KR101359280B1 - 패턴 매칭 방법, 패턴 매칭 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체, 전자 계산기, 전자 디바이스 검사 장치 - Google Patents

Abstract

사전의 설정의 수고를 간략화하면서 정확하게 검사 포인트를 탐색할 수 있는 패턴 매칭 방법을 제공한다. 촬영 화상의 일부의 화상 영역을 추출하고, 그 화상 영역의 분할 화상을 템플릿 화상으로서 설정하고, 템플릿 화상을 회전시키면서 패턴 매칭을 행한다. 또한, 이 패턴 매칭에 의해, 화상 영역 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정한다.

Description

패턴 매칭 방법, 패턴 매칭 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체, 전자 계산기, 전자 디바이스 검사 장치{PATTERN MATCHING METHOD, RECORDING MEDIUM HAVING PATTERN MATCHING PROGRAM RECORDED THEREON, ELECTRONIC COMPUTER, AND ELECTRONIC DEVICE TESTING APPARATUS}

본 발명은, 전자 디바이스의 회로 패턴 검사에 이용되는, 검사 포인트를 탐색하기 위한 패턴 매칭 방법, 그 프로그램, 그 방법을 실행하는 전자 계산기, 및 그 전자 계산기를 구비한 전자 디바이스 검사 장치에 관한 것이다.

최근, 반도체 디바이스의 성능 향상이나 제조 코스트 저감을 목적으로 한 반도체 디바이스의 고밀도 집적화가 진행되고 있다. 이와 같은 반도체 디바이스의 검사를 행하기 위해서, 광학 현미경이나 전자 현미경을 활용한 반도체 검사 장치나 반도체 계측 장치가 이용되고 있다.

이들 장치에는, 전자 디바이스 상의 검사 포인트를 정확하게 촬영하기 위한 수단으로서, 전자 디바이스의 촬영 화상으로부터, 검사 목적의 패턴이나, 검사 포인트를 특정하기 위한 패턴을 탐색하는, 패턴 매칭 수단이 탑재되어 있다.

패턴 매칭 방법에는 다양한 것이 존재한다. 전자 디바이스의 검사에 대해서는, 일반적으로, 검사의 단계에서, 전자 디바이스의 촬영 화상으로부터, 템플릿과 일치하는 패턴을 화상 처리에 의해 탐색하는 방법이 이용되고 있다. 이 경우, 검사 전에 촬영한 검사 포인트를 특정하기 위한 패턴의 촬영 화상, 또는 그 패턴에 대응하는 설계 데이터를, 템플릿으로서 미리 준비해 둘 필요가 있다.

전자 디바이스의 검사 포인트의 특정에 이용되는 패턴으로서, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼의 스크라이브 라인이 교차하는 영역의 중심이나, 프린트 기판의 기판 마크(십자 형상) 등, 어떤 포인트를 중심으로 점대칭으로 되는 패턴이 존재하는 포인트가 이용된다.

이와 같은 점대칭 패턴을 탐색 대상으로 하는 패턴 매칭의 실현 방법으로서, 이하와 같은 공지 기술이 있다.

일본 특허 출원 공개 평8-12050호 공보 일본 특허 출원 공개 제2001-291106호 공보

상기 특허 문헌 1에 개시된 방법에서는, 검사 포인트를 탐색하는 기준으로 되는 템플릿 또는 기준 화상으로서, 점대칭 패턴을 포함하는 화상을 미리 설정해야한다. 그 때문에, 그 설정이 적절하지 않은 경우에는, 검사 포인트를 정확하게 탐색하는 것이 어려워진다.

상기 특허 문헌 2에 개시된 방법에서는, 검사 포인트를 탐색하는 기준으로 되는 점대칭 패턴의 일부가 촬영 화면의 범위 밖에 존재하고 있는 경우, 탐색의 기준을 설정하는 것이 곤란하기 때문에, 검사 포인트를 정확하게 탐색하는 것이 어려워진다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 사전의 설정의 수고를 간략화하면서 정확하게 검사 포인트를 탐색할 수 있는 패턴 매칭 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 패턴 매칭 방법에서는, 촬영 화상의 일부의 화상 영역을 추출하고, 그 화상 영역의 분할 화상을 템플릿 화상으로서 설정하고, 템플릿 화상을 회전시키면서 패턴 매칭을 행한다. 또한, 이 패턴 매칭에 의해, 화상 영역 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정한다.

본 발명에 따른 패턴 매칭 방법에 의하면, 검사자가 미리 적절한 템플릿을 설정하는 등의 사전의 설정 작업을 간략화하여, 검사 포인트를 정확하게 탐색할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면에 관한 이하의 본 발명의 실시예의 기재로부터 명백해질 것이다.

도 1은 실시 형태 1에 따른 패턴 매칭 방법의 수순을 설명하는 플로우차트이다.
도 2는 검사 대상의 전자 디바이스 중 미세한 회로 패턴이 형성된 실리콘 웨이퍼 부분을 현미경으로 촬영한 화상을 도시하는 도면이다.
도 3은 촬영 화상의 패턴 매칭을 행하기 위한 평가 윈도우에 대하여 설명하는 도면이다.
도 4는 평가 윈도우(301) 내의 템플릿에 대하여 설명하는 도면이다.
도 5는 템플릿 화상을 이용하여 평가 윈도우(301) 내의 매칭 스코어를 산출하는 수순을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 2∼도 3에서 도시한 촬영 화상에 대하여 본 실시 형태 1에 따른 패턴 매칭 방법을 실행한 결과를 스코어 맵으로서 도시하는 도면이다.
도 7은 실시 형태 2에 따른 패턴 매칭 방법의 수순을 설명하는 플로우차트이다.
도 8a는 촬영 화상을 수평 방향으로 주사하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 8b는 촬영 화상을 수직 방향으로 주사하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 9는 스크라이브 라인이 아닌 부분을 마스크하여 얻은 마스크 화상의 예를 도시하는 도면이다.
도 10은 실시 형태 3에 따른 패턴 매칭 방법의 수순을 설명하는 플로우차트이다.
도 11a는 검사자가 임시 평가 윈도우를 설정할 때의 화면 이미지를 도시하는 도면이다.
도 11b는 검사자가 임시 평가 윈도우를 확대할 때의 화면 이미지를 도시하는 도면이다.
도 12는 평가 윈도우(301) 내에서 점대칭 패턴이 존재하는 부분이 어느 정도 판명되어 있는 경우의 동작예를 설명하는 도면이다.
도 13a는 촬영 배율의 차이에 의한 스크라이브 라인의 간격차를 도시하는 도면이다.
도 13b는 동일하게 촬영 배율의 차이에 의한 스크라이브 라인의 간격차를 도시하는 도면이다.
도 14는 실시 형태 1∼6에서 설명한 패턴 매칭 방법을 이용하여 전자 디바이스를 검사하는 전자 디바이스 검사 장치(1000)의 구성도이다.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 패턴 매칭 방법의 수순을 설명하는 플로우차트이다.

도 1의 플로우차트에 나타내는 수순은, 광학 현미경 등의 촬영 장치로 전자 디바이스를 촬영하고, 그 촬영 화상을 이용하여 검사 포인트를 검사하기 위해서 이용하는 패턴 매칭의 방법을 나타낸다. 이 수순은, 상기 촬영 화상을 수취하여 동(同)수순을 실행하는 전자 계산기 등에서 실행할 수 있다. 이하의 실시 형태에서도 마찬가지이다.

여기서 말하는 전자 디바이스란, 검사 대상으로 되는 반도체 디바이스 등의 장치를 말한다.

이 전자 계산기는, 연산 장치, 촬영 화상 입력부, 화상 표시부, 조작 입력부를 구비한다.

연산 장치는, CPU(Central Processing Unit)나 마이크로컴퓨터 등으로 구성되며, 도 1의 플로우차트에 나타내는 패턴 매칭 방법을 실행한다.

