Применение методов 3D-рендеринга для повышения достоверности измерений в автоматизированных системах контроля Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

продемонстрировать не влияние угла поворота, а влияние расстояния между иконой и ядром. Для того чтобы хорошо прочувствовать освобождение расположим сначала ядро на расстоянии 20 см от иконы и будем удалять его на расстояние 40 см. Вот тут и прочувствуем освобождение, которое будет совпадать с состоянием облегчения.

Если ощущение освобождения долго не приходит, то наступает состояние привыкания - тем и опасны длительные переходы. Субъективный метод болеет этим недостатком и надо научиться от него освобождаться. Здесь на помощь могут прийти, главы [2,5-7], а также методология расчетов [3], и сами расчёты [4].

Список использованной литературы

1. В.В. Тарасов. Необычный перенос информации. ISSN 2411-7161. IN SITU, Москва, №1 (1)/2015, 32-37.

2. Дж. Бендат, А. Пирсол. Измерение и анализ случайных величин. Изд. «МИР», Москва, 1974, 463.

3. Khazanie, Ramakant. Elementary Statistics in a World of Applications. Third Edition, 1990.

4. П. Райст. Аэрозоли. Введение в теорию. Изд. «МИР», Москва, 1987.

5. Х. Шенк. Теория инженерного эксперимента. Изд. «МИР», Москва, 1977.

6. В.В. Тарасов. Удивительное рядом. ISSN 2411 -717X, Научно периодическое издание SETERIS PARIBUS, с. 12. 2015 г. Москва

7. В.В. Тарасов. Счёт, обусловленный иконам святых. Материалы Международной научно-практической конференции г. Уфа, 15-16 сентября 2015 г., 39-45 с.

© Тарасов В.В., 2015 г.

Федоров Петр Алексеевич

Ассистент каф. ИПОВС, НИУ "МИЭТ"

г. Москва, РФ E-mail: mail@fedorov-p.ru

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ 3Б-РЕНДЕРИНГА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ

Аннотация

В статье рассматриваются проблема повышения достоверности измерений при разбраковке изделий микроэлектроники в автоматизированных системах контроля (АСК). Предлагается интеграция 3D-рендеринга изображения изучаемого объекта в комплекс программных средств; всесторонне охарактеризован способ указанной интеграции в существующие АСК.

Ключевые слова

3D-рендеринг, повышение достоверности измерений, АСК, алгоритмы.

Годовой оборот совокупного мирового производства интегральных схем составляет более $100 млрд., около $200 - 300 млн. (не менее 0.3 - 0.4% всех затрат производства) затрачивается ежегодно в развитых странах на проведение операций измерения размеров для последующей разбраковки продукции в условиях автоматизированного поточного производства на предприятиях микроэлектроники. Главной особенностью измерений объектов микро- и нанометрии является предельная малость измеряемых размеров и связанная с этим необходимость использования микроскопа (в основном, электронного) в качестве инструмента сравнения. В этих случаях измеряется фактически не физический объект - элемент интегральной схемы, но лишь его увеличенное изображение. Последнее справедливо и для сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), и для атомно-силовой микроскопии (АСМ), и для вторичной ионной микроскопия» (ВИМС).

Проблемы и методы измерений размеров в технологии микроэлектроники, методы фильтрации сигналов, сегментации изображений достаточно глубоко исследованы и широко представлены в современной научной литературе. Однако, единого подхода к обработке разнотипных сигналов и их последующему совмещению, т.е. к осуществлению 3D-рэндеринга до сих пор не существует.

Использование методов 3D-рендеринга при анализе нарушений технологического процесса производства изделий микроэлектроники в составе автоматизированной системы контроля позволяет повысить скорость и достоверность обработки результатов исследований образцов, производимых с помощью сканирующей электронной микроскопии, Оже-спектроскопии и рентгеновской спектроскопии.

В ходе технологического процесса (ТП) производства изделий МЭ для повышения выхода годных используются автоматизированные системы контроля, реализующие все виды контроля качества (рис.1). АСК позволяет реализовать активный технологический контроль; оперативный поиск причин некондиционности объектов; оперативный сплошной контроль; значительное повышение надежности контрольных операций, особенно при большом их объеме; совместимость с другими производственными системами.

