[发明专利]晶圆掺杂物的图像分割方法、系统、计算机设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种晶圆掺杂物的图像分割方法、系统、计算机设备及存储介质，所述方法包括：获取晶圆图像；构建区域型变分水平集模型；将晶圆图像输入区域型变分水平集模型，利用区域型变分水平集模型的总体能量泛函对晶圆图像进行分割，输出得到晶圆掺杂物的图像；所述系统包括获取模块、构建模块和分割模块。本发明通过将受噪音影响的晶圆图像输入构建的区域型变分水平集模型，利用区域型变分水平集模型的总体能量泛函对该晶圆图像进行分割，可以从该晶圆图像中准确分割出晶圆掺杂物，并且有利于提高对比度低的图像分割精度。

技术领域

本发明涉及一种晶圆掺杂物的图像分割方法、系统、计算机设备及存储介质，属于图像分割技术领域。

背景技术

晶圆是制造半导体芯片的基本材料。在晶圆片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的IC产品。根据SiC、GaN、ZnO材料器件的优异性能，第三代半导体迅速兴起，特别是氮化物材料，它们具有大的带隙(禁带通常在2eV以上)、高的击穿电场、高的电子饱和漂移速度、强的抗辐照能力等优点，即解决了白光照明问题，而且适合研制高温、高功率器件和特殊环境下工作的各类电子器件。

制造芯片的晶圆都是经过掺杂的，通过用热扩散或离子注入工艺完成掺杂。通过掺杂技术，半导体材料中产生重要的P-N结，但同时引进一些新的缺陷或者是复合物，导致外延生长模式和表面形貌受到不同影响。SiC半导体材料通过掺杂技术实现导电的N型材料。GaN半导体通过掺入施主或受主原子获得稳定可靠的N型或P型材料。目前Mg原子是最适合GaN的P型掺杂元素。Mg原子在GaN生长中能够产生一些络合物，如Mg-H络合物，络合物对Mg原子起钝化作用，使Mg原子难以激活离化。另外，高Mg源流量会严重影响外延膜表面形貌，使GaN表面粗糙，在更高Mg掺杂下，GaN会产生反向畴，改变极性。目前Si和Ge是GaN半导体的N型掺杂比较容易实现的掺杂原子。然而，高硅掺杂会明显影响GaN外延膜的表面形貌，导致表面粗糙，Ge掺杂对外延膜应变的影响较小。

掺杂元素和浓度对氧化生长速率都有影响。例如，高掺杂浓度的硅表面要比低掺杂浓度的硅表面氧化速率快。而且高掺杂浓度的硅表面上的氧化层比在其他层上生长的氧化层的密度低。在氧化完成后，硅中掺杂原子的分布对氧化生长速率也有影响。例如，N型掺杂物(P、As、Sb)它们在硅中比在二氧化硅中有更高的溶解度。当氧化层碰到它们时，这些杂质将进入硅中，N型掺杂物在硅与二氧化硅之间比在晶体里有更高的密度(称之为二氧化硅的排磷作用)。当掺杂物是P型材料的硼(B)元素时，就会产生相反的结果。即硼原子被拉入二氧化硅层，导致在SiO2与Si交界处的硅原子被硼原子消耗尽(称之为二氧化硅的吸硼作用)。

在现有的图像采集设备中，其组成部分包括工控机、显微镜检测平台、变倍镜检测平台、XYZ轴精密运动平台以及载物平台。其中，显微镜检测平台是利用金相显微镜观察金属和矿物等不透明物体的金相组织。在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面，被物面反射后再返回物镜成像，检测精度可达到微纳米级。这种反射照明方式广泛用于集成电路硅片的检测工作。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种晶圆掺杂物的图像分割方法，该方法可以从受噪音影响的晶圆图像中准确分割出晶圆掺杂物，并且有利于提高对比度低的图像分割精度。

本发明的第二个目的在于提供一种晶圆掺杂物的图像分割系统。

本发明的第三个目的在于提供一种计算机设备。

本发明的第四个目的在于提供一种存储介质。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种晶圆掺杂物的图像分割方法，所述方法包括：

获取晶圆图像；

构建区域型变分水平集模型；