촬영 화상 입력부는, 상기 촬영 화상을 수취한다.

화상 표시부는, 패턴 매칭의 결과 등을 화면 표시하기 위한 디스플레이 등의 장치로 구성된다.

조작 입력부는, 오퍼레이터가 조작 입력을 행하기 위한 수단이다.

이하, 도 1의 각 스텝에 대하여 설명한다.

(도 1 : 스텝 S101)

상기 전자 계산기의 연산 장치(이하, 간단히 연산 장치라고 부름)는, 전자 디바이스의 검사 대상 부분을 촬영하여 얻은 상기 촬영 화상을, 촬영 화상 입력부를 통하여 취득한다. 이 촬영 화상은, 후술하는 도 2에서 다시 설명하는 바와 같이, 스크라이브 라인이 교차하고 있는 크로스 포인트를 포함하는 것이다.

(도 1 : 스텝 S102)

연산 장치는, 후술하는 도 3에서 설명하는 평가 윈도우(301)를 설정함과 함께, 그 평가 윈도우(301) 내의 1부분을, 템플릿으로서 설정한다. 이 템플릿은, 해당 평가 윈도우(301) 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정할 때에 이용된다. 상세는 도 3에서 다시 설명한다.

(도 1 : 스텝 S103)

연산 장치는, 후술하는 도 4∼도 5에서 다시 설명하는 바와 같이, 스텝 S102에서 설정한 템플릿을 회전시켜 템플릿 회전 화상을 생성한다.

(도 1 : 스텝 S104)

연산 장치는, 후술하는 도 5에서 다시 설명하는 바와 같이, 각 템플릿 회전 화상과, 템플릿을 회전한 후의 위치에 상당하는 평가 윈도우(301) 내의 각 부분 화상과의 사이에서, 패턴 매칭을 행한다. 또한, 그 매칭 결과를 소정의 연산식 등에 의해 평가한 매칭 스코어를 산출하고, 각 템플릿 회전 화상에 대한 매칭 스코어를 이용하여, 해당 평가 윈도우(301) 전체의 종합 매칭 스코어를 산출한다.

(도 1 : 스텝 S105)

연산 장치는, 후술하는 도 3 및 도 5에서 다시 설명하는 바와 같이, 촬영 화상 내에서 평가 윈도우를 이동시키면서 촬영 화상을 주사하고, 해당 촬영 화상의 전체 영역의 상기 매칭 스코어를 산출한다.

(도 1 : 스텝 S106)

연산 장치는, 평가 윈도우(301)를 이용하여 해당 촬영 화상의 전체 영역을 주사하였는지의 여부를 판정한다. 전체 영역의 주사를 완료하였으면 스텝 S107로 진행하고, 완료하지 않았으면 스텝 S102로 되돌아가서 마찬가지의 처리를 반복한다.

(도 1 : 스텝 S107)

연산 장치는, 후술하는 도 6에서 다시 설명하는 바와 같이, 스텝 S102∼S105에서 산출한 매칭 스코어에 기초하여, 해당 촬영 화상 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정한다.

이상, 본 실시 형태 1에 따른 패턴 매칭 방법의 플로우차트를 설명하였다.

다음으로, 각 스텝의 상세에 대하여, 도 2∼도 6을 이용하여 설명한다.

도 2는 검사 대상의 전자 디바이스 중 미세한 회로 패턴이 형성된 실리콘 웨이퍼 부분을 현미경으로 촬영한 화상을 도시하는 도면이다.

도 2에서, 실리콘 웨이퍼의 촬영 화상(200) 내에는, 칩(201), 칩의 경계로 되는 실리콘 웨이퍼의 스크라이브 라인(203)이 존재하고 있다. 스크라이브 라인(203)이 교차하는 부분의 중심(202)[크로스 포인트(202)]은, 패턴 매칭의 탐색 대상으로 된다. 이 크로스 포인트(202)를 중심으로 하여, 점대칭 패턴이 존재하는 것이 상정되기 때문이다.

또한, 도 2 중에 도시한 십자 마크는, 크로스 포인트(202)를 명시적으로 설명하기 위해서 도면에 부여한 것이며, 실제의 스크라이브 라인(203) 상에는 동(同)십자 마크는 존재하고 있지 않은 것을 부언해 둔다.

도 3은 촬영 화상의 패턴 매칭을 행하기 위한 평가 윈도우에 대하여 설명하는 도면이다. 연산 장치는, 촬영 화상 중 1부분의 화상 영역을 선택하고, 이것을 평가 윈도우(301)로서 설정한다.

이 평가 윈도우(301)는, 촬영 화상 중 1부분의 정사각형 영역을 잘라낸 것이다. 평가 윈도우(301)의 형상은, 반드시 정사각형이 아니어도 되고, 후술하는 템플릿 회전 화상을 이용하여 패턴 매칭이 실행 가능하면 된다.

평가 윈도우(301)는, 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정하는 평가 단위라고도 할 수 있다. 즉, 연산 장치는, 촬영 화상 전체를 한번에 평가하여 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정하는 것이 아니라, 촬영 화상의 1부분을 평가 윈도우(301)로서 잘라내어 그 내부에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 평가한다. 연산 장치는, 평가 윈도우(301)의 위치를 이동시키면서, 촬영 화상을 평가 윈도우(301) 단위로 주사한다.

연산 장치는, 최종적으로 촬영 화상의 전체에 대하여 평가 윈도우(301)를 이용하여 주사하고, 해당 촬영 화상 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 평가한다.

평가 윈도우(301)의 초기 위치는, 예를 들면 해당 촬영 화상의 좌측 위의 정점으로 한다. 연산 장치는, 우선 처음에 우측 방향으로 평가 윈도우(301)를 1화소씩 이동시켜 해당 촬영 화상을 주사한다. 주사 위치가 우단에 도달한 시점에서 주사 위치를 1화소분 아래로 이동시켜, 촬영 화상의 좌단으로부터 다시 주사를 행한다. 연산 장치는, 이후 마찬가지의 수순을 반복한다.

또한, 촬영 화상의 일부만 패턴 매칭을 행하면 되는 경우에는, 반드시 촬영 화상의 모든 부분에 대하여 평가 윈도우(301)를 이용하여 주사할 필요는 없다.

도 4는 평가 윈도우(301) 내의 템플릿에 대하여 설명하는 도면이다.

본 실시 형태 1에서, 연산 장치는, 평가 윈도우(301) 내의 일부의 영역을, 해당 평가 윈도우(301) 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정하기 위해서 이용하는 템플릿 화상으로서 설정한다.

여기서는, 평가 윈도우(301)의 중앙을 중심으로 하여 4개의 정사각형 영역으로 분할하고, 어느 하나의 분할 화상을 템플릿 화상으로서 이용하는 예를 나타내지만, 평가 윈도우(301)의 분할 방법은, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 평가 윈도우(301)의 중심점을 기준으로 하여 템플릿 화상을 회전시켜, 점대칭 패턴을 검출할 수 있으면, 분할 방법은 임의이어도 된다.

도 5는 템플릿 화상을 이용하여 평가 윈도우(301) 내의 매칭 스코어를 산출하는 수순을 설명하는 도면이다. 여기서는, 도 4에서 설명한 좌측 위 부분의 분할 화상을 템플릿 화상으로서 이용하는 예를 나타내지만, 어느 분할 화상을 템플릿 화상으로서 설정할지는, 이것에 한정되는 것은 아니다.

연산 장치는, 도 4의 좌측 위 부분의 분할 화상을 템플릿 화상으로서 설정한 후, 템플릿 화상을 각각 90도, 180도, 및 270도, 시계 방향으로 회전하여, 3개의 화상을 생성한다. 이들 3개의 화상을 템플릿 회전 화상이라고 부른다.

