CN111222300B - 识别划片槽掩模版图中标记图形的方法和计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及集成电路制造技术领域，具体涉及一种识别划片槽掩模版图中标记图形的方法和计算机设备。识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，包括：获取预定标记图形的预定特征点；预测预定标记图形的预定边界框；获取与预定标记图形对应的实际标记图形；提取实际特征点；根据实际特征点预测实际标记图形的实际边界框；确定实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否一致；当边界框一致时，确定实际特征点与经过矩阵变换后的预定特征点是一致；当特征点一致时，确定实际标记图形正确。通过边界框粗比对和逐个特征点精比对相结合的手段，能够很大程度上减小工作量，提高识别的效率。

Description

识别划片槽掩模版图中标记图形的方法和计算机设备
技术领域
本发明涉及集成电路制造技术领域，具体涉及一种识别划片槽掩模版图中标记图形的方法和计算机设备。
背景技术
在同一片晶圆上，芯片(Die)和芯片之间形成有划片槽结构，划片槽结构通常包括芯片和芯片之间的切割线，以及设置于切割线上的标记图形，该标记图形可用于光刻对准和芯片测试。在芯片的掩模板设计业务中，将芯片产品的设计数据输入检查之后，可根据掩模板和芯片的尺寸规格等数据进行划片槽掩模版图的设计。
在芯片的制造过程中，掩模板放置的准确度直接影响成品芯片的质量，而掩模板放置的准确度可通过检测标记图形是否放置正确进行判断。
相关技术中，通常是通过人工目视的方式来检测划片槽掩模版图中的标记图形是否放置正确，耗费时间较长且准确率较低。
发明内容
本发明提供了一种识别划片槽掩模版图中标记图形的方法和计算机设备，可以解决相关技术中通过人工检测标记图形耗费时间较长且准确率较低的问题。
作为本发明的第一方面，提供一种识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，包括以下步骤：
在划片槽掩模板版图中获取实际标记图形；
提取所述实际标记图形的实际特征点；
根据所述实际特征点，预测所述实际标记图形的实际边界框；
在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点，所述预定标记图形是与所述实际标记图形相关的图形；
根据所述预定特征点，预测所述预定标记图形的预定边界框；
确定所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否一致；
当所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框一致时，确定所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点是否一致；
当所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点一致时，确定所述实际标记图形正确。
可选的，所述确定所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否一致，包括：
确定所述实际边界框的顶点，以及所述经过矩阵变换后的预定边界框的顶点；
获取所述实际边界框的顶点的第一坐标，以及所述经过矩阵变换后的预定边界框的顶点的第二坐标；
当所述第一坐标和所述第二坐标之间的差值低于差值阈值时，确定所述实际边界框与所述经过矩阵变换后的预定边界框一致。
可选的，所述确定所述实际边界框与所述经过矩阵变换后的预定边界框满足所述预定条件之后，还包括：
在所述划片槽掩模板版图数据包中存储所述预定特征点的坐标。
可选的，所述确定所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点是否一致，包括：
获取所述实际特征点的实际坐标集合；
获取所述经过矩阵变换后的预定特征点的预定坐标集合；
比对所述实际坐标集合和所述预定坐标集合；
当所述实际坐标集合和所述预定坐标集合相等时，确定所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点一致。
可选的，所述实际标记图形包括N个实际特征点，所述预定标记图形包括N个预定特征点，N为正整数；
所述比对所述实际坐标集合和所述预定坐标集合，包括：
确定所述实际坐标集合中的第n个实际坐标；
在所述预定坐标集合中确定与所述第n个实际坐标对应的第n个预定坐标；
