CN113820336A - 碳化硅表面原子台阶宽度测量方法及系统 - Google Patents

碳化硅表面原子台阶宽度测量方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法及系统，该方法包括，获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度，该方法无需人工参与，可以实现自动测量原子台阶宽度，节省了人力，且消除了人工测量带来的主观性，减少了测量误差。

Description

碳化硅表面原子台阶宽度测量方法及系统
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法及系统。
背景技术
随着新一代信息技术的发展，碳化硅晶圆在电子信息、半导体等产业中起着越来越重要的作用，对高质量的碳化硅晶圆的需求也越来越多。高质量的碳化硅晶圆需要碳化硅表面原子台阶的宽度均匀，因此检测碳化硅表面原子台阶宽度对硅晶片的质量有至关重要的影响。
目前，对于碳化硅表面原子台阶宽度的测量方法是人工检测，即先将原子台阶图像导入到图像处理软件中，然后人工手动拉一条和原子台阶垂直的线，观察这条线经过的位置对应的像素生成的波，并估计两个波峰或波谷的距离，将该距离作为原子台阶宽度。这种人工检测的方法人力成本高、主观性强，误差较大。
发明内容
本发明提供一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法及系统，用以解决现有技术中碳化硅表面原子台阶宽度需要依赖人工的缺陷，实现自动测量碳化硅表面原子台阶宽度。
本发明提供一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，包括：
获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；
将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；
基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
根据本发明提供的一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数，具体包括：
将所述一维离散点向量均分成第一预设数量的一维离散点子向量，并对各一维离散点子向量进行拟合，得到各一维离散点子向量的子向量拟合函数；
基于各一维离散点子向量的子向量拟合函数，确定所述一维离散点向量的拟合函数。
根据本发明提供的一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度，具体包括：
基于各原子台阶图像对应的拟合函数，确定拟合函数目标频率；
基于所述拟合函数目标频率、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述原子台阶宽度。
根据本发明提供的一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于各原子台阶图像对应的拟合函数，确定拟合函数目标频率，具体包括：
基于每一原子台阶图像对应的各一维离散点子向量以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差；
对每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差进行求和，得到每一原子台阶图像对应的拟合误差；
基于每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定所述拟合函数目标频率。
根据本发明提供的一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定所述拟合函数目标频率，具体包括：
在所有拟合误差中选取第二预设数量个待选拟合误差，并确定各待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数；每一待选拟合误差均大于或等于所有拟合误差中除所有待选拟合误差外的其他拟合误差；
对于任一待选拟合误差，若判断获知所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率均小于所述预设阈值，且所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差小于除所述任一待选拟合误差外的其他待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差，则根据所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率确定所述拟合函数目标频率。
根据本发明提供的一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，具体包括：
获取所述待测碳化硅表面的原始原子台阶图像；
将所述原始原子台阶图像沿同一方向按预设单位度数依次旋转，并基于所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
根据本发明提供的一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，具体包括：
将所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像按照预设比例剪裁，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
本发明还提供一种碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，包括：
原子台阶图像获取模块，用于获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；
拟合模块，用于将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；
原子台阶宽度确定模块，用于基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的步骤。