연산 장치는, 상기 3개의 템플릿 회전 화상과, 평가 윈도우(301)의 우측 위 부분, 우측 아래 부분, 및 좌측 아래 부분의 각각과의 사이에서, 패턴 매칭을 행한다. 이때 행하는 패턴 매칭은, 템플릿 회전 화상과, 템플릿 회전 화상을 회전시킨 후의 각각의 회전 후의 위치에 상당하는 분할 화상과의 사이에서 패턴 매칭을 행하고 있는 것에 상당한다.

이것은, 평가 윈도우(301)의 중심을 기준으로 하는 점대칭 패턴이 해당 평가 윈도우(301) 내에 존재하고 있는 경우, 템플릿 회전 화상과, 그 회전 후의 위치에 대응하는 분할 화상이, 서로 합치할 가능성이 높은 것에 의한다.

또한, 이때의 평가 윈도우(301) 내의 패턴 매칭 방법에 대해서는, 임의의 공지 기술을 이용할 수 있다. 예를 들면, 산업 분야에서 일반적으로 이용되고 있는 화상 상관법을 이용할 수 있다.

패턴 매칭을 행한 결과는, 해당 패턴 매칭 방법에 준한 평가 함수 등을 이용하여, 매칭 스코어로서 얻어진다. 여기서는, 매칭 스코어가 높을수록, 양자의 합치도가 높은 것으로 한다.

연산 장치는, 각 템플릿 회전 화상과 그 회전 후의 위치에 대응하는 분할 화상과의 사이에서 패턴 매칭을 행하여 얻은 매칭 스코어의 총합을 구한다. 이 총합을, 해당 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어로 한다.

또한, 각 매칭 스코어의 총합 대신에, 각 매칭 스코어의 분산값, 평균값 등의 통계적인 지표값을, 해당 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어로 할 수도 있다.

평가 윈도우(301)의 중심이 크로스 포인트이었던 경우, 각 템플릿 회전 화상과, 평가 윈도우(301)의 우측 위 부분[영역 A(401)], 우측 아래 부분[영역 B(402)], 및 좌측 아래 부분[영역 C(403)]의 각각의 분할 화상은, 서로 합치하는 정도가 높아진다. 이 경우, 그 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어는 높아진다.

도 6은 도 2∼도 3에서 도시한 촬영 화상에 대하여 본 실시 형태 1에 따른 패턴 매칭 방법을 실행한 결과를 스코어 맵으로서 도시하는 도면이다.

여기서는, 평가 윈도우(301)를 이용하여 주사한 순으로, 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어를 색으로 나타낸 예를 나타냈다. 종합 매칭 스코어가 높은 부분은 백색, 종합 매칭 스코어가 낮은 부분은 흑색으로 나타내고 있다.

도 6에 도시한 예에서는, 크로스 포인트(202)에 상당하는 위치(601)에서, 종합 매칭 스코어가 가장 높게 되어 있는 것을 알 수 있다.

연산 장치는, 종합 매칭 스코어가 높은 부분에 점대칭 패턴이 존재하는 것으로 판정한다. 예를 들면, 종합 매칭 스코어가 소정의 임계값 이상인 부분에는, 그 부분에 점대칭 패턴이 존재하는 것으로 판정해도 되고, 종합 매칭 스코어가 가장 높은 부분에만 점대칭 패턴이 존재하는 것으로 판정해도 된다.

이상, 본 실시 형태 1에 따른 패턴 매칭 방법의 상세를 설명하였다.

이상과 같이, 본 실시 형태 1에 따르면, 연산 장치는, 평가 윈도우(301)를 이동시키면서, 검사 대상의 전자 디바이스를 촬영하여 얻은 촬영 화상을 주사하고, 해당 촬영 화상 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정한다.

또한, 연산 장치는, 평가 윈도우(301)의 일부를 분할하여 얻은 분할 화상 중 1개를, 평가 윈도우(301) 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정할 때에 이용하는 템플릿 화상으로 한다.

이에 의해, 검사자는 미리 템플릿 화상을 설정해 둘 필요가 없으므로, 패턴 매칭의 수순을 간략화할 수 있다.

또한, 본 실시 형태 1에 따르면, 연산 장치는, 템플릿 화상을 각각 90도, 180도, 및 270도 회전시켜 3개의 템플릿 회전 화상을 생성하고, 각각의 템플릿 회전 화상과, 평가 윈도우(301)의 우측 위[영역 A(401)], 우측 아래[영역 B(402)], 좌측 아래[영역 C(403)]의 분할 화상과의 사이에서 패턴 매칭을 행한다.

이에 의해, 평가 윈도우(301)의 중심을 기준으로 하는 점대칭 패턴이 해당 평가 윈도우(301) 내에 존재하고 있는지의 여부를 정밀도 좋게 판정할 수 있다.

실시 형태 2.

본 발명의 실시 형태 2에서는, 패턴 매칭의 매칭 스코어에 바람직하지 않은 영향을 주는 요소를 제외하여, 패턴 매칭의 효과를 높이는 방법을 설명한다. 또한, 본 실시 형태 2에서 설명하는 방법은, 실시 형태 1에서 설명한 방법과 병용해도 되고, 단독으로 실행해도 된다.

패턴 매칭의 매칭 스코어에 바람직하지 않은 영향을 주는 요소를 포함하는 촬영 화상의 예로서, 실시 형태 1에서 설명한 도 2의 촬영 화상을 들 수 있다. 동(同)화상에는, 스크라이브 라인(203) 이외에도, 직사각형의 패턴이 존재한다.

이와 같은 스크라이브 라인 이외의 패턴은, 점대칭 패턴을 패턴 매칭에 의해 탐색할 때에, 매칭 스코어에 영향을 주므로, 제거할 수 있으면 바람직하다.

이하에서는, 이와 같은 매칭 스코어에 영향을 주는 패턴을 촬영 화상으로부터 제거한 후에, 점대칭 패턴을 탐색하는 방법에 대하여 설명한다.

또한, 본 실시 형태 2에서는, 이하의 (조건 1)∼(조건 3)을 전제로 한다.

(조건 1) 탐색 대칭인 점대칭 패턴이, 스크라이브 라인과 같이 촬영 화상의 상하 좌우에 걸치도록 존재하고 있는 것.

(조건 2) 그 패턴이 직선으로 구성되어 있는 것.

(조건 3) 비점대칭 패턴(스크라이브 라인 이외의 패턴)이 상기한 바와 같은 점대칭 패턴과는 상이한 상태에 있는 것.

도 7은 본 실시 형태 2에 따른 패턴 매칭 방법의 수순을 설명하는 플로우차트이다. 도 7의 플로우차트에 나타내는 수순은, 실시 형태 1에서 설명한 것과 마찬가지의 구성을 구비하는 전자 계산기 등에서 실행할 수 있다. 이하, 도 7의 각 스텝에 대하여 설명한다.

(도 7 : 스텝 S701)

연산 장치는, 전자 디바이스의 검사 대상 부분을 촬영하여 얻은 상기 촬영 화상을, 촬영 화상 입력부를 통하여 취득한다. 이 촬영 화상은, 실시 형태 1과 마찬가지로, 크로스 포인트를 포함하는 것이다.

(도 7 : 스텝 S702)

연산 장치는, 후술하는 도 8에서 다시 설명하는 바와 같이, 촬영 화상을 수평 방향으로 주사하여, 주사선 상의 화소의 휘도 분산값을, 주사선마다 산출한다.

(도 7 : 스텝 S703)

연산 장치는, 후술하는 도 8에서 다시 설명하는 바와 같이, 스텝 S702에서 산출한 휘도 분산값이 후술하는 휘도 분산 임계값 이상인 경우에는, 스크라이브 라인이 아닌 부분을 주사하고 있다고 판정한다. 다음으로, 연산 장치는, 스크라이브 라인이 아닌 부분을 마스크하여, 수평 라인 마스크 화상을 생성한다.

