KR102519989B1 - 화상 생성 방법, 화상 생성 장치, 화상 생성 프로그램 및 기록 매체 - Google Patents

화상 생성 방법, 화상 생성 장치, 화상 생성 프로그램 및 기록 매체 Download PDF

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Abstract

화상 생성 장치는 반도체 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 취득하는 장치로서, 반도체 디바이스에 자극 신호를 인가하는 신호 인가부와, 자극 신호의 인가에 의해서 발생한 자기에 기초하는 검출 신호를 출력하는 자기 검출부와, 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호와 검출 신호의 위상차에 기초하여, 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상 데이터를 생성하고, 위상상 데이터에 기초하여, 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 생성하도록 구성되는 화상 생성부를 구비한다.

Description

화상 생성 방법, 화상 생성 장치, 화상 생성 프로그램 및 기록 매체
본 발명은 화상 생성 방법, 화상 생성 장치, 화상 생성 프로그램 및 기록 매체에 관한 것이다.
종래, 반도체 디바이스의 검사를 위해서, 반도체 디바이스에 있어서의 전류의 강도나 전류가 흐르고 있는 부위를 검출하는 검출 장치가 알려져 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 반도체 디바이스로부터 발생하는 전류에 의해서 유기되는 자기를, 자기 검출기(초전도 양자 간섭 소자：SQUID)를 이용하여 검출하는 비파괴 해석 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는, 기준 신호에 동기한 변조 신호에 의해서 강도 변조된 변조 빔을 반도체 디바이스에 대해서 조사하고 있다. 그리고, 자기 검출기로부터 출력되는 검출 신호와 기준 신호에 기초하여 위상차상(位相差像)을 얻고 있다. 또, 비특허 문헌 1에는, SQUID 등의 자기 검출기에서 검출된 자속 밀도로부터, 평면 방향의 전류 밀도를 구하는 수법이 개시되어 있다. 이 비특허 문헌 1에서는, 전류와 자기장의 관계를 비오·사바르 법칙(Biot-Savart law)을 이용하여 수식화하여, 자기장으로부터 전류 밀도를 구하는 수법이 제안되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개 2005－134196호 공보
비특허 문헌 1: Bradley J. Roth, Nestor G. Sepulveda, and John P. Wikswo, Jr.,"Using a magnetometer to image a two-dimensional current distribution", J. Appl.Phys. , 65 (1), 1 January 1989.
그렇지만, 특허 문헌 1에서는, 간단하게 위상차상을 이용하여 고감도로 우량품과 불량품의 차이를 분별하는 것에 지나지 않는다. 또, 비특허 문헌 1에서는, 자기장으로부터 전류 밀도를 구하는 이론식이 개시되어 있는 것에 지나지 않는다. 이와 같이, 어느 문헌에 있어서도, 반도체 디바이스에 있어서의 전류가 흐르는 방향을 구하는 수법 등은 개시되어 있지 않다. 이에, 본 발명의 일 측면은 반도체 디바이스에 있어서의 전류의 방향을 나타내는 화상인 전류 방향상을 생성할 수 있는 화상 생성 방법 및 화상 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 따른 화상 생성 방법은, 반도체 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 화상을 생성하는 화상 생성 방법으로서, 반도체 디바이스에 자극 신호를 인가하는 스텝과, 자극 신호의 인가에 의해서 발생한 자기를 검출하여, 검출 신호를 출력하는 스텝과, 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호와 검출 신호의 위상차에 기초하여, 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상(位相像) 데이터를 생성하는 스텝과, 위상상 데이터에 기초하여, 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상(方向像)을 생성하는 스텝을 포함한다.
또, 일 측면에 따른 화상 생성 장치는 반도체 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 화상을 취득하는 화상 생성 장치로서, 반도체 디바이스에 자극 신호를 인가하는 신호 인가부와 ,자극 신호의 인가에 의해서 발생한 자기에 기초하는 검출 신호를 출력하는 자기 검출부와, 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호와 검출 신호의 위상차에 기초하여, 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상 데이터를 생성하고, 위상상 데이터에 기초하여, 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 생성하는 화상 생성부를 구비한다.
또, 일 측면에 따른 화상 생성 프로그램은 반도체 디바이스에 대해서 자극 신호를 인가함으로써 반도체 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 화상을 취득하는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서, 컴퓨터를, 자극 신호의 인가에 의해서 발생한 자기에 기초하는 검출 신호와 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호의 위상차로부터 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상 데이터를 생성하는 위상상 데이터 생성부와, 위상상 데이터에 기초하여 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 생성하는 화상 생성부로서 기능시킨다. 또, 다른 일 측면에 따른 기록 매체는, 화상 생성 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이다.
이 화상 생성 방법, 화상 생성 장치 및 화상 생성 프로그램에서는, 반도체 디바이스에 인가된 자극 신호에 의해서 자기가 발생한다. 그리고, 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호와, 자기에 기초하는 검출 신호의 위상차에 기초하여, 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상 데이터가 생성된다. 위상차는 자기장의 방향에 따라서 변화하기 때문에, 위상상 데이터는 자기장의 방향의 정보를 포함하게 된다. 자기장의 방향은 전류의 방향에 따라서 결정되기 때문에, 위상상 데이터에 기초하여, 전류의 방향을 판정하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 판정된 전류의 방향을 이용하여, 전류의 방향을 나타내는 화상을 생성할 수 있다.
일 형태에 있어서, 전류 방향상은 방향에 따라 설정된 복수의 색에 의해서, 전류의 방향이 나타내지는 구성이어도 된다. 이러한 구성에 의해, 전류의 위치와 방향을 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.
