專利名稱：現(xiàn)有集成電路的設(shè)計(jì)分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及現(xiàn)有集成電路的設(shè)計(jì)分析方法，并且更特別地涉及確定集成電路布圖(IC layout)的圖像中的標(biāo)準(zhǔn)單元的位置。
背景技術(shù)：
在競爭激烈的微電子領(lǐng)域，半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)品的詳細(xì)分析可以提供關(guān)于處理特定技術(shù)問題、設(shè)計(jì)方法的總體優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)等的有價(jià)值信息。這些信息可以用于關(guān)于市場定位、未來設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品開發(fā)做出決策。從產(chǎn)品分析中得到的信息典型地通過電路提取(逆向工程)、功能分析和其他技術(shù)手段來提供。此活動的核心是設(shè)計(jì)分析的處理，在本文中，該設(shè)計(jì)分析的處理是指在任何處理技術(shù)中以基本上任何類型的集成電路開始，得出完整的或部分的原理圖(schematic)的技術(shù)和方法。對于這種具有策略價(jià)值的技術(shù)信息，其必須是精確的和成本有效的，并且非常重要的是該信息應(yīng)當(dāng)是及時的。
設(shè)計(jì)分析處理一般涉及由熟練的工程師從集成電路(IC)的一組較大的“相片鑲嵌圖”(photomosaic)中人工提取電路信息。相片鑲嵌圖是鑲嵌和拼接在一起的集成電路的多個部分的高倍放大的照片。為了正確地提取電路，需要每個多晶硅(poly)層和金屬層的相片鑲嵌圖。由于圖像處理和電子顯微學(xué)的發(fā)展，相片鑲嵌圖已經(jīng)由計(jì)算機(jī)工作站所代替。通過專用軟件，可以在計(jì)算機(jī)上看到管芯(die)的局部剖面圖像。每個金屬層示為能夠區(qū)分彼此的不同顏色?？梢詫@些層進(jìn)行選定或取消選定，這樣工程師就能看到所選定的層而非所有的層。盡管這一技術(shù)比使用相片鑲嵌圖耗費(fèi)的時間少，但工程師仍然必須人工提取整個電路。尤其耗費(fèi)時間的是提取標(biāo)準(zhǔn)單元。標(biāo)準(zhǔn)單元可以構(gòu)成集成電路的較大部分，但工程師必須個別地人工提取每個標(biāo)準(zhǔn)單元。
為了創(chuàng)建用于提取標(biāo)準(zhǔn)單元的有效的自動化系統(tǒng)，有幾個問題需要解決A.每個標(biāo)準(zhǔn)單元實(shí)例的多晶硅層通常是相同的，但從一個實(shí)例到另一個實(shí)例，一些較低的金屬層可以改變。
B.每個多晶硅層和金屬層的灰度圖像的大小至少是幾十億字節(jié)。
C.這些層通常不是完全相互對齊的。這些層有可能會偏離幾個像素。
D.多晶硅層典型地具有較低的對比度、較高的噪聲，并且包含明顯的失真和亮度/對比度變化。
E.這些層典型地包含許多細(xì)線(大約3-4像素)，所以自動化的標(biāo)準(zhǔn)單元提取系統(tǒng)必須足夠靈敏以體現(xiàn)出這些線。
F.這些圖像可以包含其他非常相似的單元。其差別可能只存在于幾條具有較低對比度的線中。
為了克服上述手工處理所存在的問題，已經(jīng)設(shè)計(jì)出了自動化系統(tǒng)。1992年2月4日授予Yu等人的美國專利No.5,086,477和1993年3月2日授予Ahmed等人的美國專利No.5,191,213中描述了這種系統(tǒng)。
在Yu等人的美國專利No.5,086,477所述的系統(tǒng)中，用顯微鏡或掃描電子顯微鏡(SEM)掃描集成電路芯片。該系統(tǒng)識別用于該集成電路中的每個唯一的單元和/或門電路。為這些唯一的單元或門電路中的每一個單元或門電路創(chuàng)建唯一的抽象表示，將這些抽象表示存儲在庫里。
在這個獲得專利權(quán)的系統(tǒng)中，一旦將所有的唯一單元捕獲到參考庫中，該系統(tǒng)就會嘗試采用經(jīng)典的模板匹配(template matching)來將包含在布圖數(shù)據(jù)庫中的所有抽象特征關(guān)聯(lián)和匹配到該參考庫中的單元。然而，由于典型的現(xiàn)代集成電路的布圖數(shù)據(jù)庫中包含的數(shù)據(jù)量較大，因此即使在已經(jīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮之后，可靠地提取網(wǎng)表(netlist)的處理時間仍然過長，因此Yu等人提出應(yīng)該由操作人員(人工地)來引導(dǎo)這些任務(wù)。由于模板匹配操作的數(shù)量隨著參考單元和/或門電路的數(shù)目呈指數(shù)增加，因此由操作人員引導(dǎo)的處理的難度和所需的時間隨著單元或門電路的數(shù)目的增大而增加。
一旦將Yu等人的系統(tǒng)中的所有參考單元模板匹配到數(shù)據(jù)庫，理論上就對布圖數(shù)據(jù)庫中的所有特征進(jìn)行了分組和分類，并且可以構(gòu)造網(wǎng)表。如果仍有未分類的布圖數(shù)據(jù)庫特征，則系統(tǒng)必須構(gòu)造新的單元或門電路以添加到參考庫中，并通知操作人員，或者由系統(tǒng)通知操作人員并且操作人員執(zhí)行這一任務(wù)。如上所述，構(gòu)造網(wǎng)表所需的單元到單元的互連信息提取是采用效率較低的模板匹配來執(zhí)行的。
由于所需的模板匹配方法，Yu等人的系統(tǒng)不得不局限于門陣列或結(jié)構(gòu)化程度非常高的標(biāo)準(zhǔn)單元的集成電路分析，其中絕大多數(shù)單元是相同的，并且因此隨著集成電路尺寸的增加，其效率會降低。因此，對分析現(xiàn)代ASIC(專用集成電路)或定制集成電路、較大的和/或復(fù)雜的集成電路來說，該系統(tǒng)效率較低。由于開發(fā)例如涉及不同的一組設(shè)計(jì)規(guī)則的參考庫之類的單獨(dú)的參考庫所需的投資和時間，Yu等人的系統(tǒng)還局限于研究來自幾個ASIC制造商的許多設(shè)備的應(yīng)用。
Ahmed等人的美國專利No.5,191,213涉及一種用于移除集成電路的層并用于掃描每個層的技術(shù)，并且該專利并沒有呈現(xiàn)為自動化系統(tǒng)。
L.R.Avery，J.S.Crabbe，S.Al Sofi，H.Ahmed，J.R.A.Cleaver和DJ.Weaver在2002年的DMSMS會議上發(fā)表的“Reverse engineeringcomplex application-specific integrated circuits(ASICs)”(逆向工程的復(fù)雜ASIC)一文公開了一種自動化的宏(標(biāo)準(zhǔn)單元)提取方法，其中將通孔和接點(diǎn)信息用于找出宏的可能位置。在某些情況下，由于成像和/或采樣準(zhǔn)備的問題，接點(diǎn)信息不是很容易獲得。在諸如門陣列等其他情況下，接點(diǎn)模式具有非常高的重復(fù)性，并且甚至不能用于找出一個初步位置。
