[发明专利]一种扫描电子显微图像的三维重构方法

权利要求书

1.一种扫描电子显微图像的三维重构方法，其中，包括步骤：

提供微纳结构；

获取微纳结构的扫描电子显微图像；

根据所述扫描电子显微图像获取三维结构粗略图；

根据所述扫描电子显微图像构建反射电子强度数据库，所述反射电子强度数据库包括不同尺寸、不同周期的图形在扫描电子显微成像后的成像图和像素值；

根据所述反射电子强度数据库对所述三维结构粗略图进行修正，获取三维结构修正图；

获取所述微纳结构的边界信息并根据该边界信息对所述三维结构修正图进行修正从而得到三维结构精细图。

2.根据权利要求1所述的三维重构方法，其中，根据所述扫描电子显微图像获取三维结构粗略图包括：

对扫描电子显微图像进行图像去噪及光滑处理，以使扫描电子显微图像具有二阶连续性；

根据光滑处理之后的扫描电子显微图像，采用二次电子强度模型及三维重构算法，得到三维结构粗略图，所述二次电子强度模型用于指示二次电子成像亮度与表面形貌的近似关系。

3.根据权利要求2所述的三维重构方法，其中，对扫描电子显微图像进行图像去噪，包括：对背景噪声的估计和去除，采用一次去噪算法，对不同区域采取不同去噪算法参数；或者

对背景噪声的估计和去除，采用多次去噪算法，对不同区域采取不同去噪算法参数。

4.根据权利要求2所述的三维重构方法，其中，所述二次电子强度模型为E＝E₀/(k+cosθ)，其中θ表示表面法向量与电子束入射方向夹角，E₀表示θ为零时的二次电子出射率，k为常数；所述三维重构算法包括非线性方程组的最小化算法、不同路径迭代算法、局域球形近似算法或线性化算法中的任一种。

5.根据权利要求1所述的三维重构方法，其中，构建基于规则的反射电子强度数据库，包括：

找到微纳结构的核心图形；

获取核心图形的尺寸范围和周期；

获取核心图形的俯视扫描电子显微成像图以及从该扫描电子显微成像图中提取出的像素相对值；

基于核心图形的俯视扫描电子显微成像图获取其他尺寸和周期的扫描电子显微成像图的像素相对值。

6.根据权利要求5所述的三维重构方法，其中，

核心图形包括：线条、孔洞、沟槽、接触孔、拐角和交叉中的任一个或任几个的组合；

核心图形的尺寸范围包括：最多尺寸、最小尺寸和最大尺寸；

周期包括：最小的图形周期、覆盖最多的图形周期和最大的图形周期。

7.根据权利要求6所述的三维重构方法，其中，获取其他尺寸和周期的扫描电子显微成像图的像素相对值的方法包括数值拟合或插值方式近似。

8.根据权利要求6所述的三维重构方法，其中，所述反射电子强度数据库以表格形式记录不同尺寸、不同周期的图形在扫描电子成像后的成像图和关键位置像素值，所述关键位置像素值为特征图形的特征平面的恒定像素值。

9.根据权利要求8所述的三维重构方法，其中，在一次成像记录时，必须包含预先设定的尺寸不小于0.5微米图形的扫描电子信号强度，作为基本标定参考值。

10.根据权利要求1所述的三维重构方法，其中，所述方法进一步包括：

获取所述微纳结构的切片图。

11.根据权利要求10所述的三维重构方法，其中，在获取所述修正图后，所述方法进一步包括：

对比三维结构修正图和切片图的差别，修正所述反射电子强度数据库；

根据修正后的反射电子强度数据库，对所述三维结构修正图进行更新。

12.根据权利要求1所述的三维重构方法，其中，获取边界信息的方法包括边界阈值算法，所获取的边界信息包括包含边界粗糙度的真实边界。