专利名称：图案匹配方法、图案匹配程序、电子计算机、电子设备检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用于电子设备的电路图案检查的、用于搜索检查点的图案匹配方法、其程序、执行其方法的电子计算机、以及具备该电子计算机的电子设备检查装置。
背景技术：
近年，以半导体设备的性能提升或制造成本降低为目的的半导体设备的高密度集成化不断发展。为了进行这样的半导体设备的检查，利用了对光学显微镜或电子显微镜进行了活用的半导体检查装置或半导体测量装置。在这些装置中，作为正确地拍摄电子设备上的检查点的机构，搭载有从电子设备的拍摄图像中搜索检查目的的图案、或用于确定检查点的图案的图案匹配机构。在图案匹配手法中存在各种手法。针对电子设备的检查，一般利用了在检查阶段通过图像处理来从电子设备的拍摄图像中搜索与模板一致的图案的方法。在此情况下，需要预先将检查前所拍摄的用于确定检查点的图案的拍摄图像、或与其图案对应的设计数据来准备为模板。作为在电子设备的检查点的确定中所利用的图案，例如利用以硅晶片的划线交叉的区域的中心、或印刷基板的基板标记(十字形状)等，以某点为中心而成为点对称的图案所存在的点。作为将这样的点对称图案作为搜索对象的图案匹配的实现手法，存在以下那样的公知技术。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特公平8-12050号公报专利文献2 日本特开2001-291106号公报发明的概要发明要解决的课题在上述专利文献1所公开的手法中，作为成为搜索检查点的基准的模板或基准图像，必须预先设定包含点对称图案的图像。因此，在其设定不适当的情况下，正确地搜索检查点变难。在上述专利文献2所公开的手法中，在成为搜索检查点的基准的点对称图案的一部分存在于拍摄画面的范围外的情况下，设定搜索的基准困难，因此正确地搜索检查点变难。
发明内容
本发明基于上述课题而提出，其目的在于，提供能简化事先的设定的工序且正确地搜索检查点的图案匹配手法。
用于解决课题的手段在本发明所涉及的图案匹配方法中，提取拍摄图像的一部分的图像区域，并将其图像区域的分割图像设定为模板图像，并一边使模板图像旋转一边进行图案匹配。另外，通过该图案匹配来判定在图像区域内是否存在点对称图案。发明的效果根据本发明所涉及的图案匹配方法，检查者能简化事先设定适当的模板等的事先的设定操作且能正确地搜索检查点。本发明的其他目的、特征以及优点根据与附图相关的以下的本发明的实施例的记载而明确。
图1是说明实施方式1所涉及的图案匹配方法的顺序的流程图。图2是表示用显微镜拍摄了检查对象的电子设备中的形成有细微的电路图案的硅晶片部分的图像的图。图3是说明用于进行拍摄图像的图案匹配的评价窗口的图。图4是说明评价窗口 301内的模板的图。图5是说明使用模板图像来算出评价窗口 301内的匹配得分的过程的图。图6是将针对图2 图3所示的拍摄图像执行了本实施方式1所涉及的图案匹配方法而得到的结果表示为得分图的图。图7是说明实施方式2所涉及的图案匹配方法的顺序的流程图。图8A是表示在水平方向上扫描拍摄图像的样子的图。图8B是表示在垂直方向上扫描拍摄图像的样子的图。图9是表示遮掩(mask)非划线部分而得到的遮掩图像的例子的图。图10是说明实施方式3所涉及的图案匹配方法的顺序的流程图。图IlA是表示在由检查者设定临时评价窗口时的画面形象的图。图IlB是表示在由检查者放大临时评价窗口时的画面形象的图。图12是说明在一定程度上判明了在评价窗口 301内存在点对称图案的部分的情况下的动作例的图。图13A是表示拍摄倍率的差异所带来的划线的间隔差的图。图13B同样是表示拍摄倍率的差异所带来的划线的间隔差的图。图14是使用在实施方式1 6中所说明的图案匹配方法来检查电子设备的电子设备检查装置1000的构成图。
具体实施例方式实施方式1.图1是说明本发明的实施方式1所涉及的图案匹配方法的顺序的流程图。图1的流程图所示的顺序示出了用光学显微镜等拍摄装置来拍摄电子设备、且使用其拍摄图像来对检查点进行检查所使用的的图案匹配的手法。该过程中，能接受上述拍摄图像并由执行同顺序的电子计算机等来执行。以下的实施方式也同样。
