自動檢測系統中圖像對準方法研究

左寧，胡曉霞

(中國電子科技集團公司第四十五研究所，北京 100176)

自動檢測系統是半導體生產工藝中的中間測試設備，用來測試晶圓片等電子器件的各項電參數和功能，自動計算待測晶圓的良率，輸出測試結果并對不合格的管芯進行打點標記。

全自動檢測系統最核心的功能——自動對準即是把通過人工或者上下料傳送裝置放置在承片臺上的晶圓片經過圖像匹配的方式進行掃正和尋首測點以達到在無人工干預的情況下，將晶圓片對準到直接可以進行測試的位置。

在全自動檢測系統的實際運行中，受到周圍環境光線、CCD光源強度變化、晶圓片上管芯圖形被污染等影響，經常出現掃正時連續找不到模板報錯，或者未能準確尋找到首測點等問題。傳統的基于灰度匹配的圖像對準算法對設備運行狀態的要求過高導致在實際生產線上問題頻出。本文提出了一種基于幾何匹配圖像對準的方法，用以解決CCD圖像掃描遇到圖像輕微模糊或者環境光源變化時，找不到模板的情況。

1 基于灰度的圖像對準算法

模板匹配是數字圖像處理的重要組成部分之一。把不同CCD或同一CCD在不同時間、不同成像條件下對同一景物獲取的兩幅或多幅圖像在空間上對準，或根據已知模式到另一幅圖中尋找相應模式的處理方法叫做模板匹配。

假設要在搜索區域中尋找與模板圖像相關程度最大的位置，可以通過模板匹配來計算兩者的相關程度。……