自动检测系统中图像对准方法研究

左宁，胡晓霞

(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京 100176)

自动检测系统是半导体生产工艺中的中间测试设备，用来测试晶圆片等电子器件的各项电参数和功能，自动计算待测晶圆的良率，输出测试结果并对不合格的管芯进行打点标记。

全自动检测系统最核心的功能——自动对准即是把通过人工或者上下料传送装置放置在承片台上的晶圆片经过图像匹配的方式进行扫正和寻首测点以达到在无人工干预的情况下，将晶圆片对准到直接可以进行测试的位置。

在全自动检测系统的实际运行中，受到周围环境光线、CCD光源强度变化、晶圆片上管芯图形被污染等影响，经常出现扫正时连续找不到模板报错，或者未能准确寻找到首测点等问题。传统的基于灰度匹配的图像对准算法对设备运行状态的要求过高导致在实际生产线上问题频出。本文提出了一种基于几何匹配图像对准的方法，用以解决CCD图像扫描遇到图像轻微模糊或者环境光源变化时，找不到模板的情况。

1 基于灰度的图像对准算法

模板匹配是数字图像处理的重要组成部分之一。把不同CCD或同一CCD在不同时间、不同成像条件下对同一景物获取的两幅或多幅图像在空间上对准，或根据已知模式到另一幅图中寻找相应模式的处理方法叫做模板匹配。

假设要在搜索区域中寻找与模板图像相关程度最大的位置，可以通过模板匹配来计算两者的相关程度。……