JP2001156133A

JP2001156133A - Ｌｓｉ電位分布画像の位置合わせ方法

Info

Publication number: JP2001156133A
Application number: JP33465699A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Wada; 慎一和田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＳＩ表面の配線輪郭形状に基づく位置合わ
せ方法の問題点を解決し、電位分布画像に対してより確
実に位置合わせを行うことのできるＬＳＩ電位分布画像
の位置合わせ方法を提供する。【解決手段】ＬＳＩのレイアウトデータから算出され
る個々の配線領域に重なる電位分布画像の範囲の階調が
より同一であるように電位分布画像とレイアウトの位置
を対応づける。また、互いにスルーホールにより等電位
で接続された配線の各組の合計や、論理回路の接続関係
から互いに論理的に同じ、あるいは、反転する電位にあ
ると判定できる配線の組の合計に重なる電位分布画像の
範囲の階調がより同一であるように電位分布画像とレイ
アウトの位置を対応づける。これに加えて、電位分布画
像をその階調分布から論理的電位に対応づけられる領域
に分類した上で処理し、分類した各領域を連続長に基づ
く圧縮をして保持してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームテスタ
等のＬＳＩの観測／測定用の装置で、自動操作等のため
に必要となる、電位分布画像のレイアウトデータに対す
る位置合わせ方法に関するものであり、特にこれをより
低い誤り可能性で行う位置合わせ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの不良解析等のために有効な装置
として電子ビームテスタが用いられている。電子ビーム
テスタには、電子ビームを２次元方向に走査しながらＬ
ＳＩの表面に照射し、これにより発生した２次電子の量
を濃淡階調で表した２次電子像を取得する機能があり、
この画像から、ＬＳＩの表面の凹凸形状（すなわち配線
による輪郭）や表面付近の配線の電位分布を読み取るこ
とができる。

【０００３】通常、ＬＳＩに電源や電気的信号を印加せ
ずに２次電子像を取得した場合には、ＬＳＩの表面の凹
凸の部分における２次電子の発生の割合が他の部分と異
なるため、配線輪郭による凹凸を表す像が得られる。ま
た、ＬＳＩに電源およびＬＳＩを駆動する電気的信号を
印加した場合には、その動作状態での配線等の電位分布
を表す像が得られる。これが電位分布画像とよばれる。
この像では配線輪郭に相当するコントラストも現れるも
のの、それは必ずしも明瞭ではない。

【０００４】一方、電子ビームテスタにおいて、指定の
箇所に位置を制御し、２次電子像を取得した場合、ＬＳ
Ｉやその周辺での電位の分布を含め種々の理由から、正
確にその位置に合う画像が得られる保証はなく、一般に
は多少位置のずれた画像が得られることになる。電子ビ
ームテスタの自動操作等のために電位分布画像をコンピ
ュータ等で処理する上では、位置合わせのために、観測
画像がレイアウトデータと比較してどのような位置関係
にあるかを把握することが必要となる。

【０００５】電子ビームテスタにおける２次電子像に対
する位置合わせの手法に関して、２次電子像とＬＳＩマ
スク図の位置合わせを高速に行うための手法が、文献
（大窪他、“ＥＢテスタにおけるＬＳＩ配線へのＥＢ自
動位置決め方式の検討”，学術振興会１３２委員会第１
１７回研究会資料，ｐｐ．１５３−１５８）に提案され
ている。

【０００６】その方法は、電子ビームテスタ画像におけ
る配線等の輪郭線を方向別に調ベ、Ｘ軸，Ｙ軸に対しそ
れと垂直方向の輪郭線の分布量を投影し、各軸毎に２つ
の画像における投影量を比較することにより位置ずれ量
等を算出する方法である。この方法は、配線等の輪郭線
の分布をＸ，Ｙの各軸に方向別に分解して１次元で位置
ずれの算出を行う方法であり、これにより、位置合わせ
を行える。

【０００７】また、発明者も日本特許第２９１０７０６
号（特開平１０−１６３２８３号）において、配線輪郭
により形成される閉領域に着目した、より確度の高い位
置合わせ方法を発明している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた位置合わ
せ手法はＬＳＩ表面の配線輪郭形状に基づくものである
ため、その抽出において問題を生ずることがある。前に
も述べたように電位分布画像ではそのコントラストは主
に配線の電位によって定まり、配線の輪郭によるコント
ラストは必ずしも明瞭に現れない。このため配線輪郭に
よるコントラストの抽出は困難であり、これに基づく位
置合わせ方法は確実性が低いものとなってしまうことが
ある。

