JPH0877357A - パターン位置合わせ装置 - Google Patents
パターン位置合わせ装置Info
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- JPH0877357A JPH0877357A JP23211894A JP23211894A JPH0877357A JP H0877357 A JPH0877357 A JP H0877357A JP 23211894 A JP23211894 A JP 23211894A JP 23211894 A JP23211894 A JP 23211894A JP H0877357 A JPH0877357 A JP H0877357A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 量子化誤差等に起因する画素レベルのパター
ンの差異に影響されることなく、期待される位置合わせ
を確実に行なう。 【構成】 ２値化された基準画像と対象画像との位置合
わせを以下の構成により行なう。まず、基準画像信号Ｓ
refを基準画像データとしてメモリ１４に記憶する。こ
の基準画像データを用い、不感帯生成部１６により、基
準画像におけるパターンのエッジを検出してエッジ領域
を不感領域として設定する。次に、位置設定部１８によ
り、上記の基準画像データ及び不感領域を示す画像デー
タと対象画像信号Ｓobjとを用いて、不感領域以外にお
けるパターンの差異が最小となるような対象画像と基準
画像との位置関係を求め、この位置関係を示す信号Ｓp
を出力する。この信号Ｓpによって示される位置関係に
基準画像と対象画像とを設定する。
ンの差異に影響されることなく、期待される位置合わせ
を確実に行なう。 【構成】 ２値化された基準画像と対象画像との位置合
わせを以下の構成により行なう。まず、基準画像信号Ｓ
refを基準画像データとしてメモリ１４に記憶する。こ
の基準画像データを用い、不感帯生成部１６により、基
準画像におけるパターンのエッジを検出してエッジ領域
を不感領域として設定する。次に、位置設定部１８によ
り、上記の基準画像データ及び不感領域を示す画像デー
タと対象画像信号Ｓobjとを用いて、不感領域以外にお
けるパターンの差異が最小となるような対象画像と基準
画像との位置関係を求め、この位置関係を示す信号Ｓp
を出力する。この信号Ｓpによって示される位置関係に
基準画像と対象画像とを設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同一とされる二つのパ
ターンの位置合わせを行なう位置合わせ装置に関する。
ターンの位置合わせを行なう位置合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント基板やＬＳＩ（大規模集積回
路）ウエハ等に形成される回路パターンの検査方法とし
て、検査対象物のパターンを読み取って得られる対象画
像パターンと欠陥の無い検査対象物のパターンを示す基
準画像パターンとを比較することにより欠陥を検出する
という方法がある。このような検査方法では、対象画像
パターンと基準画像パターンという二つのパターンの位
置合わせが必要となる。例えば特公平５−１７４８１号
公報に記載されたパターン欠陥検査装置では、２値画像
で表わされた二つのパターンの位置合わせのために、パ
ターンの相対位置を変化させて同じ位置の画素の値が異
なる数（不一致数）をカウントする。そして、その不一
致数が最小となる相対位置を目的の位置とし、この位置
に両画像を設定する。
路）ウエハ等に形成される回路パターンの検査方法とし
て、検査対象物のパターンを読み取って得られる対象画
像パターンと欠陥の無い検査対象物のパターンを示す基
準画像パターンとを比較することにより欠陥を検出する
という方法がある。このような検査方法では、対象画像
パターンと基準画像パターンという二つのパターンの位
置合わせが必要となる。例えば特公平５−１７４８１号
公報に記載されたパターン欠陥検査装置では、２値画像
で表わされた二つのパターンの位置合わせのために、パ
ターンの相対位置を変化させて同じ位置の画素の値が異
なる数（不一致数）をカウントする。そして、その不一
致数が最小となる相対位置を目的の位置とし、この位置
に両画像を設定する。
【０００３】なお、多値画像の場合には、上記の二つの
パターン間で同じ位置の画素の値の差の総和を求め、こ
の総和が最小値となる相対位置を目的の位置とすればよ
い。
パターン間で同じ位置の画素の値の差の総和を求め、こ
の総和が最小値となる相対位置を目的の位置とすればよ
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法でパターンの位置合わせを行なうと、二つのパターン
の相対位置が期待される位置とは大きく異なる場合があ
る。例えば、図５に示す画像パターンと図６に示す画像
パターンとの位置合わせを行なう場合、上記従来の方法
を適用すると、両画像パターンは図７に示す位置関係に
設定されるが、この位置関係では、水平・垂直方向のエ
ッジにおける差異が大きい。ここで、１点鎖線で囲まれ
た矩形領域は図６の画像が配置される位置を示し、極太
の実線は図６の画像パターンのエッジ（境界線）を示
す。一方、水平・垂直方向のエッジにおける差異が無く
なるように位置関係を設定すると図８に示すようにな
る。この位置関係では、斜め方向のエッジにおける差異
が大きいが、これはエッジに接している画素レベルの差
異であるため、位置ズレによるものではなく、画像化に
伴う誤差によるものである可能性が高い。パターンを画
素毎に読み取って画像化すると、パターンのエッジ近傍
では画像化に伴う誤差すなわち量子化誤差が生じ、特
に、斜め方向のエッジ近傍においては、この量子化誤差
に起因する画素レベルの差異が発生し易いからである。
一般的に、図５及び図６に示した両画像パターンは、図
