圖像處理方法、圖像處理裝置、圖像處理程序及存儲有圖像處理程序的存儲介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】觀察系統(tǒng)(101A)中的圖像處理方法包括：獲取以半導體設(shè)備(S)為對象而測定的測定圖像(G1B)、及對應(yīng)于測定圖像(G1B)且表示半導體設(shè)備(S)的圖案的第1圖案圖像(G2B)的步驟；獲取以半導體設(shè)備(S)或與半導體設(shè)備(S)不同的半導體設(shè)備即參照用半導體設(shè)備(SR)為對象而測定的參照用測定圖像(G3B)、及對應(yīng)于參照用測定圖像(G3B)且表示參照用半導體設(shè)備(SR)的圖案的第2圖案圖像(G4B)的步驟；基于第1圖案圖像(G2B)與第2圖案圖像(G4B)，獲取表示第1圖案圖像(G2B)與第2圖案圖像(G4B)的相對關(guān)系的匹配信息的步驟；及通過基于匹配信息求出測定圖像(G1B)與參照用測定圖像(G3B)的差分而獲取比較圖像(G5B)的步驟。
【專利說明】
圖像處理方法、圖像處理裝置、圖像處理程序及存儲有圖像處理程序的存儲介質(zhì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像處理方法、圖像處理裝置及圖像處理程序。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，獲取半導體設(shè)備等檢查對象設(shè)備(DUT:device under test(被測試設(shè)備))的圖像，基于該圖像進行故障部位的解析等各種解析。例如，在下述專利文獻I中公開有具備用以測定形成于半導體晶圓的電路圖案的線寬的掃描式電子顯微鏡的測定裝置。在該裝置中，使用模板進行觀察圖像中的位置檢測。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開2005-310805號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的問題
[0007]此處，當對良品的檢查對象設(shè)備與不良品的檢查對象設(shè)備等多個檢查對象設(shè)備的測定像進行比較時，欲產(chǎn)生對包含分開獲取的測定像的信號圖像進行比較而成的比較圖像的需求越來越高。在此情況下，多個信號圖像間的位置對準的精度是重要的。在此情況下，在上述方法中，位置對準的精度差，且獲取信號圖像與圖案圖像時耗費工夫
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可精度良好地產(chǎn)生半導體設(shè)備的多個測定像的比較圖像的圖像處理方法、圖像處理裝置及圖像處理程序。
[0009]解決問題的技術(shù)手段
[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明的一個方面所涉及的圖像處理方法是獲取半導體設(shè)備的圖像的方法，且包括:獲取以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像、及對應(yīng)于測定圖像且表示半導體設(shè)備的圖案的第I圖案圖像的步驟;獲取以半導體設(shè)備或與半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備即參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像、及對應(yīng)于參照用測定圖像且表示參照用半導體設(shè)備的圖案的第2圖案圖像的步驟;基于第I圖案圖像與第2圖案圖像，獲取表示第I圖案圖像與第2圖案圖像的相對關(guān)系的匹配信息的步驟;及通過基于匹配信息求出測定圖像與參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像的步驟。
[0011]或者，本發(fā)明的另一個方面所涉及的圖像處理裝置是獲取半導體設(shè)備的圖像的裝置，且包括:存儲部，其存儲以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像、對應(yīng)于測定圖像且表示半導體設(shè)備的圖案的第I圖案圖像、以半導體設(shè)備或與半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備即參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像、及對應(yīng)于參照用測定圖像且表示參照用半導體設(shè)備的圖案的第2圖案圖像；圖像解析部，其基于第I圖案圖像與第2圖案圖像，獲取表示第I圖案圖像與第2圖案圖像的相對關(guān)系的匹配信息；及圖像處理部，其通過基于匹配信息求出測定圖像與參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。
[0012]或者，本發(fā)明的另一個方面所涉及的圖像處理程序是使獲取半導體設(shè)備的圖像的裝置進行動作的程序，使計算機作為圖像解析部及圖像處理部而發(fā)揮功能，上述圖像解析部基于對應(yīng)于以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像且表示半導體設(shè)備的圖案的第I圖案圖像、及對應(yīng)于以半導體設(shè)備或與半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備即參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像且表示參照用半導體設(shè)備的圖案的第2圖案圖像，獲取表示第I圖案圖像與第2圖案圖像的相對關(guān)系的匹配信息，上述圖像處理部通過基于匹配信息求出測定圖像與參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。
