【36】第45卷第02期2023-02收稿日期：2021-01-15基金项目：国家自然科学基金资助项目（72161019）作者简介：潘春荣（1973-），男，广东龙川人，教授，博士，研究方向为机电一体化系统，制造过程的调度和优化控制。基于检测器控制腔室清洗的组合设备晶圆驻留延迟优化Optimizationofwaferdelaytimeofclustertoolwithchambercleaningoperationcontrolledbydetector潘春荣*，徐菁文PANChun-rong*，XUJing-wen(江西理工大学机电工程学院，赣州341000)摘要：在晶圆的生产过程中，频繁的k=1周期清洗模式会使晶圆质量受损，为了控制晶圆加工中清洗的频率与晶圆驻留延迟，基于稳态调度下检测器控制腔室清洗的触发，研究了单臂组合设备中机械手等待时间的重调度，减少清洗产生的晶圆驻留延迟的问题。首先，通过检测器确定被清洗的工序，提出增加机械手等待时间的规则，满足清洗的要求；其次，根据机械手的活动顺序，按工序与加工周期的差异，提出了调整机械手等待时间的启发式算法，减少晶圆驻留延迟，并在调整后过渡到稳态调度。最后根据该算法，推导出可行的清洗时间，使调整后的方案满足晶圆驻留时间约束。与合理的延长机械手等待时间的策略相比，该策略能有效的减少清洗产生的驻留延迟，并且满足晶圆加工与控制清洗频率的要求，减少晶圆品质的损失。关键词：组合设备；Petri网；启发式算法；驻留延迟中图分类号：TN305文献标志码：A文章编号：1009-0134(2023)02-0036-070引言组合设备（clustertools）采用单晶圆加工，具有可重构、高柔性的特点，被广泛运用于半导体制造产业[1]。通常，单台组合设备具有两个真空锁（Load-locks，LLs）、一个机械手(Robot)、一个冷却模块（Cooler，CL）、一个校准装置（Aligner，AL）和4~6个加工腔（ProcessChambers，PCs）。各模块集成于密封环境并受计算机精确控制。晶圆在组合设备中的加工流程为：机械手从LL中取出晶圆，根据加工工艺依次传输至各PC中加工，晶圆完成加工后经CL冷却重新返回至LL。组合设备根据机械手结构的差异，可分为单臂和双臂组合设备，如图1所示。现已证明组合设备的调度问题为NP-hard问题[2]。在晶圆制造过程中，为了改善晶圆性能，组合设备多采用化学气相沉积法（ChemicalVaporDeposition，CVD）[3]。但随着晶圆线宽不断减小，加工腔内化学残余物质易造成晶圆表面损坏。因此，工业上常采用化学气体对加工腔进行清洗。而国内外学者就相关腔室清洗工艺问题进行了大量研究[4~6,11~14]。文献[7~10]介...