本发明提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法及系统，通过获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，对每一个不同旋转角度的原子台阶图像的灰度值按列或按行求和，得到对应的一维离散点向量，将每一个一维离散点向量进行拟合，得到一维离散点向量的拟合函数，再基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及目标区域的尺寸，确定待测碳化硅表面的原子台阶宽度，无需人工参与，可以实现自动测量原子台阶宽度，节省了人力，且消除了人工测量带来的主观性，减少了测量误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，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。
图1是本发明提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的一个原子台阶图像示意图；
图3是本发明提供的子向量拟合函数的波形示意图之一；
图4是本发明提供的子向量拟合函数的波形示意图之二；
图5是本发明提供的目标拟合函数波形示意图；
图6是本发明提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的流程示意图之二；
图7是本发明提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量系统的结构示意图；
图8是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
由于目前对于碳化硅原子表面原子台阶宽度的测量方法是人工检测，而人工检测会耗费大量人力且主观性强，误差也较大，因此，本发明提供一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，
图1是本发明提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的流程示意图之一，如图1所示，该方法包括：
S1，获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；
S2，将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；
S3，基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
本发明实施例中提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其执行主体为服务器，该服务器可以是本地服务器，也可以是云端服务器，本地服务器具体可以是计算机、平板电脑以及智能手机等，本发明实施例中对此不作具体限定。
首先执行步骤S1，获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域。
碳化硅是一种半导体材料，碳化硅的晶体结构包括六方体或菱面体两种。碳化硅晶体的生长机制包括螺位错生长和台阶流动生长，这两种生长机制的本质都是通过台阶的扩张来实现晶体的生长，例如在螺位错生长机制中，螺型位错在碳化硅晶体表面露头处，即在碳化硅晶体表面形成台阶，这样就形成了碳化硅表面原子台阶。
在获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像时，可以使用电子显微镜或球差电镜等观测仪器对碳化硅表面进行观测时，然后采集观测仪器下的原始原子台阶图像，由于原始原子台阶图像包括彩色图像，因此还需要对彩色的原始原子台阶图像进行灰度化处理。其中，灰度化处理可以直接使用MATLAB中的rgb2gray() 函数。
此外，如果采集到的观测仪器下的原始原子台阶图像除包含有原子台阶部分外还包含有其他多余信息，例如文字标注等，由于原子台阶部分在图像中的大小和位置固定，因此还可以对原始原子台阶图像进行剪裁，去除图像中的多余信息。如图2所示，图2是本发明提供的一个原子台阶图像示意图，图2中任意两条颜色较浅的波浪之间的垂直平均距离就表示了原子台阶宽度。
在得到原始原子台阶图像后，就可以对原始原子台阶图像进行旋转，每旋转一次即可得到一个对应于这次旋转角度的原子台阶图像，当旋转多次后，就可以得到多个原子台阶图像，由于每次旋转的旋转角度不同，因此就可以得到对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，并且由于这些对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像均是由同一个原始原子台阶图像旋转得到的，所以各原子台阶图像均对应于待测碳化硅表面的目标区域。其中目标区域是指待测碳化硅表面包含原子台阶的部分，也就是各个原子台阶图像中的区域。
然后执行步骤S2。对于获取到的对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，将各个原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对一维离散点向量进行拟合，得到一维离散点向量的拟合函数。
其中，可以直接在MATLAB中使用sum()函数对各个原子台阶图像进行灰度值的按行或列求和，得到其对应的一维离散点向量，在一维离散点向量中，每个元素与一维离散点向量对应的原子台阶图像中的每列或每行的灰度值的和一一对应。也就是说，当按列求和时，一维离散点向量中的元素的个数等于其对应的原子台阶图像的宽度；当按行求和时，一维离散点向量中的元素的个数等于其对应的原子台阶图像的高度。例如，原子台阶图像I的尺寸是256×334(宽×高)，对I的灰度值按列求和，得到的对应的一维离散点向量形如 MI＝[M1,M2,M3,M4……,M255,M256]，M中共有256个元素，M1就是对原子台阶图像的第一列的灰度值求和得到的结果。
在得到一维离散点向量后，就可以对各个一维离散点向量进行拟合，得到一维离散点向量的拟合函数。
