专利名称：图象探测方法和长度测量装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于从物体的图象中探测预定部件的图象探测方法，同时本发明还涉及一种用于测量被探测到部件长度的长度测量装置。另外，本发明还涉及到了在2000年6月12日申请的、第2000-175079号的日本专利申请，在这里参照地引用该申请的内容。
图1示出了传统图象探测方法。在该实例中，描述了从物体的部件图象10中探测局部图象的情况，即该局部图象基本上与目标图象14相同。首先，在位置16a的局部图象与目标图象14比较，于是获得了在位置16a处的局部图象和目标图象14之间的相关值。接着，从位置16a变换非常小距离后得到的位置处的局部图象与目标图象14进行比较，于是获得了目标图象14的相关值。在这种方式中，通过从上左角到下右角直到位置16c，来变换与目标图象14进行比较的位置，扫描图象10，这样就获得了在图象10中所有位置的与目标图象14的相关值。从获得的相关值中，接着就可探测到获得最大相关值的位置。在图1中示出的实例中，在位置16b获得最大相关值，就探测到了基本上与目标图象相同的局部图象。该方法还用于传统长度测量装置中，该装置可测量部件的长度，以探测待测量部件。
但是，上面描述的传统图象探测方法和传统长度测量装置具有下列缺点。根据上述图象探测方法，由于为了探测需要的局部图象，对图象数据进行全面的扫描，因此就要花费很多时间来探测需要的局部图象。
根据本发明的第一方面，一种用于从物体图象中探测目标图象的方法，其中物体图象具有沿着预定方向延伸的带状图形，该目标图象含有带状图形的至少一部分，该方法包括把物体的图象的至少一部分作为图象数据存储起来；基于第一模板从存储图象数据中探测第一局部图象，第一模板包含沿着预定方向延伸的第一带状模板图形，第一局部图象为含有基本上与第一带状模板图形相同图形的第一局部区域的图象；及基于目标图象，在从局部区域沿着预定方向延伸的区域，探测第二局部图象作为目标图象，第二局部图象为第二局部区域的图象，该第二局部图象含有基本上与目标图象内包含的图形相同的图形。
图象数据存储的区域具有至少第一和第二相互交叉的侧边，第二侧边基本上平行于预定方向。通过沿着第一侧边，对第一扫描区域进行扫描完成对第一局部图象的探测，其中第一扫描区域为图象数据存储的区域的一部分，以及通过沿着第二侧边，对第二扫描区域进行扫描完成对第二局部图象的探测，其中第二扫描区域从第一局部区域沿着预定方向延伸。
第一和第二扫描区域基本上成直角相交。
物体的带状图形延伸到存储图象数据的区域的端部，为第一局部图象的探测而进行的扫描的第一扫描区域包括端部。
沿着第一侧边方向的第一带状模板图形的长度基本上等于目标图象中包含的图形的长度，图形的长度沿着第一侧边的方向。
第一扫描区域侧边的长度基本上与第一侧边垂直，该长度等于第一模板侧边的长度，第一模板的侧边的长度基本上垂直于第一侧边。
第二扫描区域的侧边长度基本上垂直于预定方向，该长度等于目标图象侧边的长度，目标图象侧边的长度基本上垂直于预定方向。
通过沿着第一侧边进行单独扫描来探测第一局部图象，同时通过沿着第二侧边单独扫描探测第二局部图象。
根据本发明的第三方面，一种用于测量物体的待测量部件长度的长度测量方法，其中物体具有沿着预定方向延伸的带状图形，包括从物体的图象中探测目标图象，目标图象包含带状图形的至少一部分，已知待测量部件与目标图象之间的相对位置；基于目标图象的位置，探测待测量部件；及测量待测量的长度，其中目标图象的探测包括把物体的图象的至少一部分作为图象数据存储起来；基于第一模板，从存储的图象数据中探测第一局部图象，其中的第一模板包含沿着预定方向延伸的第一带状模板图形，第一局部图象为第一局部区域的图象，该区域包含基本上与第一带状模板图形相同的图形；及基于目标图象，在从局部区域沿着预定方向延伸的区域，探测第二局部图象作为目标图象，第二局部图象为第二局部区域的图象，该第二局部图象含有基本上与目标图象内包含的图形相同的图形。
