JPH0395410A - 電気的信号測定値の論理判定方法 - Google Patents
電気的信号測定値の論理判定方法Info
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- JPH0395410A JPH0395410A JP23170189A JP23170189A JPH0395410A JP H0395410 A JPH0395410 A JP H0395410A JP 23170189 A JP23170189 A JP 23170189A JP 23170189 A JP23170189 A JP 23170189A JP H0395410 A JPH0395410 A JP H0395410A
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は電気的信号測定値の論理判定方法に関し、測定
された複数の絶対値が不定な電気的信号測定値に対して
有効な閾値を設定して論理判断を正確に行うことを目的
とし、 変動する電気的信号測定値を高レベル部分と低レベル部
分とに区分して論理判定を行う方法において、 (1〉測定された全ての信号値を或る可変閾値γで区分
し、該閾値γ以上当該信号測定値を有する第1の測定値
グループ1と該閾値r以下の当該信号測定値を有する第
2の測定値グループ2とに分けること (2)当該各グループにおいて各グループ内の電気的信
号測定値についてその平均値Vav(r)と各グループ
内の電気的信号測定値と該平均値Vav (γ)との差
分の二乗和Vcsq(r)とを求めること、 (3)各グループの当該信号測、定値の平均値の差分δ
(δ= l VavHr) 一Vav2(r) l
)と当該信号測定値の差分の二乗和の和で表わされる閾
値評価量Ds(r)(Ds(r) 一Vcsql (r
) +Vcsq2(r))とを求めること、 (4〉該信号測定値の差分の二乗和の和Ds(r)と当
該信号測定値の平均値の差分δとからDs(γ)が極小
となる閾値(γ)であってかつδが最大となるγの値を
2値化の閾値(T7)として採用すること (5)該闇値(γ,)において第1の測定値グループ1
と第2の測定値グループ2の各平均値の差分δを信号測
定値分解能εで割った値を(α=δ/ε)とする時α>
α1である時は上記閾値(γ,)で2値化可能と判断し
該閾値(γT)を正式の閾値として採用し、又α〈α2
である時は信号測定値に時間的変化はないと判断ずるこ
と〈ここでα1とα2はそれぞれ予め定められる値であ
るα1 >α2の関係にあるものとする)の各工程とか
ら構或される。
された複数の絶対値が不定な電気的信号測定値に対して
有効な閾値を設定して論理判断を正確に行うことを目的
とし、 変動する電気的信号測定値を高レベル部分と低レベル部
分とに区分して論理判定を行う方法において、 (1〉測定された全ての信号値を或る可変閾値γで区分
し、該閾値γ以上当該信号測定値を有する第1の測定値
グループ1と該閾値r以下の当該信号測定値を有する第
2の測定値グループ2とに分けること (2)当該各グループにおいて各グループ内の電気的信
号測定値についてその平均値Vav(r)と各グループ
内の電気的信号測定値と該平均値Vav (γ)との差
分の二乗和Vcsq(r)とを求めること、 (3)各グループの当該信号測、定値の平均値の差分δ
(δ= l VavHr) 一Vav2(r) l
)と当該信号測定値の差分の二乗和の和で表わされる閾
値評価量Ds(r)(Ds(r) 一Vcsql (r
) +Vcsq2(r))とを求めること、 (4〉該信号測定値の差分の二乗和の和Ds(r)と当
該信号測定値の平均値の差分δとからDs(γ)が極小
となる閾値(γ)であってかつδが最大となるγの値を
2値化の閾値(T7)として採用すること (5)該闇値(γ,)において第1の測定値グループ1
と第2の測定値グループ2の各平均値の差分δを信号測
定値分解能εで割った値を(α=δ/ε)とする時α>
α1である時は上記閾値(γ,)で2値化可能と判断し
該閾値(γT)を正式の閾値として採用し、又α〈α2
である時は信号測定値に時間的変化はないと判断ずるこ
と〈ここでα1とα2はそれぞれ予め定められる値であ
るα1 >α2の関係にあるものとする)の各工程とか
ら構或される。
(3)
(4)
〔産業上の利用分野〕
本発明は絶対値が不明で変動する電気的信号による測定
値から有効な閾値を容易に設定し正確かつ高精度の論理
判定を行いうる論理判定方法に関するものでありより具
体的には例えば電子ビームを用いてLSI内部配線の診
断を行う電子ビーム(EB)プローバ、或いは、レーザ
ーを用いてLSI内部配線の診断を行うレーザープロー
バを用いて測定される電圧に関する電気的信号測定値か
ら論理判定を行う方法に関するものである。
値から有効な閾値を容易に設定し正確かつ高精度の論理
判定を行いうる論理判定方法に関するものでありより具
体的には例えば電子ビームを用いてLSI内部配線の診
断を行う電子ビーム(EB)プローバ、或いは、レーザ
ーを用いてLSI内部配線の診断を行うレーザープロー
バを用いて測定される電圧に関する電気的信号測定値か
ら論理判定を行う方法に関するものである。
従来例えばLSI等の高密度集積回路における所定配線
部位の電位を測定する方法として電子ビームプローブ技
術が採角されており、かかる技術では、回路内の所定の
配線部分に電子ビームを照射しそこから発生される2次
電子の量を測定してチップ上の電位の分布や信号の時間
軸における変化を調べるものである。然しなからかかる
方法によって検出される電位に関する信号は相対値であ
って絶対値ではないため、2値化して論理判断ずるため
には有効な閾値を決定する必要があった。
