基于新型多保真代理建模方法的半导体制造设备设计优化
计算工程、金融与科学
2024-11-14 v1
摘要
半导体制造设备的精心设计对于确保半导体器件的性能、良率和可靠性至关重要。尽管如此，由于难以获得精确的仿真模型，数值优化方法很少被应用于优化此类设备的设计。在本文中，我们通过提出一种新颖的多保真代理建模方法，解决了一个实际且具有工业相关性的静电卡盘(ESC)设计优化问题。该优化旨在通过调整与冷却通道和压花相关的七个参数，来提高蚀刻过程中晶圆的温度均匀性。我们的方法结合低保真(LF)和高保真(HF)仿真数据，即使在数据点有限的情况下，也能有效地预测空间场量。我们使用本征正交分解(POD)将空间插值的HF和LF场数据投影到一个共享的潜在空间，然后构建一个多保真克里金模型来预测HF输出场的潜在变量。在ESC设计问题中，当数据量在数百或更少时，与仅使用HF或LF数据的克里金模型相比，我们的方法实现了超过10%的预测误差降低。此外，在ESC优化问题中，我们提出的方法在所有关注量上都有改进，获得了更好的解，同时与HF代理建模方法相比，数据生成成本降低了20%。
引用
@article{arxiv.2411.08149,
title = {Design optimization of semiconductor manufacturing equipment using a novel multi-fidelity surrogate modeling approach},
author = {Bingran Wang and Min Sung Kim and Taewoong Yoon and Dasom Lee and Byeong-Sang Kim and Dougyong Sung and John T. Hwang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08149},
year = {2024}
}