CN113594057A - 一种晶片的原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种晶片的原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质，装置包括：图像获取单元，用于在原子台阶均匀平行分布的区域内，确定晶片的测试范围，获取测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；图像处理单元，用于对原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；计算单元，用于根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，节省了人工测算的人力、物力，避免了人工计算宽度产生的测量误差，可以通过程序实现，节约计算时间，不会引入人工测算主观误差。

Description

一种晶片的原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质

技术领域

本说明书涉及原子台阶技术领域，尤其涉及一种晶片的原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质。

背景技术

晶片是由Ⅲ和Ⅴ族复合半导体物质构成，半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料。除耳熟能详的元素半导体硅、锗、硒外，二元、三元系化合物半导体如砷化镓、硒化镉、硫化铅、碳化硅等也被广泛用于学术研究和应用开发。

由于原子台阶处理过程会使得原子台阶宽度差异化，因此可通过使用原子力显微镜(AFM)对其原子台阶宽度进行观测。现有AFM测试机台可实现原子台阶测算，在测算过程中需要人工手动选取原子台阶，之后画出测算距离进行测算，该方法难以实现对图像进行批量化台阶自动测算。并且人工测算的方式可能存在操作失误，使得测试结果存在误差。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种原子台阶的宽度计算装置、方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有的原子台阶测算通过人工方式进行，难以实现对图像进行批量化台阶自动测算，并且可能存在误差。

本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

本说明书一个或多个实施例提供一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，所述晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，所述装置包括：图像获取单元，用于在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；图像处理单元，用于对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；计算单元，用于根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

进一步地，所述图像处理单元执行所述根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：将所述原子台阶灰度图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至所述原子台阶灰度图像中的原子台阶垂直，并记录每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像；对所述每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像中，每列原子台阶的灰度值进行求和，得到对应的多个原子台阶波形图，并确定出符合要求的波形图。

进一步地，所述图像处理单元执行所述确定出符合要求的波形图时，具体包括：对所述多个原子台阶波形图通过预设函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为所述符合要求的波形图。

进一步地，所述计算单元执行所述根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度时，具体包括：根据公式D＝X/Y*N，计算出所述原子台阶的宽度；其中，所述X为所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的平均距离，所述Y为所述原子台阶灰度图像的边长，所述N为所述原子台阶灰度图像所对应的晶片的测试范围。

进一步地，所述图像处理单元执行所述根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：对所述原子台阶灰度图像进行小区域截取，得到第一原子台阶区域图像；根据预设方式将所述第一原子台阶区域图像转换为多个波形图，并确定出符合要求的波形图。

进一步地，所述图像处理单元执行所述根据预设方式将所述第一原子台阶区域图像转换为多个波形图时，具体包括：将所述第一原子台阶区域图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至所述第一原子台阶区域图像中的原子台阶垂直，并记录每次旋转后得到的原子台阶区域图像；对所述每次旋转后得到的原子台阶区域图像中，每列原子台阶的灰度值进行求和，得到对应的多个原子台阶波形图。

进一步地，所述图像处理单元执行所述确定出符合要求的波形图时，具体包括：对所述多个原子台阶波形图通过预设函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为所述符合要求的波形图。

本说明书一个或多个实施例提供一种晶片的原子台阶的宽度计算方法，所述晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，所述方法包括：在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

本说明书一个或多个实施例提供一种晶片的原子台阶的宽度计算设备，所述晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

本说明书一个或多个实施例提供的一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离；在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像；根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：将原子台阶原始图像进行处理获得原子台阶灰度图像，并将原子台阶灰度图像转换为波形图，通过计算波形图中波峰之间或波谷之间的平均距离确定出原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度，避免了人工选取原子台阶边缘所引起的误差，另外根据波形图中的波峰之间或波谷之间的平均距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，节省了人工测算的人力物力，避免了人工计算所产生的误差。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本说明书实施例提供的一种晶片的原子台阶的宽度计算装置的结构示意图；

图2为本说明书实施例提供的一种原子台阶原始图像、原子台阶灰度图像与原子台阶垂直后的区域一图像；

图3为本说明书实施例提供的区域一中的原子台阶旋转不同角度所对应的波形图；

图4为本说明书实施例提供的一种晶片的原子台阶的宽度计算方法流程示意图；

图5为本说明书实施例提供的一种晶片的原子台阶的宽度计算设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。

导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料。除耳熟能详的元素半导体硅、锗、硒外，二元、三元系化合物半导体如砷化镓、硒化镉、硫化铅、碳化硅等也被广泛用于学术研究和应用开发。

