光刻机运动轨迹规划方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种光刻机运动轨迹规划方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着集成电路加工密度提升和集成度的增加，光刻机工作台对运动控制的精度要求也越来越高，而光刻机的轨迹规划精直接决定了运动控制的精度。步进式光刻机在光刻过程中，掩膜版和晶圆各自安装载在掩模台(reticle stage)和硅片台(wafer stage)。当曝光时，掩膜版和晶圆运动到规定的位置，光源打开；光线通过掩膜版后，经过透镜，该透镜能够将电路图案缩小至原来的四分之一，然后投射到晶圆上，使光刻胶部分感光；光刻时，掩膜版和承载晶圆的同时运动，使光线以扫描的方式扫过一个硅片裸区(die)，从而将电路图案刻在晶圆上。运动轨迹对系统有一定的冲击，需要等到系统振动幅值小于一定阈值才能进行曝光。然而，光刻机按照目前的运动轨迹加速到最大速度后，振动幅值较大，收敛时间较长，导致光刻机运动精度以及光刻精度低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高光刻机的运动精度以及光刻精度的光刻机运动轨迹规划方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种光刻机运动轨迹规划方法，所述方法包括：
获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；
根据所述预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长；所述三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段；
根据所述约束条件对所述初始时长进行处理，得到所述预设运动轨迹中加加速度的目标时长；
根据所述目标时长和所述三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定所述加加速度与时间的目标函数关系式；
通过计算所述目标函数关系式的三重积分，确定所述预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
在其中一个实施例中，所述预设规划值包括所述预设运动轨迹的最大加加速度、最大加速度、初始速度、最大速度和目标位移。
在其中一个实施例中，所述约束条件包括所述预设运动轨迹对应的最大加加速约束、匀速段加速度约束、匀速段速度约束、位移约束和振动约束。
在其中一个实施例中，在所述根据所述预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨中加加速度的初始时长之前，所述方法还包括：
检测所述最大速度与所述最大加加速度的乘积值是否大于所述最大加速度的平方值；
当所述最大速度与所述最大加加速度的乘积值大于所述最大加速度的平方值时，所述根据所述预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据所述最大速度、所述最大加加速度、所述最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长；
当所述最大速度与所述最大加加速度的乘积值小于或等于所述最大加速度的平方值时，所述根据所述预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据所述最大加速度、所述最大加加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度转折点的初始时长。
在其中一个实施例中，所述根据所述最大速度、所述最大加加速度、所述最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中的加加速度的初始时长，包括：
根据所述最大速度、所述最大加加速度、所述最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为所述最大加速度与所述最大加加速度的比值；所述预设运动轨迹中匀加速运动阶段的加加速度的初始时长为所述最大速度与所述最大加速度之间的比值差，所述预设运动轨迹中匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在其中一个实施例中，所述根据所述最大加速度、所述最大加加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据所述最大加加速度、所述最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为所述最大速度与所述最大加加速度的平方根；所述预设运动轨迹中匀加速运动阶段和匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在其中一个实施例中，根据所述约束条件对所述初始时长进行处理，确定所述预设运动轨迹中加加速度的目标时长，包括：
根据所述约束条件，使用梯度下降法对所述初始时长进行处理，确定所述预设运动轨迹中加加速度的目标时长。
一种光刻机运动轨迹规划装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；
第一确定模块，用于根据所述预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长；所述三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段；
处理模块，用于根据所述约束条件对所述初始时长进行处理，得到所述预设运动轨迹中加加速度的目标时长；
第二确定模块，用于根据所述目标时长和所述三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定所述加加速度与时间的目标函数关系式；
积分模块，用于通过计算所述目标函数关系式的三重积分，确定所述预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；
根据所述预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长；所述三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段；
根据所述约束条件对所述初始时长进行处理，得到所述预设运动轨迹中加加速度的目标时长；
根据所述目标时长和所述三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定所述加加速度与时间的目标函数关系式；
通过计算所述目标函数关系式的三重积分，确定所述预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；