2004年3月23日授予Lowe的美國專利No.6,711,293中公開了目標(biāo)定位方法的一個示例，該方法使用關(guān)注點(diǎn)(point of interest)匹配和描述符來表示關(guān)注點(diǎn)附近區(qū)域的特征。這種方法采用了關(guān)注點(diǎn)附近區(qū)域的一些直方圖統(tǒng)計(jì)。這種方法中所使用的關(guān)注點(diǎn)是像素幅度的極值。
在此引用所有上述內(nèi)容作為參考。
因此，需要一種計(jì)算可實(shí)現(xiàn)的模板匹配方法用于找出IC布圖的逆向工程多層圖像中的標(biāo)準(zhǔn)單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對一種方法和設(shè)備，用于以計(jì)算有效的方式來確定IC布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率位置。第一步驟是提取和表示IC布圖的特征。下一步驟是從布圖中進(jìn)一步提取將用作用于比較的模板或基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)單元。為了獲得對可能位置的粗略定位，將模板的特征與IC布圖的其余部分的特征進(jìn)行比較。最后的步驟是對可能的匹配位置的候選列表應(yīng)用精細(xì)篩選以最終獲得高概率位置。中間步驟可以包括通過粗略篩選來進(jìn)行粗略定位，以便得到另外一組粗略篩選后的可能位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，通過首先提取圖像中的關(guān)注點(diǎn)，確定IC布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置。為突出這些關(guān)注點(diǎn)中的每個關(guān)注點(diǎn)，在每個關(guān)注點(diǎn)的鄰近創(chuàng)建位圖描述符。在這些初始化步驟之后，有必要從IC布圖中提取標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例。將來自模板的位圖描述符與IC布圖的其余位圖描述符進(jìn)行比較。這一比較產(chǎn)生一組相似的關(guān)注點(diǎn)。對這些相似的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行投票以確定這些所謂的相似關(guān)注點(diǎn)的相似性的可信度(confidence level)。在計(jì)算這些投票的權(quán)重時，圖像上具有較高票數(shù)的位置對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個特定方面，該圖像包括IC的第一導(dǎo)電層和選自第一導(dǎo)電層上的接點(diǎn)中心、第一導(dǎo)電層上的通孔中心和代表第一導(dǎo)電層的多邊形的拐角的關(guān)注點(diǎn)。位圖描述符包括具有多個非重疊矩形的網(wǎng)格，如果所述非重疊矩形包含至少預(yù)定百分比的第一導(dǎo)電層，則所述非重疊矩形由第一比特表示，并且如果所述非重疊矩形包含少于預(yù)定百分比的第一導(dǎo)電層，則所述非重疊矩形由第二比特表示。此外，位圖描述符可以是32比特描述符，并且來自標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例的位圖描述符包括該標(biāo)準(zhǔn)單元的八個可能方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，采用嚴(yán)格的比較方法，將IC布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置確定為該標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率匹配。第一步驟是計(jì)算模板和每個可能位置的像素梯度。接下來，計(jì)算模板和每個可能位置的梯度之間的點(diǎn)積。應(yīng)用形態(tài)擴(kuò)張(morphological dilation)篩選所述點(diǎn)積以消除來自噪聲或紋理變化的任何影響。根據(jù)篩選后的點(diǎn)積計(jì)算順序統(tǒng)計(jì)值(order statistics)，并且如果得到的統(tǒng)計(jì)值小于預(yù)定門限，則可能位置就是標(biāo)準(zhǔn)單元的一個正確實(shí)例。
通過閱讀以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的描述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將變得明顯。


下面將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中圖1示出了表示本發(fā)明的處理步驟的流程圖；圖2示出了在一部分IC布圖上所提取的關(guān)注點(diǎn)的示例；圖3示出了關(guān)注點(diǎn)的32比特描述符的示例；圖4示出了與第一圖像部分和第二圖像部分進(jìn)行比較的模板；圖5示出了由對來自模板和圖4的第二圖像部分的第一組相似關(guān)注點(diǎn)的比較所產(chǎn)生的投票；圖6示出了由對來自模板和圖4的第二圖像部分的第二組相似關(guān)注點(diǎn)的比較所產(chǎn)生的投票；圖7示出了模板和一個可能匹配之間的點(diǎn)梯度的示例數(shù)組；圖8示出了順序統(tǒng)計(jì)值的數(shù)組；圖9是示出本發(fā)明的初始化、模板提取以及粗略定位的處理步驟的流程圖；
圖10是示出本發(fā)明的粗略匹配和精細(xì)匹配的處理步驟的流程圖；圖11a是SR(狀態(tài)寄存器)鎖存器的門電路表示；圖11b是SR鎖存器的符號表示；圖12是包括SR鎖存器的符號表示的D鎖存器的門電路表示；以及圖13是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種用于找出IC布圖中標(biāo)準(zhǔn)單元的位置的計(jì)算有效的方法。圖1示出了本發(fā)明四個主要步驟的流程圖。第一步驟2是發(fā)生在操作人員開始電路提取之前的初始化處理。有必要提取整個圖像的特征，其將用作隨后步驟的比較基礎(chǔ)。第二步驟4定義了標(biāo)準(zhǔn)單元的模板并且提供了對可能匹配的粗略定位。第三步驟6承擔(dān)對在第二步驟4中發(fā)現(xiàn)的可能匹配進(jìn)行粗略篩選或粗略匹配。第四步驟和最后步驟8提供對在步驟6中發(fā)現(xiàn)的可能匹配結(jié)果的精細(xì)篩選或匹配。步驟2和步驟4提供所研究的標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的候選列表，并且步驟6和步驟8對該候選列表執(zhí)行更嚴(yán)格的比較?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地解釋這些步驟。圖1的初始化處理的第一步驟2是提取圖像中的關(guān)注點(diǎn)。
