半导体晶圆制造系统是最为复杂的离散制造系统之一,其不同于传统的流水车间和作业车间制造系统,半导体晶圆制造系统具有可重入流、大规模在制品混合加工、加工工序复杂繁多、加工周期长、设备昂贵、设备负载不均等显著特点。随着科技的进步,晶圆尺寸和重量不断增大,传统的人工搬运已不能满足要求。因此,世界上晶圆代工厂普遍采用自动物料运输系统,自动物料运输系统的高效运行对提高半导体晶圆厂的生产效率和经济效益有着至关重要的作用。如何在半导体晶圆制造自动物料运输系统中进行有效的调度成了亟待解决的问题。半导体晶圆制造自动物料运输系统包括了Interbay自动物料运输系统和Intrabay自动物料运输系统,其中Interbay自动物料运输系统是主要组成部分。本文建立了贴近实际Interbay自动物料运输系统仿真模型:仿真模型考虑了设备的不可靠性;充分考虑了缓存对系统性能的影响,将Interbay自动物料运输系统中自动物料存储仓库(Stocker)设置为有限缓存,并且输入、输出Buffer是独立的;考虑了运行过程中的转盘时间和抓取晶圆lot的时间。对Interbay自动物料运输系统进行优化调度,可以减少晶圆lot的等待时间、减少加工周期、减少在制品水平、提高运输小车的利用率、提高晶圆产出量等。因此研究半导体晶圆自动物料运输系统的优化调度,对晶圆制造系统性能的提高有着重要作用。本文的研究主要围绕这一问题展开,具体研究内容如下:(1)根据300mm半导体晶圆Interbay自动物料运输系统优化调度问题的特点,以减少搬运时间,提高系统整体性能为目标,综合考虑Interbay自动物料运输系统调度过程中多个影响因素建立Interbay自动物料运输系统多目标调度成本模型,并基于匈牙利算法进行最优指派,实现Interbay自动物料运输系统的实时优化调度;(2)根据半导体晶圆制造过程中系统状态的实时变化和不确定性等特点,建立了基于模糊逻辑的多目标调度成本函数动态权重调节模型,实时响应系统状态的变化,实时改变权重;同时,对基于模糊逻辑的多目标调度成本函数动态权重调节模型的模糊规则进行了敏感性分析、改进和重组;(3)基于Arena物流仿真软件,建立了300mm Interbay自动物料运输系统仿真模型,并基于VBA接口进行了二次开发。所建立的自动物料运输系统仿真模型包含24个Intrabay子系统,多达170多步工艺流程等诸多特点。将本文提出的调度方法以VB代码的形式与基于Arena物流仿真软件建立的自动物料运输系统模型集成,对提出的实时多目标调度方法进行了验证。本文的调度方法比单目标,多目标静态调度及传统启发式调度等传统调度方法在诸如生产周期、产出量、小车利用率、在制品水平等多个性能指标上表现优越,从而验证了本文提出的调度方法的有效性。本文的研究成果为晶圆制造Interbay自动物料运输系统的优化调度提供了一些新方法和思路,为复杂的半导体晶圆自动物料运输系统实时调度进行了一些方法和理论的拓展,具有重要的理论及现实意义。