文献due-date assignment in wafer fabrication using artificial

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1、IntJAdvManufTechnol(2004)23:768–775DOI10.1007/s00170_003_1644_8研究论文神经网络在晶圆制造完工期中的运用收稿日期：2002年10月17/接受：2002年12月31/网上发布：20043月12日施普林格出版社伦敦有限公司2004年12摘要完工期分配（DDA）是晶圆制造车间控制的首要任务。完工期相关的性能会影响DDA的质量规则。交货期的确定和货物的及时交付将提高客户评价和市场竞争优势。现在有一种新的对交货时间的预测方法，人工神经网络（ANN）将会在此方法中得到运用。以人工神经网络DDA规则为基础结合模拟开发技术和统计分析方

2、法，此外，还以基于回归的DDA规则的晶圆制造为基准建模。并根据相关文献来研究神经网络是否能够超越传统的基于回归的DDA规则。从仿真和统计结果来看，ANN_基于DDA的规则表现出了更好的成绩。基于人工神经网络DDA规则比其他规则具有较低延迟率。ANN_基于DDA的规则比其它规则有更好的灵敏度和方差。因此，如果晶圆厂信息不难获得，基于人工神经网络的DDA规则可以在预测中有更好的表现。基于回归和传统的规则的SFM_sep和JIＱ法同样会比其他的规则要好。关键词完工期分配;人工神经网络;晶圆制造;模拟车间控制缩略语DDA完工期分配ANN人工神经网络BPN反向传播网络SFC车间控制AI人工

3、智能TWK基于总量到期日预测规则SLK基于松弛时间预测规则NOP基于操作次数的预测规则JIＱ基于当前队列长度的预测规则JIBＱ基于队列长度的瓶颈预测规则WIP在制品12PSP原料_车间_废料KFM考虑关键因素的回归基础到期日预测规则SFM考虑显著因素的回归基础到期日预测规则1引言半导体芯片是一种复杂的装置，它由小型化的电子组件的连接组成。半导体分为五个制造步骤：晶圆制造，晶圆探测，装置总装配，初测试和最终测试。晶圆制造是其中最复杂的技术和资本密集的行业。因为所需的资本投资大，所以提高车间控制策略可能会使利润大幅增加。然而，它是晶圆制造厂证监会策略的长期挑战，产品产量变化，生产顺序

4、的重入功能和随机晶圆厂的特性，包括机器故障。完工期分配的任务是第一要务是车间控制，由于日期相关的性能受DDA规则质量的影响。准确的交货期，及时向客户提供货物，将提高客户服务和有竞争优势。指定一个完工期是一个困难的决定。正如工作下达车间时，完工期就需要被明确指示。这项任务是复杂的事实，每一个到达的工作都需要在车间的各种机器上进行处理。每台机器不断地体验和拥有不同的拥堵程度，每项工作都需要不断的变化。这里，我们考虑了一种对交货时间预测的新方法，名叫人工神经网络工作（ANN）预测法。人工神经网络是一个基于人工智慧的方法，应用于一般问题领域的预测，控制，数据压缩和曲面拟合。而且，到目前为

5、止，大多数它的运用已经成了非管理方案，如机器人控制，视觉系统和机场炸弹探测器。我们将尝试开发一种基于人工神经网络结合仿真技术和统计分析的方法的DDA规则。我们也将建立一些基于回归的DDA规则晶圆制造模型。这里，我们研究确定在晶圆制造中神经网络是否可以超越传统的基于回归的完工期分配规则。基本方法采用的方法是从模拟的车间产生的数据的统计分析。本文的其余部分安排如下。第二部分将总结在完工期分配和人工神经网络的相关文献。第三部分讨论DDA方法，包括传统的规则，基于回归的规则和基于人工神经网络的规则。第四部分介绍仿真模型和实验设计。在第五部，统计结果和DDA规则的性能将被讨论。结论以及未来

6、的研究建议都包括在最后一节。2文献综述2.1交货期分配规则在相关研究中使用的DDA方法可以分为四类[1]：1.直接方法（传统规则）;2.模拟法;3.分析法;4.统计分析。12直接程序分配到期日期，使用这样的信息，如工作特性，车间条件和动态的车间条件。该方法简便，易于计算，但某些参数必须以其他方式确定。最初，研究人员只考虑工作特性检测到期日规则。这些方法包括：TWK，其中所述到期日是基于产品的总额;SLK，在那里工作给予流动津贴，反映平等的等待时间;NOP，根据到期日设置操作次数，以在作业中进行。最近，另一类到期日分配方法提出还包括作业特点信息和车间状态的信息。正如Cheng和Gu

7、pta[3]指出，许多研究人员从这些方法中提高了方法性能。这包括JIＱ，其中，到期日确定是基于当前系统中的队列长度[4]。计算机技术的进步已经使仿真系统成为到期日分配研究使用的公共方法之一。维格和杜利[5]，周[6]，卡普兰和Unal[7]通过模拟研究。模拟允许不同政策的评估，而不受实际执行的影响。分析方法，排队论估计的平均值和标准推导的顺序流时间。分析方法假设的条件通常与现实世界的条件相冲突。统计分析采用回归分析法和关系分析法找出订单流时间与其他变量之间的关系。但在统计分析中的