器之间的直接旅行最大化，在周期时间和在制品方面优于其他策略组合。

 

给定的配置是针对某种半导体存储器产品的，可以通过改变布局和机器配置来减少材料处理的工作量，从而提高效率。因此，考虑操作规则的稳健性对于长期的半导体设施规划和操作是重要的。因此，今后的工作可以集中在对不同产品的采用政策的进一步探索上。

 

1.Yoon, H.J.; Chae, J. Simulation Study for Semiconductor Manufacturing System: Dispatching Policies for a Wafer Test Facility. Sustainability2019, 11, 1119. https://doi.org/10.3390/su11041119

 

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