部位の電位を測定する方法として電子ビームプローブ技
術が採角されており、かかる技術では、回路内の所定の
配線部分に電子ビームを照射しそこから発生される2次
電子の量を測定してチップ上の電位の分布や信号の時間
軸における変化を調べるものである。然しなからかかる
方法によって検出される電位に関する信号は相対値であ
って絶対値ではないため、2値化して論理判断ずるため
には有効な閾値を決定する必要があった。
従来、かかる方法においては、電気的信号測定値からL
SI内部配線の論理状態を判定するに際しては第5図に
示すようにある閾値電圧(γ)で分離される各々のグル
ープ内の電圧測定値(V(i))とその平均値(Vav
)の差分の二乗和V v 1 , V y 2の和Ds
(r)(Vv =VVl+VV2 :これを閾値評価量
と称する)を求め上記閾値評価量Ds(γ)が最小値を
取る閾値電圧(第5図におけるXの領域でその中央部X
cを最適値として採用する)を実際の論理判定レベルと
して論理判定を行っていた。
SI内部配線の論理状態を判定するに際しては第5図に
示すようにある閾値電圧(γ)で分離される各々のグル
ープ内の電圧測定値(V(i))とその平均値(Vav
)の差分の二乗和V v 1 , V y 2の和Ds
(r)(Vv =VVl+VV2 :これを閾値評価量
と称する)を求め上記閾値評価量Ds(γ)が最小値を
取る閾値電圧(第5図におけるXの領域でその中央部X
cを最適値として採用する)を実際の論理判定レベルと
して論理判定を行っていた。
このような従来の方法において、得られる測定電圧信号
が高レベルのグループと低レベルとのグループにある一
定の比率で分散分布している場合は問題が生じないが高
レベルのステート数と低レベルのステート数が大きく偏
った場合は、閾値レベルを誤って設定するという問題点
があった。第(5) (6) 6図(a)は2500ステートの電圧波形の測定値の度
数分布、第6図(b)は該度数分布から求めた闇値評価
量である。低レベルステートの状態数が2499で高レ
ベルステート状態数が1と大きく異なるために、閾値評
価量が低レペルステートの分布の中心(Y)で最小とな
り2値化の闇値設定を誤ってしまう。
が高レベルのグループと低レベルとのグループにある一
定の比率で分散分布している場合は問題が生じないが高
レベルのステート数と低レベルのステート数が大きく偏
った場合は、閾値レベルを誤って設定するという問題点
があった。第(5) (6) 6図(a)は2500ステートの電圧波形の測定値の度
数分布、第6図(b)は該度数分布から求めた闇値評価
量である。低レベルステートの状態数が2499で高レ
ベルステート状態数が1と大きく異なるために、閾値評
価量が低レペルステートの分布の中心(Y)で最小とな
り2値化の闇値設定を誤ってしまう。
つまり閾値評価量Vvが最小の処が最適な閾値であると
決定することは特に一方のレベルに測定値が傾り他のレ
ベルに僅かな数の測定値が存在しているような電気的信
号測定値の母集団に対しては、閾値評価量Vvが第6図
(2)のYに示すように低レベルの中心に設定されてし
まうためここを閾値とすることは論理判定を誤り極めて
危険である。
決定することは特に一方のレベルに測定値が傾り他のレ
ベルに僅かな数の測定値が存在しているような電気的信
号測定値の母集団に対しては、閾値評価量Vvが第6図
(2)のYに示すように低レベルの中心に設定されてし
まうためここを閾値とすることは論理判定を誤り極めて
危険である。
本発明は上記従来技術の欠点を解決し、いかなる電気的
信号測定値の分布状態をもった母数団に対しても有効な
閾値を適格にかつ容易に設定でき、その電気的信号測定
値に対する正確でかつ精度の高い論理判定を行いうる方
法を提供しようとするものである。
信号測定値の分布状態をもった母数団に対しても有効な
閾値を適格にかつ容易に設定でき、その電気的信号測定
値に対する正確でかつ精度の高い論理判定を行いうる方
法を提供しようとするものである。
本発明は上記した目的を達戊するために次のような各ス
テップからなる技術構或を採用するものである。即ち変
動する電気的信号測定値を高レベル部分と低レベル部分
とに区分して論理判定を行う方法において、 (1)測定された全ての信号値を或る可変閾値Tで区分
し、該閾値γ以上当該信号測定値を有する第1の測定値
グループ1と該閾値γ以下の当該信号測定値を有する第
2の測定値グループ2とに分けること (2)当該各グループにおいて各グループ内の電気的信
号測定値についてその平均値Vav(T)と各グループ
内の電気的信号測定値と該平均値Vav(r)との差分
の二乗和Vcsq(γ)とを求めること、 (3)各グループの当該信号測定値の平均値の差分δ(
δ一 Vav↓(r) −Vav2(r) )と当(
7) (8) 該信号測定値の差分の二乗和の和で表わされる閾値評価
量Ds(r)(Ds(r) =Vcsql (r) +
VCSQ2(T〉〉とを求めること、 (4)該信号測定値の差分の二乗和の和Ds(γ〉と当
該信号測定値の平均値の差分δとからDs(γ)が極小
となる閾値(γ)であってかつδが最大となるγの値を
2値化の閾値(γT)として採用すること (5)該閾値(γ,)において第1の測定値グループ1
と第2の測定値グループ2の各平均値の差分δを信号測
定値分解能εで割った値を(α=δ/ε)とする時α>
α1である時は上記閾値(r,〉で2値化可能と判断し
該閾値(γT)を正式の閾値として採用し、又α<α2
である時は信号測定値に時間的変化はないと判断するこ
と(ここでα1とα2はそれぞれ予め定められる値であ
りα1 >α2の関係にあるものとする)の各工程とか
ら構或されている電気的信号測定値の論理判定方法であ
る。