[0013]根據(jù)這樣的圖像處理方法、圖像處理裝置、圖像處理程序或存儲有圖像處理程序的記錄介質(zhì)，基于對應(yīng)于半導體設(shè)備的測定圖像的第I圖案圖像與對應(yīng)于參照用半導體設(shè)備的參照用測定圖像的第2圖案圖像的間的匹配信息，精度良好地獲得測定圖像與參照用測定圖像的位置關(guān)系，通過基于該位置關(guān)系而獲取測定圖像與參照用測定圖像之間的比較圖像，可獲得精度良好的比較圖像。
[0014]本發(fā)明的另外一個方面所涉及的圖像處理方法是獲取半導體設(shè)備的圖像的方法，且包括:獲取以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像的步驟;獲取以半導體設(shè)備或與半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備即參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像的步驟；自測定圖像提取第I形狀信息，自參照用測定圖像提取第2形狀信息，基于第I形狀信息與第2形狀信息，獲取表示測定圖像與參照用測定圖像的相對關(guān)系的匹配信息的步驟;及通過基于匹配信息求出測定圖像與參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像的步驟。
[0015]或者，本發(fā)明的另外一個方面所涉及的圖像處理裝置是獲取半導體設(shè)備的圖像的裝置，且包括:存儲部，其存儲以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像、及以半導體設(shè)備或與半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備即參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像;圖像解析部，其自測定圖像提取第I形狀信息，自參照用測定圖像提取第2形狀信息，基于第I形狀信息與第2形狀信息，獲取表示測定圖像與參照用測定圖像的相對關(guān)系的匹配信息;及圖像處理部，其通過基于匹配信息求出測定圖像與參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。
[0016]或者，本發(fā)明的另外一個方面所涉及的圖像處理程序是使獲取半導體設(shè)備的圖像的裝置進行動作的程序，使計算機作為圖像解析部及圖像處理部而發(fā)揮功能，上述圖像解析部自以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像提取第I形狀信息，自以半導體設(shè)備或與半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備即參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像提取第2形狀信息，基于第I形狀信息與第2形狀信息，獲取表示測定圖像與參照用測定圖像的相對關(guān)系的匹配信息，上述圖像處理部通過基于匹配信息求出測定圖像與參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。
[0017]根據(jù)這樣的圖像處理方法、圖像處理裝置、圖像處理程序或存儲有圖像處理程序的記錄介質(zhì)，基于半導體設(shè)備的測定圖像與參照用半導體設(shè)備的參照用測定圖像的間的匹配信息，精度良好地獲得測定圖像與參照用測定圖像的位置關(guān)系，通過基于該位置關(guān)系獲取測定圖像與參照用測定圖像之間的比較圖像，可獲得精度良好的比較圖像。再有，即使在測定圖像與參照用測定圖像的對比度不同的情況下，也可容易地獲得匹配信息。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，可精度良好地產(chǎn)生半導體設(shè)備的多個測定像的比較圖像。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的第I實施方式所涉及的觀察系統(tǒng)1lA的概略構(gòu)成圖。
[0021]圖2是表示存儲于圖1的存儲部127的測定圖像的影像的一個例子的圖。
[0022]圖3是表示存儲于圖1的存儲部127的第I圖案圖像的影像的一個例子的圖。
[0023]圖4是表示存儲于圖1的存儲部127的參照用測定圖像的影像的一個例子的圖。
[0024]圖5是表示存儲于圖1的存儲部127的第2圖案圖像的影像的一個例子的圖。
[0025]圖6是表示通過圖1的圖像解析部129自第2圖案圖像提取的第2形狀信息的一個例子的圖。
[0026]圖7是表示通過圖1的圖像處理部131基于測定圖像及參照用測定圖像而產(chǎn)生的比較圖像的一個例子的圖。
【具體實施方式】
[0027]以下，對附圖以及本發(fā)明的圖像處理方法、圖像處理裝置及圖像處理程序的優(yōu)選的實施方式進行詳細的說明。再者，在附圖的說明中，對同一要素標注同一符號，并省略重復(fù)的說明。
[0028][第I實施方式]
[0029]圖1是作為本發(fā)明的第I實施方式的圖像處理裝置的觀察系統(tǒng)1lA的概略構(gòu)成圖。圖1所示的觀察系統(tǒng)1lA是為了觀察半導體存儲器或LSI等IC(集成電路)、功率設(shè)備等半導體設(shè)備的發(fā)光像而獲取及處理圖像的光學系統(tǒng)。該觀察系統(tǒng)1lA包含二維攝像機105、照明裝置107、鏡109、半反半透鏡等分束器111、物鏡113、載置臺1151(:(?6^01^1 Computer)等計算機117、測試器119、輸入裝置121、及顯示裝置123而構(gòu)成。
