用于记录图象的系统和方法技术方案

描述一种用于一第一和一相应第二图象记录系统的方法和系统。该方法包括将空间图象数据转换到频域数据的步骤，例如使用快速富立叶变换（ＦＦＴ）；通过计算该第一和该第二图象的频域数据的复共轭积的反变换确定该两个图象之间的相关映射；以及基于相关映射识别在该两个图象之间的转换。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及成象和检验系统，而特别涉及图象记录系统和方法。背景在许多应用中使用成象系统日益增加。这些包括远程感测，医学和制造，其中包括半导体制造，提供管理和处理诊断，其中使用成象系统的一种方式是用比较相应的图象。例如，一个半导体晶片可包括许多基本相同的模片。一个成象系统可以捕获一个或多个模片的相应的图象并比较图象，以识别缺陷，差别，或不规则性。成象系统一般捕获三维目标的所选属性的二维属性。为比较存在于图象中的目标的空间位置，一个成象系统首先记录或相关该相应的图象。该记录处理可描述为第一图象和第二相应图象的识别和对准，以便对该相应图象之间的任何偏移进行计算。该记录步骤对于形成该相应图象的有意义的比较是重要的。如果该相应的图象未对准，则该图象的比较将是有负面影响的。进行该对准的一种方法是已知的基于特征的记录。如果其名字提出，基于特征的记录包括识别在每个图象上的几何特征，建立相应性，和使用这些特征的坐标去识别相应图象上的相应点。但是，基于特征的记录具有明显的缺陷。首先，基于特征的记录技术消耗时间，并要求有效的计算源。在应用中，在有噪声的情况下提取公共特征可成为困难的事，往往导致可靠性问题。此外，在某些应用中希望快速记录许多复图象(complex image)的相应对。因此，一个时间长的记录处理过程，例如与基于特征的记录相关的处理过程将限制该成象系统的总的操作速度和能力。另外，如果在半导体模片上形成的器件的尺寸减小，成象系统将要求格外检验小的结构。如此，将增大在记录相应图象中形成的误差。概述因此，对于受到计算影响的图象记录系统和方法的需要已在增涨。进一步的有效处理复图象数据的图象记录系统和方法的需要已在增涨。还进一步的便于增加系统通过量的图象记录系统和方法的需要已在增涨。再进一步的既精确又耐用的图象记录系统和方法的需要已在增涨。按目前公开的技术，对图象记录系统和方法描述的系统和方法减少了与在先使用的图象记录系统有关的缺陷。该本专利技术的图象记录系统包括接收复图象数据的记录引擎，例如用于相应图象的频域数据。该记录引擎计算该第一图象的复图象数据的快速富立叶转换的复共轭积的反转变和该第二相应图象的FFT。在本专利技术的一个方面中，公开的一个成象系统包括一个定位系统，光学系统和一个记录系统。该定位系统可保持和有选择性地定位一个目标，例如一个半导体晶片。光学系统放置在接近该定位系统的地方并捕获目标的复图象。该记录系统连接到成象系统和接收复目标波数据用于相应图象对。接着该记录系统计算每对图象的一个相关映射。该相关数据计算包括计算第一图象的FFT的复共轭积的反转变和该第二图象的FFT。更具体地，该成象系统可包括一个电荷耦合器件(CCD)摄影机用于捕获由该定位系统抓住的目标的全息摄影图象。此外，由该记录引擎接收的该复目标波数据可包括相位数据和幅度数据，复频谱数据，或者一般从高度和反射数据得到的频率数据，供该目标的每个点用。该成象系统可进一步包括一个比较引擎，它将该第一图象和相应的第二图象进行比较和能识别在该第一图象和第二图象之间的幅度和相位差。在本专利技术的另一方面中，公开了相应图象的记录图象数据的方法。该方法包括接收第一图象和第二图象的复图象数据。这些图象可以是频率数据的方式和可以接着地由一个带通滤波器进行滤波。该方法还包括通过计算该第一图象的FFT和该第二图象的FFT的复共轭积的反转变产生图象记录数据。该方法还包括通过计算复相关(complexcorrelation)的幅度和对在该相关幅度映象上的最大值进行搜索求得相关峰值。发现在该峰值和该图象中心的距离是在该图象对之间的这种转换或偏移。本专利技术提供许多重要的技术优点。一个技术优点是结合频域技术来产生记录数据。