CN116051582A - 高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法包括：在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果；基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓；将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行比对，生成比对结果；基于比对结果对每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。本申请能够有效地提高扫描电子显微镜图像轮廓的精准度。
Description
技术领域
本申请涉及图像轮廓提取领域，尤其是一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
在半导体集成电路的制造过程中，需要多次对硅片进行扫描生成大量的扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)图像，并通过对SEM图进行分析，及时地对制造环节中的各工艺进行判断与评估。对所获得的SEM图进行轮廓提取在半导体缺陷检测，关键尺寸量测，以及光学邻近效应矫正(Originating Point Code，OPC)模型的建模与优化中有着非常广泛的应用。
现有的高精度轮廓提取方案如图1所示，拍摄一张视野FOV较大且含有重复图案pattern的SEM图片；从SEM图片中截取出多张含有相同pattern的小块SEM图片；基于图片信息，进行所有小块SEM图片之间的对齐；对对齐后的所有SEM图片求平均，获得一张高清SEM图片；从清晰的SEM图片中提取出高精度的轮廓。
但此种方法会将拍摄SEM图片的范围限制在硅片上含有大量重复pattern的区域内，而几乎不含有重复pattern(图案)的区域，将无法使用此方法来提取高精度轮廓。并且现有技术中得到的高精度轮廓无法满足OPC模型训练的要求。
因此，如何提高扫描电子显微镜图像轮廓的精准度是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够有效地提高扫描电子显微镜图像轮廓的精准度。
根据本申请的第一方面，提供了一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，该方法包括：在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果；其中，多个待检测位置均含有相同的图案；多个待检测位置与多个扫描电子显微镜图像一一对应；
基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓；
将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行比对，生成比对结果；
基于比对结果对每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；其中，多个第一扫描电子显微镜图像轮廓与多个第二扫描电子显微镜图像轮廓一一对应；
对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，对第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓，包括：
基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点；
确定多个检测点在每一个第二扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算所有第二扫描电子显微镜图像轮廓在相同的位置上与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量；
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值；
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值确定高精度的轮廓点的位置；
基于设计版图将所有高精度的轮廓点进行连接，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，多个待检测位置由以下范围中的一项或多项得到：
扫描电子显微镜图像包括的视场范围、芯片的范围以及掩模板的范围。
可选的，在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果，包括：
在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，提取每一个扫描电子显微镜图像的第四扫描电子显微镜图像轮廓；
基于扫描电子显微镜图像对第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第五扫描电子显微镜图像轮廓；
将第五扫描电子显微镜图像轮廓转化为与设计版图格式相同的第五扫描电子显微镜图像轮廓；
将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果。
可选的，基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓，包括：
基于对准结果将第五扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第一扫描电子显微镜图像轮廓；
提取每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行比对，生成比对结果，包括：
基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点；
确定多个检测点在每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量；
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值；
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值生成比对结果。
可选的，在对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓之后，方法还包括：
基于第三扫描电子显微镜图像轮廓计算关键尺寸；其中，关键尺寸包括：第三扫描电子显微镜图像轮廓的线条宽度以及孔径大小中的至少一项；
基于关键尺寸进行光学邻近效应矫正模型训练。
可选的，将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果，包括：
将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，并基于预设的图形相似度指标，获取对准结果；其中，图形相似度指标用于表征第五扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图之间的对准程度。