[0030]二維攝像機105是內(nèi)置對近紅外波長具有靈敏度的CCD影像傳感器或CMOS影像傳感器的攝像機、InGaAs攝像機、或MCT(Mercury Cadmium Tellu(萊鎘碲))攝像機，攝像載置于載置臺115的半導體設(shè)備S的反射像及發(fā)光像等二維像。該二維攝像機105經(jīng)由物鏡113、鏡109及分束器111而對半導體設(shè)備S的二維像進行檢測。
[0031]物鏡113與半導體設(shè)備S相對而設(shè)置，設(shè)定成像于二維攝像機105的像的倍率。該物鏡113中包含物鏡切換單元125及多個倍率不同的透鏡，且具有使在二維攝像機105進行成像的物鏡113在高倍率透鏡與低倍率透鏡之間切換的功能。
[0032]鏡109使半導體設(shè)備S的反射像及發(fā)光像朝向二維攝像機5反射。分束器111使由鏡109反射的反射像及發(fā)光像朝向二維攝像機105透過，并且通過使自照明裝置107出射的圖案像產(chǎn)生用照明光朝向鏡109反射，而使該照明光經(jīng)由鏡109及物鏡113而照射至半導體設(shè)備S。
[0033]測試器119對半導體設(shè)備S施加規(guī)定的電信號的測試圖案、規(guī)定的電壓、或規(guī)定的電流。通過施加該測試圖案，而產(chǎn)生由半導體設(shè)備S的故障所引起的發(fā)光像。
[0034]計算機117是將利用二維攝像機105獲取的圖像進行處理的圖像處理裝置。詳細而言，計算機117由作為功能性構(gòu)成要素的存儲部127、圖像解析部129、圖像處理部131、及控制部133構(gòu)成。另外，在計算機117附屬有用以對計算機117輸入數(shù)據(jù)的鼠標、鍵盤等輸入裝置121、用以顯示計算機117的圖像處理結(jié)果的顯示器裝置等顯示裝置123。
[0035]圖1所示的計算機117的各功能部通過計算機117的CPU等運算處理裝置執(zhí)行儲存于計算機117的內(nèi)置存儲器或硬盤驅(qū)動器等存儲介質(zhì)的計算機程序(圖像處理程序)而實現(xiàn)。計算機117的運算處理裝置通過執(zhí)行該計算機程序而使計算機117作為圖1的各功能部發(fā)揮功能，從而依序執(zhí)行對應(yīng)于下述圖像處理方法的處理。執(zhí)行該計算機程序所需的各種數(shù)據(jù)、及通過執(zhí)行該計算機程序而產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)全部儲存于計算機117的ROM或RAM等內(nèi)置存儲器或者硬盤驅(qū)動器等存儲介質(zhì)中。
[0036]此處，對計算機117的各功能部的功能進行說明。存儲部127依序存儲通過二維攝像機105獲取的半導體設(shè)備S的發(fā)光像被檢測后的測定圖像、通過二維攝像機105獲取的半導體設(shè)備S的圖案像被檢測后的第I圖案圖像、通過二維攝像機105獲取的參照用半導體設(shè)備SR的發(fā)光像被檢測后的參照用測定圖像、及通過二維攝像機105獲取的參照用半導體設(shè)備SR的圖案像被檢測后的第2圖案圖像。圖像解析部129及圖像處理部131以存儲于存儲部127的圖像為對象執(zhí)行各種圖像數(shù)據(jù)處理。詳細而言，圖像解析部129獲取表示存儲于存儲部127的第I圖案圖像和第2圖案圖像的與位置、尺寸、及角度有關(guān)的相對關(guān)系的匹配信息。另外，圖像處理部131—邊參照利用圖像解析部129獲取的匹配信息，一邊求出測定圖像與參照用測定圖像的差分，由此獲取比較圖像。控制部133控制計算機117中的數(shù)據(jù)處理、及連接于計算機117的設(shè)備的處理。例如，控制部133控制利用照明裝置107的照明光的出射、利用二維攝像機105的攝像、物鏡113的倍率的切換、利用測試器119的測試圖案的施加、利用顯示裝置123的觀察結(jié)果(比較圖像等)的顯示。
[0037]以下，對利用觀察系統(tǒng)1lA的比較圖像的產(chǎn)生順序進行說明，并且對本實施方式的圖像處理方法進行詳細敘述。
[0038]首先，在將測量用半導體設(shè)備S載置于載置臺115之后，通過計算機117，利用輸入裝置121自觀察系統(tǒng)1lA的操作者受理半導體設(shè)備的觀察處理的開始指示。這樣，通過控制部133的控制，將物鏡113設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的倍率，將二維攝像機105的靈敏度切換為高增益，開始利用測試器119施加測試圖案。在該狀態(tài)下，通過控制部133的控制，利用二維攝像機105獲取包含半導體設(shè)備S的發(fā)光像的測定圖像并將其存儲至存儲部127(步驟B1-1:發(fā)光像獲取步驟)。該測定圖像通過將以規(guī)定的曝光時間連續(xù)攝像的多張圖像數(shù)據(jù)相加而產(chǎn)生。圖2中表示存儲于存儲部127的測定圖像的影像的一個例子。該測定圖像Gib中包含隨著施加測試圖案而自半導體設(shè)備S的故障部位等觀察對象部位發(fā)出的發(fā)光像。