判断所述第n个实际坐标与第n个预定坐标是否满足以下公式：
(Pn’Xn-PnXn)2+(Pn’Yn-PnYn)2＝0
当所述第n个实际坐标和所述第n个预定坐标满足以上公式时，确定所述第n个实际坐标和所述第n个预定坐标一致；
当每个实际坐标与所述每个实际坐标对应的预定坐标一致时，确定所述实际坐标和所述预定坐标一致；
其中，第n个实际坐标是第n个实际特征点的坐标，第n个预定坐标是第n个经矩阵变换后的预定特征点的坐标，P′nXn表示第n个实际坐标中的横坐标，PnXn表示第n个预定坐标中的横坐标，P′nYn表示第n个实际坐标中的纵坐标，PnYn表示第n个预定坐标中的纵坐标，n为正整数，n≤N。
可选的，所述确定所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否满足预定条件之前，还包括：
通过变换矩阵对所述预定边界框进行至少一次矩阵变换，得到所述经过矩阵变换后的预定边界框。
可选的，所述变换矩阵包括旋转变换矩阵，和/或，镜像变换矩阵。
可选的，所述在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点，包括：
获取所述实际标记图形的编码值；
获取所述编码值对应的预定编码值；
根据所述预定编码值在所述划片槽掩模板数据包中查找得到所述预定特征点。
可选的，所述根据所述实际标记图形，在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点，包括：
根据所述编码值在所述划片槽掩模板数据包中查找得到所述预定特征点。
作为本发明的第二方面，一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条程序或者指令，所述至少一条程序或者指令由所述处理器加载执行以实现本发明第一方面所述的识别划片槽掩模版图中标记图形的方法。
本发明技术方案，至少包括如下优点：由于通过粗比对能够筛选掉放置不正确的实际标记图形，不需要再进行后续的精比对，从而能够在一定程度上减小了识别设备的工作量，提高了识别的效率。
附图说明
图1为预定标记图形的矩阵变换形式；
图2a为本发明中划片槽掩模版图的示意图；
图2b为图2a中实际标记图形F1的正投影结构图；
图2c为与实际标记图形F1对应的预定标记图形的正投影等比例放大图；
图2d为实际标记图形F1与对应的预定标记图形边界框粗比对过程示意图；
图3为实际标记图形F1与对应的预定标记图形特征点坐标比对过程示意图；
图4为划片槽中的待识别的实际标记图形；
图5为本发明和相关技术的计数效率曲线图；
图6为本发明一种实施例的流程图；
图7为本发明步骤S600一种实施例的流程图；
图8为本发明步骤S700一种实施例的流程图；
图9为本发明步骤S730一种实施例的流程图。
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
作为本发明的第一方面，如图6所示，提供一种识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，包括以下步骤：
S1：在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点；
划片槽掩模板数据包，用于在存储掩模工艺中所要形成的标记图形的属性信息，特征点为能够表达出标记图形形状特征的点，例如标记图形中的图形的顶点。在本实施中，存储在划片槽掩模板数据包中，在掩模工艺中所要形成的标记图形为预定标记图形。预定标记图形的特征点为预定特征点，划片槽掩模板数据包中存储有预定标记图形的预定特征点。
S2：根据预定特征点，预测预定标记图形的预定边界框；
S3：在划片槽掩模板版图中获取实际标记图形；
划片槽掩模板版图，为用于在晶圆上，在芯片和芯片之间的划片槽区域中形成划片槽结构，划片槽结构中形成有用于光刻对准和芯片测试的标记图形；实际标记图形为通过划片槽掩模板实际光刻在晶圆划片槽区域上的标记图形。
S4：提取实际标记图形的实际特征点；
S5：根据实际特征点，预测实际标记图形的实际边界框；
S6：确定实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否一致；
当实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框不一致时，进入步骤S7a；当实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框一致时，进入步骤S7b。
S7a：实际标记图形没有放置正确。