可选的，在将转化后的第四扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果之后，方法还包括：
基于对准结果进行自动量测，得到自动量测结果。
根据本申请的第二方面，提供了一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，该装置包括：
对准模块，用于在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果；其中，其中，多个待检测位置均含有相同的图案；多个待检测位置与扫描电子显微镜图像一一对应；
第一提取模块，用于基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓；
比对模块，用于将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行比对，生成比对结果；
第一调整模块，用于基于比对结果对每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；其中，多个第一扫描电子显微镜图像轮廓与多个第二扫描电子显微镜图像轮廓一一对应；
生成模块，用于对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，生成模块，用于基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点；
确定多个检测点在每一个第二扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算所有第二扫描电子显微镜图像轮廓在相同的位置上与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量；
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值；
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值确定高精度的轮廓点的位置；
基于设计版图将所有高精度的轮廓点进行连接，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，多个待检测位置能够由以下范围中的一项或多项得到：
扫描电子显微镜图像包括的视场范围、芯片的范围以及掩模板的范围。
可选的，对准模块，用于在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，提取每一个扫描电子显微镜图像的第四扫描电子显微镜图像轮廓；
将第四扫描电子显微镜图像轮廓转化为与设计版图格式相同的第四扫描电子显微镜图像轮廓；
将转化后的第四扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果。
可选的，第一提取模块，用于基于扫描电子显微镜图像对第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整；
基于对准结果将调整后的第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第一扫描电子显微镜图像轮廓；
提取每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，比对模块，用于基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点；
确定多个检测点在每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量；
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值；
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值生成比对结果。
可选的，装置还包括：计算模块，用于基于第三扫描电子显微镜图像轮廓计算关键尺寸；其中，关键尺寸包括：第三扫描电子显微镜图像轮廓的线条宽度以及孔径长度中的至少一项；
训练模块，用于基于关键尺寸进行光学邻近效应矫正模型训练。
可选的，对准模块，用于将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，并基于预设的图形相似度指标，获取对准结果；其中，图形相似度指标用于表征第五扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图之间的对准程度。
可选的，装置还包括：量测模块，用于基于对准结果进行自动量测，得到自动量测结果。
根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所示的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法的步骤。
根据本申请的第四方面，提供了一种可读存储介质，该可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所示的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法的步骤。
本申请在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果，然后基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓，将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行比对，生成比对结果，基于比对结果对每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。本申请根据对准结果提取第一扫描电子显微镜图像轮廓之后，将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图比对，通过第一比对结果对每一个扫描电子显微镜图像进行调整，形成多个第二扫描电子显微镜图像。其中，多个第二扫描电子显微镜图像组成一个完整的第二扫描电子显微镜图像，然后将所有第二扫描电子显微镜图像求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。本申请能够有效地提高扫描电子显微镜图像轮廓的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的高精度轮廓提取方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法的流程图；
图3-图6为本申请实施例提供的本申请实施例提供的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法的示意图；