根据本发明的第三方面，一种用于测量物体的部件长度的长度测量装置，其中物体具有沿着预定方向延伸的带状图形；包括图象数据存储单元，该单元用于存储至少物体图象的一部分，作为图象数据；第一图象探测单元，该单元用于根据模板，从存储在图象数据存储单元中的图象数据中探测第一局部图象，模板包含沿着预定方向延伸的带状模板图形，第一局部图象为第一局部区域的图象，该区域包含基本上与带状模板图形相同的图形；第二图象探测单元，该单元用于根据另外的含有预定图形的模板，在这样的区域中探测第二局部图象，该区域沿着预定方向从第一局部区域延伸，第二局部图象为第二局部区域，该第二局部区域包含基本上与另外的模板的预定图形相同的图形；第三探测单元，该单元用于根据第二局部图象被探测的位置，来探测待测量的部件，已知待测量部件和位置之间的位置关系；及长度测量单元，该单元用于探测部件的长度。
发明摘要不需描述本发明的所有特征。本发明也可对上面描述的特征再次组合。从选取的下面实施例中，再结合附图，本发明的上述和其他特征和优点将变得更加明显。
图2示出了根据本发明实施例的长度测量装置。
图3A和图3B示出了利用长度测量装置的第一和第二图象探测单元进行的图象探测过程。
图4A和4B示出了利用第一和第二图象探测单元进行的、在图象探测过程中采用的第一模板和目标图象的实例。
图5为包括图象探测过程的图象探测方法的流程图，该方法利用本发明实施例的第一和第二图象探测单元来进行。
图6A、6B和6C示出了利用第一和第二探测单元来进行的图象探测过程的其他实例。
图7示出了利用长度测量装置中的第三图象探测单元而完成的图象探测过程。
图2大致示出了本发明实施例的长度测量装置200。该长度测量装置200测量物体70所包括的部件72。
长度测量装置200包括主体60、平台68、反散射电子探测单元74、处理单元75、图象数据存储单元78、第一图象探测单元80、第二图象探测单元82、第三图象探测单元84和长度探测单元86。
主体60容纳有电子枪62、电子透镜64和偏转器66。电子枪66朝向物体70发射电子束。通过反散射电子探测单元74对来自物体70的反散射电子进行探测。电子透镜64调整从电子枪62发出的电子束的焦点。偏转器66对从电子枪62发射的电子束的行走方向进行调整，于是就调整了电子束入射到物体上的位置。平台68对物体70所处的位置进行调整。通过控制偏转器66或平台68，电子束就被引导到物体的预定区域上。
根据在物体70预定区域上的每一位置上后散射电子强度或其他类似指数，后散射电子探测单元74向处理单元发出电子信号。处理单元76从后散射电子探测单元中把电子信号转换成图象数据，并把该图象数据存储到图象数据存储单元78内。
通过利用含有为带状图形的第一模板图形的第一模板，第一图象探测单元80从存储在图象数据存储单元78中的图象数据中探测第一局部图象，该第一局部图象含有基本上与第一模板图形相同的图形。
通过利用另一个含有预定局部图象的模板，第二图象探测单元82在一定区域探测第二局部图象，该图象包含基本上与预定局部图象相同的图形。该所述一定区域对应于第一局部图象的区域，沿着第一模板延伸的方向延伸，所说的第一局部图象通过第一图象探测单元82来探测。
基于第二局部图象被探测到的位置，第三图象探测单元84探测物体70所包括的部件72。长度探测单元86探测物体70的被探测部件72的长度。
图3A和3B示出了分别由第一和第二图象探测单元80和82(见图2)完成的典型探测过程。通过该图象探测过程，从物体70的图象数据中探测到含有基本上与目标图象22中含有图形相同的图形的局部图象(见图2)。
图3A示出了通过第一图象探测单元80进行的图象探测过程。图象数据存储单元78(见图2)存储图象数据10。第一图象探测单元80采用含有第一带状模板图形的第一模板18，以探测第一局部图象，该局部图象含有基本上与第一带状模板图形相同的图形。