여기서 말하는 마스크란, 스크라이브 라인이 아닌 부분이 화상 상에 나타나지 않도록, 해당 부분을 삭제하거나, 색채나 휘도를 변경하거나 하여, 촬영 화상을 보정하는 것이다.

(도 7 : 스텝 S704)

연산 장치는, 후술하는 도 8에서 다시 설명하는 바와 같이, 촬영 화상을 수직 방향으로 주사하여, 주사선 상의 화소의 휘도 분산값을, 주사선마다 산출한다.

(도 7 : 스텝 S705)

연산 장치는, 후술하는 도 8에서 다시 설명하는 바와 같이, 스텝 S704에서 산출한 휘도 분산값이 후술하는 휘도 분산 임계값 이상인 경우에는, 스크라이브 라인이 아닌 부분을 주사하고 있다고 판정한다. 다음으로, 연산 장치는, 스크라이브 라인이 아닌 부분을 마스크하여, 수직 라인 마스크 화상을 생성한다.

(도 7 : 스텝 S706)

연산 장치는, 스텝 S702∼S705에서 생성한 수평 라인 마스크 화상과 수직 라인 마스크 화상을 참조하여, 양자 중 어느 하나에서 스크라이브 라인으로 간주된 주사선의 화상만을 추출한다.

다음으로, 연산 장치는, 수평 주사선 상에서 스크라이브 라인으로 간주된 부분의 화상과, 수직 주사선 상에서 스크라이브 라인으로 간주된 화상을 서로 겹쳐서 통합하여, 통합 마스크 화상을 생성한다. 이에 의해, 후술하는 도 9에 도시하는 바와 같은, 수평 방향과 수직 방향 각각의 스크라이브 라인의 화상만이 남겨지게 된다.

(도 7 : 스텝 S707)

연산 장치는, 스텝 S706에서 생성한 마스크 화상을, 메모리 등의 기억 장치에 보존한다.

(도 7 : 스텝 S708)

연산 장치는, 스텝 S707에서 보존한 마스크 화상을 이용하여, 검사 포인트를 탐색하기 위한 패턴 매칭을 실행한다. 이때의 패턴 매칭 방법은, 실시 형태 1에서 설명한 것이어도 되고, 그 밖의 패턴 매칭 방법을 이용해도 된다. 예를 들면, 종래의 일반적인 패턴 매칭 방법을 이용할 수 있다.

이상, 본 실시 형태 2에 따른 패턴 매칭 방법의 플로우차트를 설명하였다.

다음으로, 스텝 S703과 S705의 상세에 대하여, 도 8a, 도 8b∼도 9를 이용하여 설명한다.

도 8a, 도 8b는 촬영 화상을 수평 방향 및 수직 방향으로 주사하는 모습을 도시하는 도면이다. 도 8a, 도 8b에서는 촬영 화상이 찍혀 있는 화면의 상하 좌우에 걸치도록 하여 스크라이브 라인이 존재하고 있다. 또한, 스크라이브 라인의 주변에, 직사각형의 패턴이 복수개 존재하고 있다.

도 8a, 도 8b에서, 동(同)촬영 화상을 위치 x1 및 x2에서 수직 방향으로 주사하고, 주사선 상의 각 위치에서의 화소의 휘도를, 1차원 그래프(화상 프로파일이라고 부름)로서, 각각 도 8a 우측의 X1 및 X2로 나타냈다.

주사선 x1은, 4개의 직사각형 패턴과 수평 방향의 스크라이브 라인이 교차하기 때문에, 동(同)주사선 상의 화소의 휘도 분포는 이산적으로 되어 있다. 한편, 주사선 x2는, 수직 방향의 스크라이브 라인을 따르고 있기 때문에, 동(同)주사선 상의 화소의 휘도 분포는 균일하게 되어 있다.

마찬가지로, 도 8a, 도 8b에서, 동(同)촬영 화상을 위치 y1 및 y2에서 수평 방향으로 주사하고, 주사선 상의 각 위치에서의 화소의 휘도를, 1차원 그래프(화상 프로파일)로서, 각각 도 8b 하측의 Y1 및 Y2로 나타냈다.

주사선 y1은, 2개의 직사각형 패턴과 수직 방향의 스크라이브 라인이 교차하기 때문에, 동(同)주사선 상의 화소의 휘도 분포는 이산적으로 되어 있다. 한편, 주사선 y2는, 수평 방향의 스크라이브 라인을 따르고 있기 때문에, 동(同)주사선 상의 화소의 휘도 분포는 균일하게 되어 있다.

주사선 x1이나 y1 상과 같은, 비점대칭 패턴을 구성하는 부분을 주사하여 얻어진 화상 프로파일은, 주사선 x2이나 y2와 같은, 점대칭 패턴을 구성하는 부분을 주사하여 얻어진 화상 프로파일에 비해, 휘도의 변동이 크다. 즉, 주사선 x2 상이나 주사선 y2 상의 화소는, 휘도의 분산값이 크게 되어 있다.

연산 장치는, 도 7의 스텝 S703과 S705에서, 상기한 바와 같은 특징을 이용하여, 스크라이브 라인의 위치와 스크라이브 라인이 아닌 부분의 위치를 특정하고, 스크라이브 라인이 아닌 부분을 마스크할 수 있다.

예를 들면, 연산 장치는, 각 주사선 상에서의 화소의 휘도의 분산값을 산출하고, 그 휘도 분산값이 소정의 휘도 분산 임계값 이상인 경우에는, 동(同)주사선은 스크라이브 라인이 아닌 부분을 주사하고 있다고 판정한다. 이 휘도 분산 임계값은, 수평 주사선과 수직 주사선에서 공통의 값을 이용해도 되고, 개별의 값을 이용해도 된다.

도 9는 스크라이브 라인이 아닌 부분을 마스크하여 얻은 마스크 화상의 예를 도시하는 도면이다. 도 9에 도시한 마스크 화상에서는, 스크라이브 라인의 주변의 직사각형 패턴이 마스크되어, 스크라이브 라인만이 남아 있는 것을 알 수 있다.

또한, 휘도 분산값을 이용하여 스크라이브 라인인지의 여부의 판정을 행하기 위한 휘도 분산 임계값은, 검사자 등이 임의로 설정해도 되고, 해당 전자 디바이스의 설계 데이터 등이 얻어지는 경우는 이것에 기초하여 정해도 된다.

이상, 본 실시 형태 2에 따른 패턴 매칭 방법의 상세를 설명하였다.

이상과 같이, 본 실시 형태 2에 따르면, 연산 장치는, 촬영 화상을 수평 방향과 수직 방향으로 주사하여 주사선 상의 화소의 휘도 분산값을 구하고, 그 휘도 분산값이 소정의 휘도 분산 임계값 이상일 때는, 그 주사선은 스크라이브 라인이 아닌 부분을 주사하고 있다고 판정할 수 있다.

이에 의해, 스크라이브 라인이 아닌 부분을 마스크한 마스크 화상을 얻을 수 있으므로, 스크라이브 라인이 아닌 부분에 의해 패턴 매칭의 매칭 스코어가 받는 영향을 억제하여, 보다 정확하게 패턴 매칭을 행할 수 있다. 따라서, 전자 디바이스의 검사 포인트를 보다 정확하게 탐색할 수 있다.

또한, 본 실시 형태 2에 따른 패턴 매칭 방법 외에 실시 형태 1에서 설명한 패턴 매칭 방법을 병용함으로써, 실시 형태 1에 따른 패턴 매칭 방법의 이점을 향수할 수 있다.

실시 형태 3.

본 발명의 실시 형태 3에서는, 패턴 매칭을 행하기 위한 기준 화상을, 검사자 등이 스스로 선택할 수 있는 패턴 매칭 방법을 설명한다. 또한, 패턴 매칭을 행할 때의 조건을, 선택된 기준 화상에 맞추어 최적화하는 것에 대해서도 아울러 설명한다.