图7为本申请实施例提供的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法的流程图；以及
图8为本申请实施例提供的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本申请。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本申请的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说将明显的是，不需要采用具体细节来实践本申请。在其他情况下，未详细描述众所周知的步骤或服务，以避免模糊本申请。
基于背景技术部分的内容可知，现有技术的高精度轮廓提取方案拍摄SEM图片的范围限制在硅片上含有大量重复图案的区域内，而几乎不含有重复图案的区域，将无法使用此方法来提取高精度轮廓。并且现有技术中得到的高精度轮廓无法满足OPC模型训练的要求。
为了解决上述技术问题，本申请提供一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景先对本申请提供的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法进行详细地说明。
如图2所示，本申请提供了高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，该方法可以包括：
步骤S11：在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果；其中，多个待检测位置均含有相同的图案；多个待检测位置与多个扫描电子显微镜图像一一对应。
在一个可选的实施例中，步骤S11包括：
在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，提取每一个扫描电子显微镜图像的第四扫描电子显微镜图像轮廓。
基于扫描电子显微镜图像对第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第五扫描电子显微镜图像轮廓。
将第五扫描电子显微镜图像轮廓转化为与设计版图格式相同的第五扫描电子显微镜图像轮廓。
将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果。
具体的，在本申请中，结合图3和图4所示，首先需要确定硅片中多个含有相同图案的位置，然后在这些含有相同图案的位置分别进行拍摄，以得到多个扫描电子显微镜图像(请参考图3)。然后提取每一个扫描电子显微镜图像的第四扫描电子显微镜图像轮廓，并将提取到的所有第四扫描电子显微镜图像轮廓基于扫描电子显微镜图像进行初步调整，生成第五扫描电子显微镜图像轮廓；然后将第五扫描电子显微镜图像轮廓转化为与设计版图格式相同的第五扫描电子显微镜图像轮廓，也就是说，只有将第五扫描电子显微镜图像轮廓的格式与设计版图的格式转化为相同格式之后，二者才可以进行对准；然后将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行对准，得到对准结果(请参考图4)。本申请采用两次调整，即将第四扫描电子显微镜图像轮廓先基于扫描电子显微镜图像进行初步调整，然后再利用设计版图对已经初步调整后的第四扫描电子显微镜图像轮廓(即第五扫描电子显微镜图像轮廓)进行再次调整，从而能够快速实现扫描电子显微镜图像与设计版图的大致对齐，并准确地提取第五扫描电子显微镜图像轮廓。
需要说明的是，第五扫描电子显微镜图像轮廓的格式可以为GDS格式/OASIS格式。
在一个可选的实施例中，多个待检测位置由以下范围中的一项或多项得到：
扫描电子显微镜图像包括的视场范围、芯片的范围以及掩模板的范围。
在本实施例中，基于设计版图对扫描电子显微镜图像进行轮廓提取的方式，对图像的质量要求不高，因此，所使用的扫描电子显微镜图像不需要截取自同一张视野较大的扫描电子显微镜图像，这些图像可以来自不同的芯片的范围和/或掩模板的范围。
需要说明的是，视场范围可以为视场大小、芯片的范围可以为芯片的大小以及掩模板的范围可以为掩模板的大小。
需要说明的是，视场范围可以小于芯片的范围可以小于掩模板的范围。
在一个可选的实施例中，即使是在同一硅片中不含大量重复图案的区域，例如Logic区域，也可以利用样式匹配(pattern match)算法找到多个含有相同图案的位置，并分别在这些位置进行扫描电子显微镜图片的拍摄。因此，本申请极大地拓展了高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法的适用范围。
在一个可选的实施例中，将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果，包括：
将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，并基于预设的图形相似度指标，获取对准结果；其中，图形相似度指标用于表征第五扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图之间的对准程度。
在一个可选的实施例中，在将转化后的第四扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果之后，方法还包括：基于对准结果进行自动量测，得到自动量测结果。
步骤S13：基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓。
在一个可选的实施例中，基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓，包括：
基于对准结果将第五扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第一扫描电子显微镜图像轮廓。
提取每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓。
在本实施例中，在得到对比结果之后，根据对比结果将第五扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第一扫描电子显微镜图像轮廓，然后提取每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓。
步骤S15：将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行比对，生成比对结果。
在一个可选的实施例中，步骤S15包括：
基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点。
确定多个检测点在每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置。
计算每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量。
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值。