在此所谓的电子设备是指成为检查对象的半导体设备等的装置。该电子计算机具备运算装置、拍摄图像输入部、图像显示部、操作输入部。运算装置由CPU (Central Processing Unit)或微机等构成，并执行图1的流程图所示的图案匹配方法。拍摄图像输入部接受上述拍摄图像。图像显示部由用于对图案匹配的结果等进行画面显示的显示器等的装置构成。操作输入部是用于由操作者进行操作输入的机构。以下，说明图1的各步骤。(图1 步骤 S101)上述电子计算机的运算装置(以下，仅称为运算装置)经由拍摄图像输入部来取得拍摄电子设备的检查对象部分而得到的上述拍摄图像。该拍摄图像如在后述的图2中另外说明的那样，包含划线交叉的交叉点。(图1 步骤 S102)运算装置不仅设定后述的图3中所说明的评价窗口 301，还将其评价窗口 301内的一部分设定为模板。该模板在判定是否在该评价窗口 301内存在点对称图案时使用。细节在图3中另外说明。(图1 步骤 S103)运算装置如在后述的图4 图5中另外说明那样，使在步骤S102中设定的模板旋转来生成模板旋转图像。(图1 步骤 S104)运算装置如在后述的图5中另外说明那样，在各模板旋转图像与相当于旋转模板后的位置的评价窗口 301内的各部分图像之间进行图案匹配。另外，算出以给定的运算式等评价了其匹配结果而得到的匹配得分，并使用针对各模板旋转图像的匹配得分，来算出该评价窗口 301整体的总和匹配得分。(图1 步骤 S105)运算装置如在后述的图3以及图5中另外说明那样，在拍摄图像内一边使评价窗口移动一边扫描拍摄图像，并算出该拍摄图像的全区域的上述匹配得分。(图1 步骤 S106)运算装置判定是否使用评价窗口 301来扫描了该拍摄图像的全区域。若完成全区域的扫描，则前进到步骤S107，若未完成，则回到步骤S102重复同样的处理。(图1 步骤 S107)运算装置如在后述的图6中另外说明那样，基于在步骤S102 S105中算出的匹配得分，来判定是否在该拍摄图像内存在点对称图案。以上，说明了本实施方式1所涉及的图案匹配方法的流程图。接着，使用图2 图6来说明各步骤的细节。图2是表示用显微镜拍摄了检查对象的电子设备中的形成有细微的电路图案的硅晶片部分的图像的图。图2中，在硅晶片的拍摄图像200内存在芯片201、成为芯片的边界的硅晶片的划线203。划线203交叉的部分的中心202(交叉点20 成为图案匹配的搜索对象。这是由于认为以该交叉点202为中心存在点对称图案。此外，图2中所示的十字标记是为了明示地说明交叉点202而赋予到图中的，在实际的划线203上并不存在该十字标记。图3是说明用于进行拍摄图像的图案匹配的评价窗口的图。运算装置选择拍摄图像中的一部分的图像区域，并将其设定为评价窗口 301。该评价窗口 301是从拍摄图像中分离出一部分正方形区域而得到的。评价窗口 301的形状不必非是正方形，只要能使用后述的模板旋转图像来执行图案匹配即可。评价窗口 301还能是用于判定是否存在点对称图案的评价单位。S卩，运算装置不是将拍摄图像整体评价一次来判定是否存在点对称图案，而是将拍摄图像的一部分作为评价窗口 301分离出来来评价是否在其内部存在点对称图案。运算装置一边使评价窗口 301 的位置移动，一边以评价窗口 301为单位来扫描拍摄图像。运算装置最终针对拍摄图像的整体来使用评价窗口 301进行扫描，评价是否在该拍摄图像内存在点对称图案。将评价窗口 301的初期位置例如设为该拍摄图像的左上的顶点。运算装置首先使评价窗口 301向右边方向1个像素1个像素地移动，来扫描该拍摄图像。在扫描位置到达了右端的时间点，使扫描位置向下移动1像素，并从拍摄图像的左端起再次进行扫描。运算装置以后重复同样的顺序。此外，在仅对拍摄图像的一部分进行图案匹配即可的情况下，不必非针对拍摄图像的全部的部分来使用评价窗口 301进行扫描。图4是说明评价窗口 301内的模板的图。本实施方式1中，运算装置将评价窗口 301内的一部分的区域设定为用于判定是否在该评价窗口 301内存在点对称图案的模板图像。在此，尽管示出了以评价窗口 301的中央为中心来分割成4个正方形区域且将任意一个分割图像用作模板图像的例子，但评价窗口 301的分割手法不限于此。S卩，只要能以评价窗口 301的中心点为基准使模板图像旋转来检测点对称图案， 则分割手法可以为任意。图5是说明使用模板图像来算出评价窗口 301内的匹配得分的顺序的图。在此， 尽管示出了将在图4中说明的左上部分的分割图像用作模板图像的例子，但将哪一个分割图像设定为模板图像不限于此。运算装置在将图4的左上部分的分割图像设定为模板图像后，将模板图像分别顺时针旋转90度、180度、以及270度来生成3个图像。将这3个图像称为模板旋转图像。运算装置在上述3个模板旋转图像与评价窗口 301的右上部分、右下部分、以及左下部分各自之间进行图案匹配。