일 형태에 있어서, 복수의 색은, 적어도, 전류의 방향에 대응하여 구분된 4개의 각도 범위에 대해서 각각 설정된 상이한 색을 가지고 있는 구성이어도 된다. 일반적으로, 반도체 디바이스에 있어서의 전류 경로는, 평면에서 볼 때, X축 방향 및 Y축 방향으로 설계되는 경우가 많다. 이 경우, 전류의 방향은 X방향, －X방향, Y방향 및 -Y방향의 4개가 된다. 상기 구성과 같이 적어도 상이한 4색을 가짐으로써, 4개의 방향을 식별하기 쉬워진다.
일 형태에 있어서, 전류 방향상을 생성하는 스텝은 전류의 방향과 복수의 색의 대응 관계를 변경하는 스텝을 포함하는 구성이어도 된다. 예를 들면, 화상 생성부는 복수의 색 데이터를 가지는 색 테이블과, 전류의 방향에 대응하여 구분된 각도 범위의 데이터를 가지는 각도 테이블을 가지고, 색 테이블과 각도 테이블의 대응 관계를 변경 가능한 구성이어도 된다. 이 구성에 의하면, 예를 들면, 얻어진 화상의 방향이 기울어 있는 경우에도, 용이하게 배색의 조정을 행할 수 있다.
일 형태에 있어서, 검출 신호로부터 생성된 자기의 강도를 나타내는 강도상(强度像) 데이터에 대해서, 위상상 데이터에 기초하는 자기 방향의 데이터를 부가한 데이터를 생성하고, 당해 데이터에 기초하여 전류의 강도를 나타내는 전류 강도상을 생성하는 스텝을 추가로 포함하는 구성이어도 된다. 이 경우, 전류 강도상과 전류 방향상에 기초하여 전류의 강도 및 방향을 나타내는 전류상(電流像)을 생성하는 스텝을 추가로 포함하는 구성이어도 된다. 이 경우, 화상 생성부는 검출 신호로부터 생성된, 자기의 강도를 나타내는 강도상 데이터에 대해서 위상상 데이터에 기초하는 자기 방향의 데이터가 부가된 데이터를 생성하고, 당해 데이터에 기초하여 전류의 강도를 나타내는 전류 강도상을 생성하는 구성이어도 된다. 자기의 강도는 전류의 크기에 대응하고 있다. 그 때문에, 강도상 데이터에 대해서 자기 방향의 데이터를 부가함으로써, 전류의 크기를 화상으로 표현할 수 있다.
일 형태에 있어서, 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 생성하는 스텝은, 검출 신호로부터 생성된 자기의 강도를 나타내는 강도상 데이터에 대해서, 위상상 데이터에 기초하는 자기 방향의 데이터를 부가한 데이터를 생성하고, 당해 데이터에 기초하여 전류 방향상을 생성해도 된다. 이 경우, 화상 생성부는 검출 신호로부터 생성된, 자기의 강도를 나타내는 강도상 데이터에 대해서 위상상 데이터에 기초하는 자기 방향의 데이터가 부가된 데이터를 생성하고, 당해 데이터에 기초하여 전류 방향상을 생성하는 구성이어도 된다. 위상 성분과 자기의 강도 정보의 양쪽을 포함하는 당해 데이터를 이용함으로써, 보다 고정밀도로 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 얻을 수 있다.
일 형태에 있어서, 자기 검출부는 광을 발생시키는 광원과, 반도체 디바이스에 대향 배치되는 자기 광학 결정과, 광을 자기 광학 결정에 조사하고, 자기 광학 결정으로부터 반사된 광을 도광(導光)하는 조사 광학계와, 자기 광학 결정으로부터 반사된 광을 검출하여, 검출 신호를 출력하는 광 검출기를 가지는 구성이어도 된다.
이 화상 생성 방법 및 화상 생성 장치에 의하면, 반도체 디바이스에 있어서의 전류의 방향을 나타내는 화상인 전류 방향상을 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 검사 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 검사 장치에 있어서의 광 분할 광학계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 위상차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 전류상을 얻는 절차의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 강도상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 6은 위상상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 7은 전류 강도상 및 전류 방향상을 취득하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 전류 강도상 및 전류 방향상을 취득하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 전류 강도상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 10은 전류 방향상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 11은 전류 방향상에 있어서의 색의 할당을 설명하는 도면이다.
도 12는 각도와 색의 관계를 나타내는 테이블이다.
도 13은 전류 강도상에 의한 전류 방향상의 콘트라스트 조정을 설명하는 도면이다.
도 14는 전류상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 15는 배색 조정 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 전류 방향상을 취득하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 전류 강도상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 18은 전류상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 19는 전류 강도상을 취득하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 전류 강도상을 취득하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 전류 강도상의 일례를 나타내는 화상이다.
도 22는 화상 생성 프로그램을 기록하는 기록 매체의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
도 1에 나타내지는 것처럼, 본 실시 형태에 따른 화상 생성 장치(1)는, 예를 들면, 반도체 디바이스(D)에 있어서 이상 발생 지점을 특정하는 등, 반도체 디바이스(D)의 검사에 사용할 수 있다. 화상 생성 장치(1)는 반도체 디바이스(D)에 대해서 자극 신호를 인가함으로써 반도체 디바이스(D)에 흐르는 전류의 방향을 구하여, 반도체 디바이스(D)에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 화상을 생성한다.
반도체 디바이스(D)로서는, 트랜지스터 등의 PN 접합을 가지는 집적 회로(예를 들면, 소규모 집적 회로(SSI：Small Scale Integration), 중규모 집적 회로(MSI：Medium Scale Integration), 대규모 집적 회로(LSI：Large Scale Integration), 초대규모 집적 회로(VLSI：Very Large Scale Integration), 울트라 대규모 집적 회로(ULSI：Ultra Large Scale Integration), 기가·스케일 집적 회로(GSI：Giga Scale Integration)), 대전류용/고압용 MOS 트랜지스터 및 바이폴러 트랜지스터, 전력용 반도체 소자(파워 디바이스) 등이 있다. 또, 반도체 디바이스(D)는 반도체 디바이스를 포함하는 패키지, 복합 기판 등이어도 된다.