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值生成比对结果。
在本实施例中，结合图5所示，由于上述已经将第一扫描电子显微镜图像轮廓的格式进行调整，即调整为GDS格式/OASIS格式，因此，可以直接计算每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图的偏差值。其中，需要根据扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点，然后依次找到每一个第一扫描电子显微镜图像中对应检测点的位置，然后计算每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的对应检测点位置与该检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量，此步骤能够准确地找到每一个第一扫描电子显微镜图像的偏移量；然后计算所有第一扫描电子显微镜图像的X方向偏移量的平均值和/或所有第一扫描电子显微镜图像的Y方向偏移量的平均值，并根据所有第一扫描电子显微镜图像的X方向偏移量的平均值和/或所有第一扫描电子显微镜图像的Y方向偏移量的平均值生成比对结果。
需要说明的是，上述偏移量可以为边缘放置误差指标。其中，边缘放置误差指标可以用于表征仿真出的曝光后的光刻胶图形边缘与设计图形边缘之间的误差，可以用来衡量两个轮廓之间的相似程度。
步骤S17：基于比对结果对每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；其中，多个第一扫描电子显微镜图像轮廓与多个第二扫描电子显微镜图像轮廓一一对应。
具体的，在本申请中，结合图6所示，在得到上述比对结果之后，根据比对结果将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，也就是说，将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓根据计算得到的X方向平均值和/或Y方向的平均值进行调整，得到第二扫描电子显微镜图像轮廓，从而实现第二扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图轮廓的精对齐。
步骤S19：对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
在一个可选的实施例中，可以采用边缘放置误差算法对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
在一个可选的实施例中，步骤S19包括：基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点。
确定多个检测点在每一个第二扫描电子显微镜图像轮廓的位置。
计算所有第二扫描电子显微镜图像轮廓在相同的位置上与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量。
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值。
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值确定高精度的轮廓点的位置。
基于设计版图将所有高精度的轮廓点进行连接，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
在本实施例中，结合图6所示。其中，处于左侧的图为第二扫描电子显微镜轮廓，处于右侧的图为第三扫描电子显微镜轮廓。其中，第二扫描电子显微镜图像轮廓包括多个第一扫描电子显微镜图像轮廓。需要根据扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点，然后依次找到第二扫描电子显微镜图像中每一个扫描电子显微镜图像轮廓中对应检测点的位置，然后计算每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓中对应检测点的位置与该检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量，此步骤能够准确地找到每一个第一扫描电子显微镜图像的偏移量，基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值确定高精度的轮廓点的位置。
比如：第二扫描电子显微镜图像轮廓包含3个第一扫描电子显微镜图像轮廓，设计版图中确定的一个检测点的坐标位置为(1，2)，3个第一扫描电子显微镜图像轮廓与检测点对应位置的坐标分别为(2，7)、(6，7)、(4，4)，在X向偏移量的平均值为3，Y向偏移量的平均值为4。因此，坐标位置(3，4)为最终的高精度轮廓点。最后，将确定的每一个高精度轮廓点进行连接，得到第三扫描电子显微镜图像轮廓，也就是高精度轮廓。
在一个可选的实施例中，在对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓之后，方法还包括：
基于第三扫描电子显微镜图像轮廓计算关键尺寸；其中，关键尺寸包括：第三扫描电子显微镜图像轮廓的线条宽度以及孔径大小中的至少一项；
基于关键尺寸进行光学邻近效应矫正模型训练。
结合图7所示，在一个可选的实施例中，本申请提供了一种高精度扫5描电子显微镜图像轮廓提取方法，该方法包括：
在硅片上选择多个含有相同pattern(即上述图案)的位置。
在所选择的位置分别拍摄SEM image(即上述扫描电子显微镜图像)。
将所有的SEM images与设计版图对齐。
基于设计版图，提取所有SEM images准确的GDS轮廓。
0使用EPE(即上述边缘放置误差算法)将SEM images的GDS轮廓与设计版图进一步对齐。
使用EPE(即上述边缘放置误差算法)对对齐后的GDS轮廓求平均，得到高精度轮廓。
在一个可选的实施例中，如果高精度轮廓来自不同的层次，还可以利5用多层设计版图的信息，快速且自动的实现不同层次间高精度轮廓的对齐，
生成对齐结果，通过分析对齐结果可以得到不同层次间在实际图案的对齐状况，有效反馈后可改善光刻工艺的层间对准效果，提高光刻工艺水平。
综上，本申请引入了设计版图的信息来对齐扫描电子显微镜图像，避免了直接进行扫描电子显微镜图像与图像之间的对齐，只需要将所有提取0出来的扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图分别进行对齐即可，可以有效的提升扫描电子显微镜图像对齐的效率。
此外，本申请还利用边缘放置误差算法对扫描电子显微镜图像轮廓进行了二次精细对齐，进一步提高了扫描电子显微镜图像对齐的准确度与轮廓提取的精度。
5另外，本申请基于设计版图对扫描电子显微镜图像进行轮廓提取的方式，对图片的质量要求不高，因此，所使用的扫描电子显微镜图片不需要截取自同一张视野较大的扫描电子显微镜图片，这些图片可以来自不同的Shot或Die，极大地提高了高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法的适用范围。
