CN114220724A - 扫描电子显微镜校准方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

扫描电子显微镜校准方法、装置、终端及存储介质 Download PDF

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CN114220724A
CN114220724A CN202111455997.6A CN202111455997A CN114220724A CN 114220724 A CN114220724 A CN 114220724A CN 202111455997 A CN202111455997 A CN 202111455997A CN 114220724 A CN114220724 A CN 114220724A
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张晓东
李锁印
韩志国
赵琳
许晓青
吴爱华
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Abstract

本发明提供一种扫描电子显微镜校准方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：获取标准样板图像，标准样板图像为通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像；根据标准样板图像，获得标准样板的像素尺寸；根据像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。本发明通过标准样板图像获得标准样板的像素尺寸能够更加快速准确的获得标准样板的像素尺寸，因此根据像素尺寸对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准也更加快速准确，提高了扫描电子显微镜的校准效率和准确度。

Description

扫描电子显微镜校准方法、装置、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及微电子计量测试技术领域，尤其涉及一种扫描电子显微镜校准方法、装置、终端及存储介质。
背景技术
随着半导体器件呈现尺寸越来越小、集成度以及性能越来越高的发展趋势，器件上的关键尺寸也根据摩尔定律呈现0.7倍的速率下降。因此，关键尺寸的准确测量问题成为了提高器件性能的关键。
扫描电子显微镜是利用二次电子信号成像的方式观察样品的表面信息，即用极狭窄的电子束来扫描样板，通过电子束和样品之间的相互作用获得表面形貌的信息。由于扫描电子显微镜的测量准确度高、速度快，被广泛应用于半导体器件的测试。而为了提高仪器测量的准确度，对扫描电子显微镜进行校准十分关键。
目前，扫描电子显微镜的校准依据国家发布的扫描电子显微镜的相关技术文件进行。技术文件中对扫描电子显微镜的放大倍率示值误差、放大倍率重复性、图像的线性失真度、二次电子像分辨本领、X射线能谱仪等参数规定了相关校准要求。但随着电子显微技术的发展，旧有技术文件的部分技术指标的校准方法已不适合扫描电子显微镜的实际需求，校准效率和准确度有待提高。
发明内容
本发明实施例提供了一种扫描电子显微镜校准方法、装置、终端及存储介质，以解决扫描电子显微镜的校准效率和准确度不足的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种扫描电子显微镜校准方法，包括：
获取标准样板图像，所述标准样板图像为通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像；
根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸；
根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。
在一种可能的实现方式中，所述标准样板为线间隔样板，所述预设技术指标为放大倍数示值误差；
所述根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸，包括：
根据线间隔样板图像，通过第一预设矩形窗口获得所述线间隔样板的像素尺寸，以及所述线间隔样板图像中所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸；
所述根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准，包括：
根据所述线间隔样板的像素尺寸和所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述线间隔样板的像素尺寸和所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍率示值误差进行校准，包括：
根据
Figure BDA0003386667060000021
对所述目标扫描电子显微镜的放大倍率示值误差进行校准；
其中，P为所述放大倍率示值误差，m为所述线间隔样板的像素尺寸，n为所述目标扫描电子显微镜标尺的像素尺寸，a为所述目标扫描电子显微镜标尺的实际尺寸，b为所述线间隔样板的定标值。
在一种可能的实现方式中，所述标准样板为线间隔样板，所述预设技术指标为放大倍数重复性；
所述获取标准样板图像，包括：
获取线间隔样板图像k次，其中，k为大于1的正整数；
所述根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸，包括：
对于每次获得的所述线间隔样板图像，根据该线间隔样板图像，通过第二预设矩形窗口获得所述线间隔样板的像素尺寸；
所述根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准，包括：
根据每次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准。
在一种可能的实现方式中，所述根据每次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准，包括：
根据
Figure BDA0003386667060000031
对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准；
其中，g为所述放大倍数重复性，mi为第i次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，
Figure BDA0003386667060000032
为k个线间隔样板的像素尺寸的平均值。
在一种可能的实现方式中，所述标准样板为格栅样板，所述预设技术指标为线性失真度；
所述获取标准样板图像，包括：
