电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法及系统、电路设计版图和其成像误差计算方法技术方案

本发明专利技术提供电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，包括步骤S1：提供待配准的电路设计版图及电镜扫描图像；步骤S2：对待配准的电路设计版图进行处理获得设计版图二值图像；对待配准的电镜扫描图像处理获得电镜扫描二值图像；步骤S3：对设计版图二值图像及电镜扫描二值图像进行高斯滤波以使得设计图案及扫描图案对应的区域之中心轴线处灰度值最大；及步骤S4：根据设计图案及扫描图案的中心轴线进行配准。本发明专利技术还提供电路设计版图和电镜扫描图像的配准系统、电路设计版图和其成像误差计算方法及电子设备，电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法及系统、电路设计版图和其成像误差计算方法及电子设备具有配准精确，误差计算精准等优点。

【技术实现步骤摘要】
电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法及系统、电路设计版图和其成像误差计算方法
本专利技术涉及集成电路制造领域，特别涉及电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法及系统、电路设计版图和其成像误差计算方法及电子设备。
技术介绍
随着掩膜上图形特征尺寸的持续变小，光的衍射现象逐渐显著，这样造成的在硅片上的成像产生变形和无法分辨的现象，这种现象被称作光学临近效应(OpticalProximityEffect)。为提高成像质量，人们可以对掩膜上的图形进行优化来校正光学邻近效应，即OPC(OpticalProximityCorrection)。因此，OPC在半导体设备制造的光刻工艺中扮演着很重要的角色。然而，由于光刻的电路设计版图越来越复杂，对于关键尺寸的测量要求也变得更加复杂和多样化，以便表征关键的OPC模型。SEM(scanningelectronmicroscope，扫描电子显微镜)是测量半导体工艺中形成的精细图案尺寸的基本工具，尤其是CD-SEM(关键尺寸扫描电子显微镜)可以测量高精度的半导体设备。为了更精准的测量实际生产的半导体设备的关键尺寸与电路设计版图的差异，首先需要将SEM扫描半导体设备获得的电镜扫描图像与电路设计版图进行对准。然而，在配准过程中存在配准困难的问题，在现有的配准方法中，目前尚没有基于电路设计版图和电镜扫描图像的快速高效的配准方法。
技术实现思路
为克服目前电路设计版图和电镜扫描图像配准困难的问题，本专利技术提出了电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法及系统、电路设计版图和其成像误差计算方法及电子设备。本专利技术提供了一种解决上述技术问题的技术方案：一种电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法包括：步骤S1：提供待配准的电路设计版图及电镜扫描图像，待配准的电路设计版图包括至少一设计图案，待配准的电镜扫描图像包括与所述至少一设计图案对应的至少一扫描图案；所述设计图案覆盖其对应的扫描图案；步骤S2：对待配准的电路设计版图进行处理获得设计版图二值图像，该设计版图二值图像中设计图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；对待配准的电镜扫描图像处理获得电镜扫描二值图像，该电镜扫描二值图像中扫描图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；步骤S3：对设计版图二值图像及电镜扫描二值图像进行高斯滤波以使得设计图案及扫描图案对应的区域之中心轴线处灰度值最大；及步骤S4：根据设计图案及扫描图案的中心轴线进行配准。优选地，步骤S1包括：步骤S11：获取待配准的电镜扫描图像中的扫描图案之坐标；步骤S12：根据所述坐标确定待配准的电路设计版图中对应的区域；及步骤S13：对所述区域扩展距离D以获得扫描图案对应的设计图案，D小于等于50nm。优选地，步骤S2之前或步骤S2中包括步骤Sa0：对待配准的电路设计版图中的设计图案进行平滑处理；步骤S2中包括步骤Sa1:对设计图案进行内部填充,获得设计版图二值图像，该设计版图二值图像中设计图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0。优选地，步骤S2包括：步骤Sb1:对待配准的电镜扫描图像进行轮廓提取；及步骤Sb2:对扫描图案进行内部填充,获得电镜扫描二值图像，该电镜扫描二值图像中扫描图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0。优选地，步骤Sb1包括步骤Sb1-1及Sb1-2,或包括步骤Sb1-1’及Sb1-2’,步骤Sb1-1及Sb1-2为：步骤Sb1-1:通过图像处理中的边缘检测算法获取扫描图案的边缘；及步骤Sb1-2:进行膨胀处理及腐蚀处理获得扫描图案的轮廓；步骤Sb1-1’及Sb1-2’为：步骤Sb1-1’:对待配准的电镜扫描图像进行腐蚀处理；及步骤Sb1-2’:通过图像处理中的边缘检测算法获取扫描图案的轮廓。优选地，步骤Sb1包括：步骤Sb1-a:设定灰度阈值；及步骤Sb1-b:将待配准的电镜扫描图像中的像素点的像素值与灰度阈值比较以获得扫描图案的轮廓。优选地，设计版图二值图像进行高斯滤波后获得第一图像；电镜扫描二值图像进行高斯滤波获得第二图像；在步骤S4中采用图像模板匹配方法对设计图案及扫描图案进行配准，图像模板匹配方法包括归一化的相关性系数匹配方法，计算公式为：T和I分别对应为待配准的电镜扫描图像的及电路设计版图，x'及y'确定电镜扫描图像中的像素位置,T(x',y')是电镜扫描图像中(x',y')的图像灰度值，电镜扫描图像在电路设计版图上的像素位置为(x+x',y+y')，像素值为I(x+x',y+y')。本专利技术还提供一种电路设计版图和电镜扫描图像的配准系统，包括：输入模块，用于输入提供待配准的电路设计版图及电镜扫描图像，待配准的电路设计版图包括至少一设计图案，待配准的电镜扫描图像包括与所述至少一设计图案对应的至少一扫描图案；所述设计图案覆盖其对应的扫描图案；二值图像处理模块，用于对待配准的电路设计版图进行处理获得设计版图二值图像，该设计版图二值图像中设计图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；及用于对待配准的电镜扫描图像处理获得电镜扫描二值图像，该电镜扫描二值图像中扫描图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；高斯滤波模块；用于对设计版图二值图像及电镜扫描二值图像进行高斯滤波以使得设计图案及扫描图案对应的区域之中心轴线处灰度值最大；及配准模块；用于根据设计图案及扫描图案的中心轴线进行配准。本专利技术还提供一种电路设计版图和其成像误差计算方法，电路设计版图和其成像误差计算方法包括：步骤P1：采用如权上所述的电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法对设计图案和扫描图案进行配准，电镜扫描图像对应于电路设计版图在基片上的成像；及步骤P2:计算设计图案与扫描图案之间的误差以获得电路设计版图和其成像误差。本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行如上所述的电路设计版图和其成像误差计算方法；所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行如上所述的电路设计版图和其成像误差计算方法。与现有技术相比，本专利技术所提供的电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法通过对将待配准的电路设计版图及电镜扫描图像进行处理获得设计版图二值图像和电镜扫描二值图像，再对设计版图二值图像及电镜扫描二值图像进行高斯滤波以使得设计图案及扫描图案对应的区域之中心轴线处灰度值最大，根据设计图案及扫描图案的中心轴线进行配准。该配准方法具有配准快速精准的优点。在配准步骤S1中，设计图案覆盖其对应的扫描图案，保障了配准的精确性。对待配准的电路设计版图中的设计图案进行平滑处理可以使得不可避免的误差存在被预先剔除，在电路设计版图和其成像误差计算中所获得的误差计算结果能更接近用户所想要了解的误差程度。在待配准的电镜扫描图像的轮廓提取中，通过边缘检测算法结合膨胀处理及腐蚀处理，或通过自适应阈值二值化以使得提取的轮廓更加准确，进而保障了配准的精确性。电路设计版图和电镜扫描图像的配准系统同样具有以上优点。进一步，电路设计版图和其成像误差计算方法及电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，其特征在于：电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法包括：/n步骤S1：提供待配准的电路设计版图及电镜扫描图像，待配准的电路设计版图包括至少一设计图案，待配准的电镜扫描图像包括与所述至少一设计图案对应的至少一扫描图案；所述设计图案覆盖其对应的扫描图案；/n步骤S2：对待配准的电路设计版图进行处理获得设计版图二值图像，该设计版图二值图像中设计图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；对待配准的电镜扫描图像处理获得电镜扫描二值图像，该电镜扫描二值图像中扫描图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；/n步骤S3：对设计版图二值图像及电镜扫描二值图像进行高斯滤波以使得设计图案及扫描图案对应的区域之中心轴线处灰度值最大；及/n步骤S4：根据设计图案及扫描图案的中心轴线进行配准。/n