此时所进行的图案匹配相当于在模板旋转图像、与相当于使模板旋转图像旋转后的各自的旋转后的位置的分割图像之间进行图案匹配。这是基于，在以评价窗口 301的中心为基准的点对称图案存在于该评价窗口 301 内的情况下，模板旋转图像和与其旋转后的位置对应的分割图像相互匹配的可能性高。此外，针对此时的评价窗口 301内的图案匹配手法，能使用任意的公知技术。例如，能使用在产业界一般利用的图像相关法。利用与该图案匹配手法相应的评价関数等来得到经图案匹配的结果作为匹配得分。在此，匹配得分越高，两者的吻合度越高。运算装置求取在各模板旋转图像和与其旋转后的位置对应的分割图像之间进行图案匹配所得到的匹配得分的总和。将该总和设为该评价窗口 301的总和匹配得分。此外，还能取代各匹配得分的总和，而将各匹配得分的方差值、平均值等的统计上的指标值设为该评价窗口 301的总和匹配得分。在评价窗口 301的中心是交叉点的情况下，各模板旋转图像与评价窗口 301的右上部分(区域A401)、右下部分(区域B402)、以及左下部分(区域C403)的各自的分割图像之间相互吻合的程度变高。在此情况下，其评价窗口 301的总和匹配得分变高。图6是表示将针对图2 图3所示的拍摄图像执行本实施方式1所涉及的图案匹配方法而得到的结果表示为得分图的图。在此，示出了按照使用评价窗口 301进行扫描的顺序来用颜色表现评价窗口 301 的总和匹配得分的例子。总和匹配得分高的部分用白色表现，总和匹配得分低的部分用黑色表现。在图6所示的例子中可知，在相当于交叉点202的位置601上，总和匹配得分最
尚ο运算装置判定在总和匹配得分高的部分是否存在点对称图案。例如，可以在总和匹配得分为给定的阈值以上的部分判定在该部分是否存在点对称图案，也可以仅在总和匹配得分最高的部分判定是否存在点对称图案。以上，说明了本实施方式1所涉及的图案匹配方法的细节。如上所述，根据本实施方式1，运算装置一边使评价窗口 301移动，一边对拍摄检查对象的电子设备而得到的拍摄图像进行扫描，来判定是否在该拍摄图像内存在点对称图案。另外，运算装置将对评价窗口 301的一部分进行分割而得到的分割图像的其中之一设为在判定是否在评价窗口 301内存在点对称图案时所使用的模板图像。由此，检查者不需要预先设定模板图像，从而能简化图案匹配的顺序。另外，根据本实施方式1，运算装置使模板图像分别旋转90度、180度、以及270度来生成3个模板旋转图像，并在各个模板旋转图像与评价窗口 301的右上(区域A401)、右下(区域B402)、左下(区域C403)的分割图像之间进行图案匹配。由此，能精度良好地判定以评价窗口 301的中心为基准的点对称图案是否存在于该评价窗口 301内。实施方式2.在本发明的实施方式2中，排除对图案匹配的匹配得分造成不良影响的要素，来说明提高图案匹配的效果的手法。此外，在本实施方式2中说明的手法可以与在实施方式 1中说明的手法并用也可以单独执行。作为包含对图案匹配的匹配得分造成不良影响的要素的拍摄图像的例子，可列举实施方式1所示出的图2的拍摄图像。在该图像中除了划线203以外，还存在矩形的图案。这样的划线以外的图案在通过图案匹配来搜索点对称图案时会对匹配得分造成影响，因此若能去除则优选去除。以下，针对在从拍摄图像中去除这样的对匹配得分造成影响的图案的基础上来搜索点对称图案的手法进行说明。此外，在本实施方式2中，将以下的(条件1) (条件3)作为前提。(条件1)处于搜索对称的点对称图案像划线那样，跨拍摄图像的上下左右而存在。(条件2)其图案由直线构成。(条件3)非点对称图案(划线以外的图案)处于与上述那样的点对称图案不同的状态。图7是说明本实施方式2所涉及的图案匹配方法的顺序的流程图。图7的流程图所示的顺序能由具备与实施方式1中说明的构成同样的构成的电子计算机等执行。以下， 说明图7的各步骤。(图7:步骤S701)运算装置经由拍摄图像输入部来取得拍摄电子设备的检查对象部分而得到的上述拍摄图像。该拍摄图像与实施方式1同样，包含交叉点。(图7:步骤S7O2)运算装置如在后述的图8中另外说明那样，在水平方向上扫描拍摄图像，并按每条扫描线来算出扫描线上的像素的亮度方差值。(图7:步骤S703)运算装置如在后述的图8中另外说明那样，在步骤S702中算出的亮度方差值为后述的亮度方差阈值以上的情况下，判定为扫描了非划线的部分。接下来，运算装置对非划线的部分进行遮掩，来生成水平线遮掩图像。在此所谓的遮掩是指按照使非划线的部分不在图像上表现的方式，来删除该部分、或者变更色彩或亮度来校正拍摄图像。