【０００９】また、電位分布画像において配線の内部と
外部の電位の相違に基づいて電位コントラストが相違す
ることから、コントラストの急激に変化する箇所を配線
輪郭として抽出し、これに基づいて位置合わせする方法
も考えられる。しかし、上層の配線とそれ以外の部分と
の間の電位の相違によるコントラストの変化は上層配線
の輪郭の本来の位置より外にずれて現れることがあり、
誤りや誤差を生じる可能性がある。このため、コントラ
ストの変化を配線輪郭と見立てて位置合わせする方法で
は誤りを生じる可能性がある。

【００１０】本発明の目的はこのような電位分布画像に
対してより確実に位置合わせを行うことのできるＬＳＩ
電位分布画像の位置合わせ方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のＬＳＩ電位分布
画像の位置合わせ方法は、ＬＳＩ表面上の指定観測範囲
周辺の電位分布画像をそのＬＳＩのレイアウトデータに
対して位置合わせする方法において、ＬＳＩのレイアウ
トデータから算出される個々の配線領域に対してその各
々に重なる電位分布画像の範囲の階調がより多くの同一
の階調で占められるように電位分布画像とレイアウトデ
ータとの位置を対応づける。

【００１２】ＬＳＩのレイアウトデータから算出される
個々の配線領域が、下層の領域では、ＬＳＩのレイアウ
トデータから算出される個々の配線領域からその上層の
配線領域に覆われた部分を除いた領域であってもよく、
電位分布画像のレイアウトデータに対する位置合わせ
が、平滑化処理を施された電位分布画像に対して行われ
てもよい。

【００１３】電位分布画像のレイアウトデータに対する
位置合わせが、下層の配線領域に対してよりも、上層の
配線領域に対して優先的に行われてもよく、互いにスル
ーホールにより等電位で接続された配線の各組に対して
は、その各々に重なる電位分布画像の範囲の階調の合計
がより多くの同一の階調で占められるように電位分布画
像とレイアウトデータとの位置とを対応づけてもよい。

【００１４】また、電位分布画像が対象ＬＳＩの論理的
動作を行う範囲に対応する像である場合に、論理回路の
接続関係から互いに論理的に同じ電位にあると判定でき
る配線の組に対して、その各々に重なる電位分布画像の
範囲の階調の合計がより多くの同一の階調で占められる
ように電位分布画像とレイアウトデータとの位置とを対
応づけてもよく、論理回路の接続関係から基準とする電
位の配線に対し論理的に反転する電位にある配線の組に
対して、その各々に重なる電位分布画像の範囲の階調の
合計がより多くの同一の階調で占められるように電位分
布画像とレイアウトデータとの位置とを対応づけてもよ
く、その電位分布画像取得時の電位が判明している配線
に対して、その配線に重なる電位分布画像の範囲の階調
が、その電位分布画像取得時の電位に該当する階調とな
る位置関係を優先して電位分布画像とレイアウトデータ
との位置を対応づけてもよく、その電位分布画像をその
階調分布から論理的電位に対応づけられる領域に分類
し、ＬＳＩのレイアウトデータから算出される個々の配
線領域に対して、その各々に重なる電位分布画像の範囲
の分類がより多く同一の論理的電位に対応した分類とな
るように電位分布画像とレイアウトデータとの位置とを
対応づけてもよい。

【００１５】電位分布画像をその階調分布から論理的電
位に対応づけられる領域に分類した場合、分類した各領
域を連続長に基づく圧縮をして保持してもよい。

【００１６】電位分布画像が対象ＬＳＩの論理的動作を
行う範囲に対応する像であり、その電位分布画像がその
階調分布から論理的電位に対応づけられる領域に分類さ
れている場合に、ＬＳＩの配線領域とその電位分布画像
の領域の分類との対応を基に、その配線領域毎の電位を
導出してもよい。

【００１７】電位分布画像のレイアウトデータに対する
位置合わせが、電源や電気的信号を印加せず他の条件を
電位分布画像と同一にした状態の２次電子像を取得して
レイアウトデータに対する位置合わせを行い、それによ
り得られる一致度が最も高い位置対応関係を基準とし
て、電位分布画像のレイアウトデータに対する位置合わ
せを行ってもよい。

