[發明專利]一種板材落料和排版的方法及裝置

有效

• 申請號: 201210041163.5
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN103286187A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 吳飛;魏巍;袁志揚
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: B21D28/02
• 分類號: B21D28/02;B21D43/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體光刻技術領域，特別涉及一種板材落料和排版的方法及裝置。

背景技術

在半導體光刻設備中，殷鋼合金(Invar)是光刻機主基板和測量支架的常用材料。它是一種低熱膨脹合金，成分為含Ni36％的鐵鎳合金，在230℃以下(低至-253℃)具有極低的熱膨脹系數。由于其塑性良好，性能穩定，低傳熱性，主要用于制造在環境溫度變化范圍內尺寸高度精確的零部件和在常溫附近要求尺寸恒定的、膨脹系數極低的精密儀器儀表零件、光學鏡頭支架等等。

由于殷鋼合金材料的優越特性，其材料的市場價格也十分昂貴，以2010年國內市場價格估計在每公斤200-300元不等。在光刻機內需要大量殷鋼作為框架的材料，僅以制造單價主基板和測量支架為例，其設計成品的殷鋼材料，約在2000-3000Kg左右。為制造合格的成品零件，所消耗的殷鋼板材則更是要遠高于這一數值。

此外，大型殷鋼板材以由制鋼廠生產，其多為以標準的寬度和厚度的熱軋板材，其矩形寬度一般在2-3米之間(取決于熱軋設備參數)作為板材落料的總寬度。由此可見，如何有效利用標準寬度的熱軋板材，對其合理排版提高材料的利用率，降低落料消耗和材料成本。這一系列問題成為十分有價值的并須迫切解決的工程問題。

針對現有技術中的不足，提出一種可有效降低落料消耗和減少材料成本，對其合理排版提高材料的利用率，能適應不同的設計類型的主基板及其支架，有效符合并滿足實際加工制造的情況的板材落料和排版的方法及裝置，是半導體光刻技術領域目前急待解決的問題之一。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提出了一種板材落料和排版的方法及裝置，通過獲取待排版板材的輸入數據，接著進行程序初始化操作，然后放置待排版的板材并對待排版板材進行幾何干涉檢查，最后依據計算結果進行評價，進而最終輸出最優的板材落料和排版方案，本方案可有效降低落料消耗和減少材料成本，對其合理排版提高材料的利用率，可適應不同的設計類型的主基板及其支架，有效符合并滿足實際加工制造的情況。

為解決上述技術問題，本發明實施例的目的是通過以下技術方案實現的：

一種板材落料和排版的方法，包括：

步驟一、獲取待排版板材的輸入數據；

步驟二、進行程序初始化操作；

步驟三、放置待排版的板材；

步驟四、對待排版板材進行幾何干涉檢查；

步驟五、依據計算結果進行評價，以最終輸出最優的板材落料和排版方案。

優選的，上述步驟一中，獲取待排版板材的輸入數據，包括但不限于待排版的母板邊界數據、落料板材的幾何形狀以及預處理余量邊界。

優選的，上述幾何形狀包括但不限于：六邊形、五邊形、矩形、梯形、菱形、三角形等。

優選的，上述步驟一中，待排版板材適用于不同的設計類型的主基板和測量支架，包括三維多面體和三維直棱形的主基板和測量支架板材落料。

優選的，上述步驟二中，包括對程序的初始化設置，其中定義了X和Y向最小網格和Rz向最小偏轉角，并設置一列初始化隨機樣本序列，作為初始序列。

優選的，上述步驟三中，放置待排版的板材時，依據從左下角開始，向右上角依次排列的原則，包括對每個多邊形定義了一個名義中心點，并選擇平移或者旋轉來調節多邊形擺放的位置和角度。

優選的，上述步驟四中，進行幾何干涉檢查時進一步包含兩個檢查條件：多邊形之間的幾何干涉檢查；及多邊形和母板邊界檢查。

優選的，上述兩個檢查條件的邏輯關系為且，即必須同時滿足兩種檢查條件。

優選的，上述步驟四中，在進行幾何干涉的檢查，將利用計算幾何算法對的充分必要條件，對多邊形線條干涉進行檢查，或可以選擇充分條件以最小鄰居的方式對干涉線條進行檢查。

優選的，上述步驟五中，進一步包含多種近似搜索算法，包括但不限于貪婪算法、二對交換、三對交換、啟發式算法、模擬退火、蟻穴算法和遺傳算法。

一種板材落料和排版裝置，包括數據獲取模塊、初始化模塊、放置模塊、幾何干涉檢查模塊及評價和輸出模塊，通過獲取待排版板材的輸入數據，接著進行程序初始化操作，然后放置待排版的板材并對待排版板材進行幾何干涉檢查，最后依據計算結果進行評價，進而最終輸出最優的板材落料和排版方案。

優選的，上述數據獲取模塊用于獲取待排版板材的輸入數據。

優選的，上述初始化模塊用于進行程序初始化操作。

優選的，上述放置模塊用于放置待排版的板材。