반도체 디바이스(D)에는, 디바이스 제어 케이블을 통해서 테스터 유닛(11)(신호 인가부)이 전기적으로 접속되어 있다. 테스터 유닛(11)은 전원(도시하지 않음)에 의해서 동작되어, 반도체 디바이스(D)에 소정의 변조 전류 신호(자극 신호)를 인가한다. 반도체 디바이스(D)에서는, 당해 변조 전류 신호에 따라서 변조 자기장이 발생한다. 변조 자기장에 따라 강도 변조된 광이 후술하는 광 검출기(22)에 검출됨으로써, 특정의 주파수로 변조된 광을 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 테스터 유닛(11)으로부터의 변조 전류 신호를 반도체 디바이스(D)에 인가하면서, 검출 주파수에 따른 광을 광원(13)(후술)으로부터 발생시킴으로써 록 인 검출을 행하는 것이도 되고, 이 경우 S/N을 향상시킬 수 있다. 테스터 유닛(11)은 타이밍 신호 케이블을 통해서 주파수 해석부(12)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 자극 신호로서 변조 전압 신호를 인가해도 된다. 또, 테스터 유닛 대신에 신호 인가부로서 펄스 제너레이터 등을 이용해도 된다.
화상 생성 장치(1)는 광원(13)을 구비하고 있다. 광원(13)은 전원(도시하지 않음)에 의해서 동작되며, 후술하는 MO 결정(18)(자기 광학 결정) 및 반도체 디바이스(D)에 조사되는 CW 광 또는 펄스 광을 발생시켜 출력한다. 광원(13)으로부터 출력되는 광은, 인코히런트(incoherent)(비코히런트)한 광이어도 되고, 레이저광과 같은 코히런트한 광이어도 된다. 인코히런트한 광을 출력하는 광원(13)으로서는, SLD(Super Luminescent Diode)나 ASE(Amplified Spontaneous Emission), LED(Light Emitting Diode) 등을 이용할 수 있다. 광원(13)으로부터 출력되는 광이 인코히런트한 광인 경우에는, MO 결정(18)에 있어서의 반사광과, 반도체 디바이스(D)에 있어서의 반사광의 사이에서 생기는 간섭 노이즈를 저감시킬 수 있다. MO 결정(18)에 있어서의 반사광에는, MO 결정(18)의 광 입사면에 있어서의 반사광, 및 MO 결정(18)의 광 반사면에 있어서의 반사광의 양쪽이 포함된다. 또한, MO 결정(18)의 광 입사면에 있어서의 반사광의 영향은, 광 입사면에 반사 방지 가공을 실시함으로써 저감시켜도 된다.
또, 코히런트한 광을 출력하는 광원(13)으로서는, 고체 레이저 광원이나 반도체 레이저 광원 등을 이용할 수 있다. 광원(13)으로부터 출력되는 광의 파장은, 530nm 이상이며, 바람직하게는 1064nm 이상이다. 광원(13)으로부터 출력된 광은, 편광 보존 싱글 모드 광 커플러(도시하지 않음), 및 프로브광용 편광 보존 싱글 모드 광 파이버를 통해서 광 분할 광학계(14)로 안내된다. 광 분할 광학계(14)의 상세한 것에 대하여는 후술한다. 광원(13)으로부터 광 분할 광학계(14)로 안내된 광은, 이어서 광 스캐너(15) 및 대물 렌즈(16)를 포함하는 조사 광학계로 안내된다. 조사 광학계인 광 스캐너(15) 및 대물 렌즈(16)는, 광원(13)으로부터 출력된 광을 MO 결정(18)에 대해서 조사한다.
광 스캐너(15)는 MO 결정(18)의 광 입사면상의 조사 스팟을 주사한다. 보다 상세하게는, 광 스캐너(15)는 후술하는 컴퓨터(24)에 의해서 제어됨으로써, 조사 스팟을 주사한다. 광 스캐너(15)는 예를 들면 갈바노 미러나 MEMS(micro electro mechanical system) 미러, 폴리곤(polygon) 미러 등의 광 주사 소자에 의해서 구성되어 있다.
대물 렌즈(16)는 광 스캐너(15)에 의해서 안내된 광을 MO 결정(18)에 집광한다. 대물 렌즈(16)는 터릿(turret)(도시하지 않음) 등에 의해, 저배율 대물 렌즈와 고배율 대물 렌즈를 전환 가능하게 구성되어 있다. 저배율 대물 렌즈의 배율은 예를 들면 5배이고, 고배율 대물 렌즈의 배율은 예를 들면 50배이다. 대물 렌즈(16)에는, 대물 렌즈 구동부(17)가 연결되어 있다. 대물 렌즈 구동부(17)가 광원(13)으로부터의 광의 광축 방향 OD로 이동함으로써, 대물 렌즈(16)의 초점 위치를 조정할 수 있다.