【００１８】本発明のＬＳＩ電位分布画像の位置合わせ
方法では、レイアウトデータから得られる等電位配線領
域に対し、より多くの同一の階調の領域が対応づけられ
るように位置合わせを行うので、不明瞭となるおそれの
ある配線輪郭によるコントラストの抽出や上層の配線と
それ以外の部分との間の電位の相違により変化する配線
輪郭のコントラストの抽出による従来方法の位置合わせ
よりも低い誤りの可能性で位置合わせを行うことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態のＬＳＩの電位分布画像の位置合わせ方法を説明
するための流れ図である。

【００２０】ステップＳ１０１で処理を開始すると、ま
ず、ステップＳ１０２において、対象とするＬＳＩのレ
イアウトデータを読み出し、電位分布画像の取得におい
て位置指定した範囲とその周辺についての配線輪郭形状
を表すデータを作成する。レイアウトデータはＬＳＩに
対するレイアウト設計のデータであり、配線の形状に関
する情報が含まれている。同じ層で互いに連結する配線
は同一の配線としてまとめるようにする。位置ずれ量を
考慮し、像取得指定範囲に対して起こり得る位置ずれの
最大量を加えて広げた範囲に対してデータ作成を行う。
なお、データ作成は電位分布画像において電位によるコ
ントラストが明瞭に現れる上層の配線に関してのみ行っ
てもよい。

【００２１】次に、ステップＳ１０３で、配線の電位に
関して以下の情報を記録していく。互いにスルーホール
により接続され、等電位である配線については、これら
が互いに等電位であることを表す等電位情報に記録する
とよい。後で記すように、評価値算出の際、等電位であ
る配線の組に対する可観測領域と重なる範囲の電位分布
画像の階調の同一性が高いほど評価値を高め、評価値が
高い方の位置関係が優先される。

【００２２】また、対象とするＬＳＩの観測部分が論理
回路として構成されている場合、レイアウト検証用ＣＡ
Ｄツール等を利用して対象ＬＳＩのレイアウトデータと
回路設計情報との間の照合をとり、レイアウト上の各配
線と論理回路上でのネットとの対応関係を把握すること
ができる。これにより、特定の配線同士が互いに論理的
に同じ電位をとると判る場合がある。例えば、ある２つ
の配線が縦続接続された２つのインバータの入力と出力
に相当するものである場合には、そのような２つの配線
同士は互いに論理的に同じ電位をとると判断することが
可能である。図２のＡとＣとに相当する配線の組がこれ
に該当する。このような配線の組についても互いに等電
位であることを表す等電位情報に記録するとよい。

【００２３】また、互いに論理的に反転した電位にある
と判別できる配線の組もある。例えば、図２のＡとＢの
ように、インバータの入力および出力に接続される配線
の組がこれに該当する。基準とした配線と電位の反転す
るこのような配線の組に対しては、その配線が基準とす
る電位と反転する電位にあることを表す反転電位情報に
記録するとよい。後で記すように、評価値算出の際、反
転電位である配線の組に対する可観測領域に重なる範囲
の電位分布画像の階調の明暗が、基準とする電位の配線
の逆である場合が多いほど評価値を高め、評価値の高い
位置関係が優先される。

【００２４】ステップＳ１０４では、電位の判明する配
線についての情報を記録する。電源配線や接地線に相当
する配線については電位が判る。さらに、回路設計情報
やシミュレーション情報などから各配線の電位情報が判
明する場合がある。これらにより配線の電位が判明した
場合、既知電位情報に配線の電位を記録するとよい。後
で記すように、評価値算出の際、既知電位情報を基に、
電位が既知の配線に対応する可観測領域に重なる範囲の
電位分布画像の階調が既知の電位に相当する階調の範囲
である場合に評価値を高め、評価値の高い位置関係が優
先される。

【００２５】ステップＳ１０５では電位分布画像の階調
分類を行う。電位分布画像は電子ビームテスタ等の電子
ビームによる解析装置によって得られるＬＳＩの動作状
態での電位分布を表す画像である。図３に電位分布画像
を出力した例を示す。図３の電位分布画像では、電位が
高いほど黒く、電位が低いほど白く表されている。画像
の階調分類のためのデータの解析では電位分布は対象範
囲内の各点の輝度の値が用いられる。画像データ内の一
部の電位分布を各点の輝度の値で表した例を図４に示
す。図４では輝度は０（黒）から２５５（白）の範囲で
表わされている。電位分布画像に対しては、まず、平滑
化を行うことにより細かなノイズや階調の乱れを除去
し、その結果得られた像を用いるのがよい。画像処理用
の局所演算オペレータにより行うことができ、ノイズの
サイズに応じて、配線幅を越えない範囲で演算のサイズ
を選べばよい。図５に平滑化処理を行った結果の例を示
す。対象ＬＳＩの観測部分が論理回路として構成されて
いる場合、電位分布画像に対して、階調を白（低電位）
／黒（高電位）に分類するとよい。白か黒かの判別に際
しては、電位分布画像全体に対して各点を輝度で表した
の値のヒストグラムから、黒、白の側のそれぞれのピー
ク位置や幅を参照して決定するとよい。あるいは、周囲
の複数の配線を含む範囲での階調の分布を参照して相対
的に定めてもよい。明確に決定しにくい部分について
は、無理に白か黒かを定めることはせず、未決定（灰
色）としておくのがよい。白、黒、灰色の領域の情報は
画像の行毎に各領域の連続する長さによる圧縮（ｒｕｎ
−ｌｅｎｇｔｈ符号等）を施して保持し、処理するのが
処理効率上よい。

【００２６】ステップＳ１０６〜Ｓ１０８で、位置ずれ
の生じうる範囲において、様々な位置関係でレイアウト
と電位分布画像との重ね合わせ評価を行い、最も評価値
の高い位置関係を求める動作を行う。そのため、ステッ
プＳ１０６において、各電位分布画像の目標位置に対す
る位置ずれ可能な範囲を考慮して、重ね合わせ評価を行
う位置関係を定め、ステップＳ１０７において設定され
た位置対応関係でのレイアウトと電位分布画像との重ね
合わせに対する評価として、各配線領域に対応する階調
の一致度評価を行い、所定の位置対応関係のそれぞれに
対して一致度評価を繰り返し、その中で最大の評価値を
与える位置関係を求める。

【００２７】基本的には、２次元の位置ずれ可能な範囲
について順次、位置の対応づけを切替えながら重ね合わ
せ評価を行っていけばよい。しかし、それでは時間がか
かるため、より短くする方法として、最初は間引いた間
隔で重ね合わせ評価を行い、次に評価値の最も良い位置
を中心に小さな間隔で切替えながら重ね合わせ評価を行
うのがよい。

【００２８】対象の配線の形状によっては、最初にＸか
Ｙの１次元方向に範囲を定めて重ね合わせ評価を行って
から、次に評価値が最も良かった位置を起点としてＸ／
Ｙのもう一つの方向に範囲を定めて重ね合わせ評価を行
うという方法も可能である。例えば最上層の配線がほと
んどまたはすべて縦方向の配線である場合には、縦方向
の多少のずれがあっても、横方向のずれ量が判別しやす
いことから、先に、位置対応関係をＸ方向に切替えなが
ら（Ｙ方向は固定して）重ね合わせ評価を行って、次に
最も評価値の高い位置を中心にして、位置対応関係をＹ
方向に切替えながら重ね合わせ評価を行い、最も評価値
の高い位置関係を求めればよい。

【００２９】また、電源や電気的信号を印加せず他の条
件を電位分布画像と同一にした状態で２次電子像を別に
取得し（配線が明瞭に現れている）、これに対して既知
の方法で配線輪郭による位置合わせを事前に行ってお
き、それにより得られた位置関係を基準とすることによ
り、電位分布画像において起こりうる位置ずれ範囲を狭
くし、その範囲に限定してレイアウトと電位分布画像の
重ね合わせ評価を行ってもよい。一般には電源印加によ
っても全体的な電位分布の変化から電子ビームがずれ、
このため像の位置のずれが生じるため、この２次電子像
と対象とする電位分布画像とは全く同一の位置関係にな
るとは限らないが、この位置ずれ量は少ない。このた
め、重ね合わせ評価を行う位置関係の範囲を狭くして行
うことができる。また、この２次電子像では配線輪郭が
明瞭なため、これに対する位置合わせから角度のずれや
倍率のずれを精度良く把握しておくことも可能である。

【００３０】ステップＳ１０６ではこのような操作を進
めていくための次の位置関係を設定していけばよい。

【００３１】ステップＳ１０７では、以上のように設定
された位置対応関係のもとでレイアウトと電位分布画像
の重ね合わせ状態に対する評価を、各配線領域に対応す
る階調の一致度の評価を基本として行う。

【００３２】重ね合わせの評価のため、まず、配線輪郭
データを基に各配線に対応する可観測領域を作成するの
がよい。最上層の配線については各配線をそのまま可観
測領域とすればよい。上から２番目以下の層の配線につ
いては、各配線からそれより上層の配線で隠される範囲
を除去し、残った部分を可観測領域とする。これは、各
層の配線の輪郭形状のデータを基に図形演算を行うこと
により導出できる。

【００３３】次に、設定された位置対応関係のもとで、
各配線に対応する可観測領域に重なる部分の電位分布画
像の階調の分布を調べる。

【００３４】階調の分類がなされている場合は、まず、
各配線領域に対する可観測領域に対し、設定された位置
関係で電位分布画像を重ね合わせた場合に、可観測領域
毎にどの階調分類がどれだけの面積（画素の数）だけ対
応しているかを算出する。そして、各配線に対し、その
配線に対しどの階調分類が主に対応しているかを表す主
階調分類を決定し、その分類の面積を算出する。図６に
上から２番目の配線層の配線に対して階調分類との対応
を算出する方法を説明するための模式図を示す。図では
一つの配線に対応し、かつ上層配線により３個に分断さ
れている可観測領域１に重なる部分が破線で囲まれて示
されている。その配線層に本来対応がとれる階調分類は
黒と判定されている。設定された位置対応関係では配線
に対応する可観測領域１が本来正しく合う位置対応関係
より右下の位置にずれている。この例では３個の可観測
領域１の合計に対して、合計で約６５％の面積で黒の階
調分類が対応し、約１５％の面積で白の階調分類が対応
し、約２０％の面積で灰色の階調分類が対応している。
画素数等を単位としてこれらの面積を計上すればよい。
そして、この配線に対する主階調分類は黒である。位置
をずらして計測した結果黒の階調分類に対応する面積の
比率が最大となる位置が選択される。

【００３５】図７には、図３の電位分布画像に対し、白
／黒／グレーに階調分類を行った上で、配線に対応する
可視観測領域を重ね合わせた例を示す。電源や電気的信
号を印加せず他の条件を同一にして２次電子像を別に取
得し、位置合わせをした結果の位置対応関係を基準とし
ている。図７では、配線に対応する可観測領域が本来正
しく重なり合う位置関係より左下の位置にずれている。

【００３６】既知電位情報に記録された配線について
は、既知電位情報で指定された電位に該当する階調分類
を主階調分類として決定すればよい。例えば、先に例と
して説明した電位分布画像（高電位が黒、低電位が白の
場合）では、電位がｈｉｇｈ（高電位）と推定されてい
る配線に対しては、黒を主階調分類として決定すればよ
い。

【００３７】もしも、等電位情報に含まれる１つの配線
において主階調分類が決定されていれば、等電位情報に
記録されたもう一方の配線についても主階調分類を同じ
ものに決定する。面積の算出では、主階調分類に該当す
る階調の分類の面積だけを合計すればよい。

【００３８】また、もしも、反転電位情報に記録された
配線の組の一方の配線について既知電位情報から主階調
分類が決定されていれば、もう一方の配線の主階調分類
をそれを反転した階調分類に決定する。また、面積の算
出では主階調分類に該当する階調の分類の面積だけを合
計すればよい。

【００３９】上記によっても主階調分類が決定されない
場合には、次のように決定すればよい。

【００４０】等電位情報に記録された配線の組について
は、等電位とされる複数の配線に対応する可観測領域に
電位分布画像で対応する各階調分類の面積を合計し、最
も面積の大きい分類を主階調分類として定める。

【００４１】反転電位情報に記録された配線の組につい
ては、階調分類を逆の分類に置き換えて操作すればよ
い。すなわち、一方の配線に対してはその可観測領域に
対応する電位分布画像の各階調分類の面積を、もう一方
の反転電位情報に記録された配線に対してはその可観測
領域に対応する電位分布画像の各階調分類を反転した分
類に置き換えた面積を、それぞれ合計した上で主階調分
類を定める。

【００４２】以上の等電位情報・反転電位情報に関連す
る配線の組については、複数の配線について該当する階
調分類の面積を合計し、その中で最も面積が大きな階調
分類を主階調分類とする。それ以外の電位に関する情報
がない配線に関しては、各配線毎にそれに対して算出さ
れた可観測領域の階調分類の面積が最も大きなものを主
階調分類とする。ただし、灰色の面積が最も大きい場合
には、主階調分類がないもの（面積ゼロ）とする。

【００４３】以上のようにして主階調分類を定め、それ
に該当する面積を求めたら次の値を評価値として算出す
る。重ね合わせ評価値＝Σ（主階調分類の面積−主階調分類
の逆の分類の面積）×層に対する重み）／Σ（配線領域
に対応する可観測領域の面積×層に対する重み）これが、レイアウトからの配線領域とそれに対応する電
位分布画像における階調の一致の度合を表す。層による
重み付けは、コントラストの明瞭度などに応じて、定め
ればよい。例えば３層配線のＬＳＩにおいて、３層配線
を１、２層配線を０.２、という具合である（１層配線
は不明瞭のため除外して扱う）。

【００４４】階調の分類を行わない場合は、各等電位領
域に対して重なる部分の電位分布画像の階調とその面積
を調べ、等電位領域の中で階調がその平均階調から一定
値以内の部分の面積（画素の数）を求める。重ね合わせ評価値＝Σ（平均階調から一定値以内の階調
の部分の面積×層に対する重み）／Σ（等電位領域の面
積×層に対する重み）これが、レイアウトからの等電位領域と電位分布画像に
おける階調の一致の度合を表す。

【００４５】ステップＳ１０８ではすべての想定された
位置関係における一致度の評価が終了するまで位置の移
動と評価を繰り返す。

【００４６】ステップＳ１０９では、すべての想定され
た位置関係における一致度の評価が終了したら、上記の
ように求められた重ね合わせ評価値を比較し、最も高い
評価値の位置関係を重ねあわせ位置として選択し、ステ
ップＳ１１０で処理を終了する。

【００４７】上記による重ね合わせ評価値以外の尺度か
らの数値も算出し、重ね合わせ評価値と合計し、それが
最も良い位置関係を求めてもよい。

【００４８】この方法により位置合わせを行い電位分布
画像にレイアウトからの配線の輪郭を重ね合わせ表示し
た例を図８に示す。

【００４９】以上のようにして決定された各配線に対応
する主階調分類を用い、主階調分類によって定まる配線
電位（高電位／低電位）を各配線について出力し、それ
を各配線の配線電位判定に代えて利用することもでき
る。

【００５０】以上のような方法により、低い誤り可能性
で電位分布画像とレイアウトデータの位置関係を導き出
すことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の方法では、
レイアウトデータから得られる等電位配線領域に対し、
より多くの同一の階調の領域が対応づけられるよう位置
合わせすることになるため、従来方法より低い誤りの可
能性で位置合わせを行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＬＳＩの電位分布画像の位置合わせ方
法の実施の形態を説明するための流れ図である。

【図２】互いに論理的に同じ電位、反転する電位をとる
と判断可能な配線の組の例を示すための模式図である。

【図３】電子ビームテスタ等の電子ビームによる解析装
置によって得られる電位分布画像の一例の電子顕微鏡写
真（ＳＥＭ写真）である。

【図４】電位分布画像の輝度のデータ内の一部の例を示
す模式図である。

【図５】図３の電位分布画像に対して平滑化処理を行っ
た結果の一例の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）である。

【図６】上から２番目の配線層の配線に対して階調分類
との対応を算出する方法を説明するための模式図であ
る。

【図７】図３の電位分布画像に対し、白／黒／グレーに
階調分類を行った上で、レイアウトからの配線の輪郭を
重ね合わせた一例の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）図で
ある。

【図８】電位分布画像にレイアウトからの配線の輪郭を
重ね合わせ表示した一例の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写
真）図である。

【符号の説明】

１可観測領域Ｓ１０１〜Ｓ１１０ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬＳＩ表面上の指定観測範囲周辺の電位
分布画像を該ＬＳＩのレイアウトデータに対して位置合
わせする方法において、前記ＬＳＩのレイアウトデータ
から算出される個々の配線領域に対してその各々に重な
る前記電位分布画像の範囲の階調がより多くの同一の階
調で占められるように前記電位分布画像と前記レイアウ
トデータとの位置を対応づけることを特徴とするＬＳＩ
電位分布画像の位置合わせ方法。
【請求項２】前記ＬＳＩのレイアウトデータから算出
される個々の配線領域が、下層の領域では、前記ＬＳＩ
のレイアウトデータから算出される個々の配線領域から
その上層の配線領域に覆われた部分を除いた領域であ
る、請求項１に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置合わせ
方法
【請求項３】前記電位分布画像の前記レイアウトデー
タに対する位置合わせが、平滑化処理を施された前記電
位分布画像に対して行われる、請求項１または請求項２
に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置合わせ方法。
【請求項４】前記電位分布画像の前記レイアウトデー
タに対する位置合わせが、下層の配線領域に対してより
も、上層の配線領域に対して優先的に行われる、請求項
１から請求項３の何れか１項に記載のＬＳＩ電位分布画
像の位置合わせ方法。
【請求項５】前記電位分布画像の前記レイアウトデー
タに対する位置合わせが、互いにスルーホールにより等
電位で接続された配線の各組に対しては、その各々に重
なる電位分布画像の範囲の階調の合計がより多くの同一
の階調で占められるように前記電位分布画像と前記レイ
アウトデータとの位置とを対応づける、請求項１から請
求項４の何れか１項に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置
合わせ方法。
【請求項６】前記電位分布画像が対象ＬＳＩの論理的
動作を行う範囲に対応する像である場合に、論理回路の
接続関係から互いに論理的に同じ電位にあると判定でき
る配線の組に対して、その各々に重なる電位分布画像の
範囲の階調の合計がより多くの同一の階調で占められる
ように前記電位分布画像と前記レイアウトデータとの位
置とを対応づける、請求項１から請求項４の何れか１項
に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置合わせ方法。
【請求項７】前記電位分布画像が対象ＬＳＩの論理的
動作を行う範囲に対応する像である場合に、論理回路の
接続関係から基準とする電位の配線に対し論理的に反転
する電位にある配線の組に対して、その各々に重なる電
位分布画像の範囲の階調の合計がより多くの同一の階調
で占められるように前記電位分布画像と前記レイアウト
データとの位置とを対応づける、請求項１から請求項４
の何れか１項に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置合わせ
方法。
【請求項８】前記電位分布画像が対象ＬＳＩの論理的
動作を行う範囲に対応する像である場合に、該電位分布
画像取得時の電位が判明している配線に対して、該配線
に重なる前記電位分布画像の範囲の階調が、該電位分布
画像取得時の電位に該当する階調となる位置関係を優先
して前記電位分布画像とレイアウトデータとの位置を対
応づける、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の
ＬＳＩ電位分布画像の位置合わせ方法。
【請求項９】前記電位分布画像が対象ＬＳＩの論理的
動作を行う範囲に対応する像である場合に、該電位分布
画像をその階調分布から論理的電位に対応づけられる領
域に分類し、前記ＬＳＩのレイアウトデータから算出さ
れる個々の配線領域に対して、その各々に重なる電位分
布画像の範囲の分類がより多く同一の論理的電位に対応
した分類となるように前記電位分布画像と前記レイアウ
トデータとの位置とを対応づける、請求項１から請求項
４の何れか１項に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置合わ
せ方法。
【請求項１０】前記電位分布画像をその階調分布から
論理的電位に対応づけられる領域に分類した場合、分類
した各領域を連続長に基づく圧縮をして保持して、処理
する、請求項９に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置合わ
せ方法。
【請求項１１】前記電位分布画像が対象ＬＳＩの論理
的動作を行う範囲に対応する像であり、該電位分布画像
がその階調分布から論理的電位に対応づけられる領域に
分類されている場合に、前記ＬＳＩの配線領域と該電位
分布画像の領域の分類との対応を基に、該配線領域毎の
電位を導出する、請求項９または請求項１０に記載のＬ
ＳＩ電位分布画像の位置合わせ方法。
【請求項１２】前記電位分布画像の前記レイアウトデ
ータに対する位置合わせが、電源や電気的信号を印加せ
ず他の条件を前記電位分布画像と同一にした状態の２次
電子像を取得して前記レイアウトデータに対する位置合
わせを行い、それにより得られる一致度が最も高い位置
対応関係を基準として、前記電位分布画像のレイアウト
データに対する位置合わせを行う、請求項１から請求項
１１の何れか１項に記載のＬＳＩ電位分布画像の位置合
わせ方法。