根据所述预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定所述预设运动轨迹中加加速度的初始时长；所述三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段；
根据所述约束条件对所述初始时长进行处理，得到所述预设运动轨迹中加加速度的目标时长；
根据所述目标时长和所述三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定所述加加速度与时间的目标函数关系式；
通过计算所述目标函数关系式的三重积分，确定所述预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
上述光刻机运动轨迹规划方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹对应的加加速度转折点的初始时长；三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段。根据约束条件对初始时长进行处理，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长；根据目标时间值集和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。通过光刻机预设运动轨迹规划的预设规划值和约束条件，对光刻机预设运动轨迹中的加加速度的初始时长进行优化，得到目标时长，使得目标时长最小，在满足约束条件的情况下，通过缩短光刻机运动的时间来提高光刻机的运动精度以及光刻精度。
附图说明
图1为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
图2为一个实施例中光刻机运动轨迹规划方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中光刻机运动轨迹规划方法的流程示意图；
图4为一个实施例中光刻机的预设运动轨迹路线；
图5为一个实施例中光刻机的普通运动轨迹示意图；
图6为一个实施例中光刻机的预设运动轨迹示意图；
图7为一个实施例中光刻机运动轨迹规划装置的结构框图；
图8为另一个实施例中光刻机运动轨迹规划装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的光刻机运动轨迹规划方法，可以应用于如图1所示的终端中。在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图1所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种光刻机运动轨迹规划方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种光刻机运动轨迹规划方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤202，获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件。
其中，预设运动轨迹是指根据预设规划值和约束条件规划的光刻机的曝光运动过程。光刻机的曝光运动过程可以是通过将光刻机的掩模台和硅片台从设定的初始速度加速到最大匀速速度完成曝光。预设规划值可以包括预设运动轨迹的最大加加速度、最大加速度、初始速度、最大速度和目标位移等。约束条件可以包括预设运动轨迹对应的最大加加速约束、匀速段加速度约束、匀速段速度约束、位移约束和振动约束等。
具体地，光刻机接收到的预设运动轨迹的轨迹指令，该轨迹指令携带了预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；光刻机按照预设规划值和最大加加速约束、匀速段加速度约束、匀速段速度约束、位移约束和振动约束的约束条件从初始速度加速到最大匀速速度完成曝光的运动。
步骤204，根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；三阶扫描阶段轨迹轮廓包括三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段。加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段都会产生相应的振动幅值。
其中，加加速度是光刻机光刻过程中的冲击值，通过对加速度求一阶微分得到，加加速度为矢量；加加速度可以用于描述光刻加速度变化对机电系统的冲击。加加速度可以是加加速运动阶段的加加速度、匀加速运动阶段的加加速度、减加速运动阶段的加加速度或匀速运动阶段的加加速度等；加加速度的初始时长可以是加加速运动阶段的运动时长、匀加速运动阶段的运动时长、减加速运动阶段的运动时长和匀速运动阶段的运动时长。预设运动轨迹中包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段。
具体的，光刻机在预设轨迹中的不同运动阶段对应不同的加速度，通过对加速度进行求导可确定对应的加加速度，光刻机在预设轨迹中随着加加速度的变化产生不同的振动幅值，当振动幅值通过一段时间收敛后小于预设收敛值时，光刻机开始曝光；其中预设收敛值可以是光刻机允许的误差带幅值。根据光刻机的预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中的加加速运动阶段的加加速度、匀加速运动阶段的加加速度、减加速运动阶段的加加速度或匀速运动阶段的加加速度各个加加速度对应初始时长，根据初始时长确定光刻机的初始收敛时长。
步骤206，根据约束条件对初始时长进行处理，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长。
其中，约束条件可以包括预设运动轨迹对应的最大加加速度约束、最大加速度约束、匀速段加速度约束、匀速段速度约束、位移约束和振动约束。
最大加加约束是指预设运动轨迹中加加速运动阶段的加加速度的绝对值和减加速运动阶段的加加速度的绝对值小于或等于最大加加速度；最大加加速度约束可以表示为：
j1|≤jmax
j2|≤jmax
其中，|j1|表示为加加速运动阶段的加加速度的绝对值，|j2|表示为减加速运动阶段的加加速度的绝对值，jmax表示为最大加加速度。
最大加速度约束为加加速运动阶段的加加速度和加加速运动阶段的时长之间的乘积小于或等于最大加速度。最大加速度约束可以表示为：
j2|×T1≤amax
其中，|j1|表示为加加速运动阶段的加加速度的绝对值，T1表示为加加速运动阶段的时长，amax表示为最大加速度。
匀速段加速度约束为预设运动轨迹中加加速运动阶段的加加速度和对应的时长乘积与减加速运动阶段的加加速度和对应时长的乘积之和为零。匀速段加速度约束可以表示为：
j1×T1+j2×T3＝0
其中，j1表示为加加速运动阶段的加加速度，j2表示为减加速运动阶段的加加速度，T1表示为加加速运动阶段的时长，T3表示为减加速运动阶段的时长。
匀速段速度约束是初始速度和预设运动轨迹中加加速运动阶段的加加速度和预设运动轨迹中加加速度的时满足以下关系式：
