测量厚度的方法、处理图像的方法及执行其的电子系统技术方案

公开了一种测量厚度的方法、处理图像的方法和执行其的电子系统。可以基于结构的原始图像来测量在结构中的第一层的厚度。可以在原始图像中识别第一层的第一边界。可以通过基于第一边界将原始图像转换为第一图像并且基于对第一图像滤波生成第二图像来识别在原始图像中基本难以辨识的第二边界。可以基于将原始图像的局部图像部分调整为使第一边界的标识与轴线对准来生成第一图像，使得第一图像包括与轴线基本平行地延伸的第一边界的标识。可以从第二图像识别第二边界，可以基于识别的第一边界与第二边界来确定层的厚度。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年10月15日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2015-0144096号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的内容通过引用被全部包含于此。
示例实施例总体上涉及图像处理，更具体地涉及基于图像测量物体和/或层的厚度、处理包括物体和/或层的图像以及/或者执行这样的测量和/或处理的电子系统。
技术介绍
基于各种半导体工艺制造半导体元件。为了确定是否已经成功地执行半导体工艺，在执行半导体工艺期间和/或之后测量在半导体元件中的膜材料或薄膜层的物理尺寸(例如，厚度)。半导体工艺或半导体元件的质量和/或生产率可以基于将测试结果(例如，测得的膜材料或薄膜层的厚度)反馈回到半导体工艺而得到改善。因为使用X-射线、声波或光来测量物体的厚度的非接触、非破坏性的设备不会处理、破坏或改变将被测量的物体(例如，半导体基底)，所以可以使用这样的设备。正在进行对厚度测量技术的研究以满足对于更精确和能够测量更复杂的图案的需求。
技术实现思路
因此，一些示例实施例基本上避免了由于相关领域的局限性和缺点的一个或更多个问题。至少一个示例实施例提供了一种能够基于图像来有效并精确地获得厚度的测量物体和/或层的厚度的方法。至少一个示例实施例提供了一种能够用在测量厚度的方法中的处理图像的方法。至少一个示例实施例提供了一种能够执行测量厚度的方法和/或处理图像的方法的电子系统。根据一些示例实施例，测量厚度的方法可以包括获得结构的原始图像，所述结构包括第一层，第一层包括第一边界和第二边界，原始图像包括具有第一层的结构的图像，第二边界在原始图像中是基本难以辨识的。所述方法可以包括：在原始图像中提取第一层的第一边界；基于提取的第一边界将原始图像转换为第一图像；基于对第一图像滤波来生成第二图像；在第二图像中提取第一层的第二边界；以及基于在第二图像中提取的第二边界计算第一层的厚度。在原始图像中提取第一层的第一边界的步骤可以包括:基于在原始图像中的灰度值变化来在原始图像中检测多个边界点；将第一边界确定为贯穿多个边界点延伸的线。基于在原始图像中的灰度值变化来在原始图像中检测每个边界点的步骤可以包括确定给定的边界点的灰度值与相邻于给定的边界点的第一点的灰度值之差大于阈值灰度值。将原始图像转换为第一图像的步骤可以包括基于在原始图像中提取的第一边界来在原始图像中识别目标区域，目标区域与所述结构和第一层相关。将原始图像转换为第一图像的步骤可以包括将在原始图像中的多个边界点映射为在第一图像中的多个轴点，多个边界点与在原始图像中的第一边界相对应。将原始图像转换为第一图像的步骤可以包括基于多个轴点通过改变在目标区域中的多个局部图像的布置来获得第一图像，使得多个轴点限定与第一图像的轴基本平行地延伸的线。多个边界点可以非线性地布置在原始图像中，多个轴点可以线性地布置在第一图像中，包括多个轴点的第一线性线与第一方向基本平行，多个局部图像可以在第一图像中沿与第一方向交叉的第二方向布置。多个边界点可以在原始图像中布置为圆形形状或椭圆形形状。生成第二图像的步骤可以包括将第一图像分为多个子区域以及对多个子区域中的每个执行平均操作，以生成多个平均化的子区域，使得第二图像包括多个平均化的子区域。多个轴点可以线性地布置在第一图像中，包括多个轴点的第一线性线与第一方向平行。多个子区域中的每个可以具有在第一方向上延伸的第一边和在与第一方向基本垂直的第二方向上延伸的第二边。第二边可以比第一边短。可以基于高斯滤波器来执行平均操作。所述方法可以包括从第一图像去除噪声以至少部分地生成第二图像。所述方法可以包括基于域变换滤波器从第一图像去除噪声。可以基于直角坐标在原始图像中表示所述结构。可以基于极坐标在第一图像和第二图像中表示所述结构。所述结构可以是孔结构。孔结构可以在半导体基底上。第一层可以在孔结构中。所述结构可以是鳍结构。鳍结构可以在半导体基底上。第一层可以在鳍结构上。根据一些示例实施例，测量厚度的方法可以包括获得结构的原始图像，所述结构包括多个层，原始图像包括具有第一层和第二层的结构的图像，第一层包括第一边界，第二层包括第二边界，第二边界在原始图像中是基本难以辨识的。所述方法可以包括在原始图像中提取第一层的第一边界。所述方法可以包括基于提取的第一边界将原始图像转换为第一图像，基于对第一图像滤波来生成第二图像，在第二图像中提取第一层的第二边界，以及基于提取的第一边界和第二边界来计算第一层和第二层的厚度。根据一些示例实施例，一种处理图像的方法可以包括获得结构的原始图像，所述结构包括第一层，第一层包括第一边界和第二边界，原始图像包括具有第一层的结构的图像，第二边界在原始图像中是基本难以辨识的。所述方法可以包括：在原始图像中提取第一层的第一边界；基于提取的第一边界将原始图像转换为第一图像；基于对第一图像滤波来生成第二图像；基于处理第二图像来提取第二边界。提取第一层的第一边界的步骤可以包括：基于确定给定的边界点的灰度值与相邻于给定的边界点的第一点的灰度值之差大于阈值灰度值来在原始图像中检测多个边界点；将第一边界提取为由多个边界点限定的线。