边界检测方法及相关产品转让专利
申请号 : CN202110340977.8
文献号 : CN113034527B
文献日 : 2022-05-03
发明人 : 法提·奥尔梅兹 , 刘松
申请人 : 长江存储科技有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种边界检测方法,其特征在于,所述方法包括:获取目标图像,所述目标图像包括第一参考边界点,所述第一参考边界点用于指示所述目标图像中第一区域和第二区域的相邻边界的位置;
获取沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度,所述第一区域和第二区域包括所述N个第三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数;
根据所述N个平均强度获取平均强度曲线,所述平均强度曲线用于表征:所述第一区域和第二区域中沿所述第一方向上不同区域的平均图像强度;
根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度;
根据所述目标平均强度,从所述目标图像中获取与所述第一参考边界点对应的目标边界点;
其中,所述目标图像包括目标物体的截面图,所述目标物体包括隧道氧化层和多晶硅通道,所述第一区域包括所述隧道氧化层,所述第二区域包括所述多晶硅通道;所述第一特征线垂直于所述目标图像中两个参考边界点的连线,所述两个参考边界点为分别与所述第一参考边界点相邻的两个参考边界点;所述根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度,包括:根据第一曲线段的强度平均值和第二曲线段的强度平均值确定所述目标平均强度,所述第一曲线段为所述平均强度曲线中包括所述平均强度最值对应的最值点的曲线段,所述第二曲线段与所述第一曲线段相邻。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标图像中包括至少三个参考边界点,所述第一参考边界点为所述至少三个参考边界点中任一参考边界点;所述第一特征线通过如下操作确定:
根据所述至少三个参考边界点中分别与所述第一参考边界点相邻的两个参考边界点的连线,确定所述第一特征线,所述第一特征线垂直于所述两个参考边界点的连线。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少三个参考点通过如下操作确定:获取初始图像,所述初始图像中包括所述相邻边界的初始标记点,所述初始标记点通过接收用户数据获得;
对所述初始标记点进行平滑处理,得到所述相邻边界的参考边界线;
获取等距分布于所述参考边界线上的所述至少三个参考边界点。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的方法,其特征在于,所述平均强度曲线上的点在第一轴向上的坐标值用于表征所述点对应的图像区域在所述目标图像中的位置,所述根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度,包括:获取所述平均强度曲线中第一曲线段的强度平均值,得到第一平均强度,所述第一曲线段包括所述平均强度曲线中与所述平均强度最值对应的最值点,所述第一曲线段的第一端点与所述最值点在所述第一轴向上的坐标差值为第一预设值,所述第一曲线段的第二端点与所述最值点在所述第一轴向上坐标差值为第二预设值;
获取所述平均强度曲线中第二曲线段的强度平均值,得到第二平均强度,所述第二曲线段与所述第一曲线段相邻,所述第二曲线段在所述第一轴向上的的长度为第一预设长度;
根据所述第一平均强度和所述第二平均强度确定所述目标平均强度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述最值包括最大值。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取所述平均强度曲线中第三曲线段的强度平均值,得到第三平均强度,所述第三曲线段与所述第一曲线段相邻,所述第三曲线段在所述第一轴向上的长度为第二预设长度;
若所述第一平均强度与所述第三平均强度的差值低于第一预设阈值,则拒绝所述第一参考边界点。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述平均强度曲线在第四曲线段内变化非单调,则拒绝所述第一参考边界点,所述第四曲线段与所述最值点相邻,所述第四曲线段在所述第一轴向上的长度为第三预设长度。
8.一种边界检测装置,其特征在于,所述装置包括:第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、第四获取单元和第五获取单元,其中,所述第一获取单元,用于获取目标图像,所述目标图像包括第一参考边界点,所述第一参考边界点用于指示所述目标图像中第一区域和第二区域的相邻边界的位置;
所述第二获取单元,用于获取沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平均强度,所述第一区域和第二区域包括所述N个第三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数,N为正整数;
所述第三获取单元,用于根据所述N个平均强度获取平均强度曲线,所述平均强度曲线用于表征:所述第一区域和第二区域中沿所述第一方向上不同区域的平均图像强度;
所述第四获取单元,用于根据所述平均强度曲线中的平均强度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度;
所述第五获取单元,根据所述目标平均强度,从所述目标图像中获取与所述第一参考边界点对应的目标边界点;
