專利名稱:檢查圖形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于圖形檢查的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)在制造電路過程中在檢查電路方面是特別有用的。
背景技術(shù)：
電路，諸如印刷電路板的制造通常包括一個(gè)或多個(gè)階段，在這些階段期間，將導(dǎo)體圖形沉積在一個(gè)或多個(gè)襯底層上以形成印刷電路板。須使用，例如，由以色列的Orbotech Ltd.Of Yavne可提供的V-300TM、Inspire 9060TM、SK-75TM或ICP 8060TM AOI系統(tǒng)對至少一些襯底層進(jìn)行自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI)。
在AOI中采用多種方法來光學(xué)地檢查電路圖形是否有缺陷。一些方法包括將待檢查的電路的圖像與參考圖像進(jìn)行逐位比較。另一些方法包括分析待檢查的電路以識(shí)別形成電路的各種元件的類型和位置，以便確定是否所有的元件均存在并適當(dāng)定位，并測量各種特性，如導(dǎo)體的寬度以及導(dǎo)體間的間隔，以及確定這些是否滿足預(yù)定的設(shè)計(jì)規(guī)格。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明試圖提供圖形檢查系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法使可在多種用途的硬件上操作的軟件一般來說便于檢查圖形，特別是檢查電路圖形。
本發(fā)明的總的方面涉及圖形檢查系統(tǒng)，該系統(tǒng)是使用第一算法組通過將所選擇的部分輸入數(shù)據(jù)與參考進(jìn)行比較然后快速過濾出與參考非常相似的部分輸入數(shù)據(jù)來評估輸入圖像數(shù)據(jù)流。當(dāng)系統(tǒng)遇到與參考不是非常相似的部分輸入數(shù)據(jù)時(shí)，中斷評估輸入數(shù)據(jù)以便使用第二算法組進(jìn)一步評估與參考不是非常相似的這部分輸入數(shù)據(jù)。將連續(xù)要獲取的輸入圖像數(shù)據(jù)流暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中同時(shí)執(zhí)行進(jìn)一步評估。只要使用第二算法組剛一完成與參考不是非常相似的那部分的進(jìn)一步評估，系統(tǒng)就返回使用第一算法組評估輸入數(shù)據(jù)流，首先評估收集在存儲(chǔ)器中的儲(chǔ)備部分(backlog of portion)，直到遇到另一與參考不是非常相似的輸入數(shù)據(jù)部分為止。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于檢查電路的方法，包括形成待被檢查的電路的輪廓表示；初始地檢查在所述輪廓表示的若干輪廓上的若干位置以在所述若干位置中定位具有第一缺陷可能性的第一多個(gè)位置；及在所述初始地檢查期間，一旦在所述第一多個(gè)位置中識(shí)別一輪廓上的一位置時(shí)，在完成所述初始地檢查之前，對所述第一多個(gè)位置進(jìn)行第二階段檢查，以確定所述第一多個(gè)位置中哪個(gè)構(gòu)成具有大于所述第一缺陷可能性的第二缺陷可能性的第二多個(gè)位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖形檢查方法，包括提供待被檢查的圖形的輪廓表示，所述輪廓表示上確定所述待被檢查的圖形中的若干輪廓而基本上不識(shí)別待被檢查的該圖形的若干功能性結(jié)構(gòu)；將所述輪廓表示與對應(yīng)的參考圖形進(jìn)行比較，抽取與所述參考相差大于預(yù)定允許差值閾值的差值的所述輪廓表示中的若干部分并輸出這些被抽取的部分；及局部處理至少一些抽取的部分以識(shí)別所述圖形中的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于制造電路的方法，包括根據(jù)一圖形，在襯底上沉積電路的一部分；形成待被檢查的電路的所述圖形的輪廓表示；初始地檢查在所述輪廓表示的若干輪廓上的若干位置以在所述若干位置中定位具有第一缺陷可能性的第一多個(gè)位置；及在所述初始地檢查期間，一旦在所述第一多個(gè)位置中識(shí)別一輪廓上的一位置時(shí)，在完成所述初始地檢查之前，對所述第一多個(gè)位置進(jìn)行第二階段檢查，以確定所述第一多個(gè)位置中哪個(gè)構(gòu)成具有大于所述第一缺陷可能性的第二缺陷可能性的第二多個(gè)位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于制造電路的方法，包括根據(jù)一圖形，在襯底上沉積電路的一部分；提供待被檢查的電路部分的輪廓表示，所述輪廓表示確定所述待被檢查的所述電路部分中的若干輪廓而基本上不識(shí)別待被檢查的該電路的若干功能性結(jié)構(gòu)；將所述輪廓表示與對應(yīng)的參考圖形進(jìn)行比較，抽取與所述參考相差大于預(yù)定允許差值閾值的差值的所述輪廓表示中的若干部分并輸出這些被抽取的部分；及本地處理至少一些抽取的部分以識(shí)別所述電路中的缺陷。
較佳地，所述對應(yīng)參考圖形包括一參考圖形的輪廓表示。
從下述結(jié)合附圖的詳細(xì)說明將更全面地理解和認(rèn)識(shí)本發(fā)明。
圖1是描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)造和操作的圖形檢查系統(tǒng)的簡化圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖1的系統(tǒng)的功能性的簡化流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖1的初始檢查功能性的流程圖；圖4A-4F是描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在圖3的檢查功能性中的步驟的結(jié)果的簡化圖；圖5是在本發(fā)明的實(shí)施例中采用的用于微配準(zhǔn)所獲得的圖像部分與相應(yīng)的參考部分的過程的簡化流程圖；圖6A和6B是描述選擇的圖5的過程的微配準(zhǔn)過程方面的示意圖；圖7是用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例對可疑缺陷進(jìn)行評估的過程的簡化流程圖；圖8A-10B是描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的應(yīng)用于非常不同片段對的評估過程的簡化 圖11是用于執(zhí)行圖7的過程中的評估步驟的優(yōu)選方法的簡化流程圖；圖12A和12B是描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的輪廓和參考片段以及抽象表示的簡化圖；圖13是描述圖12A和12B的抽象表示的圖像配準(zhǔn)的簡化圖；圖14A-14E是描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的片段的抽象表示的計(jì)算的簡化圖；圖15A是描述電路圖形部分的數(shù)字圖像的簡化圖；圖15B是圖15A的數(shù)字圖像的象素輪廓表示；以及圖16是描述由子象素分辨率輪廓元素所定義的圖形的數(shù)字圖像的簡化圖。
