一种版图获取方法及装置

技术领域

本申请涉及半导体领域，特别是涉及一种版图获取方法及装置。

背景技术

在半导体领域，光刻是集成电路生产中的一个重要工艺，具体的，可以通过曝光，将掩模版上的原始设计图形(即原始版图)按照一定比例转移到光刻胶层，进而从光刻胶层转移到要加工的对象上，得到刻蚀图形，从而为得到既定目标功能的电路提供条件。通常来说，刻蚀图形与原始版图的形状基本一致。

举例来说，可以在金属层(metal layer)上形成光刻胶层，通过光刻后，在金属层上形成光刻胶图形，之后，利用光刻胶图形对金属层进行刻蚀，从而得到金属图形。正常来说，光刻胶图形与原始版图几乎一致，而金属图形与光刻胶图形几乎一致，即金属图形与原始版图也几乎一致。

然而，实际得到的刻蚀图形可能存在偏差，如何对刻蚀图形进行准确分析，是本领域的一个重要问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种版图获取方法及装置，能够利用刻蚀图形获取对应的版图，实现对刻蚀图形的准确分析。

本申请实施例提供了一种版图获取方法，所述方法包括：

获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像；

对所述初始图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息；

利用所述轮廓信息和所述初始图像的标尺，生成所述刻蚀图形对应的预测版图。

可选的，所述对所述初始图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息，包括：

对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；

对所述灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；

对所述二值图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息。

可选的，在对所述灰度图像进行二值化处理之前，所述方法还包括：

对所述灰度图像进行中值滤波。

可选的，所述对所述二值图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息，包括：

对所述二值图像进行轮廓提取，得到所述二值图像中的轮廓；

在所述二值图像的轮廓中，去除所述二值图像中区域面积小于面积阈值的区域的轮廓，得到所述刻蚀图形的轮廓信息。

可选的，所述刻蚀图形为对金属层进行刻蚀得到的刻蚀图形。

可选的，所述刻蚀图形利用原始版图刻蚀得到，所述方法还包括：

根据所述预测版图对所述原始版图进行调整。

本申请还提供了一种版图获取装置，所述装置包括：

初始图像获取单元，用于获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像；

轮廓信息获取单元，用于对所述初始图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息；

预测版图生成单元，用于利用所述轮廓信息和所述初始图像的标尺，生成所述刻蚀图形对应的预测版图。

可选的，所述轮廓信息获取单元，包括：

灰度化单元，用于对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；

二值化单元，用于对所述灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；

轮廓信息获取子单元，用于对所述二值图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息。

可选的，所述装置还包括：

滤波单元，用于所述对所述灰度图像进行二值转换之前，对所述灰度图像进行中值滤波。

可选的，所述轮廓信息获取子单元，包括：

轮廓提取单元，用于对所述二值图像进行轮廓提取，得到所述二值图像中的轮廓；

轮廓调整单元，用于在所述二值图像的轮廓中，去除所述二值图像中区域面积小于面积阈值的区域的轮廓，得到所述刻蚀图形的轮廓信息。

可选的，所述刻蚀图形为对金属层进行刻蚀得到的刻蚀图形。

可选的，所述刻蚀图形利用原始版图刻蚀得到，所述装置还包括：

版图调整单元，用于根据所述预测版图对所述原始版图进行调整。

本申请实施例提供了一种版图获取方法及装置，在获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像后，由于初始图像具有刻蚀图形的特征，可以利用初始图像进行刻蚀图形的版图的预测，具体的，可以对初始图像进行轮廓提取，得到刻蚀图形的轮廓信息，初始图像可以具有用来表征刻蚀图形尺寸的标尺，这样利用刻蚀图形的轮廓信息和初始图像的标尺，可以生成刻蚀图形对应的具有尺寸和图形轮廓特征的预测版图，生成的预测版图能够准确体现刻蚀图形的实际特性，准确的预测版图利于对刻蚀图形的分析，或者进一步可以将生成的预测版图与实际的原始版图进行比较，从而对刻蚀过程进行分析。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种版图获取方法的流程图；