또한, 본 실시 형태 3에서는, 종래의 패턴 매칭 방법에 익숙한 검사자에게 있어서, 패턴 매칭 방법의 차이를 의식시키지 않는 방법의 고안을 행한다. 구체적으로는, 연산 장치는, 패턴 매칭 결과를 보고할 때에, 보고 형식을 종래의 패턴 매칭 방법에 맞추어 보정하는 처리를 실행한다. 상세는 후술한다.

도 10은 본 실시 형태 3에 따른 패턴 매칭 방법의 수순을 설명하는 플로우차트이다. 도 10의 플로우차트에 나타내는 수순은, 실시 형태 1∼2에서 설명한 것과 마찬가지의 구성을 구비하는 전자 계산기 등에서 실행할 수 있다. 이하, 도 10의 각 스텝에 대하여 설명한다.

(도 10 : 스텝 S1001)

연산 장치는, 전자 디바이스의 검사 대상 부분을 촬영한 상기 촬영 화상을, 촬영 화상 입력부를 통하여 취득한다. 이 촬영 화상은, 실시 형태 1과 마찬가지로, 크로스 포인트를 포함하는 것이다. 연산 장치는, 취득한 촬영 화상을, 화상 표시부에 화면 표시시킨다.

(도 10 : 스텝 S1002)

검사자 등의 오퍼레이터는, 컴퓨터의 조작 입력부를 조작하여, 임시의 평가 윈도우 영역(지정 영역)을 지정한다. 연산 장치는, 그 영역 지정을 수취하여, 동(同)영역의 좌표를 취득한다. 본 스텝은, 종래의 패턴 매칭 방법에서의, 매칭 템플릿을 지정하는 스텝에 상당한다.

종래의 패턴 매칭 방법에 익숙해져 있는 검사자는, 본 스텝에서 지정한 영역이, 그대로 매칭 템플릿으로서 패턴 매칭에 이용되는 것으로 상정하고 있다.

실제로는, 연산 장치는, 본 스텝에서 영역 지정을 수취하면, 후술하는 스텝에서 설명하는 바와 같이, 동(同)영역을 임시의 평가 윈도우로서 취급한다.

(도 10 : 스텝 S1003)

연산 장치는, 스텝 S1002에서 지정된 임시 평가 윈도우 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 탐색한다. 구체적으로는, 예를 들면 이하와 같은 탐색 수순이 생각된다.

(도 10 : 스텝 S1003 : 탐색 수순 1)

연산 장치는, 임시 평가 윈도우 내에서, 실시 형태 1에서 설명한 바와 같이, 좌측 위 부분을 템플릿 화상으로 하여 템플릿 회전 화상을 생성하고, 패턴 매칭을 행한다.

(도 10 : 스텝 S1003 : 탐색 수순 2)

연산 장치는, 상기 (탐색 수순 1)을, 임시 평가 윈도우의 사이즈나 템플릿 화상의 사이즈 등의 조건을 변경하면서, 몇 가지의 상이한 조건 하에서 실행한다.

(도 10 : 스텝 S1003 : 탐색 수순 3)

연산 장치는, 상기 탐색 수순 1∼2의 결과, 매칭 스코어가 소정의 매칭 스코어 임계값 이상으로 되는 부분을 발견한 경우에는, 임시 평가 윈도우 내에 점대칭 패턴이 존재하는 것으로 판정한다.

(도 10 : 스텝 S1004)

스텝 S1003에서 점대칭이 발견된 경우에는 스텝 S1005로 진행하고, 발견되지 않은 경우에는 스텝 S1007로 진행한다.

(도 10 : 스텝 S1005)

연산 장치는, 스텝 S1003에서 임시 평가 윈도우 내에 점대칭 패턴을 발견한 경우에는, 그때의 임시 평가 윈도우의 사이즈 등의 조건을, 이후의 스텝에서 패턴 매칭을 행할 때에 이용하는 파라미터로서 추출한다.

(도 10 : 스텝 S1006)

연산 장치는, 스텝 S1005에서 추출한 파라미터를 이용하여, 실시 형태 1∼2에서 설명한 어느 하나의 패턴 매칭 방법을 실행한다.

이때, 연산 장치는, 실시 형태 1∼2에서 설명한 어느 하나의 패턴 매칭 방법을 그대로 이용해도 되고, 평가 윈도우(301) 내에서 템플릿 회전 화상을 생성하여 매칭을 행하는 방법만 이용해도 된다.

후자의 방법을 이용하는 경우, 연산 장치는, 스텝 S1002에서 설정한 임시 평가 윈도우의 화상과, 평가 윈도우(301)의 화상이 합치하는지의 여부를, 평가 윈도우(301) 내에서 템플릿 회전 화상을 생성하여 매칭을 행함으로써 판정한다.

(도 10 : 스텝 S1007)

연산 장치는, 스텝 S1002에서 검사자가 지정한 임시 평가 윈도우를 이용하여, 종래의 패턴 매칭 방법 등, 일반적인 방법에 의한 패턴 매칭을 행한다. 이 경우에는, 연산 장치는, 임시 평가 윈도우 내의 화상과 합치하는 부분을 촬영 화상 내로부터 탐색하게 된다.

이상, 본 실시 형태 3에 따른 패턴 매칭 방법의 수순을 설명하였다.

다음으로, 패턴 매칭 방법의 차이에 의한 결과 보고의 차이에 대하여 설명한다.

도 11a, 도 11b는 검사자가 임시 평가 윈도우를 설정할 때의 화면 이미지를 도시하는 도면이다. 도 11a는 동(同)화면의 화면 이미지, 도 11b는 임시 평가 윈도우를 확대한 화면 이미지이다.

도 11a, 도 11b에서, 평가 윈도우 내에 크로스 포인트(1102)가 존재하고 있다. 이때의 평가 윈도우의 좌측 위 좌표(1101)는, 별 모양 마크로 나타내어져 있다.

일반적으로 이용되고 있는 패턴 매칭 방법에서는, 검사자는 탐색하고자 하는 화상 패턴을 화면 상에서 영역 지정한다. 이때, 검사자는, 동(同)영역의 좌측 위 좌표와 종횡 사이즈를 화면 상에서 지정하는 것이 일반적이다.

검사자가 지정한 화상 영역에 합치하는 화상 패턴이 촬영 화상 내에 발견된 경우에는, 그 개소를 포함하는 화상 영역의 좌측 위 좌표, 즉 도 11a, 도 11b의 좌측 위 좌표(1101)에 상당하는 좌표가, 탐색 결과로서 보고되는 것이 일반적이다. 이것은, 상기의 지정 방법과 탐색 결과의 보고 형식을 일치시키기 위한 것이다.

이것에 대하여, 본 실시 형태 3에서 설명하는 패턴 매칭 방법에서는, 크로스 포인트(1102)의 위치가, 패턴 매칭 결과로서 보고되게 된다.

따라서, 평가 윈도우 내에 크로스 포인트(1102)가 발견된 경우, 종래의 패턴 매칭 방법에 익숙한 검사자는, 평가 윈도우의 좌측 위 좌표(1101)가 탐색 결과로서 보고되는 것을 상정하고 있게 된다.

만약 검사 결과로서 크로스 포인트(1102)의 좌표가 보고되면, 검사자는 크로스 포인트(1102)가 평가 윈도우의 좌측 위 좌표라고 오인하게 될 가능성도 있다.

따라서, 본 실시 형태 3에서, 연산 장치는, 도 10의 스텝 S1006에서 패턴 매칭을 실행하고, 평가 윈도우 내에 점대칭 패턴이 발견된 경우, 그 좌표와 평가 윈도우의 좌측 위 좌표와의 차분 (Δx, Δy)을 산출해 둔다.

연산 장치는, 패턴 매칭 결과를 컴퓨터의 화면 상에 표시하거나 하여 제시할 때는, 실제의 점대칭 패턴[크로스 포인트(1102)]의 중심 좌표에 차분 (Δx, Δy)를 가한 좌표를 제시한다.