標(biāo)準(zhǔn)單元定位中的第一步驟是特征提取或關(guān)注點(diǎn)提取。在此引用作為參考的授予Lowe的美國專利No.6,711,293中，關(guān)注點(diǎn)是像素幅度的極值，并且描述符從局部直方圖中得出。在IC的布圖中，局部直方圖基本上是相同的，并且期望描述符能反映附近區(qū)域的配線幾何形狀。對于本發(fā)明，所考慮的關(guān)注點(diǎn)包括接點(diǎn)的中心，接點(diǎn)是第一導(dǎo)電層和多晶硅層之間的連接，所考慮的關(guān)注點(diǎn)還包括導(dǎo)電層之間的通孔連接以及代表最低導(dǎo)電層的多邊形的拐角?？梢詮妮^高的導(dǎo)電金屬層提取關(guān)注點(diǎn)，但是僅來自于一個導(dǎo)電金屬層的關(guān)注點(diǎn)的數(shù)目就足夠了。在單元的實(shí)例之間，將最低導(dǎo)電金屬層連接到多晶硅層的接點(diǎn)不會改變，但是由于難以對導(dǎo)電金屬取消分層或難以進(jìn)行SEM成像，這些接點(diǎn)有可能并不總是可用的。在單元的實(shí)例之間，對鄰近的導(dǎo)電金屬層進(jìn)行電連接的通孔可以不同。導(dǎo)電金屬多邊形的拐角總是可用的，但其在單元的實(shí)例之間可以不同。圖2示出了具有第一級導(dǎo)電金屬層的一部分IC布圖10上的所提取的關(guān)注點(diǎn)的示例。陰影線區(qū)域表明了導(dǎo)電金屬層12，并且下面的實(shí)心圖像代表多晶硅14。接點(diǎn)16用十字表示，通孔18用三角表示，并且導(dǎo)電金屬層的拐角20用方塊表示。因?yàn)樯鲜鲞x擇產(chǎn)生了足夠數(shù)量的點(diǎn)并且特定于逆向工程IC布圖的應(yīng)用，所以關(guān)注點(diǎn)的選擇限于這些選擇。
接下來的步驟是表示每個關(guān)注點(diǎn)的特征。例如，在每個點(diǎn)周圍創(chuàng)建32比特描述符。這種位圖描述符基本上是具有32個非重疊矩形的網(wǎng)格。如果導(dǎo)電金屬多邊形占據(jù)了矩形的最小預(yù)定百分比，則將該矩形設(shè)定為1。如果沒有導(dǎo)電金屬多邊形占據(jù)該矩形或?qū)щ娊饘俣噙呅握紦?jù)的百分比小于最小預(yù)定百分比，則將該矩形設(shè)定為0。在關(guān)注點(diǎn)的附近，32比特描述符基本上描述了最低導(dǎo)電金屬層的形狀。圖3示出了創(chuàng)建32比特描述符的示例。圖像24的關(guān)注點(diǎn)22由32比特描述符26包圍。將具有小于預(yù)定百分比的導(dǎo)電金屬多邊形的矩形28設(shè)定為0，并將具有多于預(yù)定百分比的導(dǎo)電金屬多邊形的矩形30設(shè)定為1。
如圖1所示的本發(fā)明的第二步驟4是提取將用作比較模板的標(biāo)準(zhǔn)單元，并執(zhí)行對可能匹配的粗略定位。當(dāng)操作人員提取一個代表標(biāo)準(zhǔn)單元的IC布圖區(qū)域時，該操作人員表明該單元是標(biāo)準(zhǔn)單元并且將用作模板以幫助對布圖中的其他標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行定位。用戶可以高亮顯示選中區(qū)域或者在選中區(qū)域周圍創(chuàng)建一個方框。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，通過自動的或人工的方法來將布圖的某些部分識別為含有標(biāo)準(zhǔn)單元的任何方法都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在操作人員創(chuàng)建模板之后，將模板內(nèi)的關(guān)注點(diǎn)與圖像內(nèi)的所有關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行比較。比較的基礎(chǔ)是32比特描述符。為說明圖像區(qū)域內(nèi)模板的可能變換，創(chuàng)建代表模板的八種可能變換的八個32比特描述符。這包括0°，90°，180°和270°的變換，以及每個這種旋轉(zhuǎn)的鏡像版本。將模板關(guān)注點(diǎn)的32比特描述符的每一比特與圖像內(nèi)每個關(guān)注點(diǎn)的每個32比特描述符的相應(yīng)比特相比較。這一比較是XOR(異或)運(yùn)算。結(jié)果是一個32比特的整數(shù)，其中每一比特代表模板關(guān)注點(diǎn)的32比特描述符的一個比特與圖像內(nèi)每個關(guān)注點(diǎn)的每個32比特描述符的相應(yīng)位之間的比較值。對該代表正匹配(positive match)的32比特整數(shù)內(nèi)的位數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果該位數(shù)大于預(yù)定門限，則認(rèn)為圖像的關(guān)注點(diǎn)相似于模板的關(guān)注點(diǎn)。如果該位數(shù)小于預(yù)先為關(guān)注點(diǎn)的所有八個32比特描述符定義的門限，則認(rèn)為這是一個不成功的匹配。圖4示出了模板32、第一圖像部分34和第二圖像部分36的示例。將模板32的關(guān)注點(diǎn)與第一圖像部分34的關(guān)注點(diǎn)和第二圖像部分36的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行比較。在此只示出該比較的一個樣本。將來自模板32的第一關(guān)注點(diǎn)38與來自第一圖像部分34的第一關(guān)注點(diǎn)40進(jìn)行比較。本示例示出，當(dāng)采用32比特描述符時，只基于關(guān)注點(diǎn)位置的比較不能提供粗略的匹配。模板32上的第一多邊形42包含第一關(guān)注點(diǎn)38。第一圖像部分34上的第一多邊形44包含第一關(guān)注點(diǎn)40。第一多邊形42與第一多邊形44不完全相同，但其作用是相同的。將第一關(guān)注點(diǎn)40作為不成功匹配而舍棄是武斷的。在使用32比特描述符作為比較基礎(chǔ)時，預(yù)先設(shè)定容限，并且因此這種比較更不嚴(yán)格。
一旦確定了圖像部分中的關(guān)注點(diǎn)與模板上的關(guān)注點(diǎn)相似，就開始可信度投票過程。將圖像部分分成粗略的網(wǎng)格，并將投票記錄在網(wǎng)格的每個方框內(nèi)。圖5示出了模板32和圖4的第二圖像部分36。將第二圖像部分36粗略地分成包括第一方框46、第二方框48和第三方框50的網(wǎng)格。通過比較第二圖像部分36上的第一關(guān)注點(diǎn)52的32比特描述符和模板32的第一關(guān)注點(diǎn)54，可確定這兩個點(diǎn)是相似的。模板32的中心由點(diǎn)56給出。當(dāng)把模板32疊加到第二圖像部分36上使得點(diǎn)54對齊點(diǎn)52時，模板的中心56對齊第二圖像部分36上的點(diǎn)58。投票到點(diǎn)58所在的方框中。投票結(jié)果由位于第三方框50中的第一投票標(biāo)記58表示。將第二圖像部分36上的第二關(guān)注點(diǎn)60視為與模板32上的第二關(guān)注點(diǎn)62相似。通過將模板32疊加到第二圖像部分36上使得點(diǎn)62對齊點(diǎn)60，由第二投票標(biāo)記64給出投票，并且投票位于第二方框48中。對其他關(guān)注點(diǎn)繼續(xù)該過程，并且結(jié)果是大多數(shù)投票位于圍繞第二方框48和第三方框50之間的邊界的區(qū)域。這些投票代表可能匹配的可信度值。區(qū)域中的票數(shù)越高，可能匹配就越有可能是正確匹配。