テップからなる技術構或を採用するものである。即ち変
動する電気的信号測定値を高レベル部分と低レベル部分
とに区分して論理判定を行う方法において、 (1)測定された全ての信号値を或る可変閾値Tで区分
し、該閾値γ以上当該信号測定値を有する第1の測定値
グループ1と該閾値γ以下の当該信号測定値を有する第
2の測定値グループ2とに分けること (2)当該各グループにおいて各グループ内の電気的信
号測定値についてその平均値Vav(T)と各グループ
内の電気的信号測定値と該平均値Vav(r)との差分
の二乗和Vcsq(γ)とを求めること、 (3)各グループの当該信号測定値の平均値の差分δ(
δ一 Vav↓(r) −Vav2(r) )と当(
7) (8) 該信号測定値の差分の二乗和の和で表わされる閾値評価
量Ds(r)(Ds(r) =Vcsql (r) +
VCSQ2(T〉〉とを求めること、 (4)該信号測定値の差分の二乗和の和Ds(γ〉と当
該信号測定値の平均値の差分δとからDs(γ)が極小
となる閾値(γ)であってかつδが最大となるγの値を
2値化の閾値(γT)として採用すること (5)該閾値(γ,)において第1の測定値グループ1
と第2の測定値グループ2の各平均値の差分δを信号測
定値分解能εで割った値を(α=δ/ε)とする時α>
α1である時は上記閾値(r,〉で2値化可能と判断し
該閾値(γT)を正式の閾値として採用し、又α<α2
である時は信号測定値に時間的変化はないと判断するこ
と(ここでα1とα2はそれぞれ予め定められる値であ
りα1 >α2の関係にあるものとする)の各工程とか
ら構或されている電気的信号測定値の論理判定方法であ
る。
本発明における論理判定方法は電子ビームプローブを用
いたLSI等の電位測定のみに限るものではなく、絶対
値が不定で変動する電気的信号化されて得られる電圧値
、電流値、抵抗値、その他の形で表わされる特性値デー
ターを論理判定する分野に適用しうるちのである。
いたLSI等の電位測定のみに限るものではなく、絶対
値が不定で変動する電気的信号化されて得られる電圧値
、電流値、抵抗値、その他の形で表わされる特性値デー
ターを論理判定する分野に適用しうるちのである。
本発明は上記したような技術構或を採用していることに
よって、閾値の決定に複数の判定手法を導入し、有効な
闇値を正確にかつ迅速に決定出来、それによって論理判
断を正確にかつ高精度に実施することが出来る。
よって、閾値の決定に複数の判定手法を導入し、有効な
闇値を正確にかつ迅速に決定出来、それによって論理判
断を正確にかつ高精度に実施することが出来る。
本発明に係る電気的信号測定値の論理判定方法について
以下に具体的に説明する。
以下に具体的に説明する。
本発明の原理は、従来における閾値決定方法が単に閾値
評価量Vvにおける極小値点のみをもって最適閾値と決
定していたのに対し、かかる閾値評価量の極小点が1個
だけ出現する場合の他第6(9) (10) 図に示すよう1′−複数個出現する場合も考慮して、仮
に決定した閾値γにより区別した各グループにおける平
均値の差分δが最大となる方の極小値、具体的にδの値
が大きい方の極小値を2値化の閾値と決定するとともに
、更に、このようにして決定した2値化閾値が有効かど
うかの判断を別に行うものであり、そのために、各グル
ープの平均値の差分δと分解能εとの比α(α=δ/ε
)を導入するものであり、αが所定の値αより大であれ
ばその閾値は有効なものとして採用し、所定の値α2(
但しα1 >α2)より小であれば、その測定値は時間
的に変動しておらずほぼ固定されたものであると判断し
、その閾値で2値化することは不可能と判断することに
している。尚αがα1 >α>α2である時は闇値とし
ての有効性が判断しえないとし、更にデーターの分析を
当該判断が可能となるまで繰り返すものである。ここで
分解能εとは、電気的信号測定値の各グループにおける
分布の幅の2分の1に相当するものであって通常は3σ
とする。
評価量Vvにおける極小値点のみをもって最適閾値と決
定していたのに対し、かかる閾値評価量の極小点が1個
だけ出現する場合の他第6(9) (10) 図に示すよう1′−複数個出現する場合も考慮して、仮
に決定した閾値γにより区別した各グループにおける平
均値の差分δが最大となる方の極小値、具体的にδの値
が大きい方の極小値を2値化の閾値と決定するとともに
、更に、このようにして決定した2値化閾値が有効かど
うかの判断を別に行うものであり、そのために、各グル
ープの平均値の差分δと分解能εとの比α(α=δ/ε
)を導入するものであり、αが所定の値αより大であれ
ばその閾値は有効なものとして採用し、所定の値α2(
但しα1 >α2)より小であれば、その測定値は時間
的に変動しておらずほぼ固定されたものであると判断し
、その閾値で2値化することは不可能と判断することに
している。尚αがα1 >α>α2である時は闇値とし
ての有効性が判断しえないとし、更にデーターの分析を
当該判断が可能となるまで繰り返すものである。ここで
分解能εとは、電気的信号測定値の各グループにおける
分布の幅の2分の1に相当するものであって通常は3σ
とする。
この関係をもう少し詳細に説明すると、第7図に示すよ
うに、例えば 電子ビームプローバ(EBプローバ)、レーザープロー
バ等を用いて測定して得られる、複数のLSI動作タイ
ミングにおける絶対値が不定なLSI内部配線の電圧測
定値(電圧波形)を高レベル部分と低レベル部分に論理
判定する方式において、 LSIの配線電圧をEBプローバで測定した電圧波形の
電圧測定値の度数分布は、配線電圧が高レベルあるいは
低レベルに固定されている場合は第7図(a)に示すよ
うに1つのピークを持ち26程度の幅に広がるガウス分
布で近似され、配線電圧が高レベルと低レベルの2つの