获取格栅样板图像，其中，所述格栅样板图像包括所述格栅样板中的目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的中心的图像，以及所述格栅样板中的目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的四个角中每个角对应的图像；
所述根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸，包括：
根据所述格栅样板图像，通过第三预设矩形窗口获得所述目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的中心的第一像素尺寸，以及获得所述目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的每个角的第二像素尺寸；
所述根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准，包括：
根据所述第一像素尺寸和每个所述第二像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准。
在一种可能的实现方式中，所述线性失真度包括X方向线性失真度和Y方向线性失真度；所述第一像素尺寸包括X方向第一像素尺寸和Y方向第一像素尺寸，每个第二像素尺寸均包括X方向第二像素尺寸和Y方向第二像素尺寸；
所述根据所述第一像素尺寸和每个所述第二像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准，包括：
计算每个X方向第二像素尺寸与所述X方向第一像素尺寸的第一像素差值，将所述第一像素差值中的最大值确定为X方向最大像素差值；
计算每个Y方向第二像素尺寸与所述Y方向第一像素尺寸的第二像素差值，将所述第二像素差值中的最大值确定为Y方向最大像素差值；
根据所述X方向第一像素尺寸和所述X方向最大像素差值，对所述目标扫描电子显微镜的X方向线性失真度进行校准；
根据所述Y方向第一像素尺寸和所述Y方向最大像素差值，对所述目标扫描电子显微镜的Y方向线性失真度进行校准。
第二方面，本发明实施例提供了一种扫描电子显微镜校准装置，包括：
获取模块，用于获取标准样板图像，所述标准样板图像为通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像；
处理模块，用于根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸；
校准模块，用于根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。
第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种扫描电子显微镜校准方法、装置、终端及存储介质，通过获取标准样板图像(即通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像)，获得标准样板的像素尺寸，根据像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。由于通过标准样板图像获得标准样板的像素尺寸能够更加快速准确的获得标准样板的像素尺寸，因此根据像素尺寸对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准也更加快速准确，提高了扫描电子显微镜的校准效率和准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的扫描电子显微镜校准方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的目标扫描电子显微镜采集的线间隔样板图像；
图3是本发明实施例提供的放大倍数示值误差校准时的图像处理示意图；
图4(a)是本发明实施例提供的目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的中心的图像；
图4(b)是本发明实施例提供的目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的左上角的图像；
图4(c)是本发明实施例提供的目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的右上角的图像；
图4(d)是本发明实施例提供的目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的左下角的图像；
图4(e)是本发明实施例提供的目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的右下角的图像；
图5是本发明实施例提供的扫描电子显微镜校准装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的扫描电子显微镜校准方法的实现流程图，详述如下：
在步骤101中，获取标准样板图像。
其中，标准样板图像为通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像。
其中，在利用目标扫描电子显微镜进行测量之前，需要对目标扫描电子显微镜的相关技术指标进行校准，校准完成后给出校准结论，在校准结论中说明目标扫描电子显微镜属于何种级别、是否合格、存在的问题及建议等。
对于一些技术指标，例如放大倍数示值误差、放大倍数重复性、线性失真度等，需要目标扫描电子显微镜在某一工作条件(例如某一标称的放大倍数)下采集标准样板的图像。采集标准样板的图像后，根据标准样板的图像中图形的间距或长度，以及标准样板上图形的间距或长度的定标值计算目标扫描电子显微镜对应的技术指标。其中，标准样板为一种标准件，该标准件上的图形的间距或长度为已知的定标值。
本实施例中，可以利用基于MATLAB的图像处理软件获取标准样板图像，即目标扫描电子显微镜采集标准样板的图像，然后将目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像导入到基于MATLAB的图像处理软件中。
在步骤102中，根据标准样板图像，获得标准样板的像素尺寸。
本实施例中，基于MATLAB的图像处理软件获取标准样板图像后，可以识别标准样板图像中标准样板对应的起止位置，进而获得标准样板的像素尺寸。
在步骤103中，根据像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。
本实施例中，获得的标准样板的像素尺寸可以与标准样板的图像中图形的间距或长度对应，因而可以根据标准样板的像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。