圖6示出了與圖4和圖5相同的模板32和第二圖像部分36。在本例中，通過比較每個點(diǎn)的32比特描述符，將第三關(guān)注點(diǎn)70視為與第三關(guān)注點(diǎn)68相似。根據(jù)兩個32比特描述符之間的比較容限，只要有最小數(shù)目的比特到比特(bit-bit)匹配，就可以將兩個看起來不相似的點(diǎn)視為相似。當(dāng)將模板32疊加到第二圖像部分36之上使得點(diǎn)68對齊點(diǎn)70時，由第三投票標(biāo)記72表示的投票將位于第一方框46中。通過比較每個點(diǎn)的32比特描述符，將發(fā)現(xiàn)來自第二圖像部分36的第四關(guān)注點(diǎn)74與來自模板32的第四關(guān)注點(diǎn)76相似。當(dāng)將模板32疊加到第二圖像部分36之上時，點(diǎn)76與點(diǎn)74的對齊使得第四投票標(biāo)記78位于第四方框80中。來自圖5和圖6的結(jié)果示出正確匹配的關(guān)注點(diǎn)的投票位于相同區(qū)域內(nèi)并且錯誤的正匹配的關(guān)注點(diǎn)落入不同區(qū)域的可信度。在對模板和IC布圖的選定圖像部分的全部關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行全部投票之后，為每個單元計(jì)算投票標(biāo)記的平均位置和總權(quán)重。對于諸如圖5所示的情況，其中大多數(shù)的票都投在兩個單元的邊界上，將這兩個相鄰單元合并在一起并且權(quán)重是兩個原始單元之和。將選定圖像部分中具有最高權(quán)重的單元確定為模板匹配的中心。由于與其他單元相比一個單元將具有相當(dāng)大的權(quán)重，因此這通常會給出模板匹配的精確位置。
圖1中概述的最后兩個處理步驟(步驟6和步驟8)對標(biāo)準(zhǔn)單元和潛在匹配執(zhí)行了更嚴(yán)格的比較。對32比特描述符的比較承擔(dān)第一級篩選，并且投票承擔(dān)第二級篩選。隨后的嚴(yán)格比較比最初兩個步驟更耗費(fèi)時間，只在通過投票發(fā)現(xiàn)的可能的正匹配的候選列表上執(zhí)行該嚴(yán)格比較。
通過諸如圖像金字塔等本領(lǐng)域公知的方法，以一種由粗到精的方式進(jìn)行粗略的篩選或匹配(步驟6)。以下出版物中公開了這種方法S.L.Tanimoto的“金字塔中的模板匹配”(Template matching inpyramids)，《計(jì)算圖形學(xué)圖像處理》(Computer Graphics ImageProcessing)第16(1981)期第356-369頁，在此引用作為參考。
精細(xì)的篩選或匹配(步驟8)是改良的模式識別算法，其基于以下出版物M.Ulrich，C.Steger，A.Baumgartner的“采用改良的廣義霍夫變換的實(shí)時目標(biāo)識別”(Real-time object recognition using a modifiedgeneralized Hough transform)，《模式識別》(Pattern Recognition)第36(2003)期第2557-2570頁，并基于以下出版物2002年3月16日由Steger提交的美國公開專利申請2002/0057838和2004年3月4日由Ulrick等人提出的美國公開專利申請2004/0042661。前述文獻(xiàn)均在此引用作為參考。本發(fā)明的這一改良處理有五個步驟。第一步驟是采用不同尺寸(即n×n個像素)的內(nèi)核來計(jì)算模板和可能匹配的灰度梯度。這些梯度以向量格式表示，其中向量長度是成比例的，但小于圖像區(qū)域的最小特征尺寸(即最小門電路長度、最小配線長度)。下一步驟是計(jì)算模板梯度和可能匹配梯度之間的點(diǎn)積。這些點(diǎn)積表示模板和可能匹配之間的差異，使得點(diǎn)積越高，兩個圖像部分之間的差異越大。然后，對點(diǎn)積的結(jié)果進(jìn)行形態(tài)擴(kuò)張，形態(tài)擴(kuò)張是本領(lǐng)域中公知的統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)。圖7示出了模板和可能匹配之間的點(diǎn)梯度的示例數(shù)組100。假設(shè)點(diǎn)積之間的關(guān)系為x1＜＜x2＜x3。在形態(tài)擴(kuò)張的情況下，這些單元將由最小相鄰點(diǎn)積代替。在圖7的情況中，所有的單元都將包含x1。這種形態(tài)擴(kuò)張解決了由模板和可能匹配之間的噪聲或亮度/對比度的差異所引起的差異。如果差異是由于模板和可能匹配之間的現(xiàn)有金屬布圖的差異而發(fā)生的，則很可能會有更多的x2和x3。在該形態(tài)擴(kuò)張的步驟之后，計(jì)算順序統(tǒng)計(jì)值。計(jì)算示例數(shù)組100的一個n×n的內(nèi)核102內(nèi)的點(diǎn)積之和，并將結(jié)果放入另一數(shù)組。圖8示出了順序統(tǒng)計(jì)值104的一個數(shù)組，其中每個單元格都代表內(nèi)核102內(nèi)的點(diǎn)積之和。假設(shè)本例中的結(jié)果之間的關(guān)系為x4＜x5＜x6＜＜x7。將來自圖8的結(jié)果從最低的和到最高的和給出為x4，x4，x4，x4，x4，x4，x4，x4，x4，x4，x4，x5，x6，x6，x7，x7。在觀察這些結(jié)果時，檢查最高的百分之二十的和。如果這些和超過預(yù)定門限，則將可能匹配作為不成功的匹配而舍棄。如果這些和小于預(yù)定門限，則將可能匹配確定為高概率匹配。
在上面概述的處理中，某些步驟依靠門限值來確定正匹配(positive match)或負(fù)匹配(negative match)，這限額門限值例如32比特描述符所需要的門限值和順序統(tǒng)計(jì)值所需要的門限。如果操作人員使標(biāo)準(zhǔn)單元具有多個“訓(xùn)練單元圖像”，即標(biāo)準(zhǔn)單元的一組正確匹配，則他可以使用來自這些匹配的信息來確定門限值。通過在已知的模板匹配上運(yùn)行模板匹配算法，可以反向操作以確定所需的門限。然而，尋找這些“訓(xùn)練單元圖像”會降低操作性能，并且在自動布線布圖(auto-routed layout)中，在合理數(shù)量的時間內(nèi)，確定標(biāo)準(zhǔn)單元實(shí)例的位置是不可能完成的，從而將使本發(fā)明所節(jié)省的時間和計(jì)算量失去意義。作為代替，可以采取自校準(zhǔn)或自舉(bootstrap)的形式。這包括估計(jì)點(diǎn)狀噪聲、紋理變化以及圖像的最小特征尺寸。有一些本領(lǐng)域中公知的方法采用具有有界混合派生(bounded mixed derivative)的函數(shù)的近似來估計(jì)噪聲和紋理能量。分析計(jì)算的近似特征和實(shí)際圖像之間的差異歸因于點(diǎn)狀噪聲或紋理的存在。為了估計(jì)最小特征尺寸，可以采用本領(lǐng)域中公知的計(jì)算幾何算法來計(jì)算關(guān)注點(diǎn)之間的典型最小距離。一旦完成對噪聲參數(shù)的估計(jì)，就可以產(chǎn)生多個類似于“訓(xùn)練單元圖像”的失真單元圖像。將上面計(jì)算的估計(jì)參數(shù)附加到隨機(jī)噪聲和紋理上，可以創(chuàng)建這些失真單元圖像，其可以用于確定所需的門限。
