在半导体制造中,为了确保更高的质量和精度,具有单晶圆加工技术的组合设备被广泛应用于晶圆加工。一台典型的单组合设备是由以下部件构成：一只用于搬运晶圆的机械手、两个真空锁和若干个用于晶圆加工的加工模块。近年来,随着晶圆加工过程日趋复杂,多组合设备逐渐被企业采用。它是由若干台单组合设备,彼此之间通过缓冲模块连接而成,它的拓扑结构分为线型和树型。由于一台多组合设备的价格极其昂贵,因此,实际生产中亟需一种有效的方法来调度和控制它。在调度这样一个系统时,其复杂性主要来源于各组合设备之间的耦合性。因此,它需要协调好相邻机械手的动作从而使得它们在访问缓冲模块时能够充分配合。考虑到机械手移动时间,本文集中研究加工过程主导型的两种多组合设备,一种是线型单臂、缓冲模块容量为2的多组合设备；另一种是线型混合、缓冲模块容量为1的多组合设备。对于前一种情形,现有文献提出了一种观点,即,使用分解的方法可以证明系统的周期时间永远可达下界,至于如何做到,未曾有调度给出。同时,它们也没有说明系统是如何从开始的加工瞬态进入稳态。对于后一种情形,据作者所知,迄今为止还没有相关文献提及混合多组合设备的调度问题。混合多组合设备,是指系统中同时存在有单臂以及双臂组合设备。尽管有文献对缓冲模块容量为1的单臂组合设备进行了研究并提出了最优的k-晶圆周期调度(k≥2),然而,跟1-晶圆周期调度比起来,前者具有不少缺点,比如难以控制和实现。它最大的缺点就是,在某些周期,晶圆被加工好以后,它将会在加工模块中逗留更长时间,从而使得系统更容易违反晶圆逗留时间约束。调度一台多组合设备是一个NP-难问题。因此,找到一种有效的方法来调度它,无论是在理论上还是实际应用上都具有重大意义。本文主要研究线型多组合设备的调度和控制。在处理事件驱动系统的时候,由于Petri网是一种有效的工具,因此,它被广泛应用到生产系统中的建模,分析和控制中。本文就是利用Petri网来建模。基于Petri网模型,本文作了如下工作：1)对缓冲模块容量为2的单臂多组合设备进行了最优的1-晶圆周期调度分析。为了探讨缓冲模块容量对系统的影响,首先,我们利用Petri网对系统进行建模。这样,机械手的等待,装/卸以及加工/缓冲模块的动态特性就可以被很好的描述出来。通过此Petri网模型,本文得出一个结论：对于加工过程主导的缓冲模块容量为2的单臂多组合设备,总存在一个1-晶圆周期调度使得系统的周期时间可达下界。同时,本文还第一次提出了一个简单的算法来获取这样一个调度。最后,给出实例验证本文所提出的调度方法的有效性。2)对缓冲模块容量为1的混合多组合设备进行了最优的1-晶圆周期调度分析。为了获得一个最优的1-晶圆周期调度,首先,我们利用Petri网对系统进行建模。基于此模型,本文提出了系统存在一个1-晶圆周期调度使得周期时间可达下界的充分必要条件,以及一个有效算法来判断这样一个调度是否存在。如果存在,仅仅通过一些简单的计算就可以得到这样一个调度。如果不存在,本文接着又提出了有效的算法来求得最优生产周期以及最优的1-晶圆周期调度。此算法在计算上是有效且在实际应用中是容易实现的。最后,给出实例验证本文所提出的调度方法的有效性。3)对具有晶圆逗留时间约束的混合多组合设备进行了调度可行性分析。调度一台具有晶圆逗留时间约束的混合多组合设备非常具有挑战性。基于所获得的最优1-晶圆周期调度,本文提出了系统存在一个可行调度,即满足晶圆逗留时间约束,的充分必要条件。首先,我们利用Petri网对系统进行建模。根据这个模型,系统的调度问题可归结为如何分配机械手的等待时间。接着,本文提出了系统存在一个可行调度的充分必要条件,以及有效的算法来获得这样一个调度。这些算法只需要简单的确定机械手等待时间即可,因此,十分有效。最后,给出实例验证本文所提出的调度方法的有效性。