可以将各个一维离散点向量分别在MATLAB中连接起来，然后在MATLAB中设置拟合函数类型为“fourier1”，再通过调用MATLAB 中的fit()函数对各个一维离散点向量进行拟合；也可以通过最小二乘法等方法对各个一维离散点向量进行拟合。
各个一维离散点向量经过拟合后，就可以得到一维离散点向量的拟合函数，其中，拟合函数可以是三角函数。
最后执行步骤S3，基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
由于每一个一维离散点向量都对应一个拟合函数，而每一个原子台阶图像都对应一个一维离散点向量，因此，原子台阶图像、一维离散点向量以及一维离散点向量的拟合函数一一对应的关系。例如，在上述的例子中，如果MI的拟合函数是WM，则原子台阶图像I对应的拟合函数也是WM。
在对各个一维离散点向量均进行拟合，得到各个一维离散点向量的拟合函数后，也就是得到了各个原子台阶图像对应的拟合函数，因此，可以根据各个原子台阶图像对应的拟合函数，确定所有的原子台阶图像对应的拟合函数中拟合效果最好的一个拟合函数。其中，拟合效果可以使用误差平方和等标准评价，本发明实施例对此不作具体限定。
在确定出拟合效果最好的一个拟合函数后，就可以根据拟合效果最好的拟合函数确定这个拟合函数的频率。再将频率换算成周期，计算这个周期在拟合效果最好的一个拟合函数对应的原子台阶图像的尺寸中的占比。其中，按列求和时需要计算这个周期在宽度上的占比，按行求和时需要计算这个周期在长度上的占比。在得到占比后，再根据目标区域的尺寸，即计算这个占比在目标区域中的长度，就能够得出待测碳化硅表面的原子台阶宽度。其中，目标区域的尺寸可以由所使用的观测仪器，例如上述的电子显微镜等实际测得。
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，通过获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，对每一个不同旋转角度的原子台阶图像的灰度值按列或按行求和，得到对应的一维离散点向量，将每一个一维离散点向量进行拟合，得到一维离散点向量的拟合函数，再基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及目标区域的尺寸，确定待测碳化硅表面的原子台阶宽度，无需人工参与，可以实现自动测量原子台阶宽度，节省了人力，且消除了人工测量带来的主观性，减少了测量误差。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数，具体包括：
将所述一维离散点向量均分成第一预设数量的一维离散点子向量，并对各一维离散点子向量进行拟合，得到各一维离散点子向量的子向量拟合函数；
基于各一维离散点子向量的子向量拟合函数，确定所述一维离散点向量的拟合函数。
具体地，本发明实施例中，可以先将各个一维离散点向量均分成第一预设数量的一维离散点子向量，然后对各个一维离散点子向量进行拟合，得到各一维离散点子向量的子向量拟合函数。其中，第一预设数量可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不作具体限定。
例如，可以将第一预设数量设置为3，若此时的任一一维离散点向量用lθ表示，θ表示一维离散点向量的编号，即如果此时有100张不同旋转角度的原子台阶图像，将这些原子台阶图像从1到100依次编号，每个原子台阶图像的编号唯一，则每个原子台阶图像对应的一维离散点向量的编号与每个原子台阶图像的编号相同。例如，编号为 50的原子台阶图像对应的一维离散点向量就可以用l50表示。θ是正整数，θ的取值范围是从1到原子台阶图像的总个数。
将lθ均分成3个一维离散点子向量，这3个一维离散点子向量可以用lθ1、lθ2和lθ3表示。例如，lθ如果是：
lθ＝(121，232，336，145，259，328，254，456，856) (1)
则此时的lθ1、lθ2和lθ3分别为：
lθ1＝(121，232，336) (2)
lθ2＝(145，259，328) (3)
lθ3＝(254，456，856) (4)
在得到lθ1、lθ2和lθ3后，即得到一维离散点子向量后，就可以对各一维离散点子向量进行拟合，得到各一维离散点子向量的子向量拟合函数。其中，拟合的方法可以与上述方法相同，直接使用MATLAB 进行拟合，拟合后的子向量拟合函数可以由下列表达式表示：
wθi＝a0+a1×cos(x×ωθi)+a2×sin(x×ωθi) (5)
其中，i表示一维离散点子向量的序号，例如上述的lθ1、lθ2和lθ3中的1，2和3。i是正整数，i的取值范围是从1到第一预设数量。a0、a1和a2是子向量拟合函数的参数，在使用MATLAB进行拟合后，a0、a1和a2可以直接由MATLAB中拟合出的子向量拟合函数计算出。ωθi是子向量拟合函数wθi的频率。lθi、wθi和ωθi一一对应。
各一维离散点子向量的子向量拟合函数的波形都与图3和图4所示波形类似，图3和图4分别表示本发明提供的子向量拟合函数的波形示意图之一和本发明提供的子向量拟合函数的波形示意图之二。
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，通过将一维离散点向量进行均分后，再对均分得到的一维离散点子向量进行拟合，进一步提高了拟合的准确率，从而提高后续测量原子台阶宽度的准确性。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度，具体包括：
基于各原子台阶图像对应的拟合函数，确定拟合函数目标频率；
基于所述拟合函数目标频率、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述原子台阶宽度。
具体地，本发明实施例中，由于将原子台阶图像对应的一维离散点向量进行了均分，得到了一维离散点子向量，再对一维离散点子向量进行拟合，得到子向量拟合函数，因此，一个原子台阶图像会对应一组子向量拟合函数。
在得到各原子台阶图像对应的拟合函数，即得到各原子台阶图像对应的一组子向量拟合函数后，就可以确定出拟合效果最好的一组子向量拟合函数，再根据这一组子向量拟合函数确定拟合函数目标频率。其中，拟合效果可以根据上述实施例中所述的误差平方和等评价，拟合函数目标频率可以根据拟合效果最好的一组子向量拟合函数中包括的各个子向量拟合函数的频率加权平均求得。
