电子束设备的图像校准方法、电子束设备与存储介质与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种电子束设备的图像校准方法、电子束设备与计算机可读存储介质。

背景技术：

1、电子束（electron beam，简称ebeam）设备凭借高分辨率、高精准度的优势，广泛应用于半导体、微小器件等领域的检测与加工，其图像质量直接决定检测结果的可靠性与加工精度。ebeam设备图像形成过程涉及像素尺寸（pixel size）、动态聚焦、扫描波形、信号采集等多个核心模块，各模块参数相互关联、相互影响，任一模块参数偏差都会导致图像出现模糊、畸变、毛刺、尺寸偏差等问题。

2、现有ebeam设备的图像校准多采用单一模块独立校准模式，如单独进行pixelsize校准、聚焦校准或波形校准，未形成全流程、多模块的整体校准体系。现有技术往往分为以下几类：专利us17/728691仅聚焦于探测器结构优化，目的是兼顾大fov（field ofview，简称fov）与大束流，未涉及任何图像校准相关设计，更无整体校准的技术逻辑；专利tw1695407b仅针对动态聚焦单一模块进行校准，未考虑pixel size、扫描波形等其他核心模块的协同影响，无法实现图像整体质量优化；其他相关技术仅聚焦于信号采集与光学结构优化，同样未设计任何图像整体校准体系。

3、总之，行业内相关技术均存在局限，仅针对单一模块或部分模块进行校准，未考虑各模块间的协同影响，无法从根本上解决图像整体质量不佳的问题。随着半导体等行业向精细化、规模化发展，对ebeam设备图像质量的要求不断提升，单一模块校准已无法满足全场景、高精度的校准需求，图像整体校准的缺失已成为制约ebeam设备性能提升的关键瓶颈。现有技术主要存在以下针对性缺陷：

4、第一，校准模式单一，缺乏整体协同：现有方案均采用单一模块独立校准，未考虑pixel size、动态聚焦、扫描波形等模块间的参数关联，校准后各模块参数不匹配，仍会导致图像整体失真、精度不足，无法实现图像全流程精准校准。

5、第二，场景适配性差，校准效率低：现有校准方案多为固定参数校准，无法根据视场、束流能量（lower energy，简称le）的动态切换自适应调整校准参数，需人工频繁调试，操作繁琐，校准耗时久，且易引入人为误差。

6、第三，无统一校准基准，一致性差：不同模块采用不同的校准标准，未建立统一的图像整体校准基准，导致不同批次、不同场景下的校准结果不一致，检测/加工数据无法统一，影响产品质量管控。

7、第四，抗干扰能力弱，校准稳定性差：现有校准方案未设置完善的波动补偿机制，受环境温度、束流强度波动影响，校准参数易漂移，长期运行后图像质量下降，需反复重新校准，增加运维成本。

8、总之，现有ebeam图像校准技术多聚焦于单一模块优化，未针对图像整体质量设计协同校准机制，无法同步解决图像失真、精度不足、一致性差、校准效率低四大核心问题，难以满足高端精密检测需求。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决现有电子束设备图像校准仅针对单一模块独立调节、缺乏整体协同，导致图像失真、精度不足、一致性差的问题。

2、本发明一个进一步的目的是解决校准场景适配性弱、依赖人工调试、易受环境与束流波动影响、长期稳定性不足的行业痛点。

3、特别地，本发明提供了一种电子束设备的图像校准方法，包括：实时获取电子束设备的场景参数，场景参数包括束流能量参数与视场参数；根据预设的映射表确定电子束设备多个模块的协同校准参数，映射表预先存储有不同束流能量参数、视场参数的组合对应的协同校准参数；根据协同校准参数对多个模块执行同步调节；以及对电子束设备采集的图像进行校准验证，并基于验证结果进一步调节多个模块。

4、可选地，多个模块包括扫描模块、聚焦模块、波形放大模块；对多个模块执行同步调节的步骤包括：调节扫描模块以匹配当前视场与束流能量对应的图像像素尺寸；调节聚焦模块以实现电子束清晰聚焦；调节波形放大模块以校正电子束扫描畸变。

5、可选地，映射表基于统一图像基准建立束流能量参数、视场参数的组合与协同校准参数的映射关系；统一图像基准包括分辨率、畸变率、毛刺占比及校准一致性偏差。

6、可选地，场景参数还包括环境波动参数与束流强度波动参数；基于验证结果进一步调节多个模块的步骤包括：在采集的图像达到统一图像基准的情况下，根据环境波动参数和束流强度波动参数对协同校准参数进行动态补偿。

7、可选地，基于验证结果进一步调节多个模块的步骤包括：在采集的图像未达到统一图像基准的情况下，重新执行确定协同校准参数与同步调节多个模块的步骤并记录未达标的次数。

8、可选地，在未达标的次数大于等于预设阈值的情况下，输出报警信号并记录故障信息。

9、可选地，按照预设周期自动执行整体校准流程，和/或在场景参数切换时自动启动整体校准流程。

10、可选地，在按照预设周期执行整体校准流程的步骤同时还包括：记录校准过程中的校准数据并形成校准日志，以便校准追溯与优化。

11、根据本发明的另一个方面，还提供了一种电子束设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，并且处理器执行计算机程序时实现上述任一种的电子束设备的图像校准方法。

12、根据本发明的再一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一种的电子束设备的图像校准方法。

13、本发明的电子束设备的图像校准方法，通过多模块协同校准与统一基准控制，显著提升电子束设备图像整体质量，实现更低畸变、更少毛刺、更高分辨率，从根本上消除参数不匹配带来的成像缺陷。

14、进一步地，本发明的电子束设备的图像校准方法，依托全场景自适应调节与实时波动补偿，大幅缩短校准耗时、提升设备长期运行稳定性与结果一致性，减少人工干预与运维成本，满足高端精密检测与加工的稳定可靠需求。

15、根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

1.一种电子束设备的图像校准方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

4.根据权利要求3所述的方法，其中，

5.根据权利要求3所述的方法，其中基于验证结果进一步调节所述多个模块的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，

7.根据权利要求1所述的方法，其中，

8.根据权利要求7所述的方法，其中在按照预设周期执行整体校准流程的步骤同时还包括：

9.一种电子束设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一项所述的电子束设备的图像校准方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的电子束设备的图像校准方法。