对于化合物半导体，Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅳ族化合物半导体及单质半导体由于通过对其进行切割、退火处理或腐蚀可使其表面形成原子台阶，从而可利用该具有原子台阶的衬底进行台阶流生长、石墨烯覆盖、外延生长等。但由于原子台阶处理过程会使得原子台阶宽度差异化，因此可通过使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope，AFM)对其原子台阶宽度进行观测。

现有AFM测试机台可实现原子台阶测算，但在测算过程中需要人工手动选取原子台阶，并画出测算距离进行测算，难以实现对图像进行批量化台阶识别及自动测算；且人工测算的方式使得测试结果存在误差，在同一区域内进行原子台阶测算，由于位置及垂直度的选取差异会造成每次原子台阶测算值得差异；另外，由于人工识别并测算台阶宽度多为对测试范围内零星或局部台阶进行测算，得到测试区域内的台阶宽度平均值、最值需多次测量费时费力。

在本说明书提供的一个或多个实施例中，在晶片中存在一个或多个区域，在对应区域内原子台阶为均匀平行分布的，也可以是晶片中的原子台阶在微观角度下是均匀平行分布，例如，原子力显微镜的测试范围为5μm*5μm，在此范围下，原子台阶为均匀平行分布的，本申请对此不作具体限定。另外，每个原子台阶处于倾斜状态，本说明书实施例中的原子台阶的宽度是指两个相邻的原子台阶之间的距离。图1为本说明书实施例提供的一种原子台阶的宽度计算装置的结构示意图，晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离。

如图1所示，装置包括：图像获取单元11，用于在原子台阶均匀平行分布的区域内，确定晶片的测试范围，获取测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；图像处理单元12，用于对原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；计算单元13，用于根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，其中，符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

在本说明书的一个实施例中，图像获取单元11可以是处理器，可以是原子力显微镜，也可以是其他可以测得晶片对应的原子台阶原始图像的硬件结构等。以原子力显微镜为例，使用原子力显微镜测得晶片的原始原子台阶图像，如图2(a)所示。需要说明的是，在进行测试之前，需要确定待测量半导体的测试范围，测试范围与图像获取单元的视野范围有关，通常根据图像获取单元的视野范围在原子台阶均匀平行分布的区域内来确定测试范围。以原子力显微镜为例，通常选择视野范围为1μm*1μm作为测试范围，也可以选择视野范围为5μm*5μm作为测试范围，还可以选择视野范围为10μm*10μm作为测试范围，在实际操作的过程中，选择5μm*5μm的测试范围可以保证原子台阶宽度的计算精度。

当图像获取单元11获得对应的测试范围内的原子台阶原始图像后，图像处理单元12对输出的原子台阶原始图像进行处理，需要说明的是，图像处理单元12可以是图像处理器，也可以是任意一种具备处理能力的处理器。图像处理单元12剪裁掉图像中的尺寸数值、标注卡尺等信息，如图2(a)中的矩形框所示，获取只包括价值信息的原子台阶原始图像，价值信息是指原子台阶对应的图像。图像处理单元对原子台阶原始图像进行处理的过程可以通过程序实现。

在本说明书的一个实施例中，图像处理单元在对原子台阶原始图像进行无用信息剪裁后，继续对剪裁后的原子台阶原始图像进行灰度处理，得到原子台阶灰度图像，如图2(b)所示。本领域技术人员可以明确的是，灰度处理是指对图片进行灰度化处理，在RGB模型中，如果R＝G＝B时，则彩色表示一种灰度颜色，其中R＝G＝B的值叫灰度值。灰度图像与黑白图像不同，在计算机图像领域中黑白图像只有黑色与白色两种颜色；灰度图像在黑色与白色之间还有许多级的颜色深度。对图像进行灰度化的目的在于避免条带失真。灰度图像每个像素只需一个字节存放灰度值，灰度范围为0-255，灰度图像通常在单个电磁波频谱内测量每个像素的亮度得到的。用于显示的灰度图像通常用每个采样像素8位的非线性尺度来保存，这样可以有256级灰度。这种精度刚刚能够避免可见的条带失真，并且非常易于编程。

图像处理单元12根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图，可以直接将原子台阶灰度图像转换为对应的波形图，也可以将原子台阶灰度图像进行小区域截取之后，对截取后的小区域图像进行转换后确定出符合要求的波形图。

在第一种方式下，图像处理单元执行根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：将原子台阶灰度图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至原子台阶灰度图像中的原子台阶垂直，并记录每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像；对每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像中，每列原子台阶的灰度值进行求和，得到对应的多个原子台阶波形图，并确定出符合要求的波形图。图像处理单元执行确定出符合要求的波形图时，具体包括：对多个原子台阶波形图通过预设函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为符合要求的波形图。