其中，j1表示为加加速运动阶段的加加速度，v0为初始速度，vaim为目标速度，目标速度可以是最大速度，t1表示为加加速运动阶段的时长，t2表示为从加加速运动阶段到匀加速运动阶段结束时的时长，t3为从加加速运动阶段到减加速运动阶段结束时的时长。
位移约束可以用以下关系式来表示：
其中，T表示为从加加速运动阶段到匀速运动阶段结束时的时长，v0为初始速度，t1表示为加加速运动阶段的时长，t3为从加加速运动阶段到减加速运动阶段结束时的时长，t4表示为从加加速运动阶段到匀速运动阶段结束时的时长，p表示为目标位移。
振动约束可以用以下两个关系式中任意一个关系式来表示：
其中，
具体地，当预设运动轨迹中加加速度的时长同时满足上述约束条件时，对采用优化算法对预设运动轨迹中加加速度的初始时长进行处理，求取预设运动轨迹中加加速度的时长最短的最优解，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长，即可以确定光刻机从加加速运动阶段到匀速运动阶段，振动幅值收敛的最短时长。其中，优化算法可以包括随机梯度下降法、随机坐标下降法等。
步骤208，根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式。
具体地，根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式为Jerk(t)。
步骤210，通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
具体地，通过计算目标函数关系式的三重积分，得到位移与时间的函数关系式Pos(t)，根据位移与时间的函数关系式可以确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。其中，位移与时间的函数关系式Pos(t)可以表示为：
Pos(t)＝∫∫∫Jerk(t)dt
可选地，通过计算目标函数关系式的一重积分，得到加速度与时间的函数关系式，根据加速度与时间的函数关系式可以确定预设运动轨迹的加速度随时间变化的曲线，其中加速度与时间的函数关系式Acc(t)可以表示为：
Acc(t)＝∫Jerk(t)dt
通过计算目标函数关系式的一重积分，得到加速度与时间的函数关系式，根据加速度与时间的函数关系式可以确定预设运动轨迹的加速度随时间变化的曲线，其中加速度与时间的函数关系式Vel(t)可以表示为：
Vel(t)＝∫∫Jerk(t)dt
上述光刻机运动轨迹规划方法中，通过获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹对应的加加速度转折点的初始时长；三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段。根据约束条件对初始时长进行处理，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长；根据目标时间值集和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。通过光刻机预设运动轨迹规划的预设规划值和约束条件，对光刻机预设运动轨迹中的加加速度的初始时长进行优化，得到光刻机在运动过程中从加加速运动阶段到匀速运动阶段，振动幅值收敛的时长最短的目标时长，即在满足约束条件的情况下，通过缩短光刻机运动的时间来收敛振动幅值，进而提高光刻机运动精度以及光刻精度。
在另一个实施例中，如图3所示，提供了一种光刻机运动轨迹规划方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，包括以下步骤：
步骤302，获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件，预设规划值包括预设运动轨迹的最大加加速度、最大加速度、初始速度、最大速度和目标位移。
步骤304，检测最大速度与最大加加速度的乘积值是否大于最大加速度的平方值，当最大速度与最大加加速度的乘积值大于最大加速度的平方值时，执行步骤306，否则执行步骤308。
具体地，根据最大速度与最大加加速度的乘积值与最大加速度的平方值之间的大小关系可以确定预设运动轨迹中加加速度形状，根据加加速度的不同形状可以确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长的计算方式。
其中，最大速度Vmax与最大加加速度jmax的乘积值大于最大加速度amax的平方值的表达式可以表示为：
Vmax*jmax>amax*amax
步骤306，根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长。
在一个实施例中，根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中的加加速度的初始时长，包括：
根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大加速度与最大加加速度的比值；预设运动轨迹中匀加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加速度之间的比值差，预设运动轨迹中匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
具体地，根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大加速度与最大加加速度的比值可以表示为amax/jmax；预设运动轨迹中匀加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加速度之间的比值差可以表示为Vmax/amax-amax/jmax，根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓可以获取加加速度的初始时长，减少计算过程，提高计算机的处理性能。
步骤308，根据最大加速度、最大加加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长。
在一个实施例中，根据最大加速度、最大加加速度和和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加加速度的平方根；预设运动轨迹中匀加速运动阶段和匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
其中，加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加加速度的平方根可以表示sqrt(Vmax/jmax)，根据最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓可以获取加加速度的初始时长，简化初始时长的计算，提高计算机的处理性能。
步骤310，根据约束条件，使用梯度下降法对初始时长进行处理，确定预设运动轨迹中加加速度的目标时长。
其中，通过凸优化算法中的梯度下降法，可以确定初始时长优化的步长。梯度就是通过对多元函数的中参数求偏导数，得到向量形式的偏导数，梯度是一个矢量。步长是梯度下降迭代的过程中，沿梯度负方向前进的长度，步长可以通过随机函数获取，也可以通过用户设置。
具体地，根据约束条件，通过梯度下降法，可以确定初始时长优化的步长λ。根据梯度
步骤312，根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式。
其中，加加速度与时间的初始函数关系为线性函数关系，根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定预设运动轨迹中加加速度与时间的目标函数关系式为Jerk(t)。目标函数关系式可用于描述预设运动轨迹中加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段各个运动阶段对应的加加速度与时间的线性关系。
步骤314，通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
本实施例中，通过获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件，预设规划值包括预设运动轨迹的最大加加速度、最大加速度、初始速度、最大速度和目标位移，检测最大速度与最大加加速度的乘积值是否大于最大加速度的平方值，当最大速度与最大加加速度的乘积值大于最大加速度的平方值时，根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；当最大速度与最大加加速度的乘积值小于或等于最大加速度的平方值时，根据最大加速度、最大加加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度转折点的初始时长。
通过凸优化算法中的梯度下降法，确定初始时长优化的梯度和步长，根据约束条件、梯度和步长对初始时长进行优化，确定预设运动轨迹中加加速度的目标时长；根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。通过对预设运动轨迹中的加加速度的时长进行优化，在满足约束条件时，得到光刻机在运动过程中从加加速运动阶段到匀速运动阶段，振动幅值收敛的时长最短的目标时长，即在满足约束条件的情况下，通过缩短光刻机运动的时间来收敛振动幅值达到最大速度且保持稳定，进行曝光光刻，提高光刻机的运动精度以及光刻精度。
在一个实施例中，光刻机中的机电控制系统的谐振频率为30Hz，在凸优化工具箱中输入光刻机的预设运动轨迹规划的预设规划值和设定好的约束条件，得到光刻机的预设运动轨迹的加速度与时间的关系曲线图、速度与时间的关系曲线图和位移与时间的关系曲线图，如图4所示，其中Acc代表加速度，Vel代表速度、Pos代表位移，time(s)代表时间。
在一个实施例中，提供了一种光刻机的预设运动轨迹(如图6所示)和普通运动轨迹(如图5所示)。其中，图5和图6中的实线代表的是光刻机的加速度值变化，虚线代表的是加速度变化产生的振动幅值。根据预设轨迹的规划值和最大加加速约束、匀速段加速度约束、匀速段速度约束、位移约束和振动约束等预设条件，当光刻机加速后达到速度最大值时，振动幅值快速收敛达到预设收敛范围且保持稳定，光刻机开始进行加工曝光。通过降低进入最大速度段后的振动幅值和缩短收敛时间，来提高光刻机运动控制精度和加工效率。
应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种光刻机运动轨迹规划装置700，包括：获取模块702、第一确定模块704、处理模块706、第二确定模块708和积分模块710，其中：
获取模块702，用于获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；
第一确定模块704，用于根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段；
处理模块706，用于根据约束条件对初始时长进行处理，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长；
第二确定模块708，用于根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；
积分模块710，用于通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
上述光刻机运动轨迹规划装置中，通过获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹对应的加加速度转折点的初始时长；三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段。根据约束条件对初始时长进行处理，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长；根据目标时间值集和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。通过光刻机预设运动轨迹规划的预设规划值和约束条件，对光刻机预设运动轨迹中的加加速度的初始时长进行优化，得到光刻机在运动过程中从加加速运动阶段到匀速运动阶段，振动幅值收敛的时长最短的目标时长，即在满足约束条件的情况下，通过缩短光刻机进入匀速运动后的收敛时间，进而提高光刻机运动控制精度和效率。
在另一个实施例中，如图7所示，提供了一种光刻机运动轨迹规划装置700，初包括获取模块702、第一确定模块704、处理模块706、第二确定模块708和积分模块710之外，还包括检测模块712和优化模块714，其中：
检测模块712，用于检测最大速度与最大加加速度的乘积值是否大于最大加速度的平方值。
优化模块714，用于通过凸优化算法中的梯度下降法，确定初始时长优化的梯度和步长；根据约束条件、梯度和步长对初始时长进行优化，确定预设运动轨迹中加加速度的目标时长。
在一个实施例中，第一确定模块704还用于根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大加速度与最大加加速度的比值；预设运动轨迹中匀加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加速度之间的比值差，预设运动轨迹中匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在一个实施例中，第一确定模块704还用于根据最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加加速度的平方根；预设运动轨迹中匀加速运动阶段和匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在一个实施例中，通过获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件，预设规划值包括预设运动轨迹的最大加加速度、最大加速度、初始速度、最大速度和目标位移，检测最大速度与最大加加速度的乘积值是否大于最大加速度的平方值，当最大速度与最大加加速度的乘积值大于最大加速度的平方值时，根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；当最大速度与最大加加速度的乘积值小于或等于最大加速度的平方值时，根据最大加速度、最大加加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度转折点的初始时长。