(图7:步骤S704)运算装置如在后述的图8中另外说明那样，在垂直方向上扫描拍摄图像，并按每条扫描线来算出扫描线上的像素的亮度方差值。(图7:步骤S705)运算装置如在后述的图8中另外说明那样，在步骤S704中算出的亮度方差值为后述的亮度方差阈值以上的情况下，判定为扫描了非划线的部分。接下来，运算装置对非划线的部分进行遮掩，来生成垂直线遮掩图像。(图7:步骤S706)运算装置参照在步骤S702 S705中生成的水平线遮掩图像和垂直线遮掩图像， 在两者的任意一者中仅提取认为是划线的扫描线的图像。接下来，运算装置将水平扫描线上认为是划线的部分的图像、与在垂直扫描线上认为是划线的图像进行重合来综合，从而生成综合遮掩图像。由此，成为后述的图9所示那样的、仅残留水平方向和垂直方向各自的划线的图像。(图7:步骤S707)运算装置将在步骤S706中生成的遮掩图像保存于存储器等存储装置。(图7:步骤S708)运算装置使用在步骤S707中保存的遮掩图像来执行用于搜索检查点的图案匹配。此时的图案匹配手法可以是在实施方式1中说明的手法，也可以使用其他的图案匹配手法。例如，能使用现有的一般的图案匹配手法。以上，说明了本实施方式2所涉及的图案匹配方法的流程图。接下来，使用图8A，8B 图9来说明步骤S703和S705的细节。图8A，8B是表示在水平方向以及垂直方向上扫描拍摄图像的样子的图。在图8A， 8B中按照跨映有拍摄图像的画面的上下左右的方式存在划线。进而，在划线的周边存在多个矩形的图案。图8A，8B中，将该拍摄图像在位置Xl以及x2上以垂直方向进行扫描，并将扫描线上的各位置上的像素的亮度作为一维图表(称为图像分布图)分别表示为图8A右侧的Xl 以及X2。由于扫描线Xl交叉4个矩形图案和水平方向的划线，因此该扫描线Xl上的像素的亮度分布成为离散性的分布。另一方面，由于扫描线x2沿着垂直方向的划线，因此该扫描线x2上的像素的亮度分布变得均勻。同样，图8A，8B中，将该拍摄图像在位置yl以及y2上以水平方向进行扫描，并将扫描线上的各位置上的像素的亮度作为一维图表(图像分布图)分别表示为图8B下侧的 Yl以及Y2。由于扫描线yl交叉2个矩形图案和垂直方向的划线，因此该扫描线yl上的像素的亮度分布成为离散性的分布。另一方面，由于扫描线12沿着水平方向的划线，因此该扫描线12上的像素的亮度分布变得均勻。扫描线Xl或yl上那样的对构成非点对称图案的部分进行扫描而得到的图像分布图，与扫描线x2或y2那样的对构成点对称图案的部分进行扫描而得到的图像分布图进行比较，亮度的偏差大。即，扫描线x2上或扫描线y2上的像素的亮度的方差值大。运算装置在图7的步骤S703和S705中，能利用上述那样的特征来确定划线的位置和非划线的部分的位置，并遮掩非划线的部分。例如，运算装置算出各扫描线上的像素的亮度的方差值，在该亮度方差值为给定的亮度方差阈值以上的情况下，判定为该扫描线扫描了非划线的部分。该亮度方差阈值可以使用对于水平扫描线和垂直扫描线为公共的值，也可以使用个别的值。图9是表示将不是划线的部分进行遮掩而得到的遮掩图像的例子的图。在如图9 所示遮掩图像中可知，将划线的周边的矩形图案进行遮掩，仅残留划线。此外，用于使用亮度方差值来进行是否为划线的判定的亮度方差阈值可以由检查者等任意地设定，在得到该电子设备的设计数据等情况下也可以基于该设计数据等来决定。以上，说明了本实施方式2所涉及的图案匹配方法的细节。如上所述，根据本实施方式2，运算装置在水平方向和垂直方向上扫描拍摄图像来求取扫描线上的像素的亮度方差值，在其亮度方差值为给定的亮度方差阈值以上时，能判定其扫描线扫描了非划线的部分。由此，由于能得到遮掩了非划线的部分的遮掩图像，因此能抑制图案匹配的匹配得分因非划线的部分而受到的影响，从而能更正确地进行图案匹配。因此，能更正确地搜索电子设备的检查点。
另外，通过在本实施方式2所涉及的图案匹配方法的基础上还兼用在实施方式1 中所说明的图案匹配方法，能享受实施方式1所涉及的图案匹配方法的优点。实施方式3.在本发明的实施方式3中，说明能由检查者等自己选择用于进行图案匹配的基准图像的图案匹配方法。另外，还说明配合所选择的基准图像来优化在进行图案匹配时的条件。此外，在本实施方式3中，要作使习惯了现有的图案匹配手法的检查者意识不到图案匹配手法的不同的努力。具体而言，运算装置在报告图案匹配结果时，执行配合现有的图案匹配手法来校正报告形式的处理。细节将后述。图10是说明本实施方式3所涉及的图案匹配方法的顺序的流程图。图10的流程图所示的顺序能由具备与在实施方式1 2中说明的构成同样的构成的电子计算机等执行。以下，说明图10的各步骤。