[0039]繼而，通過控制部133的控制，在維持物鏡113的倍率的狀態(tài)下，停止利用測試器119施加測試圖案，并且開始利用照明裝置107出射照明光，且將二維攝像機105的靈敏度切換為低增益。在該狀態(tài)下，通過控制部133的控制，利用二維攝像機105獲取包含半導體設(shè)備S的反射像的第I圖案圖像并將其存儲至存儲部127 (步驟B1-2:圖案像獲取步驟)。圖3中表示存儲于存儲部127的第I圖案圖像的影像的一個例子。該第I圖案圖像G2b中包含通過攝像來自半導體設(shè)備S的反射像而產(chǎn)生的圖案像，該圖案像成為表示半導體設(shè)備S的圖案的圖像。即，第I圖案圖像G2b成為表示與包含于測定圖像Gib的發(fā)光像位置上一致(對應(yīng))的圖案像的圖案圖像。
[0040]其后，在載置臺115載置有與半導體設(shè)備S相同或不同的參照用半導體設(shè)備SR的狀態(tài)下，通過控制部133的控制，開始利用測試器119施加測試圖案，并且將物鏡113設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的倍率，將二維攝像機105的靈敏度切換為高增益。在該狀態(tài)下，通過控制部133的控制，利用二維攝像機105獲取包含參照用半導體設(shè)備SR的發(fā)光像的參照用測定圖像并將其存儲至存儲部127(步驟B2-1:發(fā)光像獲取步驟)。該參照用測定圖像通過將以規(guī)定的曝光時間連續(xù)攝像的多張圖像數(shù)據(jù)相加而產(chǎn)生。圖4中表示存儲于存儲部127的參照用測定圖像的影像的一個例子。該參照用測定圖像G3b中包含隨著施加測試圖案而自參照用半導體設(shè)備SR發(fā)出的發(fā)光像。
[0041]繼而，通過控制部133的控制，在維持物鏡113的倍率的狀態(tài)下，停止利用測試器119施加測試圖案，并且開始利用照明裝置107出射照明光，且將二維攝像機105的靈敏度切換為低增益。在該狀態(tài)下，通過控制部133的控制，利用二維攝像機105獲取包含參照用半導體設(shè)備SR的反射像的第2圖案圖像并將其存儲至存儲部127(步驟B2-2:圖案像獲取步驟)。圖5中表示存儲于存儲部127的第2圖案圖像的影像的一個例子。該第2圖案圖像G4b中包含通過攝像來自參照用半導體設(shè)備SR的反射像而產(chǎn)生的圖案像，該圖案像成為表示參照用半導體設(shè)備SR的圖案的圖像。即，第2圖案圖像G4b成為表示與包含于參照用測定圖像G3b的發(fā)光像位置上一致(對應(yīng))的圖案像的圖案圖像。
[0042]其后，通過圖像解析部129，基于存儲于存儲部127的第I圖案圖像G2b與第2圖案圖像G4B，獲取匹配信息(步驟B3:匹配信息獲取步驟)。
[0043]在該步驟B3中，首先，基于第I圖案圖像G2b的半導體設(shè)備S上的范圍的大小即視野尺寸、與第2圖案圖像G4b的參照用半導體設(shè)備SR上的范圍的大小即視野尺寸的比率，調(diào)整第I圖案圖像G2b或第2圖案圖像G4B中的至少任一者的圖像尺寸(步驟B3-1:圖案圖像調(diào)整步驟)。更具體而言，圖像解析部129獲取當獲取第I圖案圖像G2b時的物鏡113的倍率與當獲取第2圖案圖像G4B時的物鏡113的倍率，將各自的倒數(shù)設(shè)為表示第I圖案圖像G2b及第2圖案圖像G4b的視野尺寸的數(shù)值。繼而，圖像解析部129基于這些數(shù)值，調(diào)整為使第2圖案圖像G4b的尺寸與第I圖案圖像G2b上的圖像尺寸相適應(yīng)。例如，在獲取第I圖案圖像G2b時的倍率為15倍、獲取第2圖案圖像G4B時的倍率為100倍的情況下，將各自的視野尺寸設(shè)為I/15、I/100，將第2圖案圖像G4b的圖像尺寸調(diào)整為15/100倍。此處，圖像解析部129在調(diào)整第I圖案圖像G2b與第2圖案圖像G4b的圖像尺寸時，也可調(diào)整第I圖案圖像G2b的圖像尺寸，也可將兩者調(diào)整為同一倍率的另一圖像尺寸。
[0044]繼而，圖像解析部129以第I圖案圖像G2b與圖像尺寸經(jīng)調(diào)整后的第2圖案圖像G4b為對象進行基于形狀的匹配(步驟B3-2:基于形狀的匹配步驟)。通過利用該基于形狀的匹配進行匹配處理，即使在將對比度不同的圖案圖像G2B、G4B設(shè)為對象的情況下，也可精度良好地進行匹配。詳細而言，圖像解析部129自第I圖案圖像G2b及第2圖案圖像G4b提取各自的輪廓線(邊緣線)作為第I及第2形狀信息。繼而，圖像解析部129在第I形狀信息與第2形狀信息之間檢索相互類似的類似圖案。圖6中表示通過圖像解析部129自第2圖案圖像G4b提取的第2形狀信息的一個例子。這樣，第2圖案圖像G4b中所包含的圖案像的輪廓線作為第2形狀信息P4B被提取。此處，圖像解析部129在進行基于形狀的匹配時，使第I圖案圖像G2b及第2圖案圖像G4b的兩者或一者的分辨率以多個階層變化而進行利用金字塔層級(pyramid level)的匹配。即，以多個分辨率獲取第I圖案圖像G2b及第2圖案圖像G4b的兩者或一者的低分辨率圖像，當使第I圖案圖像G2b及第2圖案圖像G4b匹配時，自低分辨率的高階層圖像至高分辨率的低階層圖像依序進行與另一方的圖像的形狀匹配處理。由此，實現(xiàn)高速的匹配處理。再者，圖像解析部129也可根據(jù)第I圖案圖像G2b及第2圖案圖像G4b的對比度或原圖像的分辨率而設(shè)定金字塔的階層數(shù)。
[0045]其后，圖像解析部129自基于形狀的匹配的結(jié)果獲取表示第I圖案圖像G2b與第2圖案圖像G4b的相對關(guān)系的匹配信息(步驟B3-3:信息獲取步驟)。作為這樣的匹配信息，包含表示第I圖案圖像G2b相對于第2圖案圖像G4b的位置的位置信息、表示第I圖案圖像G2b相對于第2圖案圖像G4B的圖像面上的旋轉(zhuǎn)角度的角度信息、及第I圖案圖像G2B相對于第2圖案圖像G4B的倍率。