MO 결정(18)은 반도체 디바이스(D)에 대향해서 배치된다. MO 결정(18)은 자기 광학 효과에 의해, 반도체 디바이스(D)에서 발생한 자계에 따라 굴절률이 변화하여, 입사된 광의 편광 상태(편광 방향)를 변화시킨다. 예를 들면, 반도체 디바이스(D)의 고장시 등에 있어서, 반도체 디바이스(D)에 변조 전류 신호가 인가되면, 고장 위치에 따른 리크 전류가 흐르는 전류 경로가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 리크 전류가 발생한 지점에서는, 리크 전류가 발생하고 있지 않은 지점과는 상이한 자계가 생긴다. MO 결정(18)은 이러한 자계의 변화에 따라서, 편광 방향이 변화된 반사광을 출사한다. 당해 반사광의 편광 방향의 상위(相違)는, 후술하는 광 검출기(22)에 의해서 취득되는 광의 강도의 상위로서 나타나진다. MO 결정(18)에 있어서의 반사광은, 대물 렌즈(16) 및 광 스캐너(15)를 통해서 광 분할 광학계(14)로 궤환되고, 궤환광용 광 파이버를 통해서 광 검출기(22)로 안내된다. 이러한 구성에 의해, 자기를 검출하기 위한 자기 검출부가 구성된다.
여기서, MO 결정(18)에는 가요성 부재(21)를 통해서, MO 결정(18)을 유지하는 홀더(19)가 연결되어 있다. 가요성 부재(21)는, 예를 들면 고무나 스프링 등을 포함하여 구성된 링 모양의 탄성 부재이다. 또, 가요성 부재(21)는 형상이 변형되는 부재이면 되고, 반드시 탄성 부재가 아니어도 된다. 가요성 부재(21)는 광축 방향 OD에서 볼 때 MO 결정(18)의 외연(外緣, 바깥 가장자리)의 적어도 일부를 덮도록, MO 결정(18)에 고착되어 있다. 가요성 부재(21)는 MO 결정(18)의 광 입사면측에 고착되어 있다. 또, 홀더(19)는, 예를 들면 링 모양이고, 광축 방향 OD에서 볼 때 가요성 부재(21)의 외연을 덮도록, 가요성 부재(21)에 고착되어 있다. 따라서, 가요성 부재(21)의 일면은 MO 결정(18)에 고착되고, 가요성 부재(21)의 타면은 홀더(19)에 고착되어 있다. 링 모양의 가요성 부재(21)가 MO 결정(18)의 외연을 덮고, 링 모양의 홀더(19)가 가요성 부재(21)의 외연을 덮고 있으므로, 광축 방향 OD에서 보면, MO 결정(18)의 광 입사면상에는, 대물 렌즈(16)로부터의 광이 입력되기 위한 개구가 형성되어 있다. 홀더(19)에는 홀더 구동부(20)가 연결되어 있다.
홀더 구동부(20)는 광축 방향 OD로 이동함으로써, 홀더(19)를 광축 방향 OD로 이동시킨다. 홀더 구동부(20)가 광축 방향 OD로 이동함으로써, 홀더(19)와 반도체 디바이스(D)의 거리가 줄여져, MO 결정(18)이 반도체 디바이스(D)에 닿아 눌린다. 즉, MO 결정(18)은 반도체 디바이스(D)에 맞닿을 수 있게 되어 있다. MO 결정(18)으로의 광 조사는, MO 결정(18)이 반도체 디바이스(D)에 맞닿은 상태에서 행해진다. 또한, MO 결정(18)으로의 광 조사는, 반도체 디바이스(D)에 맞닿은 상태에서 행해지는 것으로 한정하지 않고, MO 결정(18)과 반도체 디바이스(D)의 사이에 소정의 간격을 가진 상태에서 행해져도 된다. 또, 대물 렌즈 구동부(17)와 홀더 구동부(20)는 일체형의 구성으로 되어 있어도 된다. 이 경우, 당해 일체형의 구성은, 대물 렌즈(16) 및 홀더(19)를 각각 개별로 이동시키는 기구를 가지고 있어도 된다.
광 검출기(22)는 조사된 광에 따라서, 반도체 디바이스(D)에 맞닿은 MO 결정(18)으로부터의 반사광을 검출하여, 검출 신호를 출력한다. 광 검출기(22)는, 예를 들면, 포토 다이오드, 애벌란시 포토 다이오드, 광전자 증배관, 또는 에어리어 이미지 센서 등이다. 광 검출기(22)는 적어도 1개의 검출기를 가지고 있고, 당해 검출기에 입력된 광의 강도를 검출한다.
여기서, 광 분할 광학계(14)에 대해 도 2도 참조하면서 설명한다. 광 분할 광학계(14)는 콜리메이터(141, 146)와, 셔터(142)와, 편향 빔 스플리터(이하, PBS：Polarization Beam Splitter로 기재)(143), 패러데이 로테이터(이하, FR：Faraday Rotator로 기재)(144)를 포함하여 구성되어 있다. 도 2에 나타내지는 것처럼, 광원(13)으로부터의 광이 광 스캐너(15)를 통해서 MO 결정(18)에 조사될 때에는, 먼저, 광원(13)으로부터의 광이 콜리메이터(141)를 통해서 셔터(142)에 입력된다. 셔터(142)는 광의 ON/OFF를 제어할 수 있는 것이면 된다. 그리고, 셔터(142)로부터 출력된 광이, PBS(143)에 입력된다. PBS(143)는 편광 성분이 0도인 광을 투과 하고 90도인 광을 반사하도록 설정되어 있다. 또, PBS(143)는 셔터(142)로부터의 광의 편광에 맞추어 설정되어 있다. 그 때문에, PBS(143)는 셔터(142)로부터의 광을 투과한다. PBS(143)를 투과한 편광 성분이 0도인 광은, 입력광의 편광면을 22.5도 기울이는(회전시키는) FR(144)에 입력되어, 그 편광 성분이 22.5도가 된다. FR(144)를 투과한 광은, 편광 성분이 22.5도인 광으로서 광 스캐너(15)에 입력된다. 당해 광은 MO 결정(18)에 조사된다.