S7b：确定实际特征点与经过矩阵变换后的预定特征点是否一致；
当实际特征点与经过矩阵变换后的预定特征点一致时，进入步骤S8；当实际特征点与经过矩阵变换后的预定特征点不一致时，进入步骤S7a。
S8：确定实际标记图形放置正确。
本实施例中，通过边界框粗比对和逐个特征点精比对相结合的手段，从而能够很大程度上减小工作量，提高识别的效率和精确度。首先将实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框之间进行粗比对，判断两者彼此之间是否一致，由于设置正确的实际标记图形的边界框与经过矩阵变换后的预定边界框必然一致，从而通过边界框粗比对能够筛除一部分边界框不一致的情形，进而能够减小后续比对过程的工作量，并且粗比对是将实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框之间的比对，从而能够考虑到实际标记图形相对于预定标记图形在形状一致的前提下存在矩阵变换的情形，例如旋转变换和镜像变换等，从而保证识别的准确性。如图1所示的表格给出了预定标记图形可能存在的八种矩阵变换形式，图1中的R0表示的图形为预定标记图形，R90表示的图形为R0图形顺时针旋转90度后得到的图形，R180表示的图形为R0图形顺时针旋转180度后得到的图形，R270表示的图形为R0图形顺时针旋转270度后得到的图形；MX表示的图形为R0图形经垂直镜像后得到的图形，MX90表示的图形为MX图形顺时针旋转90度后得到的图形，MX180表示的图形为MX图形顺时针旋转180度后得到的图形，MX270表示的图形为MX图形顺时针旋转270度后得到的图形。
如图2a～图2d所示，图2a为划片槽掩模版图的示意图，其中F1为位于版图右侧边缘划片槽中的实际标记图形；图2b为实际标记图形F1的正投影结构图；图2c为与实际标记图形F1对应的预定标记图形的正投影等比例放大图；图2d为实际标记图形F1与预定标记图形边界框粗比较过程示意图。
若上述实际边界框的形状优选实际标记图形最小外接矩形，预定边界框的形状优选预定标记图形的最小外接矩形。最小外接矩形的能够在表达图形边界框的同时具有较少顶点，能够进一步地减少运算量。对于S6：确定实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否一致，包括以下步骤，如图7所示，：
S610：确定实际边界框的顶点，以及经过矩阵变换后的预定边界框的顶点；如图2d所示，实际边界框的顶点包括第一顶点D1'、第二顶点D'2、第三顶点D'3和第四顶点D'4；经过矩阵变换后的预定边界框的顶点包括第一顶点D1、第二顶点D2、第三顶点D3和第四顶点D4；
S620：获取实际边界框的顶点的第一坐标，以及经过矩阵变换后的预定边界框的顶点的第二坐标；其中实际边界框中的第一顶点D1'的第一坐标为(X1，Y1),第二顶点D'2的第一坐标为(X2，Y2)，第三顶点D'3的第一坐标为(X3，Y3)，第四顶点D'4的第一坐标为(X4，Y4)；经过矩阵变换后的预定边界框中的第一顶点D1的第一坐标为(X1，Y1),第二顶点D2的第一坐标为(X2，Y2)，第三顶点D3的第一坐标为(X3，Y3)，第四顶点D4的第一坐标为(X4，Y4)；
S630：当实际边界框中顶点的第一坐标和矩阵变换后的预定边界框中对应顶点的第二坐标之间的差值低于差值阈值时，确定实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框一致。由于在顶点坐标比对过程中会受到精确度的影响，因此在比对对应顶点坐标是否一致的过程中允许一定的误差存在，即差值阈值，从而确定满足差值阈值的对应顶点坐标一致，该差值阈值需要根据不同精度要求设置。
S610～S630过程通过进行对应顶点比对实现实际边界框和经过矩阵变换后的预定边界框之间的粗比对过程，从而判断两者彼此之间是否一致，由于设置正确的实际标记图形的边界框与经过矩阵变换后的预定边界框必然一致，从而通过边界框粗比对能够筛除一部分边界框不一致的情形，进而能够减小后续比对过程的工作量，并且粗比对是将实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框之间的比对，从而能够考虑到实际标记图形相对于预定标记图形在形状一致的前提下存在矩阵变换的情形，例如旋转变换和镜像变换等，从而保证识别的准确性。
在S6确定实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框满足预定条件之后，还进行：在划片槽掩模板版图数据包中存储预定特征点的坐标。