在图3A中示出了的例子中，物体的带状图形12包括探测到的第一局部图象的图形，该物体带状图形12到达存储图象数据10的区域的端部。在这种情况下，最好是，沿着用于存储图象数据10的区域端部的至少一部分，在第一扫描区域36中探测第一局部图象，第一扫描区域36包括带状图形12延伸到的图象数据10的端部。在第一扫描区域36，通过从位置20a对第一扫描区域36进行扫描，例如沿图3A中的箭头示出的第一方向对第一扫描区域36进行扫描，对含有大致与第一模板18的图形相同图形的第一局部图象进行探测。第一方向大致与对应于图象数据10的区域侧边平行，图象数据10包括带状图形12延伸到的端部。最好的是，第一扫描区域36的侧边长度与第一模板18侧边长度相同。其中第一扫描区域36侧边的长度大致与第一方向垂直；而第一模板18的侧边大致与第一方向垂直。另外，最好通过图3A中箭头示出的从位置20a到位置20c扫描，来对第一扫描区域36中的第一局部图象进行探测。由于对第一扫描区域36扫描，可在图3A中示出的实例中位置20b探测到第一局部图象，该第一局部图象含有大致与第一模板18的第一带状模板图形相同的图形。
图3B示出了利用第二图象探测单元82完成的图象探测过程。沿着第一局部图象的图形延伸的方向，也就是说，沿着图3B中箭头示出的物体的带状图形12延伸的方向，第二扫描区域从在第一扫描区域36中探测到的第一局部图象的区域延伸，在该第二扫描区域，通过利用含有作为模板的第二模板图形的目标图象22，该第二图象探测单元82对第二局部图象进行探测，该第二局部图象含有大致与目标图象22内的图形相同的图形。在图3B中示出的实例中，在第二扫描区域38中完成对第二局部图象的探测。
第一扫描区域36和第二扫描区域38最好相互平行。另外，第二扫描区域38的长度大致与图3B中箭头示出的第二方向垂直，目标图象22的长度与该第二方向大致垂直，这两个长度相等。而且最好的是，通过从位置24a到位置24c的第二扫描区域38的一次扫描，来探测第二局部图象。由于对第二扫描区域38进行扫描，可在图3B的实例中的位置24b探测第二局部图象，该第二局部图象含有大致与目标图象22内含有的第二模板图形相同的图形，这样可探测到目标图象22。
图4A和4B示出了含有第一模板图形的第一模板18和含有第二模板图形的目标图象22。目标图象22作为探测第二局部图象的模板。如图4A所示，第一带状模板包括条状图形，例如沿物体的带状图形12(参见图3A和3B)的延伸方向延伸的带状图形，至少带状图形12的一部分是为目标图象22所包含的图形。如图4A虚线所示，第一模板18的第一带状模板图形的长度基本上与目标图象22的第二带状模板图形的长度相等。或者，第一模板的轮廓加重的模板图象可用作第一模板18。通过对轮廓加重，可提高第一局部图象探测的识别率。
图5为本发明实施例的图象探测方法的流程图。该图象探测方法包括图象数据存储步骤(步骤S102)、由第一图象探测单元80完成的第一局部图象探测步骤(步骤S104)以及由第二图象探测单元82完成的第二局部图象探测步骤(步骤S106)。
图象探测开始于步骤S100，在图象数据存储步骤(步骤S102)，存储物体区域的图象数据。该区域可包含物体的全部或者局部，只要区域包括物体带状图形的至少一部分。接着，在第一局部图象探测步骤(步骤S104)，在第一扫描区域，探测含有大致与第一模板内包含图形相同的图形的第一局部图象。在第一局部图象探测步骤(步骤S104)，根据参照图3A所示出的方法，可探测第一局部图象。接下来，在第二局部图象探测步骤(步骤S106)，在与第一区域基本上成直角的第二扫描区域，探测第二局部图象，该第二局部图象含有大致与作为模板的目标图象的图形相同的图形。在第二局部图象探测步骤(步骤S106)，可根据图3B所示的方法探测第二局部图象。当已经探测到第二局部图象后，就完成了图象探测(步骤S108)。
图6A、6B和6C示出了在第一局部图象探测步骤(图5中的步骤S104)中的图象探测，其中的情形是有一组第一局部图象，每一个第一局部图象包括基本上与第一扫描区域36中的第一模板的图形相同的图形。作为实例，描述了这样的情况，其中在两个位置探测了图形基本上与第一模板42的第一模板图形相同的图形，这两个位置即是如图6A所示的，在第一扫描区域36中的位置44a和位置44b。
当在第一扫描区域36中探测一组第一局部图象的情况中，在基本上与第一扫描区域36平行的第三扫描区域50中，如图6B所示，探测另一个带状局部图象。其中该带状局部图象含有基本上与第三图形相同的图形，该第三图形含在第二模板46内。
