本文關鍵詞：集成電路晶圓的電子顯微鏡圖像重建研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在過去的半個多世紀,集成電路產(chǎn)業(yè)依照摩爾定律不斷向前發(fā)展。作為超大規(guī)模集成電路制造中圖形轉移的關鍵部分,光刻工藝的作用越來越顯得舉足輕重。近幾年,半導體主流制造技術已從90nm,65nm等節(jié)點前進到40nm,28nm,20nm甚至更低。更小的特征尺寸需要更先進的制造工藝、更嚴格的制造環(huán)境以及更少的制造缺陷。新工藝技術的引入以及制造環(huán)境因素開始劇烈地影響光刻工藝的過程,使得光刻圖形出現(xiàn)新的缺陷。研究集成電路晶圓(Wafer)的光刻圖形缺陷問題就成為現(xiàn)代半導體產(chǎn)業(yè)的一個重要課題。光刻圖形缺陷是指在光刻結束之后,晶圓上得到的圖形與設計的圖形之間,超出允許范圍的差異。特征尺寸進入納米級之后,光刻圖形缺陷對集成電路成品率的影響已經(jīng)非常嚴重。在光刻步驟完成后,對晶圓進行光刻圖形缺陷檢查是提高集成電路成品率的一個重要手段。掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)圖像是觀察晶圓表面拓撲結構、發(fā)現(xiàn)光刻圖形缺陷的重要依據(jù)。通過重建SEM圖像,對圖像進行二值化分析,是下一步光刻圖形尺寸測量和缺陷檢查的基礎。本文探討了光刻工藝、圖形缺陷、SEM圖像和一部分圖像預處理手段的基礎,并針對掃描式電子顯微鏡產(chǎn)生的晶圓表面灰度圖像重建問題,研究了根據(jù)圖像邊緣信息進行處理的方式,提出一種利用圖像邊緣的梯度信息和統(tǒng)計學方法進行SEM圖像重建的方法。用直方圖分析SEM圖像的噪聲組成,通過濾波去噪過程,用Kirsch算子分析圖像的梯度信息,再利用圖像外邊緣的梯度大于內(nèi)邊緣的梯度特性,對每一個區(qū)域進行分類統(tǒng)計,根據(jù)統(tǒng)計信息進行最后的圖像填充。實驗結果表明,該算法相比邊緣提取算法,在同一掃描區(qū)域下,對高分辨率的圖像,在穩(wěn)定性不變的前提下,自動化程度更高；對低分辨率的圖像,該算法則有效避免了邊緣提取失敗的影響,提高了圖像重建的成功率。同時針對不同類型的SEM圖像,本算法也有一定的適用性。
【關鍵詞】：光刻圖形缺陷 SEM圖像 圖像處理 梯度信息 統(tǒng)計二值化 圖像重建
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN405
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-25
• 1.1 引言13
• 1.2 集成電路光刻制造工藝13-16
• 1.3 光刻工藝現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢16-17
• 1.4 集成電路光刻圖形缺陷17-20
• 1.4.1 光刻圖形缺陷的來源17-18
• 1.4.2 光刻圖形缺陷的分類18-19
• 1.4.3 光刻圖形缺陷檢查19-20
• 1.5 SEM圖像簡介20-23
• 1.5.1 SEM圖像的產(chǎn)生20-21
• 1.5.2 SEM圖像的類型21-23
• 1.5.3 SEM圖像的重建23
• 1.6 論文的研究內(nèi)容、創(chuàng)新點和結構23-24
• 1.7 本章小結24-25
• 第2章 圖像預處理25-37
• 2.1 直方圖處理25
• 2.2 圖像噪聲的消除25-32
• 2.2.1 噪聲分類25-29
• 2.2.2 均值濾波29
• 2.2.3 中值濾波29-30
• 2.2.4 高斯濾波30-31
• 2.2.5 雙邊濾波31-32
• 2.3 閾值選取32-35
• 2.3.1 雙峰法32-33
• 2.3.2 p參數(shù)法33
• 2.3.3 迭代法33-34
• 2.3.4 最大類間方差法(OTSU法)34-35
• 2.4 OpenCV簡介35-36
• 2.5 本章小結36-37
• 第3章 SEM圖像重建研究37-53
• 3.1 Canny算子37-40
• 3.2 基于邊緣提取的SEM圖像重建40-46
• 3.3 基于邊緣梯度信息的SEM圖像重建46-50
• 3.4 算法比較50-52
• 3.5 本章小結52-53
• 第4章 實驗結果及分析改進53-61
• 4.1 相同類型不同分辨率的圖像53-58
• 4.1.1 480*480像素點圖像53-54
• 4.1.2 160*160像素點圖像54-56
• 4.1.3 120*120像素點圖像56-58
• 4.2 相同分辨率不同類型的圖像58-60
• 4.3 本章小結60-61
• 第5章 總結與展望61-62
• 5.1 本文總結61
• 5.2 未來展望61-62
• 參考文獻62-65
• 作者簡介65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭海峰,楊康;求解光學CT圖像重建問題的最佳攝動量法[J];儀器儀表學報;2001年S2期

2 潘晉孝,韓焱,繆麗娜;圖像重建中濾波算子的一種優(yōu)化方法[J];測試技術學報;2001年04期

3 夏平;在影像專業(yè)講授“圖像重建”的教學實踐[J];電氣電子教學學報;2001年03期

4 張連順,張春平,王新宇,祁勝文,田建國;光與生物組織相互作用模型及圖像重建[J];激光與光電子學進展;2002年04期

5 梁淼林;X-CT圖像重建的數(shù)理原理[J];衛(wèi)生職業(yè)教育;2003年08期

6 海鷹,姜紅軍,平子良;圓諧-傅立葉矩圖像重建誤差分析[J];內(nèi)蒙古師范大學學報(自然科學漢文版);2003年04期

7 肖斌;ICT圖像重建并行處理技術簡介[J];計量技術;2004年09期

8 張兆田,張朋;改進的圖像重建迭代算法[J];電子與信息學報;2004年10期

9 任變青,潘晉孝;嶺估計算法作圖像重建的仿真研究[J];華北工學院學報;2004年06期

10 潘晉孝,韓焱,劉清s，

本文編號：428190