MO 결정(18)으로부터의 반사광은, 반도체 디바이스(D)에 인가되는 변조 전류 신호에서 발생한 자계(자기장 강도)에 비례한 자기 광학 효과(커어 효과(Kerr effect), 패러데이 효과 등)에 따라서, 편광면이 회전하고 있다. 당해 반사광은 FR(144)에 의해 편광면을 22.5도 기울어져, PBS(143)에 입력된다. 당해 반사광은 PBS(143)에 의해서 편광 성분이 90도인 광 및 0도인 광으로 분할된다. 편광 성분이 90도인 광은, PBS(143)에서 반사되어 콜리메이터(146)를 통해서 광 검출기(22)의 광 검출기에 입력된다. 이와 같이, 광 검출기(22)는 반도체 디바이스(D)에서 발생한 자계(자기장 강도)에 따른 편광면의 변화를, 광 강도로서 검출하여, 당해 광 강도에 따른 강도(진폭)의 검출 신호를 앰프(23)에 출력한다. 또한, 광 분할 광학계(14)로서, PBS(143)가 1개만 구비되어 있고, 직교하는 직선 편광 중 편광 성분이 90도인 광만 검출하는 구성을 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 광 분할 광학계(14)는 PBS(143) 및 FR(144)의 사이에 입력광의 편광면을 45도 기울이는 FR과, 편광 성분이 45도인 광을 투과하고 135도인 광을 반사하는 PBS와, 콜리메이터를 추가로 구비하여, 직교하는 직선 편광의 양쪽, 즉 편광 성분이 90도인 광 및 0도인 광을 캡쳐하여 차동 검출하는 구성이어도 된다. 또, 광 분할 광학계(14)로서, 하프 미러를 이용해도 된다.
도 1로 돌아가, 앰프(23)는 광 검출기(22)에 의해서 출력된 검출 신호를 증폭하여 출력한다. 당해 증폭 후의 검출 신호는, 주파수 해석부(12)에 입력된다. 주파수 해석부(12)로서는, 록 인 앰프나 스펙트럼 애널라이저, 디지타이저, 크로스·도메인·애널라이저(등록상표), 네트워크 애널라이저, 디지타이저 등이 이용된다. 주파수 해석부(12)는 증폭 후의 검출 신호에 있어서의 계측 주파수 성분을 추출한다. 계측 주파수는, 예를 들면 반도체 디바이스(D)에 인가되는 변조 전류 신호의 변조 주파수에 기초하여 설정된다. 또, 주파수 해석부(12)는 반도체 디바이스(D)에 인가되는 변조 전류 신호와 주기가 같은 참조 신호를 취득한다. 당해 참조 신호는 예를 들면, 테스터 유닛(11)으로부터 출력되어 주파수 해석부(12)에 입력된다.
주파수 해석부(12)는 계측 주파수 성분을 추출한 검출 신호와, 취득한 참조 신호의 위상차를 도출한다. 상술한 것처럼, 검출 신호의 진폭은, 반도체 디바이스(D)에서 발생한 자계(자기장 강도)에 따라 변화한다. 그리고, 주파수 해석부(12)는 검출 신호의 진폭에 기초하여, 검출 신호와 참조 신호의 위상차를 특정할 수 있다. 여기서, 전류 경로 지점의 반사광에 관련된 검출 신호와 참조 신호의 위상차는, 특정한 값이 된다. 구체적으로는, 당해 특정한 값은, 실질적으로, 전류에 따라 발생한 자기장이 MO 결정(18)을 관통하는 방향의 양음에 따른 2치(値) 중 어느 것이 된다. 도 3에 나타내지는 것처럼, 참조 신호는 주파수 해석부(12)에 의해 자극 신호와 같은 주기가 된다. 또, 전류 경로 지점의 검출 신호와 참조 신호의 위상차(이하, 전류 위상차로 기재하는 경우가 있음)는, 복수 주기에 걸쳐 일정하게 된다. 구체적으로는, 전류 위상차는 참조 신호와 자극 신호의 위상차 θ1과, 자극 신호와 검출 신호의 위상차 θ2를 가산한 값이 된다. 위상차 θ1은 참조 신호를 생성하는 주파수 해석부(12)의 설정에 의해서 변화시킬 수 있다. 전류 위상차를 보다 간이(簡易)하게 구할 수 있도록, 참조 신호의 위상과 자극 신호의 위상이 동일하게 하여, 위상차 θ1이 0으로 하는 것이 바람직하다. 위상차 θ2는 전류에 따라 발생한 자기장이 MO 결정을 관통하는 방향의 양음에 따라서, 180도(π) 상이한 2치 중 어느 것이 된다. 즉, 자기장 방향이 양인 전류 경로 지점의 검출 신호와 자극 신호의 위상차 θ2와, 자기장 방향이 음인 전류 경로 지점의 검출 신호와 자극 신호의 위상차 θ2는, 180도(π) 다르다. 한편으로, 반도체 디바이스(D)에 있어서의 전류 경로 지점 이외의 검출 신호와 참조 신호의 위상차는, 특정한 값이 되지 않고, 랜덤한 값이 된다. 주파수 해석부(12)는 특정한 위상차를 나타내는 정보를 포함한 해석 신호를 컴퓨터(24)(화상 생성부)에 출력한다. 또, 주파수 해석부(12)는 앰프(23)로부터 입력된, 광 강도에 따른 강도(진폭)의 검출 신호를 컴퓨터(24)에 출력한다.
