CN107958454A - 基于精密平台进行掩膜版图像的快速匹配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于精密平台进行掩膜版图像的快速匹配方法及系统，其中本快速匹配方法包括：以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成，即实现掩膜版图像的快速匹配。

Description

基于精密平台进行掩膜版图像的快速匹配方法及系统

技术领域

本发明涉及半导体检测技术领域，特别是针对掩膜版配准方法。

背景技术

半导体掩膜版和晶圆的光学缺陷检测基本要依赖图像配准操作，一般此步骤耗时太长，成为实时缺陷检测的瓶颈点，如果快速配准是本领域技术人员迫切需要解决的核心技术问题之一；

配准算法有多种方法，例如形状匹配，灰度值匹配等，针对不同的类型的图像，选择不同的算法，针对掩膜版缺陷检测，其光照比较稳定，可以采用灰度值进行匹配，让标准图像在采集图像上移动匹配；由于采集的掩膜版图像是靠运动平台运动触发而采集的图像，平台一般绝对定位精度要远远低于重复精度，所以采集的图像与标准图像往往不能完全重合，绝对定位精度越差，就需要采集的图像要越大于标准图像，这样匹配速度就越低。

发明内容

本发明的目的是提供一种掩膜版图像的快速匹配方法及掩膜版快速匹配系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种掩膜版图像的快速匹配方法，包括：

以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及

重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成，即

实现掩膜版图像匹配。

进一步，以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成的方法包括如下步骤：

步骤S1，生成灰度标准模板图；

步骤S2，通过控制运动平台运动，并触发相机，依次采集掩膜版中每个条带的图像数据，以获得各条带匹配的坐标数据；

步骤S3，将上个条带匹配的坐标数据，作为下个条带匹配的基本依据，

重复步骤S3，直至整个版面的条带扫描完成，实现掩膜版配准。

进一步，所述步骤S1中生成灰度标准模板图的方法包括：

通过相机对掩膜版进行光标定，即

采集实际图片的亮区数据和暗区的数据，然后取灰度平均值，作为适于将矢量图渲染成位图的灰度值，且按照所述灰度值生成灰度标准模板图。

进一步，所述步骤S2中通过控制运动平台运动，并触发相机，依次采集掩膜版中每条带的图像数据，以获得各条带匹配的坐标数据的方法包括：

对于运动平台，以X轴为扫描轴，Y轴为步进轴，且等间距脉冲信号触发相机进行图像数据采集；

当采集一个条带后，对该条带对应的若干图片进行汇总处理，并且在采集的同时，实时渲染标准图，以使实际图像与灰度标准模板图一一对应；以及

实际一张图片大于所述灰度标准模板图，以便于匹配。

进一步，若图像数据为第一个条带数据，则将匹配的步长范围扩大，在进行灰度值匹配之后，统计匹配坐标值；其中

步长的扩大范围为：在X轴、Y轴两个方向上移动M个像素，且M＝32。

进一步，所述步骤S3中将上个条带匹配的坐标数据，作为下个条带匹配的基本依据的方法包括：

将上一个条带匹配的坐标数据代入本次条带的初始匹配坐标，然后以X轴、Y轴两个方向上移动N个像素，且N＝4。

进一步，所述快速匹配方法还包括：

步骤S4，异常处理流程；即

若扫描的本条带数据均为无图形，则该条带还是以最大步长范围进行匹配。

又一方面，本发明还提供了一种掩膜版快速匹配系统。

所述掩膜版快速匹配系统包括：

运动平台和相机；其中

以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及

重复此过程，直至整个版面的条带由相机扫描完成，即

实现掩膜版图像匹配。

本发明的有益效果是，本发明的基于精密平台进行掩膜版图像的快速匹配方法及系统，以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成，即实现掩膜版图像的快速匹配。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的掩膜版图像的快速匹配方法的步骤流程图；

图2运动平台运动轨迹图；

图3模板刚性匹配移动图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

本实施例提供了一种掩膜版图像的快速匹配方法，包括：以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成，即实现掩膜版图像匹配。

如图所示，具体的，以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成的方法包括如下步骤：

步骤S1，生成灰度标准模板图；

步骤S2，通过控制运动平台运动，并触发相机，依次采集掩膜版中每个条带的图像数据，以获得各条带匹配的坐标数据；

步骤S3，将上个条带匹配的坐标数据，作为下个条带匹配的基本依据，

重复步骤S3，直至整个版面的条带扫描完成，实现掩膜版配准。

所述步骤S1中生成灰度标准模板图的方法包括：通过相机对掩膜版进行光标定，即采集实际图片的亮区数据和暗区的数据，然后取灰度平均值，作为适于将矢量图渲染成位图的灰度值，且按照所述灰度值生成灰度标准模板图。

所述步骤S2中通过控制运动平台运动，并触发相机，依次采集掩膜版中每条带的图像数据，以获得各条带匹配的坐标数据的方法包括：

对于运动平台，以X轴为扫描轴，Y轴为步进轴，且等间距脉冲信号触发相机进行图像数据采集；

当采集一个条带后，对该条带对应的若干图片进行汇总处理，并且在采集的同时，实时渲染标准图，以使实际图像与灰度标准模板图一一对应；以及实际一张图片大于所述灰度标准模板图，以便于匹配。