对于S7中确定实际特征点与经过矩阵变换后的预定特征点是否一致时，可以采用的技术手段为：将实际标记图形中各个实际特征点，与经过矩阵变换后的预定标记图形中对应预定特征点依次进行比较，若实际特征点与预定特征点均对应相同，确定一致，否则不一致，如图3和图8所示，包括以下步骤：
S710：获取实际特征点的实际坐标集合Pn’；
S720：获取经过矩阵变换后的预定特征点的预定坐标集合Pn；
S730：比对实际坐标集合Pn’和预定坐标集合Pn；
S740：当实际坐标集合Pn’和预定坐标集合Pn相等时，确定实际特征点与经过矩阵变换后的预定特征点一致。
实际标记图形包括N个实际特征点，预定标记图形包括N个预定特征点，N为正整数；在获取实际特征点的实际坐标时，所有实际特征点的实际坐标形成了实际坐标集合Pn’＝{P1’(X1,Y1)，P2’(X2,Y2)...Pn’(Xn,Yn)}，在获取经过矩阵变换后的预定特征点的预定坐标时，所有预定特征点的预定坐标形成了预定坐标集合Pn＝{P1(X1,Y1)，P2(X2,Y2)...Pn(Xn,Yn)}；当实际坐标集合Pn’与预定坐标集合Pn相等时实际特征点与经过矩阵变换后的预定特征点是否一致。
对于S730：比对实际坐标集合Pn’和预定坐标集合Pn，包括以下步骤，如图9所示：
S731：确定实际坐标集合Pn’中的第n个实际坐标Pn’(Xn,Yn)；
S732：在预定坐标集合中确定与第n个实际坐标对应的第n个预定坐标Pn(Xn,Yn)；
S733：判断第n个实际坐标与第n个预定坐标是否满足以下公式：
(Pn’Xn-PnXn)2+(Pn’Yn-PnYn)2＝0
当第n个实际坐标和第n个预定坐标满足以上公式时，确定该第n个实际坐标和该第n个预定坐标一致；当实际坐标集合中每个实际坐标与该实际坐标对应的预定坐标一致时，确定实际坐标集合和预定坐标集合一致；其中，第n个实际坐标是第n个实际特征点的坐标，第n个预定坐标是第n个经矩阵变换后的预定特征点的坐标，P′nXn表示第n个实际坐标中的横坐标，PnXn表示第n个预定坐标中的横坐标，P′nYn表示第n个实际坐标中的纵坐标，PnYn表示第n个预定坐标中的纵坐标，n为正整数，n≤N。
通过变换矩阵对预定边界框进行至少一次的矩阵变换。变换矩阵包括旋转变换矩阵，和/或，镜像变换矩阵。
步骤S1：在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点，包括：获取实际标记图形的编码值；获取编码值对应的预定编码值；根据预定编码值在划片槽掩模板数据包中查找得到预定特征点。
步骤S3：在划片槽掩模板版图中获取与预定标记图形对应的实际标记图形，包括：根据编码值在划片槽掩模板数据包中查找得到预定特征点。
如图4和图5所示，若上述实际边界框的形状优选实际标记图形最小外接矩形，预定边界框的形状优选预定标记图形的最小外接矩形，当平面中待识别的实际标记图形有Fa～Fd五个图形，但只有一个是与对应的预定标记图形完全匹配，则相关技术的计算复杂度大致为：N×5×8，“N”为图形特征点的个数，“5”是待识别的实际标记图形的个数，“8”是可能进行矩阵变换的次数；而本发明的计数复杂度为：4×5×8+N，“4”为最小外接矩形的顶点个数，“5”为待识别的实际标记图形的个数，“8”为可能进行矩阵变换的次数，“N”为图形特征点的个数。如图5可见，者要比对的图形特征点的个数N越来越多时本发明明显提升了效率，从而在保证不损失匹配精度的前提下，能够节省大量运算时间。
作为本发明的第二方面，提供一种计算机设备，计算机设备包括包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条程序或者指令，至少一条程序或者指令由处理器加载执行以实现本发明第一方面的识别划片槽掩模版图中标记图形的方法。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，划片槽结构包括芯片和芯片之间的切割线，以及设置于切割线上的标记图形，所述标记图形可用于光刻对准和芯片测试，其特征在于，包括以下步骤：
在划片槽掩模板版图中获取实际标记图形；
提取所述实际标记图形的实际特征点；
根据所述实际特征点，预测所述实际标记图形的实际边界框；
在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点，所述预定标记图形是与所述实际标记图形相关的图形；
根据所述预定特征点，预测所述预定标记图形的预定边界框；
确定所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否一致；