通过凸优化算法中的梯度下降法，确定初始时长优化的梯度和步长，根据约束条件、梯度和步长对初始时长进行优化，确定预设运动轨迹中加加速度的目标时长；根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。通过对预设运动轨迹中的加加速度的时长进行优化，光刻机在运动过程中从加加速运动阶段到匀速运动阶段，振动幅值收敛的时长最短的目标时长，即在满足约束条件的情况下，通过缩短光刻机进入匀速运动后的收敛时间，进而提高光刻机运动控制精度和效率。
关于光刻机运动轨迹规划装置的具体限定可以参见上文中对于光刻机运动轨迹规划方法的限定，在此不再赘述。上述光刻机运动轨迹规划装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；
根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段；
根据约束条件对初始时长进行处理，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长；
根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；
通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下：
预设规划值包括预设运动轨迹的最大加加速度、最大加速度、初始速度、最大速度和目标位移。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下：
约束条件包括预设运动轨迹对应的最大加加速约束、匀速段加速度约束、匀速段速度约束、位移约束和振动约束。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
检测最大速度与最大加加速度的乘积值是否大于最大加速度的平方值；
当最大速度与最大加加速度的乘积值大于最大加速度的平方值时，根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；
当最大速度与最大加加速度的乘积值小于或等于最大加速度的平方值时，根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据最大加速度、最大加加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度转折点的初始时长。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大加速度与最大加加速度的比值；预设运动轨迹中匀加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加速度之间的比值差，预设运动轨迹中匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加加速度的平方根；预设运动轨迹中匀加速运动阶段和匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据约束条件，使用梯度下降法对对初始时长进行处理，确定预设运动轨迹中加加速度的目标时长。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取预设运动轨迹的预设规划值和约束条件；
根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；三阶扫描阶段轨迹轮廓包括加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段和匀速运动阶段；
根据约束条件对初始时长进行处理，得到预设运动轨迹中加加速度的目标时长；
根据目标时长和三阶扫描运动轨迹轮廓中加加速度与时间的初始函数关系，确定加加速度与时间的目标函数关系式；
通过计算目标函数关系式的三重积分，确定预设运动轨迹的位移随时间变化的曲线。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下：
预设规划值包括预设运动轨迹的最大加加速度、最大加速度、初始速度、最大速度和目标位移。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下：
约束条件包括预设运动轨迹对应的最大加加速约束、匀速段加速度约束、匀速段速度约束、位移约束和振动约束。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
检测最大速度与最大加加速度的乘积值是否大于最大加速度的平方值；
当最大速度与最大加加速度的乘积值大于最大加速度的平方值时，根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长；
当最大速度与最大加加速度的乘积值小于或等于最大加速度的平方值时，根据预设规划值和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度的初始时长，包括：
根据最大加速度、最大加加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速度转折点的初始时长。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据最大速度、最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大加速度与最大加加速度的比值；预设运动轨迹中匀加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加速度之间的比值差，预设运动轨迹中匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据最大加加速度、最大加速度和三阶扫描运动轨迹轮廓，确定预设运动轨迹中加加速运动阶段和减加速运动阶段的加加速度的初始时长为最大速度与最大加加速度的平方根；预设运动轨迹中匀加速运动阶段和匀速运动阶段的加加速度的初始时长为零。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据约束条件，使用梯度下降法对初始时长进行处理，确定预设运动轨迹中加加速度的目标时长。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
