[发明专利]半导体衬底的原子台阶宽度计算装置、方法、设备及介质

说明书

本说明书实施例公开了半导体衬底的原子台阶宽度计算装置、方法、设备及介质，半导体衬底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，原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，包括：图像获取单元，用于确定半导体衬底的测试范围，获取测试范围内的半导体衬底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；计算单元，用于根据原子台阶灰度图像中相邻两个原子台阶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，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，尤其涉及半导体衬底的原子台阶宽度计算装置、方法、设备及介质。

背景技术

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半导体衬底的原子台阶宽度计算装置、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半导体衬底的原子台阶宽度计算装置，所述半导体衬底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，确定所述半导体衬底的测试范围，获取所述测试范围内的半导体衬底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；计算单元，用于根据所述原子台阶灰度图像中相邻两个原子台阶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。

进一步地，所述计算单元执行所述根据所述原子台阶灰度图像中相邻两个原子台阶之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸时，具体包括：对所述原子台阶灰度图像中的原子台阶边缘进行识别，确定所述原子台阶边缘；根据原子台阶边缘上的像素点到相邻原子台阶边缘的垂直距离，确定所述原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度，并根据所述原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度。

进一步地，所述计算单元执行所述对所述原子台阶灰度图像中的原子台阶边缘进行识别，确定出所述原子台阶边缘时，具体包括：根据第一预设算法对预设原子台阶边缘检测结果图像中的原子台阶边缘进行定义，确定出所述原子台阶边缘。

进一步地，所述计算单元执行所述根据第一预设算法对预设原子台阶边缘检测结果图像中的原子台阶边缘进行定义之前，所述装置还包括：

边缘检测单元，用于通过第二预设算法对所述原子台阶灰度图像进行原子台阶边缘检测，确定出所述原子台阶边缘检测结果图像。

进一步地，所述第一预设算法为霍夫变换，所述第二预设算法为索贝尔算子。