本发明实施例通过获取标准样板图像(即通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像)，获得标准样板的像素尺寸，根据像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。由于通过标准样板图像获得标准样板的像素尺寸能够更加快速准确的获得标准样板的像素尺寸，因此根据像素尺寸对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准也更加快速准确，提高了扫描电子显微镜的校准效率和准确度。
作为本发明的一实施例，标准样板可以为线间隔样板，预设技术指标可以为放大倍数示值误差，参考图2和图3，利用上述扫描电子显微镜校准方法对目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准的过程为：
获取线间隔样板图像；根据线间隔样板图像，通过第一预设矩形窗口获得线间隔样板的像素尺寸，以及线间隔样板图像中目标电子显微镜标尺的像素尺寸；根据线间隔样板的像素尺寸和目标电子显微镜标尺的像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准。
其中，可以根据
Figure BDA0003386667060000071
对目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准。
其中，P为放大倍率示值误差，m为线间隔样板的像素尺寸，n为目标扫描电子显微镜标尺的像素尺寸，a为目标扫描电子显微镜标尺的实际尺寸，b为线间隔样板的定标值。
本实施例中，在对目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准时，可以采用半导体工艺制备的线间隔样板作为标准件。如图2所示，其中，线间隔样板上一个浅灰色线条和一个深灰色线条为一个图形周期，线间隔样板的定标值可以包括若干个图形周期，在通过第一预设矩形窗口获得线间隔样板的像素尺寸时，第一预设矩形窗口包括的图像周期的个数可以与线间隔样板的定标值包括的图形周期的个数对应。通过第一预设窗口识别线间隔样板图像中线间隔样板对应的起止位置，进而获得线间隔样板的像素尺寸。线间隔样板图像中还包括目标扫描电子显微镜的标尺，可以利用同样的方法获得标电子显微镜标尺的像素尺寸。
按照扫描电子显微镜的相关技术文件，放大倍率示值误差P的计算公式为：
Figure BDA0003386667060000081
其中，N为目标扫描电子显微镜的放大倍数的标称值，M为目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值。
本实施例中，由于线间隔样板图像中还包括目标扫描电子显微镜的标尺，根据线间隔样板图像，获得线间隔样板的像素尺寸以及线间隔样板图像中目标电子显微镜标尺的像素尺寸后，可以根据
Figure BDA0003386667060000082
计算标扫描电子显微镜的放大倍数的标称值，根据
Figure BDA0003386667060000083
计算目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值，其中，d为单个像素代表的实际尺寸。根据
Figure BDA0003386667060000084
可以得到
Figure BDA0003386667060000085
进而可以根据
Figure BDA0003386667060000086
对目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准。
因此，本实施例利用基于MATLAB的图像处理软件获取线间隔样板图像后，能够根据线间隔样板图像获得线间隔样板的像素尺寸以及线间隔样板图像中目标电子显微镜标尺的像素尺寸，进而根据线间隔样板的像素尺寸以及线间隔样板图像中目标电子显微镜标尺的像素尺寸直接计算目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差，以校准目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差是否在预设范围内。从而快速准确地对目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准。
作为本发明的一实施例，标准样板可以为线间隔样板，预设技术指标可以为放大倍数重复性。参考图2和图3，利用上述扫描电子显微镜校准方法对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准的过程为：
获取线间隔样板图像k次，对于每次获得的线间隔样板图像，根据该线间隔样板图像，通过第二预设矩形窗口获得线间隔样板的像素尺寸；根据每次获得的线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准。其中，k为大于1的正整数。
其中，可以根据
Figure BDA0003386667060000091
对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准。
其中，g为放大倍数重复性，mi为第i次获得的线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，
Figure BDA0003386667060000092
为k个线间隔样板的像素尺寸的平均值。
按照扫描电子显微镜的相关技术文件，放大倍数重复性g的计算公式为：
Figure BDA0003386667060000093
其中，Mi为目标扫描电子显微镜的放大倍数的第i次的计算值，
Figure BDA0003386667060000094
为i次目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值的平均值。
其中，在对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准时，可以选取某个常用的放大倍数，利用目标扫描电子显微镜采集一张线间隔样板的图像。在同样的放大倍数下，改变目标扫描电子显微镜的电子束的加速电压和透镜电流，等待一段时间，在目标扫描电子显微镜恢复到采集上一张线间隔样板的图像的状态时，再次利用目标扫描电子显微镜采集一张线间隔样板的图像。重复这一过程多次，例如可以为10次，即可获得10次目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值，根据每次目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值以及10次目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值的平均值计算目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性。