其中,所述目标图像包括目标物体的截面图,所述目标物体包括隧道氧化层和多晶硅通道,所述第一区域包括所述隧道氧化层,所述第二区域包括所述多晶硅通道;所述第一特征线垂直于所述目标图像中两个参考边界点的连线,所述两个参考边界点为分别与所述第一参考边界点相邻的两个参考边界点;所述第四获取单元具体用于:根据第一曲线段的强度平均值和第二曲线段的强度平均值确定所述目标平均强度,所述第一曲线段为所述平均强度曲线中包括所述平均强度最值对应的最值点的曲线段,所述第二曲线段与所述第一曲线段相邻。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器、通信接口,以及一个或多个程序,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置由所述处理器执行,所述程序包括用于执行如权利要求1‑7任一项所述的方法中的步骤的指令。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1‑7任一项所述的方法。
说明书 :
边界检测方法及相关产品
技术领域
背景技术
第一个O)。其中,在对隧道氧化层的厚度进行检测时,通常需要检测存储氮化物和隧道氧化
层的边界(即N/O边界),以及检测隧道氧化层和多晶硅通道的边界(即O/P边界)。
发明内容
过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数;
三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数;
执行,所述程序包括用于执行本申请实施例第一方面中的步骤的指令。
或全部步骤。
机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一
个软件安装包。
沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平
均强度,再根据N个平均强度获取平均强度曲线,然后根据平均强度曲线中的平均强度最
值,从平均强度曲线中获取目标平均强度,再根据目标平均强度获取目标图像中与第一参
考边界点对应的目标边界点。可见,本申请实施例中,电子设备基于目标图像中两个区域内
不同区域的平均图像强度,确定该两个区域相邻边界的目标边界点,有利于提高边界检测
效率和检测结果的准确性。
附图说明
申请实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,
还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
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
在没有作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。
在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没
有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包
括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
能导致不同用户获得不同的厚度测量值,检测结果的准确性较低。
意图,该截面图所在的平面与沟道孔的孔轴垂直。如图1A中(a)(b)(c)三部分所示,ONOP沟
道孔结构从内到外包括多晶硅通道、隧道氧化层、氮化物和块状氧化物。其中,隧道氧化层
与多晶硅通道相邻边界区域还可以包括薄氧化物亚层。
接,电子设备100具体可以是服务器设备,可以执行本申请所描述的边界检测方法,其他设
备200可以是除电子设备100外的其他电子设备,例如终端或者服务器设备,或者可以是电
子显微镜设备。
取目标图像,然后根据目标图像执行边界检测方法。
130以及一个或多个程序121,其中,所述一个或多个程序121被存储在上述存储器120中,且
被配置由上述处理器110执行,所述一个或多个程序121包括用于执行下述方法实施例中任
一步骤的指令。
Signal Processor,DSP),专用集成电路(Application‑Specific Integrated Circuit,
ASIC),现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑
器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容
所描述的各种示例性的逻辑方框,单元和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,
例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。
读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、
电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是
随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是
限制性说明,许多形式的随机存取存储器(random access memory,RAM)可用,例如静态随
机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器
(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate
SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接
动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct
rambus RAM,DR RAM)。
二区域的相邻边界即第一层结构和第二层结构相邻边界对应的图像。