ステートで変化する場合は第7図(b)に示すように広
がりが2ε程度で各々のステートの状態数に比例した面
積を持つ2つのガウス分布の重ね合わせで近似される。
うに、例えば 電子ビームプローバ(EBプローバ)、レーザープロー
バ等を用いて測定して得られる、複数のLSI動作タイ
ミングにおける絶対値が不定なLSI内部配線の電圧測
定値(電圧波形)を高レベル部分と低レベル部分に論理
判定する方式において、 LSIの配線電圧をEBプローバで測定した電圧波形の
電圧測定値の度数分布は、配線電圧が高レベルあるいは
低レベルに固定されている場合は第7図(a)に示すよ
うに1つのピークを持ち26程度の幅に広がるガウス分
布で近似され、配線電圧が高レベルと低レベルの2つの
ステートで変化する場合は第7図(b)に示すように広
がりが2ε程度で各々のステートの状態数に比例した面
積を持つ2つのガウス分布の重ね合わせで近似される。
次に本発明に係る2値化閾値の設定方法と2値化閾値の
有効性の判定方式について第1図の原理(11〉 (12) 図を参照しながら説明する。
有効性の判定方式について第1図の原理(11〉 (12) 図を参照しながら説明する。
尚以下の具体例は電気的信号測定値としてEBブローバ
により得られる電圧値を取り扱う場合について説明する
が、本発明はこれに限定されるものではないことは前述
した通りである。
により得られる電圧値を取り扱う場合について説明する
が、本発明はこれに限定されるものではないことは前述
した通りである。
即ち、本発明においてはまずn個のステートからなる電
圧信号V(i)(i=1. 2.=・,n)が得られ
、かつ、その′度数分布は第1図(’a)のようであっ
たとすると、Viの最大値Vmaxと最小値Vminと
の間の適宜な電圧値を仮の閾値γとして定め(Vmin
< 7 < VmaX)、その時の閾値TによりV(
1〉 を2値化し高レベルのグループ1と低レベルのグ
ループ2とに区分し、次で各グループ毎にグループ内の
測定値数n、平均値Vav (γ)及び各グループの平
均値からの差分の二乗和Vcsq(γ)とを求める。
圧信号V(i)(i=1. 2.=・,n)が得られ
、かつ、その′度数分布は第1図(’a)のようであっ
たとすると、Viの最大値Vmaxと最小値Vminと
の間の適宜な電圧値を仮の閾値γとして定め(Vmin
< 7 < VmaX)、その時の閾値TによりV(
1〉 を2値化し高レベルのグループ1と低レベルのグ
ループ2とに区分し、次で各グループ毎にグループ内の
測定値数n、平均値Vav (γ)及び各グループの平
均値からの差分の二乗和Vcsq(γ)とを求める。
つまり高レベルグループ1においては高レベルグループ
1の個数n1、高レベルグループ1の電圧平均値Vav
1(γ)と高レベルグループlの平均値からの差分の二
乗和Vcsql (r)は次のようになる。
1の個数n1、高レベルグループ1の電圧平均値Vav
1(γ)と高レベルグループlの平均値からの差分の二
乗和Vcsql (r)は次のようになる。
nl=Σ1(1)
1−1(VH) )
VavHr)一ΣV(i) /n 1
(2)1−1(v(L) ) Vcsql (r) =”,q,(V,(占−VavH
r))’ (3)又同様に、低レベルグループ2の個数
n2、低レベルグループ2の電圧平均値Vav2(γ)
と低レベルグループ2の平均値からの差分の二乗和VC
SQ2(γ)は次のようになる。
(2)1−1(v(L) ) Vcsql (r) =”,q,(V,(占−VavH
r))’ (3)又同様に、低レベルグループ2の個数
n2、低レベルグループ2の電圧平均値Vav2(γ)
と低レベルグループ2の平均値からの差分の二乗和VC
SQ2(γ)は次のようになる。
T12=Σ1(4)
1−1 (V(1)< )
Vav2(r) =ΣV(i) /n 2
(5)1−1(V(1)< ) Vcsq2 (r) =”,5,5.3(,i> ,−
Vav2(r))2(6)本発明では上記に示す各パラ
メーターをTの値をVminからVmaxの間の全域に
ついてそれぞれ算定し適宜のメモリーに記憶する。
(5)1−1(V(1)< ) Vcsq2 (r) =”,5,5.3(,i> ,−
Vav2(r))2(6)本発明では上記に示す各パラ
メーターをTの値をVminからVmaxの間の全域に
ついてそれぞれ算定し適宜のメモリーに記憶する。
次にかくして得たパラメーターより、下記に示す閾値評
価量Ds(γ)を計算し、該閾値評価量(13) (14) Ds(γ〉が極小となるTの値を求める。
価量Ds(γ)を計算し、該閾値評価量(13) (14) Ds(γ〉が極小となるTの値を求める。
閾値評価量Ds(r) =Vcsql (r) +Vc
sq2 (r)(7) 即ち該閾値評価量Ds(r)は各グループ1と2の各測
定値と平均値との差の2乗和の和を示すものであって、
分布の拡がりの程度を表わす値であり、この値が小さい
ことは各々のグループの測定値の分布がコンパクトにま
とまっていることを示すものである。第1図(b)は第
1図(a)の度数分布をもつ測定値に対してγをVmi
nからVmaxの間に亘って変化させた時に得られるD
s(γ)のグラフであり極小値が闇値評価量グラフDs
(γ)のW点と同Z域の2ケ所に出現していることが判
る。
sq2 (r)(7) 即ち該閾値評価量Ds(r)は各グループ1と2の各測
定値と平均値との差の2乗和の和を示すものであって、
分布の拡がりの程度を表わす値であり、この値が小さい
ことは各々のグループの測定値の分布がコンパクトにま
とまっていることを示すものである。第1図(b)は第
1図(a)の度数分布をもつ測定値に対してγをVmi
nからVmaxの間に亘って変化させた時に得られるD