当所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框一致时，确定所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点是否一致；
当所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点一致时，确定所述实际标记图形正确。
2.根据权利要求1所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述确定所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否一致，包括：
确定所述实际边界框的顶点，以及所述经过矩阵变换后的预定边界框的顶点；
获取所述实际边界框的顶点的第一坐标，以及所述经过矩阵变换后的预定边界框的顶点的第二坐标；
当所述第一坐标和所述第二坐标之间的差值低于差值阈值时，确定所述实际边界框与所述经过矩阵变换后的预定边界框一致。
3.根据权利要求2所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述确定所述实际边界框与所述经过矩阵变换后的预定边界框是否一致之后，还包括：
在所述划片槽掩模板数据包中存储所述预定特征点的坐标。
4.根据权利要求1所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述确定所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点是否一致，包括：
获取所述实际特征点的实际坐标集合；
获取所述经过矩阵变换后的预定特征点的预定坐标集合；
比对所述实际坐标集合和所述预定坐标集合；
当所述实际坐标集合和所述预定坐标集合相等时，确定所述实际特征点与经过矩阵变换后的所述预定特征点一致。
5.根据权利要求4所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述实际标记图形包括N个实际特征点，所述预定标记图形包括N个预定特征点，N为正整数；
所述比对所述实际坐标集合和所述预定坐标集合，包括：
确定所述实际坐标集合中的第n个实际坐标；
在所述预定坐标集合中确定与所述第n个实际坐标对应的第n个预定坐标；
判断所述第n个实际坐标与第n个预定坐标是否满足以下公式：
(P’nXn-PnXn)2+(P’nYn-PnYn)2＝0
当所述第n个实际坐标和所述第n个预定坐标满足以上公式时，确定所述第n个实际坐标和所述第n个预定坐标一致；
当每个实际坐标与所述每个实际坐标对应的预定坐标一致时，确定所述实际坐标和所述预定坐标一致；
其中，第n个实际坐标是第n个实际特征点的坐标，第n个预定坐标是第n个经矩阵变换后的预定特征点的坐标，P’nXn表示第n个实际坐标中的横坐标，PnXn表示第n个预定坐标中的横坐标，P’nYn表示第n个实际坐标中的纵坐标，PnYn表示第n个预定坐标中的纵坐标，n为正整数，n≤N。
6.根据权利要求1至5任一所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述确定所述实际边界框与经过矩阵变换后的预定边界框是否满足预定条件之前，还包括：
通过变换矩阵对所述预定边界框进行至少一次矩阵变换，得到所述经过矩阵变换后的预定边界框。
7.根据权利要求6所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述变换矩阵包括旋转变换矩阵，和/或，镜像变换矩阵。
8.根据权利要求1至5任一所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点，包括：
获取所述实际标记图形的编码值；
获取所述编码值对应的预定编码值；
根据所述预定编码值在所述划片槽掩模板数据包中查找得到所述预定特征点。
9.根据权利要求8所述识别划片槽掩模版图中标记图形的方法，其特征在于，所述根据所述实际标记图形，在划片槽掩模板数据包中获取预定标记图形的预定特征点，包括：
根据所述编码值在所述划片槽掩模板数据包中查找得到所述预定特征点。
10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条程序或者指令，所述至少一条程序或者指令由所述处理器加载执行以实现如权利要求1至9任一所述的识别划片槽掩模版图中标记图形的方法。
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