論文の概要: Improving Machine Learning-Based Modeling of Semiconductor Devices by
Data Self-Augmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.11453v1
- Date: Tue, 25 May 2021 00:52:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-05-26 14:29:32.438209
- Title: Improving Machine Learning-Based Modeling of Semiconductor Devices by
Data Self-Augmentation
- Title(参考訳): データ自己提示による半導体デバイスの機械学習ベースモデリングの改善
- Authors: Zeheng Wang, Liang Li, Ross C. C. Leon and Arne Laucht
- Abstract要約: 半導体産業では、半導体デバイスの製造プロセスが複雑で高価であることを考えると、十分なサイズと高品質のデータセットを得るのは非常に困難である。
本稿では,変分オートエンコーダを用いたデータ自己拡張によるMLに基づくデバイスモデリングの改善手法を提案する。
例えば、ガリウム窒化物デバイスにおけるオーミック抵抗値の深いニューラルネットワークに基づく予測タスクを例に、提案手法を適用して、データポイントを増大させ、実験結果を最大70%まで予測する平均絶対誤差を低減させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.57818387705234
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In the electronics industry, introducing Machine Learning (ML)-based
techniques can enhance Technology Computer-Aided Design (TCAD) methods.
However, the performance of ML models is highly dependent on their training
datasets. Particularly in the semiconductor industry, given the fact that the
fabrication process of semiconductor devices is complicated and expensive, it
is of great difficulty to obtain datasets with sufficient size and good
quality. In this paper, we propose a strategy for improving ML-based device
modeling by data self-augmentation using variational autoencoder-based
techniques, where initially only a few experimental data points are required
and TCAD tools are not essential. Taking a deep neural network-based prediction
task of the Ohmic resistance value in Gallium Nitride devices as an example, we
apply our proposed strategy to augment data points and achieve a reduction in
the mean absolute error of predicting the experimental results by up to 70%.
The proposed method could be easily modified for different tasks, rendering it
of high interest to the semiconductor industry in general.
- Abstract(参考訳): エレクトロニクス業界では、機械学習(ML)ベースの技術を導入することで、TCAD(Technology Computer-Aided Design)の手法を強化することができる。
しかし、MLモデルの性能はトレーニングデータセットに大きく依存している。
特に半導体産業では、半導体デバイスの製造プロセスが複雑で高価であることを考えると、十分なサイズと高品質のデータセットを得ることは非常に困難である。
本稿では,まずは少数の実験データポイントが必要であり,tcaツールが必須ではない変分オートエンコーダに基づく手法を用いて,データ自己提示によるmlベースデバイスモデリングを改善するための戦略を提案する。
例えば、ガリウム窒化物デバイスにおけるオーミック抵抗値の深いニューラルネットワークに基づく予測タスクを例に、提案手法を適用して、データポイントを増大させ、実験結果を最大70%まで予測する平均絶対誤差を低減させる。
提案手法は様々なタスクに対して容易に変更可能であり,半導体産業全般に高い関心を寄せている。
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