本發(fā)明涉及一種掩模版通孔層方孔亮度優(yōu)化的方法，屬于半導體檢測。

背景技術：

1、掩模版是用于在半導體制造過程中轉(zhuǎn)移電路圖案使用的。掩模版上的cnt層即通孔層，是指在多層金屬化工藝中，用于連接不同金屬層之間的孔洞結構。這些孔洞允許電流從一個金屬層流向另一個金屬層，實現(xiàn)電路的垂直互連。為了制造較大的電路集成板，可能會用到較大的掩模版，當掩模版尺寸較大時，在檢測掩模版過程中，光源的不均勻問題被放大出來。掩模版背景光源的不均勻性，會導致掩模版上通孔層圖像單個方孔一角亮度較亮一角亮度較暗的問題，這樣會出現(xiàn)在掩模版方孔檢測中引起假缺陷過多、真缺陷遺漏的問題。所以除了能夠在背景光源硬件上解決檢測光源的不均勻性以外，算法層面減輕不均勻性的影響，是保證掩模版cnt層檢測正確性以及提高生產(chǎn)效率的關鍵。

2、相機獲取的mask圖的cnt圖像單個方孔的亮度存在不均勻性，而設計文件(包括但不限于gds、oasis等設計文件格式)生成的圖像(即掩模設計文件生成圖)在方孔范圍內(nèi)灰度值均勻且數(shù)值接近，能夠?qū)⒉痪鶆蛄炼确娇椎幕叶戎稻獾脚c掩模設計文件生成圖中的方孔均勻性接近，使掩模設計文件生成圖與相機獲取的mask圖能夠很好地匹配，是保證缺陷的檢測正確性及誤差率的關鍵。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種掩模版通孔層方孔亮度優(yōu)化的方法，通過該方法能夠?qū)ask圖上的方孔的亮度進行均衡優(yōu)化，從而保留缺陷的特征，有利于缺陷的檢測。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種掩模版通孔層方孔亮度優(yōu)化的方法，方法的步驟中含有：

3、s01：定位并標定mask圖和掩模設計文件生成圖上的每個方孔覆蓋范圍；

4、s02：分別對mask圖上的方孔覆蓋范圍區(qū)域中的每個像素點的原始灰度值進行直方圖計算，并定義明暗分界值，將高于明暗分界值的區(qū)域作為亮區(qū)，并將亮區(qū)的灰度峰值點作為灰度標記值，然后將每個方孔覆蓋范圍區(qū)域中的每個像素點的原始灰度值均標記為對應的灰度標記值，得到方孔灰度值圖像b；

5、s03：分別基于每個像素點及其鄰域像素點的原始灰度值計算掩模設計文件生成圖上每個像素點的灰度模擬背景值c和基于方孔灰度值圖像b中的每個像素點及其鄰域像素點的灰度標記值分別計算mask圖上每個像素點的灰度模擬背景值d；

6、s04：基于步驟s03得到的每個像素點及其鄰域像素點的灰度模擬背景值c分別計算掩模設計文件生成圖上每個像素點的參考亮度值e和基于步驟s03得到的每個像素點及其鄰域像素點的灰度模擬背景值d計算mask圖上每個像素點的參考亮度值f，將參考亮度值e減去參考亮度值f得參考亮度變化值g：如果g為正值，則代表該像素位置要提升亮度增加灰度值，如果g值為負數(shù)，則代表該像素位置要降低亮度減少灰度值；

7、s05：計算灰度偏移值i，將mask圖上相應像素點的原始灰度值h加上灰度偏移值i，得優(yōu)化后的灰度值；其中，i＝h*g/e。

8、進一步，步驟s01具體為：

9、s011：定位方孔覆蓋范圍和定義方孔特征，對每個方孔覆蓋范圍內(nèi)符合方孔特征的像素點標記方孔標記點；

10、s012：將相應方孔覆蓋范圍內(nèi)的所有方孔標記點擬合至一方孔位置代表點以標記該方孔覆蓋范圍內(nèi)符合方孔特征的像素點。

11、在步驟s012中，相應方孔覆蓋范圍的方孔位置代表點的坐標為對應方孔覆蓋范圍內(nèi)的所有方孔標記點的坐標的平均值。

12、進一步，在步驟s03中，相應像素點的灰度模擬背景值的計算方式如下：取相應像素點的周圍n*n范圍內(nèi)的像素點中灰度值依次從大到小排列的m個像素點，計算此m個像素點的平均灰度值，作為該像素點的灰度模擬背景值。