具體實(shí)施方式現(xiàn)在參考圖1和圖2，圖1和圖2描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和排列的圖形檢查系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)和操作。系統(tǒng)10包括檢測器裝置12，它最好是掃描儀的一部分并用來連續(xù)地獲取正被檢查的圖形16的圖像部分14的序列。圖形16包括，如在制造中電路襯底22的表面20上形成的導(dǎo)電部件18的圖形。檢測器裝置12可象行掃描儀那樣操作來逐行地順序獲取圖像部分14，或可選地象區(qū)域成像機(jī)(area imager)那樣操作來順序獲取圖像部分，每個(gè)圖像部分與圖形16的二維區(qū)域?qū)?yīng)。
如在此所使用的，術(shù)語“電路”表示任何適當(dāng)?shù)碾娐?，包括但不限制于，印刷電路板、顯示屏、集成電路、多芯片模塊、球柵陣列襯底、連接在印刷電路板和電子部件之間的互聯(lián)器件或任何其他全部或部分形成的電的或電子電路。明顯地，雖然下述發(fā)明在下文中是在印刷電路板的情形中描述的，但是本發(fā)明適用于任何合適的電路、對象或圖形的檢查或檢測。
由檢測器12將圖像部分14的序列提供給圖像處理單元26，圖像處理單元26最好包括圖像部分比較功能性以及缺陷判定功能性。圖像處理單元26也接收可能從常規(guī)的CAM設(shè)備(未示出)的輸出而得到的參考圖像部分24。圖像處理單元26最好是現(xiàn)貨供應(yīng)的處理器，如可從Sun Microsystem商業(yè)獲得的SPARC(R)處理器?，F(xiàn)在將描述圖像處理單元26的功能性。
本發(fā)明的一個(gè)特征是圖像部分比較功能性用來初始地檢查圖形16上的多個(gè)位置，以便在多個(gè)位置中定位具有第一缺陷可能性的第一多個(gè)位置。這種初始的檢查，例如，通過第一算法組，在沿表示圖形的不同區(qū)域間的過渡如導(dǎo)體和襯底部分間的過渡的輪廓的多個(gè)位置上來進(jìn)行。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在電路的檢查中，電路圖像的輪廓表示尤其適于缺陷檢查，因?yàn)樗鼈儼銐虻男畔⒁员硎驹敿?xì)說明電路的幾何形狀和元件位置。該信息具有一種容易處理的形式而且實(shí)質(zhì)上比包含在相應(yīng)完整的位圖圖像中的信息更緊密。
明顯地，典型地，一個(gè)給定電路板的檢查圖像可能包括多個(gè)圖像部分14，如圖1所示。明顯地，典型地，多個(gè)位置包括在每個(gè)圖像部分14中的許多位置。另外，明顯地，本發(fā)明最好用來檢查多個(gè)電路圖形16。在圖1所示的實(shí)施例中，多個(gè)位置的每一個(gè)與單一圖像部分14相對應(yīng)，盡管顯然這不必是這種情形。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，合適的第一算法或第一算法組包括比較算法，該比較算法用來將圖像部分14與相應(yīng)的參考圖像部分24進(jìn)行比較并從進(jìn)一步的考慮中刪除按如通過高質(zhì)量閾值測量的至少幾乎相同的那些圖像部分14以及相應(yīng)的參考圖像部分24。這些至少幾乎相同的圖像和參考部分14和24分別在重疊圖中被圖示并用參考數(shù)字30表示。
如圖1所示，圖像部分14最好與導(dǎo)電構(gòu)件18和襯底22的表面20間的過渡位置相對應(yīng)的輪廓一一對應(yīng)?？梢钥闯鰩讉€(gè)圖像部分14和它們相應(yīng)的參考圖像部分24并不是至少幾乎相同。每個(gè)這樣的圖像部分14顯示至少一部分輪廓，該部分輪廓不同于，即通常不與相應(yīng)參考圖像部分24中的輪廓的相應(yīng)部分重疊。在圖1中，三對這樣的不相同的相應(yīng)圖像部分和參考部分用覆蓋圖圖示出來并分別用參考數(shù)字32、34和36表示。顯然，盡管在檢查表示圖形的輪廓表示的優(yōu)選情況下描述系統(tǒng)10，但是其他任何的適當(dāng)?shù)膱D形表示，如位圖，也可以被采用。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中采用輪廓表示，是因?yàn)檩喞獦?gòu)成圖形16的適當(dāng)?shù)拿枋龇?，該描述符便于確定諸如電路中常見的刻痕、突起、斷開和短路之類的缺陷的存在。
本發(fā)明的一個(gè)特定特征是當(dāng)執(zhí)行將圖像部分14與相應(yīng)的參考部分24進(jìn)行初始的比較的步驟時(shí)，剛一識(shí)別出并不是至少幾乎相同的圖像和參考部分對，如對32，就中斷初始比較并在其上執(zhí)行用參考數(shù)字40表示的第二階段評估。評估40的目的是確定第一多個(gè)位置中的哪一個(gè)構(gòu)成具有比第一缺陷可能性大的第二缺陷可能性的第二較小的多個(gè)位置。很顯然，實(shí)際上，第二多個(gè)位置可包括具有第二缺陷可能性的零、一或更多個(gè)位置。評估40最好利用不同于第一算法組的第二算法組，并且通常比第一算法組更精確和/或更強(qiáng)得多，以便它能確定在第一多個(gè)位置中的哪個(gè)位置更可能真正與缺陷對應(yīng)。通常，第二算法組要求比第一算法組更多的計(jì)算機(jī)資源和/或更多的時(shí)間消耗。明顯地，雖然僅兩種算法的使用被示于圖1中，但是，附加的處理階段可以被使用，其中每個(gè)處理階段使用連續(xù)地更精確和/或更強(qiáng)的算法和/或更資源密集的算法。
特別關(guān)注的是圖像部分14的序列的獲取的定時(shí)、與相應(yīng)參考部分24的初始比較以及第二階段評估40?？梢钥闯鲎詈妹總€(gè)圖像部分的初始比較花費(fèi)的時(shí)間比獲取所花費(fèi)的時(shí)間少，如由參考數(shù)字42指定的時(shí)間間隔表示的。也可以看出剛一啟動(dòng)第二階段評估40，就暫時(shí)中斷圖像部分14的初始比較而獲取以與以前相同的速度繼續(xù)進(jìn)行。由于消除了時(shí)間間隔42，通常用箭頭44表示，所以剛一完成第二階段評估，獲取的圖像部分14的累積儲(chǔ)備就以與以前相同速度但更快的速率經(jīng)受初始比較。一旦消除儲(chǔ)備，初始比較的速率恢復(fù)原始速率，包括時(shí)間間隔42。顯然，上述定時(shí)可同樣地應(yīng)用于任何其他合適的實(shí)施例，其中可能與特定區(qū)域、圖像部分相對應(yīng)或與電路板相對應(yīng)的多個(gè)電路圖形經(jīng)過初始比較并作為適當(dāng)?shù)牡诙A段評估。
因此，如圖1所看到的，以及從圖2進(jìn)一步所能理解的，表示多個(gè)位置的圖像部分14可被連續(xù)獲取并可能以流的方式提供給圖像處理單元26。第一算法組最好用來快速地刪除與相應(yīng)的參考圖像部分24非常類似的圖像部分14。只有當(dāng)遇到不相同的相應(yīng)圖像和參考部分對，如對32、34和36時(shí)，圖像部分比較電路才采用第二算法組來在定位區(qū)域上執(zhí)行進(jìn)一步的評估40，在該定位區(qū)域，相應(yīng)圖像和參考部分不是幾乎相同的。雖然為了執(zhí)行第二算法組，處理單元26的操作由于將所獲取的圖像部分14與參考圖像部分24進(jìn)行比較而被中斷，但是圖像部分14流繼續(xù)由檢測器12獲取并存儲(chǔ)在如緩沖器(未示出)中，從而形成將要進(jìn)行初始比較的圖像部分的臨時(shí)儲(chǔ)備44。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過與在評估40中采用的算法相比相對快的第一算法組，很容易執(zhí)行上述檢查序列。不管其速度，第一算法組在從進(jìn)一步評估中過濾出圖形16的大量非缺陷部分方面是很有效的。在如上所示的例子中，圖形16的非缺陷部分是那些不僅相似而且位于與相應(yīng)參考中的圖形部分幾乎相同的位置的部分。因此，在如上所述的例子中，第一算法組在圖形16上以比獲取圖形圖像的速率更快的速率或至少相同的數(shù)量級的速率操作。而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基于能快速應(yīng)用于確定相似性是否滿足或超過很高質(zhì)量閾值的第一簡化的標(biāo)準(zhǔn)組，第一算法組用來比較圖形16與參考的相似性。這確保識(shí)別出所有或幾乎所有的真正的缺陷。然而，第一算法的可能缺點(diǎn)是它很可能產(chǎn)生相對大量的錯(cuò)誤肯定缺陷(false positive defects)。即它將相當(dāng)大量的圖像部分錯(cuò)誤地表示為可能有缺陷，當(dāng)進(jìn)一步評估時(shí)，可能發(fā)現(xiàn)這些相當(dāng)大量的圖像部分沒有缺陷，盡管事實(shí)上當(dāng)與相應(yīng)的參考比較時(shí)，它們顯示出一些不相似之處。