圖9表示圖1中的前兩個處理步驟(步驟2和步驟4)。圖9的前兩個步驟(步驟106和步驟108)形成初始化步驟(步驟2)。第一步驟106是從圖像中提取所有關(guān)注點(diǎn)。如前所述，這可以包括通孔和接點(diǎn)的中心以及代表最低導(dǎo)電金屬層的多邊形的拐角。接下來的步驟108是為每個關(guān)注點(diǎn)構(gòu)造32比特描述符。32比特表示是關(guān)注點(diǎn)附近的最低導(dǎo)電金屬層的位圖表示。一旦完成這些步驟，操作人員就可以開始提取電路了。
其余的步驟概述了模板提取和粗略定位處理。一旦提取了標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例，操作人員就高亮顯示模板匹配的單元(步驟110)。接下來的步驟(步驟112)是在圖像區(qū)域中創(chuàng)建用來投票的粗略的網(wǎng)格。然后，將標(biāo)準(zhǔn)單元模板中的每個關(guān)注點(diǎn)與其余圖像區(qū)域中的每個關(guān)注點(diǎn)相比較(步驟114)。這一比較基于每個點(diǎn)的八個32比特描述符(代表八個可能的模板變換)。接下來的步驟(步驟116)查詢比較結(jié)果。如果圖像區(qū)域上的關(guān)注點(diǎn)不具有與模板上關(guān)注點(diǎn)的八個32比特描述符之任一的最小數(shù)目的正的比特到比特匹配，則考慮對圖像中的下一個關(guān)注點(diǎn)(步驟118)。如果達(dá)到了最小數(shù)目的匹配，則在將模板疊加到圖像區(qū)域上使得模板的關(guān)注點(diǎn)與圖像區(qū)域中的相似關(guān)注點(diǎn)對齊時，在與模板中心對齊的區(qū)域內(nèi)投票(步驟120)。一旦進(jìn)行了投票，另一查詢(步驟122)就確定是否已經(jīng)將關(guān)注點(diǎn)i與圖像區(qū)域中所有關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行了比較。如果還沒有將關(guān)注點(diǎn)i與圖像區(qū)域中所有關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行比較，則將關(guān)注點(diǎn)i與圖像區(qū)域中的下一個關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行比較(步驟118)。如果已經(jīng)將關(guān)注點(diǎn)i與圖像區(qū)域中所有關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行了比較，則下一查詢(步驟124)查詢是否已經(jīng)將模板中的所有關(guān)注點(diǎn)與圖像區(qū)域中的所有關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行了比較。如果還沒有考慮完模板中的所有關(guān)注點(diǎn)，則模板的下一個關(guān)注點(diǎn)i+1將其自身與圖像區(qū)域中的所有關(guān)注點(diǎn)相比較(步驟126)。一旦模板的所有關(guān)注點(diǎn)都已經(jīng)與圖像區(qū)域中的所有關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行了比較，則計(jì)算投票標(biāo)記的平均位置及其在粗略網(wǎng)格的每個單元中的總權(quán)重(步驟128)。本發(fā)明前面一半處理的最后步驟是確定對模板來說哪一個圖像部分是合適的匹配(步驟130)。通常，與模板匹配的圖像部分將帶有一個具有大多數(shù)投票的單元。在大多數(shù)情況下，這個單元表示已匹配的模板的中心。
圖10表示圖1的第三處理步驟(步驟6)和第四處理步驟(步驟8)。嚴(yán)格比較的第一步驟是對根據(jù)投票確定的可能匹配應(yīng)用粗略篩選(步驟140)。其余步驟處理精細(xì)匹配或篩選。該處理的第一步驟是計(jì)算模板和來自粗略篩選的可能匹配的梯度(步驟142)。一旦確定了梯度，接下來的步驟就計(jì)算來自模板的梯度和來自粗略篩選的可能匹配的梯度的點(diǎn)積(步驟144)。然后，將點(diǎn)積排列為一個數(shù)組，然后用經(jīng)過形態(tài)擴(kuò)張的最小鄰近點(diǎn)積代替該點(diǎn)積(步驟146)。然后，將數(shù)組排列為順序統(tǒng)計(jì)值。將第一數(shù)組分成n×n的內(nèi)核，并將每個內(nèi)核的點(diǎn)積之和排列為第二個數(shù)組(步驟148)。然后，將結(jié)果按從最低的和到最高的和進(jìn)行排列(步驟150)。接下來的步驟查詢結(jié)果并確定最高的百分之二十的和是否超過了預(yù)定門限(步驟152)。如果最高的百分之二十的和超過了預(yù)定門限，則舍棄所研究的可能匹配(步驟154)。如果最高的百分之二十的和沒有超過預(yù)定門限，則將可能匹配確定為高概率匹配(步驟156)。
由于比較標(biāo)準(zhǔn)單元的關(guān)注點(diǎn)比進(jìn)行更嚴(yán)格的逐像素比較更計(jì)算有效，因此本方法特別有利。
到現(xiàn)在為止，包括圖1到圖10的描述已經(jīng)概述了確定可能的標(biāo)準(zhǔn)單元位置的過程。一旦得出前述高概率匹配的列表，就有必要識別輸入管腳和輸出管腳。這有助于將這些高概率匹配標(biāo)準(zhǔn)單元與電路的其余部分放置在一起，并有助于獲得電路的網(wǎng)表表示。為了在高概率匹配上放置輸入/輸出(I/O)管腳，將由操作人員加框的原始標(biāo)準(zhǔn)單元用作模板以便將原始標(biāo)準(zhǔn)單元的每個I/O管腳的坐標(biāo)(x，y)映射到高概率匹配。這一坐標(biāo)映射還會考慮高概率匹配的旋轉(zhuǎn)版本和鏡像版本。由于原始標(biāo)準(zhǔn)單元的I/O管腳的坐標(biāo)有可能沒有精確地映射到高概率匹配上的導(dǎo)電像素，因此允許由未對齊引起的一定容限。由Abt等人于2003年5月1日提交的美國公開專利申請2003/0084409中描述了關(guān)于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)單元的I/O管腳、邏輯門和其他電子組件來創(chuàng)建網(wǎng)表的細(xì)節(jié)。在此引用該專利全文作為參考。
在一些情況下，高概率匹配上的兩個或更多的I/O管腳有可能是短接在一起的。這有可能表明了不正確的匹配或不正確短接的多邊形。這些情況由操作人員標(biāo)出用于進(jìn)一步檢查，以確定錯誤類型。短路的高概率匹配占總數(shù)的較小百分比，因此操作人員不用花費(fèi)太多時間就能個別地分析它們。