(图 10 步骤 S1001)运算装置经由拍摄图像输入部来取得拍摄电子设备的检查对象部分而得到的上述拍摄图像。该拍摄图像与实施方式1同样，包含交叉点。运算装置使所取得的拍摄图像画面显示于图像显示部。(图10 步骤 S1002)检查者等的操作者操作计算机的操作输入部，来指定临时的评价窗口区域(指定区域)。运算装置接受该区域指定，并取得该区域的坐标。本步骤相当于现有的图案匹配手法中的指定匹配模板的步骤。认为习惯了现有的图案匹配手法的检查者会将本步骤中所指定的区域直接作为匹配模板而用于图案匹配。实际上，运算装置在本步骤中接受区域指定，如在后述的步骤中说明那样，将该区域作为临时的评价窗口对待。(图 10 步骤 S1003)运算装置搜索是否在步骤S1002中所指定的临时评价窗口内存在点对称图案。具体而言，例如考虑以下那样的搜索顺序。(图10步骤S1003 搜索顺序1)如实施方式1中说明那样，运算装置在临时评价窗口内将左上部分作为模板图像来生成模板旋转图像，进行图案匹配。(图10步骤S1003 搜索顺序2)运算装置一边变更临时评价窗口的尺寸或模板图像的尺寸等的条件，一边在几个不同的条件下执行上述(搜索顺序1)。(图10步骤S1003 搜索顺序3)在上述搜索顺序1 2的结果是发现了匹配得分成为给定的匹配得分阈值以上的部分的情况下，运算装置判定为在临时评价窗口内存在点对称图案。(图10 步骤 S1004)在步骤S1003中发现了点对称的情况下，前进到步骤S1005，在未发现的情况下， 前进到步骤S1007。
(图 10 步骤 SlOO5)在步骤S1003中在临时评价窗口内发现了点对称图案的情况下，运算装置将此时的临时评价窗口的尺寸等的条件作为在以后的步骤中进行图案匹配时所用到的参数进行提取。(图10 步骤 S1006)运算装置使用在步骤S1005中提取出的参数，执行在实施方式1 2中说明的任意一种图案匹配方法。此时，运算装置可以直接使用在实施方式1 2中说明的任意一种图案匹配方法， 也可以仅使用在评价窗口 301内生成模板旋转图像来进行匹配的手法。在使用后者的手法的情况下，运算装置通过在评价窗口 301内生成模板旋转图像来进行匹配，从而来判定在步骤S1002中设定的临时评价窗口的图像与评价窗口 301的图像是否吻合。(图10 步骤 S1007)运算装置使用在步骤S1002中由检查者指定的临时评价窗口，进行基于现有的图案匹配方法等一般的手法的图案匹配。在此情况下，运算装置从拍摄图像内搜索与临时评价窗口内的图像吻合的部分。以上，说明了本实施方式3所涉及的图案匹配方法的顺序。接下来，说明因图案匹配手法的不同而带来的结果报告的差异。图11A，IlB是表示在由检查者设定临时评价窗口时的画面形象的图。图IlA是该画面的画面形象，图IlB是将临时评价窗口放大后的画面形象。图11A，IlB中，在评价窗口内存在交叉点1102。此时的评价窗口的左上坐标1101
由星形标记表示。在一般所使用的图案匹配手法中，检查者在画面上对要想搜索的图像图案进行区域指定。此时，检查者一般在画面上指定该区域的左上坐标和纵横尺寸。在拍摄图像内发现了与由检查者指定的图像区域吻合的图像图案的情况下，一般是将包含该处的图像区域的左上坐标，即相当于图11A，IlB的左上坐标1101的坐标作为搜索结果进行报告。这是为了使上述的指定方法和搜索结果的报告形式一致。与此相对，在本实施方式3中说明的图案匹配手法中，将交叉点1102的位置作为图案匹配结果进行报告。因此，在评价窗口内发现了交叉点1102的情况下，认为习惯了现有的图案匹配手法的检查者会将评价窗口的左上坐标1101作为搜索结果进行报告。若将交叉点1102的坐标报告为检查结果，则还存在检查者会将交叉点1102误认为评价窗口的左上坐标的可能性。为此，在本实施方式3中，运算装置在图10的步骤S1006中执行图案匹配，在评价窗口内发现了点对称图案的情况下，算出其坐标与评价窗口的左上坐标之间的差分(Δχ， Ay)。运算装置在提示将图案匹配结果显示于计算机的画面上等时，提示在实际的点对称图案(交叉点1102)的中心坐标上加上差分(Δχ，Ay)而得到的坐标。由此，在执行图10的步骤S1006的情况下和在执行步骤S1007的情况下，将搜索结果的报告形式进行统一。因此，检查者能在未意识到内部的图案匹配手法的不同的情况下，照着现有技术那样的报告形式来掌握图案匹配的结果。尽管在图10的步骤S1002中，说明了在画面上由检查者指定临时评价窗口，但也可以取而代之，在得到该电子设备的设计数据的情况下，在设计数据上指定临时评价窗口。