图2为本申请实施例中提供的一种初始图像的示意图；

图3为本申请实施例中一种灰度图像的示意图；

图4为本申请实施例中一种经过中值滤波的灰度图像的示意图；

图5为申请实施例中一种二值图像的示意图；

图6为本申请实施例中二值图像的其中一部分区域的示意图；

图7为本申请实施例中二值图像的另一部分区域的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种预测版图的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种版图获取装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前，可以通过光刻和刻蚀得到刻蚀图形，正常来说，刻蚀图形与原始版图几乎一致，通过控制原始版图的形状可以控制刻蚀图形的形状。然而，实际得到的刻蚀图形可能存在偏差，因此实际操作中可以对刻蚀图形进行分析，从而比对出刻蚀图形与原始版图的差异。

基于以上技术问题，本申请实施例提供了一种版图获取方法及装置，在获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像后，由于初始图像具有刻蚀图形的特征，可以利用初始图像进行刻蚀图形的版图的预测，具体的，可以对初始图像进行轮廓提取，得到刻蚀图形的轮廓信息，初始图像可以具有用来表征刻蚀图形尺寸的标尺，这样利用刻蚀图形的轮廓信息和初始图像的标尺，可以生成刻蚀图形对应的具有尺寸和图形轮廓特征的预测版图，生成的预测版图能够准确体现刻蚀图形的实际特性，准确的预测版图利于对刻蚀图形的分析，或者进一步可以将生成的预测版图与实际的原始版图进行比较，从而对刻蚀过程进行分析。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请实施例中的一种版图获方法及装置的具体实现方式。

参考图1所示，为本申请实施例提供的一种版图获取方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：

S101，获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像。

本申请实施例中，刻蚀图形可以是在待刻蚀膜层中经过光刻和刻蚀后得到的图形，光刻过程中的使用的版图可以作为原始版图，也可以说，利用原始版图可以对待刻蚀膜层进行刻蚀得到刻蚀图形，原始版图的格式可以为.gds等。刻蚀图形可以是对半导体膜层进行刻蚀得到的图形，也可以是对导体膜层进行刻蚀得到的图形。本申请实施例中，刻蚀图形以对金属层进行刻蚀得到的刻蚀图形为例进行说明。刻蚀图形可以包括以下图形的至少一种：线条图形、方块图形、矩形图形、L型图形、U型图形、T型图形和H型图形等。

在刻蚀得到刻蚀图形后，可以利用扫描电子显微镜(scanning electronmicroscope，SEM)对刻蚀进行扫描，扫描电子显微镜也称为扫描电镜，是一种利用电子束扫描样品表面从而获取样品信息的电子显微镜。利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描可以得到初始图像，初始图像可以具有刻蚀图形的形状特征，因此对初始图像进行分析可以得到刻蚀图形的特征，利用初始图像也可以进行刻蚀图形的版图的预测。例如可以确定刻蚀图形中是否存在可能的坏点、丢失、冗余等缺陷，也可以通过对刻蚀图形进行分析从而对整体电路性能进行预测等。其中，利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像，其格式可以为图片格式，例如为.jpg或.png等格式。

具体的，初始图像的颜色可以体现待刻蚀膜层与电子束的作用状况，用于体现待刻蚀膜层的形态，因此包括待刻蚀膜层中的刻蚀图形的特征，同一高度的图形可以具有大致相同的颜色。初始图像还包括可以具有标尺，用于指示初始图像中的像素距离所表征的实际距离，从而体现刻蚀图形的尺寸，根据初始图像的标尺，可以确定主要图形的线宽、间距等几何测量数据，参考图2所示，为本申请实施例中提供的一种初始图像的示意图，其中颜色较浅的纵向条形为金属层，直径与纵向条形宽度一致的浅色的圆形为金属层上的金属通孔(中间椭圆圈内)，直径小于纵向条形的宽度的圆形为杂散点(左侧椭圆圈内)，颜色较深的横向条形为金属层下方的其他层的金属层，可以将颜色较浅的纵向条形作为需要进行分析的刻蚀图形，右侧两个金属通孔之间的距离为125纳米(nm)。