８に示す位置関係に設定されることが期待されている
が、上記従来の方法では、この期待される位置関係に設
定することができない。
法でパターンの位置合わせを行なうと、二つのパターン
の相対位置が期待される位置とは大きく異なる場合があ
る。例えば、図５に示す画像パターンと図６に示す画像
パターンとの位置合わせを行なう場合、上記従来の方法
を適用すると、両画像パターンは図７に示す位置関係に
設定されるが、この位置関係では、水平・垂直方向のエ
ッジにおける差異が大きい。ここで、１点鎖線で囲まれ
た矩形領域は図６の画像が配置される位置を示し、極太
の実線は図６の画像パターンのエッジ（境界線）を示
す。一方、水平・垂直方向のエッジにおける差異が無く
なるように位置関係を設定すると図８に示すようにな
る。この位置関係では、斜め方向のエッジにおける差異
が大きいが、これはエッジに接している画素レベルの差
異であるため、位置ズレによるものではなく、画像化に
伴う誤差によるものである可能性が高い。パターンを画
素毎に読み取って画像化すると、パターンのエッジ近傍
では画像化に伴う誤差すなわち量子化誤差が生じ、特
に、斜め方向のエッジ近傍においては、この量子化誤差
に起因する画素レベルの差異が発生し易いからである。
一般的に、図５及び図６に示した両画像パターンは、図
８に示す位置関係に設定されることが期待されている
が、上記従来の方法では、この期待される位置関係に設
定することができない。
【０００５】以上のように、上記従来の方法では、位置
合わせの対象となる二つのパターンは同一であることが
前提となっているが、前述の量子化誤差に起因して画素
レベルでは両パターンに多少の差異が存在するため、期
待されるような位置合わせを行なうことができない場合
がある。
合わせの対象となる二つのパターンは同一であることが
前提となっているが、前述の量子化誤差に起因して画素
レベルでは両パターンに多少の差異が存在するため、期
待されるような位置合わせを行なうことができない場合
がある。
【０００６】そこで本発明は、量子化誤差等に起因する
画素レベルのパターンの差異に影響されることなく、期
待される位置合わせを確実に行なうことができるパター
ン位置合わせ装置を提供することを目的とする。
画素レベルのパターンの差異に影響されることなく、期
待される位置合わせを確実に行なうことができるパター
ン位置合わせ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る第１のパターン位置合わせ装置
は、第１画像と、第１画像によって表わされるパターン
と略同一のパターンを含む第２画像とによって表わされ
るパターンの位置合わせを行なうパターン位置合わせ装
置において、 ａ）第２画像の領域内で第１画像と第２画像とを相対的
に移動させる移動手段と、 ｂ）第２画像の画素の値が変化する変化点を含む該変化
点近傍の所定領域を不感領域として設定する不感領域生
成手段と、 ｃ）第１画像と第２画像とが相対的に移動させられた各
位置において、第２画像の画素の値と、該画素と同じ位
置における第１画像の画素の値との差を、前記不感領域
以外における第１画像の全ての画素について加算するこ
とにより、該差の総和を算出する算出手段と、 ｄ）前記差の総和が最小となる第１画像の位置を求め、
該位置を第１及び第２画像によって表わされるパターン
の位置合わせにおける目的の位置とする位置設定手段
と、を備えることを特徴としている。
に成された本発明に係る第１のパターン位置合わせ装置
は、第１画像と、第１画像によって表わされるパターン
と略同一のパターンを含む第２画像とによって表わされ
るパターンの位置合わせを行なうパターン位置合わせ装
置において、 ａ）第２画像の領域内で第１画像と第２画像とを相対的
に移動させる移動手段と、 ｂ）第２画像の画素の値が変化する変化点を含む該変化
点近傍の所定領域を不感領域として設定する不感領域生
成手段と、 ｃ）第１画像と第２画像とが相対的に移動させられた各
位置において、第２画像の画素の値と、該画素と同じ位
置における第１画像の画素の値との差を、前記不感領域
以外における第１画像の全ての画素について加算するこ
とにより、該差の総和を算出する算出手段と、 ｄ）前記差の総和が最小となる第１画像の位置を求め、
該位置を第１及び第２画像によって表わされるパターン
の位置合わせにおける目的の位置とする位置設定手段
と、を備えることを特徴としている。
【０００８】本発明に係る第２のパターン位置合わせ装
置は、上記第１のパターン位置合わせ装置において、第
１及び第２画像は２値画像であり、前記不感領域生成手
段は、第２画像の画素の値が変化する境界に隣接する画
素によって構成される領域を前記不感領域として設定す
る、ことを特徴としている。
置は、上記第１のパターン位置合わせ装置において、第
１及び第２画像は２値画像であり、前記不感領域生成手
段は、第２画像の画素の値が変化する境界に隣接する画
素によって構成される領域を前記不感領域として設定す
る、ことを特徴としている。
【０００９】本発明に係る第３のパターン位置合わせ装
置は、上記第１又は第２のパターン位置合わせ装置にお
いて、前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記
位置が複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の
重心を求め、該重心の位置を前記目的の位置とする、こ
とを特徴としている。
置は、上記第１又は第２のパターン位置合わせ装置にお
いて、前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記
位置が複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の
重心を求め、該重心の位置を前記目的の位置とする、こ