如上所述，在本实施方式3中，根据由用户在拍摄图像内指定的图像区域(临时评价窗口)内是否存在点对称图案，来变更图案匹配手法。在存在点对称图案的情况下，通过在图10的步骤S1006中使用实施方式1 2中的任一种图案匹配手法，能发挥与这些实施方式同样的效果。另外，在不存在点对称图案的情况下，由于在图10的步骤S1007中使用现有的一般的图案匹配手法，因此即使在实施方式1 2的手法均不能使用的情况下，也不需要中断图案匹配。另外，本实施方式3中，由用户在拍摄图像内指定的图像区域(临时评价窗口)内是否存在点对称图案，能使用与在实施方式1中说明的评价窗口内的搜索方法同样的手法来进行判定。由此，能可靠地判定点对称图案的有无。另外，在本实施方式3中，在判定由用户在拍摄图像内指定的图像区域(临时评价窗口)内是否存在点对称图案时，一边变更临时评价窗口的尺寸等的参数，一边多次进行搜索。由此，能配合由用户指定的临时评价窗口来优化在以后的步骤中进行图案匹配时的参数。另外，本实施方式3中，运算装置在执行实施方式1 2中说明的图案匹配方法而发现了点对称图案的情况下，将在其点对称图案的中心位置上加上了上述的(Δχ，Δγ)而得到的位置作为搜索结果进行提示。由此，习惯了现有的图案匹配方法的检查者能在意识不到内部所执行的图案匹配方法的情况下，照着现有技术那样的报告形式来掌握图案匹配的结果。因此，能避免检查者因图案匹配手法的差异而引起的、误认搜索结果的事态。实施方式4.在本发明的实施方式4中，说明对在判定是否在评价窗口内存在点对称图案时的处理进行简化的手法。图12是说明在一定程度上判明了在评价窗口 301内有存在点对称图案的部分的情况下的动作例的图。在事先能拿到检查对象的电子设备的设计数据的情况下，有时能在一定程度上知道点对称图案在拍摄图像内所在的位置。在这样的情况下，能简化算出评价窗口 301的总和匹配得分的处理。例如图12中，在事先知道在评价窗口 301的中央付近存在点对称图案的情况下， 仅在评价窗口 301的中央付近进行图案匹配就已足够。为此，运算装置在评价窗口 301内设定部分评价区域1200，且仅在该内部执行图案匹配。由此，由于运算装置不需要针对评价窗口 301内的全部的像素进行匹配，因此能简化算出评价窗口 301的总和匹配得分的处理，减轻处理负荷。
另外，在评价窗口 301内存在非点对称图案1201的情况下，通过仅在部分评价区域1200内进行图案匹配，能抑制匹配得分受这些非点对称图案1201的影响。由此，能可靠地判定是否在评价窗口 301内存在点对称图案。此外，在本实施方式4中说明的手法可以与上述实施方式1 3兼用。例如在实施方式1 2中，在运算装置在算出评价窗口 301的总和匹配得分时，能使用本实施方式4的手法。在实施方式3中，运算装置同样地在算出评价窗口 301的总和匹配得分时，能使用本实施方式4的手法。另外，运算装置还能在由检查者选择出的临时评价窗口内设定部分评价区域1200，并一边变更部分评价区域1200的位置、形状、尺寸等，一边多次执行图案匹配。此时，可以将临时评价窗口自身的尺寸一起变更，也可以仅将部分评价区域1200单独变更。实施方式5.在本发明的实施方式5中，说明通过计算来求取在实施方式2中说明的亮度方差阈值的手法。图13A，13B是表示基于拍摄倍率的不同的划线的间隔差的图。将图13A，13B所示的图像的像素尺寸假设为512像素X512像素。图13A例示了拍摄倍率为100倍时的拍摄图像，图13B例示了拍摄倍率为200倍时的拍摄图像。将拍摄倍率为100倍时的划线的间隔设为50像素。实施方式2中，在设定亮度方差阈值时，能使用拍摄倍率来事先预测拍摄图像上的划线的间隔，并基于此来预测亮度方差阈值。例如，假设若根据电子设备的设计数据，划线的间隔为130μπι，以拍摄倍率100倍来拍摄划线，则能事先判明其间隔为50像素。在实施实施方式2的手法时，若拍摄倍率为200倍，则划线的间隔在画面上应该成为100像素。利用该事实，能通过计算来算出该图像上的亮度方差值。能将通过该計算而得到的值用作在实施方式2中说明的亮度方差阈值。如上所述，根据本实施方式5，利用检查对象的电子设备的设计数据、拍摄图像的拍摄倍率，能通过计算来求取亮度方差阈值。由此，由于运算装置能基于电子设备的设计数据来设定亮度方差阈值，因此能生成适当的遮掩图像。实施方式6.在以上的实施方式1 5中，可以将在其他的实施方式中说明的手法与图案匹配手法进行组合。例如，实施方式3中，在由检查者指定的临时评价窗口内包含点对称图案的情况下，可以在图10的步骤S1006中，不仅执行实施方式1 2各自说明的手法，还执行现有的一般的图案匹配，并进行对通过各手法而得到的匹配得分取平均等统计处理，来作为最终的匹配结果。或者可以使用所得到的各匹配得分，由检查者基于经验来进行判断。实施方式7.图14是使用在实施方式1 6中说明的图案匹配方法来检查电子设备的电子设备检查装置1000的构成图。
