可接受圖型檔運動之介面及程式設計

下圖為可接受 GDSII 規格之圖控運動介面。

圖 3-31 可接受 GDSII 規格運動之介面設計 其功能可分為以下幾個部份：

1. 檔案輸入區塊：介面開始執行以後，點擊右方的 圖示會彈出一個 路徑選擇視窗，在該視窗選擇欲執行的 GDS II 檔案，程式會自動將選擇的檔案

路徑顯示於 左側以供辨識。選擇檔案後，可以挑選欲繪製的結構(Structure) 和圖層(Layer)。

2. 參數輸入區塊：當選擇了欲執行的 GDS II 檔後，要進行一些參數的設 定，參數有兩部份：填滿密度以及繪圖速度。填滿間距意指當 GDS II 指定要繪 製一個區域 (Boundary)的時候，載具會把區域內部畫上交錯的直線來填滿，當 填滿間距愈大，則線條愈稀疏，使用者可以參考儎具上搭載的繪圖工具來選擇適

圖 3-34 訊息回饋區塊

LASTMOD {98-8-25 15:53:12}; # last modification time LASTACC {98-8-25 15:53:12}; # last access time

LIBNAME TEMPEGS.DB;

UNITS;

USERUNITS 0.01; PHYSUNITS 1e-08;

BGNSTR; # Begin of structure

CREATION {98-8-25 15:53:12}; # creation time

LASTMOD {98-8-25 15:53:12}; # last modification time STRNAME AAP;

X -756000.000; Y -198000.000;

X -920000.000; Y 452000.000;

ENDEL;

ENDSTR AAP;

BGNSTR; # Begin of structure

CREATION {98-8-25 15:53:12}; # creation time

LASTMOD {98-8-25 15:53:12}; # last modification time STRNAME LAYOUT;

SREF;

TEXT; LAYER 3; TEXTTYPE 0; PRESENTATION 0,2,0; PATHTYPE 1;

STRANS 0,0,0; MAG 1875;

XY 1; X -2256500.000; Y 1539500.000;

STRING "Boundary";

ENDEL;

ENDSTR LAYOUT;

ENDLIB;

[15]

其中我們會用到的幾組關鍵指令為BGLIB，ENDLIB；USERUNITS，PHYSUNITS；

BOUNDARY，PATH，ENDEL；XY。第一組指令宣告了整個程式的開始以及結束。第

二組告訴使用者該圖示的真實比例為多少。第三組宣告了繪圖的種類以及繪圖的 開始與結束，最後一組是告訴我們圖形的組成座標。

利用以上幾組關鍵指令，我們開始設計該介面的運作流程，下圖為運動控 制介面程式流程圖：

圖 3-35 GDSII 規格運動控制介面程式流程圖 由圖到圖顯示 LabVIEW 程式流程。

第一部分為初始化數值：

圖 3-36 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化程式(1)

圖 3-37 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化程式(2)

圖 3-38 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化程式(3)

圖 3-39 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-歸原點(4)

圖 3-40 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-歸原點(5)

圖 3-41 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-歸原點(6)

圖 3-42 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-歸原點(7)

圖 3-43 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-歸原點(8)

圖 3-49 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-歸原點(9)

圖 3-50 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-歸原點(10) 接下來讀取檔案並擷取結構(Structure)和圖層(Layer)資料：

圖 3-51 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取檔案(11)

圖 3-52 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取結構(12)

圖 3-53 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取圖層(13)

當檔案讀取完，按下「開始繪圖」按鈕，程式即會讀取使用者選擇要繪製的結構 (Structure)和圖層(Layer)。

圖 3-54 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-輸入結構和圖層(14) 接下來解說程式中央區塊的部份，首先程式會讀取ASCII File並取出該圖的設計 比例，顯示於介面上給使用者知曉。下頁圖為讀取USERUNITS，PHYSUNITS的 LabVIEW流程圖。

圖 3-55 GDSII規格運動控制介面LabVIEW流程圖-讀取圖形比例(15)

圖 3-56 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取圖形比例(16) 接下來將會進入繪圖的部分，由於圖形種類有兩種：BOUNDARY 和 PATH，因 此設計兩個流程分別處理，在此先介紹 PATH 的部份，下圖為 PATH 處理流程圖：

圖 3-57 PATH 處理流程圖

要執行第一步驟，得先讀取該 PATH 之座標 Array，我把此功能做成一個小

圖示 ，利用 LabVIEW 來實現該程式的圖在下頁：

圖 3-58 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取 XY 數值 (17)

圖 3-59 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-結束跳出(18)

圖 3-60 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-是否繪圖(19)

上圖的 XY 子程式部分，主要功能為讀取 XY 位址並給其他程式使用，利用 LabVIEW 來實現該程式的圖在下頁。

圖 3-61 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化數值(20)

圖 3-62 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取 X 數值(21)