如图8所示，在一个可选的实施例中，本申请提供了一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，该装置包括：
对准模块81，用于在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果；其中，多个待检测位置均含有相同的图案；多个待检测位置与扫描电子显微镜图像一一对应；
第一提取模块82，用于基于对准结果提取每一个扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓；
比对模块83，用于将每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图进行比对，生成比对结果；
第一调整模块84，用于基于比对结果对每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；其中，多个第一扫描电子显微镜图像轮廓与多个第二扫描电子显微镜图像轮廓一一对应。
生成模块85，用于对所有第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，生成模块85，用于基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点；
确定多个检测点在每一个第二扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算所有第二扫描电子显微镜图像轮廓在相同的位置上与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量；
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值；
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值确定高精度的轮廓点的位置；
基于设计版图将所有高精度的轮廓点进行连接，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，多个待检测位置能够由以下范围中的一项或多项得到：
扫描电子显微镜图像包括的视场范围、芯片的范围以及掩模板的范围。
可选的，对准模块81，用于在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，提取每一个扫描电子显微镜图像的第四扫描电子显微镜图像轮廓；
将第四扫描电子显微镜图像轮廓转化为与设计版图格式相同的第四扫描电子显微镜图像轮廓；
将转化后的第四扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果。
可选的，第一提取模块82，用于基于扫描电子显微镜图像对第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整；
基于对准结果将调整后的第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第一扫描电子显微镜图像轮廓；
提取每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓。
可选的，比对模块83，用于基于扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定设计版图的多个检测点；
确定多个检测点在每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算每一个第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置与检测点之间的偏移量；其中，偏移量包括X方向的偏移量和/或Y方向的偏移量；
计算X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值；
基于X方向上所有偏移量的平均值和/或Y方向上所有偏移量的平均值生成比对结果。
可选的，装置还包括：计算模块，用于基于第三扫描电子显微镜图像轮廓计算关键尺寸；其中，关键尺寸包括：第三扫描电子显微镜图像轮廓的线条宽度以及孔径大小中的至少一项；
训练模块，用于基于关键尺寸进行光学邻近效应矫正模型训练。
可选的，对准模块81，用于将转化后的第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，并基于预设的图形相似度指标，获取对准结果；其中，图形相似度指标用于表征第五扫描电子显微镜图像轮廓与设计版图之间的对准程度。
可选的，装置还包括：量测模块，用于基于对准结果进行自动量测，得到自动量测结果。
应理解，本申请的装置的各个模块/单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。各模块/单元各自可以硬件或固件形式内嵌于电子设备的处理器中或独立于处理器，也可以软件形式存储于电子设备的存储器中以供处理器调用来执行各模块/单元的服务。各模块/单元各自可以实现为独立的部件或模块，或者两个或更多个模块/单元可实现为单个部件或模块。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，其包括存储器和处理器，存储器上存储有可由处理器执行的计算机指令，计算机指令在由处理器执行时指示处理器执行本申请的方法的各步骤。该电子设备可以广义地为服务器、终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该电子设备可包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该电子设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该电子设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有服务***、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的服务***和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。
本申请可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在由处理器执行时导致本申请的方法的步骤被执行。在一个实施例中，计算机程序被分布在网络耦合的多个电子设备或处理器上，以使得计算机程序由一个或多个电子设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/服务，或者两个或更多个方法步骤/服务，可以由单个电子设备或处理器或由两个或更多个电子设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/服务可以由一个或多个电子设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/服务可以由一个或多个其他电子设备或处理器执行。一个或多个电子设备或处理器可以执行单个方法步骤/服务，或执行两个或更多个方法步骤/服务。