とを特徴としている。
【００１０】本発明に係る第４のパターン位置合わせ装
置は、上記第１又は第２のパターン位置合わせ装置にお
いて、前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記
位置が複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の
重心を求めて、得られた複数の前記位置のうち該重心に
最も近い位置を選択し、選択された位置を前記目的の位
置とする、ことを特徴としている。
置は、上記第１又は第２のパターン位置合わせ装置にお
いて、前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記
位置が複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の
重心を求めて、得られた複数の前記位置のうち該重心に
最も近い位置を選択し、選択された位置を前記目的の位
置とする、ことを特徴としている。
【００１１】本発明に係る第５のパターン位置合わせ装
置は、上記第１又は第２のパターン位置合わせ装置にお
いて、前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記
位置が複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の
中から、予め決められた規則にしたがって一つの位置を
選択し、選択された位置を前記目的の位置とする、こと
を特徴としている。
置は、上記第１又は第２のパターン位置合わせ装置にお
いて、前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記
位置が複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の
中から、予め決められた規則にしたがって一つの位置を
選択し、選択された位置を前記目的の位置とする、こと
を特徴としている。
【００１２】なお、前記総和が最小となる前記位置が複
数得られた場合、通常は、第３のパターン位置合わせ装
置のように、前記総和が最小となる複数の位置の重心に
第１画像が配置されるのが望ましい。しかし、重心に配
置されると、第１画像と第２画像との差異部分が大きく
なる場合もある。したがって、確実性を重視する場合
は、第４又は第５のパターン位置合わせ装置のように、
前記総和が最小となる複数の位置の中から一つの位置を
選択するのがよい。
数得られた場合、通常は、第３のパターン位置合わせ装
置のように、前記総和が最小となる複数の位置の重心に
第１画像が配置されるのが望ましい。しかし、重心に配
置されると、第１画像と第２画像との差異部分が大きく
なる場合もある。したがって、確実性を重視する場合
は、第４又は第５のパターン位置合わせ装置のように、
前記総和が最小となる複数の位置の中から一つの位置を
選択するのがよい。
【００１３】
【作用】第１のパターン位置合わせ装置によると、不感
領域生成手段により、第２画像の画素値の変化点近傍の
所定領域が不感領域として設定される。算出手段は、移
動手段によって第１画像と第２画像とが相対的に移動さ
せられた各位置において、第１画像と第２画像との間
で、同じ位置の画素の値の差を求め、不感領域以外の全
ての画素についてこの差を加算することにより、差の総
和を算出する。そして、位置設定手段は、この総和が最
小となる第１画像の位置を求め、その位置を位置合わせ
における目的の位置とする。
領域生成手段により、第２画像の画素値の変化点近傍の
所定領域が不感領域として設定される。算出手段は、移
動手段によって第１画像と第２画像とが相対的に移動さ
せられた各位置において、第１画像と第２画像との間
で、同じ位置の画素の値の差を求め、不感領域以外の全
ての画素についてこの差を加算することにより、差の総
和を算出する。そして、位置設定手段は、この総和が最
小となる第１画像の位置を求め、その位置を位置合わせ
における目的の位置とする。
【００１４】第２のパターン位置合わせ装置によると、
２値画像に対して、上記第１のパターン位置合わせ装置
と同様にして、画像パターンの位置合わせが行なわれ
る。このとき、第２画像の画素の値が変化する境界に隣
接する画素によって構成される領域が不感領域として設
定される。
２値画像に対して、上記第１のパターン位置合わせ装置
と同様にして、画像パターンの位置合わせが行なわれ
る。このとき、第２画像の画素の値が変化する境界に隣
接する画素によって構成される領域が不感領域として設
定される。
【００１５】第３乃至第５のパターン位置合わせ装置に
よると、前記総和が最小となる第１画像の位置が複数得
られた場合、所定の規則にしたがって一つの位置が決定
される。すなわち、第３のパターン位置合わせ装置で
は、前記総和が最小となる複数位置の重心が求められ、
その重心が位置合わせにおける目的の位置とされる。第
４のパターン位置合わせ装置では、前記総和が最小とな
る複数位置のうち、それらの重心に最も近い位置が求め
られ、その位置が目的の位置とされる。第５のパターン
位置合わせ装置では、前記総和が最小となる複数位置の
中から、予め決められた規則にしたがって一つの位置が
選択され、その位置が目的の位置とされる。
よると、前記総和が最小となる第１画像の位置が複数得
られた場合、所定の規則にしたがって一つの位置が決定
される。すなわち、第３のパターン位置合わせ装置で
は、前記総和が最小となる複数位置の重心が求められ、
その重心が位置合わせにおける目的の位置とされる。第
４のパターン位置合わせ装置では、前記総和が最小とな
る複数位置のうち、それらの重心に最も近い位置が求め
られ、その位置が目的の位置とされる。第５のパターン
位置合わせ装置では、前記総和が最小となる複数位置の
中から、予め決められた規則にしたがって一つの位置が