在本说明书的一个实施例中，直接将原子台阶灰度图像转换为对应的波形图，步骤如下：将原子台阶灰度图像按照预设方向，旋转预设角度旋转至原子台阶垂直，此处可以是每次旋转1°，旋转范围从-90°到+90°，将原子台阶灰度图像旋转至原子台阶垂直。将原子台阶灰度图像旋转过程中每次旋转后的图像进行保存并记录，对每次旋转后的图像中的每列原子台阶灰度值进行求和，构建波形图，此处每次旋转后的图像数量根据不同的旋转角度设定，例如，每次旋转1°，旋转范围从-90°到+90°时，会得到180张旋转角度的对应的图像，对180张旋转角度对应的图像进行按列灰度值求和，得到180个对应的波形图。观察得到的波形图发现，其图像特点符合三角函数的变化规律。对每张波形图选择三角函数进行拟合，并筛选出拟合误差最小的波形图。

在第二种确定符合要求的波形图的方式中，图像处理单元执行根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：对原子台阶灰度图像进行小区域截取，得到第一原子台阶区域图像；根据预设方式将第一原子台阶区域图像转换为多个波形图，并确定出符合要求的波形图。图像处理单元执行根据预设方式将所述第一原子台阶区域图像转换为多个波形图时，具体包括：将第一原子台阶区域图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至第一原子台阶区域图像中的原子台阶垂直，并记录每次旋转后得到的原子台阶区域图像；对每次旋转后得到的原子台阶区域图像中，每列原子台阶的灰度值进行求和，得到对应的多个原子台阶波形图。图像处理单元执行确定出符合要求的波形图时，具体包括：对多个原子台阶波形图通过预设函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为符合要求的波形图。

在实际操作中发现，得到的原子台阶灰度图像中存在噪声和扰动，在进行波形图转换时会产生较大的误差，影响计算结果。为了得到更准确的电子台阶宽度，在本说明书实施例中对原子台阶灰度图像进行小区域截取。在AFM测试过程中，选择的测试范围较小，在所选择的测试范围内原子台阶可看作是均匀排列的，也就是说，在所选择的测试范围内原子台阶的宽度在某一范围内波动，但是波动幅度可忽略不计。因此，可以通过对原子台阶灰度图像中的一个或多个区域进行截取，如图2(c)所示，对原子台阶灰度图像进行截取，截取后的区域定义为区域一、区域二和区域三。

对截取后的多个小区域图像进行波形图转换，以区域一为例，转换方法如下：首先将第一原子台阶区域图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至第一原子台阶区域图像中的原子台阶垂直，如图2(d)所示，同样的，此处可以是每次旋转1°，旋转范围从-90°到+90°，将原子台阶灰度图像旋转至原子台阶垂直。

对每次旋转后的图像中的每列原子台阶灰度值进行求和，得到多个与旋转后的小区域图像对应的波形图，图3给出了区域一中的原子台阶旋转不同角度所对应的波形图，图3(a)为旋转-90°时，图3(b)为旋转-52°时，图3(c)为旋转63°时。此处每次旋转后的图像数量仍然根据不同的旋转角度设定，对得到的波形图通过三角函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为符合要求的波形图。以图3为例，图3(b)对应的波形图拟合效果最好，拟合误差最小无杂乱峰，即选择该波形图作为原子台阶测量波形图。

计算单元执行根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度时，具体包括：根据公式D＝X/Y*N，计算出原子台阶的宽度；其中，X为符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的平均距离，Y为原子台阶灰度图像的边长，N为原子台阶灰度图像所对应的晶片的测试范围。

在本说明书的一个实施例中，计算单元13根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，计算单元13可以是计算机处理器，也可以是任意一种具备计算处理能力的处理器。

在本说明书的一个实施例中，在确定出符合要求的波形图之后，使用程序调用对应的函数计算波形图中的相邻两个波峰之间或相邻两个波谷之间的平均距离，计算得到的相邻两个波峰之间或相邻两个波谷之间的平均距离即为原子台阶宽度在对应的图形中的像素距离。之后，根据公式D＝X/Y*N，计算得到原子台阶宽度，其中，X为符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的平均距离，Y为所原子台阶灰度图像的边长，N为原子台阶灰度图像所对应的晶片的测试范围。需要说明的是，测试范围N的大小可以是1μm，也可以是5μm，还可以是10μm，N的数值根据测量的实际情况确定，本说明书在此不做具体限定。