根據(jù)本發(fā)明，在評估40中采用的第二算法組通常要求比用來將圖像部分14與相應(yīng)參考部分24比較的第一算法組更多的時(shí)間和/或處理資源。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在評估40中采用的第二算法組僅以非常精確的方式將圖像部分14與相應(yīng)的參考部分24配準(zhǔn)，然后再次比較相應(yīng)部分以確定它們是否是可接受的相似。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，僅在使用第一算法組處理整個(gè)圖像部分14和相應(yīng)的參考圖像部分24后執(zhí)行評估40。然而，注意的是，為執(zhí)行評估40中斷使用第一算法組進(jìn)行初始檢查可能以各種其他的順序發(fā)生。例如，剛一在圖像部分14中找到與參考部分24不相似的任何位置，如所看到的用參考數(shù)字48表示的任何位置，就可立即中斷第一算法組的操作。然后，在位置48，在環(huán)繞圖像部分14和參考部分24的相應(yīng)但不相似的部分的附近的圖形部分被隔離并以精確的方式配準(zhǔn)，然后使用第二算法組進(jìn)行比較以便確定它們是可接受的相似還是不可接受的不相似。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，為了確定用第一算法組發(fā)現(xiàn)的圖形16中的定位區(qū)域是有缺陷還是沒有缺陷，第二算法組最好采用附加到由第一算法采用的標(biāo)準(zhǔn)上的檢查標(biāo)準(zhǔn)或采用不同于在第一算法中采用的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。盡管通過在第一算法中使用快速應(yīng)用簡化標(biāo)準(zhǔn)，可能認(rèn)為定位區(qū)域可能有缺陷，但是在第二算法中用附加的和/或不同的標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步分析可能表示評估的定位區(qū)域仍然沒有缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可在相同的處理器上執(zhí)行初始比較，如采用第一算法的比較，以及第二階段評估40，最好是以隔行掃描的方式執(zhí)行。雖然圖1所示的處理按照先入先出運(yùn)行，由此通過第一算法評估每個(gè)圖像部分14，然后，如果必要的話，在進(jìn)行下一圖像部分14的初始比較前，在評估40中用第二算法組評估整個(gè)不相似的圖像部分，但是可以對上述方法進(jìn)行某些變動(dòng)。
因此，在本發(fā)明的任一實(shí)施例中，圖像流可被獲取然后以先入先出方式被存儲(chǔ)。一旦收集到一個(gè)或多個(gè)完整的圖像部分，則用第一算法組處理完整的圖像部分。在操作的可選模式中，無論何時(shí)遇到評估40中的任一不相似位置48，立即中斷使用第一算法組的處理以便評估在評估40中的任一不相似位置48。在操作的另一可選模式中，僅處理評估40中的不相似位置48，然而在使用第一算法組處理圖像部分14期間遇到的所有位置48被存儲(chǔ)。然后在處理下一圖像部分14前在評估40中處理所有被存儲(chǔ)的位置48。
值得注意的是，本發(fā)明的一個(gè)特征在于在同樣的處理器中，最好在相鄰時(shí)隙使用至少兩個(gè)不同算法，如第一算法組和第二算法組，每個(gè)算法組具有不同的資源和/或時(shí)間要求。本發(fā)明的另外一些特征在于使用至少兩種不同的算法來以隔行掃描的方式處理圖像，以及一個(gè)算法不如另一算法計(jì)算資源密集。更少的資源密集算法識(shí)別將由更多資源密集算法進(jìn)一步處理的圖像部分。當(dāng)正在使用更多資源密集算法時(shí)，中斷較少資源密集算法的操作并建立用于由較少資源密集算法處理的圖像部分的儲(chǔ)備。通過第一算法使該時(shí)間多路復(fù)用成為可能，第一算法能以比獲取將被檢查的圖形的圖像的更快速率被操作。
而且，如上所述，通過隔行掃描初始比較以及后來的第二階段評估，用于將相應(yīng)圖像與參考部分進(jìn)行初始比較的階段累計(jì)經(jīng)過的時(shí)間連同用于接著執(zhí)行各種第二階段評估處理的累計(jì)經(jīng)過的時(shí)間之和不能顯著地超過用于獲取被檢查的圖像所要求的總時(shí)間。因此，在電路檢查的情況下，如上所述，在要求掃描正被檢查的整個(gè)電路的大致相同的時(shí)間周期內(nèi)，可采用相同的處理器，使用至少兩種不同的算法分析圖像以便確定電路中存在的缺陷。
現(xiàn)在參考圖3，圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1的初始檢查功能性的流程圖，以及參考圖4A-4F，它們是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，描述圖3中的步驟結(jié)果的簡化圖。
初始檢查功能性從獲取將被檢查的圖形部分的圖像開始(步驟50)，例如電路圖形。圖像可以是將被檢查的整個(gè)圖形或其一部分。圖4A顯示部分電路的圖像部分52。圖像部分52是圖1中位置5C處圖像部分14的放大。圖像部分52顯示相對于部分表面20的背景的導(dǎo)體部件18的圖像，表面20用表面圖像56表示，導(dǎo)體部件18用導(dǎo)體圖像54表示。
本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)特征是采用一個(gè)將被檢查的圖形表示以便檢查圖形，該圖形包含描述圖像特性，最好是以壓縮形式描述圖像特性的信息。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)輪廓是將被檢查的電路的適合的特性描述符，以及在電路的光檢查的情況下，輪廓包含用于光檢查電路缺陷所必要的信息。在電路圖像中的輪廓表示代表導(dǎo)體，如圖1中導(dǎo)體18，的圖像部分和代表表面，如表面20，的圖形部分之間的過渡的位置。