在利用基于MATLAB的图像处理软件对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准时，结合
Figure BDA0003386667060000101
以及
Figure BDA0003386667060000102
可以得出
Figure BDA0003386667060000103
因此可以不必计算出目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值，直接利用基于MATLAB的图像处理软件获取线间隔样板图像k次，根据每次获得的线间隔样板图像，同样获得线间隔样板的像素尺寸k次，进而根据每次获得的线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准。其中，获得线间隔样板的像素尺寸的第二预设矩形窗口可以跟第一预设矩形窗口的大小相同，具体取决于线间隔样板的定标值包含多少个图形周期。
本实施例利用基于MATLAB的图像处理软件获取线间隔样板图像k次，根据每次获得的线间隔样板图像，同样获得线间隔样板的像素尺寸k次，进而根据每次获得的线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准。一方面利用基于MATLAB的图像处理软件获取线间隔样板的像素尺寸更加准确，另一方面由于不必计算出目标扫描电子显微镜的放大倍数的计算值，可以直接利用线间隔样板的像素尺寸对目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准，也提高了校准效率。
作为本发明的一实施例，标准样板可以为格栅样板，预设技术指标可以为线性失真度，利用上述扫描电子显微镜校准方法对目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准的过程为：
获取格栅样板图像(格栅样板图像包括格栅样板中的目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的中心的图像，以及格栅样板中的目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的四个角中每个角对应的图像)，根据格栅样板图像，通过第三预设矩形窗口获得目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的中心的第一像素尺寸，以及获得目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的每个角的第二像素尺寸；根据第一像素尺寸和每个第二像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准。
其中，线性失真度包括X方向线性失真度和Y方向线性失真度；第一像素尺寸包括X方向第一像素尺寸和Y方向第一像素尺寸，每个第二像素尺寸均包括X方向第二像素尺寸和Y方向第二像素尺寸。
可选的，根据第一像素尺寸和每个第二像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准，可以包括：
计算每个X方向第二像素尺寸与X方向第一像素尺寸的第一像素差值，将第一像素差值中的最大值确定为X方向最大像素差值。
计算每个Y方向第二像素尺寸与Y方向第一像素尺寸的第二像素差值，将第二像素差值中的最大值确定为Y方向最大像素差值。
根据X方向第一像素尺寸和X方向最大像素差值，对目标扫描电子显微镜的X方向线性失真度进行校准。
根据Y方向第一像素尺寸和Y方向最大像素差值，对目标扫描电子显微镜的Y方向线性失真度进行校准。
其中，可以根据
Figure BDA0003386667060000111
对目标扫描电子显微镜的X方向线性失真度进行校准。可以根据
Figure BDA0003386667060000112
对目标扫描电子显微镜的Y方向线性失真度进行校准。
其中，αx为X方向线性失真度，Δxmax为X方向最大像素差值，x0为X方向第一像素尺寸，αy为Y方向线性失真度，Δymax为Y方向最大像素差值，y0为Y方向第一像素尺寸。
本实施例中，在对目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准时，可以采用半导体工艺制备的格栅样板作为标准件。如图4(a)～图4(e)所示，可以在目标扫描电子显微镜的合适放大倍数下，选定格栅样板中的某一格栅作为目标格栅，将目标格栅依次移动到目标扫描电子显微镜视场的中心和四个角(即左上角、右上角、左下角和右下角)，并利用目标扫描电子显微镜分别采集一张图像，共同构成格栅样板图像。
获得格栅样板图像后，通过第三预设矩形窗口(即图4(a)～图4(e)中与目标格栅对应的矩形窗口)获得目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的中心的第一像素尺寸(即(x0,y0))，以及获得目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的每个角的第二像素尺寸(即(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)，(x4,y4))。然后根据Δxj＝xj-x0以及Δyj＝yj-y0，(j＝1,2,3,4)计算出每个第二像素尺寸与第一像素尺寸的像素差值，并确定Δxj中的最大值为Δxmax，确定Δyj中的最大值为Δymax，进而根据第一像素尺寸(x0,y0)，X方向最大像素差值Δxmax以及Y方向最大像素差值Δymax确定X方向线性失真度αx，Y方向线性失真度αy。
示例性的，格栅样板图像的线性失真度的校准结果如表1所示。
表1格栅样板图像的线性失真度的校准结果
Figure BDA0003386667060000121
