대형 반도체 FAB에서의 시뮬레이션과 스케줄링의 접목을 통한 운영 최적화 연구
Study on Integration of Simulation and Scheduling for the Optimization of a Large Scale Semiconductor FAB
- 주제(키워드) 반도체 FAB 시뮬레이션 , 반도체 FAB 스케줄링 , 대형 반도체 운영 최적화
- 주제(DDC) 658.5
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 박상철
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2025. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000034510
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구는 대형 반도체 FAB(mega fabrication)의 복잡한 생산 및 물류 환경에서 최적의 운영 효율을 달성하기 위한 시뮬레이션 접목 방법론을 제안한다. 반도체 FAB의 특성상 수천 대의 장비와 복잡한 공정 등 여러 구성요소가 복잡하게 상호 작용하면서 실시간으로 변화하는 조건 속에서 생산 시스템과 물류 시스템이 유기적 으로 작동한다. 이런 복잡한 특성 때문에, 기존에 존재하던 FAB 시뮬레이션은 타 분야의 제조 시뮬레이션과는 다르게 생산 시뮬레이션과 물류 시뮬레이션으로 분리 되어 독립적으로 동작하는 한계를 지니고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 독립적 시뮬레이션 방식이 가지는 한계를 극복하고 자 생산 시뮬레이션과 물류 시뮬레이션을 접목하여 더욱 현실적인 FAB 운영 환경 을 제시한다. 특히 생산 시뮬레이션에서 가장 중요한 역할을 하는 스케줄러(real time scheduler, RTS)로부터 생성된 스케줄을 물류 시뮬레이션에 주기적으로 반 영하고, 그에 따른 장비 할당을 평가하는 방식으로 FAB 내의 스케줄러와 디스패처 (real time dispatcher, RTD)의 활용 비중을 최적화하였다. 이런 방식은 시뮬레이 션을 통합하는 방법에 있어서 더욱 빠르고 정합성이 높으며 현실에 가까운 FAB 시뮬레이션 환경을 제공한다. 이런 새로운 형태의 대형 FAB 시뮬레이션을 바탕으로 생산 효율은 RTS와 RTD가 특정 사용 비중을 만족할 때 생산량이 최대화되고 납기 만족도가 향상되었 으며, 장비 가동률이 최대가 되었음을 확인할 수 있었다. 이는 기존에 독자적인 목 표를 가지고 운영되던 RTS와 RTD의 정책이 FAB의 목적에 따라 유연한 적용을 함으로써 FAB 운영 효율을 향상하는 데 효과적임을 시사하며, 실시간으로 발생하 는 이상 상황에도 유연하게 대응할 수 있어 FAB 디지털트윈 연구의 기반이 될 수 있을 것이라 기대한다. 주제어 : 반도체 FAB 시뮬레이션, 반도체 FAB 스케줄링, 대형 반도체 운영 최적화
more목차
제 1 장 서 론 1
제 1 절 연구 배경 1
제 2 절 반도체 제조 시스템 3
제 3 절 문제 정의 10
제 4 절 연구 목적 및 범위 12
제 2 장 관련 연구 14
제 1 절 반도체 FAB 스케줄링 14
제 2 절 반도체 FAB 디스패칭 19
제 3 절 반도체 통합 시뮬레이션 26
제 3 장 접목 시뮬레이션 기반 FAB 운영 최적화 28
제 1 절 스케줄링이 접목된 FAB 시뮬레이션 28
제 2 절 효율적 RTS & RTD 운영 방법론 37
제 4 장 실 험 46
제 1 절 반도체 FAB 제조 테스트 베드 46
제 2 절 MOZART 스케줄러 50
제 3 절 PINOKIO 시뮬레이터 52
제 4 절 실험 환경 54
제 5 절 실험 결과 58
제 5 장 결 론 90
참고문헌 92
Abstract 101