컴퓨터(24)는 예를 들면 PC 등이다. 컴퓨터(24)에는, 유저로부터 계측 조건 등이 입력되는 키보드나 마우스 등의 입력 장치(26)와, 유저에게 계측 결과 등을 나타내기 위한 디스플레이 등의 표시 장치(25)가 접속되어 있다. 컴퓨터(24)는 프로세서인 CPU(Central Processing Unit), 기록 매체인 RAM(Random Access Memory) 또는 ROM(Read Only Memory), 및 입출력 모듈을 포함한다. 컴퓨터(24)는 입출력 모듈을 통해서 광원(13), 광 스캐너(15), 대물 렌즈 구동부(17), 테스터 유닛(11), 광 검출기(22), 주파수 해석부(12) 등과 전기적으로 접속(coupling)되어 있으며, CPU에 의해서 그것들을 제어하는 기능을 실행한다.
컴퓨터(24)는 기록 매체에 기록된 화상 생성 프로그램(P1)(후술)을 CPU로 실행함으로써, 진폭상, 위상상, 전류 강도상, 전류 방향상 및 전류상의 생성을 행한다. 도 4에 나타내지는 것처럼, 컴퓨터(24)는, 먼저, 계측 데이터에 기초하여 진폭상(강도상) 및 위상상을 생성한다(스텝 S1). 본 실시 형태에서는, 계측 데이터는 광 검출기(22)로부터 검출된 검출 신호의 데이터와, 주파수 해석부(12)로부터 출력된 해석 신호의 데이터를 가지고 있다. 또, 진폭상은 자기장의 강도(자속 밀도)를 나타내고, 위상상은 자기장의 방향을 나타낸다. 그 다음에, 컴퓨터(24)는 진폭상 및 위상상에 기초하여, 전류의 강도(전류 밀도)를 나타내는 전류 강도상을 생성한다(스텝 S2). 전류 강도상에 있어서, 예를 들면, 전류의 강도는 밝기(휘도)에 의해서 나타내진다. 또, 컴퓨터(24)는 진폭상 및 위상상에 기초하여, 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 생성한다(스텝 S3). 전류 방향상에 있어서, 예를 들면, 전류의 방향은 색에 의해서 나타내진다. 그 다음에, 컴퓨터(24)는 전류 강도상 및 전류 방향상에 기초하여, 전류의 강도 및 방향을 나타내는 전류상을 생성한다(스텝 S4).
진폭상, 위상상, 전류 강도상, 전류 방향상 및 전류상의 생성의 방법에 대해서, 이하, 구체적으로 설명한다.
［진폭상의 생성］
컴퓨터(24)는 검출 신호의 광 강도(진폭), 및 MO 결정(18)의 광 입사면상의 조사 스팟의 정보에 기초하여, 조사 스팟마다 광 강도를 매핑하여, 진폭상을 생성한다. 진폭상이란 광 강도를, 광 강도에 따른 소정의 휘도치로 매핑한 화상이다. 그 때문에, 진폭상은 자기장의 강도(자속 밀도)를 나타내지만, 자기장의 방향을 나타내는 것은 아니다. 광 강도와 휘도치의 대응 관계는, 예를 들면 광 강도가 0인 경우에 휘도치가 0a.u.가 되고, 광 강도가 최대인 경우에 휘도치가 32000a.u.가 된다. 즉, 도 5에 나타내지는 것처럼, 진폭상에서는, 자기장의 강도가 클수록 흰색에 가깝게 묘화되고, 자기장의 강도가 작을수록 검정에 가깝게 묘화된다. 컴퓨터(24)는 각 조사 스팟에 대응하는 광 강도가 포함된 진폭상 데이터를 생성한다. 진폭상 데이터에 있어서는, 각 조사 스팟의 위치를 고려한 화상 중의 위치(참조 화소)에, 각 조사 스팟에 대응하는 광 강도가 매핑되어 있다.
［위상상의 생성］
컴퓨터(24)는 해석 신호에 포함된 위상차(위상 성분), 및 MO 결정(18)의 광 입사면상의 조사 스팟의 정보에 기초하여, 조사 스팟마다 위상 성분을 매핑하여, 위상상을 생성한다. 위상상이란 위상차를, 위상차에 따른 소정의 휘도치로 매핑한 화상이다. 위상차와 휘도치의 대응 관계는, 예를 들면 위상차가 -π인 경우에 휘도치가 0a.u.가 되고, 위상차가 0인 경우에 휘도치가 16000a.u.가 되고, 위상차가 ＋π인 경우에 휘도치가 32000a.u.가 된다. 즉, 도 6에 나타내지는 것처럼, 위상상에서는, 위상차가 -π에 가까워질수록 검게 그려지고, 위상차가 π에 가까워질수록 희게 그려진다. 컴퓨터(24)는 각 조사 스팟에 대응하는 위상 성분이 포함된 위상상 데이터를 생성한다. 위상상 데이터에 있어서는, 각 조사 스팟의 위치를 고려한 화상 중의 위치(참조 화소)에, 각 조사 스팟에 대응하는 위상 성분이 매핑되어 있다.
［전류 강도상, 전류 방향상의 생성］
본 실시 형태에서는, 수학식 (1)로서 나타내지는 비오·사바르의 법칙에 기초하여, 전류 강도상 및 전류 방향상이 생성된다.
[수학식 1]
Figure 112018045133188-pct00001
도 7에 나타내지는 것처럼, 두께 d를 가지는 반도체 디바이스를 모델로 하여 전류 강도상 및 전류 방향상이 생성되는 원리에 대해 설명한다. 이 예에서는, 반도체 디바이스의 표면이 xy평면으로서 규정되고, 반도체 디바이스의 두께 방향이 z축(디바이스 표면을 0이라고 함)으로서 규정된다. 공간 내의 위치 r(x, y, z)에 있어서의 자속 밀도를 B(r)라고 한다. 위치 r은 디바이스의 표면으로부터 z축 방향으로 일정한 거리이고, 이 거리는 디바이스의 두께 d 보다도 충분히 작은 것으로 한다. 또, 위치 r의 자기장에 영향을 주는 디바이스 표면상의 점 r＇(x＇, y＇, 0)에 있어서의 전류 밀도를 J(r＇)라고 한다. 이 경우 자속 밀도 B(r)과, 전류 밀도 J(r＇)와, 위치 r로부터 점 r＇까지의 거리 r－r＇은, 도 7과 같이 된다. 이 모델에서는, 위치 r에 있어서의 z축의 자속만이, 검출 신호로서 검출된다. 그 때문에, 비오·사바르의 법칙을 z축 방향에만 전개하여, 수학식 (2)를 얻는다.