在确定拟合函数目标频率后，就可以基于拟合函数目标频率、各原子台阶图像的尺寸以及目标区域的尺寸，确定原子台阶宽度。具体地，可以根据如下公式确定原子台阶宽度：
Figure BDA0003170002650000111
其中，d表示原子台阶宽度，
Figure BDA0003170002650000112
表示拟合函数目标频率，则
Figure BDA0003170002650000113
表示拟合函数目标频率对应的周期，h表示原子台阶图像的宽度或高度，这个原子台阶图像是拟合效果最好的一组子向量拟合函数对应的原子台阶图像，p表示目标区域的尺寸。需要说明的是，如果对原子台阶图像的灰度值按列求和时，公式(6)中的h表示原子台阶图像的宽度，如果对原子台阶图像的灰度值按行求和时，公式(6)中的h表示原子台阶图像的高度。
由图2可知，原子台阶宽度是指图2中任意两条颜色较浅的波浪之间的垂直平均距离，拟合函数目标频率是根据拟合效果最好的一组子向量拟合函数的频率加权平均求得的，而子向量拟合函数则是根据一维离散点子向量拟合的，一维离散点子向量组成的一维离散点代表的是原子台阶图像的灰度值的按列或行求和的结果，因此，拟合函数目标频率对应的目标拟合函数的任意两个波峰之间的距离，也就是目标拟合函数的一个周期就可以代表原子台阶宽度。其中，目标拟合函数的频率是拟合函数目标频率，目标拟合函数的峰值参数可以根据拟合效果最好的一组子向量拟合函数的峰值参数进行加权平均求得。
所以可以先根据拟合函数目标频率确定目标拟合函数的周期，再计算一个周期在整个原子台阶图像中的百分占比，最后用目标区域的尺寸乘以这个百分占比，就能够得到原子台阶在目标区域中的宽度，也就是原子台阶宽度。
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，通过拟合函数目标频率、各原子台阶图像的尺寸以及目标区域的尺寸，计算碳化硅原子表面的原子台阶宽度，提高了原子台阶宽度测量的准确率。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于各原子台阶图像对应的拟合函数，确定拟合函数目标频率，具体包括：
基于每一原子台阶图像对应的各一维离散点子向量以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差；
对每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差进行求和，得到每一原子台阶图像对应的拟合误差；
基于每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定所述拟合函数目标频率。
具体地，本发明实施例中，当得到每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数后，就可以根据每一原子台阶图像对应的各一维离散点子向量以及每一原子台阶图像对应的各子向量拟合函数，确定每一原子台阶图像对应的各子向量拟合误差。
子向量拟合误差可以使用确定系数(r-square)表示，r-square可以通过数据的变化来表征拟合的效果，r-square的取值范围是0到1，越接近1，证明拟合的效果越好。r-square可以根据如下公式计算：
r-square＝SSR/SST (7)
其中，SSR表示预测数据与原始数据均值之差的平方和，SST表示原始数据和原始数据均值之差的平方和。在本发明实施例中，原始数据即各一维离散点子向量中的元素的值，预测数据即各子向量拟合函数的函数值，其中，各一维离散点子向量与各子向量拟合函数一一对应。
例如，一维离散点子向量A可以表示为A＝[a1,a2,a3]，一维离散点子向量对应的子向量拟合函数是WA(x)，则对于A和WA(x)来说，预测数据就是WA(x)的函数值，原始数据就是A中的a1,a2和a3，预测数据和原始数据一一对应，即WA(1)就是a1的预测数据。
在本发明实施例中，每一原子台阶图像对应的各子向量拟合误差 r-square可以使用MATLAB中的函数计算。
在得到每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差，即每一原子台阶图像对应的r-square后，就可以计算每一原子台阶图像对应的拟合误差。拟合误差可以根据如下公式进行计算：
Figure BDA0003170002650000131
其中，rθi表示子向量拟合误差，n表示第一预设数量，由于一维离散点子向量和子向量拟合函数一一对应，因此表示一维离散点子向量的序号的i也可以用于表示子向量拟合误差的序号，同样的，用于表示一维离散点向量的编号的θ，也可以用于表示拟合误差的编号。
也就说，原子台阶图像、一维离散点向量、一维离散点子向量、子向量拟合函数、子向量拟合误差以及拟合误差均是一一对应的。
例如，原子台阶图像的编号是5，其对应的一维离散点向量可以用l5表示；如果第一预设数量是3，则l5对应的一维离散点子向量就可以用l51、l52和l53表示；对l51、l52和l53进行拟合得到的子向量拟合函数就可以用w51、w52和w53表示；根据l51、l52和l53以及w51、w52和w53确定出的子向量拟合误差就可以用r51、r52和r53表示；因此，此时编号为5的原子台阶图像对应的拟合误差就可以用r5表示，此时的就可以计算出拟合误差r5，r5＝r51+r52+r53。
在得到拟合误差后，就可以根据每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定拟合函数目标频率。其中，预设阈值可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不作具体限定。
具体地，在本发明实施例中，可以按从大到小的顺序从所有的拟合误差中选取一定数量的拟合误差，被选取的拟合误差都大于或等于剩余的没有被选取的拟合误差。被选取的这些拟合误差均对应一组子向量拟合函数wθi。
对于每一组wθi，将其对应的频率ωθi与预设阈值进行比较，并分别求出每一组ωθi的方差，如果有一组ωθi都小于预设阈值并且这一组ωθi对应的方差最小，那么就可以根据此时的ωθi确定出拟合函数目标频率。
