[发明专利]一种电子显微图像线条宽度和粗糙度的测量方法

说明书

本发明属于扫描电子显微测量技术领域，公开了一种电子显微图像线条宽度和粗糙度的测量方法包括：获得待测线条结构的扫描电子显微图像；截取第一区域；沿线条方向平均化处理，获得线条边缘像素分布曲线；根据所述线条边缘像素分布曲线，确定第一边界区域；局域像素分析，获得边界分布；根据所述边界分布，计算待测线条的宽度和粗糙度，提取待测线条宽度和粗糙度数值。本发明解决了现有技术中测量线条宽度和粗糙度工作量较大、存在人为干预造成的测量误差且只能分析有限个数据点的问题，达到了提高测量的准确性和可靠性，节省工程师实际量测时间和成本的技术效果。

技术领域

本发明涉及扫描电子显微测量技术领域，尤其涉及一种电子显微图像线条宽度和粗糙度的测量方法。

背景技术

在微电子、光电子、MEMS等领域，精确测量线条宽度和粗糙度是一项非常重要的应用。特别是对于某些情形，微纳器件结构包含非常严重的背景电子束强度分布，例如前层图层存在图形对电子束成像有较大影响，或切片之后对截面进行电子束成像及评估沿高度方向线条宽度时背景电子束分布受到高度位置的严重影响等，这些现象均使得在量测线条宽度时存在严重缺陷。

现有的技术在处理这类问题时，通常需要工程师指定量测位置避开背景图形的影响，或不同区域采用独立的参数值，这些方法带来了较大的工作量，并且只能分析有限个数据点，且存在人为干预造成的测量误差。

发明内容

本申请实施例通过提供一种电子显微图像线条宽度和粗糙度的测量方法，解决了现有技术中测量线条宽度和粗糙度工作量较大、存在人为干预造成的测量误差且只能分析有限个数据点的问题。

本申请实施例提供一种电子显微图像线条宽度和粗糙度的测量方法，包括：获得待测线条结构的扫描电子显微图像；

截取第一区域；

对所述第一区域内的图像进行沿线条方向平均化处理，获得线条边缘像素分布曲线；

根据所述线条边缘像素分布曲线，确定第一边界区域；

对所述第一边界区域内的图像进行局域像素分析，获得边界分布；

根据所述边界分布，计算所述待测线条的宽度和粗糙度，提取所述待测线条的宽度数值和粗糙度数值。

优选的，在所述获得待测线条结构的扫描电子显微图像之后，还包括：确定横向和纵向的每一个像素所代表的实际物理长度。

优选的，所述第一区域为不包含以下任意一种或多种的区域：标尺、标注和非关注区域。

优选的，所述根据所述线条边缘像素分布曲线，确定第一边界区域，包括：

选择像素第一极值范围内的区域作为基本边界区域；

向所述基本边界区域外拓展第一宽度，所述基本边界区域和所述第一宽度构成所述第一边界区域。

优选的，所述像素第一极值范围为像素极值对应宽度的20％～80％。

优选的，在所述根据所述线条边缘像素分布曲线，确定第一边界区域之后，还包括：

对所述线条边缘像素分布曲线求导，获得斜率绝对值的最大值，与所述第一边界区域进行交集检查，排除干扰区域。

优选的，所述对所述第一边界区域内的图像进行局域像素分析，获得边界分布，包括：

选择边界局域区域范围；

筛选或去除不合理像素点；

以平均化局域边界的极大值、极小值为依据计算边界位置。

优选的，所述边界局域区域范围在沿线条方向上覆盖至少一个像素区域，所述边界局域区域范围在沿线条方向的最大像素个数不超过背景有用信息包含像素的二分之一。