[0046]在步驟B3的處理后，利用圖像處理部131，基于由圖像解析部129獲取的匹配信息，對測定圖像G1B與參照用測定圖像G3B進行差分處理，由此獲取比較圖像，并將該比較圖像顯示于顯示裝置123(步驟B4:比較圖像獲取步驟)。詳細而言，圖像處理部131基于匹配信息，調(diào)整測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b中的至少一者的圖像尺寸、圖像位置、及圖像角度以使其與另一者相適應(yīng)。繼而，通過圖像處理部131，使經(jīng)調(diào)整后的測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b的每一像素的差分值圖像化而產(chǎn)生比較圖像。此時，比較圖像既可作為利用濃淡或亮度表示差分值的絕對值的圖像而產(chǎn)生，也可作為將差分值設(shè)為相對值進行彩色圖像化而表示的圖像而產(chǎn)生。另外，比較圖像既可為自測定圖像G1B對參照用測定圖像G3b進行差分而求出的，也可為自參照用測定圖像G3b對測定圖像Gib進行差分而求出的。圖7中表示通過圖像處理部131基于測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b而產(chǎn)生的比較圖像G5b的一個例子。這樣，在比較圖像G5b中，參照用測定圖像G3b及測定圖像Gib中的發(fā)光像的不同作為多個比較像
G51B?G54B而出現(xiàn)。
[0047]根據(jù)以上說明的觀察系統(tǒng)1lA及使用其的圖像處理方法，基于對應(yīng)于半導體設(shè)備S的測定圖像Gib的第I圖案圖像G2b與對應(yīng)于參照用半導體設(shè)備SR的參照用測定圖像G3b的第2圖案圖像G4b之間的匹配信息，精度良好地獲得測定圖像Gib與參照用測定圖像G3b的位置關(guān)系，通過基于該位置關(guān)系而獲取測定圖像Gib與參照用測定圖像G3b之間的比較圖像G5b，可獲得精度良好的比較圖像。其結(jié)果，可容易地特定半導體設(shè)備S與參照用半導體設(shè)備SR的對測試圖案的發(fā)光反應(yīng)的不同。
[0048]另外，分別自第I及第2圖案圖像628、6#提取形狀信息，基于這些形狀信息而獲取匹配信息。由此，即使在第I及第2圖案圖像“、6@的對比度不同的情況下，也可容易地獲得匹配信息。
[0049]另外，基于第I及第2圖案圖像^、6@的視野尺寸之比，調(diào)整第I及第2圖案圖像G2B、G4b中的至少任一者的圖像尺寸。在此情況下，即使測定圖像Gib與參照用測定圖像G3b的視野尺寸不同，也可制作相互的圖像的半導體設(shè)備S、SR上的位置一致的比較圖像G5B。
[0050]再有，將表示第I及第2圖案圖像628、6@的相對關(guān)系的位置信息、旋轉(zhuǎn)信息、及倍率信息用作匹配信息。由此，可簡易地獲得測定圖像Gib與參照用測定圖像G3b的位置關(guān)系，基于此而可簡易地獲取比較圖像6陽。
[0051 ][第I實施方式的第I變化例]
[0052]繼而，針對本發(fā)明的第I實施方式的第I變化例，僅說明與第I實施方式的不同點。再者，該變化例的觀察系統(tǒng)的構(gòu)成與圖1所示的觀察系統(tǒng)1lA的構(gòu)成相同。
[0053]在本實施方式中的比較圖像的產(chǎn)生順序中，以下方面不同于第I實施方式。
[0054]S卩，在執(zhí)行步驟Bl-1而獲取測定圖像Gib并將其存儲至存儲部127之后，省略步驟B1-2的第I圖案圖像G2b的獲取處理。再有，在執(zhí)行步驟B2-1而獲取參照用測定圖像G3b并將其存儲至存儲部127之后，省略步驟B2-2的第2圖案圖像G4B的獲取處理。
[0055]其后，在步驟B3的處理中，通過圖像解析部129，基于存儲于存儲部127的測定圖像Gib與參照用測定圖像G3B，獲取匹配信息。即，在步驟B3-1中，基于測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b的視野尺寸的比率，調(diào)整測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b中的至少任一者的圖像尺寸。繼而，在步驟B3-2中，圖像解析部129以測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b為對象進行基于形狀的匹配。詳細而言，圖像解析部129自測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b提取各自的輪廓線(邊緣線)作為第I及第2形狀信息。此時，圖像解析部129將測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b基于它們的對比度(亮度值)進行多值化，因亮度值的差而產(chǎn)生的邊界也被用作第I及第2形狀信息。發(fā)光圖像等測定圖像與圖案圖像相比形狀信息較少，但通過將因亮度值的差而產(chǎn)生的邊界作為形狀而識別，可獲取更多的形狀信息，從而匹配精度提高。繼而，圖像解析部129在第I形狀信息與第2形狀信息之間檢索相互類似的類似圖案。其后，在步驟B3-3中，圖像解析部29自基于形狀的匹配的結(jié)果獲取表示測定圖像Gib與參照用測定圖像G3b的相對關(guān)系的匹配信息。
[0056]在步驟B4中，利用圖像處理部131，基于由圖像解析部129獲取的匹配信息，對測定圖像G1B與參照用測定圖像G3B進行差分處理，由此獲取比較圖像，并將該比較圖像顯示于顯示裝置123。
[0057]再者，本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如，在第I實施方式及第I實施方式的第I變化例中獲取的參照用測定圖像G3b并不限定于與半導體設(shè)備S不同的參照用半導體設(shè)備SR的發(fā)光圖像的情況，也可將對同一半導體設(shè)備S施加與獲取測定圖像Gib時不同的測試圖案時的發(fā)光圖像設(shè)為參照用測定圖像G3B。