若图像数据为第一个条带数据，则将匹配的步长范围扩大，在进行灰度值匹配之后，统计匹配坐标值；其中步长的扩大范围为：在X轴、Y轴两个方向上移动M个像素，且M＝32。

所述步骤S3中将上个条带匹配的坐标数据，作为下个条带匹配的基本依据的方法包括：将上一个条带匹配的坐标数据代入本次条带的初始匹配坐标，然后以X轴、Y轴两个方向上移动N个像素，且N＝4，然后进行匹配，这样该条带的匹配速度可以提升64倍；

所述快速匹配方法还包括：步骤S4，异常处理流程；即若扫描的本条带数据均为无图形，则该条带还是以最大步长范围进行匹配，这样可避免遇到特殊图形局部导致匹配精度下降。

实施例2

在实施例1基础上，本实施例2提供了一种掩膜版快速匹配系统，包括：

运动平台和相机；其中以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及重复此过程，直至整个版面的条带由相机扫描完成，即实现掩膜版图像匹配。

如图2和图3所示，以下通过具体案例对本发明的实施过程进行详细说明：

第一，在相机界面上采集实际图片的亮区数据和暗区的数据，然后取灰度平均值，作为将来把设计的矢量图渲染成位图的灰度值，其标准图作为未来匹配的模板数据；

第二，控制运动平台运动，等间距脉冲信号触发相机，采集掩膜版图像数据；

当采集一个条带后，对该条带对应的若干图片进行汇总处理，在采集的同时，实时渲染标准图，这样保证实际图像与标准图一一对应；在控制过程中，实际一张图片要大于标准图，这样便于匹配；

由于运动平台的匀速性和直线性都较好，可以利用这一点来统计该条带数据匹配坐标的X,Y两个方向的平均值x0，y0；

第三，根据上个条带的匹配坐标作为这次的条带数据的匹配依据，减少移动次数，水平移动范围是[x0-4，x0+4]，垂直移动范围是[y-4,y+4]；同时根据上个条带的y0，决定步进轴(Y)进行补偿移动，这样可保证整版的运动轨迹在预期范围。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种掩膜版图像的快速匹配方法，其特征在于，包括：

以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及

重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成，即

实现掩膜版图像匹配。

2.根据权利要求1所述的快速匹配方法，其特征在于，

以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及重复此过程，直至整个版面的条带扫描完成的方法包括如下步骤：

步骤S1，生成灰度标准模板图；

步骤S2，通过控制运动平台运动，并触发相机，依次采集掩膜版中每个条带的图像数据，以获得各条带匹配的坐标数据；

步骤S3，将上个条带匹配的坐标数据，作为下个条带匹配的基本依据，

重复步骤S3，直至整个版面的条带扫描完成，实现掩膜版配准。

3.根据权利要求2所述的快速匹配方法，其特征在于，

所述步骤S1中生成灰度标准模板图的方法包括：

通过相机对掩膜版进行光标定，即

采集实际图片的亮区数据和暗区的数据，然后取灰度平均值，作为适于将矢量图渲染成位图的灰度值，且按照所述灰度值生成灰度标准模板图。

4.根据权利要求3所述的快速匹配方法，其特征在于，

所述步骤S2中通过控制运动平台运动，并触发相机，依次采集掩膜版中每条带的图像数据，以获得各条带匹配的坐标数据的方法包括：

对于运动平台，以X轴为扫描轴，Y轴为步进轴，且等间距脉冲信号触发相机进行图像数据采集；

当采集一个条带后，对该条带对应的若干图片进行汇总处理，并且在采集的同时，实时渲染标准图，以使实际图像与灰度标准模板图一一对应；以及

实际一张图片大于所述灰度标准模板图，以便于匹配。

5.根据权利要求4所述的快速匹配方法，其特征在于，

若图像数据为第一个条带数据，则将匹配的步长范围扩大，在进行灰度值匹配之后，统计匹配坐标值；其中

步长的扩大范围为：在X轴、Y轴两个方向上移动M个像素，且M＝32。

6.根据权利要求5所述的快速匹配方法，其特征在于，

所述步骤S3中将上个条带匹配的坐标数据，作为下个条带匹配的基本依据的方法包括：

将上一个条带匹配的坐标数据代入本次条带的初始匹配坐标，然后以X轴、Y轴两个方向上移动N个像素，且N＝4。

7.根据权利要求2-6任一项所述的快速匹配方法，其特征在于，

所述快速匹配方法还包括：

步骤S4，异常处理流程；即

若扫描的本条带数据均为无图形，则该条带还是以最大步长范围进行匹配。

8.一种掩膜版快速匹配系统，其特征在于，包括：

运动平台和相机；其中

以运动平台作为参考主体，统计掩膜版中每个条带匹配的坐标数据，并作为下个条带匹配的基本依据，以及

重复此过程，直至整个版面的条带由相机扫描完成，即

实现掩膜版图像匹配。