2025集创赛北方华创杯挑战赛全新启动，快来大展身手！

一、大赛背景

在人工智能等新兴产业的推动下，半导体设备逐步向“软硬协同”方向创新跃迁。半导体设备承担了芯片制造过程中的多个重要环节，其调度效率已成为提升产能与良率的关键，由于设备内的加工存在诸多步骤和约束，使设备调度系统的设计十分复杂。

赛题《基于JIT精益生产的半导体设备调度系统》深度融合精益理念与国产半导体装备技术，聚焦设备内部多模块并行操作的物理约束与“零冗余、零等待”时效要求，通过智能化调度算法实现工艺参数、设备状态与时间窗口的精准耦合，旨在聚焦半导体设备内部的调度优化。本赛题通过构建智能化调度系统，探索国产半导体装备"软硬协同"的创新路径，推动智能化调度技术在高端制造领域的创新应用，为行业提供可复用的算法范式。

二、赛制细则

1．参赛对象

集成电路设计相关专业（电子、信息、计算机、自动化等）的在校专科生、本科生、研究生（硕士/博士）。

2．赛区划分（拟）

（1）华北赛区：河北、北京、天津、山东。

（2）东北赛区：黑龙江、吉林、辽宁。

（3）西北赛区：山西、陕西、宁夏、青海、甘肃、新疆、内蒙古。

（4）西南赛区：四川、重庆、云南、贵州、西藏。

（5）华中赛区：河南、湖北、湖南、安徽、江西。

（6）华南赛区：广东、广西、福建、海南、港澳台地区。

（7）华东赛区：上海、江苏、浙江。

3、参赛形式：

（1）学生自行组队（可跨校组队），每个团队1—3人，每队指导教师1—2位，报名表需要学校或学院盖章。

（2）每位同学只能参加一个团队，每队可选择一个杯赛。

（3）团队成员均是本科生及以下的参赛团队划入A组，团队成员中有一名或一名以上是研究生（硕士/博士）的参赛团队划入B组，部分赛题仅限制A组或B组团队参赛。（本科生身份确认以报名时状态为准）

3、作品要求（本次大赛需提交作品方案及项目简介）：

①参加企业命题杯赛的作品，杯赛出题企业有权在同等条件下优先购买参加本企业杯赛及单项奖获奖团队作品的知识产权。

②大赛组委会和杯赛企业对参赛作品提交的材料，在大赛相关环节中有使用权和展示权。

③参赛项目可以参考现有公开发表的文献和论文内容，但应当在技术论文和答辩PPT中注明来源，且不能将参考的内容作为自己作品的创新部分。

4、大赛评选标准

基础技术指标满足情况、优化指标满足情况、鲁棒性指标满足情况、文档及现场演讲展示、创新性及团队合作

三、赛程安排

本届大赛采用初赛+分赛区决赛+全国总决赛赛制。全国划分为若干赛区，学生根据学校所在省份参加分赛区决赛，优胜者进入全国总决赛。

建议参赛院校/研究所指定1—2名赛事负责人负责本单位参赛联络组织工作。

（1）报名时间：2025年1月—2025年3月20日

（2）校内选拔赛时间（可选）：2025年5月20日之前

（3）中期报告检查提交：2025年4月20日

（4）初赛作品提交：2025年5月20日截止

（5）初赛评审时间：2025年6月

（6）分赛区决赛：2025年7月

（7）全国总决赛：2025年8月（具体时间、地点待定）

四、赛题描述

1.半导体设备说明

半导体设备结构如图1所示，各模块详细含义如下所示：

（1）LP1、LP2、LP3（Load Port，LP）：装卸位，每个LP可以放置一个晶圆盒。一个晶圆盒有25个槽位，每个槽位可以存储一片晶圆。

（2）TM1（Transfer Module，TM）：单臂机械手，可以抓取一片晶圆，TM1负责在LP1、LP2、LP3、AL、LLA、LLB间搬运晶圆。TM1取晶圆与放晶圆的时间均为4s，TM1在不同模块间的移动时间为1s。TM1的初始位置详见附表1。

（3）AL（Aligner，AL）：校准模块，有一个槽位，可放置一片晶圆做校准操作。

（4）LLA、LLB（Load Lock，LL）：真空锁，每个LL有两个槽位（S1与S2），每个槽位可以放置一片晶圆。LLA与LLB可在大气状态与真空状态间转换，当LLA或LLB状态转换为大气状态，位于TM1侧的晶圆才能送入LL，当LLA或LLB状态转换为真空状态，位于TM2侧的晶圆才能送入LL。LLA与LLB从大气转换为真空状态需要15s，从真空转换为大气状态需要20s，LL一旦开始状态转换必须转换为对应状态。LLA与LLB初始状态见附表1。

（5）LLC、LLD（Load Lock，LL）：LLC与LLD有一个槽位，可以放置一片晶圆，LLC与LLD不存在状态转换。

（6）TM2和TM3（Transfer Module，TM）：双臂机械手，两个手臂（R1与R2）方向呈180°且固定不变，每个手臂可以抓取一片晶圆，两手臂不能同时做取放晶圆的操作。TM2负责在LLA、LLB、LLC、LLD、PM7~10间搬运晶圆，LLA、LLB、LLC、LLD、PM7~10组成一个正八边形，TM2在相邻两个模块间移动的时间相同，TM2从某一模块出发绕行一周的时间为4s。TM3负责在LLC、LLD、PM1~6间搬运晶圆，LLC、LLD、PM1~6组成一个正八边形，TM3在相邻两个模块间移动的时间相同，TM3从某一模块出发绕行一周的时间为4s。TM2和TM3取晶圆与放晶圆的时间均为4s。此外，TM2和TM3的一个手臂指向某个模块时，另一个手臂指向对侧另一个模块，对应关系详见附表2。TM2与TM3的初始位置详见附表1。

