[发明专利]一种晶片的原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质

说明书

本说明书实施例公开了一种晶片的原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质，装置包括：图像获取单元，用于在原子台阶均匀平行分布的区域内，确定晶片的测试范围，获取测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；图像处理单元，用于对原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；计算单元，用于根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，节省了人工测算的人力、物力，避免了人工计算宽度产生的测量误差，可以通过程序实现，节约计算时间，不会引入人工测算主观误差。

技术领域

本说明书涉及原子台阶技术领域，尤其涉及一种晶片的原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质。

背景技术

晶片是由Ⅲ和Ⅴ族复合半导体物质构成，半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料。除耳熟能详的元素半导体硅、锗、硒外，二元、三元系化合物半导体如砷化镓、硒化镉、硫化铅、碳化硅等也被广泛用于学术研究和应用开发。

由于原子台阶处理过程会使得原子台阶宽度差异化，因此可通过使用原子力显微镜(AFM)对其原子台阶宽度进行观测。现有AFM测试机台可实现原子台阶测算，在测算过程中需要人工手动选取原子台阶，之后画出测算距离进行测算，该方法难以实现对图像进行批量化台阶自动测算。并且人工测算的方式可能存在操作失误，使得测试结果存在误差。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有的原子台阶测算通过人工方式进行，难以实现对图像进行批量化台阶自动测算，并且可能存在误差。

本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

本说明书一个或多个实施例提供一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，所述晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，所述装置包括：图像获取单元，用于在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；图像处理单元，用于对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；计算单元，用于根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

进一步地，所述图像处理单元执行所述根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：将所述原子台阶灰度图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至所述原子台阶灰度图像中的原子台阶垂直，并记录每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像；对所述每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像中，每列原子台阶的灰度值进行求和，得到对应的多个原子台阶波形图，并确定出符合要求的波形图。

进一步地，所述图像处理单元执行所述确定出符合要求的波形图时，具体包括：对所述多个原子台阶波形图通过预设函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为所述符合要求的波形图。

进一步地，所述计算单元执行所述根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度时，具体包括：根据公式D＝X/Y*N，计算出所述原子台阶的宽度；其中，所述X为所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的平均距离，所述Y为所述原子台阶灰度图像的边长，所述N为所述原子台阶灰度图像所对应的晶片的测试范围。

进一步地，所述图像处理单元执行所述根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：对所述原子台阶灰度图像进行小区域截取，得到第一原子台阶区域图像；根据预设方式将所述第一原子台阶区域图像转换为多个波形图，并确定出符合要求的波形图。