本领域普通技术人员可以理解，本申请方法的步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如电子设备或处理器完成，的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本申请的方法的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、外部高速缓冲存储器等。
以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。
尽管结合实施例对本申请进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本申请不限于所公开的实施例。在不偏离本申请的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。
Claims (20)
1.一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，所述方法包括：
在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将所述多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果；其中，所述多个待检测位置均含有相同的图案；所述多个待检测位置与所述多个扫描电子显微镜图像一一对应；
基于所述对准结果提取每一个所述扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓；
将每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓与所述设计版图进行比对，生成比对结果；
基于所述比对结果对每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；其中，多个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓与多个所述第二扫描电子显微镜图像轮廓一一对应；
对所有所述第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
2.根据权利要求1所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，所述对所有所述第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓，包括：
基于所述扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定所述设计版图的多个检测点；
确定所述多个检测点在每一个所述第二扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算所有所述第二扫描电子显微镜图像轮廓在相同的位置上与所述检测点之间的偏移量；其中，所述偏移量包括X方向的所述偏移量和/或Y方向的所述偏移量；
计算X方向上所有所述偏移量的平均值和/或Y方向上所有所述偏移量的平均值；
基于所述X方向上所有所述偏移量的平均值和/或Y方向上所有所述偏移量的平均值确定高精度的轮廓点的位置；
基于所述设计版图将所有所述高精度的轮廓点进行连接，生成所述第三扫描电子显微镜图像轮廓。
3.根据权利要求1所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，所述多个待检测位置由以下范围中的一项或多项得到：
所述扫描电子显微镜图像包括的视场范围、芯片的范围以及掩模板的范围。
4.根据权利要求1所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，所述在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将所述多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果，包括：
在采集到所述多个待检测位置的所述多个扫描电子显微镜图像的情况下，提取每一个所述扫描电子显微镜图像的第四扫描电子显微镜图像轮廓；
基于所述扫描电子显微镜图像对所述第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第五扫描电子显微镜图像轮廓；
将所述第五扫描电子显微镜图像轮廓转化为与所述设计版图格式相同的所述第五扫描电子显微镜图像轮廓；
将转化后的所述第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到所述对准结果。
5.根据权利要求4所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，所述基于所述对准结果提取每一个所述扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓，包括：
基于所述对准结果将所述第五扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成所述第一扫描电子显微镜图像轮廓；
提取每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓。
6.根据权利要求1所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，所述将每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓与所述设计版图进行比对，生成比对结果，包括：
基于所述扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定所述设计版图的多个检测点；
确定所述多个检测点在每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置与所述检测点之间的偏移量；其中，所述偏移量包括X方向的所述偏移量和/或Y方向的所述偏移量；
计算X方向上所有所述偏移量的平均值和/或Y方向上所有所述偏移量的平均值；
基于X方向上所有所述偏移量的平均值和/或所述Y方向上所有所述偏移量的平均值生成比对结果。
7.根据权利要求1所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，在所述对所有所述第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓之后，方法还包括：
基于所述第三扫描电子显微镜图像轮廓计算关键尺寸；其中，所述关键尺寸包括：所述第三扫描电子显微镜图像轮廓的线条宽度以及孔径大小中的至少一项；
基于所述关键尺寸进行光学邻近效应矫正模型训练。
8.根据权利要求4所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，所述将转化后的所述第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果，包括：
将转化后的所述第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的所述原始设计版图进行对准，并基于预设的图形相似度指标，获取所述对准结果；其中，所述图形相似度指标用于表征所述第五扫描电子显微镜图像轮廓与所述设计版图之间的对准程度。
9.根据权利要求4所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法，其特征在于，在所述将转化后的所述第四扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到对准结果之后，方法还包括：
基于所述对准结果进行自动量测，得到自动量测结果。
10.一种高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，所述装置包括：
对准模块，用于在采集到多个待检测位置的多个扫描电子显微镜图像的情况下，将所述多个扫描电子显微镜图像分别与设计版图对准，生成对准结果；其中，所述多个待检测位置均含有相同的图案；所述多个待检测位置与所述扫描电子显微镜图像一一对应；
第一提取模块，用于基于所述对准结果提取每一个所述扫描电子显微镜图像的第一扫描电子显微镜图像轮廓；
比对模块，用于将每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓与所述设计版图进行比对，生成比对结果；
第一调整模块，用于基于所述比对结果对每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成多个第二扫描电子显微镜图像轮廓；其中，多个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓与多个所述第二扫描电子显微镜图像轮廓一一对应；
生成模块，用于对所有所述第二扫描电子显微镜图像轮廓求平均，生成第三扫描电子显微镜图像轮廓。
11.根据权利要求10所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述生成模块，用于基于所述扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定所述设计版图的多个检测点；
确定所述多个检测点在每一个所述第二扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算所有所述第二扫描电子显微镜图像轮廓在相同的位置上与所述检测点之间的偏移量；其中，所述偏移量包括X方向的所述偏移量和/或Y方向的所述偏移量；
计算X方向上所有所述偏移量的平均值和/或Y方向上所有所述偏移量的平均值；
基于所述X方向上所有所述偏移量的平均值和/或Y方向上所有所述偏移量的平均值确定高精度的轮廓点的位置；
基于所述设计版图将所有所述高精度的轮廓点进行连接，生成所述第三扫描电子显微镜图像轮廓。
12.根据权利要求10所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述多个待检测位置能够由以下范围中的一项或多项得到：
所述扫描电子显微镜图像包括的视场范围、芯片的范围以及掩模板的范围。
13.根据权利要求10所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述对准模块，用于在采集到所述多个待检测位置的所述多个扫描电子显微镜图像的情况下，提取每一个所述扫描电子显微镜图像的第四扫描电子显微镜图像轮廓；
基于所述扫描电子显微镜图像对所述第四扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成第五扫描电子显微镜图像轮廓；
将所述第五扫描电子显微镜图像轮廓转化为与所述设计版图格式相同的所述第五扫描电子显微镜图像轮廓；
将转化后的所述第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的原始设计版图进行对准，得到所述对准结果。
14.根据权利要求13所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述第一提取模块，用于基于所述对准结果将所述第五扫描电子显微镜图像轮廓进行调整，生成所述第一扫描电子显微镜图像轮廓；
提取每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓。
15.根据权利要求10所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述比对模块，用于基于所述扫描电子显微镜图像的像素尺寸确定所述设计版图的多个检测点；
确定所述多个检测点在每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置；
计算每一个所述第一扫描电子显微镜图像轮廓的位置与所述检测点之间的偏移量；其中，所述偏移量包括X方向的所述偏移量和/或Y方向的所述偏移量；
计算X方向上所有所述偏移量的平均值和/或Y方向上所有所述偏移量的平均值；
基于X方向上所有所述偏移量的平均值和/或所述Y方向上所有所述偏移量的平均值生成比对结果。
16.根据权利要求10所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述装置还包括：
计算模块，用于基于所述第三扫描电子显微镜图像轮廓计算关键尺寸；其中，所述关键尺寸包括：所述第三扫描电子显微镜图像轮廓的线条宽度以及孔径长度中的至少一项；
训练模块，用于基于所述关键尺寸进行光学邻近效应矫正模型训练。
17.根据权利要求13所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述对准模块，用于将转化后的所述第五扫描电子显微镜图像轮廓与预设的所述原始设计版图进行对准，并基于预设的图形相似度指标，获取所述对准结果；其中，所述图形相似度指标用于表征所述第五扫描电子显微镜图像轮廓与所述设计版图之间的对准程度。
18.根据权利要求13所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取装置，其特征在于，所述装置还包括：
量测模块，用于基于所述对准结果进行自动量测，得到自动量测结果。
19.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-9任意一项所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-9任意一项所述的高精度扫描电子显微镜图像轮廓提取方法。
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