As technology scaling is approaching the physical limit, lithography hotspot detection has become an essential task in design for manufacturability. While the deployment of pattern matching or machine learning in hotspot detection can help save significant simulation time, such methods typically demand for non-trivial quality data to build the model, which most design houses are short of. Moreover, the design houses are also unwilling to directly share such data with the other houses to build a unified model, which can be ineffective for the design house with unique design patterns due to data insufficiency. On the other hand, with data homogeneity in each design house, the locally trained models can be easily over-fitted, losing generalization ability and robustness. In this paper, we propose a heterogeneous federated learning framework for lithography hotspot detection that can address the aforementioned issues. On one hand, the framework can build a more robust centralized global sub-model through heterogeneous knowledge sharing while keeping local data private. On the other hand, the global sub-model can be combined with a local sub-model to better adapt to local data heterogeneity. The experimental results show that the proposed framework can overcome the challenge of non-independent and identically distributed (non-IID) data and heterogeneous communication to achieve very high performance in comparison to other state-of-the-art methods while guaranteeing a good convergence rate in various scenarios.


翻译:随着技术规模的缩小接近物理极限,地形热点探测已成为设计制造能力设计中的一项基本任务。虽然在热点探测中部署模式匹配或机器学习有助于节省大量模拟时间,但这种方法通常需要非三重质量数据来建立模型,而大多数设计房屋都缺少这种数据。此外,设计房屋也不愿意直接与其他房屋分享这类数据,以建立一个统一的模型,而这种模型由于数据不足,对设计房来说可能无效,因为数据不足,独特的设计模式可能无法发挥效用。另一方面,随着每个设计房的数据同质性,当地培训的模型很容易被过度安装,失去通用能力和稳健性。在本文件中,我们建议为进行精密热点检测而建立一个多样化的联邦化学习框架,以解决上述问题。一方面,设计房屋设计房还可以通过分散的知识共享,同时保持本地数据私密性,建立一个更加集中的全球子模型。另一方面,全球子模型可以与一个本地的子模型相结合,以更好地适应本地数据繁杂性。实验结果显示,在对比中,在不依赖和不依赖的模型的情况下,将不同的模型用于分析,同时进行不同的模型的模型的模型,可以使不同的模型在不同的模型中,在不同的模型中,在不同的模型中进行不同的模型中进行不同的比较,从而可以克服不同的分析,从而可以克服其他的模型能够使不同的分析,从而实现不同的性地分析。

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