基于CNN的晶圓SEM圖像缺陷檢測與分類研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-15 20:42
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展,芯片上晶體管不斷縮小的關(guān)鍵尺寸給制造帶來巨大的困難。為了應(yīng)對(duì)晶圓表面越來越多的各類缺陷,研究更加準(zhǔn)確、快速的晶圓缺陷檢測和分類算法十分必要;趻呙桦娮语@微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)對(duì)晶圓表面的高分辨率成像,晶圓缺陷分類問題成為SEM圖像分類問題,而晶圓缺陷檢測問題成為對(duì)象檢測問題。本論文介紹了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Networks,CNN)的基本結(jié)構(gòu)和原理,ZFNet圖像分類算法,以及對(duì)象檢測算法從Region-CNN到Fast-RCNN,再到Faster-RCNN的改進(jìn)和發(fā)展。針對(duì)晶圓SEM圖像的缺陷分類問題,本論文采用了一種名為“ZFNet”的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來對(duì)SEM圖像缺陷區(qū)域進(jìn)行分類。SEM圖像數(shù)據(jù)包含9種缺陷類型以及非缺陷類型,總共10種類型,測試的F-score達(dá)到了 97%。本論文提出的ZFNet缺陷分類算法準(zhǔn)確、具有較強(qiáng)數(shù)據(jù)適應(yīng)能力。針對(duì)晶圓SEM圖像的缺陷檢測問題,本論文基于ZFNet缺陷分類器實(shí)現(xiàn)了一種“patch-based CNN”缺陷檢測算法,該算法能夠從S...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.?1?HRS?2011技術(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)展線路圖??近幾十年來,集成電路制造業(yè)一直在按照“摩爾定律”在高速發(fā)展l>3i
下面介紹光刻工藝的基本流程和其發(fā)展趨勢??1.2.?1光刻工藝流程??如圖1.2所示,典型的光刻工藝流程大致分為以下幾個(gè)步驟1Ml。??1??_T_I?腦翻??????基底準(zhǔn)備?廠?曝;七后說烤廠?蝕刻??對(duì)準(zhǔn)及曝光??fg/gg/i?(正膠)?■?■?a■麵??涂膠?顯影?金屬/多^Jk??1?mtmm?I?品&沆積??匕?ki?an?_??對(duì)準(zhǔn)及曝光?^??前烘烤?后烘烤?離子注入??l__I?.、?I???圖1.2典型光刻工藝流程圖??1.2.?1.?1曝光預(yù)處理??在將晶圓送入光刻機(jī)曝光之前,需要對(duì)其做一系列的預(yù)處理。首先采用化學(xué)機(jī)械拋光??(Chemical?Mechanical?Polishing,CMP)等方法將晶圓表面基底處理的相對(duì)平坦,因?yàn)榛??2??
Ultraviolet?Lithography,?EUV)由于技術(shù)原因又推遲了大規(guī)模應(yīng)用的時(shí)間lul,所以目前主??流光刻機(jī)仍然采用193nm波長的ArF光源。為了應(yīng)對(duì)光源波長遠(yuǎn)小于晶體管尺寸帶來的干涉??和衍射等現(xiàn)象,行業(yè)內(nèi)提出了一系列的解決方案。如圖1.3中左半部分展示了?一些:??1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 李彥冬,郝宗波,雷航. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(09)
[2]一種基于梯度信息的SEM圖像重建方法[J]. 毛項(xiàng)迪,史崢. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(02)
[3]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的木材缺陷識(shí)別[J]. 徐姍姍,劉應(yīng)安,徐昇. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(02)
[4]自然場景中的視覺顯著對(duì)象檢測[J]. 田明輝,萬壽紅,岳麗華. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]掃描電子顯微鏡原理及特點(diǎn)[J]. 武開業(yè). 科技信息. 2010(29)
[6]自動(dòng)光學(xué)檢測在中國的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 胡躍明,譚穎. 微計(jì)算機(jī)信息. 2006(04)
[7]解讀摩爾定律[J]. 孫泉. 集成電路應(yīng)用. 2004(08)
[8]摩爾定律與半導(dǎo)體設(shè)備[J]. 翁壽松. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2002(04)
博士論文
[1]適用于超深亞微米集成電路制造與驗(yàn)證流程的光學(xué)鄰近修正方法研究[D]. 陳曄.浙江大學(xué) 2008