圖 3-63 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取 Y 數值(22) 接下來要來要把設計好的 PATH 子程式套入到主程式中運用，如下：

圖 3-64 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-輸出路徑座標(23)

圖 3-65 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-繪製預覽圖(24)

圖 3-66 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化目前位置(25)

圖 3-67 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取起點(26)

圖 3-68 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-開始移動(27)

圖 3-69 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-啟動繪圖工具(28) 上圖對座標做個判斷，False 代表在該軸方向有移動量，True 則沒有，再 對應情況使用直線插補或是單軸運動。

圖 3-70 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-繪製移動圖(29)

圖 3-71 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-轉折點(30)

圖 3-72 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-判斷終點(31)

圖 3-73 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-繪製移動圖(32)

圖 3-74 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-關閉繪圖工具(33)

以上完成了執行 PATH 運動及繪圖的部份，接下來要製作 BOUNDARY 功能的 程式，BOUNDARY 的流程圖如下：

圖 3-75 BOUNDARY 處理流程圖

利用 LabVIEW 來完成上述程式的方法置於下頁，首先我們製作一個圖示

，其功能為輸入 BOUNDARY 座標，並輸出填滿該 BOUNDARY 所該移動的座標 Array。

圖 3-76 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取 XY 座標(34)

圖 3-77 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-計算填滿座標(35)

圖 3-78 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-結束子程式(36)

其中 之程式主要工作是計算要填滿該區域，所該輸出的座標為多少，

程式內容如下：

圖 3-79 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-取 Xs 初始值(37)

圖 3-80 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-計算 I 陣列(38)

圖 3-81 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-判斷結束(39)

圖 3-82 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-尋找交錯端點(40)

圖 3-83 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-尋找交錯端點(41)

圖 3-84 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-判斷結束(42)

圖 3-85 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-判斷結束(43)

圖 3-86 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-尋找交錯端點(44)

圖 3-87 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-尋找交錯端點(45)

圖 3-88 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-判斷結束(46)

圖 3-89 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-判斷結束(47)

圖 3-90 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-輸出填滿座標(48)

圖 3-91 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖(49)

圖 3-92 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-設定下一個 Xs(50)

以上介紹完 的功能，接下來要利用輸出的填滿座標 Array 來讓介面繪 圖以及使機器移動。實現之 LabVIEW 程式圖如下：

圖 3-93 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-輸出填滿座標(51)

圖 3-94 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-繪製預覽圖(52)

圖 3-95 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化陣列(53)

圖 3-96 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化陣列(54)

圖 3-97 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-開始移動(55)

圖 3-98 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-繪製移動圖(56)

圖 3-99 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-判斷轉折點(57)

圖 3-100 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-繪製移動圖(58)

圖 3-101 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-初始化陣列(59)

圖 3-102 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-清除圖形(60)

圖 3-103 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-結束繪圖(61) 接下來要製作呼叫圖形的部份，包含 SREF、AREF 指令。SREF 是只要指定一 個結構(Structure)程式就會依照提供的座標，在該座標去繪製該 Structure 的 圖形，讓使用者可以去呼叫已經繪好的圖形來節省繪製時間，在程式資料上也可 以節省儲存空間。

圖 3-104 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取相對座標 X(62)

圖 3-105 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取相對座標 Y(63)

圖 3-106 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取呼叫結構名(64)

圖 3-107 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取旋轉角度(65)

圖 3-108 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-呼叫結構位置(66) AREF 類似於 SREF，不過他是呼叫結構(structure)並構成一個陣列。

圖 3-109 陣列示意圖

如上圖，若是呼叫的結構為一個填滿的方格，並構成 2x2 的矩陣，繪製出 來即會形成四個填滿的黑色方格。

程式如下:

圖 3-110 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取陣列相對座標 X (67)

圖 3-111 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取陣列相對座標 Y(68)

圖 3-112 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取呼叫結構名 (69)

圖 3-113 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取旋轉角度(70)

圖 3-114 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取行、列(71)

圖 3-115 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-計算各行列相對座標(72)

圖 3-116 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-輸出呼叫位址(73)

圖 3-117 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-輸出各點角度(74) 由於我們用到了讀取位置暫存器，當一個結構結束的時候，程式必須判斷 是否為真正的結束議或只是完成一次呼叫的繪圖而已。判斷的程式如下:

圖 3-118 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-無呼叫則結束繪圖 (75)

圖 3-119 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取呼叫位置(76)

圖 3-120 GDSII 規格運動控制介面 LabVIEW 流程圖-讀取相對座標、角度(77) 到此我們終於完成了接受 GDSII 規格運動之介面。下一章將利用此次設計 之介面進行實機驗證。

第四章

經過前面幾個章節的問題分析、系統設計後，在此章節將做驗證及討論。

本章前半部份將實際挑選一個 GDSII 檔案，讓機台依照圖形運動並繪圖，後半部 份將討論運動時所遇到的問題與改善方法。