13、進一步，n*n范圍為3*3；和/或m為4。

14、進一步，在步驟s04中，相應像素點的參考亮度值的計算方式如下：相應像素點的參考亮度值＝相應像素點的灰度模擬背景值+該像素點上下左右位置的像素點的灰度模擬背景值的一半之和+該像素點左上、左下、右上和右下四個角位置的像素點的灰度模擬背景值的1/4之和。

15、進一步，在步驟s5中，判斷mask圖上相應像素點的灰度值是否大于設定的最低檢測灰度值，如果大于則對該像素點的位置進行亮度優(yōu)化。

16、采用了上述技術方案后，本發(fā)明方法針對mask圖像上不均勻的每單個方孔圖像的像素值進行亮度均衡化，使其與掩模設計文件生成圖對比后的過亮部分的像素值降低到合適亮度，能夠在提升暗部的亮度的同時保留缺陷部分的暗部亮度像素值，從而保留缺陷的特征。

17、本發(fā)明與現(xiàn)有的技術相比，具有以下優(yōu)點：(1)能夠不通過硬件調(diào)整光源亮度的方式來優(yōu)化方孔的實際拍照圖像的像素值的灰度值，使其灰度值接近掩模設計文件生成圖的灰度值；(2)能夠?qū)α涟祬^(qū)域同時進行灰度均衡，壓低較亮的區(qū)域的灰度值，提升較暗部分的灰度值；(3)能夠保留暗部細節(jié)，不影響缺陷部分的亮度，保證檢測精度。

技術特征：

1.一種掩模版通孔層方孔亮度優(yōu)化的方法，其特征在于方法的步驟中含有：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s01具體為：

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟s03中，相應像素點的灰度模擬背景值的計算方式如下：取相應像素點的周圍n*n范圍內(nèi)的像素點中灰度值依次從大到小排列的m個像素點，計算此m個像素點的平均灰度值，作為該像素點的灰度模擬背景值。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，n*n范圍為3*3；和/或m為4。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟s04中，相應像素點的參考亮度值的計算方式如下：相應像素點的參考亮度值＝相應像素點的灰度模擬背景值+該像素點上下左右位置的像素點的灰度模擬背景值的1/2之和+該像素點左上、左下、右上和右下四個角位置的像素點的灰度模擬背景值的1/4之和。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟s5中，判斷mask圖上相應像素點的灰度值是否大于設定的最低檢測灰度值，如果大于則對該像素點的位置進行亮度優(yōu)化。

技術總結
本發(fā)明公開了一種掩模版通孔層方孔亮度優(yōu)化的方法，方法的步驟中含有：S01：定位并標定Mask圖和掩模設計文件生成圖上的每個方孔覆蓋范圍；S02：分別對Mask圖上的方孔覆蓋范圍區(qū)域中的每個像素點的原始灰度值進行直方圖計算，并定義明暗分界值，將高于明暗分界值的區(qū)域作為亮區(qū)，并將亮區(qū)的灰度直方圖峰值點作為灰度標記值，然后將每個方孔覆蓋范圍區(qū)域中的每個像素點的原始灰度值均標記為對應的灰度標記值，得到方孔灰度值圖像B；通過該方法能夠?qū)ask圖上的方孔的亮度進行均衡優(yōu)化，保留缺陷的特征的同時能夠有效減少掩模設計文件生成圖和掩模實拍Mask圖的像素灰度之間的差值，有利于缺陷的檢測。

技術研發(fā)人員：陳士漢,陳威
受保護的技術使用者：常州維普半導體設備有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15