本发明实施例通过获取线间隔样板图像以及格栅样板图像，根据线间隔样板图像获得线间隔样板的像素尺寸，根据格栅样板图像获得目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的中心的第一像素尺寸，以及获得目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的每个角的第二像素尺寸，进而基于线间隔样板的像素尺寸、目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的中心的第一像素尺寸以及目标格栅位于目标扫描电子显微镜视场的每个角的第二像素尺寸对目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差、放大倍数重复性以及线性失真度进行校准。基于本发明实施例的思想，由于通过标准样板图像获得标准样板的像素尺寸更加快速准确，因此根据像素尺寸对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准也更加快速准确，提高了扫描电子显微镜的校准效率和准确度。为扫描电子显微镜几何参数尺寸的校准，提供了一种实用可行的方案。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图5示出了本发明实施例提供的扫描电子显微镜校准装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图5所示，扫描电子显微镜校准装置包括：获取模块51、处理模块52和校准模块53。
获取模块51，用于获取标准样板图像，所述标准样板图像为通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像；
处理模块52，用于根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸；
校准模块53，用于根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。
本发明实施例通过获取标准样板图像(即通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像)，获得标准样板的像素尺寸，根据像素尺寸，对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。由于通过标准样板图像获得标准样板的像素尺寸能够更加快速准确的获得标准样板的像素尺寸，因此根据像素尺寸对目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准也更加快速准确，提高了扫描电子显微镜的校准效率和准确度。
在一种可能的实现方式中，所述标准样板为线间隔样板，所述预设技术指标为放大倍数示值误差；处理模块52，可以用于根据线间隔样板图像，通过第一预设矩形窗口获得所述线间隔样板的像素尺寸，以及所述线间隔样板图像中所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸；校准模块53，可以用于根据所述线间隔样板的像素尺寸和所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准。
在一种可能的实现方式中，校准模块53，可以用于根据
Figure BDA0003386667060000141
对所述目标扫描电子显微镜的放大倍率示值误差进行校准；
其中，P为所述放大倍率示值误差，m为所述线间隔样板的像素尺寸，n为所述目标扫描电子显微镜标尺的像素尺寸，a为所述目标扫描电子显微镜标尺的实际尺寸，b为所述线间隔样板的定标值。
在一种可能的实现方式中，所述标准样板为线间隔样板，所述预设技术指标为放大倍数重复性；获取模块51，可以用于获取线间隔样板图像k次，其中，k为大于1的正整数；处理模块52，可以用于对于每次获得的所述线间隔样板图像，根据该线间隔样板图像，通过第二预设矩形窗口获得所述线间隔样板的像素尺寸；校准模块53，可以用于根据每次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准。
在一种可能的实现方式中，校准模块53，可以用于根据
Figure BDA0003386667060000142
对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准；
其中，g为所述放大倍数重复性，mi为第i次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，
Figure BDA0003386667060000151
为k个线间隔样板的像素尺寸的平均值。
在一种可能的实现方式中，所述标准样板为格栅样板，所述预设技术指标为线性失真度；获取模块51，可以用于获取格栅样板图像，其中，所述格栅样板图像包括所述格栅样板中的目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的中心的图像，以及所述格栅样板中的目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的四个角中每个角对应的图像；处理模块52，可以用于根据所述格栅样板图像，通过第三预设矩形窗口获得所述目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的中心的第一像素尺寸，以及获得所述目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的每个角的第二像素尺寸；校准模块53，可以用于根据所述第一像素尺寸和每个所述第二像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准。
在一种可能的实现方式中，所述线性失真度包括X方向线性失真度和Y方向线性失真度；所述第一像素尺寸包括X方向第一像素尺寸和Y方向第一像素尺寸，每个第二像素尺寸均包括X方向第二像素尺寸和Y方向第二像素尺寸；校准模块53，可以用于计算每个X方向第二像素尺寸与所述X方向第一像素尺寸的第一像素差值，将所述第一像素差值中的最大值确定为X方向最大像素差值；计算每个Y方向第二像素尺寸与所述Y方向第一像素尺寸的第二像素差值，将所述第二像素差值中的最大值确定为Y方向最大像素差值；根据所述X方向第一像素尺寸和所述X方向最大像素差值，对所述目标扫描电子显微镜的X方向线性失真度进行校准；根据所述Y方向第一像素尺寸和所述Y方向最大像素差值，对所述目标扫描电子显微镜的Y方向线性失真度进行校准。
图6是本发明实施例提供的终端的示意图。如图6所示，该实施例的终端6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个扫描电子显微镜校准方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块51至53的功能。
示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述终端6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成图5所示的模块51至53。