则可以是垂直于孔轴方向的ONOP沟道孔结构的截面图。
正整数。
第一特征线垂直相交,不同的第三区域可以是与第一特征线的交点不同的线段。
根据N个平均强度得到的平均强度曲线则可以反映第一区域和第二区域中不同区域平均图
像强度的变化,由于不同层结构对应的图像区域的图像强度存在差异(即第一区域和第二
区域的图像强度存在差异),进而可根据平均强度曲线确定第一区域和第二区域相邻的边
界。
点强度更高的情况而言,则检测两个区域的相邻边界时,平均强度最值可以是最大平均强
度;而两个区域相邻边界区域像素点强度相对其他区域像素点强度更低的情况下,则平均
强度最值可以是最小平均强度。
标平均强度时,可以根据强度曲线中的最大平均强度进行确定。
线的交点即可确定为该目标边界点。
个参考边界点中其他参考边界点重复上述边界检测方法,也就是说可以确定出多个目标边
界点,多个目标边界点和多个参考边界点一一对应,多个目标边界点的连线可以认为是第
一区域和第二区域的目标边界线。
沿第一特征线的第一方向分布的N个第三区域中每个第三区域的平均图像强度,得到N个平
均强度,再根据N个平均强度获取平均强度曲线,然后根据平均强度曲线中的平均强度最
值,从平均强度曲线中获取目标平均强度,再根据目标平均强度获取目标图像中与第一参
考边界点对应的目标边界点。可见,本申请实施例中,电子设备基于目标图像中两个区域内
不同区域的平均图像强度,确定该两个区域相邻边界的目标边界点,有利于提高边界检测
效率和检测结果的准确性。
定:根据所述至少三个参考边界点中分别与所述第一参考边界点相邻的两个参考边界点的
连线,确定所述第一特征线,所述第一特征线垂直于所述两个参考边界点的连线。
则可以是闭合圆弧(即参考边界线)上的点。在进行边界检测时,可以将任意三个相邻参考
边界点确定为一个窗口,例如,上述第一参考边界点和分别与其相邻的两个参考边界点即
可确定一个窗口。一个窗口中可以包括N个第三区域。
的方向(虚线指示的方向)可近似的认为是参考边界线在第一参考边界点位置的切线(实线
2)方向,与两个参考边界点的连线垂直并经过该第一参考边界点的线认为是参考边界线的
近似法线(实线1),将其确定为第一特征线。
着第一方向分布的多条与实线1垂直相交的线段(图2B中示意性的示出的实线3、实线4,实
际应用中可以有更多或更少,此处不做限定),每个第三区域平均图像强度则可以对应到图
2C中所示的一个点,图2C中横轴表示第三区域与实线1交点的位置,纵轴表示第三区域对应
的平均强度的值。
间的区域范围可以看成是与图2B对应的一个窗口,两条线段的方向与第一方向平行,两条
线段对应到图2B中可以是点线1和点线2,也就是说每条第一线段的长度可以等于两个参考
边界点连线(图2B中虚线)的长度。此外,一个窗口所包括的图像区域可以是矩形区域,如图
2B中实线3、实线4、点线1和点线2围成的区域所示,而实线3和实线4的位置可以根据需要进
行选择。
连线可用于指示边界线的方向,第一特征线垂直于边界线的方向,即N个第三区域沿着垂直
于边界线的方向分布,对应的平均强度曲线可以表征垂直于边界方向的图像强度变化,有
利于提高边界检测结果的准确性。
对所述初始标记点进行平滑处理,得到所述相邻边界的参考边界线;获取等距分布于所述
参考边界线上的所述至少三个参考边界点。
显微镜采集的图像中隧道氧化层和多晶硅通道边界的初始标记点,得到的初始图像如图2E
中(b)部分所示,图2E(b)部分中图像上的多个点即初始标记点。
2E中(c)部分所示,(c)部分右侧图像为局部放大图像,这里使用的滤波器可以是agvol平滑
滤波器,具体可通过该滤波器根据每个初始标记点到确定的层质心的距离进行平滑滤波。
越长时,参考边界点的数量可以越多,以保证边界检测结果的准确性。
始标记点进行预处理得到参考边界点,有利于提高边界检测的准确性。
度最值,从所述平均强度曲线中获取目标平均强度,包括:获取所述平均强度曲线中第一曲
线段的强度平均值,得到第一平均强度,所述获取所述平均强度曲线中第一曲线段的强度
平均值,得到第一平均强度,所述第一曲线段包括所述平均强度曲线中平均强度最值对应
的最值点,所述第一曲线段的第一端点与所述最值点在所述第一轴向上的坐标差值为第一
预设值,所述第一曲线段的第二端点与所述最值点在所述第一轴向上坐标差值为第二预设
值;获取所述平均强度曲线中第二曲线段的强度平均值,得到第二平均强度,所述第二曲线
段与所述第一曲线段相邻,所述第二曲线段在所述第一轴向上的的长度为第一预设长度;
根据所述第一平均强度和所述第二平均强度确定所述目标平均强度。
确定目标平均强度时,可以首先确定出平均强度最值对应的图像区域,该最值对应的图像
区域可以认为是薄氧化物亚层中部的图像区域。
的交点点a即最值点,其纵坐标即平均强度最值,点a纵坐标可以是图2G中实线A对应的平均
图像强度,具体的,根据点a的横坐标可确定出实线A的位置。以图2F中点a横坐标为57为例,
则对应到图2G中,实线A与两条平行实线中任一条平行线的交点X的位置为57,其中,同图2D
所示,0在两条平行实现线的左上侧即沟道孔中多晶硅通道一侧,80在右下侧即隧道氧化层
一侧。
(对应图2G中两条虚线范围内图像的平均图像强度),得到第一平均强度。其中,图2G中两条
虚线与实线的交点的位置(在0‑80之间),则分别对应图2F中虚线a、虚线b与平均强度曲线
的交点的横坐标。
的,第一曲线段的两个端点与最值点的横坐标差值的绝对值可以相同,也就是说第一预设
值和第二预设值的绝对值可以相同),第一平均强度则可以用于表征薄氧化物亚层的平均
强度,如图2F中实线b所示。
点在目标图像中的位置则更靠近多晶硅通道;也可以对应靠近隧道氧化层的一侧,即图2F
中的右侧,目标边界点在目标图像中的位置则更靠近隧道氧化层一侧。
在图2F中,实线d与平均强度曲线的交点的纵坐标为第二平均强度对应的图像强度值,该第
二平均强度可用于表征多晶硅通道的强度水平。
的图像区域的平均图像强度,目标边界点所在的图像区域可以是与第一特征线垂直相交的