Рисунок 1 -Виды контроля качества изделий МЭ

При этом число контрольных операций особенно велико на этапах межоперационного контроля, особенно после наиболее сложных, нестабильных операций ТП, характеризующихся высоким уровнем дефектных объектов. Введение межоперационного контроля позволяет изъять забракованные объекты с технологической линии, тем самым устранить затраты на заведомо некондиционные объекты производства до начала следующей операции, выявить причины появления дефектов и принять меры по их устранению или произвести изменение технологии с целью повышения стабильности ТП, или учесть возможность отбраковывания небольшой части объектов путем запуска в производство большого объема изделий, тем самым, гарантируя стабильность ТП и воспроизводимость показателей качества в пределах партии и между партиями для необходимого количества изготавливаемых объектов. Причем выбор контрольно-измерительных средств определяется контролируемыми показателями качества, заданными для конкретных операций

Так, планарную информацию об объекте получают как с помощью АСМ, так и с помощью СЭМ, ВИМС или растровой электронной микроскопии (РЭМ). АСМ оперирует модулем отклонения твердого зонда от поверхности образца и используется для получения изображения и рельефа поверхности безотносительно элементного состава образца. РЭМ использует так называемый «электронный зонд», что позволяет получить изображение подповерхностных областей образца, но такие изображения не позволяют разделить рельеф поверхности и образования из других элементов в подповерхностной области. В этом случае информацию о составе образца получают на базе РЭМ при анализе возбужденного рентгеновского излучения или Ожэ-электронов. Использование рентгеновского метода в сочетании с базовой методикой

РЭМ позволяет получить достаточно информации для создания 3D-изображения образца. При этом интерпретация несовмещенных результатов довольно трудоемка и не всегда однозначна.

Как следует из источников, несмотря на достаточно высокий технологический уровень всего спектра применяемых для межоперационного контроля средств и методик, при подходе к нижнему порогу чувствительности достоверность получаемых результатов измерений снижается. С учетом тенденции к уменьшению линейных размеров элементов МЭ снижение достоверности измерений становится критичным, в частности при разбраковке серийных и опытных изделий по следующим причинам.

Во-первых, в ряде случаев, невысокая достоверность изображения краевых областей объектов и мелких деталей объясняется влиянием шумов видеосигнала; остаточной нелинейностью развертки, проявляющейся как в ходе измерений так и при калибровке увеличения, свободными параметрами и т.н. «скрытыми» свободными параметрами и т.д. и т.п. Во вторых, центральной проблемой является разнотипность получаемых данных и, как следствие, сложность их сопоставления для всестороннего анализа с целью получения изображений, объединяющих информацию как о форме и расположении объектов на поверхности и в объеме материала, так и об их качественном составе.

Для разрешения существующей проблемной ситуации необходимо разработать средства комбинации различных двумерных и одномерных информационных массивов, позволяющих получить на выходе 3D -изображение.

Технологический процесс межоперационного контроля при разбраковке изделий МЭ с применением комплекса программных средств (КПС) в составе АСК схематично представлен на рис. 2.

Рисунок 2 -Технологический процесс межоперационного контроля при разбраковке изделий МЭ В рамках создания метода межоперационного контроля были разработаны программные средства комбинации различных двумерных и одномерных информационных массивов, позволяющих получить на выходе цветное 3D-изображение, где цвет отвечает за качественный состав элементов представленных в данном изделии МЭ. Анализ оператором такого изображения позволяет существенно сократить время принятия решения при анализе отклонений измеряемых параметров от эталона. Список использованной литературы

1. Федоров П.А. «Повышение достоверности измерений при разбраковке изделий микроэлектроники на основе эффективного алгоритма трассировки лучей для получения 3d-сцены.» "Естественные и технические науки", №9 2015 стр. 123.