在该例子中，由于对第三扫描区域50进行扫描，在位置48a探测另外的带状局部图象，该带状局部图象包含有基本上与第二模板46的图形相同的图形。这样，如图6C所示，在包括两个位置44a和48a的第二扫描区域38中，探测含有基本上与目标图象40的图形相同图形的局部图象。
另外，如果在第三扫描区域50探测一组其他的带状局部图象，那么在与第一扫描区域和基本上平行于该第一扫描区域的第三扫描区域不同的扫描区域，第二扫描区域38可通过探测另一个带状局部图象而得到确定。其中第二扫描区域38用于探测含有基本上与目标图象图形相同图形的局部图象。
根据上述的图象探测方法，含有基本上与目标图象图形相同的图形的局部图象探测，不是通过对图象数据进行全面扫描完成，而是通过对图象数据的有限区域扫描来完成。这样，就减少了探测局部图象需要的时间周期。图7示出了通过长度测量装置200的第三图象探测单元84完成的典型图象探测过程。根据物体70的图象数据10所包含的局部图象32和局部图象30之间的位置关系，该第三图象探测单元84探测含有待测量长度的部件72的局部图象32。
通过图3A到3C描述的图象探测方法，从图象数据10中探测局部图象30。在该例子中，如果已经知道局部图象32相对于局部图象30的相对位置，其中局部图象包含在对应于比图象数据10区域较宽区域的图象数据100内，那么可通过探测局部图象30而很容易地探测局部图象32。即使图象数据100包括局部图象，而该局部图象带有与局部图象32的图形相同或者类似的图形，也可根据本实施例的图象探测方法很容易地探测局部图象32。虽然局部图象32没有包含在图7中示出的实例中的图象数据10中，但是局部图象32是可以包含在图象数据10中的。此外，图象数据100可包含图象数据10。在可选择的实例中，图象数据10和图象数据100可以是相互独立的区域，或者是局部相互重叠的区域。另外，图象数据10可以比图象数据100多。
通过上述的长度测量装置，很容易地对要测量的部件72进行探测，这样就使长度测量需要的时间周期缩短了。
本发明上述实施例的图象探测方法是非常有效的，特别是这种情况下，即根据设计，确定了形成半导体器件的相应构件或相应的元件，于是也知道了相应构件或元件之间的位置关系。例如，在磁头器件或半导体电路组件中。
在上述实施例中，本发明的图象探测方法用于长度测量装置200中。然而，从上面描述中，很显然可以看出，本发明的图象探测方法也可用到除了长度测量装置200以外的其他装置中，例如，这些装置为电子束曝露装置或利用电子束的测试装置。
虽然借助于典型实施例对本发明进行了描述，可以知道的是，在不脱离仅由附加权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，本领域技术人员可以进行许多变化或者替换。
从上面描述中明显看出，根据本发明，可在很短时间内从物体中探测到目标图象。另外，由于目标图象可以在很短时间内被探测到，于是就减少了测量物体一部分长度所需要的时间间隔。
权利要求
1.一种用于从物体图象中探测目标图象的方法，其中物体图象具有沿着预定方向延伸的带状图形，所述目标图象含有所述带状图形的至少一部分，其特征是，所述方法包括把所述物体的所述图象的至少一部分作为图象数据存储起来；基于第一模板从所述存储图象数据中探测第一局部图象，所述第一模板包含沿着所述预定方向延伸的第一带状模板图形，所述第一局部图象为含有基本上与所述第一带状模板图形相同图形的第一局部区域的图象；及基于所述目标图象，在从所述局部区域沿着所述预定方向延伸的区域，探测第二局部图象作为所述目标图象，所述第二局部图象为第二局部区域的图象，该第二局部图象含有基本上与所述目标图象内包含的图形相同的图形。
2.如权利要求1所述的图象探测方法，其特征是，所述图象数据存储的区域具有至少第一和第二相互交叉的侧边，所述第二侧边基本上平行于所述预定方向。通过沿着所述第一侧边，对第一扫描区域进行扫描完成对所述第一局部图象的所述探测，其中第一扫描区域为所述图象数据存储的所述区域的一部分，以及通过沿着所述第二侧边，对第二扫描区域进行扫描完成对所述第二局部图象的所述探测，其中第二扫描区域从所述第一局部区域沿着所述预定方向延伸。
