采用指數(shù)加權(quán)平均控制器的半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性與性能分析.pdf_第1頁(yè)
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1、半導(dǎo)體生產(chǎn)工業(yè)的高投入以及生產(chǎn)設(shè)備的昂貴使得生產(chǎn)效率的提高對(duì)生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。因此,在當(dāng)代半導(dǎo)體生產(chǎn)廠中,同一個(gè)生產(chǎn)機(jī)臺(tái)用來(lái)加工很多不同種類(lèi)的產(chǎn)品,也就是所謂的混合產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程是很常見(jiàn)的,但是目前半導(dǎo)體生產(chǎn)批間控制領(lǐng)域的研究大都針對(duì)單一產(chǎn)品制程,即一種產(chǎn)品在一個(gè)機(jī)臺(tái)上生產(chǎn),這種制程已經(jīng)和當(dāng)代半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程不相符。因此本文部分工作將深入研究半導(dǎo)體生產(chǎn)中混合產(chǎn)品制程的控制方法,主要研究成果如下:
  1.研究了一個(gè)簡(jiǎn)單的混合產(chǎn)品生產(chǎn)

2、過(guò)程,即兩種不同種類(lèi)的產(chǎn)品在一個(gè)機(jī)臺(tái)上按照順序周而復(fù)始地生產(chǎn),并且在每一個(gè)生產(chǎn)周期里同種產(chǎn)品都生產(chǎn)相同的個(gè)數(shù),并且針對(duì)這種生產(chǎn)過(guò)程提出了基于產(chǎn)品的雙指數(shù)加權(quán)平均算法,我們發(fā)現(xiàn)如果系統(tǒng)的擾動(dòng)是帶有漂移的一階滑動(dòng)平均時(shí),即使采用了基于產(chǎn)品的雙指數(shù)加權(quán)平均控制器,當(dāng)某種產(chǎn)品的下線(xiàn)時(shí)間太久之后再次上線(xiàn)時(shí),它組成的系統(tǒng)的輸出在上線(xiàn)的前幾個(gè)批次仍然會(huì)偏離目標(biāo)值很遠(yuǎn)。
  2.由于在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中為了提高設(shè)備的利用率,所以同一個(gè)機(jī)臺(tái)上通常會(huì)生產(chǎn)

3、很多不同種類(lèi)的產(chǎn)品,并且在每一個(gè)生產(chǎn)周期里每種產(chǎn)品的生產(chǎn)批次數(shù)都有可能不同,此時(shí)每個(gè)生產(chǎn)周期生產(chǎn)的總的產(chǎn)品數(shù)也有可能不同。針對(duì)這種生產(chǎn)過(guò)程,我們證明了如果在某個(gè)生產(chǎn)周期,某種產(chǎn)品下線(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)時(shí),那么在下一個(gè)生產(chǎn)周期,當(dāng)這種產(chǎn)品上線(xiàn)時(shí),在機(jī)臺(tái)老化的影響下,它的輸出在開(kāi)始幾個(gè)批次會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離目標(biāo)值。為了克服機(jī)臺(tái)老化對(duì)系統(tǒng)性能的影響,我們分別提出了折扣因子周期重置指數(shù)加權(quán)平均算法以及周期預(yù)測(cè)指數(shù)加權(quán)平均算法。同時(shí),我們也討論了機(jī)臺(tái)檢修導(dǎo)致的階躍故

4、障對(duì)系統(tǒng)性能的影響,并且分別提出了折扣因子容錯(cuò)和周期預(yù)測(cè)指數(shù)加權(quán)平均算法來(lái)減小這種故障對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
  在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中,由于每一批次都是一些復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程,通常來(lái)說(shuō)很難在線(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量,同時(shí)很多機(jī)臺(tái)的設(shè)計(jì)都不允許再裝在線(xiàn)傳感器,這些特點(diǎn)都導(dǎo)致測(cè)量不是每一批次都進(jìn)行的或者測(cè)量是以隨機(jī)的形式進(jìn)行的,因此實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程是具有時(shí)延的。時(shí)延對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響是一個(gè)很重要的問(wèn)題,但是在半導(dǎo)體生產(chǎn)批間控制領(lǐng)域幾乎沒(méi)有這方面的研究成果,因

5、此本文另一部分工作將深入研究具有測(cè)量時(shí)延的半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性問(wèn)題,主要研究成果如下:
  1.針對(duì)具有測(cè)量時(shí)延的單一產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程提出兩種控制器,即指數(shù)加權(quán)平均I控制器和指數(shù)加權(quán)平均Ⅱ控制器,并且當(dāng)系統(tǒng)采用這兩種控制器時(shí),得出了在不同時(shí)延情況下系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件。
  2.針對(duì)帶有測(cè)量時(shí)延的多產(chǎn)品混合生產(chǎn)過(guò)程,同樣提出了兩種控制器,即指數(shù)加權(quán)平均I控制器和指數(shù)加權(quán)平均Ⅱ控制器,并且我們將分析單一產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程時(shí)所采用的方

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