（7）PM1~10（Processing Module，PM）：加工模块，每个PM有一个槽位，可放置一片晶圆加工。

（8）LP、LL、PM模块有阀门，其中LL上下两侧均有阀门，模块开门机械手才可取放晶圆，完成取放后须关门，若取完晶圆后立刻放晶圆可直接放置，无须关门再开门，开门与关门时间均为1s。

2.物料（晶圆）说明

半导体设备加工的物料是晶圆片，晶圆盒用来存储晶圆，晶圆盒有25个槽位，每个槽位可以存储一片晶圆。晶圆编号与其所在晶圆盒槽位保持一致。

外部将装有晶圆的晶圆盒放在LP上，晶圆经过加工并最终全部回到晶圆盒的起始槽位，而后外部再将LP上的晶圆盒取走。晶圆盒从该LP取走后，可放置新的晶圆盒。

3.工艺与操作说明

（1）校准

晶圆加工前须放置在AL处做校准，校准时间为8s，晶圆完成校准后才能被取走。

（2）加工

晶圆按照其加工工艺路径依次在PM中进行加工。

（3）清洁

达到指定条件时PM进行清洁，清洁过程会持续一段时间，期间PM内无晶圆且无法进行加工。以下任意一种条件达到，须进行清洁：

当PM空闲时间达到阈值时（空闲时间以晶圆取出或完成清洁为起点统计）；

当PM工艺类型发生切换时（即路径编号发生切换，详见附表4、9）；

当PM加工一定数量晶圆时（完成加工后，PM加工晶圆数增加1）。

触发上述任意清洁，所有判断清洁的状态重置/更新。即触发清洁时：对于a，PM空闲时间重置为0；对于b，工艺类型更新为当前工艺类型；对于c，PM加工晶圆数量重置为0。清洁条件及时间详见附表3。

（4）冷却

晶圆完成全部工艺后，需要到LL处进行冷却，晶圆完成冷却后才能被取走。

4.调度限制说明

出片限制：一个晶圆盒内相同路径的晶圆须按照编号顺序从小到大依次出片。

模块使用限制：晶圆只能从LLA或LLB的S2进加工区，从S1出加工区。

禁止超片：同一PM下，相同路径、同一工艺步骤的晶圆，晶圆编号须按照从小到大顺序依次进入PM，不得出现超片。

阀门互斥限制：同一区域内的PM和LL，其阀门不得同时开启。

Just in Time：物料在任意节点完成工艺或操作后的驻留时间不得超过15s（必要时间除外），并且要求物料完成当前节点工艺或操作后移动至下一节点不得超过30s（必要时间除外）。

5.任务描述

（1）任务一：

结合半导体设备的硬件模块、物料加工、工艺要求和调度限制，请你们团队建立数学模型，设计调度算法，求解最优调度方案，并分析算法的有效性和复杂度：

现有三个装有晶圆的晶圆盒分别放置在LP1、LP2、LP3上，其中工艺路径集合详见附表4，任务信息详见附表5，请对附表5中的任务a/b/c/d分别进行求解，给出满足约束，调度最优的调度方案，并按照指定Json格式输出调度结果，输出格式详见附表6。

（2）任务二：

半导体设备在实际加工场景更为复杂，为提升半导体设备调度系统的鲁棒性与可靠性，请设计算法自适应调优方案。（设计算法超参数或为当前算法增加自适应调优机制，根据新增场景优化算法超参数或自适应机制）

结合附表7、8、9、10提供的基础数据及参数进行测算与结果分析。

（3）备注：

尽可能以图表形式展示提高结果可读性。

参赛队伍需要标明此次提交作品所用技术方案为人工智能方案（如强化学习、深度学习等）或非人工智能方案（如数学规划、启发式算法等），并简要说明分类原因。每个作品仅可选择其中一类标明，两类方案在评选时会分类评选。

五、大赛奖励

1、赛事奖金

（1）各杯赛均设置全国一、二、三等奖，所有获奖选手均可获得由工业和信息化部人才交流中心颁发的电子版获奖证书。

（2）每个杯赛设置4万元（人民币，税前）的奖金池，企业大奖、一、二、三等奖金的总金额均为1万，每个奖项的奖金会根据获奖团队的数量进行平均分配（向下取整）。

（3）一等奖获奖比例约为20%，评审组从各杯赛一等奖团队中挑选一支团队授予杯赛企业大奖，奖励团队1万元人民币（税前）或等值奖品，此奖励与一等奖团队的奖励不可累计。二等奖获奖比例约为30%，三等奖获奖比例约为50%。

（4）若总决赛入围团队现场表现未达到三等奖水平，经评审组一致认定，可授予优秀奖。

2、其他丰厚奖励已备齐，获奖即有机会带走：

培训计划：参赛学生可参加大赛平台提供的免费技术培训；

流片计划：部分优秀项目可获得大赛提供的免费流片资格；

投资对接计划：具备产业化潜力的优秀项目可获得投资和行业资源对接机会；

实习实战计划: 获奖的优秀选手可优先获得企业提供的实习就业机会或项目实战机会。

六、报名入口

大赛官微推文：https://mp.weixin.qq.com/s/K42g51K8jotStykWQlb_eA  

大赛报名官网：http://univ.ciciec.com/col.jsp?id=115

*如对本次大赛有任何疑问，欢迎您添加第九届集创赛-北方华创杯钉钉群：81925025982，备注学校+专业+年级，我们会及时为同学答疑解惑~