s(γ)のグラフであり極小値が闇値評価量グラフDs
(γ)のW点と同Z域の2ケ所に出現していることが判
る。
そこで前者をγ2、後者の中心部Zcをγ1とする。勿
論この閾値評価量Ds(r)は第5図(a)の度数分布
を持つ測定値について適用した場合には第5図(b)に
示すものと同様のグラフが得られることは当然であり、
この際は極小値は1個しか出現しないので、2値化閾値
を誤って判断することはない。然しながら前記のように
閾値評価量Ds(γ)の極小値が複数個処に出現した時
にはいづれの極小値を2値化閾値として採用するかは重
要な問題であり、本発明では次のようにして選択する。
論この閾値評価量Ds(r)は第5図(a)の度数分布
を持つ測定値について適用した場合には第5図(b)に
示すものと同様のグラフが得られることは当然であり、
この際は極小値は1個しか出現しないので、2値化閾値
を誤って判断することはない。然しながら前記のように
閾値評価量Ds(γ)の極小値が複数個処に出現した時
にはいづれの極小値を2値化閾値として採用するかは重
要な問題であり、本発明では次のようにして選択する。
即ちDs(r)が極小となるγが複数個存在する場合は
、上記Tのうち各グループ1及び2における平均値の差
δ、δ−Vav1(γ) 一Vav2(r)が最大とな
るTを2値化闇値とする。このように、2値化閾値の設
定をDs(γ)とVav1(γ) 一Vav2 (T)
を併用して行うことにより、Ds(γ)のみを用いた判
定では、闇値設定を誤ってしまう場合であっても正しく
閾値を設定可能である。
、上記Tのうち各グループ1及び2における平均値の差
δ、δ−Vav1(γ) 一Vav2(r)が最大とな
るTを2値化闇値とする。このように、2値化閾値の設
定をDs(γ)とVav1(γ) 一Vav2 (T)
を併用して行うことにより、Ds(γ)のみを用いた判
定では、闇値設定を誤ってしまう場合であっても正しく
閾値を設定可能である。
つまり本発明においては、各グループの平均電圧値Va
v1とVav2との差が最も大きくなるようなTの値を
極小値として選択するものであり具体的には、複数の極
小値が出現した時にはTの値が大きい方の極小値を2値
化閾値として選択しようとするものである。この場合γ
1(第1図(b)中21点)を最適閾値として採用する
ものである。
v1とVav2との差が最も大きくなるようなTの値を
極小値として選択するものであり具体的には、複数の極
小値が出現した時にはTの値が大きい方の極小値を2値
化閾値として選択しようとするものである。この場合γ
1(第1図(b)中21点)を最適閾値として採用する
ものである。
第1図{a)と(b)について更に説明すると、第1図
(a)は第6図(a)と同じような度数分く15) (16) 布をもった測定値が得られたものであり、1個の測定値
のみが他のグループと離れて高電圧レベルを有した状況
となっている。
(a)は第6図(a)と同じような度数分く15) (16) 布をもった測定値が得られたものであり、1個の測定値
のみが他のグループと離れて高電圧レベルを有した状況
となっている。
第1図(a)中Vlav(r2)は2値化閾値Tとして
低電圧グループ2のほぼ平均値に近い値T2に設定して
みた時の低レベルグループ2の平均電圧でありV ha
v (γ2)は同じ条件での高電圧グループ1の平均電
圧を示す。
低電圧グループ2のほぼ平均値に近い値T2に設定して
みた時の低レベルグループ2の平均電圧でありV ha
v (γ2)は同じ条件での高電圧グループ1の平均電
圧を示す。
又Vlav(γ1)は2値化閾値Tとして両グループの
ほぼ中間に近い電圧値T1 に設定してみた時の低レベ
ルグループ2の平均電圧でありVhav(γ1)は同じ
条件での高電圧グループ1の平均電圧である。
ほぼ中間に近い電圧値T1 に設定してみた時の低レベ
ルグループ2の平均電圧でありVhav(γ1)は同じ
条件での高電圧グループ1の平均電圧である。
本発明においては係る選定方式のみでは両グループの分
布が重り合っている場合もあってその場合には2値化閾
値としては十分な有効性を発揮しないおそれもあるため
、上記の選定方法に加えて以下のような2値化閾値Tの
有効性判定を取り入れるものである。
布が重り合っている場合もあってその場合には2値化閾
値としては十分な有効性を発揮しないおそれもあるため
、上記の選定方法に加えて以下のような2値化閾値Tの
有効性判定を取り入れるものである。
即ち選定しようとする2値化閾値をTとした時、前述の
各グループの平均電圧値の差δ即ちδ=Vavl(γ)
−Vav2(r) と電圧測定値の電圧分解能ε 〈3σ値〉の比αを用い
る事により、電圧測定値の度数分布のピーク数を判定す
る。
各グループの平均電圧値の差δ即ちδ=Vavl(γ)
−Vav2(r) と電圧測定値の電圧分解能ε 〈3σ値〉の比αを用い
る事により、電圧測定値の度数分布のピーク数を判定す
る。
a一(Vav1(γ) −Vav2(r>)/ E
(8)つまり上記判定を行うことによって、各グ
ループの測定値の分布が、分解能に対して十分分離され
ているか否かを識別するものであって、実験で確認した
結果1つの具体例としてα〉3.8である場合にはその
閾値Tは有効で高レベルグループ1と低レベルグループ
2とを確実に分離し論理判定を正確に行うことが出来る
ことが判った。又αが1.2以下である場合にはその配
線においては論理レベルが固定されていて闇値電圧を設
けることは無効であることを示すものである。つまりα
く1.2であれば、分布のヒストグラムは1つのガウス
分布のみで(単一のピークしかない)あってその中心を
しきい値として切ってはまずいケースであることを示す
ものである。
(8)つまり上記判定を行うことによって、各グ
