本發(fā)明涉及用于降低由掃描電子顯微鏡生成的圖像上的噪聲的圖像噪聲降低方法。

背景技術(shù)：

1、在由掃描電子顯微鏡生成的圖像中，有時由于光學(xué)或電氣因素等各種因素而出現(xiàn)噪聲。作為用于降低這種圖像上的噪聲的一個解決方案，可以使用去噪模型。更具體地說，將包含噪聲的圖像輸入到去噪模型中，從去噪模型輸出降低了噪聲的去噪圖像。這樣的去噪模型是通過機器學(xué)習(xí)生成的已學(xué)習(xí)模型。

2、圖4是表示通過機器學(xué)習(xí)生成去噪模型的現(xiàn)有方法的一例的示意圖。機器學(xué)習(xí)使用包括由掃描電子顯微鏡生成的高質(zhì)量圖像和低質(zhì)量圖像的多組的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來執(zhí)行。各組的高畫質(zhì)圖像和低畫質(zhì)圖像是晶圓等樣品的相同部位的圖像。高質(zhì)量圖像在低掃描速率的條件下獲得，低質(zhì)量圖像在高掃描速率的條件下獲得。

3、然而，該方法需要在不同的條件(即，不同的掃描速率)下生成樣本的相同位置的圖像。這種拍攝方法對于掃描電子顯微鏡來說非常耗時。

4、圖5是表示通過機器學(xué)習(xí)生成去噪模型的現(xiàn)有方法的另一例的示意圖。機器學(xué)習(xí)使用包括多組由掃描電子顯微鏡生成的高質(zhì)量圖像和人工噪聲圖像的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來執(zhí)行。高質(zhì)量圖像如在圖4中所示的方法那樣在低掃描速率的條件下獲得。人工噪聲圖像是通過向獲得的高質(zhì)量圖像添加人工噪聲(例如，高斯噪聲)而獲得的。根據(jù)該方法，掃描電子顯微鏡能夠在相同條件(相同掃描速率)下生成圖像。

5、然而，諸如高斯噪聲之類的人工噪聲與由掃描電子顯微鏡生成的圖像上的實際噪聲不相似，結(jié)果導(dǎo)致通過機器學(xué)習(xí)生成的去噪模型可能不能充分降低噪聲。

6、現(xiàn)有技術(shù)文獻

7、專利文獻

8、專利文獻1：日本特開2021-197144號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的問題

2、因此，本發(fā)明提供一種能夠高精度地降低由掃描電子顯微鏡生成的圖像中的噪聲的圖像噪聲降低方法。

3、解決問題的技術(shù)手段

4、在一個方式中，提供一種圖像噪聲降低方法，其降低由掃描電子顯微鏡生成的圖像中的噪聲，其中，利用所述掃描電子顯微鏡生成樣品的基準圖像，對所述基準圖像添加人工噪聲以生成人工噪聲圖像，通過將以在所述掃描電子顯微鏡的電子束的掃描方向上拉伸所述人工噪聲的方式構(gòu)成的各向異性濾波器應(yīng)用于所述人工噪聲圖像，由此生成人工低畫質(zhì)圖像，通過使用包含所述基準圖像和所述人工低畫質(zhì)圖像的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來執(zhí)行機器學(xué)習(xí)，從而生成所述去噪模型，利用所述掃描電子顯微鏡生成成為半導(dǎo)體器件的檢查和形狀測量的對象的工件的圖像，將所述工件的圖像輸入所述去噪模型，從所述去噪模型輸出去噪圖像。

5、在一個方式中，所述各向異性濾波器在參數(shù)中至少具有進行掃描的電子束的掃描速率和掃描方向以及所述掃描電子顯微鏡的電子檢測器的響應(yīng)特性，所述參數(shù)被設(shè)定為與拍攝作為去噪對象的所述工件的圖像時的所述參數(shù)一致。

6、在一個方式中，所述各向異性濾波器在參數(shù)中至少具有所述樣品表面的材料和橫截面結(jié)構(gòu)以及照射的電子束的加速電壓和電流，所述參數(shù)被設(shè)定為與拍攝作為去噪對象的所述工件的圖像時的所述參數(shù)一致。

7、在一個方式中，所述人工噪聲是遵循統(tǒng)計分布的噪聲。

8、在一個方式中，所述人工噪聲是泊松噪聲。

9、在一個方式中，所述人工噪聲是遵循正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布的噪聲。

10、發(fā)明的效果

11、根據(jù)本發(fā)明，由于人工噪聲圖像應(yīng)用了模仿掃描電子顯微鏡特有的噪聲的各向異性濾波器，所以能夠生成與包含實際噪聲的圖像相似的人工低畫質(zhì)圖像。通過使用包含這樣的人工低畫質(zhì)圖像和基準圖像(高畫質(zhì)圖像)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來進行機器學(xué)習(xí)，能夠生成降噪精度高的去噪模型。

技術(shù)特征：

1.一種降低由掃描電子顯微鏡生成的圖像中的噪聲的圖像噪聲降低方法，其特征在于，

2.如權(quán)利要求1所述的圖像噪聲降低方法，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1所述的圖像噪聲降低方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求1所述的圖像噪聲降低方法，其特征在于，

5.如權(quán)利要求4所述的圖像噪聲降低方法，其特征在于，

6.如權(quán)利要求4所述的圖像噪聲降低方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及用于降低由掃描電子顯微鏡生成的圖像上的噪聲的圖像噪聲降低方法。本圖像噪聲降低方法是，利用所述掃描電子顯微鏡生成樣品的基準圖像，對所述基準圖像添加人工噪聲以生成人工噪聲圖像，并將以在掃描電子顯微鏡的電子束的掃描方向上拉伸人工噪聲的方式構(gòu)成的各向異性濾波器應(yīng)用于人工噪聲圖像，由此生成人工低畫質(zhì)圖像，通過使用包含基準圖像和人工低畫質(zhì)圖像的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來執(zhí)行機器學(xué)習(xí)，從而生成去噪模型，利用掃描電子顯微鏡生成成為半導(dǎo)體器件的檢查和形狀測量的對象的工件的圖像，將工件的圖像輸入去噪模型，從去噪模型輸出去噪圖像。

技術(shù)研發(fā)人員：森泰平
受保護的技術(shù)使用者：塔斯米特株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2