[2]亞波長光刻條件下集成電路可制造性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)研究[D]. 史崢.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]IC晶圓表面缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 馬磊.電子科技大學(xué) 2015
[2]半導(dǎo)體光刻中晶圓缺陷問題的研究[D]. 劉豐.天津大學(xué) 2012
[3]納米尺度下光學(xué)鄰近校正的預(yù)處理與后驗(yàn)證研究[D]. 齊晶.浙江大學(xué) 2012
[4]銅互連工藝缺陷模式及其對(duì)集成電路良率的影響[D]. 孫宏.復(fù)旦大學(xué) 2009
本文編號(hào):3286431
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.?1?HRS?2011技術(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)展線路圖??近幾十年來,集成電路制造業(yè)一直在按照“摩爾定律”在高速發(fā)展l>3i
下面介紹光刻工藝的基本流程和其發(fā)展趨勢??1.2.?1光刻工藝流程??如圖1.2所示,典型的光刻工藝流程大致分為以下幾個(gè)步驟1Ml。??1??_T_I?腦翻??????基底準(zhǔn)備?廠?曝;七后說烤廠?蝕刻??對(duì)準(zhǔn)及曝光??fg/gg/i?(正膠)?■?■?a■麵??涂膠?顯影?金屬/多^Jk??1?mtmm?I?品&沆積??匕?ki?an?_??對(duì)準(zhǔn)及曝光?^??前烘烤?后烘烤?離子注入??l__I?.、?I???圖1.2典型光刻工藝流程圖??1.2.?1.?1曝光預(yù)處理??在將晶圓送入光刻機(jī)曝光之前,需要對(duì)其做一系列的預(yù)處理。首先采用化學(xué)機(jī)械拋光??(Chemical?Mechanical?Polishing,CMP)等方法將晶圓表面基底處理的相對(duì)平坦,因?yàn)榛??2??
Ultraviolet?Lithography,?EUV)由于技術(shù)原因又推遲了大規(guī)模應(yīng)用的時(shí)間lul,所以目前主??流光刻機(jī)仍然采用193nm波長的ArF光源。為了應(yīng)對(duì)光源波長遠(yuǎn)小于晶體管尺寸帶來的干涉??和衍射等現(xiàn)象,行業(yè)內(nèi)提出了一系列的解決方案。如圖1.3中左半部分展示了?一些:??1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 李彥冬,郝宗波,雷航. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(09)
[2]一種基于梯度信息的SEM圖像重建方法[J]. 毛項(xiàng)迪,史崢. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(02)
[3]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的木材缺陷識(shí)別[J]. 徐姍姍,劉應(yīng)安,徐昇. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(02)
[4]自然場景中的視覺顯著對(duì)象檢測[J]. 田明輝,萬壽紅,岳麗華. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]掃描電子顯微鏡原理及特點(diǎn)[J]. 武開業(yè). 科技信息. 2010(29)
[6]自動(dòng)光學(xué)檢測在中國的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 胡躍明,譚穎. 微計(jì)算機(jī)信息. 2006(04)
[7]解讀摩爾定律[J]. 孫泉. 集成電路應(yīng)用. 2004(08)
[8]摩爾定律與半導(dǎo)體設(shè)備[J]. 翁壽松. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2002(04)
博士論文
[1]適用于超深亞微米集成電路制造與驗(yàn)證流程的光學(xué)鄰近修正方法研究[D]. 陳曄.浙江大學(xué) 2008
[2]亞波長光刻條件下集成電路可制造性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)研究[D]. 史崢.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]IC晶圓表面缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 馬磊.電子科技大學(xué) 2015
[2]半導(dǎo)體光刻中晶圓缺陷問題的研究[D]. 劉豐.天津大學(xué) 2012
[3]納米尺度下光學(xué)鄰近校正的預(yù)處理與后驗(yàn)證研究[D]. 齊晶.浙江大學(xué) 2012
[4]銅互連工藝缺陷模式及其對(duì)集成電路良率的影響[D]. 孫宏.復(fù)旦大學(xué) 2009
本文編號(hào):3286431
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