ループの測定値の分布が、分解能に対して十分分離され
ているか否かを識別するものであって、実験で確認した
結果1つの具体例としてα〉3.8である場合にはその
閾値Tは有効で高レベルグループ1と低レベルグループ
2とを確実に分離し論理判定を正確に行うことが出来る
ことが判った。又αが1.2以下である場合にはその配
線においては論理レベルが固定されていて闇値電圧を設
けることは無効であることを示すものである。つまりα
く1.2であれば、分布のヒストグラムは1つのガウス
分布のみで(単一のピークしかない)あってその中心を
しきい値として切ってはまずいケースであることを示す
ものである。
この場合には2値化閾値を設定しないという判(17)
(18)
断を行うことになる。
又1.2≦α≦3.8の状態では電圧分解能εが低いた
めに2つのピークの分布が重なり有って分離できない場
合であり、電圧信号値を2値化するには測定を更にくり
返してs / nを向上する必要がある場合である。
めに2つのピークの分布が重なり有って分離できない場
合であり、電圧信号値を2値化するには測定を更にくり
返してs / nを向上する必要がある場合である。
勿論本発明においてα1の値とα2の値は適宜変化しう
るものである。次に本発明を実施する方法の具体例を、
第2図の回路ブロック図と第3図及び第4図のフローチ
ャートに従って説明する。第2図は本発明の方法を実施
するための回路構戊の概略を説明するブロックダイアグ
ラムである。
るものである。次に本発明を実施する方法の具体例を、
第2図の回路ブロック図と第3図及び第4図のフローチ
ャートに従って説明する。第2図は本発明の方法を実施
するための回路構戊の概略を説明するブロックダイアグ
ラムである。
第2図において電子ビーム鏡筒1内に電子銃4、電子ビ
ームパルスゲー} (EBパルスゲート)5、該電子ビ
ーム鏡筒1内の試料室3に被検査用IC2が設けられ、
電子銃4から発生させた電子ビーム6 (EB)をE
Bパルスゲートドライバ7により駆動されるEBパルス
ゲート5の走査によりパルス化し被検査用IC2の所望
の部位に照射せしめる。一方該被検査用ICは電子ビー
ム鏡筒lに外部に設けたICドライバ10により所望の
部位の電位を適宜変化せしめられるので、EBが照射さ
れた場合その部位の電位に応じた量の二次電子(E)が
放出され検出器8でその量を検出し、二次電子信号DH
として信号処理回路9に送られる。
ームパルスゲー} (EBパルスゲート)5、該電子ビ
ーム鏡筒1内の試料室3に被検査用IC2が設けられ、
電子銃4から発生させた電子ビーム6 (EB)をE
Bパルスゲートドライバ7により駆動されるEBパルス
ゲート5の走査によりパルス化し被検査用IC2の所望
の部位に照射せしめる。一方該被検査用ICは電子ビー
ム鏡筒lに外部に設けたICドライバ10により所望の
部位の電位を適宜変化せしめられるので、EBが照射さ
れた場合その部位の電位に応じた量の二次電子(E)が
放出され検出器8でその量を検出し、二次電子信号DH
として信号処理回路9に送られる。
かかるシステムでは二次電子の検出量がICのその時の
電位に比例するという前提で処理される。
電位に比例するという前提で処理される。
信号処理回路9で例えば電圧値に変換された信号は制御
用計算機13に送られ上記した処理を行い、2値化閾値
を決定し論理判定を行いその結果又は必要に応じ処理工
程の途中結果OPを表示装置14に表示する。
用計算機13に送られ上記した処理を行い、2値化閾値
を決定し論理判定を行いその結果又は必要に応じ処理工
程の途中結果OPを表示装置14に表示する。
一方EBパルスゲートドライバ7はEBパルストリガ発
生回路12から発生されるEBパルスを適宜の遅延回路
11を介して入力されるストローブ信号STにより制御
される。
生回路12から発生されるEBパルスを適宜の遅延回路
11を介して入力されるストローブ信号STにより制御
される。
又借号処理回路9とEBパルストリガ発生回路12とは
ICドライバ10からクロック信号CKと周期トリガ信
号によりICドライバ10と周期して作動する。尚信号
処理回路9には遅延回路からのスト(19) (20) ローブ信号S,も入力されており二次電子信号の検出タ
イミングをこれに同期させている。
ICドライバ10からクロック信号CKと周期トリガ信
号によりICドライバ10と周期して作動する。尚信号
処理回路9には遅延回路からのスト(19) (20) ローブ信号S,も入力されており二次電子信号の検出タ
イミングをこれに同期させている。
上記の如き回路を用いて本発明を実行するための具体的
手順の1例を第3図のフローチャートに沿って説明する
。
手順の1例を第3図のフローチャートに沿って説明する
。
まず被検出用ICの所望の部位が選択されそこにICド
ライバー10より“H”か“′L″のいづれかの電位を
付与し、次でEBパルスゲートドライバー7が作動して
その選択されたICの部位に電子ビームEBが照射され
、二次電子Eが放出される。
ライバー10より“H”か“′L″のいづれかの電位を
付与し、次でEBパルスゲートドライバー7が作動して
その選択されたICの部位に電子ビームEBが照射され
、二次電子Eが放出される。
放出された二次電子を検出器8で検出しその量から所定
の関係式を用いて電圧値に変換される。そこでスタート
(ステップ(a))に際し後述の検出された電圧値を
加算平均するため加算平均回路を初期化しておく。(ス
テップ(b))この場合初期値として予め定めた適宜の
値を入力しておくことも出来る。
の関係式を用いて電圧値に変換される。そこでスタート
(ステップ(a))に際し後述の検出された電圧値を
加算平均するため加算平均回路を初期化しておく。(ス
テップ(b))この場合初期値として予め定めた適宜の