大多數(shù)IC會具有多個標(biāo)準(zhǔn)單元。隨著電路提取的進(jìn)行，會出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)單元A也是標(biāo)準(zhǔn)單元B的子集的情況。圖11(a)示出了采用NOR(或非)門162的SR鎖存器160的門電路表示。圖11(b)示出了SR鎖存器164的符號。圖12示出了D鎖存器166的門電路表示。D鎖存器包括SR鎖存器164。SR鎖存器164可以看作D鎖存器166的一個子集。當(dāng)首先將SR鎖存器164識別為標(biāo)準(zhǔn)單元時，高概率匹配的所有位置將存儲在存儲器里。每個匹配具有其自己的標(biāo)記以將其與多個其他匹配區(qū)分開來。當(dāng)操作人員將D鎖存器166識別為標(biāo)準(zhǔn)單元時，開始對D鎖存器166的其他實(shí)例的定位過程。當(dāng)發(fā)現(xiàn)高概率匹配時，系統(tǒng)查詢該匹配以研究其他標(biāo)準(zhǔn)單元是否存在于該匹配中。執(zhí)行查詢的方法對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是公知的。下述出版物中包括了一些示例V.Gaede，O.Gunther的“多維存取方法”(Multidimensional Access Methods)，《美國計(jì)算機(jī)學(xué)會計(jì)算技術(shù)調(diào)查》(ACM Computing Surveys)第30卷第2(1998)期第170-231頁以及A.P.Popescu的“基于R樹的空間存取方法研究”(A Study ofR-Tree Based Spatial Access Methods)，赫爾辛基大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系2003級碩士論文。在此引用全部前述文獻(xiàn)作為參考。當(dāng)系統(tǒng)在D鎖存器166的高概率匹配內(nèi)發(fā)現(xiàn)SR鎖存器164的實(shí)例時，將SR鎖存器164的實(shí)例從D鎖存器166的這些匹配中移除以避免重復(fù)。在標(biāo)準(zhǔn)單元的每個高概率匹配上都執(zhí)行這樣的查詢，避免了在網(wǎng)表和圖表中產(chǎn)生重復(fù)的或錯誤的電路。
結(jié)合在圖13中示意性地示出的設(shè)備170，還可以描述根據(jù)本發(fā)明的定位集成電路中標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率匹配的方法。設(shè)備170包括掃描照相機(jī)172、處理器174、接口監(jiān)視器176和電子圖像存儲器178。必須解封(de-capped)該集成電路以暴露出所研究的電路的頂層，其通常是金屬層。通過接口監(jiān)視器176，在操作人員采用處理器174所進(jìn)行的控制下，采用基于膠片的掃描器172、數(shù)字照相機(jī)、掃描電子顯微鏡(SEM)或X射線照相機(jī)在較高的放大率下掃描暴露層。優(yōu)選地采用SEM或一些此類裝置，以便獲得所需的放大率，并產(chǎn)生電子圖像。通常，必須掃描該集成電路的整個表面。這通常通過產(chǎn)生一系列電子拼接在一起的重疊圖像以形成整個層的一個單獨(dú)的電子鑲嵌圖像來完成。接下來，將表示該IC布圖的層的所存儲的圖像的電子圖像轉(zhuǎn)換為向量表示并存儲在存儲器178中。一旦對整層或?qū)拥钠谕糠诌M(jìn)行了掃描，就確定是否還有待掃描的另外的層。如果有，則移除先前掃描過的層以暴露出該集成電路中待掃描的下一層。對分析該IC所需的所有層繼續(xù)這一過程。一旦掃描了所有層并將其以向量格式電子存儲在存儲器178中，就使用該層的向量數(shù)據(jù)，垂直和水平地對齊各層。然后，以其正確順序疊放各層以形成可在接口監(jiān)視器176上觀察到的該IC的三維向量圖像。每一層可以由不同顏色或交叉陰影線表示，以方便操作人員觀察不同的層，這接下來將使操作人員可以容易地辨認(rèn)出諸如晶體管、門電路之類的電路元件甚至更復(fù)雜的電路。
處理器174在其存儲器內(nèi)包括關(guān)注點(diǎn)提取裝置180、特征描述符創(chuàng)建裝置182、創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例的符號創(chuàng)建裝置184、粗略定位裝置186、粗略篩選裝置188和精細(xì)篩選裝置190。
關(guān)注點(diǎn)提取裝置180從IC布圖中提取特定于電路提取應(yīng)用的所有關(guān)注點(diǎn)，包括接點(diǎn)和通孔的中心以及代表最低導(dǎo)電層的多邊形的拐角。這些點(diǎn)從整個IC布圖中提取。特征描述符創(chuàng)建裝置182創(chuàng)建描述符以表示每個關(guān)注點(diǎn)的特征。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在每個關(guān)注點(diǎn)的附近采用32比特位圖描述符，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的其他描述符也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。符號創(chuàng)建裝置184創(chuàng)建被操作人員定義為標(biāo)準(zhǔn)單元的一組晶體管的符號。這組晶體管的符號表示包括I/O管腳和該組晶體管的屬性，諸如寬度和長度。將標(biāo)準(zhǔn)單元的這一符號表示用作用于對其他可能標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行定位的模板。粗略定位裝置186確定標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的粗略列表。粗略定位裝置可以進(jìn)一步分成子算法描述符比較算法和投票算法。一旦通過符號創(chuàng)建裝置184提取了標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例或模板，描述符比較裝置就將來自該模板的描述符與IC布圖中的所有其他描述符進(jìn)行比較。這一比較通過XOR運(yùn)算來完成，并且結(jié)果是一個32比特的整數(shù)，其中每一比特都是模板的32比特描述符的一個比特和圖像內(nèi)每個關(guān)注點(diǎn)的每個32比特描述符的相應(yīng)比特之間的比較值。如果正匹配的數(shù)目大于預(yù)定門限，則認(rèn)為圖像的關(guān)注點(diǎn)與模板的關(guān)注點(diǎn)相似。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，存在其他比較方法，并且這些比較方法在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在比較之后，投票算法在相似關(guān)注點(diǎn)上投票。這一算法在相似關(guān)注點(diǎn)上投票以確定模板上的關(guān)注點(diǎn)與根據(jù)描述符比較算法而確定的相應(yīng)“相似”關(guān)注點(diǎn)之間的相似性的可信度。對投票賦予權(quán)重，并將圍繞具有較高權(quán)重值的“相似”關(guān)注點(diǎn)的圖像區(qū)域視為標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置。粗略篩選裝置188進(jìn)一步篩選標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置以獲得一組粗略篩選過的可能位置。本領(lǐng)域中公知的這種方法例如圖像金字塔方法。精細(xì)篩選裝置190篩選經(jīng)粗略篩選的可能位置以進(jìn)一步縮小記錄范圍，得到高概率匹配的列表。精細(xì)篩選裝置可以進(jìn)一步分成子算法梯度計(jì)算、點(diǎn)積計(jì)算、形態(tài)擴(kuò)張和順序統(tǒng)計(jì)。梯度計(jì)算計(jì)算模板和基于各種尺寸的內(nèi)核的粗略篩選后的可能位置之間的灰度梯度。點(diǎn)積計(jì)算確定模板和粗略篩選后的可能位置之一之間的點(diǎn)積。這些點(diǎn)積代表模板和可能匹配之間的差異，使得點(diǎn)積越高，這兩個圖像部分之間的差異越大。形態(tài)擴(kuò)張算法構(gòu)成一種對點(diǎn)積進(jìn)行平滑(smoothesout)的統(tǒng)計(jì)算法，以解決由模板和可能匹配之間的噪聲或亮度/對比度的差異而引起的差異。順序統(tǒng)計(jì)算法對從n×n內(nèi)核中的形態(tài)擴(kuò)張得出的點(diǎn)積進(jìn)行求和并將結(jié)果放入一個數(shù)組中。然后，從低到高排列這些和并檢查最高百分之二十的和。如果這些和超過了預(yù)定門限，則將該可能匹配作為不成功匹配而舍棄。如果這些和小于預(yù)定門限，則將該可能匹配確定為標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率匹配。