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，通过每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定拟合函数目标频率，提高了拟合的准确性，从而提高了后续测量原子台阶宽度的准确性。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定所述拟合函数目标频率，具体包括：
在所有拟合误差中选取第二预设数量个待选拟合误差，并确定各待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数；每一待选拟合误差均大于或等于所有拟合误差中除所有待选拟合误差外的其他拟合误差；
对于任一待选拟合误差，若判断获知所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率均小于所述预设阈值，且所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差小于除所述任一待选拟合误差外的其他待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差，则根据所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率确定所述拟合函数目标频率。
具体地，本发明实施例中，在得到每一原子台阶图像对应的拟合误差后，就可以在所有拟合误差中选取第二预设数量个待选拟合误差，每一待选拟合误差均大于或等于所有拟合误差中除所有待选拟合误差外的其他拟合误差。
这是由于拟合误差是由子向量拟合误差求和得到的，而子向量拟合误差是由r-square表征的，r-square的取值范围是0到1，而r-square 越接近1证明拟合效果越好，因此需要保证每一待选拟合误差均大于或等于所有拟合误差中除所有待选拟合误差外的其他拟合误差。
其中，第二预设数量可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不作具体限定。例如，第二预设数量可以设置为10，即在所有的拟合误差中，按照从大到小的顺序取前10个拟合误差。
在确定出待选拟合误差后，就可以根据上述实施例中的对应关系，确定各待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数。
例如，如果待选拟合误差中包括r9，则证明这个待选拟合误差由 r9i求和得到，则r9i对应的w9i就是待选子向量拟合函数。
对于任一待选拟合误差，如果经过判断得知任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率均小于预设阈值，且任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差小于除任一待选拟合误差外的其他待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差，则根据任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率确定拟合函数目标频率。
例如，如果第二预设数量是4，待选拟合误差包括r90、r102、r110、和 r123，则根据上述实施例中的对应关系，这些拟合误差对应的待选子向量拟合函数就包括w90、w102i、w110i和w12。如果第一预设数量是3，则每一组待选子向量拟合函数wθi都包括三个子向量拟合函数wθ1、wθ2和wθ3。对于这三个子向量拟合函数，其对应的频率是ωθ1、ωθ2和ωθ3。例如，对于w90来说，其对应的子向量拟合函数包括w901、 w902和w903，则这三个子向量拟合函数对应的频率就应该是ω901、ω902和ω903。
在将待选子向量拟合函数的频率与预设阈值进行比较时，需要将每一组待选子向量拟合函数的频率中包含的第一预设数量个子向量拟合函数的频率分别与预设阈值进行比较，即在上述的例子中，需要将ωθ1、ωθ2和ωθ3分别与预设阈值进行比较，例如上述中的w90，需要将ω901、ω902和ω903分别与预设阈值进行比较。
预设阈值与上述实施例中的预设阈值相同，可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不作具体限定，例如，可以将预设阈值设置为0.0254。
对于待选子向量拟合函数来说，如果其包含的第一预设数量个子向量拟合函数的频率均小于预设阈值，即ωθ1、ωθ2和ωθ3均小于预设阈值时，判定待选子向量拟合函数的频率小于预设阈值。例如，对于 w90i来说，需要ω901、ω902和ω903均小于预设阈值时，才判定w90i的频率小于预设阈值。
除了将待选子向量拟合函数的频率与预设阈值进行比较外，还需要计算待选子向量拟合函数的频率的方差。其中，待选子向量拟合函数的频率的方差可以由以下公式确定：
Figure BDA0003170002650000161
其中，
Figure BDA0003170002650000162
是ωθi的平均值，可以根据
Figure BDA0003170002650000163
计算，n是第一预设数量。
在根据公式(9)获得所有待选子向量拟合函数的频率的方差后，就可以在满足上述待选子向量拟合函数的频率均小于预设阈值的情况下，再确定出方差最小的待选子向量拟合函数，然后根据这组待选子向量拟合函数的频率确定出拟合函数目标频率。
例如，在上述的例子中，待选子向量拟合函数包括w90、w102i、 w110i和w123i，先将这四组待选子向量拟合函数中的每一个子向量拟合函数的频率与预设阈值进行比较，选出符合每一个子向量拟合函数的频率均小于预设阈值的待选子向量拟合函数。例如，w90i、w102i和w110都满足每一个子向量拟合函数的频率均小于预设阈值，则再根据公式(9)计算w90i、w102和w110的频率的方差，确定其中方差最小的一组待选子向量拟合函数。例如，如果w90i的方差最小，则最终根据w90i的频率确定拟合函数目标频率。
拟合函数目标频率可以由下列公式计算：
Figure BDA0003170002650000171
其中，ωθi是根据上述两个判断条件确定的一组待选子向量拟合函数中包括的子向量拟合函数的频率，rθi是子向量拟合函数对应的子向量拟合误差，n是第一预设数量。