値を入力しておくことも出来る。
次に制御用計算機(以下CPUと云う)13より測定回
路を起動させ検出回路を介して電圧波形をうる(ステッ
プ(C)〉。次に測定装置からの電圧値を読み込み加算
平均を行う(ステップ(d)〉。これは電圧値の時間的
変化を見るためのものである。
路を起動させ検出回路を介して電圧波形をうる(ステッ
プ(C)〉。次に測定装置からの電圧値を読み込み加算
平均を行う(ステップ(d)〉。これは電圧値の時間的
変化を見るためのものである。
次で加算平均した電圧値の電圧分解能εを算出する。
(ステップ(e)) このεは出来るだけ小さいことが好ましい。次に上記の
ように加算平均した電圧値の度数分布を求め(ステップ
(f))、更に度数分布から2値化閾値評価量Ds(r
)を求める。(ステップ(g))。
(ステップ(e)) このεは出来るだけ小さいことが好ましい。次に上記の
ように加算平均した電圧値の度数分布を求め(ステップ
(f))、更に度数分布から2値化閾値評価量Ds(r
)を求める。(ステップ(g))。
その後該Ds(γ)が極小値をとり、かつ、高レベルグ
ループ1と低レベルグループ2の平均値電圧差δが最大
となるような2値化閾値rを設定ずるくステップ(h)
)。
ループ1と低レベルグループ2の平均値電圧差δが最大
となるような2値化閾値rを設定ずるくステップ(h)
)。
その後両グループの平均電圧の差δと電圧分解能εとの
比α(α一δ/ε)を計算しくステップ(l)〉、予め
定めたαの値α1とα2(ここでα>α2とする)を用
意しておき、まず得られたαがα1より大であるかを判
断しくステップ(])〉NOであれば次にαがα2より
小であるかを判断する(ステップ(k))。もしステッ
プ(k)でN○であれば、測定データは高レベルグルー
プと(21) (22〉 低レベルグループとが重り合っていて2値化閾値を判断
しえないか、データの数が少く変動が多すぎる状態にあ
るため更に測定データを増しS/N比を向上させるため
ステップ(C)に戻って上記各ステップを繰返す。この
工程はEBビームをストロボ式に照射することによって
実施される。
比α(α一δ/ε)を計算しくステップ(l)〉、予め
定めたαの値α1とα2(ここでα>α2とする)を用
意しておき、まず得られたαがα1より大であるかを判
断しくステップ(])〉NOであれば次にαがα2より
小であるかを判断する(ステップ(k))。もしステッ
プ(k)でN○であれば、測定データは高レベルグルー
プと(21) (22〉 低レベルグループとが重り合っていて2値化閾値を判断
しえないか、データの数が少く変動が多すぎる状態にあ
るため更に測定データを増しS/N比を向上させるため
ステップ(C)に戻って上記各ステップを繰返す。この
工程はEBビームをストロボ式に照射することによって
実施される。
ステップ(j)でYESであればその時のγを閾値とし
て選択し電圧値を2値化して論理判定を行い(ステップ
(l))その工程を終了する。一方ステップ(k)でY
ESの場合には配線電圧の時間的変化は無く配線電圧は
高レベル又は低レベルのいづれか一方に固定されている
と判断し、2値化操作は行わず(ステップ(m))iP
,%了する。
て選択し電圧値を2値化して論理判定を行い(ステップ
(l))その工程を終了する。一方ステップ(k)でY
ESの場合には配線電圧の時間的変化は無く配線電圧は
高レベル又は低レベルのいづれか一方に固定されている
と判断し、2値化操作は行わず(ステップ(m))iP
,%了する。
又測定装置自体の動作シークエンスの例を第4図に示し
ておく。
ておく。
まず、制御CP[I 13から起動要求があるか否かを
判断する(ステップ(b))。
判断する(ステップ(b))。
起動要求があれば(ステップ(b)でYES)検出器は
2次電子信号を取り入れ(ステップ(C))、その2次
電子信号にもとづき信号処理回路で電圧値に換算し適宜
のメモリーに記憶しておく (ステップ(d))。
2次電子信号を取り入れ(ステップ(C))、その2次
電子信号にもとづき信号処理回路で電圧値に換算し適宜
のメモリーに記憶しておく (ステップ(d))。
次に制御CPUから電圧値の読出し要求があるか否かを
判定しくステップ(e)〉、読み出し要求があれば制御
CPUに測定電圧値を送り出すくステップ(f)>(制
御CPUでは前述のフローチャートに従って処理が行わ
れる。) 次で制御CPUから終了要求が来ているか否かを判断し
くステップ(g))、YESであれば終了し、NOであ
ればステップ(b)に戻って上記各ステップを繰り返す
。
判定しくステップ(e)〉、読み出し要求があれば制御
CPUに測定電圧値を送り出すくステップ(f)>(制
御CPUでは前述のフローチャートに従って処理が行わ
れる。) 次で制御CPUから終了要求が来ているか否かを判断し
くステップ(g))、YESであれば終了し、NOであ
ればステップ(b)に戻って上記各ステップを繰り返す
。
本発明の方法を使用することによって、絶対値が不明な
変動する電気的信号による測定値から有効な2値化闇値
を効率よく設定することが出来るので論理判定を正確に
かつ高精度に実施することが出来る。
変動する電気的信号による測定値から有効な2値化闇値
を効率よく設定することが出来るので論理判定を正確に
かつ高精度に実施することが出来る。
第l図は本発明の論理判定方法の原理を説明す(23)
(24)
る図である。
第2図は本発明の論理判定方法を実施するための装置の
1例を示すブロック図である。 第3図は本発明における論理判定方法を実行するための
手順の一例を示すフローチャートである。 第4図は本発明における測定回路の操作シークエンスの
一例を示すフローチャートである。 第5図は従来の方式における論理判定の例を説明する図