一条目标线段,该目标线段和第一特征线的交点即目标边界点,而实线c与平均强度曲线的
交点的横坐标,即可用于指示目标图像中目标边界点的位置。
可根据需要确定第一预设长度、第二预设长度和第二曲线段与第一曲线段的位置关系,进
而可确定不同第一平均强度和第二平均强度,例如第二曲线段可以选取对应图2F中虚线b
右侧1纳米或2.5纳米间隔的区域,甚至是对应图2F中虚线a左侧的部分区域,此处不具体限
定。选取不同的第二曲线段,确定出的两个层的边界点位置可能是不同的,通过对第一预设
长度、第二预设长度以及第二曲线段与第一曲线段的位置关系进行调整和多次测试,可以
确定薄氧化层对O/P边界检测的影响。
目标平均强度,有利于提高边界检测的准确性。
和第二区域分别为隧道氧化层和多晶硅通道时,最值可以是最大值。
在所述第一轴向上的长度为第二预设长度;
是距离虚线b右侧2纳米区域内曲线段,不作具体限定,主要是为了确定出所在边界区域难
以与图像中其他区域进行区分的目标边界点,将该目标边界点对应的参考点作为噪声点排
除。电子设备拒绝第一参考边界点后,可对继续其他参考边界点执行边界检测方法。
段在所述第一轴向上的长度为第三预设长度。
所示,实线c与平均强度曲线的交点看作是边界点,平均强度曲线在该边界点附近的变化是
单调的),对于目标平均强度附近预设范围内非单调变化的平均强度曲线,认为是噪音数
据,需要排除。
获取单元301、第二获取单元302、第三获取单元303、第四获取单元304和第五获取单元305,
其中,
第三区域,所述第一特征线经过所述第一参考边界点和所述N个第三区域,N为正整数,N为
正整数;
度;
定单元,用于根据所述至少三个参考边界点中分别与所述第一参考边界点相邻的两个参考
边界点的连线,确定所述第一特征线,所述第一特征线垂直于所述两个参考边界点的连线。
得;对所述初始标记点进行平滑处理,得到所述相邻边界的参考边界线;获取等距分布于所
述参考边界线上的所述至少三个参考边界点。
述平均强度曲线中第一曲线段的强度平均值,得到第一平均强度,所述第一曲线段包括所
述平均强度最值,所述第一曲线段的第一端点与平均强度曲线中所述平均强度最值对应的
最值点在所述第一轴向上的坐标差值为第一预设值,所述第一曲线段的第二端点与所述最
值点在所述第一轴向上坐标差值为第二预设值;获取所述平均强度曲线中第二曲线段的强
度平均值,得到第二平均强度,所述第二曲线段与所述第一曲线段相邻,所述第二曲线段在
所述第一轴向上的的长度为第一预设长度;根据所述第一平均强度和所述第二平均强度确
定所述目标平均强度。
一曲线段相邻,所述第三曲线段在所述第一轴向上的长度为第二预设长度;若所述第一平
均强度与所述第三平均强度的差值低于第一预设阈值,则拒绝所述第一参考边界点。
所述最值点相邻,所述第四曲线段在所述第一轴向上的长度为第三预设长度。
用于对边界检测装置的动作进行控制管理,例如,第一获取单元301、第二获取单元302、第
三获取单元303、第四获取单元304和第五获取单元305执行的步骤,和/或用于执行本文所
描述的技术的其它过程。通信模块311用于支持边界检测装置与其他设备之间的交互。如图
3B所示,边界检测装置还可以包括存储模块312,存储模块312用于存储边界检测装置的程
序代码和数据。
ASIC,FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以
实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。所述处理
器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组
合等等。通信模块311可以是收发器、RF电路或通信接口等。存储模块312可以是存储器。
电子设备所执行的步骤。
方法的部分或全部步骤,上述计算机包括电子设备。
法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装
包,上述计算机包括电子设备。
依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知
悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请
所必须的。
逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可
以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间
的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,
可以是电性或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目
的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体
现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备
(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分
步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器
(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可以包括:闪存盘、只读存储器(英文:Read‑Only Memory,简称:ROM)、随机存取器(英文:
Random Access Memory,简称:RAM)、磁盘或光盘等。
思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围
上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。