所述终端6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端6的示例，并不构成对终端6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器61可以是所述终端6的内部存储单元，例如终端6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述终端6的外部存储设备，例如所述终端6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个扫描电子显微镜校准方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扫描电子显微镜校准方法，其特征在于，包括：
获取标准样板图像，所述标准样板图像为通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像；
根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸；
根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。
2.根据权利要求1所述的扫描电子显微镜校准方法，其特征在于，所述标准样板为线间隔样板，所述预设技术指标为放大倍数示值误差；
所述根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸，包括：
根据线间隔样板图像，通过第一预设矩形窗口获得所述线间隔样板的像素尺寸，以及所述线间隔样板图像中所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸；
所述根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准，包括：
根据所述线间隔样板的像素尺寸和所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数示值误差进行校准。
3.根据权利要求2所述的扫描电子显微镜校准方法，其特征在于，所述根据所述线间隔样板的像素尺寸和所述目标电子显微镜标尺的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍率示值误差进行校准，包括：
根据
Figure FDA0003386667050000011
对所述目标扫描电子显微镜的放大倍率示值误差进行校准；
其中，P为所述放大倍率示值误差，m为所述线间隔样板的像素尺寸，n为所述目标扫描电子显微镜标尺的像素尺寸，a为所述目标扫描电子显微镜标尺的实际尺寸，b为所述线间隔样板的定标值。
4.根据权利要求1所述的扫描电子显微镜校准方法，其特征在于，所述标准样板为线间隔样板，所述预设技术指标为放大倍数重复性；
所述获取标准样板图像，包括：
获取线间隔样板图像k次，其中，k为大于1的正整数；
所述根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸，包括：
对于每次获得的所述线间隔样板图像，根据该线间隔样板图像，通过第二预设矩形窗口获得所述线间隔样板的像素尺寸；
所述根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准，包括：
根据每次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准。
5.根据权利要求4所述的扫描电子显微镜校准方法，其特征在于，所述根据每次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准，包括：
根据
Figure FDA0003386667050000021
对所述目标扫描电子显微镜的放大倍数重复性进行校准；
其中，g为所述放大倍数重复性，mi为第i次获得的所述线间隔样板图像对应的线间隔样板的像素尺寸，
Figure FDA0003386667050000022
为k个线间隔样板的像素尺寸的平均值。
6.根据权利要求1所述的扫描电子显微镜校准方法，其特征在于，所述标准样板为格栅样板，所述预设技术指标为线性失真度；
所述获取标准样板图像，包括：
获取格栅样板图像，其中，所述格栅样板图像包括所述格栅样板中的目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的中心的图像，以及所述格栅样板中的目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的四个角中每个角对应的图像；
所述根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸，包括：
根据所述格栅样板图像，通过第三预设矩形窗口获得所述目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的中心的第一像素尺寸，以及获得所述目标格栅位于所述目标扫描电子显微镜视场的每个角的第二像素尺寸；
所述根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准，包括：
根据所述第一像素尺寸和每个所述第二像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准。
7.根据权利要求6所述的扫描电子显微镜校准方法，其特征在于，所述线性失真度包括X方向线性失真度和Y方向线性失真度；所述第一像素尺寸包括X方向第一像素尺寸和Y方向第一像素尺寸，每个第二像素尺寸均包括X方向第二像素尺寸和Y方向第二像素尺寸；
所述根据所述第一像素尺寸和每个所述第二像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的线性失真度进行校准，包括：
计算每个X方向第二像素尺寸与所述X方向第一像素尺寸的第一像素差值，将所述第一像素差值中的最大值确定为X方向最大像素差值；
计算每个Y方向第二像素尺寸与所述Y方向第一像素尺寸的第二像素差值，将所述第二像素差值中的最大值确定为Y方向最大像素差值；
根据所述X方向第一像素尺寸和所述X方向最大像素差值，对所述目标扫描电子显微镜的X方向线性失真度进行校准；
根据所述Y方向第一像素尺寸和所述Y方向最大像素差值，对所述目标扫描电子显微镜的Y方向线性失真度进行校准。
8.一种扫描电子显微镜校准装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取标准样板图像，所述标准样板图像为通过目标扫描电子显微镜采集的标准样板的图像；
处理模块，用于根据所述标准样板图像，获得所述标准样板的像素尺寸；
校准模块，用于根据所述像素尺寸，对所述目标扫描电子显微镜的预设技术指标进行校准。
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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