在步驟60，從將被檢查的圖像部分抽取圖形特性描述符以形成適合于計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查的圖形表示。圖4B表示在圖像部分52的輪廓表示64中適合的圖形特性描述符的輪廓62。如從圖4B所看到的，將輪廓62描述成限定導(dǎo)體圖像54的邊緣的有限行。明顯地，在一個(gè)圖像中，如在一個(gè)數(shù)字圖像中，輪廓可能是表示導(dǎo)體圖像54的邊緣的象素集合。另外，輪廓62也可能是導(dǎo)體圖像54的邊緣的子象素大小線性表示，如公知的CEL或輪廓元素，或圖形的不同部分之間，如電路16中的導(dǎo)體18和表面20之間的過渡的任何其他適當(dāng)?shù)谋硎尽?br> 在步驟70，與特性描述符相應(yīng)的一參考被抽取。同對圖形的缺陷的檢查相比，該參考是用已知沒有缺陷的圖形中的特性描述符的來構(gòu)造的。圖4C圖示出在參考輪廓部分74中的一組參考輪廓72。參考輪廓部分72包含在無缺陷電路的圖像部分52的輪廓表示64中所期望的輪廓。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，圖像部分52被獲取并通常在圖像獲取的同時(shí)以聯(lián)機(jī)方式進(jìn)行處理。當(dāng)將被檢查的電路圖像正被獲取時(shí)，它被保持與相應(yīng)參考動(dòng)態(tài)配準(zhǔn)的狀態(tài)，這是用如在美國專利5,495,535描述的方法，美國專利5,495,535的公開內(nèi)容在此作為參考而被結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在脫機(jī)處理中準(zhǔn)備參考部分74，如通過從已知沒有缺陷的電路圖像或從用于將被檢查的電路的制造中的CAM圖像抽取參考輪廓。保持輪廓表示64和參考輪廓表示74之間的對準(zhǔn)以便確保為將要被處理來檢測缺陷的每個(gè)輪廓表示選擇合適的相應(yīng)的參考。
在步驟80，將被檢查的圖形的相應(yīng)圖形描述符和參考圖形彼此重疊以便于兩個(gè)表示之間的比較和差值識(shí)別。圖4D圖示出輪廓表示64(實(shí)線)和參考輪廓部分74(虛線)之間的重疊從而形成重疊圖像84。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟80包括微配準(zhǔn)輪廓表示64和參考輪廓部分74的中間步驟以確保兩個(gè)參考間的精確對準(zhǔn)。下面參考圖5-6B詳細(xì)描述微配準(zhǔn)過程。
在步驟90，使用很高的相似度度量評估將被檢查的圖形的重疊的特性描述符和相應(yīng)的參考間的差值。認(rèn)為與在參考中的相應(yīng)描述符很相似的那些特性描述符部分表示沒有缺陷圖形部分，并不再做進(jìn)一步評估。
圖4E圖示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在具有相似度閾值91的重疊表示中輪廓62和參考輪廓72之間的差值的這類評估。在相似度閾值91的重疊表示中，用質(zhì)量閾值指示符(indictor)92(虛線)表示很高的相似度度量。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，相似度的評估是基于重疊圖像84中相應(yīng)輪廓62和參考輪廓72的空間位置。因此質(zhì)量閾值指示符92表示用于區(qū)分與參考輪廓72十分相似的輪廓片段從而不再做進(jìn)一步考慮的輪廓62片段和與參考輪廓不同從而視為要求進(jìn)一步評估的有可疑缺陷的輪廓62片段間的閾值。將在表示91中處于參考輪廓72和閾值指示符92間的所有輪廓62片段視為與參考輪廓72的相應(yīng)片段相似而且不需要進(jìn)一步評估。將位于由環(huán)繞參考片段72的閾值指示符92所包圍的區(qū)域之外的輪廓片段62視為與參考輪廓72的相應(yīng)片段不相似，從而表示有可疑缺陷，需要第二次評估。
可調(diào)整質(zhì)量閾值指示符92與參考輪廓72間的距離，例如，通過設(shè)定檢查敏感參數(shù)，以便為在初始檢查階段中找出可疑缺陷提供更大或更小的敏感度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，希望設(shè)定非常接近片段72的閾值96和98。使閾值92與參考輪廓72的距離更小則增加了在檢測可疑缺陷時(shí)的靈敏度。結(jié)果，導(dǎo)致相當(dāng)高比率的檢測誤報(bào)缺陷以及相當(dāng)?shù)捅嚷实腻e(cuò)過的實(shí)際缺陷。在二次評估階段40中，接著進(jìn)一步評估可疑缺陷(圖1B)。閾值92與參考輪廓72的適當(dāng)?shù)木嚯x的選擇是一種設(shè)計(jì)考慮，該設(shè)計(jì)考慮是，如作為想要的檢測靈敏度以及二次評估階段40的能力的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的以便處理和評估更小或更大的可疑缺陷的數(shù)量。
用參考數(shù)字93、94、96、98和99表示的輪廓62的四個(gè)片段示于圖4E中，分別顯示與相應(yīng)參考輪廓72的可視的可辨別的差值?？扇菰S的不同片段93與在參考輪廓72中的相應(yīng)片段不同，然而，它完全位于由一對閾值92所包圍的區(qū)域內(nèi)。十分不同的片段94、96和98，每個(gè)至少部分伸出由各自閾值92所包圍的區(qū)域。
在步驟100，其與相應(yīng)參考輪廓72的差值大于可容許差值的度量的描述符片段被抽取，然后提供給二次評估40(圖1B)。與參考相同或是由非常高的相似度度量所定義的可容許的不同，如在片段93，的所有指示符片段不再做進(jìn)一步評估。顯然，用于二次評估的所抽取的指示符片段需要足夠的尺度以便在二次評估處理中能被適當(dāng)?shù)卦u估。
圖4F圖示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟100中抽取的輪廓62與其相應(yīng)的參考輪廓72的極其不同的的片段104、106和108對。其他片段，包括可容許的不同的片段93均被拋開并不再做進(jìn)一步處理。注意，每對104和106并不是包括實(shí)際上僅在閾值92之外的輪廓62的部分。相反，104和106對包括至少部分位于閾值92和參考輪廓72間的區(qū)域之外的輪廓62的部分。此外，104和106對在任一側(cè)以一部分輪廓62為界直到其與參考輪廓72交叉的位置。顯然，用于選擇片段來抽取的其他適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ部杀徊捎?。例如，正如參照極其不同片段108所看到的，將被抽取的適當(dāng)片段可被選擇作為一隨機(jī)距離的函數(shù)，該隨機(jī)距離形成伸出閾值92和參考輪廓72間的區(qū)域之外的片段62的任一部分的邊界。
用于第二檢查的適當(dāng)圖像部分的上述類型的選擇決不是旨在進(jìn)行限定，而且可以為第二檢查提供圖像部分或片段的其他任何適當(dāng)?shù)倪x擇。因此，作為另外的例子，無論何時(shí)遇到極其不同的片段，包圍兩個(gè)相鄰輪廓片段的表示被選擇并提供給二次評估，其中每個(gè)相鄰輪廓片段與導(dǎo)體的相對邊緣一致。這是很有用的，如在確定在電路的導(dǎo)體18中極其不同片段是否產(chǎn)生缺陷，如短路、開路或不可接受的寬度限制。如另一個(gè)例子，在圖1中，能夠看到，無論何時(shí)，在圖像部分14中的任何部分由于大于預(yù)定閾值而不同于相應(yīng)的參考圖像部分時(shí)，將二維圖像部分提供給評估40。注意，這不必是這種情況，因?yàn)槿鐓⒖紙D4A-4F所看到的，僅極其不同的片段可被提供給評估40。