在确定拟合函数目标频率后，还可以根据拟合函数目标频率和上述根据两个判断条件确定的一组待选子向量拟合函数中的峰值参数确定目标拟合函数，目标拟合函数的波形由图5所示。
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，通过设置预设阈值对所有待选子向量拟合函数进行筛选，再计算所有组通过筛选的待选子向量拟合函数的频率的方差，将方差最小的那组待选子向量拟合函数作为最终选定的子向量拟合函数，再根据这个最终选定的子向量拟合函数确定拟合函数目标频率，使拟合的效果更好，最终拟合的准确性更高，从而使后续的测量准确率更高。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，具体包括：
获取所述待测碳化硅表面的原始原子台阶图像；
将所述原始原子台阶图像沿同一方向按预设单位度数依次旋转，并基于所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
具体地，本发明实施例中，可以先获取待测碳化硅表面的原始原子台阶图像，然后将原始原子台阶图像沿同一方向按预设单位度数依次旋转，并基于原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
其中，同一方向可以是顺时针或逆时针，预设单位度数可以根据实际需要进行设置，本发明对此不作具体限定。
例如，可以将原始原子台阶图像A沿逆时针或顺时针的方向进行旋转，预设单位度数是1度，即每次均旋转1度，则每次旋转后均会得到一个对应于不同旋转角度的原子台阶图像Aθ。例如，将A沿逆时针进行旋转，旋转一次，即将A旋转1度，会得到A1，A1对应的旋转角度就是1度，旋转两次，就是将A旋转2度，会得到A2，A1对应的旋转角度就是2度。
这样旋转多次后，就可以根据原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像组成待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，通过将原始原子台阶图像进行旋转得到不同旋转角度的原子台阶图像，为后续确定目标拟合函数提供了更多的可以用于拟合的图像数据。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，所述基于所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，具体包括：
将所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像按照预设比例剪裁，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
具体地，本发明实施例中，由于原始原子台阶图像和每次旋转后的原子台阶图像，原子台阶部分位于图像的中间位置，而边缘位置大多都是黑色的，只有很少一部分边缘位置是有意义的灰度像素，因此，为了保证后续的拟合效果，可以按照预设比例对原始原子台阶图像和旋转后的原子台阶图像进行剪裁，其中，预设比例可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不作具体限定，例如，可以设定为剪裁后的原子台阶图像的边长为剪裁前的2/3。
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，通过对原始原子台阶图像和旋转后的原子台阶图像的剪裁，剔除了原始原子台阶图像和旋转后的原子台阶图像中的无意义的部分，进一步提高了后续的拟合效果。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，对上述碳化硅表面原子台阶宽度测量方法进行编码并封装成应用程序后，在使用所述应用程序时，需要将待检测原子台阶图像文件夹与应用程序放在同一级目录下。例如，在应用MATLAB 实现碳化硅表面原子台阶宽度测量方法时，可以将待检测原子台阶图像文件夹与应用程序放在同一级目录下。
在应用程序中输入待检测碳化硅表面原子台阶图像文件夹名称和生成的表格名称后，在应用程序的用户交互界面点击运行，即可生成格式化的表格数据，表格数据中记录有原子台阶宽度。
对于同一碳化硅表面原子台阶，都可以对应有一张或多张待检测原子台阶图像，每张待检测原子台阶图像都有携带有标签，标签可以通过人工标注的方式携带，标签表示了待检测原子台阶图像的拍摄方向，例如可以从左边拍摄或者从右边拍摄。每个原子台阶也有唯一的原子台阶名称，使用应用程序检测出来的原子台阶宽度按照标签和原子台阶名称填入表格中对应的位置上。应用程序生成的格式化表格如下列表1所示。
表1应用程序生成的格式化表格
Figure BDA0003170002650000191
Figure BDA0003170002650000201
在表1中，id栏中表示原子台阶名称，例如CN4H01437104就是一个原子台阶名称，这个名称是唯一的，与唯一的原子台阶，也就是唯一的碳化硅表面原子台阶相对应。数据栏中的字母即是上述的标签，标签代表了待检测原子台阶图像的拍摄方向；其中，C代表中间方向， L代表左方，R代表右方，LU代表左上方，U代表上方，RU代表右上方，RD代表右下方，D代表下方，LD代表左下方，也就是说，这9个数据标签代表了一个原子台阶的9种不同的拍摄方向得到的待检测原子台阶图像。数据栏中的min代表同一个原子台阶不同的拍摄方向得到的待检测原子台阶图像计算出的不同的原子台阶宽度中的最小值；同理，max代表同一个原子台阶不同的拍摄方向得到的待检测原子台阶图像计算出的不同的原子台阶宽度中的最大值；avg代表上述中的最小值与最大值的平均值；max-min表示最大值与最小值之间的差值。表格中数据的单位是102μm。
如表1中的第二列，即CN4H01437104所对应的数据所示， CN4H01437104对应的原子台阶分别从原子台阶的上方、右上方和右下方拍摄了三张待检测原子台阶图像，这一列中的空白单元格表示没有从对应的方向对待检测原子台阶进行拍摄，从上方拍摄的待检测原子台阶图像计算出的CN4H01437104表示的原子台阶的原子台阶宽度是0.148885；从右上方拍摄的待检测原子台阶图像计算出的 CN4H01437104表示的原子台阶的原子台阶宽度是0.147176；从右下方拍摄的待检测原子台阶图像计算出的CN4H01437104表示的原子台阶的原子台阶宽度是0.15492；则这三张待检测原子台阶图像中计算出的原子台阶的最小值就是0.147176，最大值是0.15492，平均值是0.150327，最大值与最小值的差值是0.007744。
