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研究生: 柯智凱
Ko, Chihkai
論文名稱: 塗佈、顯影機台反應室配置之優化
Optimization of chamber location for TRACK Machines
指導教授: 許棟樑
Sheu, D. Daniel
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 75
中文關鍵詞: 塗佈顯影微影反應室基因演算法
外文關鍵詞: Coater, Developer, photo, Chamber, GA
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  • 摘要
    本研究提出一種優化TRACK內部反應室佈置的方法,首先計算製程配方需求數量後,利用基因演算法概念設計較佳的製程配方位置,以降低總搬運距離/時間為目標。此外,本研究建立一個以VBA為基礎的軟體,可自動計算與優化的動態佈置規劃程式。
    利用實際晶圓廠的生產資料去比較原佈置、SLP佈置、隨機佈置與本研究所提出佈置的績效,並考慮先進先出法(FIFO)與關鍵比率法(CR)兩種派工法則情況下。使用總完工時間(Makespan)與平均週期時間(Average cycle time)兩項指標作為績效衡量,研究結果顯示本研究所提出的佈置規劃顯著優於原佈置、SLP佈置與隨機佈置。
    Abstract
    This research proposed a quantitative method to optimize the internal chamber layout of a TRACK machine. It starts with calculating the required chambers for each recipe and then assigns their locations using Genetic Algorithm. The objective is to minimize the transport time. The research also developed a VBA-based software to automatic calculate the optimal layout planning, enabling dynamic layout planning.
    Real data from a semiconductor Fab were used to compare the performance among the fab original layout, layout by Systematic layout planning (SLP), a random layout and the layout proposed by this research. First In First Out (FIFO) and Critical Ratio (CR) were used for test dispatching rules. Using makespan and average cycle time as performance measures, the layout resulted from this research is performs significantly better than the layout from SLP, original layout, and random layout.


    摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 問題描述 1 1.3 成果與貢獻 2 1.3.1 成果 2 1.3.2貢獻 2 1.4 研究架構 2 第二章 文獻探討 4 2.1 自動化阻劑旋轉塗佈及顯影系統 4 2.2 佈置規劃設計方法之探討與比較 6 2.2.1 系統佈置設計(Systematic layout planning,SLP) 6 2.2.2 系統化製造單元(Systematic Planning of Manufacturing Cells,SPMC) 6 2.2.3數學規劃法 7 2.2.4 啟發式演算法 7 2.2.5類神經網路法 8 2.2.6模糊理論法 8 2.3製造單元設計相關之研究 10 2.4 遺傳演算法 12 2.4.1編碼 12 2.4.2適應函數(Fitness Function) 13 2.4.3評比(Scaling) 13 2.4.4選擇(Selection) 13 2.4.5交配及突變(Crossover and Mutation) 14 2.4.6停止條件(Stopping Criterion) 16 2.5 迴流相關文獻探討 16 2.6 模擬相關文獻 19 2.6.1模擬的定義與目的 19 2.6.2系統模擬織架構 20 2.6.3 模擬的優缺點 21 第三章 研究方法與理論分析 23 3.1研究架構與步驟 23 3.2產品製程階展開 24 3.2.1符號定義 25 3.2.2 產品製程階展開 25 3.3製程配方需求量計算 25 3.3.1符號定義 25 3.3.2需求量計算 26 3.4指派製程配方位置 26 3.4.1符號定義 27 3.4.2編碼(Encoding) 27 3.4.3產生族群 28 3.4.4適應值函數(Fitness function) 28 3.4.5選擇(Selection) 30 3.4.6交配(Crossover) 31 3.4.7停止條件(Stopping Criterion) 31 3.5 規劃結果驗證 32 3.5.1 模擬軟體 32 3.5.2 模擬步驟 33 第四章 軟體設計 34 4.1軟體設計平台 34 4.2軟體操作介面 34 4.2.1軟體步驟 34 4.2.2製造資訊整理與收集&產品製程階展開 35 4.2.3製程配方需求量計算 36 4.2.4指派製程配方位置 37 4.2.5指派製程配方位置流程步驟 37 4.2.6 規劃結果 40 第五章 案例驗證 41 5.1微影區生產系統說明 41 5.2實驗情境 42 5.2.1 產品組合資料 42 5.2.2 派工法則 43 5.2.3 系統假設條件 43 5.3 各種方案比較 44 5.3.1方案描述 44 5.3.2 績效指標 45 5.4 模擬模式建構 46 5.4.1 本研究方法所規劃之佈置 46 5.4.2原方案所規劃之佈置 46 5.4.3 SLP所規劃之佈置 46 5.4.4 隨機所規劃之佈置 48 5.4.5 模擬模式建構圖 48 5.5 績效指標分析 48 5.5.1 Case1 48 5.5.1.1 投料間隔 48 5.5.1.2 績效指標 49 5.5.2 Case2 54 5.5.2.1 投料間隔 54 5.5.2.2 績效指標 54 5.5.3 Case3 60 5.5.3.1 投料間隔 60 5.5.3.2 績效指標 61 5.5.4 檢定結果彙整 66 5.5.5 Case4 68 5.5.5.1 投料間隔 68 5.5.5.2 績效指標 68 5.5.6 結果比較 71 第六章 結論與未來研究方向 72 6.1 結論 72 6.2 未來研究方向 72 參考文獻 73

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