現(xiàn)在參考圖5，圖5是在本發(fā)明的實(shí)施例中采用的用于將獲取的圖像部分與相應(yīng)參考部分進(jìn)行微配準(zhǔn)的過程的簡化流程圖，以及圖6A-6B是描述圖5的微配準(zhǔn)過程的幾個(gè)方面的示意圖。微配準(zhǔn)最好處理迭代過程，從步驟110開始，其中將被檢查的圖像部分與參考部分重疊對準(zhǔn)。使用如全局對準(zhǔn)算法或如在美國專利5,495,535中描述的任何其他適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)過程可達(dá)到被檢查的圖像部分與參考的一般對準(zhǔn)，美國專利5,495,535的公開內(nèi)容作為參考在此被結(jié)合。為了微配準(zhǔn)的目的，參考部分包含一組對準(zhǔn)點(diǎn)112，如隨機(jī)地或根據(jù)一套預(yù)定規(guī)則而對準(zhǔn)的點(diǎn)，這些對準(zhǔn)點(diǎn)被用來精確地使參考部分與將被檢查的圖像部分對準(zhǔn)。
圖6A顯示了幾個(gè)對準(zhǔn)點(diǎn)，通常在參考部分114中用參考數(shù)字112表示。每個(gè)對準(zhǔn)點(diǎn)112具有與此相關(guān)的箭頭或矢量116。箭頭116表示在那個(gè)位置的梯度的方向，如表示在電路中從襯底向?qū)w過渡的方向的灰度級梯度。采用用箭頭116表示的梯度的各個(gè)方向被用來在將被檢查的圖像部分中為每個(gè)對準(zhǔn)點(diǎn)112找出匹配點(diǎn)。注意，為了簡化圖示說明的目的，所示的對準(zhǔn)點(diǎn)112是相當(dāng)放大的。然而，最好對準(zhǔn)點(diǎn)被做成盡可能小。圖6B表示在全局對準(zhǔn)后但微對準(zhǔn)前，參考114和將被檢查的圖像部分117的一般對準(zhǔn)重疊。如圖6B所示之后，在圖5中圖示出的過程更精確地使參考部分114和將被檢查的點(diǎn)117對準(zhǔn)。
在圖6A所示的例子中，所有的對準(zhǔn)點(diǎn)112均位于輪廓118上。然而，可以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?zhǔn)點(diǎn)分布在參考中，為此，可找出在將被檢查的圖像中的相應(yīng)點(diǎn)。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，對準(zhǔn)點(diǎn)112是在中被選擇和指定的，在脫線處理期間，準(zhǔn)備參考114。希望選擇對準(zhǔn)點(diǎn)以便對準(zhǔn)點(diǎn)組具有通常一致的梯度方向分布，如從沿圓周的梯度中將要發(fā)現(xiàn)的。顯然，所選擇的對準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量是確定的系統(tǒng)參數(shù)，如按經(jīng)驗(yàn)確定的。更大的對準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量能夠提高對準(zhǔn)的精度，然而，要求更大的計(jì)算資源量來處理與相對少量的對準(zhǔn)點(diǎn)相比相對大量的對準(zhǔn)點(diǎn)。
在步驟120中，參考114，對至少一些對準(zhǔn)點(diǎn)112，在將被檢查的圖像部分中找出在圖6B中用參考數(shù)字122所表示的匹配位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過從在與每個(gè)對準(zhǔn)點(diǎn)相關(guān)的箭頭116的方向中的每個(gè)對準(zhǔn)點(diǎn)112抽取半直線124。因此，用于對準(zhǔn)點(diǎn)的匹配位置是位于將被檢查的圖像部分中半直線124和輪廓126的交叉處的那個(gè)位置。
典型地，并非所有匹配位置適用于微配準(zhǔn)處理中。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟130中，選擇匹配得好的對準(zhǔn)點(diǎn)112和匹配位置122對的子集。匹配得好是適用于微配準(zhǔn)過程中的對準(zhǔn)點(diǎn)和匹配位置對，這可由任何適當(dāng)?shù)膮?shù)確定。為簡化圖示說明，在圖6B中僅僅匹配得好的位置可被看到，在圖6B中所看到的例子中，所采用的參數(shù)是距對準(zhǔn)點(diǎn)112的預(yù)定距離，表示為周界126。沒有位于周界126內(nèi)的匹配位置主要涉及與參考輪廓118不對應(yīng)的被檢查的圖像部分117中的輪廓，其中對準(zhǔn)點(diǎn)112位于沿參考輪廓118上。顯然，其他適當(dāng)?shù)膮?shù)，如包括方向、圖像中的位置或幾個(gè)特征的加權(quán)的參數(shù)可用來確定對準(zhǔn)點(diǎn)和匹配位置間的適當(dāng)匹配。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，對準(zhǔn)過程在幾個(gè)迭代中被實(shí)現(xiàn)或通過適當(dāng)?shù)臄?shù)字分析，或者直到獲得最接近的可能的對準(zhǔn)或直到獲得所想要的精確度。在步驟140中，距離，即在具有很好匹配的子集對中對準(zhǔn)點(diǎn)與其匹配位置間的距離被總計(jì)、記錄并與在前計(jì)算的在很好的對準(zhǔn)點(diǎn)112及其匹配位置122對中的距離比較。如果從第一迭代中獲得的距離或如果對準(zhǔn)點(diǎn)和匹配位置對中的距離小于在前迭代中計(jì)算的距離，那么微配準(zhǔn)處理進(jìn)入步驟150，在步驟150中，從匹配得好的對中計(jì)算最佳的變換參數(shù)。然而，如果對準(zhǔn)點(diǎn)112和匹配位置122間的距離之和大于在前迭代中計(jì)算出的距離，或如果它滿足一些其他參數(shù)，如預(yù)定的可接受精確度，那么處理在出口160退出。
在步驟150中計(jì)算用于一個(gè)或多個(gè)縮放的變換參數(shù)，X方向平移、Y方向平移、旋轉(zhuǎn)，或任何其他適當(dāng)?shù)膮?shù)或參數(shù)組。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，計(jì)算變換以使對于每個(gè)所需的參數(shù)，對準(zhǔn)點(diǎn)和匹配位置的匹配對間的最小平方距離最小化。
在步驟170中，將變換參數(shù)應(yīng)用于將被檢查的圖像部分117，根據(jù)在步驟150中計(jì)算的變換參數(shù)，放大(縮小)、旋轉(zhuǎn)和平移將被檢查的圖像部分117。在步驟170中，在應(yīng)用變換參數(shù)后，為進(jìn)一步迭代，微配準(zhǔn)過程返回步驟120直到獲得參考和將被檢查的圖像的適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)，如圖4D中所看到的。顯然，在微配準(zhǔn)處理的每次迭代中，識(shí)別和選擇新的相應(yīng)位置和良好匹配組。
現(xiàn)在參考圖7，圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于執(zhí)行可疑缺陷評估的過程200的簡化流程圖。最好在圖1B所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的第二階段評估40中采用過程200。在步驟210中，接收正被檢查的圖像部分中有可疑缺陷的圖形特性描述符用于和相應(yīng)參考一起處理。在圖4F中看到有可疑缺陷的圖形特性描述符和相應(yīng)參考對的例子，圖4F圖示出輪廓62與相應(yīng)參考輪廓72的極其不同的片段104、106和108對。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在步驟220中，將有可疑缺陷的圖形特性描述符與相應(yīng)參考進(jìn)行局部微配準(zhǔn)。步驟220的局部微配準(zhǔn)過程與參考圖5-6B所描述的微配準(zhǔn)過程相似，然而，二者的區(qū)別在于步驟220的局部微配準(zhǔn)過程僅在可疑缺陷的圖形特性描述符及其相應(yīng)的參考上而不是在整個(gè)圖像部分上執(zhí)行。微配準(zhǔn)可以使用在圖5的過程中所用的相同的對準(zhǔn)點(diǎn)?？蛇x地，提供一組新的對準(zhǔn)點(diǎn)，如在該參考中平均分配的對準(zhǔn)點(diǎn)。