需要说明的是，当表1中记录的数据的最大值大于0.8时，需要将该数据标记为异常数据，因为超过0.8的数据不再符合实际的原子台阶宽度，此时需要将异常数据对应的原子台阶宽度数据重新记录在另一张表格中。例如，表1中的1.160757需要被标记为异常数据，则1.160757对应的所有原子台阶宽度数据均需要重新记录在另一张表格中。如果表1中出现了新的异常数据，则可以在表2中增加一列记录新的异常数据。如下表2所示，表2记录了异常数据。
表2异常数据记录表
Figure BDA0003170002650000211
本发明实施例中的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，将编码后的方法封装成应用程序，在需要测量原子台阶宽度时，只需要输入待检测原子台阶图像即可，提高了原子台阶宽度的测量效率，将应用程序测量的结果放入格式化表格中，使原子台阶宽度的测量结果更加一目了然，并且标记了异常数据，避免了测量的原子台阶宽度与实际原子台阶宽度之间的偏差过大。
图6是本发明提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的流程示意图之二，如图6所示，该方法包括：
S61，获取原始原子台阶图像f，原始原子台阶图像可以是彩色图像；
S62，对原始原子台阶图像f进行剪裁并灰度化得到原始原子台阶灰度图像g，其中，剪裁可以剪裁掉f中多余的文字说明等多余信息部分；
S63，对原始原子台阶灰度图像以1度为单位逆时针旋转180度，得到180个旋转角度不同的旋转原子台阶灰度图像；
S64，对每个旋转原子台阶灰度图像进行剪裁，得到剪裁后的旋转原子台阶灰度图像，其中，剪裁可以剪裁掉旋转原子台阶灰度图像中的黑色部分；
S65，对每个剪裁后的旋转原子台阶灰度图像的灰度值按列或按行求和，得到对应的一维离散点向量，可以直接使用MATLAB中的 sum()函数进行求和；
S66，将每个一维离散点向量进行均分，得到每个一维离散点向量对应的一维离散点子向量；
S67，对每个一维离散点子向量进行三角函数拟合，得到每个一维离散点子向量对应的子向量拟合三角函数，拟合的方法与上述实施例中的拟合方法相同，拟合后的三角函数形式如公式(6)所示；
S68，在所有的子向量拟合三角函数中选取拟合效果最优的子向量拟合三角函数，拟合效果最优的子向量拟合三角函数的选取方法与上述实施例相同；
S69，根据子向量拟合三角函数计算拟合函数目标频率，将拟合函数目标频率换算成周期，并最终换算成原子台阶宽度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，如图7所示，该系统包括：
原子台阶图像获取模块701，用于获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；
拟合模块702，用于将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；
原子台阶宽度确定模块703，用于基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，所述拟合模块，具体包括：
子向量拟合子模块，用于将所述一维离散点向量均分成第一预设数量的一维离散点子向量，并对各一维离散点子向量进行拟合，得到各一维离散点子向量的子向量拟合函数；
拟合子模块，用于基于各一维离散点子向量的子向量拟合函数，确定所述一维离散点向量的拟合函数。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，所述原子台阶宽度确定模块，具体包括：
拟合函数目标频率确定子模块，用于基于各原子台阶图像对应的拟合函数，确定拟合函数目标频率；
原子台阶宽度子模块，用于基于所述拟合函数目标频率、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述原子台阶宽度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，所述拟合函数目标频率确定子模块，具体包括：
子向量拟合误差确定单元，用于基于每一原子台阶图像对应的各一维离散点子向量以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差；
拟合误差确定单元，用于对每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差进行求和，得到每一原子台阶图像对应的拟合误差；
拟合函数目标频率确定单元，用于基于每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定所述拟合函数目标频率。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，所述拟合函数目标频率确定单元，具体用于：
在所有拟合误差中选取第二预设数量个待选拟合误差，并确定各待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数；每一待选拟合误差均大于或等于所有拟合误差中除所有待选拟合误差外的其他拟合误差；
对于任一待选拟合误差，若判断获知所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率均小于所述预设阈值，且所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差小于除所述任一待选拟合误差外的其他待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差，则根据所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率确定所述拟合函数目标频率。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，所述原子台阶图像获取模块，具体包括：