本说明书实施例还提供一种晶片的原子台阶的宽度计算方法，图4为本说明书实施例提供的一种原子台阶的宽度计算方法的流程示意图，需要说明的是，本说明书实施例提供的方法可以通过程序实现，节约计算时间，并且不会引入人工测算主观误差。如图4所示，方法主要包括如下步骤：

步骤S401，在原子台阶均匀平行分布的区域内，确定晶片的测试范围，获取测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像。

步骤S402，对原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像。

步骤S403，根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图。

步骤S404，根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，其中，符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

本说明书实施例还提供一种晶片的原子台阶的宽度计算设备，晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，如图5所示，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：在原子台阶均匀平行分布的区域内，确定晶片的测试范围，获取测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；对原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，其中，符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

本说明书实施例还提供一种存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离；在原子台阶均匀平行分布的区域内，确定晶片的测试范围，获取测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；对原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；根据符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，其中，符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

本说明书提供的一个或多个实施例中，将原子台阶原始图像进行处理获得原子台阶灰度图像，并将原子台阶灰度图像转换为波形图，通过计算波形图中波峰之间或波谷之间的平均距离确定出原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度，避免了人工选取原子台阶边缘所引起的误差，另外根据波形图中的波峰之间或波谷之间的平均距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算原子台阶的宽度，节省了人工测算的人力物力，避免了人工计算所产生的误差。

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、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，所述晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，其特征在于，所述装置包括：

图像获取单元，用于在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；

图像处理单元，用于对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；

计算单元，用于根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，其特征在于，所述图像处理单元执行所述根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：

将所述原子台阶灰度图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至所述原子台阶灰度图像中的原子台阶垂直，并记录每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像；

对所述每次旋转后得到的原子台阶灰度旋转图像中，每列原子台阶的灰度值进行求和，得到对应的多个原子台阶波形图，并确定出符合要求的波形图。

3.根据权利要求2所述的一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，其特征在于，所述图像处理单元执行所述确定出符合要求的波形图时，具体包括：

对所述多个原子台阶波形图通过预设函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为所述符合要求的波形图。

4.根据权利要求1所述的一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，其特征在于，所述计算单元执行所述根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度时，具体包括：

根据公式D＝X/Y*N，计算出所述原子台阶的宽度；

其中，所述X为所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的平均距离，所述Y为所述原子台阶灰度图像的边长，所述N为所述原子台阶灰度图像所对应的晶片的测试范围。

5.根据权利要求1所述的一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，其特征在于，所述图像处理单元执行所述根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图时，具体包括：

对所述原子台阶灰度图像进行小区域截取，得到第一原子台阶区域图像；

根据预设方式将所述第一原子台阶区域图像转换为多个波形图，并确定出符合要求的波形图。

6.根据权利要求5所述的一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，其特征在于，所述图像处理单元执行所述根据预设方式将所述第一原子台阶区域图像转换为多个波形图时，具体包括：

将所述第一原子台阶区域图像按照预设方向旋转预设角度，旋转至所述第一原子台阶区域图像中的原子台阶垂直，并记录每次旋转后得到的原子台阶区域图像；

对所述每次旋转后得到的原子台阶区域图像中，每列原子台阶的灰度值进行求和，得到对应的多个原子台阶波形图。

7.根据权利要求6所述的一种晶片的原子台阶的宽度计算装置，其特征在于，所述图像处理单元执行所述确定出符合要求的波形图时，具体包括：

对所述多个原子台阶波形图通过预设函数进行拟合，确定出拟合误差最小的原子台阶波形图为所述符合要求的波形图。

8.一种晶片的原子台阶的宽度计算方法，所述晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，其特征在于，所述方法包括：

在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；

对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像；

根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；

根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

9.一种晶片的原子台阶的宽度计算设备，所述晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；

对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像；

根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图，并根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

10.一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：晶片存在一个或多个原子台阶均匀平行分布的区域，并且每个原子台阶处于倾斜状态，所述原子台阶的宽度为相邻两个原子台阶之间的距离；

在所述原子台阶均匀平行分布的区域内，确定所述晶片的测试范围，获取所述测试范围内的晶片对应的原子台阶原始图像；

对所述原子台阶原始图像进行灰度处理，确定原子台阶灰度图像，并根据预设方式以及所述原子台阶灰度图像，确定出符合要求的波形图；

根据所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离与原子台阶灰度图像的尺寸，计算所述原子台阶的宽度，其中，所述符合要求的波形图中的波峰之间或波谷之间的距离为原子台阶灰度图像中的原子台阶的宽度。

Images