在用于可疑缺陷的圖形特性描述符與相應(yīng)參考進(jìn)行微配準(zhǔn)之后，在步驟230中，相對于預(yù)定相似度的度量，評估圖形特性描述符和參考間的差值。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，圖形特性描述符是在將被檢查的圖像部分中的輪廓，以及相似度的度量是在與可疑缺陷有關(guān)的輪廓片段與相應(yīng)參考部分間的幾何距離。相似度的度量可能與在步驟90(圖3)中采用的相似度度量相同并用質(zhì)量閾值指示符92(圖4E)表示?？蛇x地，可采用更大或更小的相似度度量或根據(jù)預(yù)定邏輯可以采用幾個(gè)相似度度量。
最后，在步驟240中，將其圖形特性描述符顯示出與大于預(yù)定相似度度量的相應(yīng)的參考值的差值的那些可疑缺陷報(bào)告成真正的缺陷。真正的缺陷可能包括在缺陷報(bào)告中?？蛇x地，可進(jìn)一步處理真正缺陷以對缺陷進(jìn)行分類或在脫機(jī)的狀態(tài)下識(shí)別真正缺陷的子集或進(jìn)行在后處理。另外或可選地，可能將第二階段評估用作第二階段過濾器，而將形成除評估40外的進(jìn)一步評估級的第三算法組僅應(yīng)用于被指定作為真正缺陷的那些圖形特性描述符以識(shí)別真正缺陷的子集。
現(xiàn)在參考圖8A-10B，圖8A-10B是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，描述應(yīng)用于每個(gè)極其不同片段104、106和108(圖4F)對的評估過程200。
在圖8A中，示出了第二極其不同片段104對以及用在圖3的過程中的高質(zhì)量閾值指示符92，其中第二極其不同片段104對包括將被評估的片段262和參考片段264。值得注意的是，片段262部分伸出由指示符92包圍的區(qū)域，因此是有可疑缺陷。在步驟220中，對片段262和參考264進(jìn)行局部微配準(zhǔn)。如圖8B所示，局部微配準(zhǔn)的結(jié)果，其中片段262相對于參考264平移和旋轉(zhuǎn)。圖8B示出了在步驟230中采用的可容許的距離指示符266來評估片段262是否與參考264十分相似以便滿足預(yù)定的相似度度量。值得注意的是，在單元268處，局部微配準(zhǔn)片段262部分地伸出由可容許的距離指示符266所界定的區(qū)域。因?yàn)槠?62部分地伸出由容許的距離指示符266所界定的區(qū)域，在步驟230中，將其評估為不能滿足預(yù)定的相似度度量，因此，在步驟240(圖5)，將片段262報(bào)告成是真正的缺陷。
在圖9A中，示出了第一極其不同片段106對以及用在圖3的過程中的高質(zhì)量閾值指示符92，其中第一極其不同片段106對包括將被評估的片段252和參考片段254。值得注意的是，片段252部分地伸出由指示符92所界定的區(qū)域之外，從而是可疑缺陷。在步驟220中，對片段252和參考254進(jìn)行局部微配準(zhǔn)。在圖9B中示出了局部微配準(zhǔn)的結(jié)果，其中片段252相對于參考254平移和旋轉(zhuǎn)。圖9B還示出了在步驟230中使用的可容許距離指示符256以評估片段252是否與參考254十分相似以便滿足預(yù)定的相似度度量。注意，與指示符92相比，可容許距離指示符256所處的位置離參考片段254更遠(yuǎn)，這表示在局部微配準(zhǔn)后，片段252與其相應(yīng)的參考片段254間更大的差值度是容許的而不會(huì)將片段252視為真正缺陷的表示。在局部微配準(zhǔn)后，在位置258處，片段252仍然部分地伸出由高質(zhì)量閾值指示符92所界定的區(qū)域。還應(yīng)注意，片段252全部位于由可容許距離指示符256所界定的區(qū)域內(nèi)。因?yàn)槠?52全部位于由可容許距離指示符256所界定的區(qū)域內(nèi)，在步驟230，將其評估成滿足預(yù)定相似度度量，因此，在步驟240，不將片段252報(bào)告成是真正缺陷。
在圖10A中，示出了第一極其不同片段108對以及用在圖3的過程中的高質(zhì)量閾值指示符92，其中第一極其不同片段108對包括將被評估的片段272和參考片段274。值得注意的是，片段272盡管在形狀上與參考274相似，但片段272與參考274是分開的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，測量之一是距離，通過該測量，評估將被評估的片段與一參考的相似度，在微配準(zhǔn)過程中，按距離平移將被評估的片段。
因?yàn)槠?72至少部分位于由指示符92所界定的區(qū)域之外，因此它是可疑缺陷。在步驟220中，對片段272和參考274進(jìn)行局部微配準(zhǔn)。在圖10B中示出了局部微配準(zhǔn)的結(jié)果，其中相對于參考274橫向平移片段272。圖10B還示出了高質(zhì)量閾值指示符92內(nèi)?？吹贸鲇捎谄?72全部位于指示符92中，它與參考274在形狀上非常相似，然而它已經(jīng)被平移了由箭頭276表示的距離。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如果平移的距離超過預(yù)定的、通常用參數(shù)表示的值，那么該片段被認(rèn)為是真正缺陷，盡管它可能在形狀上與參考幾乎相同。這種平移表示，如由片段表示的導(dǎo)體，盡管適當(dāng)形成，但不處于期望它在正被檢查的電路圖形中所位于的位置上。值得注意的是，這種閾值可另外或可選地應(yīng)用到微配準(zhǔn)變換的其他方面，如旋轉(zhuǎn)或縮放。
現(xiàn)在參考圖11，圖11是用于執(zhí)行在圖7的過程中的評估步驟的最佳評估方法300的簡化流程圖。從步驟310開始，在步驟310中，接收將被評估的片段和在微配準(zhǔn)對準(zhǔn)中的一參考片段，以及表示用于一個(gè)或多個(gè)下述變換的數(shù)據(jù)X平移、Y平移，旋轉(zhuǎn)縮放或任何其他想要的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在步驟320中，評估變換數(shù)據(jù)以確定變換是否超過如與平移、旋轉(zhuǎn)或縮放有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)閾值。評估可能基于加權(quán)值，如具有指定給平移的相對加權(quán)比指定給旋轉(zhuǎn)或縮放的更大或更小。另外或可選地，這種評估可包括幾個(gè)變換參數(shù)之和。如果變換評估的結(jié)果超過閾值，那么報(bào)告是真正缺陷。如果認(rèn)為變換是可接受的，那么在步驟330，進(jìn)一步評估片段以便確定它是否整個(gè)位于距參考可容許的距離內(nèi)，如用可容許距離指示符256(圖8)和276(圖9)表示。如果片段部分位于距參考可容許距離之外，報(bào)告是真正缺陷。然而，如果片段整個(gè)位于可容許的距離之內(nèi)，那么認(rèn)為它與參考是可接受的相似。對它不再做進(jìn)一步評估并且在正被檢查的圖形圖像的其他部分上執(zhí)行其他檢查步驟。