在利用扫描电镜扫描得到初始图像后，可以对初始图像保存到数据库中，则获取初始图像可以具体为，从数据库中读取初始图像。

S102，对初始图像进行轮廓提取，得到刻蚀图形的轮廓信息。

在获取到初始图像后，可以对初始图像进行轮廓提取，得到刻蚀图形的轮廓信息，轮廓信息可以表征刻蚀图形的特性，从而可以利用刻蚀图形的轮廓信息预测刻蚀图形对应的版图。

在对初始图像进行轮廓提取之前，还可以对初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像，之后对灰度图像进行二值化处理，得到二值图像，从而可以对二值图像进行轮廓提取，得到刻蚀图形的轮廓信息。相较于直接对初始图像极性轮廓提取，对二值图像进行轮廓提取具有更高的便利性和准确性。

具体的，灰度化处理是指含有亮度和色彩的图像变化为灰度图像的过程，参考图3所示，为本申请实施例中一种灰度图像的示意图，其中，该灰度图像为初始图像的一部分。

此外，在对灰度图像进行二值转换之前，还可以对灰度图形进行中值滤波，从而抑制灰度图像中的噪声。具体的，中值滤波是基于排序统计理论的一种非线性信号处理技术，基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。中值滤波可以有多种不同的方式，实际操作中可以根据实际情况确定。参考图4所示，为本申请实施例中一种经过中值滤波的灰度图像的示意图。

具体的，二值化处理是指将图像上的像素点的灰度值设置为不同的值，例如调整为0和255，从而使整个图像呈现出明显的黑白效果，减少了图像中的数据量，凸显出图像中的轮廓。具体的，可以为灰度图像设置阈值，从而将阈值两侧的数量值设置为不同的值，确定阈值的方式可以有多种不同的方式，例如可以为大津法—最大类间方差法(OTSU)等。参考图5所示，为申请实施例中一种二值图像的示意图。此外，由于图5中所示的刻蚀图形中，图像的边界会影响区域划分，而白色为金属所在区域，则可以将最外围的黑色区域的宽度设置为零，从而在二值图像中形成多个闭合的区域，黑色区域的去除不影响刻蚀图形的形状。

对二值图像进行轮廓提取后，可以得到刻蚀图形的轮廓信息，具体的，可以对二值图像进行轮廓提取，得到二值图像中的轮廓，之后，可以直接将二值图像中的轮廓作为刻蚀图形的轮廓信息，也可以在二值图像的轮廓中去除杂散区域的轮廓之后，将剩余的轮廓作为刻蚀图形的轮廓信息。

其中对二值图像的轮廓提取是基于二值图像中的像素差异得到的，轮廓提取可以利用轮廓提取算法实现，轮廓提取得到的二值图像中的轮廓是二值图像中存在像素差异的位置。因此，提取出的二值图像中的轮廓可以作为刻蚀图形的轮廓信息。

此外，二值图像中可能存在杂散点，其原因可能在于待刻蚀膜层的材料分布不均匀，或者初始图像获取过程中电子束的分布不均匀，或者由于灰度化处理或二值化处理过程的算法误差，因此二值图像中的轮廓除了包括刻蚀图形的边界位置之外，还可能包括杂散点的边界位置，杂散点所在位置的面积通常较小。参考图6和图7所示，为本申请实施例中二值图像的部分区域的示意图，图6左侧的图中，黑色区域中可能存在部分较小的白色区域，该白色区域可以认为是杂散点，则二值图像中的轮廓包括该杂散点的轮廓，图7左侧的图中，白色区域中也可以能存在部分较小的黑色区域，该黑色区域可以认为是杂散点，则二值图像中的轮廓包括该杂散点的轮廓。

因此，本申请实施例中，可以将二值图像中区域面积小于面积阈值的区域作为杂散点所在区域，则可以去除这些区域的轮廓，面积阈值可以根据实际情况而定，例如可以根据光刻能够实现的关键尺寸而定。图6右侧的图中，为去除黑色区域中存在的较小的白色区域后的二值图像，图7右侧的图中，为去除白色区域中存在的较小的黑色区域后的二值图像，从而进一步去除二值图像中的噪声。

S103，利用轮廓信息和初始图像的标尺，生成刻蚀图形对应的预测版图。

在获取刻蚀图形的轮廓信息后，可以根据刻蚀图形的轮廓信息和初始图像的标尺，生成刻蚀图形对应的预测版图，预测版图可以具有尺寸和图形轮廓特征。参考图8所示，为本申请实施例提供的一种预测版图的示意图。具体的，可以根据初始图像的标尺确定刻蚀图形的轮廓的坐标，绘制版图，对轮廓包围的区域进行填充，从而生成预测版图。预测版图的格式可以为.gds，从而实现从刻蚀图形的图像到版图的处理过程。