[0058]另外，測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b并不限定于半導體設(shè)備的發(fā)光像或發(fā)熱像。例如，測定圖像G1B及參照用測定圖像G3B也可為一邊在半導體設(shè)備S、SR上二維地掃描激光，一邊檢測半導體設(shè)備S、SR中產(chǎn)生的電信號，將半導體設(shè)備S上的激光的掃描位置與電信號的特性值建立關(guān)聯(lián)，由此圖像化而成的電信號圖像。作為這樣的電信號圖像，可列舉作為光致電流圖像的0BIC(0ptical Beam Induced Current(光束感應(yīng)電流))圖像、作為電氣量變化圖像的0BIRCH(0ptical Beam Induced Resistance Change(光束感應(yīng)電阻變化))圖像、作為正誤信息圖像的SDL(Soft Defect Localizat1n(軟缺陷定位))圖像等。
[0059]OBIC圖像是檢測通過激光而產(chǎn)生的光致電流作為電信號的特性值(電流值或電流變化值)，且將這些特性值與激光照射位置信息建立關(guān)聯(lián)并圖像化而獲取。另外，OBIRCH圖像通過在對半導體設(shè)備施加固定電流的狀態(tài)下掃描激光，而將半導體設(shè)備的激光的照射位置的因電阻值的變化而產(chǎn)生的電信號的特性值(電壓值或電壓變化值)圖像化而成。即，OBIRCH圖像將電壓變化值與激光照射位置信息建立關(guān)聯(lián)并圖像化而成。再者，OBIRCH圖像也可為通過在對半導體設(shè)備施加固定電壓的狀態(tài)下掃描激光，而將半導體設(shè)備的激光的照射位置的因電阻值的變化而產(chǎn)生的電信號的電流變化值圖像化而成的圖像。另外，SDL圖像也被稱為DALS(Dynamic Analysis by Laser Stimulat1n(利用激光刺激的動態(tài)解析))圖像或LADA(Laser Assisted Device Alterat1n(激光輔助設(shè)備變動))圖像，且通過在對半導體設(shè)備施加測試圖案的狀態(tài)下掃描激光以檢測誤動作狀態(tài)，從而針對半導體設(shè)備上的激光照射位置作為將誤作動信息多值化后的正誤信息進行圖像化而獲取。
[0060]另外，測定圖像Gib及參照用測定圖像G3b也可為如下方式產(chǎn)生的光電頻率映像圖像(EOFM(Electro Optical Frequency Mapping)圖像)。即，在通過測試器119對半導體設(shè)備S、SR重復(fù)施加測試圖案的狀態(tài)下，一邊在半導體設(shè)備S、SR上二維地掃描激光，一邊檢測由半導體設(shè)備S、SR產(chǎn)生的反射光。繼而，在提取檢測信號的AC成分之后，使用頻譜分析儀或鎖定檢測器等頻率解析裝置對檢測信號進行特定的頻率下的頻率解析，將解析數(shù)據(jù)輸出至計算機17。再有，在計算機17中，將激光的半導體設(shè)備S上的掃描位置與解析數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)，由此獲取使在特定的頻率下進行動作的部位的信號強度圖像化后的EOFM圖像。再者，EOFM圖像為振幅圖像或相位圖像、I/Q圖像等。振幅圖像的情況下，解析數(shù)據(jù)成為特定的頻率下的檢測信號的振幅，相位圖像的情況下，解析數(shù)據(jù)成為特定的頻率的信號與檢測信號的相位(相位差)。另外，I/Q(In-phase/Quadrature)圖像的情況下，解析數(shù)據(jù)成為表示振幅及相位的變化的I/Q值(In-phase/Quadrature值)。另外，也可將對半導體設(shè)備S施加不同測試圖案而獲取的光電頻率映像圖像設(shè)為測定圖像Gib及參照用測定圖像G3B。
[0061]另外，作為獲取電信號圖像或光電頻率映像圖像時使用的光源，除激光光源以外，既可采用LED(Light Emitting D1de(發(fā)光二極管))光源等輸出相干性較高的光(相干光)的光源，也可采用SLD(Super Luminescent D1de (超福射發(fā)光二極管))光源、ASE(Amplified Spontaneous Emiss1n(放大自發(fā)福射))光源或燈光源等輸出相干性較低的光(非相干光)的光源。另外，激光光源7C也可為輸出在半導體設(shè)備S中引起多光子吸收的波長(例如，1200nm以上的波長)，且脈沖寬度較短(例如，亞微微秒或飛秒等的脈沖寬度)的光的光源。
[0062]此處，在上述圖像處理方法、圖像處理裝置、或圖像處理程序中，在獲取匹配信息的步驟中，也可自第I圖案圖像提取第I形狀信息，自第2圖案圖像提取第2形狀信息，基于第I形狀信息及第2形狀信息而獲取匹配信息。由此，即使在第I圖案圖像與第2圖案圖像的對比度不同的情況下，也可容易地獲得匹配信息。
[0063]另外，在獲取匹配信息的步驟中，也可基于表示第I圖案圖像的半導體設(shè)備上的范圍的第I視野尺寸、與表示第2圖案圖像的參照用半導體設(shè)備上的范圍的第2視野尺寸之比，調(diào)整第I圖案圖像及第2圖案圖像中的至少任一者的圖像尺寸。在此情況下，即使測定圖像與參照用測定圖像的視野尺寸不同，也可制作相互的圖像的半導體設(shè)備上的位置一致的比較圖像。
[0064]再有，匹配信息也可為表示第I圖案圖像與第2圖案圖像的相對關(guān)系的位置信息、旋轉(zhuǎn)信息、及倍率信息中的至少一者。若利用該匹配信息，則可簡易地獲得測定圖像與參照用測定圖像的位置關(guān)系，基于此而可簡易地獲取比較圖像。