值得注意的是，在每個(gè)步驟320和330中的各個(gè)評估可能以相反順序進(jìn)行。而且，值得注意的是，在電路檢查的情況下，每個(gè)步驟320和330對于分析不同類型的缺陷很有效。因此，如，在步驟320，評估在檢測缺陷方面很有效，其中存在特征如在電路中的焊盤和導(dǎo)體端，并且這些特征以適當(dāng)?shù)膸缀涡螤钚纬?，然而它們被放在不正確的位置。它在評估形成的導(dǎo)體的寬度是否太寬或太窄方面也很有效。特征的實(shí)際位置可以非常接近或遠(yuǎn)離由檢查參數(shù)所表示的絕對位置。導(dǎo)體的實(shí)際寬度非常接近或遠(yuǎn)離在檢查參數(shù)中所表示的想要的寬度。這種不正確的位置或?qū)挾瓤梢允侨缬捎谠趫D形曝光或侵蝕過程中偏移或其他因素的導(dǎo)致的。
另一方面，在步驟330中的評估在檢測缺陷方面很有效，其中特征如焊盤、導(dǎo)體和導(dǎo)體端通常位于想要的位置上，然而，它們的幾何形狀形成得不正確。不正確的幾何形狀的例子包括沿通常應(yīng)當(dāng)是用平滑邊緣所形成的導(dǎo)體的長度的刻痕和突起。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，評估(圖1B)采用不同的過程來分析和評估極其不相似的片段。極其不相似的輪廓片段抽象地表示為如多邊形，而且將該抽象表示與相應(yīng)參考的抽象表示比較以檢測實(shí)際缺陷。抽象表示輪廓片段的一種方法是作為一個(gè)多邊形，其中該多邊形的形狀是從輪廓片段的各種特征和特性中導(dǎo)出的。適當(dāng)?shù)奶卣骱吞匦允?，如使檢查系統(tǒng)能區(qū)分好的和壞的輪廓片段的那些特征和特性。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在電路檢查中檢測有缺陷輪廓片段方面很有用的一套特征和特性是表示沿將被檢查的輪廓的點(diǎn)的平面分布的統(tǒng)計(jì)動(dòng)差的集合。適當(dāng)?shù)膭?dòng)差包括，如與沿輪廓的點(diǎn)的引力中心和輪廓的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的XY坐標(biāo)、沿旋轉(zhuǎn)角度方向中第一軸的點(diǎn)的分布以及沿垂直于第一軸的第二軸的點(diǎn)的分布相對應(yīng)的那些動(dòng)差。為了概念化起見，輪廓的這些特性可用圖表表示為具有長方形的形式的多邊形。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過將這種多邊形與表示參考片段的多邊形進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)片段的評估。
值得注意的是通過用描述為多邊形的方式抽象地表示輪廓片段，該多邊形表示形成輪廓的點(diǎn)的分布，這樣消除或整個(gè)忽略輪廓形狀方面的各種局部象差，可使輪廓形狀不同于相應(yīng)的參考輪廓。而且，可將輪廓片段的評估集中在考慮表示整個(gè)片段的特性上而忽略錯(cuò)誤地表示缺陷的局部象差。因此，通過將片段表示為特征和特性的集合，可輕易地加權(quán)片段的各種特征和特性以確保在各種特征間用于確定將被檢查的輪廓及其相應(yīng)參考間所想要的相似度的適當(dāng)?shù)钠胶狻?br> 現(xiàn)在參考圖12A和12B，圖12A和12B分別是描述極其不相似片段252、相應(yīng)參考254以及分別用參考數(shù)字262和264表示的不相似片段252和參考254的抽象表示的簡化圖示。進(jìn)一步參考圖13，圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，描述抽象表示262和264的重疊的簡化圖。應(yīng)用輪廓片段及其參考的抽象表示的重疊來評估極其不相似片段是否是真正缺陷。
圖12A和12B中，可以看出抽象表示262和264是矩形，每個(gè)矩形具有一中心點(diǎn)266、旋轉(zhuǎn)角θ、長度、寬度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中心點(diǎn)266表示在將被評估的輪廓片段中所選擇的點(diǎn)的平均坐標(biāo)。旋轉(zhuǎn)角θ表示在該輪廓片段中所選擇的點(diǎn)的角分布。矩形的長度表示輪廓中所選擇的點(diǎn)沿旋轉(zhuǎn)角的方向的軸向的分布，矩形的寬度表示在輪廓中選擇的點(diǎn)沿與旋轉(zhuǎn)角的方向的軸垂直的軸向的分布。
現(xiàn)在參考圖14A-14E，圖14A-14E是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，描述適用于得出一多邊形的計(jì)算方法的簡化圖，其中該多邊形抽象地表示將被評估的輪廓的。使用最佳公式，參照極其不相似片段252(圖14A)顯示出了多邊形的計(jì)算。
如在圖14B所看到的，用坐標(biāo)Xav-Yav表示輪廓片段252的中心點(diǎn)，坐標(biāo)Xav-Yav是通過對在片段252中選擇的采樣點(diǎn)的各自的X-Y坐標(biāo)取平均來計(jì)算的。為簡化說明，僅示出了采樣點(diǎn)i，j，k，l，m和n。顯然，中心點(diǎn)的位置的精確度的增加與計(jì)算中所用的采樣點(diǎn)的質(zhì)量有關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用下述值計(jì)算片段252的分布角、多邊形262的長度L以及多邊形262的高度H
結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用下述公式計(jì)算由沿角度θ設(shè)置的軸260表示的片段，如圖14C的片段252的角度分布，(4)---θ=arctan(b,a-c)2]]>根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用下述公式計(jì)算表示在輪廓中所選擇的點(diǎn)沿角分布的軸，如在圖14D中用于輪廓252的軸260，的分布的矩形的長度L。
(5)---L=6(a+c-b2+(a-c)2)]]>最后，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用下述公式計(jì)算表示在輪廓中所選擇的點(diǎn)沿垂直于角分布的軸的軸，如在圖14E中用于輪廓252的軸260的分布的矩形的長度L。
(6)---H=6(a+c+b2+(a-c)2)]]>
現(xiàn)在返回到圖13，可以看出一旦將被評估的輪廓的多邊形表示262被構(gòu)造，就將它與相應(yīng)參考的多邊形表示264比較，如用矩形262和264的疊加所示的。確定輪廓片段是否是真正缺陷是基于相似或不相似度，稱為多邊形間的距離。
在H.Alt，B.Behrends以及J.Blomer，Approximate Matching of PolygonalShapes(多邊形形狀的近似匹配)，in Proceedings of the 7thAnnualSymposium on Computational Geometry，pp.186-193，ACM Press，NewYork，NY，1991中已知和概括描述了形狀相似的多邊形的匹配，其內(nèi)容在此合并作為參考。顯然，表示將被評估的輪廓及其相應(yīng)參考的多邊形不必需、而且通常不是精確地匹配。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)描述多邊形的各個(gè)參數(shù)，如中心點(diǎn)位置、旋轉(zhuǎn)、長度和寬度來評估多邊形262和264間的距離，另外，通過合計(jì)各個(gè)參數(shù)的各自的距離并參照總的可接受的距離閾值對合計(jì)的距離進(jìn)行評估來評估多邊形262和264間的距離。如果任一單個(gè)參數(shù)超過預(yù)定的最大差值，如該中心點(diǎn)相對于參考中心點(diǎn)平移的距離比可容許的距離更大，或如果所有不同差值的合計(jì)超過可接受的距離閾值，那么多邊形可能將被認(rèn)為是表示真正缺陷。