盡管已經(jīng)根據(jù)目前認(rèn)為最實(shí)用的和優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于這些公開的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的本質(zhì)和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改，并產(chǎn)生各種等效的結(jié)構(gòu)和功能。因此，權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明必須依照最廣泛的可能性來解讀，以便涵蓋所有這些修改以及等效結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種確定集成電路布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率位置的方法，包括-提取并突出所述集成電路布圖的特征；-從所述集成電路布圖中提取標(biāo)準(zhǔn)單元，并將所述標(biāo)準(zhǔn)單元用作用于比較的模板；-通過將所述模板的突出特征與所述集成電路布圖其余部分的突出特征進(jìn)行比較，獲得標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的粗略定位；以及-對所述可能位置應(yīng)用精細(xì)篩選以獲得所述高概率位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括-對所述可能位置應(yīng)用粗略篩選以獲得粗略篩選后的可能位置，其中對所述粗略篩選后的可能位置應(yīng)用精細(xì)篩選以獲得所述高概率位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲得標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的粗略定位包括-將來自標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例的所述特征與所述圖像的所述特征進(jìn)行比較以識別相似特征；-對所述相似特征進(jìn)行投票，以顯示關(guān)于所述相似特征的相似性的可信度；以及-計(jì)算所述投票的權(quán)重，并根據(jù)所述圖像上顯示出較高權(quán)重的位置來確定可能的匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中精細(xì)篩選的應(yīng)用包括-計(jì)算所述模板和所述可能位置組中的一個可能位置的梯度；-計(jì)算所述梯度的第一組點(diǎn)積；-應(yīng)用所述第一組點(diǎn)積的形態(tài)擴(kuò)張以獲得第二組點(diǎn)積；-確定關(guān)于所述第二組點(diǎn)積的順序統(tǒng)計(jì)值；以及-確定所述順序統(tǒng)計(jì)值是否低于預(yù)定門限，其中如果所述順序統(tǒng)計(jì)值小于所述預(yù)定門限，則所述可能位置是所述高概率位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述突出特征包括所述集成電路的第一導(dǎo)電層上的關(guān)注點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述關(guān)注點(diǎn)選自所述第一導(dǎo)電層上的接點(diǎn)的中心、所述第一導(dǎo)電層上的通孔的中心以及代表所述第一導(dǎo)電層的多邊形的拐角。
7.一種確定集成電路布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的方法，包括-從所述圖像中提取關(guān)注點(diǎn)；-在每一個關(guān)注點(diǎn)的附近創(chuàng)建描述符；-從所述圖像中提取標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例；-將來自所述標(biāo)準(zhǔn)單元第一實(shí)例的描述符與所述圖像的其他描述符進(jìn)行比較以識別相似關(guān)注點(diǎn)；-對所述相似關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行投票以顯示關(guān)于所述相似關(guān)注點(diǎn)的相似性的可信度；以及-計(jì)算所述投票的權(quán)重并根據(jù)所述圖像上顯示出較高權(quán)重的位置來確定可能的匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述關(guān)注點(diǎn)包括第一導(dǎo)電層上的接點(diǎn)的中心。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述關(guān)注點(diǎn)包括第一導(dǎo)電層上的通孔的中心。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述關(guān)注點(diǎn)包括代表第一導(dǎo)電層的多邊形的拐角。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述描述符包括具有多個非重疊矩形的網(wǎng)格，如果所述非重疊矩形包含至少預(yù)定百分比的第一導(dǎo)電層，則所述非重疊矩形由第一比特表示，并且如果所述非重疊矩形包含少于預(yù)定百分比的第一導(dǎo)電層，則所述非重疊矩形由第二比特表示。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述描述符是32比特位圖描述符。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中來自所述標(biāo)準(zhǔn)單元第一實(shí)例的描述符包括所述標(biāo)準(zhǔn)單元的八個可能方位。