이에 의해, 도 10의 스텝 S1006을 실행한 경우와, 스텝 S1007을 실행한 경우에서, 탐색 결과의 보고 형식이 통일된다. 따라서, 검사자는 내부적인 패턴 매칭 방법의 차이를 의식하지 않고, 종래대로의 보고 형식에 준하여, 패턴 매칭의 결과를 파악할 수 있다.

도 10의 스텝 S1002에서는, 화면 상에서 검사자가 임시 평가 윈도우를 지정하는 것을 설명하였지만, 이것 대신에, 해당 전자 디바이스의 설계 데이터가 얻어지는 경우에는, 설계 데이터 상에서 임시 평가 윈도우를 지정하도록 해도 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태 3에서는, 유저가 촬영 화상 내에서 지정한 화상 영역(임시 평가 윈도우) 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부에 의해, 패턴 매칭 방법을 변경한다.

점대칭 패턴이 존재하는 경우에는, 도 10의 스텝 S1006에서 실시 형태 1∼2 중 어느 하나의 패턴 매칭 방법을 이용함으로써, 이들 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수는 있다.

또한, 점대칭 패턴이 존재하지 않는 경우에는, 도 10의 스텝 S1007에서 종래의 일반적인 패턴 매칭 방법을 이용하므로, 만약 실시 형태 1∼2의 어느 방법도 이용할 수 없는 경우라도, 패턴 매칭을 중단할 필요는 없다.

또한, 본 실시 형태 3에서, 유저가 촬영 화상 내에서 지정한 화상 영역(임시 평가 윈도우) 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부는, 실시 형태 1에서 설명한 평가 윈도우 내의 탐색 방법과 마찬가지의 방법을 이용하여 판정할 수 있다.

이에 의해, 점대칭 패턴의 유무를 확실하게 판정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태 3에서는, 유저가 촬영 화상 내에서 지정한 화상 영역(임시 평가 윈도우) 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정할 때에, 임시 평가 윈도우의 사이즈 등의 파라미터를 변경하면서, 복수회 탐색을 행한다.

이에 의해, 후의 스텝에서 패턴 매칭을 행할 때의 파라미터를, 유저가 지정한 임시 평가 윈도우에 맞추어 최적화할 수 있다.

또한, 본 실시 형태 3에서, 연산 장치는, 실시 형태 1∼2에서 설명한 패턴 매칭 방법을 실행하여 점대칭 패턴을 발견한 경우에는, 그 점대칭 패턴의 중심 위치에, 상술한 (Δx, Δy)를 가한 위치를, 탐색 결과로서 제시한다.

이에 의해, 종래의 패턴 매칭 방법에 익숙해져 있는 검사자는, 내부적으로 실행된 패턴 매칭 방법을 의식하지 않고, 종래대로의 보고 형식에 준하여, 패턴 매칭의 결과를 파악할 수 있다. 따라서, 검사자가 패턴 매칭 방법의 차이에 기인하여, 탐색 결과를 오인하게 되는 바와 같은 사태를 회피할 수 있다.

실시 형태 4.

본 발명의 실시 형태 4에서는, 평가 윈도우 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정할 때의 처리를 간이화하는 방법을 설명한다.

도 12는 평가 윈도우(301) 내에서 점대칭 패턴이 존재하는 부분이 어느 정도 판명되어 있는 경우의 동작예를 설명하는 도면이다.

검사 대상의 전자 디바이스의 설계 데이터를 사전에 입수할 수 있는 경우에는, 촬영 화상 내에서 점대칭 패턴이 존재하는 위치를 미리 어느 정도 알고 있는 경우도 있다. 이와 같은 경우는, 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어를 산출하는 처리를 간이화할 수 있다.

예를 들면 도 12에서, 평가 윈도우(301)의 중앙 부근에 점대칭 패턴이 존재하고 있는 것을 사전에 알고 있는 경우에는, 평가 윈도우(301)의 중앙 부근만 패턴 매칭을 행하면 족하다. 따라서, 연산 장치는, 평가 윈도우(301) 내에 부분 평가 영역(1200)을 설정하고, 이 내부만 패턴 매칭을 실행한다.

이에 의해, 연산 장치는, 평가 윈도우(301) 내의 모든 화소에 대하여 매칭을 행할 필요가 없어지므로, 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어를 산출하는 처리를 간이화하여 처리 부하를 경감할 수 있다.

또한, 평가 윈도우(301) 내에, 비점대칭 패턴(1201)이 존재하고 있는 경우, 부분 평가 영역(1200) 내에서만 패턴 매칭을 행함으로써, 매칭 스코어가 이들 비점대칭 패턴(1201)으로부터 받는 영향을 억제할 수 있다.

이에 의해, 평가 윈도우(301) 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를, 확실하게 판정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태 4에서 설명한 방법은, 상기 실시 형태 1∼3과 병용해도 된다.

예를 들면 실시 형태 1∼2에서는, 연산 장치는, 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어를 산출할 때에, 본 실시 형태 4의 방법을 이용할 수 있다.

실시 형태 3에서는, 연산 장치는, 마찬가지로 평가 윈도우(301)의 종합 매칭 스코어를 산출할 때에 본 실시 형태 4의 방법을 이용할 수 있다. 또한, 연산 장치는, 검사자가 선택한 임시 평가 윈도우 내에 부분 평가 영역(1200)을 설정하고, 부분평가 영역(1200)의 위치, 형상, 사이즈 등을 변경하면서, 패턴 매칭을 복수회 실행할 수도 있다. 이때, 임시 평가 윈도우 자체의 사이즈를 아울러 변경해도 되고, 부분 평가 영역(1200)만 단독으로 변경해도 된다.

실시 형태 5.

본 발명의 실시 형태 5에서는, 실시 형태 2에서 설명한 휘도 분산 임계값을 계산에 의해 구하는 방법을 설명한다.

도 13a, 도 13b는 촬영 배율의 차이에 의한 스크라이브 라인의 간격차를 도시하는 도면이다.

임시로, 도 13a, 도 13b에 도시한 화상의 화소 사이즈를 512화소×512화소로 가정한다.

도 13a는 촬영 배율이 100배일 때, 도 13b는 촬영 배율이 200배일 때의 촬영 화상을 예시하는 것이다. 촬영 배율이 100배일 때의 스크라이브 라인의 간격은, 50화소인 것으로 한다.

실시 형태 2에서, 휘도 분산 임계값을 설정할 때에는, 촬영 배율을 이용하여 촬영 화상 상의 스크라이브 라인의 간격을 미리 예측하고, 이것에 기초하여 휘도 분산 임계값을 예측할 수 있다.

예를 들면, 전자 디바이스의 설계 데이터에 의해, 스크라이브 라인의 간격이 130㎛이고, 촬영 배율 100배로 스크라이브 라인을 촬영하면, 그 간격은 50화소로 되는 것이 미리 판명되어 있다고 가정한다.

실시 형태 2의 방법을 실시할 때에, 촬영 배율이 200배이면, 스크라이브 라인의 간격은 화면 상에서 100화소로 될 것이다. 이것을 이용하여, 동(同)화상 상에서의 휘도 분산값을 계산에 의해 산출할 수 있다. 이 계산에 의해 얻어진 값을, 실시 형태 2에서 설명한 휘도 분산 임계값으로서 이용할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태 5에 따르면, 검사 대상의 전자 디바이스의 설계 데이터와, 촬영 화상의 촬영 배율을 이용하여, 휘도 분산 임계값을 계산에 의해 구할 수 있다.

이에 의해, 연산 장치는, 휘도 분산 임계값을 전자 디바이스의 설계 데이터에 기초하여 설정할 수 있으므로, 적절한 마스크 화상을 생성할 수 있다.

실시 형태 6.