表示將被評估的輪廓的多邊形與其相應(yīng)參考的多邊形間的距離的計(jì)算可能是多方面相互關(guān)聯(lián)的。因此，例如，如果將被評估的多邊形的旋轉(zhuǎn)角相當(dāng)大，那么該距離可通過其他與相對接近于所想要的值的中心點(diǎn)、高度以及長度的參數(shù)來補(bǔ)償。
現(xiàn)在參考圖15A和15B，圖15A和15B是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，簡要圖示出將被檢查的電路部分的數(shù)字圖像及其在檢查過程中所用的輪廓表示。值得注意的是，到此為止，本發(fā)明的描述是參照采用通常用連續(xù)輪廓所形成的圖形的檢查過程來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，獲取將被檢查的圖形的數(shù)字化圖像，以及用象素的集合表示輪廓。
圖15A是簡單描述與圖4A中圖像部分52相對應(yīng)的數(shù)字化圖像部分352?？梢钥闯鰯?shù)字化圖像部分352包括多個(gè)象素354。導(dǎo)體象素354，用網(wǎng)狀線所示，它表示在圖1中導(dǎo)體18的位置，同時(shí)襯底象素356，不是用網(wǎng)狀線示出，它表示在圖1中表面20的位置。
在圖15B中可看到，將輪廓定義成輪廓象素360的集合的數(shù)字輪廓圖像358。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，輪廓象素358是在數(shù)字化圖像部分352中的那些導(dǎo)體象素354，導(dǎo)體象素354在至少一側(cè)由襯底象素356所界定?？蓮恼粰z查的圖形16，如正在制作的電路，的任何適當(dāng)?shù)幕叶燃壔蚨M(jìn)制數(shù)字化圖像部分352抽取輪廓象素360。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，將關(guān)于輪廓片段是否極其不同于其參考的各種確定作為在正被檢查的圖形部分的數(shù)字輪廓圖像與其相應(yīng)的參考的數(shù)字輪廓圖像中的輪廓象素間的距離的函數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如果一個(gè)或多個(gè)輪廓象素的位置與參考的數(shù)字化輪廓圖像中的相應(yīng)的輪廓象素的位置相差±1個(gè)象素，則在檢查的初始階段，將輪廓片段視為極其不同的輪廓片段。在第二階段檢查期間，如果在微配準(zhǔn)過程中將其平移3個(gè)象素，或如果在輪廓片段中的象素與在參考輪廓中的相應(yīng)象素間的距離大于2個(gè)象素，則將極其不同片段視為真正缺陷。顯然這些值是示范值，可將它們修改成圖像分辨率的函數(shù)和/或想要的檢查敏感度的函數(shù)。
現(xiàn)在參考圖16，圖16是描述由子象素分辨率輪廓元素454所定義的將被檢查的電路452的一部分的數(shù)字圖像的簡化圖。子象素(sub-pixel)分辨率輪廓元素，如用箭頭所示，表示在數(shù)字圖像中輪廓的子象素的位置。從灰度級圖像中抽取的子象素信息，包括產(chǎn)生由子象素輪廓元素所定義的圖形的圖像，是眾所周知的。參見如美國專利5,774,572和5,774,573以及待審美國專利申請09/633,756和09/782,626，上述專利的公開內(nèi)容在此合并做為參考。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，相對于參考圖像比較和計(jì)算在將被檢查的圖形的表示中子象素分辨率輪廓元素，其中子象素分辨率輪廓元素通過由表示輪廓的矢量形成，如上所述，以便在圖形中定位真正缺陷。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明并不限于以上所特別表示和描述的內(nèi)容。相反，本發(fā)明的范圍包括以上描述的不同的特征及特征組合以及本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀上述說明書的基礎(chǔ)上想到的并且不是現(xiàn)有技術(shù)的對其的修改和添加。
權(quán)利要求
1.一種用于檢查電路的方法，包括形成待被檢查的電路的輪廓表示；初始地檢查在所述輪廓表示的若干輪廓上的若干位置以在所述若干位置中定位具有第一缺陷可能性的第一多個(gè)位置；及在所述初始地檢查期間，一旦在所述第一多個(gè)位置中識(shí)別輪廓上的位置時(shí)，在完成所述初始地檢查之前，對所述第一多個(gè)位置進(jìn)行第二階段檢查，以確定所述第一多個(gè)位置中哪個(gè)構(gòu)成具有大于所述第一缺陷可能性的第二缺陷可能性的第二多個(gè)位置。
2.一種圖形檢查方法，包括提供待被檢查的圖形的輪廓表示，所述輪廓表示確定所述待被檢查的圖形中的若干輪廓而基本上不識(shí)別待被檢查的該圖形的若干功能性結(jié)構(gòu)；將所述輪廓表示與對應(yīng)的參考圖形進(jìn)行比較，抽取與所述參考相差大于預(yù)定允許差值閾值的差值的所述輪廓表示中的若干部分并輸出這些被抽取的部分；及局部處理至少一些抽取的部分以識(shí)別所述圖形中的缺陷。
3.一種用于制造電路的方法，包括根據(jù)一圖形，在襯底上沉積電路的一部分；形成待被檢查的電路的所述圖形的輪廓表示；初始地檢查在所述輪廓表示的若干輪廓上的若干位置以在所述若干位置中定位具有第一缺陷可能性的第一多個(gè)位置；及在所述初始地檢查期間，一旦在所述第一多個(gè)位置中識(shí)別輪廓上的位置時(shí)，在完成所述初始地檢查之前，對所述第一多個(gè)位置進(jìn)行第二階段檢查，以確定所述第一多個(gè)位置中哪個(gè)構(gòu)成具有大于所述第一缺陷可能性的第二缺陷可能性的第二多個(gè)位置。
4.一種用于制造電路的方法，包括根據(jù)一圖形，在襯底上沉積電路的一部分；提供待被檢查的電路部分的輪廓表示，所述輪廓表示確定所述待被檢查的所述電路部分中的若干輪廓而基本上不識(shí)別待被檢查的該電路的若干功能性結(jié)構(gòu)；將所述輪廓表示與對應(yīng)的參考圖形進(jìn)行比較，抽取與所述參考相差大于預(yù)定允許差值閾值的差值的所述輪廓表示中的若干部分并輸出這些被抽取的部分；及本地處理至少一些抽取的部分以識(shí)別所述電路中的缺陷。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的方法，其中所述對應(yīng)參考圖形包括一參考圖形的輪廓表示。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其中所述對應(yīng)參考圖形包括一參考圖形的輪廓表示。
專利摘要
一種用于檢查電路圖形的方法，包括對順序獲取的電路圖形的圖像執(zhí)行初始檢查以確定在電路圖形中的潛在缺陷；一旦在初始檢查過程中識(shí)別到電路圖形中的潛在缺陷，就中斷初始檢查并對包括潛在缺陷的順序獲取圖像部分執(zhí)行二次評估；在完成第二檢查后，恢復(fù)初始檢查。
文檔編號(hào)G06T7/00GK1991343SQ200710003759
公開日2007年7月4日 申請日期2002年12月31日
發(fā)明者德羅爾·艾格爾 申請人:奧博泰克有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan