[發明專利]一種基于圖像法向量的掩模圖形邊緣缺陷檢測方法

在審

• 申請號: 201910159111.X
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109903283A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 劉建明
• 申請（專利權）人: 江蘇維普光電科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務所(普通合伙) 32308
• 代理人: 肖興坤

本發明提供了一種基于圖像法向量的掩模圖形邊緣缺陷檢測方法，包括：計算待測圖像和標準圖像中非拐角處像素的灰度值和和法向量角度；對待測圖像和標準圖像同一位置像素的法向量角度進行作差；若法向量角度差值大于預設閾值，則待測圖像的該像素存在缺陷。

技術領域

本發明涉及半導體檢測技術領域，特別是針對掩模缺陷檢測的方法。

背景技術

半導體掩模檢測一般常見還是光學圖形檢測，不管是Die2DB還是Die2Die的方式都涉及相關圖形圖像學。隨著IC制造精度越來越高，線寬也是越來越窄，檢測要求自然有更高要求，當涉及到圖像與設計圖進行對比檢測時，由于實際問題，依靠圖像的灰度與設計圖進行對比時，有些缺陷是難以被察覺的，特別是圖形的邊緣缺陷，例如邊緣凹凸類型的缺陷，其大小已經小于一個像素大小；如果通過提高分辨率，會帶來數倍數據量提升，會增加高昂的硬件成本，同時也會降低產能；所以如何在不增加硬件成本的情況下，提高圖形邊緣的缺陷分辨率，也是本領域技術人員迫切需要解決的核心技術問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于圖像法向量的掩模圖形邊緣缺陷檢測方法，包括：計算待測圖像和標準圖像中非拐角處像素的灰度值；根據每一像素的灰度值獲得該像素的法向量角度；對待測圖像和標準圖像同一位置像素的法向量角度進行作差，若大于一預設閾值則待測圖像該像素存在缺陷。

采用上述方法，像素的法向量角度具體獲取方法為：以待測圖像和標準圖像同一位置作為原點建立坐標系；確定圖像中每一像素所在象限，以該像素灰度值和正負號作為像素的坐標值；獲取坐標原點到像素的法向量角度。

作為本發明的一種改進，在獲取法向量角度前先獲取圖形邊緣區，然后獲取圖形邊緣區像素的法向量角度。

本發明以GPU為計算主體，利用圖形邊緣邊的灰度信息，計算邊緣各個像素點的法向量，然后與對應設計標準圖的邊緣的法向量進行對比；如果角度偏差大于一定角度，說明此處邊緣不光滑，可以認為此處是有缺陷，具體閾值大小，根據用戶工藝要求來設定。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：（1）為了保重計算的實時性，本發明采用多GPU并行處理；（2）只要設置一定角度閾值，就可捕獲比一個像素更小的邊緣缺陷，在邊緣缺陷類型中，可做到亞像素級別，在不增加硬件成本的情況下，有效捕獲更小缺陷，能給IC制造帶來更大經濟收益。

下面結合說明書附圖對本發明作進一步描述。

附圖說明

圖1為四個相鄰像素灰度值圖。

圖2為四個像素向量圖。

圖3為向量計算結果圖。

圖4為向量最終結果圖。

圖5為原始像素級邊緣向量圖。

圖6為設計像素級邊緣向量圖。

圖7為原始采集像素級灰度圖。

圖8為設計像素級渲染灰度圖。

具體實施方式

實施例一

一種基于圖像法向量的掩模圖形邊緣缺陷檢測方法，包括以下步驟：

步驟S101，對待測圖像和標準圖像進行掩模處理后將每一像素進行灰度處理，若像素中沒有被填充則灰度值為0，若全部被填充則灰度值為255，若部分被填充則灰度值為[0,255]之間的數值。

步驟S102，選取待測圖像和標準圖像中的同一像素作為坐標原點建立一坐標系，分別計算待測圖像和標準圖像中每一像素的方向向量。

步驟S102中，像素向量的具體計算方法為：