である。 第6図は従来の方式での論理判定における問題点を説明
する図である。 第7図は測定値の度数分布と分解能との関係を説明する
図である。 1・・・電子ビーム筒鏡、2・・・被検出IC,3・・
・試料室、 4・・・電子銃、5・・・電子ビー
ムパルスゲート、 6・・・電子ビーム、 7・・・電子ビームパルスゲートドライバ、8・・・検
出器、 9・・・信号処理回路、10・・・IC
ドライバ、11・・・遅延回路、12・・・電子ビーム
パルス} IJガ発生回路、13・・・制御用計算機(
CP[I)、14・・・表示装置。
1例を示すブロック図である。 第3図は本発明における論理判定方法を実行するための
手順の一例を示すフローチャートである。 第4図は本発明における測定回路の操作シークエンスの
一例を示すフローチャートである。 第5図は従来の方式における論理判定の例を説明する図
である。 第6図は従来の方式での論理判定における問題点を説明
する図である。 第7図は測定値の度数分布と分解能との関係を説明する
図である。 1・・・電子ビーム筒鏡、2・・・被検出IC,3・・
・試料室、 4・・・電子銃、5・・・電子ビー
ムパルスゲート、 6・・・電子ビーム、 7・・・電子ビームパルスゲートドライバ、8・・・検
出器、 9・・・信号処理回路、10・・・IC
ドライバ、11・・・遅延回路、12・・・電子ビーム
パルス} IJガ発生回路、13・・・制御用計算機(
CP[I)、14・・・表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、時間的に変化する電気的信号測定値を高レベル部分
と低レベル部分とに区別して論理判定を行う方法におい
て、 (1)測定された全ての信号値を或る可変閾値γで区別
し、該閾値γ以上の当該信号測定値を有する第1の測定
値グループ1と該閾値γ以下の当該信号測定値を有する
第2の測定値グループ2とに分けること (2)当該各グループにおいて各グループ内の電気的信
号測定値についてその平均値Vav(γ)と各グループ
内の電気的信号測定値と該平均値Vav(γ)との差分
の二乗和Vcsq(γ)とを求めること、 (3)各グループの当該信号測定値の平均値の差分δ(
δ=|Vav1(γ)−Vav2(γ)|)と当該信号
測定値の差分の二乗和の和で表わされる閾値評価量Ds
(γ)(Ds(γ)=Vcsq1(γ)+Vcsq2(
γ))とを求めること、 (4)該信号測定値の差分の二乗和の和Ds(γ)と当
該信号測定値の平均値の差分δとからDs(γ)が極小
となる閾値(γ)であってかつδが最大となるγの値を
2値化の閾値(γ_T)として採用すること (5)該閾値(γ_T)において第1の測定値グループ
1と第2の測定値グループ2の各平均値の差分δを信号
測定値分解能εで割った値を(α=δ/ε)とする時α
>α_1である時は上記閾値(γ_T)で2値化可能と
判断し該閾値(γ_T)を正式の閾値として採用し、又
α<α_2である時は信号測定値に時間的変化はないと
判断すること(ここでα_1とα_2はそれぞれ予め定
められる値でありα_1>α_2の関係にあるものとす
る)の各工程とから構成されていることを特徴とする電
気的信号測定値の論理判定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23170189A JPH0395410A (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 電気的信号測定値の論理判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23170189A JPH0395410A (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 電気的信号測定値の論理判定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0395410A true JPH0395410A (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=16927648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23170189A Pending JPH0395410A (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 電気的信号測定値の論理判定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0395410A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005026462A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Nippon Steel Corporation | Magnetic shield panel |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP23170189A patent/JPH0395410A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005026462A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Nippon Steel Corporation | Magnetic shield panel |
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