使用模拟样本图像训练人工神经网络制造技术

本发明专利技术描述了使用模拟样本图像训练人工神经网络(ANN)的技术。模拟样本图像是基于数据模型生成的。所述数据模型描述晶体材料的特征和一种或多种缺陷类型的特征。所述数据模型不包括任何图像数据。将模拟样本图像作为训练数据输入到训练算法中，以生成用于识别晶体材料中的缺陷的人工神经网络(ANN)。经训练后，所述ANN分析捕获的样本图像以识别其中示出的缺陷。

Training artificial neural network with simulated sample image

【技术实现步骤摘要】
使用模拟样本图像训练人工神经网络
本公开涉及用于样本图像分析的人工神经网络。具体地，本公开涉及使用模拟样本图像训练人工神经网络。
技术介绍
显微镜学是使用显微镜以更好地观察用肉眼难以看到的物体的
显微镜的不同分支包括，例如：光学显微镜、带电粒子(电子和/或离子)显微镜和扫描探针显微镜。带电粒子显微镜包括使用加速的带电粒子束作为照明源。电子显微镜的类型包括，例如：透射电子显微镜、扫描电子显微镜、扫描透射电子显微镜和聚焦离子束显微镜。透射电子显微镜(TEM)的组件包括：电子光学柱、真空系统、必要的电子器件(用于聚焦和偏转光束的透镜源和用于电子源的高压生成器)和控制软件。电子光学柱的一端上包括电子枪并且另一端上包括观察设备(诸如摄像头)。电子束从电子枪中射出，并且穿过薄的样品，以传输收集、聚焦并且投射到观察设备上的电子。从枪到摄像头的整个电子路径处于真空下。与TEM相似，扫描电子显微镜(SEM)的组件包括：电子光学柱、真空系统、必要的电子器件(用于聚焦和偏转光束的透镜源和用于电子源的高压生成器)和控制软件。电子枪位于电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由一个或多个硬件设备执行时使得执行操作，所述操作包括：/n获取第一数据模型，其包括：(a)晶体材料的一种或多种特征，以及(b)第一缺陷类型的一种或多种特征；/n将所述第一数据模型应用于模拟模型以生成第一模拟样本图像，其中，所述第一模拟样本图像示出包括所述第一缺陷类型的第一组一个或多个缺陷的所述晶体材料；/n将包括所述第一模拟样本图像的一组一个或多个模拟样本图像作为训练数据输入到训练算法中以生成人工神经网络；/n生成所述人工神经网络，其中，所述人工神经网络被配置为检测如一组一个或多个扫描样本图像中示出的所述晶体材料中的所述第一缺陷类型的第二组一...

【技术特征摘要】
20180725 US 16/0457021.一种包括指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由一个或多个硬件设备执行时使得执行操作，所述操作包括：
获取第一数据模型，其包括：(a)晶体材料的一种或多种特征，以及(b)第一缺陷类型的一种或多种特征；
将所述第一数据模型应用于模拟模型以生成第一模拟样本图像，其中，所述第一模拟样本图像示出包括所述第一缺陷类型的第一组一个或多个缺陷的所述晶体材料；
将包括所述第一模拟样本图像的一组一个或多个模拟样本图像作为训练数据输入到训练算法中以生成人工神经网络；
生成所述人工神经网络，其中，所述人工神经网络被配置为检测如一组一个或多个扫描样本图像中示出的所述晶体材料中的所述第一缺陷类型的第二组一个或多个缺陷。


2.根据权利要求1所述的介质，其中所述晶体材料的所述一种或多种特征包括以下一个或多个：(a)所述晶体材料的衬底的一种或多种特征，以及(b)所述晶体材料的位于所述衬底上方的目标层的一种或多种特征。


3.根据权利要求1所述的介质，其中所述第一数据模型进一步包括：第一显微镜的一种或多种特征。


4.根据权利要求3所述的介质，其中，所述第一显微镜包括电子显微镜。


5.根据权利要求3所述的介质，其中：
所述操作进一步包括：
获取第二数据模型，其包括：(a)所述晶体材料的所述一种或多种特征，(b)所述第一缺陷类型的所述一种或多种特征，以及(c)不同于所述第一显微镜的所述一种或多种特征的第二显微镜的一种或多种特征；
将至少所述第二数据模型应用于所述模拟模型以生成第二模拟样本图像，其中所述第二模拟样本图像示出了包括所述第一缺陷类型的第三组一个或多个缺陷的所述晶体材料；
所述模拟样本图像组包括：所述第一模拟样本图像和所述第二模拟样本图像。


6.根据权利要求5所述的介质，其中获取所述第二数据模型包括通过修改所述第一数据模型来生成所述第二数据模型。


7.根据权利要求5所述的介质，其中：
所述第一显微镜的所述一种或多种特征包括所述第一显微镜的显微镜参数的第一值；
所述第二显微镜的所述一种或多种特征包括所述第二显微镜的所述显微镜参数的第二值；以及
所述显微镜参数包括以下至少一个：
停留时间；
分辨率；
加速电压；
束流；
会聚角；以及
斑点尺寸。


8.根据权利要求1所述的介质，其中，所述第一数据模型进一步包括：第一图像噪声的一种或多种特征。


9.根据权利要求8所述的介质，其中：
所述操作进一步包括：
获取第二数据模型，其包括：(a)所述晶体材料的所述一种或多种特征，(b)所述第一缺陷类型的所述一种或多种特征，以及(c)不同于所述第一图像噪声的所述一种或多种特征的第二图像噪声的一种或多种特征；
将至少所述第二数据模型应用于所述模拟模型以生成第二模拟样本图像，其中所述第二模拟样本图像示出了包括所述第一缺陷类型的第三组一个或多个缺陷的所述晶体材料；
所述模拟样本图像组包括：所述第一模拟样本图像和所述第二模拟样本图像。


10.根据权利要求1所述的介质，其中将所述第一数据模型应用于所述模拟模型以生成所述第一模拟样本图像包括：
将所述第一数据模型应用于扫描模拟模型以生成原始模拟样本图像，所述原始模拟样本图像示出包括所述第一缺陷类型的所述第一组缺陷的所述晶体材料；
获取示出所述晶体材料的特定扫描样本图像；
组合(a)所述原始样本图像的一部分和(b)所述特定扫描样本图像的一部分；
生成包括(a)所述原始样本图像的所述部分和(b)所述特定扫描样本图像的所述部分的所述第一模拟样本图像。


11.根据权利要求10所述的介质，其中，所述特定扫描样本图像的所述部分包括尘粒。


12.根据权利要求1所述的介质，其中，所述操作进一步包括：
获取第二数据模型，其包括：(a)所述晶体材料的所述一种或多种特征，以及(b)所述第一缺陷类型的所述一种或多种特征；
将所述第二数据模型应用于所述模拟模型以生成第二模拟样本图像，其中，所述第二模拟样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：O马彻克，T维斯塔维尔，L斯特拉科斯，P波托切克，
申请(专利权)人：FEI公司，
类型：发明
国别省市：美国;US