이상의 실시 형태 1∼5에서, 다른 실시 형태에서 설명한 방법을 패턴 매칭 방법과 조합해도 된다.

예를 들면, 실시 형태 3에서, 검사자가 지정한 임시 평가 윈도우 내에 점대칭 패턴이 포함되어 있는 경우에는, 도 10의 스텝 S1006에서, 실시 형태 1∼2 각각에서 설명한 방법을 쌍방 모두 실행함과 함께, 종래의 일반적인 패턴 매칭도 아울러 실행하고, 각 방법에 의해 얻어진 매칭 스코어를 평균하는 등 통계 처리하여, 최종적인 매칭 결과로 해도 된다. 혹은 얻어진 각 매칭 스코어를 이용하여, 검사자가 경험에 기초하여 판단을 행해도 된다.

실시 형태 7.

도 14는 실시 형태 1∼6에서 설명한 패턴 매칭 방법을 이용하여 전자 디바이스를 검사하는 전자 디바이스 검사 장치(1000)의 구성도이다.

전자 디바이스 검사 장치(1000)는, 현미경(1100), 전자 계산기(1200)를 구비한다.

현미경(1100)은, 검사 대상의 전자 디바이스를 촬영하고, 그 촬영 화상을 전자 계산기(1200)에 출력한다.

전자 계산기(1200)는, 촬영 화상 입력부(1201), 연산 장치(1202), 조작 입력부(1203), 화상 표시부(1204)를 구비한다.

촬영 화상 입력부(1201)는, 현미경(1100)으로부터 촬영 화상을 수취하는 인터페이스이다. 인터페이스의 사양은, 임의의 공지 기술을 이용하면 된다.

연산 장치(1202)는, CPU나 마이크로컴퓨터 등으로 구성되고, ROM(Read Only Memory) 등의 기억 장치를 구비하고 있다. 이 기억 장치에는, 실시 형태 1∼6 중 어느 하나에서 설명한 패턴 매칭 방법의 동작을 규정한 프로그램이 저장되어 있다.

연산 장치(1202)는, 이 프로그램이 규정하는 동작에 따라서, 실시 형태 1∼6 중 어느 하나에서 설명한 패턴 매칭 방법을 실행한다.

조작 입력부(1203)는, 검사자 등이 전자 계산기(1200)에 대하여 조작 입력을 행하기 위한 조작 인터페이스이다.

화상 표시부(1204)는, 액정 디스플레이 장치 등으로 구성되어 있다. 연산 장치(1202)는, 패턴 매칭을 행한 결과 등을 화상 표시부(1204)에 화면 표시시킨다.

현미경(1100)은, 실시 형태 1∼6의 「촬영 장치」에 상당한다.

촬영 화상 입력부(1201)는, 실시 형태 1∼6의 「촬영 화상 입력부」에 상당한다.

연산 장치(1202)는, 실시 형태 1∼6의 「연산 장치」에 상당한다.

조작 입력부(1203)는, 실시 형태 1∼6의 「조작 입력부」에 상당한다.

화상 표시부(1204)는, 실시 형태 1∼6의 「화상 표시부」에 상당한다.

이상, 본 실시 형태 7에 따른 전자 디바이스 검사 장치(1000)에 대하여 설명하였다.

상기 기재는 실시예에 대하여 이루어졌지만, 본 발명은 그것에 한하지 않고, 본 발명의 정신과 첨부의 청구의 범위의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정을 할 수 있는 것은 당업자에게 명백하다.

본 발명에 따른 패턴 매칭 방법에 의하면, 검사자가 미리 적절한 템플릿을 설정하는 등의 사전의 설정 작업을 간략화하여, 검사 포인트를 정확하게 검색할 수 있다.

200 : 전자 디바이스의 촬영 화상
201 : 칩
202 : 크로스 포인트
203 : 스크라이브 라인
301 : 평가 윈도우
400 : 템플릿 영역
401 : 영역 A
402 : 영역 B
403 : 영역 C
601 : 매칭 스코어 데이터
1100 : 현미경
1200 : 전자 계산기
1201 : 촬영 화상 입력부
1202 : 연산 장치
1203 : 조작 입력부
1204 : 화상 표시부

Claims (18)