2. Федоров П.А., Федоров А.Р. «Предпосылки для разработки параллельного алгоритма и методики осуществления 3d рендеринга в автоматизированных Системах контроля изделий микроэлектроники», II Международная научно-практическая конференция "Информационные технологии естественных и математических наук" (г. Ростов-на-Дону)". / Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции (10 августа 2015г), стр. 14.

3. Федоров А.Р., Федоров П.А. Разработка алгоритмов непредвзятого 3d рендеринга // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 6; URL: www.science-education.ru/120-15578.(BAK)

© Федоров П. А., 2015

ИСТОРИЧЕСКИЕ НАУКИ

Афанасьева Юлия Сергеевна

канд. истор. наук, доцент СГУ им. Питирима Сорокина, г. Сыктывкар, РФ E-mail: afanasyeva.ys@mail.ru

НАУЧНАЯ ШКОЛА Н.И. КАРЕЕВА ПО НОВИСТИКЕ: ПРОБЛЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ*

Аннотация

В статье рассматриваются проблемные аспекты конфигурации и преемственности исторического знания «научной школы Н.И. Кареева». Анализ вклада коммуникативных практик и научного наследия ее учеников будет способствовать получению полноценной историографической картины по проблемам новой истории зарубежных стран в России.

Ключевые слова

Историческая наука, интеллектуальная биография, научная школа, учитель-ученик, преемственность и разрывы в историческом процессе, методология исторического исследования

Научные школы, наравне с направлениями и течениями, являются формой обобщения изысканий ученых. Характеристика и оценка совокупности концепций, теоретических основ и методов исследователей, принадлежащих той или иной школе, позволяет не только проследить развитие отечественной историографии, восполнить ее разделы по различным проблемам, но и выявить коммуникативное пространство, связи и факторы, влияющие на приращение исторического знания в конкретных рамках сообщества.

Однако не каждое научное сообщество можно считать школой, где выстраивается единая проблематика, передаются опыт и теоретические наработки от старшего поколения историков младшему, где происходит «посвящение в науку», усвоение ее концептуального и методического аппарата, ценностных ориентаций и категориального строя» [7, с. 90]. Помимо научных определений понятия «школа в исторической науке» требуются также и схоларные категории (конфигурация, методологическая общность, единство методических приемов работы с источниками, близость проблематики трудов, наличие педагогического аспекта связи «учитель-ученик»), которые позволят детально описать феномен школы русского историка, философа, социолога, общественного деятеля, члена-корреспондента Краковской и Петербургской академий наук, почетного академика АН СССР Н.И. Кареева (1850-1931).

Первые упоминания о «школе Н.И. Кареева» относятся к началу ХХ века. 1990-е годы стали прорывными для исследований, посвященных изучению схоларной проблематики. Появились специальные работы, отражающие формирование, развитие, конфигурацию «русской исторической школы», представителем которой являлся сам Н.И. Кареев. В широкое исследовательское поле изучение влияния представителей «школы» на младшее поколение историков, а также преемственность традиций от учителя к ученикам, в рамках их «дочерних школ» ввел Г.П. Мягков [4]. Серьезный вклад в разработку вопроса о «научной школе Н.И. Кареева по новистике» сделан В.П. Золотаревым. Исследователь показал, что в своем развитии «школа Кареева» прошла два этапа: первый охватывает время с 1885 по 1899 гг., а второй связан с возвращением профессора в университет в 1906 г. и разгромом школы в 1930-1931 гг. Из «школы» вышли несколько поколений историков. К «выпуску» первого этапа В.П. Золотарев отнес М.Г. Васильевского, В.А. Мякотина и В.А. Бутенко, ко второму - А.М. Ону, П.П. Митрофанова, В.В. Бирюковича, И.Л. Попова-Ленского, П.П. Щеголева, Я.М. Захера [2, c. 98-99]. С.Н. Погодин детально проанализировал влияние

* Исследование выполнено при финансовой поддержке РГНФ, проект № 14-01-00248 «Научная школа Н.И. Кареева по новистике в межкультурном пространстве исторической науки на рубеже XIX-XX веков».