[0065]另外，再有，測定圖像及參照用測定圖像也可為半導體設(shè)備的發(fā)熱圖像、發(fā)光圖像、電氣量變化圖像、光致電流圖像、正誤信息圖像、相位圖像、振幅圖像、及I/Q圖像中的至少一者。
[0066]另外，比較圖像既可為包含通過差分而獲得的值的絕對值的圖像，也可為包含通過差分而獲得的值的圖像。通過獲取該比較圖像，可使半導體設(shè)備與參照用半導體設(shè)備的測定圖像的比較結(jié)果抽出而簡易地獲得。
[0067]另外，在獲取匹配信息的步驟中，也可基于測定圖像及參照用測定圖像的對比度，提取第I形狀信息及第2形狀信息。在此情況下，可自測定圖像獲取更多的形狀信息，而可獲得精度良好的比較圖像。
[0068]再有，在獲取匹配信息的步驟中，也可基于表示測定圖像的半導體設(shè)備上的范圍的第I視野尺寸、與表示參照用測定圖像的參照用半導體設(shè)備上的范圍的第2視野尺寸之比，調(diào)整測定圖像及參照用測定圖像中的至少任一者的圖像尺寸。由此，即使測定圖像與參照用測定圖像的視野尺寸不同，也可制成相互的圖像的于半導體設(shè)備上的位置一致的比較圖像。
[0069]另外，再有，匹配信息也可為表示測定圖像與參照用測定圖像的相對關(guān)系的位置信息、旋轉(zhuǎn)信息、及倍率信息中的至少一者。若使用該匹配信息，則可簡易地獲得測定圖像與參照用測定圖像的位置關(guān)系，基于此而可簡易地獲取比較圖像。
[0070]再有，另外，測定圖像及參照用測定圖像也可為半導體設(shè)備的發(fā)熱圖像、發(fā)光圖像、電氣量變化圖像、光致電流圖像、正誤信息圖像、相位圖像、振幅圖像、及I/Q圖像中的至少一者。
[0071]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0072]本發(fā)明可將圖像處理方法、圖像處理裝置及圖像處理程序作為使用用途而精度良好地產(chǎn)生半導體設(shè)備的多個測定像的比較圖像。
[0073]符號的說明
[0074]1lA…觀察系統(tǒng)、105…二維攝像機、107…照明裝置、109…鏡、111…分束器、113…物鏡、115…載置臺、117…計算機、119…測試器、125…物鏡切換單元、127…存儲部、129…圖像解析部、131…圖像處理部、133…控制部、Gib…測定圖像、G2b…第I圖案圖像、G4B...第2圖案圖像、G3B...參照用測定圖像、G5B...比較圖像、P4B...形狀信息、S、SR...半導體設(shè)備。
【主權(quán)項】
1.一種圖像處理方法，其特征在于， 包括: 第I步驟，其獲取以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像、及對應(yīng)于所述測定圖像且表示所述半導體設(shè)備的圖案的第I圖案圖像； 第2步驟，其獲取以所述半導體設(shè)備或作為與所述半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備的參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像、及對應(yīng)于所述參照用測定圖像且表示所述參照用半導體設(shè)備的圖案的第2圖案圖像； 第3步驟，其基于所述第I圖案圖像與所述第2圖案圖像，獲取表示所述第I圖案圖像與所述第2圖案圖像的相對關(guān)系的匹配信息;及 第4步驟，其通過基于所述匹配信息求出所述測定圖像與所述參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于， 在所述第3步驟中，自所述第I圖案圖像提取第I形狀信息，自所述第2圖案圖像提取第2形狀信息，基于所述第I形狀信息及所述第2形狀信息而獲取匹配信息。3.如權(quán)利要求1或2所述的圖像處理方法，其特征在于， 在所述第3步驟中，基于表示所述第I圖案圖像的所述半導體設(shè)備上的范圍的第I視野尺寸、與表示所述第2圖案圖像的所述參照用半導體設(shè)備上的范圍的第2視野尺寸之比，調(diào)整所述第I圖案圖像及所述第2圖案圖像中的至少任一者的圖像尺寸。4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述匹配信息為表示所述第I圖案圖像與所述第2圖案圖像的相對關(guān)系的位置信息、旋轉(zhuǎn)信息、及倍率信息中的至少一者。5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述測定圖像及所述參照用測定圖像為所述半導體設(shè)備的發(fā)熱圖像、發(fā)光圖像、電氣量變化圖像、光致電流圖像、正誤信息圖像、相位圖像、振幅圖像、及I/Q圖像中的至少一者。6.一種圖像處理裝置，其特征在于， 具備: 存儲部，其存儲以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像、對應(yīng)于所述測定圖像且表示所述半導體設(shè)備的圖案的第I圖案圖像、以所述半導體設(shè)備或作為與所述半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備的參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像、及對應(yīng)于所述參照用測定圖像且表示所述參照用半導體設(shè)備的圖案的第2圖案圖像； 圖像解析部，其基于所述第I圖案圖像與所述第2圖案圖像，獲取表示所述第I圖案圖像與所述第2圖案圖像的相對關(guān)系的匹配信息;及 圖像處理部，其通過基于所述匹配信息求出所述測定圖像與所述參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。7.