1. 전자 디바이스를 촬영하여 취득한 촬영 화상으로부터 일부의 화상 영역을 추출하는 스텝과,
   상기 화상 영역의 중심 위치를 기준으로 해당 화상 영역을 분할하여 2 이상의 분할 화상을 취득하는 스텝과,
   상기 분할 화상 중 1개를 템플릿 화상으로서 설정하는 스텝과,
   상기 중심 위치를 기준으로 상기 템플릿 화상을 회전시켜 2 이상의 템플릿 회전 화상을 취득하는 템플릿 회전 스텝과,
   상기 템플릿 회전 화상과, 상기 화상 영역 중 상기 템플릿 회전 화상의 회전 후의 위치에 대응하는 부분의 화상 사이에서 패턴 매칭을 행하여, 그 매칭 스코어를 산출하는 매칭 스코어 산출 스텝과,
   모든 상기 템플릿 회전 화상에 대한 상기 매칭 스코어를 이용하여 상기 화상 영역 내의 종합 매칭 스코어를 산출하는 종합 매칭 스코어 산출 스텝과,
   상기 촬영 화상의 복수의 개소에 대하여, 상기 화상 영역의 추출, 상기 분할 화상의 취득, 상기 템플릿 화상의 설정, 상기 템플릿 화상의 회전, 및 상기 매칭 스코어의 산출을 행하여, 상기 복수의 개소 각각에 대하여, 상기 종합 매칭 스코어를 취득하는 스텝과,
   상기 촬영 화상의 복수의 개소에 대한 상기 종합 매칭 스코어를 이용하여 상기 촬영 화상 내에서 점대칭 패턴이 존재하는 부분을 판정하는 스텝
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 템플릿 회전 스텝에서는,
   상기 템플릿 화상을 각각 90도, 180도, 및 270도 회전시켜 3개의 상기 템플릿 회전 화상을 취득하고,
   상기 매칭 스코어 산출 스텝에서는,
   각 상기 템플릿 회전 화상과, 상기 화상 영역 중 상기 템플릿 회전 화상을 90도, 180도, 및 270도 회전시킨 후의 각각의 위치에 대응하는 부분의 화상과의 사이에서 패턴 매칭을 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 종합 매칭 스코어 산출 스텝에서는,
   상기 화상 영역 내의 상기 매칭 스코어의 통계값을 상기 종합 매칭 스코어로서 이용하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
4. 제1항에 있어서,
   전자 디바이스를 촬영하여 취득한 촬영 화상을 주사하여 그 주사선 상의 화소의 휘도 분산값을 산출하는 스텝과,
   상기 휘도 분산값이 소정의 휘도 분산 임계값 이상인 경우에는 상기 주사선 상의 화소를 균일하게 치환하는 스텝
   을 포함하고,
   상기 주사선 상의 휘도값을 균일한 값으로 치환한 후의 상기 촬영 화상을 이용하여 상기 패턴 매칭을 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 전자 디바이스의 설계 데이터를 이용하여 상기 주사선 상에서의 화소의 휘도 분산값의 예측값을 산출하는 스텝과,
   그 산출 결과를 상기 휘도 분산 임계값으로서 설정하는 스텝
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
6. 제1항에 있어서,
   전자 디바이스를 촬영하여 취득한 촬영 화상 중 일부의 지정 영역을 지정하는 영역 지정 스텝과,
   상기 지정 영역 내에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 패턴 매칭에 의해 판정하는 판정 스텝과,
   상기 점대칭 패턴의 유무에 따라서 패턴 매칭 방법을 결정하는 패턴 매칭 방법 결정 스텝
   을 포함하고,
   상기 패턴 매칭 방법 결정 스텝에서 결정한 패턴 매칭 방법을 이용하여 상기 촬영 화상의 패턴 매칭을 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 판정 스텝에서는,
   상기 지정 영역의 사이즈 또는 상기 분할 화상의 사이즈를 변경하면서 패턴 매칭에 의한 상기 판정을 복수회 행하고,
   패턴 매칭의 결과로서 얻어진 가장 높은 매칭 스코어가 소정의 매칭 스코어 임계 이상인 경우는,
   상기 지정 영역 내에 점대칭 패턴이 존재한다고 판정하는
   것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 판정 스텝에 있어서 지정 영역 내에 점대칭 패턴이 존재한다고 판정한 경우는,
   그 때의 상기 지정 영역의 사이즈를 이용하여 상기 촬영 화상으로부터 일부의 화상 영역을 추출하는 스텝과,
   상기 화상 영역의 중심 위치를 기준으로 해당 화상 영역을 분할하여 2 이상의 분할 화상을 취득하는 스텝과,
   상기 분할 화상 중 1개를 템플릿 화상으로서 설정하는 스텝과,
   상기 중심 위치를 기준으로 상기 템플릿 화상을 회전시켜 2 이상의 템플릿 회전 화상을 취득하는 템플릿 회전 스텝과,
   상기 템플릿 회전 화상과, 상기 화상 영역 중 상기 템플릿 회전 화상의 회전 후의 위치에 대응하는 부분의 화상 사이에서 패턴 매칭을 행하여, 그 매칭 스코어를 산출하는 매칭 스코어 산출 스텝과,
   모든 상기 템플릿 회전 화상에 대한 상기 매칭 스코어를 이용하여 상기 화상 영역 내의 종합 매칭 스코어를 산출하는 종합 매칭 스코어 산출 스텝과,
   상기 촬영 화상의 복수의 부분에 대한 상기 종합 매칭 스코어를 취득하는 스텝과,
   상기 촬영 화상의 복수의 개소에 대한 상기 종합 매칭 스코어를 이용하여 상기 촬영 화상 내에서 점대칭 패턴이 존재하는 부분을 판정하는 스텝
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
9. 제1항에 있어서,
   전자 디바이스를 촬영하여 취득한 촬영 화상 중 일부의 지정 영역을 지정하는 영역 지정 스텝과,
   상기 화상 영역을 이용하여 상기 화상 영역에 대응하는 부분에 점대칭 패턴이 존재하는지의 여부를 판정하는 판정 스텝
   을 포함하고,
   상기 판정 스텝에서 상기 화상 영역에 대응하는 부분에 점대칭 패턴이 존재하는 것으로 판정한 경우에, 2종류 이상의 패턴 매칭 방법을 이용하여, 상기 촬영 화상의 패턴 매칭을 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 화상 영역 내에 점대칭 패턴이 존재하는 경우, 그 화상 영역의 좌측 위 정점의 좌표를 탐색 결과로서 제시하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
11. 제6항 또는 제9항에 있어서,
    상기 영역 지정 스텝에서, 상기 지정 영역의 지정을 수취할 때에,
    상기 촬영 화상의 일부의 영역의 지정 대신에 상기 전자 디바이스의 설계 데이터의 해당 영역의 지정을 수취하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
12. 제1항, 제4항, 제6항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 영역 중 점대칭 패턴이 존재한다고 상정되는 부분 평가 영역에 대해서만 패턴 매칭을 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
13. 제6항에 있어서,
    상기 판정 스텝에서는,
    상기 화상 영역 중 점대칭 패턴이 존재한다고 상정되는 부분 평가 영역에 대해서만 패턴 매칭을 행함과 함께,
    상기 부분 평가 영역의 사이즈를 변경하면서 패턴 매칭에 의한 상기 판정을 복수회 행하고,
    패턴 매칭의 결과로서 얻어진 가장 높은 매칭 스코어가 소정의 매칭 스코어 임계값 이상인 경우에는,
    상기 화상 영역에 대응하는 부분에 점대칭 패턴이 존재하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 방법.
14. 전자 디바이스를 촬영하여 취득한 촬영 화상으로부터 일부의 화상 영역을 추출하는 스텝과,
    상기 화상 영역의 중심 위치를 기준으로 해당 화상 영역을 분할하여 2개 이상의 분할 화상을 취득하는 스텝과,
    상기 분할 화상 중 1개를 템플릿 화상으로서 설정하는 스텝과,
    상기 중심 위치를 기준으로 상기 템플릿 화상을 회전시켜 2 이상의 템플릿 회전 화상을 취득하는 템플릿 회전 스텝과,
    상기 템플릿 회전 화상과, 상기 화상 영역 중 상기 템플릿 회전 화상의 회전 후의 위치에 대응하는 부분의 화상 사이에서 패턴 매칭을 행하여, 그 매칭 스코어를 산출하는 매칭 스코어 산출 스텝과,
    모든 상기 템플릿 회전 화상에 대한 상기 매칭 스코어를 이용하여 상기 화상 영역 내의 종합 매칭 스코어를 산출하는 종합 매칭 스코어 산출 스텝과,
    상기 촬영 화상의 복수의 개소에 대하여, 상기 화상 영역의 추출, 상기 분할 화상의 취득, 상기 템플릿 화상의 설정, 상기 템플릿 화상의 회전, 및 상기 매칭 스코어의 산출을 행하여, 상기 복수의 개소 각각에 대하여, 상기 종합 매칭 스코어를 취득하는 스텝과,
    상기 촬영 화상의 복수의 개소에 대한 상기 종합 매칭 스코어를 이용하여 상기 촬영 화상 내에서 점대칭 패턴이 존재하는 부분을 판정하는 스텝
    을 포함하는 패턴 매칭 방법을 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 패턴 매칭 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체.
15. 전자 디바이스를 촬영하여 취득한 촬영 화상으로부터 일부의 화상 영역을 추출하는 스텝과,
    상기 화상 영역의 중심 위치를 기준으로 해당 화상 영역을 분할하여 2 이상의 분할 화상을 취득하는 스텝과,
    상기 분할 화상 중 1개를 템플릿 화상으로서 설정하는 스텝과,
    상기 중심 위치를 기준으로 상기 템플릿 화상을 회전시켜 2 이상의 템플릿 회전 화상을 취득하는 템플릿 회전 스텝과,
    상기 템플릿 회전 화상과, 상기 화상 영역 중 상기 템플릿 회전 화상의 회전 후의 위치에 대응하는 부분의 화상 사이에서 패턴 매칭을 행하여, 그 매칭 스코어를 산출하는 매칭 스코어 산출 스텝과,
    모든 상기 템플릿 회전 화상에 대한 상기 매칭 스코어를 이용하여 상기 화상 영역 내의 종합 매칭 스코어를 산출하는 종합 매칭 스코어 산출 스텝과,
    상기 촬영 화상의 복수의 개소에 대하여, 상기 화상 영역의 추출, 상기 분할 화상의 취득, 상기 템플릿 화상의 설정, 상기 템플릿 화상의 회전, 및 상기 매칭 스코어의 산출을 행하여, 상기 복수의 개소 각각에 대하여, 상기 종합 매칭 스코어를 취득하는 스텝과,
    상기 촬영 화상의 복수의 개소에 대한 상기 종합 매칭 스코어를 이용하여 상기 촬영 화상 내에서 점대칭 패턴이 존재하는 부분을 판정하는 스텝
    을 포함하는 패턴 매칭 방법을 컴퓨터에 실행시키는 패턴 매칭 프로그램을 실행하는 연산 장치와,
    상기 촬영 화상을 수취하는 촬영 화상 입력부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 계산기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 패턴 매칭 방법을 실행할 때의 조건을 지정하는 조작 입력을 수취하는 조작 입력부와,
    상기 패턴 매칭 방법의 실행 결과를 화면 표시하는 표시부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 계산기.
17. 제15항의 전자 계산기와,
    상기 전자 디바이스의 화상을 촬영하는 촬영 장치
    를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 검사 장치.
18. 삭제

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