選択され、その位置が目的の位置とされる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例であるパターン位
置合わせ装置の要部の構成を示すブロック図である。図
１に示すように、本実施例のパターン位置合わせ装置
は、２値化部１２、メモリ１４、不感帯生成部１６、位
置設定部１８、及び切換スイッチＳＷを備えており、二
つの２値画像パターンの位置合わせを行なう。以下で
は、比較法によるパターン検査の際に必要となる、検査
対象物のパターン（対象パターン）と基準パターンとの
位置合わせを行なうものとして説明する。
置合わせ装置の要部の構成を示すブロック図である。図
１に示すように、本実施例のパターン位置合わせ装置
は、２値化部１２、メモリ１４、不感帯生成部１６、位
置設定部１８、及び切換スイッチＳＷを備えており、二
つの２値画像パターンの位置合わせを行なう。以下で
は、比較法によるパターン検査の際に必要となる、検査
対象物のパターン（対象パターン）と基準パターンとの
位置合わせを行なうものとして説明する。
【００１７】２値化部１２は、基準パターン及び対象パ
ターンを表わすデジタル画像信号ＳAを入力し、これを
２値化して出力する。この２値化部１２の出力端は切換
スイッチＳＷの端子ｃに接続されている。２値化部１２
に入力される画像信号ＳAが基準パターンを表わすもの
であるときには、切換スイッチＳＷにおいて端子ｃが端
子ａに接続され、これにより、基準パターンを表わす２
値画像信号が基準画像信号Ｓrefとしてメモリ１４に入
力される。一方、画像信号ＳAが対象パターンを表わす
ものであるときには、切換スイッチＳＷにおいて端子ｃ
が端子ｂに接続され、これにより、対象パターンを表わ
す２値画像信号が対象画像信号Ｓobjとして位置設定部
１８に入力される。
ターンを表わすデジタル画像信号ＳAを入力し、これを
２値化して出力する。この２値化部１２の出力端は切換
スイッチＳＷの端子ｃに接続されている。２値化部１２
に入力される画像信号ＳAが基準パターンを表わすもの
であるときには、切換スイッチＳＷにおいて端子ｃが端
子ａに接続され、これにより、基準パターンを表わす２
値画像信号が基準画像信号Ｓrefとしてメモリ１４に入
力される。一方、画像信号ＳAが対象パターンを表わす
ものであるときには、切換スイッチＳＷにおいて端子ｃ
が端子ｂに接続され、これにより、対象パターンを表わ
す２値画像信号が対象画像信号Ｓobjとして位置設定部
１８に入力される。
【００１８】メモリ１４は、基準画像信号Ｓrefを入力
し、これを基準画像データとして記憶する。
し、これを基準画像データとして記憶する。
【００１９】不感帯生成部１６は、メモリ１４に記憶さ
れた基準画像データを用いて、基準画像において画素の
値が変化する境界の周辺にその境界を含む帯状の領域
（以下「不感領域」という）を設定する。このために不
感帯生成部１６は、図２（ａ）に示すような３×３のエ
ッジ検出オペレータＯＰEを基準画像に作用させる。こ
のオペレータＯＰEは、基準画像の各画素を注目画素と
し、その注目画素の８近傍の画素の中に注目画素と値の
異なるものが存在するか否かを調べ、値の異なるものが
存在すれば、その画素すなわち３×３の中心の画素（注
目画素）はエッジを構成すると判断するものであり、例
えば、２個のラインメモリと３×３個のＤフリップフロ
ップ等を用いて基準画像信号Ｓrefを二次元展開すると
いう構成により、実現することができる。このようなエ
ッジ検出オペレータＯＰEにより、図２（ｂ）に示すよ
うに、画素値が変化する境界に隣接する画素によって構
成される領域（図において１点鎖線で囲まれた領域）が
エッジ領域として検出される。本実施例ではこのように
して検出されたエッジ領域を不感領域としており、例え
ば図３（ａ）に示す基準画像に対しては図３（ｂ）に示
すような不感領域が得られる。このようにして得られた
不感領域は、基準エッジ画像データとして不感帯生成部
１６に一旦保持される。
れた基準画像データを用いて、基準画像において画素の
値が変化する境界の周辺にその境界を含む帯状の領域
（以下「不感領域」という）を設定する。このために不
感帯生成部１６は、図２（ａ）に示すような３×３のエ
ッジ検出オペレータＯＰEを基準画像に作用させる。こ
のオペレータＯＰEは、基準画像の各画素を注目画素と
し、その注目画素の８近傍の画素の中に注目画素と値の
異なるものが存在するか否かを調べ、値の異なるものが
存在すれば、その画素すなわち３×３の中心の画素（注
目画素）はエッジを構成すると判断するものであり、例
えば、２個のラインメモリと３×３個のＤフリップフロ
ップ等を用いて基準画像信号Ｓrefを二次元展開すると
いう構成により、実現することができる。このようなエ
ッジ検出オペレータＯＰEにより、図２（ｂ）に示すよ
うに、画素値が変化する境界に隣接する画素によって構
成される領域（図において１点鎖線で囲まれた領域）が
エッジ領域として検出される。本実施例ではこのように
して検出されたエッジ領域を不感領域としており、例え
ば図３（ａ）に示す基準画像に対しては図３（ｂ）に示
すような不感領域が得られる。このようにして得られた
不感領域は、基準エッジ画像データとして不感帯生成部
１６に一旦保持される。
【００２０】位置設定部１８は、２値化部１２から出力
され切換スイッチＳＷを経て入力される対象画像信号Ｓ
objと、メモリ１４に記憶されている基準画像データ
と、不感帯生成部１６に保持されている基準エッジ画像
データとを用いて、基準パターンと対象パターンとの位
置合わせを行ない、その位置合わせにより得られた、基
準パターンと対象パターンとの位置関係を示す信号Ｓp
を出力する。以下、この位置合わせの動作を図４を参照
しつつ説明する。なお以下において、基準画像は、対象
画像に対して位置ズレが許容される範囲を全てカバーで
きる程度の大きさを有しているものとする。