14.一種確定集成電路布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置是否為由模板代表的所述標(biāo)準(zhǔn)單元的正確高概率匹配的嚴(yán)格比較方法，包括-計(jì)算所述模板和一組可能位置中的一個可能位置的梯度；-計(jì)算所述梯度的第一組點(diǎn)積；-應(yīng)用所述第一組點(diǎn)積的形態(tài)擴(kuò)張以獲得第二組點(diǎn)積；-確定關(guān)于所述第二組點(diǎn)積的順序統(tǒng)計(jì)值；以及-確定所述順序統(tǒng)計(jì)值是否低于預(yù)定門限，其中如果所述順序統(tǒng)計(jì)值小于所述預(yù)定門限，則所述可能位置是所述標(biāo)準(zhǔn)單元的正確實(shí)例。
15.一種用于確定集成電路布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率位置的設(shè)備，包括-用于提取和突出所述集成電路的特征的裝置；-用于創(chuàng)建所述集成電路的標(biāo)準(zhǔn)單元的符號表示并將所述標(biāo)準(zhǔn)單元用作用于比較的模板的裝置；-用于通過將所述模板的突出特征與所述集成電路布圖其余部分的突出特征進(jìn)行比較，獲得標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的粗略定位的裝置；-用于對所述可能位置應(yīng)用粗略篩選以獲得粗略篩選后的可能位置的裝置；以及-用于對所述粗略篩選后的可能位置應(yīng)用精細(xì)篩選以獲得所述高概率位置的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中用于獲得標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的粗略定位的裝置包括-用于將來自所述標(biāo)準(zhǔn)單元第一實(shí)例的所述特征與所述圖像的所述特征進(jìn)行比較以識別相似特征的裝置；-用于對所述相似特征進(jìn)行投票以顯示關(guān)于所述相似特征的相似性的可信度的裝置；以及-計(jì)算所述投票的權(quán)重并根據(jù)所述圖像上顯示出較高權(quán)重的位置來確定可能的匹配。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述精細(xì)篩選裝置包括-用于計(jì)算所述模板和所述可能位置組中的一個可能位置的梯度的裝置；-用于計(jì)算所述梯度的第一組點(diǎn)積的裝置；-用于應(yīng)用所述第一組點(diǎn)積的形態(tài)擴(kuò)張以獲得第二組點(diǎn)積的裝置；-用于確定關(guān)于所述第二組點(diǎn)積的順序統(tǒng)計(jì)值的裝置；以及-用于確定所述順序統(tǒng)計(jì)值是否低于預(yù)定門限的裝置，其中如果所述順序統(tǒng)計(jì)值小于所述預(yù)定門限，則所述可能位置是所述高概率位置之一。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述突出特征包括選自所述第一導(dǎo)電層上的接點(diǎn)的中心、所述第一導(dǎo)電層上的通孔的中心以及代表所述第一導(dǎo)電層的多邊形的拐角的所述集成電路的第一導(dǎo)電層上的關(guān)注點(diǎn)。
19.一種用于確定集成電路布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置的設(shè)備，包括-用于從所述圖像中提取關(guān)注點(diǎn)的裝置；-用于在每一個所述關(guān)注點(diǎn)的附近創(chuàng)建描述符的裝置；-用于從所述圖像中提取標(biāo)準(zhǔn)單元的第一實(shí)例的裝置；-用于將來自所述標(biāo)準(zhǔn)單元第一實(shí)例的描述符與所述圖像的其他描述符進(jìn)行比較以識別相似關(guān)注點(diǎn)的裝置；-用于對所述相似的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行投票以顯示關(guān)于所述相似關(guān)注點(diǎn)的相似性的可信度的裝置；以及-用于計(jì)算所述投票的權(quán)重并根據(jù)所述圖像上顯示出較高權(quán)重的位置來確定可能的匹配的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述關(guān)注點(diǎn)選自第一導(dǎo)電層上的接點(diǎn)的中心、第一導(dǎo)電層上的通孔的中心以及代表第一導(dǎo)電層的多邊形的拐角。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述描述符包括具有多個非重疊矩形的網(wǎng)格，如果所述非重疊矩形包含至少預(yù)定百分比的第一導(dǎo)電層，則所述非重疊矩形由第一比特表示，并且如果所述非重疊矩形包含少于預(yù)定百分比的第一導(dǎo)電層，則所述非重疊矩形由第二比特表示。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述描述符是32比特位圖描述符。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中來自所述標(biāo)準(zhǔn)單元第一實(shí)例的描述符包括所述標(biāo)準(zhǔn)單元的八個可能方位。
24.一種用于采用嚴(yán)格比較方法來確定集成電路布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的可能位置是否為由模板代表的所述標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率匹配的設(shè)備，包括-用于計(jì)算所述模板和所述可能位置組中的一個可能位置的梯度的裝置；-用于計(jì)算所述梯度的第一組點(diǎn)積的裝置；-用于應(yīng)用所述第一組點(diǎn)積的形態(tài)擴(kuò)張以獲得第二組點(diǎn)積的裝置；-用于確定關(guān)于所述第二組點(diǎn)積的順序統(tǒng)計(jì)值的裝置；以及-用于確定所述順序統(tǒng)計(jì)值是否低于預(yù)定門限的裝置，其中如果所述順序統(tǒng)計(jì)值小于所述預(yù)定門限，則所述可能位置是所述標(biāo)準(zhǔn)單元的高概率匹配。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定集成電路布圖的圖像中標(biāo)準(zhǔn)單元的位置的計(jì)算有效的方法。初始步驟提取并突出所述圖像的關(guān)注點(diǎn)。執(zhí)行對可能的標(biāo)準(zhǔn)單元位置的粗略定位，并且該粗略定位基于對所提取的標(biāo)準(zhǔn)單元的實(shí)例的關(guān)注點(diǎn)與圖像中其余關(guān)注點(diǎn)的比較。對包括粗略匹配和精細(xì)匹配的可能位置的列表進(jìn)行更嚴(yán)格的比較。粗略匹配得出可能位置的候選列表。精細(xì)匹配在模板和候選列表之間執(zhí)行比較。進(jìn)行進(jìn)一步的篩選，以消除噪聲和紋理變化的影響，并生成關(guān)于結(jié)果的統(tǒng)計(jì)值以獲得集成電路布圖上的標(biāo)準(zhǔn)單元的位置。
文檔編號G06F17/50GK1770166SQ200510097930
公開日2006年5月10日 申請日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者維阿基斯萊文·L·扎瓦迪斯凱, 瓦爾·岡特, 愛德華·凱斯, 賈森·阿布特, 斯蒂芬·貝格 申請人:英賽特半導(dǎo)體有限公司