电子设备检查装置1000具备显微镜1100、电子计算机1200。显微镜1100拍摄检查对象的电子设备，并将其拍摄图像输出到电子计算机1200。电子计算机1200具备拍摄图像输入部1201、运算装置1202、操作输入部1203、 图像显示部1204、。拍摄图像输入部1201是从显微镜1100接受拍摄图像的接口。接口的规格使用任意的公知技术即可。运算装置1202由CPU或微机等构成，并具备ROM (Read Only Memory)等存储装置。 在该存储装置中容纳有对在实施方式1 6的任一个中说明的图案匹配方法的动作进行了规定的程序。运算装置1202依照由该程序规定的动作，来执行在实施方式1 6的任一个中说明的图案匹配方法。操作输入部1203是用于由检查者等对电子计算机1200进行操作输入的操作接□。图像显示部1204由液晶显示器装置等构成。运算装置1202将进行图案匹配而得到的结果等画面显示于图像显示部1204。显微镜1100相当于实施方式1 6的“拍摄装置”。拍摄图像输入部1201相当于实施方式1 6的“拍摄图像输入部”。运算装置1202相当于实施方式1 6的“运算装置”。操作输入部1203相当于实施方式1 6的“操作输入部”。图像显示部1204相当于实施方式1 6的“图像显示部”。以上，说明了本实施方式7所涉及的电子设备检查装置1000。本领域的技术人员应该明确，尽管上述记载是针对实施例而进行的，但本发明不限于此，在本发明的主旨和附加的权利要求的范围内能进行各种变更以及修正。工业实用性根据本发明所涉及的图案匹配方法，能简化由检查者事先设定适当的模板等的事先的设定操作，且能正确地检索检查点。符号的说明200 电子设备的拍摄图像201 芯片202 交叉点203 划线301 评价窗口400模板区域401 区域 A402 区域 B403 区域 C601匹配得分数据1100 显微镜1200 电子计算机
1201拍摄图像输入部1202运算装置1203操作输入部1204 图像显示部
权利要求
1.一种图案匹配方法，其特征在于，包括从拍摄电子设备而取得的拍摄图像中提取一部分的图像区域的步骤；以所述图像区域的中心位置为基准来分割该图像区域从而取得2个以上的分割图像的步骤；将所述分割图像中的1个设定为模板图像的步骤；以所述中心位置为基准来使所述模板图像旋转从而取得2个以上的模板旋转图像的模板旋转步骤；在所述模板旋转图像和所述图像区域中的与所述模板旋转图像的旋转后的位置对应的部分的图像之间进行图案匹配，并算出其匹配得分的匹配得分算出步骤；使用针对全部的所述模板旋转图像的所述匹配得分来算出所述图像区域内的总和匹配得分的总和匹配得分算出步骤；针对所述拍摄图像的多处取得所述总和匹配得分的步骤；和使用针对所述拍摄图像的多处的所述总和匹配得分来判定在所述拍摄图像内存在点对称图案的部分的步骤。
2.根据权利要求1所述的图案匹配方法，其特征在于，在所述模板旋转步骤中，使所述模板图像分别旋转90度、180度、以及270度来取得3个所述模板旋转图像，在所述匹配得分算出步骤中，在各所述模板旋转图像和所述图像区域中的与在使所述模板旋转图像旋转90度、180度、以及270度后的各自的位置对应的部分的图像之间进行图案匹配。
3.根据权利要求1所述的图案匹配方法，其特征在于，在所述总和匹配得分算出步骤中，使用所述图像区域内的所述匹配得分的统计值作为所述总和匹配。
4.一种图案匹配方法，其特征在于，包括对拍摄电子设备而取得的拍摄图像进行扫描，并算出其扫描线上的像素的亮度方差值的步骤；在所述亮度方差值为给定的亮度方差阈值以上的情况下，将所述扫描线上的像素置换为均勻的步骤；和使用将所述扫描线上的亮度值置换为均勻的值后的所述拍摄图像来进行图案匹配的步骤。
5.根据权利要求4所述的图案匹配方法，其特征在于，使用所述电子设备的设计数据来算出所述扫描线上的像素的亮度方差值的预测值的步骤；和将其算出结果设定为所述亮度方差阈值的步骤。
6.一种图案匹配方法，其特征在于，包括对拍摄电子设备而取得的拍摄图像中的一部分的指定区域进行指定的区域指定步骤；通过图案匹配来判定是否在所述指定区域内存在点对称图案的判定步骤；根据所述点对称图案的有无来决定图案匹配方法的图案匹配方法决定步骤；和使用在所述图案匹配方法决定步骤中所决定的图案匹配方法来进行所述拍摄图像的图案匹配的步骤。