され切換スイッチＳＷを経て入力される対象画像信号Ｓ
objと、メモリ１４に記憶されている基準画像データ
と、不感帯生成部１６に保持されている基準エッジ画像
データとを用いて、基準パターンと対象パターンとの位
置合わせを行ない、その位置合わせにより得られた、基
準パターンと対象パターンとの位置関係を示す信号Ｓp
を出力する。以下、この位置合わせの動作を図４を参照
しつつ説明する。なお以下において、基準画像は、対象
画像に対して位置ズレが許容される範囲を全てカバーで
きる程度の大きさを有しているものとする。
【００２１】図４は、位置設定部１８の動作を示すフロ
ーチャートである。位置設定部１８は、まず、メモリ１
４に記憶された基準画像データを用いて、基準画像か
ら、対象画像信号Ｓobjによって示される対象画像と同
じ大きさの画像を異なる位置から全て切り出し、切り出
された画像（以下「切出画像」という）のそれぞれに対
し、その切出画像の基準画像における相対位置を対応付
けておく（ステップＳ１２）。次に、不感帯生成部１６
に保持された基準エッジ画像データを用いて、基準パタ
ーンにおける不感領域を示す画像である基準エッジ画像
から、上記の各切出画像に対応するエッジ画像を切り出
す（ステップＳ１４）。このエッジ画像は、それに対応
する切出画像における基準パターンの不感領域を示すも
のである。
ーチャートである。位置設定部１８は、まず、メモリ１
４に記憶された基準画像データを用いて、基準画像か
ら、対象画像信号Ｓobjによって示される対象画像と同
じ大きさの画像を異なる位置から全て切り出し、切り出
された画像（以下「切出画像」という）のそれぞれに対
し、その切出画像の基準画像における相対位置を対応付
けておく（ステップＳ１２）。次に、不感帯生成部１６
に保持された基準エッジ画像データを用いて、基準パタ
ーンにおける不感領域を示す画像である基準エッジ画像
から、上記の各切出画像に対応するエッジ画像を切り出
す（ステップＳ１４）。このエッジ画像は、それに対応
する切出画像における基準パターンの不感領域を示すも
のである。
【００２２】上記のようにして得られた切出画像及びエ
ッジ画像を用いて、同じ位置の画素に対して次の論理演
算を行ない、その演算結果の各切出画像毎の総和SUMを
算出する（ステップＳ１６）。すなわち、 SUM＝Σ(i,j)［｛（Ｏi,j）EXOR（Ｒi,j）｝AND｛NOT（Ｅi,j）｝］ …(1) を各切出画像毎に算出する。ここで、 Ｏi,j：対象画像におけるｉ行目ｊ列目の画素の値 Ｒi,j：切出画像におけるｉ行目ｊ列目の画素の値 Ｅi,j：上記切出画像に対応するエッジ画像におけるｉ
行目ｊ列目の画素の値 ただし、Σ(i,j)は、それに続く項に関し切出画像を構
成する全ての画素について総和をとることを意味し、
（Ａ）EXOR（Ｂ）はＡとＢとの排他的論理和を意味し、
（Ａ）AND（Ｂ）はＡとＢとの論理積を意味し、NOT
（Ａ）はＡの論理反転を意味するものとする。
ッジ画像を用いて、同じ位置の画素に対して次の論理演
算を行ない、その演算結果の各切出画像毎の総和SUMを
算出する（ステップＳ１６）。すなわち、 SUM＝Σ(i,j)［｛（Ｏi,j）EXOR（Ｒi,j）｝AND｛NOT（Ｅi,j）｝］ …(1) を各切出画像毎に算出する。ここで、 Ｏi,j：対象画像におけるｉ行目ｊ列目の画素の値 Ｒi,j：切出画像におけるｉ行目ｊ列目の画素の値 Ｅi,j：上記切出画像に対応するエッジ画像におけるｉ
行目ｊ列目の画素の値 ただし、Σ(i,j)は、それに続く項に関し切出画像を構
成する全ての画素について総和をとることを意味し、
（Ａ）EXOR（Ｂ）はＡとＢとの排他的論理和を意味し、
（Ａ）AND（Ｂ）はＡとＢとの論理積を意味し、NOT
（Ａ）はＡの論理反転を意味するものとする。
【００２３】次のステップＳ１８では、上記総和SUMが
最小となる切出画像を選び出す。ところで、この総和SU
Mを与える(1)式の右辺は、切出画像における不感領域
（エッジ領域）以外の部分の画素の値と、その画素と同
じ位置における対象画像の画素の値との排他的論理和
（画素値の差）について、各切出画像毎に総和をとるこ
とを表わしている。したがって、上記総和SUMが最小と
なる切出画像を選ぶと、不感領域以外の領域、すなわち
量子化誤差の影響を受けない領域において、基準画像の
パターンと対象画像のパターンとの差異部分が最も少な
くなる。よって、このような切出画像に対応付けられた
位置関係（ステップＳ１２参照）に対象画像と基準画像
とを設定すべきである。ところで、上記総和SUMが最小
となる切出画像は複数存在する場合がある。そこで、次
のステップＳ２０では、位置合わせにおいて目的とする
位置関係を以下のようにして決定する。
最小となる切出画像を選び出す。ところで、この総和SU
Mを与える(1)式の右辺は、切出画像における不感領域
（エッジ領域）以外の部分の画素の値と、その画素と同
じ位置における対象画像の画素の値との排他的論理和
（画素値の差）について、各切出画像毎に総和をとるこ
とを表わしている。したがって、上記総和SUMが最小と
なる切出画像を選ぶと、不感領域以外の領域、すなわち
量子化誤差の影響を受けない領域において、基準画像の
パターンと対象画像のパターンとの差異部分が最も少な
くなる。よって、このような切出画像に対応付けられた
位置関係（ステップＳ１２参照）に対象画像と基準画像
とを設定すべきである。ところで、上記総和SUMが最小
となる切出画像は複数存在する場合がある。そこで、次
のステップＳ２０では、位置合わせにおいて目的とする
位置関係を以下のようにして決定する。
【００２４】（１）上記総和SUMが最小となる切出画像
が一つだけ存在する場合 その切出画像に対応付けられた基準画像における相対位
置に対象画像が配置されるという位置関係を、目的とす
る位置関係とする。 （２）上記総和SUMが最小となる切出画像が複数存在す
