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Thèse Année : 2009

Modeling and optimizing flexible capacity allocation in semiconductor manufacturing

Allocation flexible des capacités pour la fabrication de semi-conducteurs : Modélisation et optimisation

Résumé

In this thesis, capacity allocation is modeled for a semiconductor fabrication facility (wafer fab), with measures and methods that optimize the capacity allocation of wafer fabs. The proposed approach supports effective qualification management in wafer fabs (i.e. qualifications of products on tools), such that the engineers can increase the flexibility for operators. Operators need flexibility to decide how the workload should be allocated in order to optimally use the capacity of the tools. To do that, four flexibility measures are proposed: toolset flexibility (favors qualification of tools for process with high workload), WIP flexibility (favors possibility of balancing the workload on the tools), time flexibility (favors balancing of the production times on the tools) and system flexibility (combines all the previous measures). In order to use two of the flexibility measures (WIP flexibility and time flexibility), the optimal balance of workload and production times on the tools need to be found. To do this, optimization programs need to be solved beforehand. Furthermore, the integration of dynamically changing workload, the optimization of multiple qualifications of products on tools and numerous numerical experiments are presented.
Ces travaux de recherche ont été menés au sein d'une usine de fabrication de semi-conducteurs (appelée fab). L'allocation des capacités a été modélisée à l'aide de mesures et de méthodes permettant d'optimiser la flexibilité de répartition des capacités dans les ateliers. Ces travaux permettent de gérer efficacement les qualifications des produits sur les équipements dans la fab en donnant la possibilité aux ingénieurs de rendre plus flexible le travail des opérateurs. Les opérateurs ont besoin de flexibilité pour décider de la façon dont la charge de travail devra être allouée pour utiliser la capacité des équipements de manière optimale. De plus, l'intégration de l'évolution dynamique des en-cours, l'étude de l'optimisation de plusieurs qualifications sur plusieurs outils ainsi que de nombreux tests numériques sont présentés. Pour finir, des conclusions sont tirées et des perspectives de cette étude sont présentées.
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Dates et versions

tel-00467027 , version 1 (25-03-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00467027 , version 1

Citer

Carl Johnzén. Modeling and optimizing flexible capacity allocation in semiconductor manufacturing. Engineering Sciences [physics]. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2009. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00467027⟩
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