PWDD-Net:半導体製造におけるパターン化ウェーハ欠陥検出ネットワーク
PWDD-Net: A Patterned Wafer Defect Detection Network for Semiconductor Manufacturing
半導体製造におけるパターン化ウェーハ表面の欠陥を迅速かつ正確に検出するため、YOLO11-nanoをベースとした軽量な検出ネットワーク「PWDD-Net」が提案された。PWDD-Netは、微細な特徴抽出を強化するLGEブロック、グローバル特徴のキャプチャを改善するSC-C3k2モジュール、クラス分布の不均衡を緩和し精度を向上させるSlide lossを導入している。実験の結果、PWDD-NetはmAP@0.5で74.4%、mAP@0.5:0.95で46.5%を達成し、ベースラインのYOLO11-nanoと比較してそれぞれ4.2%、2.1%の性能向上を示した。また、同等のパラメータ規模を維持しつつ、NVIDIA RTX 3080Ti GPUで78 FPSの推論速度を実現しており、リアルタイムの産業用ウェーハ欠陥検査への応用が期待される。
- YOLO11-nanoをベースとした軽量ウェーハ欠陥検出ネットワークPWDD-Netが提案され、mAP@0.5で74.4%、mAP@0.5:0.95で46.5%を達成し、ベースライン比でそれぞれ4.2%、2.1%の精度向上を実証した。
- PWDD-NetはNVIDIA RTX 3080Ti GPU上で78 FPSの推論速度を達成しており、リアルタイムの産業用ウェーハ欠陥検査への応用が可能な性能を示した。
- PWDD-NetはLGEブロック、SC-C3k2モジュール、Slide lossを導入し、微細特徴抽出とグローバル特徴キャプチャの強化、クラス分布不均衡の緩和を実現した。
半導体製造におけるウェーハ欠陥検出は、歩留まり向上と製造コスト削減に直結する重要な工程であり、この分野での検出精度向上は半導体製造装置・検査市場における競争力強化につながる。YOLO11-nanoベースの軽量モデルで78 FPSのリアルタイム推論を維持しつつ検出精度を向上させた点は、産業用インライン検査への実装可能性を示しており、検査装置メーカーや半導体ファウンドリの品質管理プロセスに応用された場合の投資インパクトに注目したい。