7.根据权利要求6所述的图案匹配方法，其特征在于，所述判定步骤包括从所述指定区域中提取一部分的图像区域的步骤；以所述图像区域的中心位置为基准来分割该图像区域从而取得2个以上的分割图像的步骤；将所述分割图像中的1个设定为模板图像的步骤；以所述中心位置为基准来使所述模板图像旋转从而取得2个以上的模板旋转图像的模板旋转步骤；在所述模板旋转图像和所述图像区域中的与所述模板旋转图像的旋转后的位置对应的部分的图像之间进行图案匹配，并算出其匹配得分的匹配得分算出步骤；和使用针对全部的所述模板旋转图像的所述匹配得分来算出所述图像区域内的总和匹配得分的总和匹配得分算出步骤。
8.根据权利要求7所述的图案匹配方法，其特征在于，在所述判定步骤中，一边变更所述指定区域的尺寸或所述分割图像的尺寸，一边多次进行基于图案匹配的所述判定，在作为图案匹配的结果而得到的最高的匹配得分为给定的匹配得分阈值以上的情况下，判定为在所述指定区域内存在点对称图案。
9.根据权利要求7所述的图案匹配方法，其特征在于，在所述判定步骤中判定为在指定区域内存在点对称图案的情况下，所述图案匹配方法包括使用此时的所述指定区域的尺寸来从所述拍摄图像中提取一部分的图像区域的步骤；以所述图像区域的中心位置为基准来分割该图像区域从而取得2个以上的分割图像的步骤；将所述分割图像中的1个设定为模板图像的步骤；以所述中心位置为基准来使所述模板图像旋转从而取得2个以上的模板旋转图像的模板旋转步骤；在所述模板旋转图像和所述图像区域中的与所述模板旋转图像的旋转后的位置对应的部分的图像之间进行图案匹配，并算出其匹配得分的匹配得分算出步骤；使用针对全部的所述模板旋转图像的所述匹配得分来算出所述图像区域内的总和匹配得分的总和匹配得分算出步骤；针对所述拍摄图像的多个部分来取得所述总和匹配得分的步骤；和使用针对所述拍摄图像的多处的所述总和匹配得分来判定在所述拍摄图像内存在点对称图案的部分的步骤。
10.一种图案匹配方法，其特征在于，包括对拍摄电子设备而取得的拍摄图像中的一部分的指定区域进行指定的区域指定步骤；使用所述图像区域来判定在与所述图像区域对应的部分是否存在点对称图案的判定步骤；和在所述判定步骤中判定为在与所述图像区域对应的部分存在点对称图案的情况下，使用2种以上的图案匹配手法来进行所述拍摄图像的图案匹配。
11.根据权利要求6所述的图案匹配方法，其特征在于，在所述图像区域内存在点对称图案的情况下，提示其图像区域的左上顶点的坐标来作为搜索结果。
12.根据权利要求6所述的图案匹配方法，其特征在于，在所述区域指定步骤中，在接受所述指定区域的指定时，取代所述拍摄图像的一部分的区域的指定而接受所述电子设备的设计数据的相应区域的指定。
13.根据权利要求1所述的图案匹配方法，其特征在于，仅针对所述图像区域中的认为存在点对称图案的部分评价区域进行图案匹配。
14.根据权利要求7所述的图案匹配方法，其特征在于，在所述判定步骤中，仅针对所述图像区域中的认为存在点对称图案的部分评价区域进行图案匹配，并一边变更所述部分区域的尺寸一边多次进行基于图案匹配的所述判定，在作为图案匹配的结果而得到的最高的匹配得分为给定的匹配得分阈值以上的情况下，判定为在与所述图像区域对应的部分存在点对称图案。
15.一种图案匹配程序，其特征在于，使计算机执行权利要求1所述的图案匹配方法。
16.一种电子计算机，其特征在于，具备运算装置，其执行权利要求15所述的图案匹配程序；和拍摄图像输入部，其接受所述拍摄图像。
17.根据权利要求16所述的电子计算机，其特征在于，所述电子计算机具备接受操作输入部，其接受用于对执行所述图案匹配方法时的条件进行指定的操作输入；和显示部，其对所述图案匹配方法的执行结果进行画面显示。
18.一种电子设备检查装置，其特征在于，具备权利要求16所述的电子计算机；和拍摄所述电子设备的图像的拍摄装置。
全文摘要
本发明提供能简化事先的设定的工序且正确地搜索检查点的图案匹配手法。提取拍摄图像的一部分的图像区域，将该图像区域的分割图像设定为模板图像，并一边使模板图像旋转一边进行图案匹配。另外，通过该图案匹配来判定是否在图像区域内存在点对称图案。
文档编号G06T7/00GK102576462SQ20108004454
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年10月5日
发明者丰田康隆, 安部雄一, 池田光二 申请人:株式会社日立高新技术