る場合 上記総和SUMが最小となる切出画像（以下「最小切出画
像」という）に対応付けられた複数の相対位置に基づ
き、所定の規則により一つの位置関係を決定する。例え
ば、複数の最小切出画像の基準画像における相対位置の
重心を求め、その重心に対応する切出画像の位置に対象
画像が配置されるような位置関係を目的の位置関係とす
る。また、複数の最小切出画像の相対位置の重心そのも
のではなく、各最小切出画像の相対位置のうちその重心
に最も近い相対位置を探し、その相対位置に対象画像が
配置されるような位置関係を目的の位置関係としてもよ
い。さらに、これ以外の適当な規則にしたがって、複数
の最小切出画像のそれぞれに対応付けられた相対位置の
うちから一つの相対位置を選択し、その相対位置に対象
画像が配置されるような位置関係を目的の位置関係とし
てもよい。
が一つだけ存在する場合 その切出画像に対応付けられた基準画像における相対位
置に対象画像が配置されるという位置関係を、目的とす
る位置関係とする。 （２）上記総和SUMが最小となる切出画像が複数存在す
る場合 上記総和SUMが最小となる切出画像（以下「最小切出画
像」という）に対応付けられた複数の相対位置に基づ
き、所定の規則により一つの位置関係を決定する。例え
ば、複数の最小切出画像の基準画像における相対位置の
重心を求め、その重心に対応する切出画像の位置に対象
画像が配置されるような位置関係を目的の位置関係とす
る。また、複数の最小切出画像の相対位置の重心そのも
のではなく、各最小切出画像の相対位置のうちその重心
に最も近い相対位置を探し、その相対位置に対象画像が
配置されるような位置関係を目的の位置関係としてもよ
い。さらに、これ以外の適当な規則にしたがって、複数
の最小切出画像のそれぞれに対応付けられた相対位置の
うちから一つの相対位置を選択し、その相対位置に対象
画像が配置されるような位置関係を目的の位置関係とし
てもよい。
【００２５】上記（１）（２）によって決定された対象
画像と基準画像との位置関係は信号Ｓpとして位置設定
部１８から出力され、この信号Ｓpに基づき、対象画像
と基準画像とが目的の位置関係に設定される。
画像と基準画像との位置関係は信号Ｓpとして位置設定
部１８から出力され、この信号Ｓpに基づき、対象画像
と基準画像とが目的の位置関係に設定される。
【００２６】以上のように本実施例では、基準画像にお
けるパターンのエッジ領域を不感領域としているため、
量子化誤差に起因する画素レベルの差異に影響されるこ
となく、位置合わせが行なわれる。すなわち、例えば同
一パターンを撮像する際においても、撮像素子であるＣ
ＣＤとそれに結像した像との位置関係の違いによって画
素レベルの差異が生じ、特に斜めパターンを含む２値画
像において画素レベルの差異が生じ易いが、不感領域の
存在により、このような量子化誤差に起因する画素レベ
ルの差異は位置合わせに影響しなくなる。この結果、前
述の図５に示したパターンの画像を基準画像とし図６に
示したパターンの画像を対象画像とすると、上記の総和
SUMは、前述の図７に示す位置関係に対しては３、図８
に示す位置関係に対しては０となり、基準画像と対象画
像とは、図８に示す位置関係すなわち期待される位置関
係に設定される。
けるパターンのエッジ領域を不感領域としているため、
量子化誤差に起因する画素レベルの差異に影響されるこ
となく、位置合わせが行なわれる。すなわち、例えば同
一パターンを撮像する際においても、撮像素子であるＣ
ＣＤとそれに結像した像との位置関係の違いによって画
素レベルの差異が生じ、特に斜めパターンを含む２値画
像において画素レベルの差異が生じ易いが、不感領域の
存在により、このような量子化誤差に起因する画素レベ
ルの差異は位置合わせに影響しなくなる。この結果、前
述の図５に示したパターンの画像を基準画像とし図６に
示したパターンの画像を対象画像とすると、上記の総和
SUMは、前述の図７に示す位置関係に対しては３、図８
に示す位置関係に対しては０となり、基準画像と対象画
像とは、図８に示す位置関係すなわち期待される位置関
係に設定される。
【００２７】上記実施例では、位置合わせの対象となる
画像は２値画像であったが、多値画像の場合でも、同様
の構成により、同様の効果を得ることができる。ただ
し、多値画像の場合、不感領域は、基準画像の画素値の
変化点の近傍に設定され、前記(1)式の右辺の計算にお
いては、対象画像の画素値と切出画像の画素値との排他
的論理和（Ｏi,j）EXOR（Ｒi,j）の代わりに、対象画像
の画素値と切出画像の画素値との差｜（Ｏi,j）−（Ｒ
i,j）｜について総和がとられる。そして、上記実施例
と同様の手順で、この総和が最小となるように基準画像
と対象画像の位置関係を設定することにより、量子化誤
差に起因する画素レベルの差異に影響されることなく、
位置合わせが行なわれる。なお、２値画像の場合、画素
値の差｜（Ｏi,j）−（Ｒi,j）｜は、排他的論理和（Ｏ
i,j）EXOR（Ｒi,j）と等価である。したがって、２値画
像についての図４のフローチャートは、画素値の差｜
（Ｏi,j）−（Ｒi,j）｜の総和が最小となるように基準
画像と対象画像の位置関係を設定することを示している
と考えることもできる。
画像は２値画像であったが、多値画像の場合でも、同様
の構成により、同様の効果を得ることができる。ただ
し、多値画像の場合、不感領域は、基準画像の画素値の
変化点の近傍に設定され、前記(1)式の右辺の計算にお
いては、対象画像の画素値と切出画像の画素値との排他
的論理和（Ｏi,j）EXOR（Ｒi,j）の代わりに、対象画像
の画素値と切出画像の画素値との差｜（Ｏi,j）−（Ｒ
i,j）｜について総和がとられる。そして、上記実施例
と同様の手順で、この総和が最小となるように基準画像
と対象画像の位置関係を設定することにより、量子化誤
差に起因する画素レベルの差異に影響されることなく、