[수학식 2]
Figure 112018045133188-pct00002
한편, 전류가 정상적이고, 발산 및 소멸이 없을 것이라고 생각하면, 면전류(面電流) 구배(勾配)의 합이 영이므로, 수학식 (3)으로부터 수학식 (4)가 얻어진다.
[수학식 3]
Figure 112018045133188-pct00003
[수학식 4]
Figure 112018045133188-pct00004
이것에 의해, 수학식 (2) 및 (4)와, 계측된 자속 밀도 B(r)을 이용함으로써, 전류 밀도 J(r＇)를 산출할 수 있다. 이하, 구체적인 산출 플로우에 대해 설명한다. 도 8에 나타내지는 것처럼, 먼저, 컴퓨터(24)는 z축 방향의 자속 밀도 Bz(절대치)로서, 진폭상을 얻는다(스텝 S11). 다음에, 컴퓨터(24)는 생성된 위상상을 이용하여, 진폭상에 양음의 부호를 부가하여, 자속 방향의 정보를 포함하는 자속 밀도 Bz＇를 구축한다(스텝 S12). 본 실시 형태에서는, 예를 들면, 수학식 (5)에 나타내지는 것처럼, 참조 화소에 있어서의 진폭치를 Ap, 위상치를 Pp라고 하면, 위상상의 위상 성분이 0~π까지인 영역을 「양」,―π~0까지인 영역을 「음」으로 하여, 대응하는 참조 화소의 진폭상에 양음의 부호가 부가된다.
[수학식 5]
Figure 112018045133188-pct00005
다음에, 컴퓨터(24)는 구축된 자속 밀도 Bz＇를 푸리에 변환함으로써, 이차원의 스펙트럼을 얻는다(스텝 S13). 그리고, 수학식 (4)에 의해서, 스텝 S13에서 얻어진 스펙트럼이, x축 방향의 스펙트럼 jx(u,v)와 y축 방향의 스펙트럼 jy(u,v)로 분해된다(스텝 S14). 다음에, 얻어진 스펙트럼 jx(u,v)와 y축 방향의 스펙트럼 jy(u,v)가 역푸리에 변환되어, x축 방향의 전류 밀도 Jx와 y축 방향의 전류 밀도 Jy가 얻어진다(스텝 S15). 이어서, 얻어진 전류 밀도 Jx의 실수부와 전류 밀도 Jy의 실수부를 수학식 (6)에 대입함으로써, 전류 강도상 데이터가 얻어진다(스텝 S17). 전류 강도상 데이터에서는, 각 참조 화소의 위치 정보와, 당해 위치에서의 전류 강도가 링크되어 있다. 또, 얻어진 전류 밀도 Jx의 실수부와 전류 밀도 Jy의 실수부를 수학식 (7)에 대입함으로써, 전류 방향상 데이터가 얻어진다(스텝 S18). 전류 방향상 데이터에서는, 각 참조 화소의 위치 정보와, 당해 위치에서의 전류 방향이 링크되어 있다. 전류 방향은, 참조 화소에 있어서의 평면상의 임의의 방향(실시 형태에서는, 묘화되는 화상에 있어서의 오른쪽 방향)을 0도 방향으로 하여, ―π~π의 범위로 규정된다.
[수학식 6]
Figure 112018045133188-pct00006
[수학식 7]
Figure 112018045133188-pct00007
또한, 스텝 S12에 있어서, 진폭상 및 위상상에 의해서 I상(여현(餘弦) 화상) 및 Q상(정현(正弦) 화상)을 구축하고, 이것을 Bz＇로 하여 푸리에 변환해도 된다. 즉, 참조 화소에 있어서의 진폭치를 Ap, 위상치를 Pp라고 하면, I상은 수학식 (8)에 의해서 산출되고, Q상은 수학식 (9)에 의해서 산출된다. 푸리에 변환은 복소수로부터 복소수로의 가역의 사상(寫像)(이른바 직교 변환)이다. 따라서, Ip＋iQp를 Bz＇로 하여 푸리에 변환의 입력으로 한다. 이와 같이, Bz＇를 구축함으로써, 시간 위상의 정보를 유지할 수 있으므로, 위상 지연을 검출할 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112018045133188-pct00008
[수학식 9]
Figure 112018045133188-pct00009
컴퓨터(24)는 얻어진 전류 강도상 데이터, 및 참조 화소의 위치 정보에 기초하여, 참조 화소마다 전류 강도상 데이터의 값을 매핑하여, 전류 강도상을 생성한다. 본 실시 형태의 전류 강도상이란, 전류 강도를 전류 강도에 따른 소정의 휘도치로 매핑한 화상이다. 전류 강도와 휘도치의 대응 관계는, 예를 들면 16bit로 휘도치를 나타내는 경우, 전류 강도가 0인 경우에 휘도치가 0a.u.가 되고, 전류 강도가 최대인 경우에 휘도치가 65535a.u.가 된다. 도 9에 나타내지는 것처럼, 전류 강도 화상에서는, 전류의 강도(전류 밀도)가 높을수록 흰색에 가깝게 그려진다.