在得到预测版图后，由于预测版图能够准确体现刻蚀图形的实际特征，因此准确的预测版图利于对刻蚀图形的分析，例如可以将预测版图与原始版图进行对比，从而得到预测版图和原始版图之间的差异，例如可能存在的坏点、丢失、冗余等问题，当然，由于预测版图是实际待刻蚀膜层中的刻蚀图形，则可以根据预测版图调整原始版图，从而使调整后的版图能够的得到更符合预期的刻蚀图形，更加能够满足实际需求。

在得到预测版图后，也可以通过软件对预测版图进行仿真，从而对整体电路进行预测，通常仿真软件只支持.gds格式的文件，因此能够更好的满足实际需求。

本申请实施例提供了一种版图获取方法，在获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像后，由于初始图像具有刻蚀图形的特征，可以利用初始图像进行刻蚀图形的版图的预测，具体的，可以对初始图像进行轮廓提取，得到刻蚀图形的轮廓信息，初始图像可以具有用来表征刻蚀图形尺寸的标尺，这样利用刻蚀图形的轮廓信息和初始图像的标尺，可以生成刻蚀图形对应的具有尺寸和图形轮廓特征的预测版图，生成的预测版图能够准确体现刻蚀图形的实际特性，准确的预测版图利于对刻蚀图形的分析，或者，在具有实际的原始版图的情况下，可以进一步将生成的预测版图与原始版图进行比较，从而对刻蚀过程进行分析或改进。其中，原始版图是得到刻蚀图形实际利用的版图。

基于以上版图获取方法，本申请实施例还提供了一种版图获取装置，参考图9所示，为本申请实施例提供的一种版图获取装置的结构框图，该装置可以包括：

初始图像获取单元110，用于获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像；

轮廓信息获取单元120，用于对所述初始图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息；

预测版图生成单元130，用于利用所述轮廓信息和所述初始图像的标尺，生成所述刻蚀图形对应的预测版图。

可选的，所述轮廓信息获取单元，包括：

灰度化单元，用于对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；

二值化单元，用于对所述灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；

轮廓信息获取子单元，用于对所述二值图像进行轮廓提取，得到所述刻蚀图形的轮廓信息。

可选的，所述装置还包括：

滤波单元，用于所述对所述灰度图像进行二值转换之前，对所述灰度图像进行中值滤波。

可选的，所述轮廓信息获取子单元，包括：

轮廓提取单元，用于对所述二值图像进行轮廓提取，得到所述二值图像中的轮廓；

轮廓调整单元，用于在所述二值图像的轮廓中，去除所述二值图像中区域面积小于面积阈值的区域的轮廓，得到所述刻蚀图形的轮廓信息。

可选的，所述刻蚀图形为对金属层进行刻蚀得到的刻蚀图形。

可选的，所述刻蚀图形利用原始版图刻蚀得到，所述装置还包括：

版图调整单元，用于根据所述预测版图对所述原始版图进行调整。

本申请实施例提供了一种版图获取装置，在获取利用扫描电镜对刻蚀图形进行扫描得到的初始图像后，由于初始图像具有刻蚀图形的特征，可以利用初始图像进行刻蚀图形的版图的预测，具体的，可以对初始图像进行轮廓提取，得到刻蚀图形的轮廓信息，初始图像可以具有用来表征刻蚀图形尺寸的标尺，这样利用刻蚀图形的轮廓信息和初始图像的标尺，可以生成刻蚀图形对应的具有尺寸和图形轮廓特征的预测版图，生成的预测版图能够准确体现刻蚀图形的实际特性，准确的预测版图利于对刻蚀图形的分析，或者在具有实际的原始版图的情况下，可以进一步将生成的预测版图与原始版图进行比较，从而对刻蚀过程进行分析或改进。其中，原始版图是得到刻蚀图形实际利用的版图。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(英文：read-only memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如路由器等网络通信设备)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，并非用于限定本申请的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。