位置合わせが行なわれる。なお、２値画像の場合、画素
値の差｜（Ｏi,j）−（Ｒi,j）｜は、排他的論理和（Ｏ
i,j）EXOR（Ｒi,j）と等価である。したがって、２値画
像についての図４のフローチャートは、画素値の差｜
（Ｏi,j）−（Ｒi,j）｜の総和が最小となるように基準
画像と対象画像の位置関係を設定することを示している
と考えることもできる。
【００２８】なお、デジタル画像を間引きして作成した
縮小画像のパターンの位置合わせでは、間引きによって
画素レベルの差異が生じるが、不感領域の設定によって
この画素レベルの差異の影響を除去することができる。
したがって本実施例は、デジタル画像を間引きして作成
された縮小画像によるパターンの位置合わせにも有効で
ある。
縮小画像のパターンの位置合わせでは、間引きによって
画素レベルの差異が生じるが、不感領域の設定によって
この画素レベルの差異の影響を除去することができる。
したがって本実施例は、デジタル画像を間引きして作成
された縮小画像によるパターンの位置合わせにも有効で
ある。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る第１又は第２のパターン位
置合わせ装置によれば、第１画像と第２画像との各位置
関係におけるパターンの差異の程度を評価する際に、パ
ターンの変化点近傍の領域又はエッジ領域を不感領域と
している。このため、量子化誤差等に起因する画素レベ
ルのパターンの差異に影響されることなく、位置合わせ
が行なわれる。これにより、二つの画像パターンを期待
される位置関係に確実に設定することができる。
置合わせ装置によれば、第１画像と第２画像との各位置
関係におけるパターンの差異の程度を評価する際に、パ
ターンの変化点近傍の領域又はエッジ領域を不感領域と
している。このため、量子化誤差等に起因する画素レベ
ルのパターンの差異に影響されることなく、位置合わせ
が行なわれる。これにより、二つの画像パターンを期待
される位置関係に確実に設定することができる。
【００３０】また、本発明に係る第３乃至第５のパター
ン位置合わせ装置によれば、目的とされる第１画像の位
置が複数得られた場合でも、所定の規則に従って一つの
位置が決定されるので、二つの画像パターンを期待され
る唯一の位置関係に特定することができる。
ン位置合わせ装置によれば、目的とされる第１画像の位
置が複数得られた場合でも、所定の規則に従って一つの
位置が決定されるので、二つの画像パターンを期待され
る唯一の位置関係に特定することができる。
【図１】 本発明の一実施例であるパターン位置合わせ
装置の要部の構成を示すブロック図。
装置の要部の構成を示すブロック図。
【図２】 不感帯生成部におけるエッジ検出を説明する
ための図。
ための図。
【図３】 不感帯生成部による不感領域の設定を示す
図。
図。
【図４】 位置設定部の動作を示すフローチャート。
【図５】 位置合わせの対象となる一方の画像（基準画
像）を示す図。
像）を示す図。
【図６】 位置合わせの対象となる他方の画像（対象画
像）を示す図。
像）を示す図。
【図７】 位置合わせの対象となる二つの画像の位置関
係を示す図。
係を示す図。
【図８】 位置合わせの対象となる二つの画像の位置関
係を示す図。
係を示す図。
１６…不感帯生成部 １８…位置設定部 Ｓref…基準画像信号 Ｓobj…対象画像
信号
信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｑ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２ Ｖ
Claims (5)
- 【請求項１】 第１画像と、第１画像によって表わされ
るパターンと略同一のパターンを含む第２画像とによっ
て表わされるパターンの位置合わせを行なうパターン位
置合わせ装置において、 ａ）第２画像の領域内で第１画像と第２画像とを相対的
に移動させる移動手段と、 ｂ）第２画像の画素の値が変化する変化点を含む該変化
点近傍の所定領域を不感領域として設定する不感領域生
成手段と、 ｃ）第１画像と第２画像とが相対的に移動させられた各
位置において、第２画像の画素の値と、該画素と同じ位
置における第１画像の画素の値との差を、前記不感領域
以外における第１画像の全ての画素について加算するこ
とにより、該差の総和を算出する算出手段と、 ｄ）前記差の総和が最小となる第１画像の位置を求め、
該位置を第１及び第２画像によって表わされるパターン
の位置合わせにおける目的の位置とする位置設定手段
と、を備えることを特徴とするパターン位置合わせ装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のパターン位置合わせ装
置において、 第１及び第２画像は２値画像であり、 前記不感領域生成手段は、第２画像の画素の値が変化す
る境界に隣接する画素によって構成される領域を前記不
感領域として設定する、パターン位置合わせ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のパターン位置合
わせ装置において、 前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記位置が
複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の重心を
求め、該重心の位置を前記目的の位置とする、パターン
位置合わせ装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載のパターン位置合
わせ装置において、 前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記位置が
複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の重心を