3.如权利要求2所述的图象探测方法，其特征是，所述第一和第二扫描区域基本上成直角相交。
4.如权利要求2所述的图象探测方法，其特征是，所述物体的所述带状图形延伸到存储所述图象数据的所述区域的端部，及为所述第一局部图象的所述探测而进行的所述扫描的所述第一扫描区域包括所述端部。
5.如权利要求4所述的图象探测方法，其特征是，沿着所述第一侧边方向的所述第一带状模板图形的长度基本上等于所述目标图象中包含的所述图形的长度，所述图形的长度沿着所述第一侧边的所述方向。
6.如权利要求5所述的图象探测方法，其特征是，所述第一扫描区域侧边的长度基本上与所述第一侧边垂直，该长度等于所述第一模板侧边的长度，所述第一模板的侧边的长度基本上垂直于所述第一侧边。
7.如权利要求6所述的图象探测方法，其特征是，所述第二扫描区域的侧边长度基本上垂直于所述预定方向，该长度等于所述目标图象侧边的长度，所述目标图象侧边的长度基本上垂直于所述预定方向。
8.如权利要求2所述的图象探测方法，其特征是，通过沿着所述第一侧边进行单独扫描来探测所述第一局部图象，同时通过沿着所述第二侧边单独扫描探测所述第二局部图象。
9.一种用于测量物体的待测量部件长度的长度测量方法，其中物体具有沿着预定方向延伸的带状图形，其特征是，该方法包括从所述物体的图象中探测目标图象，所述目标图象包含所述带状图形的至少一部分，已知所述待测量部件与所述目标图象之间的相对位置；基于所述目标图象的所述位置，探测所述待测量部件；及测量所述待测量的长度，其中所述目标图象的所述探测包括把所述物体的所述图象的至少一部分作为图象数据存储起来；基于第一模板，从所述存储的图象数据中探测第一局部图象，其中的第一模板包含沿着所述预定方向延伸的第一带状模板图形，所述第一局部图象为第一局部区域的图象，该区域包含基本上与所述第一带状模板图形相同的图形；及基于所述目标图象，在从所述局部区域沿着所述预定方向延伸的区域，探测第二局部图象作为所述目标图象，所述第二局部图象为第二局部区域的图象，该第二局部图象含有基本上与所述目标图象内包含的图形相同的图形。
10.一种用于测量物体的部件长度的长度测量装置，其中物体具有沿着所述预定方向延伸的带状图形；其特征是，该装置包括图象数据存储单元，该单元用于存储至少所述物体图象的一部分，作为图象数据；第一图象探测单元，该单元用于根据模板，从存储在所述图象数据存储单元中的所述图象数据中探测第一局部图象，所述模板包含沿着所述预定方向延伸的带状模板图形，所述第一局部图象为第一局部区域的图象，该区域包含基本上与所述带状模板图形相同的图形；第二图象探测单元，该单元用于基于另外的含有预定图形的模板，在这样的区域中探测第二局部图象，该区域沿着所述预定方向从所述第一局部区域延伸，所述第二局部图象为第二局部区域，该第二局部区域包含基本上与所述另外的模板的所述预定图形相同的图形；第三探测单元，该单元用于基于所述第二局部图象被探测的位置，来探测所述待测量的部件，已知所述待测量部件和所述位置之间的位置关系；及长度测量单元，该单元用于探测所述部件的所述长度。
全文摘要
一种用于从物体图象中探测目标图象的方法,其中物体图象具有沿着预定方向延伸的带状图形,该目标图象含有带状图形的至少一部分,该方法包括:把物体的图象的至少一部分作为图象数据存储起来;基于第一模板从存储图象数据中探测第一局部图象,第一模板包含沿着预定方向延伸的第一带状模板图形,第一局部图象为含有基本上与第一带状模板图形相同图形的第一局部区域的图象;及基于目标图象,在从局部区域沿着预定方向延伸的区域,探测第二局部图象作为目标图象,第二局部图象为第二局部区域的图象,其中该第二局部图象含有基本上与目标图象内包含的图形相同的图形。
文档编号G06K9/64GK1383530SQ01801671
公开日2002年12月4日 申请日期2001年6月8日 优先权日2000年6月12日
发明者小木曾祥明, 松本纯 申请人:爱德万测试股份有限公司