原始原子台阶图像获取子模块，用于获取所述待测碳化硅表面的原始原子台阶图像；
旋转子模块，用于将所述原始原子台阶图像沿同一方向按预设单位度数依次旋转，并基于所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，所述旋转子模块，具体包括：
剪裁单元，用于将所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像按照预设比例剪裁，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，该方法包括：获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，该方法包括：获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，该方法包括：获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其特征在于，包括：
获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；
将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；
基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
2.根据权利要求1所述的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其特征在于，所述对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数，具体包括：
将所述一维离散点向量均分成第一预设数量的一维离散点子向量，并对各一维离散点子向量进行拟合，得到各一维离散点子向量的子向量拟合函数；
基于各一维离散点子向量的子向量拟合函数，确定所述一维离散点向量的拟合函数。
3.根据权利要求2所述的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其特征在于，所述基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度，具体包括：
基于各原子台阶图像对应的拟合函数，确定拟合函数目标频率；
基于所述拟合函数目标频率、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述原子台阶宽度。
4.根据权利要求3所述的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其特征在于，所述基于各原子台阶图像对应的拟合函数，确定拟合函数目标频率，具体包括：
基于每一原子台阶图像对应的各一维离散点子向量以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差；
对每一原子台阶图像对应的子向量拟合误差进行求和，得到每一原子台阶图像对应的拟合误差；
基于每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定所述拟合函数目标频率。
5.根据权利要求4所述的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其特征在于，所述基于每一原子台阶图像对应的拟合误差、预设阈值以及每一原子台阶图像对应的子向量拟合函数，确定所述拟合函数目标频率，具体包括：
在所有拟合误差中选取第二预设数量个待选拟合误差，并确定各待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数；每一待选拟合误差均大于或等于所有拟合误差中除所有待选拟合误差外的其他拟合误差；
对于任一待选拟合误差，若判断获知所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率均小于所述预设阈值，且所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差小于除所述任一待选拟合误差外的其他待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率方差，则根据所述任一待选拟合误差对应的待选子向量拟合函数的频率确定所述拟合函数目标频率。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其特征在于，所述获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，具体包括：
获取所述待测碳化硅表面的原始原子台阶图像；
将所述原始原子台阶图像沿同一方向按预设单位度数依次旋转，并基于所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
7.根据权利要求6所述的碳化硅表面原子台阶宽度测量方法，其特征在于，所述基于所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，具体包括：
将所述原始原子台阶图像以及旋转后得到的原子台阶图像按照预设比例剪裁，确定所述待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像。
8.一种碳化硅表面原子台阶宽度测量系统，其特征在于，包括：
原子台阶图像获取模块，用于获取待测碳化硅表面对应于不同旋转角度的多个原子台阶图像，各原子台阶图像均对应于所述待测碳化硅表面的目标区域；
拟合模块，用于将各原子台阶图像的灰度值按行或列求和，得到各原子台阶图像对应的一维离散点向量，并对所述一维离散点向量进行拟合，得到所述一维离散点向量的拟合函数；
原子台阶宽度确定模块，用于基于各原子台阶图像对应的拟合函数、各原子台阶图像的尺寸以及所述目标区域的尺寸，确定所述待测碳化硅表面的原子台阶宽度。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述碳化硅表面原子台阶宽度测量方法的步骤。
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