通过在该频域中进行相关计算使用频域数据将减少计算要求，这将使得在搜索图象之间的一个相关峰值中的计算成本最低，如果和递代技术相比的话。使用频域数据进而支持有效的处理复图象数据和增加成象系统的通过量。此外，使用包括目标上每个点x和y的高度和反射数据的复图象数据允许该系统特别地精确。使用复图象数据还允许该系统比其他的记录系统更坚固。附图简述通过参照结合附图的下列说明可以获得对本专利技术的更完全的理解以及其优点，其中相同参考数表示相同的特征，其中附图说明图1描绘按本专利技术的成像系统；图2是表示按本专利技术的图像记录方法的流程图；图3表示具有在其上形成多个模片的一个半导体晶片；以及图4描绘划分成多个相应视场的两个相应的半导体模片。详细描述参照图1到图4能最好地理解优选实施例和它们的优点，其中相同数字表示相同的和相应的部分。现参照图1，表示按本专利技术的一般描绘的成像系统10。成像系统10包括机械系统12，可操作来保持和定位目标14。目标14可包括一个半导体晶片或其他适用于检察的目标。机械系统12最好可操作来选择性地保持目标14和还可操作来选择性地定位或‘分步安排’目标14。在优选实施例中，机械系统12可操作来选择性地以按光学系统18的视场(FOV)大小排列的顺序步骤分步安排目标14。光学系统18靠近机械系统12和目标14放置，使得光学系统18可有效地捕获目标14。由光学系统18捕获的图像退出光学系统作为空间域数据19。在优选实施例中，由光学系统捕获的该图像数据包括目标14的用于每个位置(x，y)的高度(Z)和反射率(a)的测量。因此，在该优选系统中，由光学系统18捕获四维的空间域数据。机械系统12最好由控制系统14操作。控制系统14最好也链接到CCD摄影机20和信号处理系统22并且可操作来向其提交图像位置数据。就捕获的图像数据来说可以包括这样的图像位置数据以判明哪些图像彼此相关。在本专利技术实施例中，电荷耦合器件(CCD)摄影机20进一步可操作地连接到光学系统18。在另一实施例中，任何合适的装置可用来接收和储存来自光学系统18的空间数据19。光学系统18和CCD摄影机20可直接优选使用如在授权于Clarence E.Thomas等的并包括在此作为参考的U.S.6,078,392中所示的数字全息(DDH)照相技术。作为选择，光学系统18和摄影机20可应用任何合适的技术以捕获目标14的位置x，y的高度(Z)和反射率(A)。在本专利技术公开中，查阅复图像数据最好包括从x，y，Z和A导出的图像数据，而该x，y，Z和A是对一个给定目标的部分获得的。复数据最好可包括已从该空间域转换到频域的x，y，Z和A图像数据。在一特定实施例中，这种转换可以使用快速富立叶变换(FFT)技术完成。已转换到频域数据的x，y，Z和A图像数据在此称为频率数据或复频率数据。来自光学系统18的光最好指向CCD摄影机20。CCD摄影机可操作来记录全息照相图像数据而不使用照相板或胶片。另外，CCD摄影机20最好可工作来数字地记录由成像系统10捕获的全息照相的图像数据。信号处理系统22工作时连接到CCD摄影机20。信号处理系统22可进一步操作来从CCD摄影机20接收和处理数字图像。由信号处理系统22的处理最好包括将由摄影机20记录的数据变换到频域数据。最好该处理包括全息照相数据的富立叶转换，以定位该全息照相数据的信号载波频率，和提取该全息照相数据的复目标波的频率。由信号处理系统22提取的信息通常可认为是频率数据和可以包括通过将接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个成像系统包括：一个定位系统，可操作来定位一个目标；一个光学系统，靠近该定位系统放置；一个记录系统，工作时连接到该光学系统并可操作来：接收第一图像和第二相应图像的频率数据，以及计算第一图像和第二图像 的相关数据，该相关数据包括该第一图像的频率数据和该第二图像的频率数据的一个复共轭乘积的反变换。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：XL戴，MA亨特，B沈，
申请(专利权)人：恩莱因公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]