将原始图像转换为第一图像的步骤可以包括基于在原始图像中提取的第一边界来在原始图像中识别目标区域，目标区域与所述结构和第一层相关，目标区域是包括多个边界点的原始图像的一部分，目标区域包括多个局部图像。将原始图像转换为第一图像的步骤可以包括通过调整在目标区域中多个局部图像的相对布置以使边界点与在第二方向上延伸的轴对准来获得第一图像，第二方向基本垂直于第一方向。生成第二图像的步骤可以包括将第一图像分为多个子区域，多个子区域中的每个包括在第一方向上延伸的第一边和在第二方向上延伸的第二边，第二边比第一边短。生成第二图像的步骤可以包括对多个子区域中的每个的像素值执行平均操作，以生成多个平均化的子区域。生成第二图像的步骤可以包括至少部分地从第一图像去除噪声。根据一些示例实施例，电子系统可以包括被构造为接收结构的原始图像的图像成像装置、存储器、处理器，所述结构包括第一层。处理器可以与存储器彼此协作，以在原始图像中提取第一层的第一边界，基于提取的第一边界将原始图像转换为所述结构的第一图像，基于对所述结构的第一图像滤波而生成所述结构的第二图像，并且在所述结构的第二图像中提取第一层的第二边界。以基于在原始图像中的灰度变化来在原始图像中检测多个边界点，并且将由多个边界点限定的线识别为第一边界为基础，处理器可以与存储器彼此协作以提取第一层的第一边界。将原始图像转换为第一图像的步骤可以包括基于第一边界在原始图像中识别目标区域，使得目标区域包括多个边界点，目标区域包括多个局部图像。将原始图像转换为第一图像的步骤可以包括调整多个局部图像的相对布置以使多个边界点与轴线对准。生成第二图像的步骤可以包括：将第一图像分为多个子区域；以及对多个子区域中的每个的像素值执行平均操作以生成多个平均化的子区域。处理器可以与存储器彼此协作，以基于提取的第一边界和提取的第二边界来计算第一层的厚度。处理器可以与存储器彼此协作，以计算第一层的厚度的均匀性。图像成像装置可以包括被构造为拍摄(或获取)原始图像的透射电子显微镜(TEM)。图像成像装置可以包括被构造为拍摄原始图像的扫描电子显微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量厚度的方法，所述方法包括以下步骤：获得结构的原始图像，所述结构包括第一层，第一层包括第一边界和第二边界，原始图像包括具有第一层的结构的图像，第二边界在原始图像中是难以辨识的；在原始图像中提取第一层的第一边界；基于提取的第一边界将原始图像转换为第一图像；基于对第一图像的滤波来生成第二图像；在第二图像中提取第一层的第二边界；以及基于在第二图像中提取的第二边界计算第一层的厚度。

【技术特征摘要】
2015.10.15 KR 10-2015-01440961.一种测量厚度的方法，所述方法包括以下步骤：获得结构的原始图像，所述结构包括第一层，第一层包括第一边界和第二边界，原始图像包括具有第一层的结构的图像，第二边界在原始图像中是难以辨识的；在原始图像中提取第一层的第一边界；基于提取的第一边界将原始图像转换为第一图像；基于对第一图像的滤波来生成第二图像；在第二图像中提取第一层的第二边界；以及基于在第二图像中提取的第二边界计算第一层的厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在原始图像中提取第一层的第一边界的步骤包括：基于在原始图像中的灰度值变化来在原始图像中检测多个边界点；将第一边界确定为贯穿所述多个边界点延伸的线。3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于在原始图像中的灰度值变化来在原始图像中检测所述边界点中的每个的步骤包括确定给定的边界点的灰度值与相邻于给定的边界点的第一点的灰度值之差大于阈值灰度值。4.根据权利要求1所述的方法，其中，将原始图像转换为第一图像的步骤包括：基于在原始图像中提取的第一边界来在原始图像中识别目标区域，所述目标区域与所述结构和第一层相关；将在原始图像中的多个边界点映射为在第一图像中的多个轴点，所述多个边界点与在原始图像中的第一边界相对应；以及基于所述多个轴点通过改变在目标区域中的多个局部图像的布置来获得第一图像，使得所述多个轴点限定与第一图像的轴平行地延伸的线。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个边界点非线性地布置在原始图像中，所述多个轴点线性地布置在第一图像中，包括所述多个轴点的第一线性线与第一方向平行，所述多个局部图像在第一图像中沿与第一方向交叉的第二方向布置。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个边界点在原始图像中布置为圆形形状或椭圆形形状。7.根据权利要求4所述的方法，其中，生成第二图像的步骤包括：将第一图像分为多个子区域；以及对所述多个子区域中的每个执行平均操作，以生成多个平均化的子区域，使得第二图像包括所述多个平均化的子区域。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个轴点线性地布置在第一图像中，包括所述多个轴点的第一线性线与第一方向平行，所述多个子区域中的每个具有沿第一方向延伸的第一边和沿与第一方向垂直的第二方向延伸的第二边，第二边比第一边短。9.根据权利要求7所述的方法，其中，基于高斯滤波器来执行平均操作。10.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括：从...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴民哲，李济铉，高汀勋，金锳九，李根浩，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR