JP2016194460A - Stress analysis method, stress analysis device, and stress analysis program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately analyze stress in a sample in a nondestructive way.SOLUTION: A stress analysis method according to the present invention includes: executing, using sample information pertaining to a sample and setting information that includes the structure of a stress source in the sample and the set value of stress, an arithmetic process for calculating stress propagating from the stress source in the setting information to a sample surface layer or the first distribution of displacement of the sample surface layer due to the stress after adjusting the setting information, in such a way that the first distribution converges on the second distribution of stress or displacement measured with regard to the sample surface layer (steps S1-S3); and generating arithmetic result information that includes the structure of the stress source and the set value of stress in the setting information such that a difference between the first distribution and the second distribution is minimized (step S4).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、応力解析方法、応力解析装置及び応力解析プログラムに関する。   The present invention relates to a stress analysis method, a stress analysis apparatus, and a stress analysis program.

電子デバイスには、その製造過程で不可避的に応力や歪み(以下、単に「応力」と言う)が導入される場合がある。導入された応力は、電子デバイスの特性を変化させる恐れがある。   In electronic devices, stress and strain (hereinafter simply referred to as “stress”) may be inevitably introduced during the manufacturing process. The introduced stress may change the characteristics of the electronic device.

応力を測定する手法には、大別すると透過法と表面法がある。透過法としては、例えば、透過型電子顕微鏡を用いた電子回折法が知られている。表面法としては、例えば、走査型プローブ顕微鏡法やラマン分光法が知られている。   The methods for measuring stress are roughly classified into a transmission method and a surface method. As a transmission method, for example, an electron diffraction method using a transmission electron microscope is known. As the surface method, for example, scanning probe microscopy and Raman spectroscopy are known.

特開2005−121552号公報JP 2005-121552 A 特開2007−147607号公報JP 2007-147607 A

透過法では、試料内部の応力が解析可能である。しかし、透過法では、透過型電子顕微鏡を用いる場合等、測定可能な試料のサイズに制約があり、非破壊で試料内部の応力を解析することが難しい。   In the transmission method, the stress inside the sample can be analyzed. However, in the transmission method, there is a limitation on the size of the sample that can be measured, such as when using a transmission electron microscope, and it is difficult to analyze the stress inside the sample in a non-destructive manner.

一方、表面法では、非破壊で試料表層部の応力が解析可能であるが、試料内部の応力を解析することが難しい。   On the other hand, in the surface method, it is possible to analyze the stress on the surface layer of the sample nondestructively, but it is difficult to analyze the stress inside the sample.

本発明の一観点によれば、試料に関する試料情報と、前記試料内部の応力源の構造及び応力の設定値を含む設定情報とを用いて、前記設定情報の前記応力源から前記試料の表層部に伝播する応力又は当該応力による前記表層部の変位の第1分布を演算する演算処理を、前記第1分布が、前記表層部について測定された応力又は変位の第2分布に収斂するように、前記設定情報を調整して実行し、前記第1分布と前記第2分布との差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する応力解析方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, using the sample information related to the sample and the setting information including the stress source structure and the stress setting value inside the sample, the surface layer portion of the sample from the stress source of the setting information The calculation process for calculating the first distribution of the stress propagated to the surface layer or the displacement of the surface layer portion due to the stress so that the first distribution converges to the second distribution of the stress or displacement measured for the surface layer portion, Stress analysis that adjusts and executes the setting information and generates calculation result information including a structure of the stress source and a stress setting value of the setting information that minimizes a difference between the first distribution and the second distribution. A method is provided.

また、本発明の一観点によれば、上記のような応力解析方法に用いる応力解析装置、応力解析プログラムが提供される。   In addition, according to one aspect of the present invention, a stress analysis apparatus and a stress analysis program used for the stress analysis method as described above are provided.

開示の技術によれば、非破壊で試料内部の応力を適正に解析することが可能になる。   According to the disclosed technique, it is possible to appropriately analyze the stress inside the sample without being broken.

試料内部での応力伝播の説明図である。It is explanatory drawing of the stress propagation within a sample. 第1の実施の形態に係る応力解析装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the stress analyzer which concerns on 1st Embodiment. 第2分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 2nd distribution. 第1の実施の形態に係る応力解析フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the stress analysis flow which concerns on 1st Embodiment. 材料の厚さと応力の関係の説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) of the relationship between the thickness of material, and stress. 材料の厚さと応力の関係の説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) of the relationship between the thickness of material, and stress. 材料の厚さと応力の関係の説明図(その3)である。It is explanatory drawing (the 3) of the relationship between the thickness of material, and stress. 材料の厚さと応力の関係の説明図(その4)である。It is explanatory drawing (the 4) of the relationship between the thickness of material, and stress. 第1の実施の形態に係る2次元モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the two-dimensional model which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る3次元モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional model which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係るメッシュ設定2次元モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the mesh setting two-dimensional model which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係るメッシュ設定3次元モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the mesh setting three-dimensional model which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る応力解析装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the stress analyzer which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る応力解析フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the stress analysis flow which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る測定装置での実測手法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the actual measurement method with the measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る試料モデルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the sample model which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る材料厚さの実測手法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement method of the material thickness which concerns on 2nd Embodiment. コンピュータのハードウェアの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the hardware of a computer.

まず、試料の応力について述べる。
電子デバイスの製造時に不可避的に導入される応力は、電子デバイスの特性、例えば電気特性や磁気特性を変化させる可能性がある。このような特性の変化を回避するための手段として、応力が発生し難い構造を設計したり、製造時に行う加熱の条件を探索したりすることが考えられる。しかし、その効果は、実際に電子デバイスを製造し、それを解析してみなければ分からないことが多い。
First, the stress of the sample will be described.
Stress that is unavoidably introduced during the manufacture of an electronic device may change the characteristics of the electronic device, such as electrical characteristics and magnetic characteristics. As means for avoiding such a change in characteristics, it is conceivable to design a structure in which stress is not easily generated, or to search for conditions for heating performed during manufacturing. However, the effect is often not understood unless an electronic device is actually manufactured and analyzed.

ここで、図1は試料内部での応力伝播の説明図である。
図1に例示する試料1は、第1層10と、第1層10に積層された第2層20とを含み、第1層10内に応力源30を含む構造を有している。試料1は、半導体装置等の電子デバイスである。半導体装置の場合、例えば、第2層20がシリコン(Si)等の半導体基板、第1層10が素子分離領域、トランジスタ、配線層(配線、ビア、層間絶縁膜)等を含む回路部である。図1には、回路部である第1層10内の所定部位が応力源30となっている様子を模式的に図示している。
Here, FIG. 1 is an explanatory view of stress propagation inside the sample.
A sample 1 illustrated in FIG. 1 includes a first layer 10 and a second layer 20 stacked on the first layer 10, and has a structure including a stress source 30 in the first layer 10. Sample 1 is an electronic device such as a semiconductor device. In the case of a semiconductor device, for example, the second layer 20 is a semiconductor substrate such as silicon (Si), and the first layer 10 is a circuit portion including an element isolation region, a transistor, a wiring layer (wiring, via, interlayer insulating film), and the like. . FIG. 1 schematically illustrates a state in which a predetermined portion in the first layer 10 that is a circuit portion is a stress source 30.

応力源30の応力30a(図1に点線で図示)は、試料1の内部を伝播し、試料1の表層部1aまで伝播し得る。試料1の表層部1aには、様々な方位から応力30aが伝播し得る。試料1の表層部1aに伝播した応力は、例えば、表層部1aの変位として現れ得る。フックの法則からも分かるように、応力と変位(基準点があれば歪みに変換可)は等価と見做すことができるので、表層部1aの変位の分布は、内部の応力源30から表層部1aに伝播した応力30aの分布と見做すことが可能である。   The stress 30a (illustrated by a dotted line in FIG. 1) of the stress source 30 propagates through the sample 1 and can propagate to the surface layer portion 1a of the sample 1. The stress 30a can propagate to the surface layer portion 1a of the sample 1 from various directions. The stress propagated to the surface layer portion 1a of the sample 1 can appear as a displacement of the surface layer portion 1a, for example. As can be seen from Hook's law, stress and displacement (which can be converted into strain if there is a reference point) can be regarded as equivalent. Therefore, the distribution of the displacement of the surface layer portion 1a is from the internal stress source 30 to the surface layer. It can be regarded as a distribution of the stress 30a propagated to the portion 1a.

このように応力源を含む半導体装置等の電子デバイスの試料では、その応力源の応力が、内部や表層部に伝播し得る。応力は、応力源自体の性質、応力が伝播した領域の性質を変え、それによって電子デバイスの特性を変えてしまう可能性がある。所望の特性の電子デバイスを得るためには、電子デバイスをその応力を適正に制御して製造することが望ましく、そのような製造を可能にするためには、電子デバイス内に生じ得る応力が適正に解析されることが望ましい。   Thus, in a sample of an electronic device such as a semiconductor device including a stress source, the stress of the stress source can propagate to the inside or the surface layer portion. Stress can change the nature of the stress source itself and the nature of the region in which the stress propagates, thereby altering the characteristics of the electronic device. In order to obtain an electronic device having a desired characteristic, it is desirable to manufacture the electronic device by appropriately controlling the stress. In order to enable such manufacturing, the stress that can be generated in the electronic device is appropriate. It is desirable to be analyzed.

電子デバイスのような試料の応力を解析する方法は、大別すると透過法と表面法に分けられる。
透過法の利点は、試料内部の応力を解析することができる点である。応力源の構造観察の結果があれば、詳細な応力解析が行える。しかし、透過法は、その解釈が複雑で、例えば電子回折法では、応力の算出手順及び算出した応力からの応力源の解析手順が複雑であり、高度な専門性が必要となる。更に、透過法は、一般的に測定装置が大きく、例えば電子回折法では、透過型電子顕微鏡が必要となる。また、透過法は、試料サイズの制約が大きく、例えば透過型電子顕微鏡の試料サイズは、面内方向を直径3mm以内、透過方向を1μm以下にする必要がある。そのため、数十mmサイズといった電子デバイスの場合、それを非破壊で解析することができない。
Methods for analyzing the stress of a sample such as an electronic device can be broadly divided into a transmission method and a surface method.
The advantage of the transmission method is that the stress inside the sample can be analyzed. If there is a structural observation result of the stress source, detailed stress analysis can be performed. However, the transmission method has a complicated interpretation. For example, in the electron diffraction method, the calculation procedure of the stress and the analysis procedure of the stress source from the calculated stress are complicated, and a high level of expertise is required. Furthermore, the transmission method generally requires a large measuring apparatus. For example, the electron diffraction method requires a transmission electron microscope. In addition, the transmission method has a large sample size restriction. For example, the transmission electron microscope needs to have an in-plane direction with a diameter of 3 mm or less and a transmission direction of 1 μm or less. Therefore, in the case of an electronic device having a size of several tens of mm, it cannot be analyzed nondestructively.

一方、走査型プローブ顕微鏡法やラマン分光法で代表される表面法では、プローブが接触或いは照射された領域での応力を測定することができる。表面法に用いる測定装置は、透過法に用いる測定装置に比べて小型なものが多い。また、表面法では、応力の算出が比較的容易である。しかし、表面法では、試料内部の応力を評価することはできない。試料内部の応力源を解析するためには、所定の断面を切り出して露出させてから観察を行ったり、所定の試料サイズに加工してから透過法で観察を行ったりする必要がある。そのため、試料を非破壊で解析することができないうえ、解析作業も大変非効率となる。   On the other hand, in a surface method represented by scanning probe microscopy or Raman spectroscopy, it is possible to measure stress in a region where the probe is contacted or irradiated. Many measuring devices used for the surface method are smaller than measuring devices used for the transmission method. Moreover, in the surface method, the calculation of stress is relatively easy. However, the surface method cannot evaluate the stress inside the sample. In order to analyze the stress source inside the sample, it is necessary to perform observation after cutting out and exposing a predetermined cross section, or to perform observation using a transmission method after processing to a predetermined sample size. Therefore, the sample cannot be analyzed nondestructively, and the analysis work becomes very inefficient.

電子デバイスのような、比較的サイズが大きく、応力源を内蔵するような試料について、解析作業の複雑化を抑えて、試料を破壊することなく、試料内部の応力を解析できることが望まれる。   It is desired that a sample having a relatively large size and a built-in stress source, such as an electronic device, can analyze the stress inside the sample without destroying the sample while suppressing the complexity of the analysis work.

そこで、以下に第1及び第2の実施の形態として述べるような手法を用いて、電子デバイスのような試料の内部に生じる応力を、非破壊で適正に解析する。
まず、第1の実施の形態について説明する。
Therefore, stress generated inside a sample such as an electronic device is appropriately analyzed in a non-destructive manner by using a technique described below as the first and second embodiments.
First, the first embodiment will be described.

図2は第1の実施の形態に係る応力解析装置の構成例を示す図である。
図2に示す応力解析装置100は、演算処理部110を備えている。応力解析装置100の処理機能は、コンピュータを用いて実現することができる。応力解析装置100が備える演算処理部110は、演算部111、比較部112、調整部113及び生成部114を有している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the stress analysis apparatus according to the first embodiment.
The stress analysis apparatus 100 illustrated in FIG. 2 includes an arithmetic processing unit 110. The processing function of the stress analyzer 100 can be realized using a computer. The calculation processing unit 110 included in the stress analysis apparatus 100 includes a calculation unit 111, a comparison unit 112, an adjustment unit 113, and a generation unit 114.

演算部111は、試料情報及び設定情報を用いた演算を実行する。演算部111での演算に用いられる試料情報には、電子デバイス等の応力解析対象の試料に含まれる要素群の、各々の配置(接続関係、寸法、位置(座標)等)及び材料を示す情報が含まれる。演算部111での演算に用いられる設定情報には、応力解析対象の試料内部に存在する応力源の構造(寸法、位置(座標)等)及びその応力源の応力についての設定値を示す情報が含まれる。演算部111は、試料情報及び設定情報を用いて、その設定情報に含まれる応力源(設定値)から試料の表層部に伝播する応力の分布又はその応力によって試料の表層部に生じる変位の分布(以下「第1分布」という)を、畳み込み演算によって演算する。   The calculation unit 111 performs a calculation using the sample information and the setting information. The sample information used for the calculation in the calculation unit 111 is information indicating the arrangement (connection relationship, dimensions, position (coordinates), etc.) and material of each element group included in the stress analysis target sample such as an electronic device. Is included. The setting information used for calculation in the calculation unit 111 includes information indicating the structure (size, position (coordinate), etc.) of the stress source existing in the sample to be analyzed and the setting value for the stress of the stress source. included. The calculation unit 111 uses the sample information and the setting information to distribute the stress propagated from the stress source (setting value) included in the setting information to the surface layer of the sample or the distribution of the displacement generated in the surface layer of the sample due to the stress. (Hereinafter referred to as “first distribution”) is calculated by a convolution calculation.

比較部112は、演算部111で演算された第1分布と、試料の表層部について実測された応力又は変位の分布(以下「第2分布」という)とを比較する。
第2分布の一例を図3に示す。
The comparison unit 112 compares the first distribution calculated by the calculation unit 111 with the stress or displacement distribution (hereinafter referred to as “second distribution”) actually measured for the surface layer portion of the sample.
An example of the second distribution is shown in FIG.

図3には、変位分布200を例示しており、この変位分布200は、基準面210に対して低い部位220と高い部位230を含んでいる。例えば、このような変位分布を実測により得る。変位分布のほか、応力分布を実測により得てもよい。例えば、変位分布はレーザー測定や干渉測定で実測可能であり、応力分布はラマン分光法で実測可能である。   FIG. 3 illustrates a displacement distribution 200, which includes a low portion 220 and a high portion 230 with respect to the reference plane 210. For example, such a displacement distribution is obtained by actual measurement. In addition to the displacement distribution, the stress distribution may be obtained by actual measurement. For example, the displacement distribution can be measured by laser measurement or interference measurement, and the stress distribution can be measured by Raman spectroscopy.

比較部112は、実測により得られた応力分布又は変位分布を第2分布とし、これを演算部111で演算された第1分布と比較する。
調整部113は、比較部112での比較結果に基づき、第1分布が第2分布に収斂するように、演算部111での第1分布の演算に用いられた設定情報に含まれる応力源の構造及び応力の設定値を調整する。
The comparison unit 112 sets the stress distribution or displacement distribution obtained by actual measurement as the second distribution, and compares it with the first distribution calculated by the calculation unit 111.
Based on the comparison result in the comparison unit 112, the adjustment unit 113 adjusts the stress source included in the setting information used in the calculation of the first distribution in the calculation unit 111 so that the first distribution converges on the second distribution. Adjust structure and stress settings.

演算部111は、調整部113で調整された設定情報を用いて第1分布を演算し、比較部112は、その演算された第1分布を、実測された第2分布と比較する。第1分布が第2分布に収斂するように、演算部111、比較部112及び調整部113の処理が実行される。   The calculating unit 111 calculates the first distribution using the setting information adjusted by the adjusting unit 113, and the comparing unit 112 compares the calculated first distribution with the actually measured second distribution. Processing of the calculation unit 111, the comparison unit 112, and the adjustment unit 113 is performed so that the first distribution converges on the second distribution.

生成部114は、第1分布と第2分布との差分が最小となる時の設定情報に含まれる応力源の構造及び応力の設定値を含む情報である演算結果情報を生成する。この演算結果情報に含まれる応力源の構造及び応力の設定値が、応力解析対象の試料内部に存在する応力源の構造及び応力とされる。   The generation unit 114 generates calculation result information that is information including the stress source structure and the stress setting value included in the setting information when the difference between the first distribution and the second distribution is minimized. The stress source structure and stress set values included in the calculation result information are used as the stress source structure and stress existing in the sample of the stress analysis target.

演算部111、比較部112、調整部113及び生成部114の処理は、数値最適化アルゴリズムに従って実行される。例えば、SIMPLEX法(単体法)のような単目的最適化に有効なアルゴリズムが用いられ、演算部111、比較部112、調整部113及び生成部114の処理が実行される。   The processing of the calculation unit 111, the comparison unit 112, the adjustment unit 113, and the generation unit 114 is executed according to a numerical optimization algorithm. For example, an algorithm effective for single-objective optimization such as the SIMPLEX method (single method) is used, and the processing of the calculation unit 111, the comparison unit 112, the adjustment unit 113, and the generation unit 114 is executed.

尚、応力解析装置100は、上記構成を有する演算処理部110のほか、演算処理部110での処理の実行に要する各種情報を応力解析装置100に入力する入力部を含んでもよい。また、応力解析装置100は、演算処理部110での処理過程や処理結果の情報、入力部から入力された情報等、各種情報を記憶する記憶部(メモリ)を含んでもよい。また、応力解析装置100は、演算処理部110での処理過程や処理結果の情報、入力部から入力された情報、記憶部に記憶された情報等、各種情報を表示する表示部を含んでもよい。また、応力解析装置100は、第1分布の演算処理に用いる試料情報、設定情報、実測された第2分布等、演算処理部110での処理の実行に要する各種情報を取得する取得部を含んでもよい。   In addition to the arithmetic processing unit 110 having the above-described configuration, the stress analysis device 100 may include an input unit that inputs various types of information required for executing processing in the arithmetic processing unit 110 to the stress analysis device 100. Further, the stress analysis apparatus 100 may include a storage unit (memory) that stores various types of information such as information on the processing process and processing results in the arithmetic processing unit 110 and information input from the input unit. Further, the stress analysis apparatus 100 may include a display unit that displays various types of information such as information on a processing process and processing result in the arithmetic processing unit 110, information input from the input unit, and information stored in the storage unit. . In addition, the stress analysis apparatus 100 includes an acquisition unit that acquires various types of information necessary for executing the processing in the arithmetic processing unit 110, such as sample information, setting information, and an actually measured second distribution used for the first distribution arithmetic processing. But you can.

続いて、上記構成を有する応力解析装置100を用いた応力解析フローの一例について説明する。
図4は第1の実施の形態に係る応力解析フローの一例を示す図である。
Next, an example of a stress analysis flow using the stress analysis apparatus 100 having the above configuration will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a stress analysis flow according to the first embodiment.

応力解析装置100は、演算部111により、応力解析対象の試料に関する試料情報、並びにその試料内部の応力源の構造及び応力の初期設定値を含む設定情報を用いて、初期設定値の応力源から試料の表層部に伝播する応力又はそれに伴う変位の第1分布を演算する(ステップS1)。   The stress analysis apparatus 100 uses the calculation unit 111 to obtain the sample information on the sample to be subjected to stress analysis and the setting information including the stress source structure inside the sample and the initial setting value of the stress from the initial set value stress source. A first distribution of the stress propagating to the surface layer portion of the sample or the accompanying displacement is calculated (step S1).

次いで、応力解析装置100は、比較部112により、初期設定値を含む設定情報を用いて演算された第1分布を、試料の表層部について実測された応力又は変位の第2分布(上記図3のような実測された変位分布200或いは実測された応力分布)と比較する(ステップS2)。   Next, the stress analysis apparatus 100 uses the first distribution calculated by the comparison unit 112 using the setting information including the initial setting value as the second distribution of stress or displacement actually measured for the surface layer portion of the sample (see FIG. 3 above). (Measured displacement distribution 200 or actually measured stress distribution) is compared (step S2).

比較部112により、第1分布と第2分布との差分が最小でないと判定された場合、応力解析装置100は、調整部113により、設定情報に含まれる初期設定値を、第1分布が第2分布に収斂するように、調整する(ステップS3)。   When the comparison unit 112 determines that the difference between the first distribution and the second distribution is not minimum, the stress analysis apparatus 100 uses the adjustment unit 113 to set the initial setting value included in the setting information to the first distribution as the first distribution. Adjustment is made so that the two distributions converge (step S3).

応力解析装置100は、演算部111により、調整部113で調整された設定値を含む設定情報を用いて、その調整された設定値の応力源から試料の表層部に伝播する応力又はそれに伴う変位の第1分布を演算する(ステップS1)。その後、応力解析装置100は、比較部112により、第1分布と第2分布とを比較する(ステップS2)。応力解析装置100は、比較部112により、第1分布と第2分布との差分が最小と判定されるまで、ステップS1〜S3の処理を繰り返す。   The stress analysis apparatus 100 uses the setting information including the setting value adjusted by the adjustment unit 113 by the calculation unit 111, and the stress propagated from the stress source of the adjusted setting value to the surface layer portion of the sample or the displacement accompanying it. Is calculated (step S1). Thereafter, the stress analysis apparatus 100 compares the first distribution and the second distribution by the comparison unit 112 (step S2). The stress analysis apparatus 100 repeats the processes of steps S1 to S3 until the comparison unit 112 determines that the difference between the first distribution and the second distribution is the minimum.

比較部112により、第1分布と第2分布との差分が最小と判定された場合、応力解析装置100は、生成部114により、第1分布と第2分布との差分が最小となる時の設定情報に含まれる応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する(ステップS4)。この演算結果情報に含まれる応力源の構造及び応力の設定値が、応力解析対象の試料内部に存在する応力源の構造及び応力とされる。   When the comparison unit 112 determines that the difference between the first distribution and the second distribution is the minimum, the stress analysis apparatus 100 uses the generation unit 114 when the difference between the first distribution and the second distribution is the minimum. Calculation result information including the stress source structure and the stress setting value included in the setting information is generated (step S4). The stress source structure and stress set values included in the calculation result information are used as the stress source structure and stress existing in the sample of the stress analysis target.

応力解析装置100は、上記のような処理を実行し、電子デバイス等の応力解析対象の試料内部に存在する応力源の構造及び応力を求める。
上記ステップS1の、第1分布の演算処理について更に説明する。
The stress analysis apparatus 100 performs the above-described processing, and obtains the structure and stress of the stress source existing inside the sample to be subjected to stress analysis such as an electronic device.
The calculation process of the first distribution in step S1 will be further described.

初回の第1分布の演算処理に用いる応力源の構造の初期設定値は、例えば、電子デバイス等の試料の表層部について実測された応力又は変位の第2分布を用いて設定する。この第2分布は、上記ステップS2の、第1分布との比較処理に用いられるものである。このように応力源の構造の初期設定値を、実測された応力又は変位の第2分布を用いて設定する場合は、例えば、第2分布における、応力又は変位が高い部位や低い部位等の輪郭像に基づき、応力源の構造の初期設定値を設定する。   The initial setting value of the structure of the stress source used for the first calculation process of the first distribution is set using, for example, the second distribution of stress or displacement actually measured for the surface layer portion of a sample such as an electronic device. This second distribution is used for the comparison process with the first distribution in step S2. In this way, when the initial setting value of the structure of the stress source is set by using the second distribution of the actually measured stress or displacement, for example, the contour of a portion where stress or displacement is high or low in the second distribution. Based on the image, an initial set value of the structure of the stress source is set.

このほか、応力源の構造の初期設定値は、試料の設計情報や仕様情報を用いて設定してもよい。例えば、応力解析対象の試料とする電子デバイスのCAD(Computer Aided Design)データ等の設計情報を用いて、応力源の構造の初期設定値を設定する。試料の設計情報や仕様情報は、例えば、試料情報として応力解析装置100に取得される。   In addition, the initial setting value of the structure of the stress source may be set using the design information and specification information of the sample. For example, the initial setting value of the structure of the stress source is set using design information such as CAD (Computer Aided Design) data of an electronic device that is a sample to be subjected to stress analysis. Sample design information and specification information are acquired by the stress analyzer 100 as sample information, for example.

このように第1分布の演算処理に用いる応力源の構造の初期設定値を、試料について実測された第2分布や試料の設計情報等を用いて設定すると、最終的に得られる応力源の構造(上記演算結果情報の値)から大幅にずれない値を初期設定値に設定することができる。そのため、設定値を調整して繰り返し第1分布の演算処理が実行される場合でも、その繰り返し回数の増大、演算量(応力解析装置100の演算処理負荷)の増大、演算過程や演算結果のデータを記憶するメモリの使用量の増大等を抑えることができる。   As described above, when the initial setting value of the structure of the stress source used for the calculation processing of the first distribution is set using the second distribution actually measured for the sample, the design information of the sample, and the like, the structure of the stress source finally obtained is obtained. A value that does not deviate significantly from (the value of the calculation result information) can be set as an initial set value. Therefore, even when the calculation processing of the first distribution is repeatedly executed by adjusting the set value, the number of repetitions increases, the amount of calculation (the calculation processing load of the stress analysis apparatus 100) increases, the calculation process and calculation result data The increase in the amount of memory used for storing can be suppressed.

上記のようにして設定される初期設定値が用いられて、演算部111による初回の第1分布の演算処理が実行される。
ところで、試料内部の応力源の応力は、上記図1について述べたように、応力源から表層部、即ち第2分布の実測(検出)面まで伝播すると考えられる。試料内の、応力源から表層部に伝播した応力の分布、又はその応力に伴う変位の分布、即ち第1分布を演算するうえでの未知変数は、応力源の構造(x,y,z座標)、応力源の応力、表層部から応力源までの深さ(距離)となる。これらのうち、表層部から応力源までの距離(応力源のz座標)は、赤外顕微鏡等を用いて実測することが可能であり、実質的な未知変数は、応力源の構造及びその応力の2種類となる。
The initial setting value set as described above is used, and the first calculation process of the first distribution by the calculation unit 111 is executed.
By the way, it is considered that the stress of the stress source inside the sample propagates from the stress source to the surface layer portion, that is, the actually measured (detected) surface of the second distribution, as described with reference to FIG. In the sample, the distribution of stress propagated from the stress source to the surface layer portion, or the displacement distribution accompanying the stress, that is, the unknown variable for calculating the first distribution is the structure of the stress source (x, y, z coordinates). ), Stress of the stress source, and depth (distance) from the surface layer portion to the stress source. Of these, the distance from the surface layer portion to the stress source (z coordinate of the stress source) can be measured using an infrared microscope or the like, and the substantial unknown variables are the structure of the stress source and its stress. There are two types.

今、応力源を半径dの円孔とすると、その円孔からrだけ離れた位置での応力σは、次式(1)で表すことができる。
σ=(σ0/2)×〔2+d2/(4r2)+3d4/(16r4)〕・・・(1)
この式(1)において、σ0は、円孔が無い時の応力である。
If the stress source is a circular hole having a radius d, the stress σ at a position separated from the circular hole by r can be expressed by the following equation (1).
σ = (σ 0/2) × [2 + d 2 / (4r 2 ) + 3d 4 / (16r 4) ] ... (1)
In this formula (1), σ 0 is a stress when there is no circular hole.

式(1)は、試料が一様な材質であれば機能する。しかし、実物の応力解析対象の試料では、以下の欠点がある。第1に、実物の試料では、応力源(式(1)では円孔)が無い場合の応力σ0を容易に求めることができない。第2に、応力源が、円孔のような単純な形状ではなく、複雑な形状である場合、応力源から伝播する応力の方向性が複雑化する。このような欠点のために、上記のような式(1)を実物の試料に適用可能なように拡張、一般化することは極めて難しい。 Equation (1) works if the sample is a uniform material. However, the actual sample for stress analysis has the following drawbacks. First, in a real sample, the stress σ 0 when there is no stress source (circular hole in equation (1)) cannot be easily obtained. Second, when the stress source is not a simple shape such as a circular hole but a complicated shape, the directionality of the stress propagating from the stress source is complicated. Due to such drawbacks, it is extremely difficult to expand and generalize Equation (1) as described above so that it can be applied to a real sample.

そこで、上記ステップS1の、第1分布の演算処理では、現実に即した応力と伝播距離の関係を用いる。
図5〜図8は材料の厚さと応力の関係の説明図である。図5には、材料の厚さと応力の関係取得に用いる試料の一例の断面を模式的に図示し、図6〜図8にはそれぞれ、材料の厚さと応力の関係の一例を図示している。
Therefore, in the first distribution calculation process in step S1, the relationship between stress and propagation distance in accordance with reality is used.
5 to 8 are explanatory diagrams of the relationship between the thickness of the material and the stress. FIG. 5 schematically illustrates a cross-section of an example of a sample used for obtaining the relationship between the material thickness and the stress, and FIGS. 6 to 8 illustrate examples of the relationship between the material thickness and the stress, respectively. .

材料の厚さと応力の関係を取得するために、例えば図5に示すような試料300を準備する。図5に示す試料300は、シリコン基板310の表層部にシリサイド層320が形成された構造体の、そのシリコン基板310を研磨等の手法を用いて楔状にした構成を有している。シリサイド層320を応力源とすると、試料300は、応力源(シリサイド層320)に、楔状に厚さTが変化するシリコン基板310を積層した構成を有しているものと言える。   In order to obtain the relationship between the material thickness and the stress, for example, a sample 300 as shown in FIG. 5 is prepared. A sample 300 shown in FIG. 5 has a structure in which a silicide layer 320 is formed on a surface portion of a silicon substrate 310, and the silicon substrate 310 is wedged using a technique such as polishing. When the silicide layer 320 is used as a stress source, the sample 300 can be said to have a configuration in which a silicon substrate 310 whose thickness T varies in a wedge shape is stacked on the stress source (silicide layer 320).

このような試料300について、例えば図5に示すように、シリコン基板310に対して所定の周波数のレーザー光330(図5に点線で図示)を照射し、それによって生じるラマン散乱光340(図5に点線で図示)を検出する。検出されたラマン散乱光340の周波数に基づき、シリコン基板310の応力Σを求める。楔状に厚さが変化するシリコン基板310に対して照射するレーザー光330の照射位置を変化させ、それぞれの照射位置で応力Σを求めることで、シリコン基板310の厚さTと応力Σの関係を取得することができる。   For such a sample 300, for example, as shown in FIG. 5, a silicon substrate 310 is irradiated with a laser beam 330 (shown by a dotted line in FIG. 5) having a predetermined frequency, and a Raman scattered light 340 (FIG. 5) generated thereby. (Shown with a dotted line). Based on the detected frequency of the Raman scattered light 340, the stress Σ of the silicon substrate 310 is obtained. The relationship between the thickness T of the silicon substrate 310 and the stress Σ is obtained by changing the irradiation position of the laser beam 330 irradiated to the silicon substrate 310 whose thickness changes in a wedge shape and obtaining the stress Σ at each irradiation position. Can be acquired.

試料300について取得される、シリコン基板310の厚さTと応力Σの関係は、例えば図6に示すような関係になる。図6の横軸は厚さTの対数を表し、縦軸は応力Σの対数を表している。応力Σは、厚さTの増大に伴って減少し、図6の両対数グラフの場合は、応力Σの対数が、厚さTの対数の増大に伴って直線的に単調減少する関係になる。   The relationship between the thickness T of the silicon substrate 310 and the stress Σ acquired for the sample 300 is as shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 6 represents the logarithm of thickness T, and the vertical axis represents the logarithm of stress Σ. The stress Σ decreases as the thickness T increases. In the case of the log-log graph of FIG. 6, the logarithm of the stress Σ linearly decreases monotonically as the logarithm of the thickness T increases. .

このシリコン基板310の例と同様にして、各種材料について、その厚さと応力の関係を取得することができる。
上記のような材料の厚さと応力の関係によれば、材料の厚さ、即ち応力源からの距離に基づき、その距離での伝播に伴う応力の減衰率を予測することが可能になる。このような関係を利用することで、応力解析対象の試料について、その応力源から表層部の領域の材料内を伝播する応力の演算が可能になる。即ち、応力源から表層部の間の領域に含まれる材料についての厚さと応力の関係を用いれば、応力源から表層部までの距離、或いは応力源から表層部の間の任意の距離で、応力源の応力がどの程度減衰するのか、換言すれば、当該距離での応力の値が演算可能になる。
Similar to the example of the silicon substrate 310, the relationship between the thickness and stress of various materials can be obtained.
According to the relation between the thickness of the material and the stress as described above, it is possible to predict the attenuation rate of the stress accompanying propagation at the distance based on the thickness of the material, that is, the distance from the stress source. By using such a relationship, it is possible to calculate the stress that propagates in the material in the surface layer region from the stress source for the sample to be analyzed. That is, if the relationship between the thickness and stress of the material included in the region between the stress source and the surface layer portion is used, the stress can be obtained at a distance from the stress source to the surface layer portion or an arbitrary distance between the stress source and the surface layer portion. To what extent the source stress attenuates, in other words, the value of the stress at that distance can be calculated.

例えば、上記のような材料の厚さと応力の関係(応力の減衰率)を用い、応力解析対象の試料の応力源に対応する全座標(初期又は調整後の設定値)についてそれぞれ、その試料の表層部に対応する全ての座標に伝播する応力を演算する。そして、表層部に対応する全座標についてそれぞれ、演算された伝播応力を加算する。即ち、畳み込み演算を実行する。これにより、応力源から表層部に伝播する応力の分布、又はその応力に伴う変位の分布、即ち第1分布を演算することができる。   For example, using the relationship between the material thickness and stress as described above (stress decay rate), all the coordinates (initial or adjusted set values) corresponding to the stress source of the sample to be stress analyzed are respectively The stress that propagates to all coordinates corresponding to the surface layer is calculated. Then, the calculated propagation stress is added to all the coordinates corresponding to the surface layer portion. That is, a convolution operation is executed. Thereby, the distribution of the stress propagating from the stress source to the surface layer portion, or the distribution of the displacement accompanying the stress, that is, the first distribution can be calculated.

このような演算処理において、応力源から表層部の領域に含まれる材料が単種の場合には、図6に例示するような単種の材料の厚さTと応力Σの関係を用いればよい。
応力源から表層部の領域に含まれる材料が複数種の場合には、図7に例示するような、各材料について取得された厚さTと応力Σの関係を用いる。例えば、応力源から表層部の領域に、材料A及び材料Bの2種類の材料が含まれる場合には、図7に示すように、材料A及び材料Bのそれぞれについて、厚さTと応力Σの関係を取得しておく。それらの関係を用いて、応力源から表層部に伝播する応力の分布、又はその応力に伴う変位の分布である第1分布を演算する。
In such a calculation process, when the material included in the region of the surface layer portion from the stress source is a single type, the relationship between the thickness T of the single type material and the stress Σ as illustrated in FIG. 6 may be used. .
When there are a plurality of types of materials included in the surface layer region from the stress source, the relationship between the thickness T and the stress Σ acquired for each material as illustrated in FIG. 7 is used. For example, when two types of materials A and B are included in the surface layer region from the stress source, the thickness T and the stress Σ for each of the materials A and B as shown in FIG. Get the relationship. Using these relationships, a first distribution which is a distribution of stress propagating from the stress source to the surface layer portion or a displacement accompanying the stress is calculated.

応力解析対象の試料の応力源から表層部の領域に含まれる材料の種類、各材料の厚さ(座標)は、例えば、その試料に関する試料情報から得ることができる。各材料の厚さが不明の場合には、それも応力源の構造及び応力と共に未知変数の1つに加えて、畳み込み演算を実行すればよい。   The type of material included in the surface layer region from the stress source of the sample to be subjected to stress analysis and the thickness (coordinates) of each material can be obtained from the sample information regarding the sample, for example. If the thickness of each material is unknown, it may be performed in addition to one of the unknown variables along with the stress source structure and stress.

尚、第1分布の演算処理には、図8に例示するような、厚さTに対して応力Σが様々な減少率で減少する関係C,D,Eを用いることが可能である。
上記ステップS1の、第1分布の演算処理では、応力解析対象の試料について、以下の図9又は図10に例示するような2次元又は3次元のモデルを適用し、所定の演算処理を実行することができる。
In addition, it is possible to use the relations C, D, and E in which the stress Σ decreases at various reduction rates with respect to the thickness T as illustrated in FIG.
In the first distribution calculation process in step S1, a two-dimensional or three-dimensional model exemplified in the following FIG. 9 or FIG. 10 is applied to the stress analysis target sample, and a predetermined calculation process is executed. be able to.

図9は第1の実施の形態に係る2次元モデルの説明図である。図9(A)には、2次元モデルの試料面内方向の構成例を示し、図9(B)には、2次元モデルの試料深さ方向の構成例を示している。   FIG. 9 is an explanatory diagram of the two-dimensional model according to the first embodiment. FIG. 9A shows a configuration example of the two-dimensional model in the sample in-plane direction, and FIG. 9B shows a configuration example of the two-dimensional model in the sample depth direction.

第1分布の演算処理の際には、例えば図9(A)及び図9(B)に示すような2次元モデル400aを適用する。2次元モデル400aは、応力解析対象の試料のモデルである試料モデル410を含む。図9(A)及び図9(B)の試料モデル410は、第1層411と、第1層411に積層された第2層412とを含み、第1層411内に応力源413(413a,413b)を含む構造を有している。第2層412には、単種又は複数種の材料が含まれる。図9(A)には、第2層412の上面図を模式的に図示し、第1層411内の応力源413を点線で図示している。図9(B)には、図9(A)のL1−L1断面を模式的に図示している。   In the calculation process of the first distribution, for example, a two-dimensional model 400a as shown in FIGS. 9A and 9B is applied. The two-dimensional model 400a includes a sample model 410 that is a model of a sample to be subjected to stress analysis. The sample model 410 in FIGS. 9A and 9B includes a first layer 411 and a second layer 412 stacked on the first layer 411. The stress source 413 (413a) is included in the first layer 411. , 413b). The second layer 412 includes one or more materials. In FIG. 9A, a top view of the second layer 412 is schematically shown, and the stress source 413 in the first layer 411 is indicated by a dotted line. FIG. 9B schematically illustrates the L1-L1 cross section of FIG.

このような2次元モデル400aを用いた第1分布の演算処理(ステップS1)では、例えば次のようにして処理が実行される。
まず、試料モデル410に対して座標(xn,yn,zn)(n=0,1,2,・・・n)が設定される。
In the first distribution calculation process (step S1) using the two-dimensional model 400a, for example, the process is executed as follows.
First, coordinates (x n , y n , z n ) (n = 0, 1, 2,... N) are set for the sample model 410.

次いで、応力源413が含まれる応力源面Pにおける、応力源413の座標(応力源413の構造)と、応力源413の応力との、初期設定値が設定される。応力源413の初期設定値は、例えば前述のように、応力解析対象の試料について実測された応力又は変位の第2分布や、その試料の設計情報等を用いて設定される。   Next, initial values of the coordinates of the stress source 413 (the structure of the stress source 413) and the stress of the stress source 413 on the stress source surface P including the stress source 413 are set. For example, as described above, the initial setting value of the stress source 413 is set using the second distribution of stress or displacement actually measured for the sample to be analyzed, the design information of the sample, and the like.

次いで、応力源面Pの応力源413の一座標から、試料の応力又は変位の第2分布が検出される検出面Qの全座標の各々に伝播する応力又はそれに伴う変位が、それぞれ演算される。この演算には、応力源面Pから検出面Qの領域に含まれる材料(群)の厚さと応力の関係(応力の減衰率)が用いられる。応力源面Pの応力源413の他座標についても、同様の演算が実行され、検出面Qの全座標の各々に伝播する応力又はそれに伴う変位が、各座標で順次加算される。このような処理が、応力源面Pの応力源413の全座標について実行され、検出面Qの第1分布が取得される。   Next, from one coordinate of the stress source 413 on the stress source surface P, the stress propagated to each of all the coordinates of the detection surface Q where the second distribution of the stress or displacement of the sample is detected or the displacement accompanying therewith is calculated. . For this calculation, the relationship between the thickness of the material (group) included in the region from the stress source surface P to the detection surface Q and the stress (stress attenuation rate) is used. The same calculation is performed for other coordinates of the stress source 413 on the stress source surface P, and the stress propagated to each of all the coordinates of the detection surface Q or the displacement accompanying the coordinate is sequentially added at each coordinate. Such processing is executed for all coordinates of the stress source 413 on the stress source surface P, and the first distribution of the detection surface Q is acquired.

このようにして取得された第1分布が、実測された第2分布と比較され(ステップS2)、第2分布との差分が最小とならない場合には、第2分布に収斂するように、応力源413の構造(座標)及び応力の初期設定値が調整され、新たな設定値が設定される(ステップS3)。このような第1分布の取得と、取得された第1分布と実測された第2分布との比較、及び設定値の調整が、第1分布と第2分布との差分が最小となるまで行われ、最小となる時の設定値が、試料内部の応力源の構造及び応力とされる。   The first distribution thus obtained is compared with the actually measured second distribution (step S2), and if the difference from the second distribution is not minimized, the stress is converged to the second distribution. The initial setting values of the structure (coordinates) and stress of the source 413 are adjusted, and new setting values are set (step S3). Such acquisition of the first distribution, comparison between the acquired first distribution and the actually measured second distribution, and adjustment of the set value are performed until the difference between the first distribution and the second distribution is minimized. The set value at the time of the minimum is the structure and stress of the stress source inside the sample.

尚、第1分布の取得にあたり、応力源面P(応力源413)から検出面Qまでの距離(応力源413の深さ)が不明の場合には、それも初期設定値、新たな設定値の成分の1つに加えて、第1分布の演算を実行すればよい。また、応力源面Pから検出面Qの領域に複数種の材料が含まれる場合で、各材料の厚さが不明の場合には、それも未知変数の1つに加えて、第1分布の演算を実行すればよい。   When obtaining the first distribution, if the distance from the stress source surface P (stress source 413) to the detection surface Q (depth of the stress source 413) is unknown, this is also an initial set value or a new set value. In addition to one of the components, the calculation of the first distribution may be executed. In the case where a plurality of types of materials are included in the region from the stress source surface P to the detection surface Q, and the thickness of each material is unknown, it is also added to one of the unknown variables, What is necessary is just to perform a calculation.

第1分布の演算処理(ステップS1)では、上記2次元モデル400aを拡張し、次の図10に例示するような3次元モデル400bを適用してもよい。
図10は第1の実施の形態に係る3次元モデルの説明図である。図10には、3次元モデルの試料深さ方向の構成例を示している。図10には、図9(A)のL1−L1断面の位置に相当する断面を模式的に図示している。
In the calculation processing of the first distribution (step S1), the two-dimensional model 400a may be expanded and a three-dimensional model 400b as illustrated in the following FIG. 10 may be applied.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the three-dimensional model according to the first embodiment. FIG. 10 shows a configuration example of the three-dimensional model in the sample depth direction. FIG. 10 schematically illustrates a cross section corresponding to the position of the L1-L1 cross section in FIG.

例えば、応力源413の内部を一様と見做し、応力源413の内部に含まれる要素(群)の影響は考慮せずに、応力源面Pから検出面Qへの応力伝播を演算する場合は、上記図9のような2次元モデル400aを適用することができる。   For example, assuming that the inside of the stress source 413 is uniform, the stress propagation from the stress source surface P to the detection surface Q is calculated without considering the influence of the element (group) included in the inside of the stress source 413. In this case, a two-dimensional model 400a as shown in FIG. 9 can be applied.

一方、応力源413の内部が一様でないと見做し、応力源413の内部に含まれる要素(群)414からの応力伝播を考慮して、応力源413の内部から検出面Qへの応力伝播を演算する場合は、図10のような3次元モデル400bを適用するのがよい。例えば、第2分布を実測する際のプローブの分解能が、比較的高い場合に、このような3次元モデル400bを用いた解析を行う。   On the other hand, assuming that the inside of the stress source 413 is not uniform, the stress from the inside of the stress source 413 to the detection surface Q is considered in consideration of the stress propagation from the element (group) 414 included in the inside of the stress source 413. When calculating propagation, it is preferable to apply a three-dimensional model 400b as shown in FIG. For example, when the resolution of the probe when measuring the second distribution is relatively high, an analysis using such a three-dimensional model 400b is performed.

3次元モデル400bを用いる場合は、応力源413の内部の要素(群)414について構造及び応力の設定値が設定される。そして、当該要素(群)414から応力源面Pの領域に含まれる材料(群)の厚さと応力の関係が用いられて、応力源面Pにおける応力が演算される。その後は上記2次元モデル400aの場合と同様に、その演算された応力、及び応力源面Pから検出面Qの領域に含まれる材料(群)の厚さと応力の関係が用いられて、検出面Qにおける第1分布が取得される。第1分布の取得(ステップS1)と、取得された第1分布と実測された第2分布との比較(ステップS2)、及び設定値の調整(ステップS3)が、第1分布と第2分布との差分が最小となるまで行われる。最小となる時の設定値が、応力源413の内部に含まれる要素(群)414の構造及び応力とされる。このようにして、応力源413の内部の構造及び応力が解析される。   When the three-dimensional model 400 b is used, the structure and stress setting values are set for the element (group) 414 inside the stress source 413. Then, the stress on the stress source surface P is calculated using the relationship between the thickness of the material (group) included in the region from the element (group) 414 to the stress source surface P and the stress. Thereafter, as in the case of the two-dimensional model 400a, the calculated stress and the relationship between the thickness of the material (group) included in the region from the stress source surface P to the detection surface Q and the stress are used to detect the detection surface. A first distribution at Q is obtained. The acquisition of the first distribution (step S1), the comparison between the acquired first distribution and the actually measured second distribution (step S2), and the adjustment of the set value (step S3) are the first distribution and the second distribution. This is done until the difference between is minimized. The setting value at the time of the minimum is the structure and stress of the element (group) 414 included in the stress source 413. In this way, the internal structure and stress of the stress source 413 are analyzed.

尚、応力源413の構造のサイズが、試料(試料モデル410)の厚さに対して一定値以下である場合、例えば1/10以下であるようなサイズの場合には、2次元モデルが好適である。応力源413の構造のサイズが、試料(試料モデル410)の厚さに対して一定値以上である場合、例えば1/10以上であるようなサイズの場合には、3次元モデルが好適である。   In addition, when the size of the structure of the stress source 413 is not more than a certain value with respect to the thickness of the sample (sample model 410), for example, when the size is 1/10 or less, the two-dimensional model is preferable. It is. When the size of the structure of the stress source 413 is a certain value or more with respect to the thickness of the sample (sample model 410), for example, when the size is 1/10 or more, the three-dimensional model is preferable. .

例えば、モジュールに内蔵される、比較的サイズの小さい、例えばモジュールの厚さに対して1/10以下といったサイズの一部品による応力の解析を目的とする場合を考える。このような場合には、応力源の構造を直方体や平板等に簡単化(モデル化)し、x,yの2次元モデルを用いた応力源面Pからの応力伝播の解析により、十分な精度で応力源の構造及び応力を特定することができる。   For example, let us consider a case where the purpose is to analyze the stress due to a single component incorporated in a module and having a relatively small size, for example, 1/10 or less of the thickness of the module. In such a case, the stress source structure is simplified (modeled) to a rectangular parallelepiped or flat plate, and sufficient accuracy is obtained by analyzing the stress propagation from the stress source surface P using a two-dimensional model of x and y. The structure of the stress source and the stress can be specified.

一方、部品内の、それに含まれる、例えば部品の厚さに対して1/10以上といったサイズの要素(群)による応力の解析を目的とする場合を考える。例えば、半導体素子内のトランジスタやSTI(Shallow Trench Isolation)等の要素(群)による応力を含めた解析を目的とするような場合である。このような場合には、x,y,zの3次元モデルを用い、要素(群)から所定の応力源面までの応力伝播も考慮することで、応力源の構造及び応力の特定精度を高めることが可能になる。   On the other hand, consider the case where the purpose is to analyze the stress in an element (group) contained in the component, for example, a size of 1/10 or more of the thickness of the component. For example, it is a case where the analysis is intended to include stress due to elements (groups) such as transistors and STI (Shallow Trench Isolation) in a semiconductor element. In such a case, using a three-dimensional model of x, y, z and taking into account the stress propagation from the element (group) to a predetermined stress source surface, the accuracy of the stress source structure and stress is improved. It becomes possible.

上記のような2次元モデル、3次元モデルには更に、応力解析対象の試料モデルを全体的に網羅するようにメッシュを設定してもよい。
図11は第1の実施の形態に係るメッシュ設定2次元モデルの説明図である。図11(A)には、メッシュを設定した2次元モデルの試料面内方向の構成例を示し、図11(B)には、メッシュを設定した2次元モデルの試料深さ方向の構成例を示している。また、図12は第1の実施の形態に係るメッシュ設定3次元モデルの説明図である。図12には、メッシュを設定した3次元モデルの試料深さ方向の構成例を示している。
In the two-dimensional model and the three-dimensional model as described above, a mesh may be set so as to cover the entire sample model of the stress analysis target.
FIG. 11 is an explanatory diagram of the mesh setting two-dimensional model according to the first embodiment. FIG. 11A shows a configuration example in the sample in-plane direction of the two-dimensional model in which the mesh is set, and FIG. 11B shows a configuration example in the sample depth direction of the two-dimensional model in which the mesh is set. Show. FIG. 12 is an explanatory diagram of a mesh setting three-dimensional model according to the first embodiment. FIG. 12 shows a configuration example in the sample depth direction of a three-dimensional model in which a mesh is set.

図11に例示するように、2次元モデル400aには、試料モデル410を全体的に網羅するようにメッシュ420を設定することができる。また、図12に例示するように、3次元モデル400bには、試料モデル410を全体的に網羅するようにメッシュ420を設定することができる。   As illustrated in FIG. 11, a mesh 420 can be set in the two-dimensional model 400 a so as to cover the entire sample model 410. Further, as illustrated in FIG. 12, a mesh 420 can be set in the three-dimensional model 400b so as to cover the entire sample model 410.

このように2次元モデル400a、3次元モデル400bにメッシュ420を設定することで、上記のような応力伝播の演算で得られる応力又は変位を、各マス目やグリッド線交差位置の座標を指定して取得することが可能になる。更に、マス目やグリッド線で所定の範囲を指定すれば、その指定した範囲の応力又は変位の分布を取得することが可能になり、また、その取得された応力又は変位の分布を、表示する等して可視化することが可能になる。   By setting the mesh 420 in the two-dimensional model 400a and the three-dimensional model 400b as described above, the stress or displacement obtained by the stress propagation calculation as described above can be specified by the coordinates of each grid line or grid line intersection position. Can be obtained. Furthermore, if a predetermined range is specified by grids or grid lines, it is possible to acquire the distribution of stress or displacement in the specified range, and display the acquired stress or displacement distribution. It is possible to visualize the same.

以上説明したように、応力源の構造及び応力の設定値、並びに応力の減衰率の関係を用いて、或る設定した応力源413から検出面Qまでの応力伝播を演算し、検出面Qにおける応力又は変位の第1分布を取得する。取得した第1分布を、検出面Qについて実測された応力又は変位の第2分布と比較する。そして、その比較結果に基づき、第1分布が第2分布に収斂するように設定値を調整し、調整した設定値を用いて、第1分布を演算し、それと第2分布との比較を行う。このような処理を、第1分布と第2分布との差分が最小となるように実行し、差分が最小となる時の設定値を、試料の応力源の構造及び応力とする。これにより、非破壊で試料内部の応力を適正に解析することが可能になる。   As described above, the stress propagation from the set stress source 413 to the detection surface Q is calculated using the relationship between the structure of the stress source, the set value of the stress, and the attenuation rate of the stress. Obtain a first distribution of stress or displacement. The acquired first distribution is compared with the second distribution of stress or displacement actually measured for the detection surface Q. Then, based on the comparison result, the set value is adjusted so that the first distribution converges on the second distribution, the first distribution is calculated using the adjusted set value, and the comparison is made with the second distribution. . Such processing is executed so that the difference between the first distribution and the second distribution is minimized, and the set value when the difference is minimized is set as the structure and stress of the stress source of the sample. As a result, it is possible to appropriately analyze the stress inside the sample in a non-destructive manner.

非破壊での試料の応力解析が可能であるため、例えば、製造プロセス中に製造ラインから抜き取った試料(製品)であっても、応力解析の実施後に製造ラインに戻すことができ、コスト的に有利となる。また、所定の断面の切り出しや研磨等の破壊プロセスが不要となるため、応力解析に費やされる時間及びコストを大幅に削減でき、応力解析のスループット率を著しく向上させることができる。更にまた、上記のような処理を行うだけで試料内部の応力源及び応力を解析することができるため、応力解析期間の短縮、製品開発期間の短縮を図ることが可能になる。   Because non-destructive sample stress analysis is possible, for example, even a sample (product) extracted from the production line during the production process can be returned to the production line after the stress analysis is performed. It will be advantageous. In addition, since a destructive process such as cutting a predetermined cross section or polishing is not required, the time and cost spent for stress analysis can be greatly reduced, and the throughput rate of stress analysis can be significantly improved. Furthermore, since the stress source and stress inside the sample can be analyzed simply by performing the above-described processing, the stress analysis period can be shortened and the product development period can be shortened.

次に、第2の実施の形態について説明する。
図13は第2の実施の形態に係る応力解析装置の構成例を示す図、図14は第2の実施の形態に係る応力解析フローの一例を示す図である。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a stress analysis apparatus according to the second embodiment, and FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a stress analysis flow according to the second embodiment.

図13に示す応力解析装置100aは、演算処理部110、入力部120、記憶部130、表示部140及び取得部150を備えている。応力解析装置100aの処理機能は、コンピュータを用いて実現することができる。   A stress analysis apparatus 100a illustrated in FIG. 13 includes an arithmetic processing unit 110, an input unit 120, a storage unit 130, a display unit 140, and an acquisition unit 150. The processing function of the stress analysis apparatus 100a can be realized using a computer.

演算処理部110は、上記第1の実施の形態で述べたような演算部111、比較部112、調整部113及び生成部114のほか、設定部115を有している。設定部115は、応力解析対象の試料に関する試料情報、及び試料について実測された第2分布の情報を用いて、第1分布の演算処理に用いられる、試料モデル、並びに試料内部の応力源の構造及びその応力の初期設定値を設定する。   The arithmetic processing unit 110 includes a setting unit 115 in addition to the arithmetic unit 111, the comparison unit 112, the adjustment unit 113, and the generation unit 114 as described in the first embodiment. The setting unit 115 uses the sample information related to the stress analysis target sample and the second distribution information actually measured for the sample, the sample model used for the calculation processing of the first distribution, and the structure of the stress source inside the sample. And an initial set value of the stress.

入力部120は、演算処理部110での処理の実行に要する各種情報を応力解析装置100aに入力する。
記憶部130には、演算処理部110での処理過程や処理結果の情報、入力部から入力された情報等、各種情報が記憶される。
The input unit 120 inputs various information required for executing the processing in the arithmetic processing unit 110 to the stress analysis apparatus 100a.
The storage unit 130 stores various types of information such as information on the processing process and processing results in the arithmetic processing unit 110 and information input from the input unit.

表示部140は、演算処理部110での処理過程や処理結果の情報、入力部から入力された情報、記憶部に記憶された情報等、各種情報を表示する。
取得部150は、応力解析対象の試料情報、実測された第2分布等、演算処理部110での処理の実行に要する各種情報を取得する。
The display unit 140 displays various types of information such as information on the processing process and processing results in the arithmetic processing unit 110, information input from the input unit, and information stored in the storage unit.
The acquisition unit 150 acquires various types of information necessary for executing the processing in the arithmetic processing unit 110, such as sample information on a stress analysis target and a measured second distribution.

応力解析装置100aには、例えば、第2分布を実測する測定装置500が有線又は無線の通信手段を用いて接続される。この場合、測定装置500で実測された第2分布の情報が、所定の通信手段を用いて、応力解析装置100aの取得部150に取得される。   For example, a measurement device 500 that measures the second distribution is connected to the stress analysis device 100a using a wired or wireless communication unit. In this case, information on the second distribution actually measured by the measuring apparatus 500 is acquired by the acquiring unit 150 of the stress analyzing apparatus 100a using a predetermined communication unit.

上記構成を有する応力解析装置100aが用いられ、例えば図14に示すような応力解析フローが実行される。
応力解析装置100aでは、応力解析対象の試料に関する試料情報が取得される(ステップS10)。試料情報には、試料に含まれる要素群の、各々の配置及び材料を示す情報が含まれる。尚、要素群の配置は、必ずしも実物の試料と一致するような厳密なものであることを要しない。試料情報は、例えば、取得部150によって取得される。このほか、試料情報は、入力部120からの入力によって取得されてもよい。
The stress analysis apparatus 100a having the above configuration is used, and for example, a stress analysis flow as shown in FIG. 14 is executed.
In the stress analysis apparatus 100a, sample information regarding the sample to be analyzed is acquired (step S10). The sample information includes information indicating the arrangement and material of each element group included in the sample. It should be noted that the arrangement of the element groups does not necessarily have to be exact so as to match the actual sample. The sample information is acquired by the acquisition unit 150, for example. In addition, the sample information may be acquired by input from the input unit 120.

また、応力解析装置100aでは、応力解析対象の試料の表層部について実測された応力又は変位の分布である第2分布の情報が取得される(ステップS11)。第2分布は、取得部150によって取得される。この第2分布は、予め測定装置500によって実測される。   Further, in the stress analysis apparatus 100a, information on the second distribution, which is a stress or displacement distribution measured for the surface layer portion of the sample to be analyzed, is acquired (step S11). The second distribution is acquired by the acquisition unit 150. This second distribution is actually measured by the measuring apparatus 500 in advance.

第2の実施の形態に係る測定装置での実測手法の一例を図15に示す。
測定装置500は、例えば図15(A)に示すように、試料101にレーザー光等の所定の入射光510を入射し、入射光510の入射によって試料101から出射する出射光520を検出することで、試料101の表層部の変位又は応力の第2分布を取得する。測定には、ラマン分光装置等を用いることができる。
An example of the actual measurement method in the measurement apparatus according to the second embodiment is shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 15A, the measurement apparatus 500 makes a predetermined incident light 510 such as a laser beam incident on the sample 101 and detects the emitted light 520 emitted from the sample 101 when the incident light 510 is incident. Thus, the second distribution of the displacement or stress of the surface layer portion of the sample 101 is acquired. For the measurement, a Raman spectroscopic device or the like can be used.

或いは、測定装置500は、例えば図15(B)に示すように、試料101をカンチレバー530で走査することで、試料101の表層部の変位又は応力の第2分布を取得する。測定には、走査型プローブ顕微鏡等を用いることができる。   Alternatively, the measurement apparatus 500 acquires the second distribution of the displacement or stress of the surface layer portion of the sample 101 by scanning the sample 101 with a cantilever 530, for example, as shown in FIG. For the measurement, a scanning probe microscope or the like can be used.

測定装置500で取得された第2分布の情報は、例えば、測定装置500が備える記憶部(メモリ)に記憶される。
取得部150は、例えば、測定装置500から、その測定装置500で実測された第2分布の情報を取得する。但し、取得部150は、第2分布の情報を、必ずしも測定装置500から直接的に取得することを要しない。取得部150は、測定装置500で実測された後にその測定装置500の外部で保有されている第2分布の情報を取得することもできる。
The information on the second distribution acquired by the measuring apparatus 500 is stored in, for example, a storage unit (memory) included in the measuring apparatus 500.
For example, the acquisition unit 150 acquires information on the second distribution actually measured by the measurement device 500 from the measurement device 500. However, the acquisition unit 150 is not necessarily required to acquire the second distribution information directly from the measurement apparatus 500. The acquisition unit 150 can also acquire information on the second distribution held outside the measurement apparatus 500 after being actually measured by the measurement apparatus 500.

応力解析装置100aでは、演算処理部110の設定部115により、取得部150(又は入力部120)で取得された試料情報が用いられて、座標による取り扱いが可能な試料モデルが設定される(ステップS12)。例えば、試料モデルとして、上記のような2次元モデルや3次元モデルが設定される。   In the stress analyzer 100a, the setting unit 115 of the arithmetic processing unit 110 uses the sample information acquired by the acquiring unit 150 (or the input unit 120) to set a sample model that can be handled by coordinates (step) S12). For example, the two-dimensional model or the three-dimensional model as described above is set as the sample model.

更に、応力解析装置100aでは、設定部115により、取得部150で取得された第2分布が用いられて、試料内部に含まれる応力源の構造(座標)の初期設定値が設定される(ステップS13)。設定部115は、例えば、第2分布に現れた幾何模様から応力源の構造の初期設定値を設定する。このようにして応力源の構造の初期設定値を設定する際には、第2分布に現れた幾何模様の輪郭線に基づいて設定するとよい。   Further, in the stress analysis apparatus 100a, the setting unit 115 uses the second distribution acquired by the acquisition unit 150 to set an initial setting value of the structure (coordinates) of the stress source included in the sample (step). S13). For example, the setting unit 115 sets an initial setting value of the structure of the stress source from the geometric pattern appearing in the second distribution. Thus, when setting the initial setting value of the structure of the stress source, it is preferable to set based on the contour line of the geometric pattern appearing in the second distribution.

また、応力解析装置100aでは、設定部115により、設定された試料モデルに対し、その全体を網羅するメッシュが設定される(ステップS14)。
第2の実施の形態に係る試料モデルの一例を図16に示す。ここでは2次元モデルを例にする。図16(A)には、試料モデルの試料面内方向の構成例を示し、図16(B)には、試料モデルの試料深さ方向の構成例を示している。
In the stress analyzer 100a, the setting unit 115 sets a mesh covering the entire sample model (step S14).
An example of a sample model according to the second embodiment is shown in FIG. Here, a two-dimensional model is taken as an example. FIG. 16A shows a configuration example of the sample model in the sample in-plane direction, and FIG. 16B shows a configuration example of the sample model in the sample depth direction.

図16の試料モデル610は、第1層611と、第1層611上に積層され単種又は複数種の材料が用いられた第2層612とを含み、設定された応力源613(613a,613b)の構造を第1層611内に含む。図16(A)には、第2層612の上面図を模式的に図示し、第1層611内の応力源613を点線で図示している。図16(B)には、図16(A)のL2−L2断面を模式的に図示している。   The sample model 610 of FIG. 16 includes a first layer 611 and a second layer 612 that is laminated on the first layer 611 and uses one or more kinds of materials, and is configured with a set stress source 613 (613a, 613a, 613b) is included in the first layer 611. FIG. 16A schematically shows a top view of the second layer 612, and the stress source 613 in the first layer 611 is indicated by a dotted line. FIG. 16B schematically illustrates the L2-L2 cross section of FIG.

このような試料モデル610に対して座標(xn,yn,zn)(n=0,1,2,・・・n)が設定される。試料モデル610には、応力源613が含まれる応力源面P、試料の応力又は変位の第2分布が検出される検出面Qが設定される。取得部150で取得された第2分布が用いられ、応力源613の構造の初期設定値が設定される。試料モデル610には更に、それを全体的に網羅するようにメッシュ620が設定される。 Coordinates (x n , y n , z n ) (n = 0, 1, 2,... N) are set for such a sample model 610. In the sample model 610, a stress source surface P including the stress source 613 and a detection surface Q on which a second distribution of the stress or displacement of the sample is detected are set. The second distribution acquired by the acquisition unit 150 is used, and an initial setting value of the structure of the stress source 613 is set. Further, a mesh 620 is set in the sample model 610 so as to cover it as a whole.

この図16に示すような試料モデル610を例に、以下の処理を説明する。
応力解析装置100aでは、設定部115により、試料モデル610の応力源面Pの、初期設定値の応力源613の構造に対し、応力の初期設定値が設定される(ステップS15)。
The following processing will be described using the sample model 610 as shown in FIG. 16 as an example.
In the stress analysis apparatus 100a, the initial setting value of stress is set by the setting unit 115 for the structure of the stress source 613 having the initial setting value on the stress source surface P of the sample model 610 (step S15).

次いで、応力解析装置100aでは、演算処理部110の演算部111により、応力源面Pの応力源613の一座標(xn,yn,zn)から、検出面Qの全座標の各々に伝播する応力又はそれに伴う変位が、それぞれ演算される(ステップS16)。この演算には、応力源面Pから検出面Qの領域に含まれる材料(群)の厚さと応力の関係(応力の減衰率)が用いられる。 Next, in the stress analysis apparatus 100a, the calculation unit 111 of the calculation processing unit 110 converts each coordinate (x n , y n , z n ) of the stress source 613 on the stress source surface P to all the coordinates on the detection surface Q. The propagating stress or the displacement accompanying it is calculated (step S16). For this calculation, the relationship between the thickness of the material (group) included in the region from the stress source surface P to the detection surface Q and the stress (stress attenuation rate) is used.

例えば、予め各種材料について、上記図5に例示したような試料が用いられ、上記図6〜8に例示したような、材料の厚さと応力の関係が取得される。例えば、応力解析装置100aには、このようにして取得された各種材料の厚さと応力の関係が、応力減衰率データベース(DB)116として保有される。尚、応力減衰率DB116は、有線又は無線の通信手段を介してアクセス可能な状態とされて、応力解析装置100aの外部に設けられてもよい。   For example, a sample as illustrated in FIG. 5 is used in advance for various materials, and the relationship between the thickness of the material and the stress as illustrated in FIGS. For example, the stress analysis apparatus 100a holds the relationship between the thicknesses and stresses of various materials thus obtained as a stress attenuation rate database (DB) 116. The stress attenuation rate DB 116 may be accessible via a wired or wireless communication unit and may be provided outside the stress analysis apparatus 100a.

ステップS16の演算の際、応力解析装置100aでは、例えば、取得部150(又は入力部120)で取得される試料情報に基づき、応力解析対象の試料に用いられている材料が特定される。そして、応力減衰率DB116に含まれる、当該特定された材料の、厚さと応力の関係が用いられ、応力源面Pの応力源613の一座標から、検出面Qの全座標の各々に伝播する応力又は変位が、それぞれ演算される。   In the calculation of step S16, in the stress analysis apparatus 100a, for example, the material used for the sample of the stress analysis target is specified based on the sample information acquired by the acquisition unit 150 (or the input unit 120). Then, the relationship between the thickness and the stress of the specified material included in the stress attenuation rate DB 116 is used and propagates from one coordinate of the stress source 613 on the stress source surface P to all the coordinates on the detection surface Q. Stress or displacement is calculated respectively.

その際、試料情報に基づき、応力源面Pから検出面Qの領域に含まれる材料の厚さ(z座標)が分かる場合は、材料の種類とその厚さ、厚さと応力の関係から、応力源面Pの応力源613の一座標から、検出面Qの全座標の各々に伝播する応力又は変位が、それぞれ演算される。材料の厚さ(z座標)が不明の場合には、それも応力源613の構造及び応力と共に未知変数(初期設定値)の1つに加え、演算を実行すればよい。   At that time, if the thickness (z coordinate) of the material included in the region from the stress source surface P to the detection surface Q is known based on the sample information, the stress is determined from the type of the material, its thickness, and the relationship between the thickness and the stress. From one coordinate of the stress source 613 on the source surface P, the stress or displacement propagated to each of all the coordinates on the detection surface Q is calculated. When the thickness (z coordinate) of the material is unknown, the calculation may be executed in addition to one of unknown variables (initial setting values) together with the structure and stress of the stress source 613.

尚、実物の試料がある場合には、その試料についての実測により、応力源面Pから検出面Qの領域に含まれる材料の厚さを得てもよい。
第2の実施の形態に係る材料厚さの実測手法の一例を図17に示す。
When there is a real sample, the thickness of the material included in the region from the stress source surface P to the detection surface Q may be obtained by actual measurement of the sample.
An example of the material thickness measurement method according to the second embodiment is shown in FIG.

例えば、実物の試料102に音波又は光540を入射する。例えば、音波として超音波を用い、光として赤外光を用いる。測定には、超音波顕微鏡、赤外顕微鏡等を用いることができる。入射した音波又は光540は、試料102の内部の構造物や材料界面で反射し、或いは試料102を透過する際に内部の構造物や材料界面によって減衰する。このような試料102からの反射信号550や透過信号560を検出し、試料102に用いられている材料の厚さを求める。   For example, a sound wave or light 540 is incident on the actual sample 102. For example, ultrasonic waves are used as sound waves, and infrared light is used as light. An ultrasonic microscope, an infrared microscope, etc. can be used for the measurement. The incident sound wave or light 540 is reflected by the internal structure or material interface of the sample 102 or attenuated by the internal structure or material interface when passing through the sample 102. The reflection signal 550 and the transmission signal 560 from the sample 102 are detected, and the thickness of the material used for the sample 102 is obtained.

実物の試料102がある場合は、このようにして求められる材料の厚さを用いれば、未知変数(初期設定値)を応力源613の構造及び応力の2種類とすることができる。材料の厚さを未知変数から除外することで、後述のようにステップS16〜S21の処理を実行する際の演算処理負荷の軽減、演算処理の高速化、メモリ使用量の軽減等を図ることができる。   If there is an actual sample 102, the unknown variable (initial setting value) can be made into two types, the structure of the stress source 613 and the stress, by using the thickness of the material thus obtained. By excluding the material thickness from the unknown variable, it is possible to reduce the processing load when executing the processing of steps S16 to S21, increase the speed of the processing, and reduce the memory usage, as will be described later. it can.

応力解析装置100aでは、上記のようにして演算された、検出面Qの全座標の、各々の応力又は変位が、各々の座標について加算されるように、記憶部130に記憶される(ステップS17)。   In the stress analysis apparatus 100a, each stress or displacement of all the coordinates of the detection surface Q calculated as described above is stored in the storage unit 130 so as to be added for each coordinate (step S17). ).

そして、応力源面Pの応力源613の全座標について、このようなステップS16の演算及びステップS17の加算が実行されたか否かが判定される(ステップS18)。
応力源面Pの応力源613の全座標について演算及び加算が実行されていないと判定された場合、応力解析装置100aでは、応力源面Pの応力源613の座標が(xn+1,yn+1,zn+1)に変更され(ステップS19)、ステップS16及びS17の演算及び加算が実行される。
Then, it is determined whether or not the calculation in step S16 and the addition in step S17 have been executed for all coordinates of the stress source 613 on the stress source surface P (step S18).
When it is determined that calculation and addition have not been performed for all the coordinates of the stress source 613 on the stress source surface P, the stress analysis apparatus 100a determines that the coordinates of the stress source 613 on the stress source surface P are (x n + 1 , y n + 1 , z n + 1 ) (step S19), and the operations and additions of steps S16 and S17 are executed.

応力解析装置100aでは、ステップS18において、応力源面Pの応力源613の全座標についてステップS16及びS17の演算及び加算が実行されたと判定されるまで、ステップS19の座標の変更、ステップS16及びS17の演算及び加算が実行される。   In the stress analysis apparatus 100a, in step S18, the coordinate change in step S19, steps S16 and S17 are performed until it is determined that the calculations and additions in steps S16 and S17 have been executed for all the coordinates of the stress source 613 on the stress source surface P. Are calculated and added.

応力源面Pの応力源613の全座標についてステップS16及びS17の演算及び加算が実行されることで、応力源面Pの応力源613の各座標から、それぞれ検出面Qに伝播する応力又はそれに伴う変位が、畳み込み演算により演算される。これにより、初期設定値の応力源613の構造及び応力(材料の厚さも未知変数とした場合には更に材料の厚さ)の時の、検出面Qに伝播する応力又は変位の分布である第1分布が取得される。   By executing the calculations and additions of steps S16 and S17 for all the coordinates of the stress source 613 on the stress source surface P, the stress propagating from the respective coordinates of the stress source 613 on the stress source surface P to the detection surface Q, respectively, The accompanying displacement is calculated by a convolution calculation. Accordingly, the distribution of the stress or displacement propagated to the detection surface Q at the time of the structure and stress of the stress source 613 of the initial setting value (or the material thickness when the material thickness is also an unknown variable) is obtained. One distribution is acquired.

ステップS18において、応力源面Pの応力源613の全座標について演算及び加算が実行されたと判定された場合、即ち第1分布が取得された場合、応力解析装置100aでは、次のような処理が実行される。   In step S18, when it is determined that calculation and addition have been executed for all coordinates of the stress source 613 on the stress source surface P, that is, when the first distribution is acquired, the stress analysis apparatus 100a performs the following processing. Executed.

即ち、応力解析装置100aでは、演算部111で取得された第1分布と、測定装置500で実測され取得部150で取得された第2分布とが、比較部112によって比較される(ステップS20)。応力解析装置100aでは、比較部112による比較により、第1分布と第2分布との差分が最小であるか否かが判定される。   That is, in the stress analysis apparatus 100a, the comparison unit 112 compares the first distribution acquired by the calculation unit 111 and the second distribution actually measured by the measurement apparatus 500 and acquired by the acquisition unit 150 (step S20). . In the stress analysis apparatus 100a, whether or not the difference between the first distribution and the second distribution is the minimum is determined by the comparison by the comparison unit 112.

応力解析装置100aでは、第1分布と第2分布との差分が最小でないと判定された場合、調整部113により、第1分布が第2分布に収斂するように、応力源613の構造及び応力(或いは更に材料の厚さ)の初期設定値が調整され、新たな設定値が設定される(ステップS21)。   In the stress analysis apparatus 100a, when it is determined that the difference between the first distribution and the second distribution is not minimum, the adjustment unit 113 adjusts the structure and stress of the stress source 613 so that the first distribution converges on the second distribution. The initial set value (or further the material thickness) is adjusted, and a new set value is set (step S21).

応力解析装置100aでは、調整部113で新たに設定された応力源613の構造及び応力(或いは更に材料の厚さ)の設定値が用いられ、ステップS16以降の処理が実行される。応力解析装置100aでは、ステップS20において、第1分布と第2分布との差分が最小であると判定されるまで、ステップS21の設定値の調整、それを用いたステップS16以降の処理が実行される。   In the stress analysis apparatus 100a, the structure of the stress source 613 newly set by the adjustment unit 113 and the set value of stress (or further the thickness of the material) are used, and the processes after step S16 are executed. In the stress analysis apparatus 100a, adjustment of the set value in step S21 and processing subsequent to step S16 using the same are performed until it is determined in step S20 that the difference between the first distribution and the second distribution is minimum. The

ステップS20において、第1分布と第2分布との差分が最小であると判定された場合、応力解析装置100aでは、生成部114により、その最小となる時の応力源613の構造及び応力(或いは更に材料の厚さ)の設定値を含む演算結果情報が生成される(ステップS22)。この演算結果情報に含まれる応力源613の構造及び応力(或いは更に材料の厚さ)の設定値が、試料内部に存在する応力源の構造及び応力(或いは更に材料の厚さ)とされる。   In step S20, when it is determined that the difference between the first distribution and the second distribution is the minimum, in the stress analysis apparatus 100a, the generation unit 114 causes the generation unit 114 to determine the structure and stress (or the stress) (or the stress). Further, calculation result information including a set value of the material thickness is generated (step S22). The set value of the structure and stress (or further material thickness) of the stress source 613 included in the calculation result information is set as the structure and stress (or further material thickness) of the stress source existing inside the sample.

演算部111、比較部112、調整部113及び生成部114の処理には、例えば、SIMPLEX法のような単目的最適化に有効な数値最適化アルゴリズムが用いられる。
応力解析装置100aでは、以上のような処理が実行されることで、試料内部に存在する応力源の構造及び応力が特定される。
For the processing of the calculation unit 111, the comparison unit 112, the adjustment unit 113, and the generation unit 114, for example, a numerical optimization algorithm effective for single-objective optimization such as the SIMPLEX method is used.
In the stress analysis apparatus 100a, the structure and stress of the stress source existing in the sample are specified by executing the above-described processing.

例えば、上記図16に示した試料モデル610の場合であれば、最終的な一方の応力源613aを、長さLxa=3.6μm、長さLya=1.1μm、応力Σa=2.3GPaといったように具体的に特定し、最終的なもう一方の応力源613bを、長さLxb=2.1μm、長さLyb=1.1μm、応力Σb=1.5GPaといったように具体的に特定することが可能になる。   For example, in the case of the sample model 610 shown in FIG. 16, the final one of the stress sources 613a is a length Lxa = 3.6 μm, a length Lya = 1.1 μm, and a stress Σa = 2.3 GPa. Specifically, the final other stress source 613b is specifically specified such that the length Lxb = 2.1 μm, the length Lyb = 1.1 μm, and the stress Σb = 1.5 GPa. Is possible.

尚、応力解析装置100aでは、例えば、ステップS22で取得された演算結果情報に含まれる応力源613の構造及び応力(或いは更に材料の厚さ)を、記憶部130に記憶することができる。   In the stress analysis apparatus 100a, for example, the structure and stress (or further the material thickness) of the stress source 613 included in the calculation result information acquired in step S22 can be stored in the storage unit 130.

また、応力解析装置100aでは、例えば、ステップS22で取得された或いはその後に記憶部130に記憶された演算結果情報に含まれる応力源613の構造及び応力(或いは更に材料の厚さ)を、表示部140によってモニタ等の表示装置に表示することができる。   Further, in the stress analysis apparatus 100a, for example, the structure and stress (or further the material thickness) of the stress source 613 included in the calculation result information acquired in step S22 or stored in the storage unit 130 after that are displayed. It can be displayed on a display device such as a monitor by the unit 140.

また、応力解析装置100aでは、試料モデル610について設定されたメッシュ620を利用し、例えば入力部120から範囲を指定し、その指定した範囲の応力又は変位の分布を、表示部140によってモニタ等の表示装置に表示することができる。   Further, in the stress analysis apparatus 100a, the mesh 620 set for the sample model 610 is used, for example, a range is specified from the input unit 120, and the distribution of the stress or displacement in the specified range is monitored by the display unit 140 or the like. It can be displayed on a display device.

上記応力解析装置100aを用いた応力解析手法では、例えば、様々な電子デバイスに用いられる可能性のある各種材料について、その厚さと応力の関係(応力の減衰率)を、予め準備しておく。そのうえで、応力解析対象の試料の応力源から表層部に伝播する応力の演算に要する試料情報、少なくとも試料の材料に関する情報と、表層部について実測された応力又は変位の第2分布が取得されさえすれば、その試料の応力源の構造及び応力が解析可能となる。即ち、応力源の構造及び応力の初期設定値の設定、並びに応力源から表層部に伝播する応力又はそれに伴う変位の第1分布の取得が可能であり、更に、所定の数値最適化アルゴリズムに従う、第1分布を第2分布に収斂させる処理の実行が可能となる。第2分布は、応力解析対象の実物の試料があれば、その試料の表層部について実測すればよく、たとえ実物の試料が無くても、それについて実測された第2分布の情報が取得できれば、上記処理の実行、試料の応力源の構造及び応力が解析可能である。各種材料の厚さと応力の関係(応力の減衰率)、応力解析対象の試料情報、試料の表層部について実測された応力又は変位の第2分布等の情報は、クラウドサーバで保持し、クラウドサーバで保持された情報を、所定の演算処理実行時に使用する態様としてもよい。   In the stress analysis method using the stress analysis apparatus 100a, for example, the relationship between thickness and stress (stress attenuation rate) is prepared in advance for various materials that may be used in various electronic devices. In addition, the sample information required for calculating the stress propagated from the stress source of the sample to be analyzed to the surface layer, at least information on the material of the sample, and even the second distribution of the stress or displacement actually measured for the surface layer is obtained. For example, the structure and stress of the stress source of the sample can be analyzed. That is, the structure of the stress source and the initial setting value of the stress can be set, and the first distribution of the stress propagating from the stress source to the surface layer portion or the displacement associated therewith can be obtained, and further according to a predetermined numerical optimization algorithm. It is possible to execute processing for converging the first distribution to the second distribution. If there is a real sample subject to stress analysis, the second distribution may be measured for the surface layer portion of the sample, and even if there is no real sample, if the information of the second distribution actually measured can be obtained, It is possible to analyze the execution of the above process, the structure of the stress source of the sample, and the stress. Information such as the relationship between the thickness of various materials and stress (stress decay rate), sample information for stress analysis, and the second distribution of stress or displacement measured for the surface layer of the sample is stored in the cloud server. It is good also as an aspect which uses the information hold | maintained at the time of predetermined | prescribed arithmetic processing execution.

第2の実施の形態で述べたような手法によれば、上記第1の実施の形態と同様、非破壊で試料内部の応力を適正に解析することが可能になる。非破壊での試料の応力解析を可能とすることで、応力解析のために製品を無駄にしてしまうことを回避することが可能になり、また、試料の加工を不要にして効率的な応力解析を行うことが可能になる。上記のような処理を行うだけで試料内部の応力源及び応力を解析することができるため、応力解析期間の短縮、製品開発期間の短縮を図ることが可能になる。   According to the technique as described in the second embodiment, it is possible to appropriately analyze the stress inside the sample in a non-destructive manner, as in the first embodiment. By enabling non-destructive stress analysis of the sample, it is possible to avoid wasting the product for stress analysis, and efficient stress analysis without the need for sample processing It becomes possible to do. Since the stress source and stress inside the sample can be analyzed simply by performing the above-described processing, it is possible to shorten the stress analysis period and the product development period.

以上述べた第1の実施の形態に係る応力解析装置100の処理機能、及び第2の実施の形態に係る応力解析装置100aの処理機能は、コンピュータを用いて実現することができる。   The processing function of the stress analysis apparatus 100 according to the first embodiment and the processing function of the stress analysis apparatus 100a according to the second embodiment described above can be realized using a computer.

図18はコンピュータのハードウェアの構成例を示す図である。
コンピュータ700は、プロセッサ701によって全体が制御される。プロセッサ701には、バス709を介してRAM(Random Access Memory)702と複数の周辺機器が接続される。プロセッサ701は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ701は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はPLD(Programmable Logic Device)である。また、プロセッサ701は、CPU、MPU、DSP、ASIC、PLDのうちの2以上の要素の組み合わせであってもよい。
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of computer hardware.
The computer 700 is entirely controlled by the processor 701. The processor 701 is connected to a RAM (Random Access Memory) 702 and a plurality of peripheral devices via a bus 709. The processor 701 may be a multiprocessor. The processor 701 is, for example, a central processing unit (CPU), a micro processing unit (MPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), or a programmable logic device (PLD). Further, the processor 701 may be a combination of two or more elements among CPU, MPU, DSP, ASIC, and PLD.

RAM702は、コンピュータ700の主記憶装置として使用される。RAM702には、プロセッサ701に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM702には、プロセッサ701による処理に必要な各種データが格納される。   The RAM 702 is used as a main storage device of the computer 700. The RAM 702 temporarily stores at least part of an OS (Operating System) program and application programs to be executed by the processor 701. The RAM 702 stores various data necessary for processing by the processor 701.

バス709に接続されている周辺機器としては、HDD(Hard Disk Drive)703、グラフィック処理装置704、入力インタフェース705、光学ドライブ装置706、機器接続インタフェース707、及びネットワークインタフェース708がある。   Peripheral devices connected to the bus 709 include an HDD (Hard Disk Drive) 703, a graphic processing device 704, an input interface 705, an optical drive device 706, a device connection interface 707, and a network interface 708.

HDD703は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込み及び読み出しを行う。HDD703は、コンピュータ700の補助記憶装置として使用される。HDD703には、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、及び各種データが格納される。尚、補助記憶装置としては、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。   The HDD 703 magnetically writes data to and reads data from a built-in disk. The HDD 703 is used as an auxiliary storage device for the computer 700. The HDD 703 stores an OS program, application programs, and various data. A semiconductor storage device such as a flash memory can be used as the auxiliary storage device.

グラフィック処理装置704には、モニタ711が接続される。グラフィック処理装置704は、プロセッサ701からの命令に従って、画像をモニタ711の画面に表示させる。モニタ711としては、CRT(Cathode Ray Tube)を用いた表示装置や液晶表示装置等がある。   A monitor 711 is connected to the graphic processing device 704. The graphic processing device 704 displays an image on the screen of the monitor 711 in accordance with an instruction from the processor 701. Examples of the monitor 711 include a display device using a CRT (Cathode Ray Tube) and a liquid crystal display device.

入力インタフェース705には、キーボード712とマウス713とが接続される。入力インタフェース705は、キーボード712やマウス713から送られてくる信号をプロセッサ701に送信する。尚、マウス713は、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボール等がある。   A keyboard 712 and a mouse 713 are connected to the input interface 705. The input interface 705 transmits a signal transmitted from the keyboard 712 and the mouse 713 to the processor 701. Note that the mouse 713 is an example of a pointing device, and other pointing devices can also be used. Examples of other pointing devices include a touch panel, a tablet, a touch pad, and a trackball.

光学ドライブ装置706は、レーザー光等を利用して、光ディスク714に記録されたデータの読み取りを行う。光ディスク714は、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスク714には、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等がある。   The optical drive device 706 reads data recorded on the optical disk 714 using laser light or the like. The optical disk 714 is a portable recording medium on which data is recorded so that it can be read by reflection of light. The optical disk 714 includes a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable), and the like.

機器接続インタフェース707は、コンピュータ700に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。例えば、機器接続インタフェース707には、メモリ装置715やメモリリーダライタ716を接続することができる。メモリ装置715は、機器接続インタフェース707との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタ716は、メモリカード717へのデータの書き込み、又はメモリカード717からのデータの読み出しを行う装置である。メモリカード717は、カード型の記録媒体である。   The device connection interface 707 is a communication interface for connecting peripheral devices to the computer 700. For example, a memory device 715 or a memory reader / writer 716 can be connected to the device connection interface 707. The memory device 715 is a recording medium equipped with a communication function with the device connection interface 707. The memory reader / writer 716 is a device that writes data to the memory card 717 or reads data from the memory card 717. The memory card 717 is a card type recording medium.

ネットワークインタフェース708は、ネットワーク710に接続される。ネットワークインタフェース708は、ネットワーク710を介して、他のコンピュータ又は通信機器との間でデータの送受信を行う。   The network interface 708 is connected to the network 710. The network interface 708 transmits and receives data to and from other computers or communication devices via the network 710.

以上のようなハードウェア構成によって、第1の実施の形態に係る応力解析装置100の処理機能、第2の実施の形態に係る応力解析装置100aの処理機能を実現することができる。   With the hardware configuration described above, the processing function of the stress analysis apparatus 100 according to the first embodiment and the processing function of the stress analysis apparatus 100a according to the second embodiment can be realized.

コンピュータ700は、例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、第1の実施の形態に係る応力解析装置100の処理機能、第2の実施の形態に係る応力解析装置100aの処理機能を実現する。コンピュータ700に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。例えば、コンピュータ700に実行させるプログラムをHDD703に格納しておくことができる。プロセッサ701は、HDD703内のプログラムの少なくとも一部をRAM702にロードし、プログラムを実行する。また、コンピュータ700に実行させるプログラムを、光ディスク714、メモリ装置715、メモリカード717等の可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えば、プロセッサ701からの制御により、HDD703にインストールされた後、実行可能となる。また、プロセッサ701が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。   The computer 700 executes, for example, a program recorded in a computer-readable recording medium, thereby processing functions of the stress analysis apparatus 100 according to the first embodiment, and a stress analysis apparatus according to the second embodiment. The processing function of 100a is realized. A program describing the processing contents to be executed by the computer 700 can be recorded in various recording media. For example, a program to be executed by the computer 700 can be stored in the HDD 703. The processor 701 loads at least a part of the program in the HDD 703 into the RAM 702 and executes the program. A program to be executed by the computer 700 can also be recorded on a portable recording medium such as the optical disc 714, the memory device 715, and the memory card 717. The program stored in the portable recording medium becomes executable after being installed in the HDD 703 under the control of the processor 701, for example. The processor 701 can also read and execute a program directly from a portable recording medium.

以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1) コンピュータが、
試料に関する試料情報と、前記試料内部の応力源の構造及び応力の設定値を含む設定情報とを用いて、前記設定情報の前記応力源から前記試料の表層部に伝播する応力又は当該応力による前記表層部の変位の第1分布を演算する演算処理を、前記第1分布が、前記表層部について測定された応力又は変位の第2分布に収斂するように、前記設定情報を調整して実行し、
前記第1分布と前記第2分布との差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する
ことを特徴とする応力解析方法。
Regarding the embodiment described above, the following additional notes are further disclosed.
(Supplementary note 1)
Using the sample information about the sample and the setting information including the stress source structure and the stress setting value inside the sample, the stress propagated from the stress source of the setting information to the surface layer portion of the sample or the stress due to the stress A calculation process for calculating a first distribution of displacement of the surface layer portion is executed by adjusting the setting information so that the first distribution converges to a second distribution of stress or displacement measured for the surface layer portion. ,
A stress analysis method comprising generating calculation result information including a structure of the stress source and a set value of stress of the setting information that minimizes a difference between the first distribution and the second distribution.

(付記2) 前記第2分布に基づいて前記設定情報の初期設定値が設定されることを特徴とする付記1に記載の応力解析方法。
(付記3) 前記試料情報に基づいて前記設定情報の初期設定値が設定されることを特徴とする付記1に記載の応力解析方法。
(Supplementary note 2) The stress analysis method according to supplementary note 1, wherein an initial setting value of the setting information is set based on the second distribution.
(Supplementary note 3) The stress analysis method according to supplementary note 1, wherein an initial set value of the setting information is set based on the sample information.

(付記4) 前記試料情報は、前記試料に含まれる材料を示す情報を含むことを特徴とする付記1乃至3のいずれかに記載の応力解析方法。
(付記5) 前記演算処理は、前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の、厚さと応力の関係を用いて、前記第1分布を演算する処理を含むことを特徴とする付記1乃至4のいずれかに記載の応力解析方法。
(Additional remark 4) The said sample information contains the information which shows the material contained in the said sample, The stress analysis method in any one of Additional remark 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 5) The said arithmetic processing includes the process which calculates the said 1st distribution using the relationship between the thickness of the material contained in the area | region of the said surface layer part from the said stress source, and stress. 5. The stress analysis method according to any one of 4 to 4.

(付記6) 前記関係は、両対数グラフで前記材料の厚さに対して応力が直線的に減少する関係であることを特徴とする付記5に記載の応力解析方法。
(付記7) 前記設定情報は、前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の厚さの設定値を含み、
前記差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値、並びに前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の厚さの設定値を取得することを特徴とする付記1乃至6のいずれかに記載の応力解析方法。
(Supplementary note 6) The stress analysis method according to supplementary note 5, wherein the relationship is a relationship in which stress linearly decreases with respect to the thickness of the material in a log-log graph.
(Supplementary Note 7) The setting information includes a set value of the thickness of the material included in the surface layer region from the stress source,
The setting information of the stress source of the setting information that minimizes the difference and the setting value of the stress, and the setting value of the thickness of the material included in the region of the surface layer portion are acquired from the stress source. The stress analysis method according to any one of 1 to 6.

(付記8) 前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の厚さは、音波又は光を用いて測定されることを特徴とする付記7に記載の応力解析方法。
(付記9) 前記コンピュータが、
前記試料に対してメッシュを設定し、
前記応力源から前記表層部に伝播する所定メッシュ範囲の応力又は変位を表示部によって表示する
ことを特徴とする付記1乃至8のいずれかに記載の応力解析方法。
(Additional remark 8) The stress analysis method of Additional remark 7 characterized by the thickness of the material contained in the area | region of the said surface layer part from the said stress source being measured using a sound wave or light.
(Supplementary note 9)
Set a mesh for the sample,
The stress analysis method according to any one of appendices 1 to 8, wherein a stress or displacement within a predetermined mesh range propagating from the stress source to the surface layer portion is displayed by a display unit.

(付記10) 前記第2分布は、光又はカンチレバーを用いて測定されることを特徴とする付記1乃至9のいずれかに記載の応力解析方法。
(付記11) 演算処理部を含み、
前記演算処理部が、
試料に関する試料情報と、前記試料内部の応力源の構造及び応力の設定値を含む設定情報とを用いて、前記設定情報の前記応力源から前記試料の表層部に伝播する応力又は当該応力による前記表層部の変位の第1分布を演算する演算処理を、前記第1分布が、前記表層部について測定された応力又は変位の第2分布に収斂するように、前記設定情報を調整して実行し、
前記第1分布と前記第2分布との差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する
ことを特徴とする応力解析装置。
(Supplementary note 10) The stress analysis method according to any one of supplementary notes 1 to 9, wherein the second distribution is measured using light or a cantilever.
(Supplementary Note 11) Including an arithmetic processing unit,
The arithmetic processing unit is
Using the sample information about the sample and the setting information including the stress source structure and the stress setting value inside the sample, the stress propagated from the stress source of the setting information to the surface layer portion of the sample or the stress due to the stress A calculation process for calculating a first distribution of displacement of the surface layer portion is executed by adjusting the setting information so that the first distribution converges to a second distribution of stress or displacement measured for the surface layer portion. ,
A stress analysis apparatus that generates calculation result information including a structure of the stress source of the setting information and a set value of stress that minimize a difference between the first distribution and the second distribution.

(付記12) 前記試料情報及び前記第2分布を取得する取得部を更に含むことを特徴とする付記11に記載の応力解析装置。
(付記13) 前記演算処理は、前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の、厚さと応力の関係を用いて、前記第1分布を演算する処理を含むことを特徴とする付記11又は12に記載の応力解析装置。
(Additional remark 12) The stress analysis apparatus of Additional remark 11 characterized by further including the acquisition part which acquires the said sample information and said 2nd distribution.
(Additional remark 13) The said arithmetic processing includes the process which calculates the said 1st distribution using the relationship between the thickness of the material contained in the area | region of the said surface layer part from the said stress source, and stress. Or the stress analysis apparatus of 12.

(付記14) 表示部を更に含み、
前記演算処理部は、前記試料に対してメッシュを設定し、前記メッシュの範囲が指定された時に、前記応力源から前記表層部に伝播する前記範囲の応力又は変位を前記表示部によって表示することを特徴とする付記11乃至13のいずれかに記載の応力解析装置。
(Supplementary Note 14) Further including a display unit,
The arithmetic processing unit sets a mesh for the sample, and when the range of the mesh is designated, displays the stress or displacement in the range transmitted from the stress source to the surface layer by the display unit. The stress analyzer according to any one of appendices 11 to 13, characterized by:

(付記15) コンピュータに、
試料に関する試料情報と、前記試料内部の応力源の構造及び応力の設定値を含む設定情報とを用いて、前記設定情報の前記応力源から前記試料の表層部に伝播する応力又は当該応力による前記表層部の変位の第1分布を演算する演算処理を、前記第1分布が、前記表層部について測定された応力又は変位の第2分布に収斂するように、前記設定情報を調整して実行し、
前記第1分布と前記第2分布との差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する
処理を実行させることを特徴とする応力解析プログラム。
(Supplementary note 15)
Using the sample information about the sample and the setting information including the stress source structure and the stress setting value inside the sample, the stress propagated from the stress source of the setting information to the surface layer portion of the sample or the stress due to the stress A calculation process for calculating a first distribution of displacement of the surface layer portion is executed by adjusting the setting information so that the first distribution converges to a second distribution of stress or displacement measured for the surface layer portion. ,
A stress analysis program for executing a process of generating calculation result information including a structure of the stress source and a set value of stress of the setting information that minimizes a difference between the first distribution and the second distribution .

1,101,102,300 試料
1a 表層部
10,411,611 第1層
20,412,612 第2層
30,413,413a,413b,613,613a,613b 応力源
30a 応力
100,100a 応力解析装置
110 演算処理部
111 演算部
112 比較部
113 調整部
114 生成部
115 設定部
116 応力減衰率DB
120 入力部
130 記憶部
140 表示部
150 取得部
200 変位分布
210 基準面
220 低い部位
230 高い部位
310 シリコン基板
320 シリサイド層
330 レーザー光
340 ラマン散乱光
400a 2次元モデル
400b 3次元モデル
410,610 試料モデル
414 要素(群)
420,620 メッシュ
500 測定装置
510 入射光
520 出射光
530 カンチレバー
540 音波又は光
550 反射信号
560 透過信号
700 コンピュータ
701 プロセッサ
702 RAM
703 HDD
704 グラフィック処理装置
705 入力インタフェース
706 光学ドライブ装置
707 機器接続インタフェース
708 ネットワークインタフェース
709 バス
710 ネットワーク
711 モニタ
712 キーボード
713 マウス
714 光ディスク
715 メモリ装置
716 メモリリーダライタ
717 メモリカード
1, 101, 102, 300 Sample 1a Surface layer 10, 411, 611 First layer 20, 412, 612 Second layer 30, 413, 413a, 413b, 613, 613a, 613b Stress source 30a Stress 100, 100a Stress analyzer 110 calculation processing unit 111 calculation unit 112 comparison unit 113 adjustment unit 114 generation unit 115 setting unit 116 stress attenuation rate DB
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Input part 130 Memory | storage part 140 Display part 150 Acquisition part 200 Displacement distribution 210 Reference plane 220 Low part 230 High part 310 Silicon substrate 320 Silicide layer 330 Laser light 340 Raman scattered light 400a Two-dimensional model 400b Three-dimensional model 410,610 Sample model 414 element (s)
420, 620 Mesh 500 Measurement device 510 Incident light 520 Emission light 530 Cantilever 540 Sound wave or light 550 Reflected signal 560 Transmitted signal 700 Computer 701 Processor 702 RAM
703 HDD
704 Graphics processing device 705 Input interface 706 Optical drive device 707 Device connection interface 708 Network interface 709 Bus 710 Network 711 Monitor 712 Keyboard 713 Mouse 714 Optical disk 715 Memory device 716 Memory reader / writer 717 Memory card

Claims (8)

コンピュータが、
試料に関する試料情報と、前記試料内部の応力源の構造及び応力の設定値を含む設定情報とを用いて、前記設定情報の前記応力源から前記試料の表層部に伝播する応力又は当該応力による前記表層部の変位の第1分布を演算する演算処理を、前記第1分布が、前記表層部について測定された応力又は変位の第2分布に収斂するように、前記設定情報を調整して実行し、
前記第1分布と前記第2分布との差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する
ことを特徴とする応力解析方法。
Computer
Using the sample information about the sample and the setting information including the stress source structure and the stress setting value inside the sample, the stress propagated from the stress source of the setting information to the surface layer portion of the sample or the stress due to the stress A calculation process for calculating a first distribution of displacement of the surface layer portion is executed by adjusting the setting information so that the first distribution converges to a second distribution of stress or displacement measured for the surface layer portion. ,
A stress analysis method comprising generating calculation result information including a structure of the stress source and a set value of stress of the setting information that minimizes a difference between the first distribution and the second distribution.
前記演算処理は、前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の、厚さと応力の関係を用いて、前記第1分布を演算する処理を含むことを特徴とする請求項1に記載の応力解析方法。   2. The calculation process according to claim 1, wherein the calculation process includes a process of calculating the first distribution using a relationship between a thickness and a stress of a material included in the surface layer region from the stress source. Stress analysis method. 前記設定情報は、前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の厚さの設定値を含み、
前記差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値、並びに前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の厚さの設定値を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の応力解析方法。
The setting information includes a setting value of the thickness of the material included in the surface layer region from the stress source,
The structure of the stress source of the setting information that minimizes the difference and the setting value of the stress, and the setting value of the thickness of the material included in the surface layer region are acquired from the stress source. Item 3. The stress analysis method according to Item 1 or 2.
前記コンピュータが、
前記試料に対してメッシュを設定し、
前記応力源から前記表層部に伝播する所定メッシュ範囲の応力又は変位を表示部によって表示する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の応力解析方法。
The computer is
Set a mesh for the sample,
The stress analysis method according to any one of claims 1 to 3, wherein a stress or displacement within a predetermined mesh range that propagates from the stress source to the surface layer portion is displayed by a display unit.
演算処理部を含み、
前記演算処理部が、
試料に関する試料情報と、前記試料内部の応力源の構造及び応力の設定値を含む設定情報とを用いて、前記設定情報の前記応力源から前記試料の表層部に伝播する応力又は当該応力による前記表層部の変位の第1分布を演算する演算処理を、前記第1分布が、前記表層部について測定された応力又は変位の第2分布に収斂するように、前記設定情報を調整して実行し、
前記第1分布と前記第2分布との差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する
ことを特徴とする応力解析装置。
Including an arithmetic processing unit,
The arithmetic processing unit is
Using the sample information about the sample and the setting information including the stress source structure and the stress setting value inside the sample, the stress propagated from the stress source of the setting information to the surface layer portion of the sample or the stress due to the stress A calculation process for calculating a first distribution of displacement of the surface layer portion is executed by adjusting the setting information so that the first distribution converges to a second distribution of stress or displacement measured for the surface layer portion. ,
A stress analysis apparatus that generates calculation result information including a structure of the stress source of the setting information and a set value of stress that minimize a difference between the first distribution and the second distribution.
前記演算処理は、前記応力源から前記表層部の領域に含まれる材料の、厚さと応力の関係を用いて、前記第1分布を演算する処理を含むことを特徴とする請求項5に記載の応力解析装置。   6. The calculation process according to claim 5, wherein the calculation process includes a process of calculating the first distribution using a relationship between thickness and stress of a material included in the surface layer region from the stress source. Stress analyzer. 表示部を更に含み、
前記演算処理部は、前記試料に対してメッシュを設定し、前記メッシュの範囲が指定された時に、前記応力源から前記表層部に伝播する前記範囲の応力又は変位を前記表示部によって表示することを特徴とする請求項5又は6に記載の応力解析装置。
A display unit;
The arithmetic processing unit sets a mesh for the sample, and when the range of the mesh is designated, displays the stress or displacement in the range transmitted from the stress source to the surface layer by the display unit. The stress analyzer according to claim 5 or 6.
コンピュータに、
試料に関する試料情報と、前記試料内部の応力源の構造及び応力の設定値を含む設定情報とを用いて、前記設定情報の前記応力源から前記試料の表層部に伝播する応力又は当該応力による前記表層部の変位の第1分布を演算する演算処理を、前記第1分布が、前記表層部について測定された応力又は変位の第2分布に収斂するように、前記設定情報を調整して実行し、
前記第1分布と前記第2分布との差分が最小となる前記設定情報の前記応力源の構造及び応力の設定値を含む演算結果情報を生成する
処理を実行させることを特徴とする応力解析プログラム。
On the computer,
Using the sample information about the sample and the setting information including the stress source structure and the stress setting value inside the sample, the stress propagated from the stress source of the setting information to the surface layer portion of the sample or the stress due to the stress A calculation process for calculating a first distribution of displacement of the surface layer portion is executed by adjusting the setting information so that the first distribution converges to a second distribution of stress or displacement measured for the surface layer portion. ,
A stress analysis program for executing a process of generating calculation result information including a structure of the stress source and a set value of stress of the setting information that minimizes a difference between the first distribution and the second distribution .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109119351A (en) * 2017-06-26 2019-01-01 北京北方华创微电子装备有限公司 The stress mornitoring method and stress mornitoring system of media coating

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003139627A (en) * 2001-11-05 2003-05-14 Jeol Ltd Method for finding physical quantity
JP2007093344A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Fujitsu Ltd Method and apparatus for measuring stress
US7274440B1 (en) * 2004-09-08 2007-09-25 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems and methods for measuring stress in a specimen
JP2011043339A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Sato Kogyo Co Ltd Method for estimating external force acting on water passage tunnel
JP2013142619A (en) * 2012-01-11 2013-07-22 Fujitsu Ltd Sample evaluation method and sample evaluation program

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003139627A (en) * 2001-11-05 2003-05-14 Jeol Ltd Method for finding physical quantity
US7274440B1 (en) * 2004-09-08 2007-09-25 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems and methods for measuring stress in a specimen
JP2007093344A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Fujitsu Ltd Method and apparatus for measuring stress
JP2011043339A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Sato Kogyo Co Ltd Method for estimating external force acting on water passage tunnel
JP2013142619A (en) * 2012-01-11 2013-07-22 Fujitsu Ltd Sample evaluation method and sample evaluation program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109119351A (en) * 2017-06-26 2019-01-01 北京北方华创微电子装备有限公司 The stress mornitoring method and stress mornitoring system of media coating
CN109119351B (en) * 2017-06-26 2021-07-13 北京北方华创微电子装备有限公司 Stress detection method and stress detection system for dielectric film layer

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