一種圖像處理程序，其特征在于: 使計算機作為圖像解析部及圖像處理部而發(fā)揮功能， 所述圖像解析部基于對應(yīng)于以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像且表示所述半導體設(shè)備的圖案的第I圖案圖像、及對應(yīng)于以所述半導體設(shè)備或作為與所述半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備的參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像且表示所述參照用半導體設(shè)備的圖案的第2圖案圖像，獲取表示所述第I圖案圖像與所述第2圖案圖像的相對關(guān)系的匹配信息， 所述圖像處理部通過基于所述匹配信息求出所述測定圖像與所述參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。8.一種存儲介質(zhì)，其特征在于， 存儲有權(quán)利要求7所述的圖像處理程序。9.一種圖像處理方法，其特征在于， 包括: 第I步驟，其獲取以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像； 第2步驟，其獲取以所述半導體設(shè)備或作為與所述半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備的參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像； 第3步驟，其自所述測定圖像提取第I形狀信息，自所述參照用測定圖像提取第2形狀信息，基于所述第I形狀信息與所述第2形狀信息，獲取表示所述測定圖像與所述參照用測定圖像的相對關(guān)系的匹配信息;及 第4步驟，其通過基于所述匹配信息求出所述測定圖像與所述參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。10.如權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述比較圖像為包含通過差分而獲得的值的絕對值的圖像。11.如權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述比較圖像為包含通過差分而獲得的值的圖像。12.如權(quán)利要求9至11中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于， 在所述第3步驟中，基于所述測定圖像及所述參照用測定圖像的對比度，提取所述第I形狀信息及所述第2形狀信息。13.如權(quán)利要求9至12中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于， 在所述第3步驟中，基于表示所述測定圖像的所述半導體設(shè)備上的范圍的第I視野尺寸、與表示所述參照用測定圖像的所述參照用半導體設(shè)備上的范圍的第2視野尺寸之比，調(diào)整所述測定圖像及所述參照用測定圖像中的至少任一者的圖像尺寸。14.如權(quán)利要求9至13中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述匹配信息為表示所述測定圖像與所述參照用測定圖像的相對關(guān)系的位置信息、旋轉(zhuǎn)信息、及倍率信息中的至少一者。15.如權(quán)利要求9至14中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述測定圖像及所述參照用測定圖像為所述半導體設(shè)備的發(fā)熱圖像、發(fā)光圖像、電氣量變化圖像、光致電流圖像、正誤信息圖像、相位圖像、振幅圖像、及I/Q圖像中的至少一者。16.一種圖像處理裝置，其特征在于， 具備: 存儲部，其存儲以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像、及以所述半導體設(shè)備或作為與所述半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備的參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像； 圖像解析部，其自所述測定圖像提取第I形狀信息，自所述參照用測定圖像提取第2形狀信息，基于所述第I形狀信息與所述第2形狀信息，獲取表示所述測定圖像與所述參照用測定圖像的相對關(guān)系的匹配信息;及 圖像處理部，其通過基于所述匹配信息求出所述測定圖像與所述參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。17.—種圖像處理程序，其特征在于， 使計算機作為圖像解析部及圖像處理部而發(fā)揮功能， 所述圖像解析部自以半導體設(shè)備為對象而測定的測定圖像提取第I形狀信息，自以所述半導體設(shè)備或作為與所述半導體設(shè)備不同的半導體設(shè)備的參照用半導體設(shè)備為對象而測定的參照用測定圖像提取第2形狀信息，基于所述第I形狀信息與所述第2形狀信息，獲取表示所述測定圖像與所述參照用測定圖像的相對關(guān)系的匹配信息， 所述圖像處理部通過基于所述匹配信息求出所述測定圖像與所述參照用測定圖像的差分而獲取比較圖像。18.一種存儲介質(zhì)，其特征在于， 存儲有權(quán)利要求17所述的圖像處理程序。
【文檔編號】G06T1/00GK105849882SQ201480070583
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月13日
【發(fā)明人】堀田和宏
【申請人】浜松光子學株式會社