【技术特征摘要】
20190130 CN PCT/CN2019/0739861.一种电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，其特征在于：电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法包括：
步骤S1：提供待配准的电路设计版图及电镜扫描图像，待配准的电路设计版图包括至少一设计图案，待配准的电镜扫描图像包括与所述至少一设计图案对应的至少一扫描图案；所述设计图案覆盖其对应的扫描图案；
步骤S2：对待配准的电路设计版图进行处理获得设计版图二值图像，该设计版图二值图像中设计图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；对待配准的电镜扫描图像处理获得电镜扫描二值图像，该电镜扫描二值图像中扫描图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0；
步骤S3：对设计版图二值图像及电镜扫描二值图像进行高斯滤波以使得设计图案及扫描图案对应的区域之中心轴线处灰度值最大；及
步骤S4：根据设计图案及扫描图案的中心轴线进行配准。


2.如权利要求1所述的电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，其特征在于：步骤S1包括：
步骤S11：获取待配准的电镜扫描图像中的扫描图案之坐标；
步骤S12：根据所述坐标确定待配准的电路设计版图中对应的区域；及
步骤S13：对所述区域扩展距离D以获得扫描图案对应的设计图案，D小于等于50nm。


3.如权利要求1所述的电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，其特征在于：步骤S2之前或步骤S2中包括步骤Sa0：对待配准的电路设计版图中的设计图案进行平滑处理；
步骤S2中包括步骤Sa1:对设计图案进行内部填充,获得设计版图二值图像，该设计版图二值图像中设计图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0。


4.如权利要求1所述的电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，其特征在于：步骤S2包括：
步骤Sb1:对待配准的电镜扫描图像进行轮廓提取；及
步骤Sb2:对扫描图案进行内部填充,获得电镜扫描二值图像，该电镜扫描二值图像中扫描图案区域内的灰度值为1，外部灰度值为0。


5.如权利要求4所述的电路设计版图和电镜扫描图像的配准方法，其特征在于：步骤Sb1包括步骤Sb1-1及Sb1-2,或包括步骤Sb1-1’及Sb1-2’,
步骤Sb1-1及Sb1-2为：
步骤Sb1-1:通过图像处理中的边缘检测算法获取扫描图案的边缘；及
步骤Sb1-2:进行膨胀处理及腐蚀处理获得扫描图案的轮廓；
步骤Sb1-1’及Sb1-2’为：
步骤Sb1-1’:对待配准的电镜扫描图像进行腐蚀处理；及
步骤Sb1-2’:通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫歌，李强，
申请(专利权)人：深圳晶源信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44