求めて、得られた複数の前記位置のうち該重心に最も近
い位置を選択し、選択された位置を前記目的の位置とす
る、パターン位置合わせ装置。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載のパターン位置合
わせ装置において、 前記位置設定手段は、前記総和が最小となる前記位置が
複数得られた場合に、得られた複数の前記位置の中か
ら、予め決められた規則にしたがって一つの位置を選択
し、選択された位置を前記目的の位置とする、パターン
位置合わせ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23211894A JPH0877357A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | パターン位置合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23211894A JPH0877357A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | パターン位置合わせ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0877357A true JPH0877357A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16934293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23211894A Pending JPH0877357A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | パターン位置合わせ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0877357A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009115565A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 打抜き片の検査装置 |
| US7577288B2 (en) | 2005-09-06 | 2009-08-18 | Advanced Mask Inspection Technology Inc. | Sample inspection apparatus, image alignment method, and program-recorded readable recording medium |
| US7655904B2 (en) | 2006-08-10 | 2010-02-02 | Advanced Mask Inspection Technology Inc. | Target workpiece inspection apparatus, image alignment method, and computer-readable recording medium with program recorded thereon |
| US7809181B2 (en) | 2006-08-10 | 2010-10-05 | Advanced Mask Inspection Technology Inc. | Pattern inspection apparatus, image alignment method, displacement amount estimation method, and computer-readable recording medium with program recorded thereon |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP23211894A patent/JPH0877357A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7577288B2 (en) | 2005-09-06 | 2009-08-18 | Advanced Mask Inspection Technology Inc. | Sample inspection apparatus, image alignment method, and program-recorded readable recording medium |
| US7655904B2 (en) | 2006-08-10 | 2010-02-02 | Advanced Mask Inspection Technology Inc. | Target workpiece inspection apparatus, image alignment method, and computer-readable recording medium with program recorded thereon |
| US7809181B2 (en) | 2006-08-10 | 2010-10-05 | Advanced Mask Inspection Technology Inc. | Pattern inspection apparatus, image alignment method, displacement amount estimation method, and computer-readable recording medium with program recorded thereon |
| JP2009115565A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 打抜き片の検査装置 |
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