【专利解密】东方晶源提高电子束量测设备的自动对焦效率

【爱集微点评】东方晶源的电子束检测专利，采用变步长的方式进行电子束量测设备自动对焦过程中的粗聚焦，使得在进行粗聚焦时所使用的粗聚焦搜索步长更加灵活，最终有效提高了电子束量测设备的自动对焦效率。

集微网消息，电子束缺陷检测是集成电路中用于良率监控的关键检测项，近日东方晶源就凭借电子束检测项目登上了2022“科创中国”先导技术榜。

现有的自动聚焦过程主要分为两个核心部分，一是图像清晰度评估，二是搜索策略。其中，聚焦搜索策略直接影响自动对焦的速率。在相关技术中，通常会采用爬山算法搜索策略进行自动对焦。爬山算法搜索策略是基于图像清晰度进行的，其本质是一个图像清晰度寻优的问题。其中，自动聚焦爬山搜索分为粗聚焦和细聚焦两步，粗聚焦和细聚焦过程均采用定步长爬山搜索，这就使得在寻找出最清晰图像位置时需要花费较长的时间，从而使得自动聚焦时长较长，影响了自动聚焦的速率。。

为此，东方晶源于2021年11月5日申请了一项名为“基于电子束量测设备的自动对焦方法和装置、设备及存储介质”的发明专利（申请号：202111305934.2），申请人为东方晶源微电子科技（北京）有限公司。

图1基于电子束量测设备自动对焦方法的流程图

图1为本专利提出的一种基于电子束量测设备自动对焦方法的流程图，首先在步骤S100中，获取电子束量测设备中当前通道所采集到的多张检测图像。在获取到电子束量测设备当前通道采集到的多张检测图像之后，即可执行步骤S200，根据多张检测图像的清晰度评估结果自适应调整粗聚焦搜索步长，并根据调整后的粗聚焦搜索步长对电子束量测设备进行粗聚焦，确定最佳粗聚焦位置。然后，再通过步骤S300，以最佳粗聚焦位置为搜索中心，按照当前的粗聚焦搜索参数采集预设张数的样品图像，并根据采集到的预设张数的样品图像的清晰度评估结果进行细聚焦搜索得到聚焦结果。

图2 自动对焦方法中进行图像清晰度评估的流程图

图2为自动对焦方法中进行图像清晰度评估的流程图，在通过步骤S100，获取到电子束量测设备当前通道采集到的N张检测图像之后，即可执行步骤S210，对获取到的N张检测图像分别进行直方图规定化，然后在步骤S220中对直方图规定化的检测图像进行中值滤波。接着通过步骤S231对经过直方图规定化处理和中值滤波后的检测图像进行傅里叶变换，得到相应的频谱直方图，并依次通过步骤S232，将得到的各检测图像的频谱直方图中的频谱分别归一化到多个区间。同时在步骤S233和S234中对归一化后的频谱直方图进行加权求和得到各检测图像的评估曲线。

在对直方图规定化后的检测图像进行中值滤波之后，还包括步骤S230’对中值滤波后的检测图像进行平均局部方差计算，得到相应的参考分数曲线。然后，再通过步骤S240、S250，对所得到的评估分数曲线和参考分数曲线进行归一化，并计算各评估分数曲线分别与参考分数曲线的相关性。

步骤S260中，由计算得到的各相关性中选取出相关性最高的评估分数曲线作为最终图像清晰度评估结果。最后，再执行步骤S270，输出相关性最高的一组评估分数曲线。通过以上步骤即可完成对采集到的N张检测图像的清晰度评估，得到相应的清晰度评估结果。然后再根据所得到的清晰度评估结果确定相应的粗聚焦搜索步长，最后再根据确定的粗聚焦搜索步长进行粗聚焦搜索，以确定最佳粗聚焦位置。

简而言之，东方晶源的电子束检测专利，采用变步长的方式进行电子束量测设备自动对焦过程中的粗聚焦，使得在进行粗聚焦时所使用的粗聚焦搜索步长更加灵活，最终有效提高了电子束量测设备的自动对焦效率。

东方晶源是一家专注于集成电路良率管理的企业，坚持对电子制造技术持续进行创新和研发，在集成电路良率管理方面先后获得多次荣誉和奖项。东方晶源以电子束检测技术为代表，持续为客户提供高品质的解决方案和产品，希望今年可以再创辉煌。

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（校对/赵月）