[发明专利]一种板材落料和排版的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光刻技术领域，特别涉及一种板材落料和排版的方法及装置。

背景技术

在半导体光刻设备中，殷钢合金(Invar)是光刻机主基板和测量支架的常用材料。它是一种低热膨胀合金，成分为含Ni36％的铁镍合金，在230℃以下(低至-253℃)具有极低的热膨胀系数。由于其塑性良好，性能稳定，低传热性，主要用于制造在环境温度变化范围内尺寸高度精确的零部件和在常温附近要求尺寸恒定的、膨胀系数极低的精密仪器仪表零件、光学镜头支架等等。

由于殷钢合金材料的优越特性，其材料的市场价格也十分昂贵，以2010年国内市场价格估计在每公斤200-300元不等。在光刻机内需要大量殷钢作为框架的材料，仅以制造单价主基板和测量支架为例，其设计成品的殷钢材料，约在2000-3000Kg左右。为制造合格的成品零件，所消耗的殷钢板材则更是要远高于这一数值。

此外，大型殷钢板材以由制钢厂生产，其多为以标准的宽度和厚度的热轧板材，其矩形宽度一般在2-3米之间(取决于热轧设备参数)作为板材落料的总宽度。由此可见，如何有效利用标准宽度的热轧板材，对其合理排版提高材料的利用率，降低落料消耗和材料成本。这一系列问题成为十分有价值的并须迫切解决的工程问题。

针对现有技术中的不足，提出一种可有效降低落料消耗和减少材料成本，对其合理排版提高材料的利用率，能适应不同的设计类型的主基板及其支架，有效符合并满足实际加工制造的情况的板材落料和排版的方法及装置，是半导体光刻技术领域目前急待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出了一种板材落料和排版的方法及装置，通过获取待排版板材的输入数据，接着进行程序初始化操作，然后放置待排版的板材并对待排版板材进行几何干涉检查，最后依据计算结果进行评价，进而最终输出最优的板材落料和排版方案，本方案可有效降低落料消耗和减少材料成本，对其合理排版提高材料的利用率，可适应不同的设计类型的主基板及其支架，有效符合并满足实际加工制造的情况。

为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种板材落料和排版的方法，包括：

步骤一、获取待排版板材的输入数据；

步骤二、进行程序初始化操作；

步骤三、放置待排版的板材；

步骤四、对待排版板材进行几何干涉检查；

步骤五、依据计算结果进行评价，以最终输出最优的板材落料和排版方案。

优选的，上述步骤一中，获取待排版板材的输入数据，包括但不限于待排版的母板边界数据、落料板材的几何形状以及预处理余量边界。

优选的，上述几何形状包括但不限于：六边形、五边形、矩形、梯形、菱形、三角形等。

优选的，上述步骤一中，待排版板材适用于不同的设计类型的主基板和测量支架，包括三维多面体和三维直棱形的主基板和测量支架板材落料。

优选的，上述步骤二中，包括对程序的初始化设置，其中定义了X和Y向最小网格和Rz向最小偏转角，并设置一列初始化随机样本序列，作为初始序列。

优选的，上述步骤三中，放置待排版的板材时，依据从左下角开始，向右上角依次排列的原则，包括对每个多边形定义了一个名义中心点，并选择平移或者旋转来调节多边形摆放的位置和角度。

优选的，上述步骤四中，进行几何干涉检查时进一步包含两个检查条件：多边形之间的几何干涉检查；及多边形和母板边界检查。

优选的，上述两个检查条件的逻辑关系为且，即必须同时满足两种检查条件。

优选的，上述步骤四中，在进行几何干涉的检查，将利用计算几何算法对的充分必要条件，对多边形线条干涉进行检查，或可以选择充分条件以最小邻居的方式对干涉线条进行检查。

优选的，上述步骤五中，进一步包含多种近似搜索算法，包括但不限于贪婪算法、二对交换、三对交换、启发式算法、模拟退火、蚁穴算法和遗传算法。

一种板材落料和排版装置，包括数据获取模块、初始化模块、放置模块、几何干涉检查模块及评价和输出模块，通过获取待排版板材的输入数据，接着进行程序初始化操作，然后放置待排版的板材并对待排版板材进行几何干涉检查，最后依据计算结果进行评价，进而最终输出最优的板材落料和排版方案。

优选的，上述数据获取模块用于获取待排版板材的输入数据。

优选的，上述初始化模块用于进行程序初始化操作。

优选的，上述放置模块用于放置待排版的板材。