컴퓨터(24)는 얻어진 전류 방향상 데이터, 및 참조 화소의 위치 정보에 기초하여, 참조 화소마다 전류 방향상 데이터를 매핑하여, 전류 방향상을 생성한다. 본 실시 형태의 전류 방향상(도 10 참조)이란, 전류 방향을, 전류 방향을 따른 소정의 색을 매핑한 화상이다. 전류 방향과 색의 대응 관계는, 소정의 범위로 구분된 각도 범위에 대해서, 상이한 색이 할당됨으로써 결정된다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면, 도 11에 나타내지는 것처럼, 4개의 범위로 구분된 각도 범위에 대해서, 각각 상이한 색이 할당된다. 이 예에서는, 전류 방향이 -π/4~π/4의 범위에는 「빨강」이 할당되어 있다. 전류 방향이 π/4~3π/4의 범위에는 「노랑」이 할당되어 있다. 전류 방향이 3π/4~π,―π3/4~―π의 범위에는 「초록」이 할당되어 있다. 또, 전류 방향이 -3π/4~―π/4의 범위에는 「시안(cyan)」이 할당되어 있다. 이 예에서는, 서로 반대가 되는 방향을 나타내는 색끼리가 보색의 관계(빨강과 초록, 노랑과 시안)로 되어 있다. 컴퓨터(24)는, 예를 들면 도 12의 (a)에 나타내지는 것 같은 전류 방향과 색이 대응한 테이블을 가지고 있어도 된다. 이 테이블은, 전류 방향을 각도로서 규정한 각도 테이블과, 각도 범위에 대응하는 색이 규정된 색 테이블을 가지고 있다. 각도 테이블과 색 테이블은, 예를 들면 일대일로 대응하고 있다. 이 경우, 컴퓨터(24)는 테이블을 참조함으로써, 전류 방향에 대응하는 색을 결정할 수 있다.
예를 들면, 참조 화소에 있어서의 전류가 화상에 있어서 오른쪽 방향으로 흐르는 경우, 참조 화소는 전류 방향 0에 대응하는 「빨강」으로 매핑된다. 참조 화소에 있어서의 전류가 화상에 있어서 상방향으로 흐르는 경우, 참조 화소는 전류 방향 π/2에 대응하는 「노랑」으로 매핑된다. 참조 화소에 있어서의 전류가 화상에 있어서 왼쪽 방향으로 흐르는 경우, 참조 화소는 전류 방향 π 또는 -π에 대응하는 「초록」으로 매핑된다. 참조 화소에 있어서의 전류가 하방향으로 흐르는 경우, 참조 화소는 전류 방향 -π/2에 대응하는 「시안」으로 매핑된다. 도 10에 나타내지는 것처럼, 전류 방향 화상에서는, 노랑 및 시안에 의해서 그려지는 영역이 화상에 있어서 상하 방향으로 연장되어 있다. 또, 빨강 및 초록에 의해서 그려지는 영역이 화상에 있어서 좌우 방향으로 연장되어 있다. 또, 마블(marble) 모양으로 보이는 부분은 전류 경로가 존재하지 않는 영역이기 때문에, 빨강, 노랑, 초록 및 시안에 의해서 랜덤으로 묘화되어 있다.
［전류상의 생성］
컴퓨터(24)는 얻어진 전류 강도상(전류 강도상 데이터) 및 전류 방향상(전류 방향상 데이터)에 기초하여 전류의 강도 및 방향을 나타내는 전류상(전류상 데이터)을 생성한다. 예를 들면 전류 강도상과 전류 방향상을 합성 처리함으로써, 전류상을 생성한다. 전류상의 생성에 있어서는, 전류 방향상을 형성하는 색에 대해서, 전류 강도상의 휘도치에 의한 콘트라스트 인핸스(contrast enhance)가 가해진다. 즉, 전류 방향상의 색이 전류 강도상의 휘도치에 따른 명도를 가진다. 예를 들면, 컴퓨터(24)는 참조 화소에 있어서의 색을 전류 방향상으로부터 참조하여, 참조 화소에 있어서의 명도를 전류 강도상의 휘도치로부터 생성한다. 명도는, 예를 들면, 전류 강도상에 있어서의 최대의 휘도치 (65535)를 색 최대의 명도 (255)에 대응시키고, 최소의 휘도치 (0)을 최소의 명도 (0)에 대응시킴으로써 생성된다. 예를 들면, 도 13에 나타내지는 것처럼, 참조 화소의 색이 「노랑」인 경우, 참조 화소의 휘도치에 대응하는 명도가 할당된다. 이 예에서는, RGB 중 「노랑」을 구성하는 색성분인 R 및 G의 값이 휘도치에 따른 값이 된다. 즉, 참조 화소에 있어서의 R 및 G의 값은, 최대의 휘도치에 대한 참조 화소의 휘도치의 비율을 255에 곱한 값이 된다. 콘트라스트 인핸스가 가해진 색에 의해서 모든 참조 화소가 매핑됨으로써, 전류상이 생성된다. 전류상은 표시 장치(25)에 표시될 수 있다. 또한, 상기의 예에서는 전류 강도상에 있어서의 최대의 휘도치를 색의 최대의 명도에 대응시키고, 최소의 휘도치를 최소의 명도에 대응시키고 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 유저는 전류 강도상의 휘도 분포에 맞춰서, 보다 시인하기 쉽도록 당해 대응을 자유롭게 변경해도 된다. 예를 들면, 전류 강도상의 휘도가 최대 휘도치 쪽에 많이 분포하고 있는 경우는, 최소의 휘도치 보다도 큰 휘도치를 최소의 명도에 대응시켜도 된다. 또 예를 들면, 전류 강도상의 휘도가 최소 휘도치 쪽에 많이 분포하고 있는 경우는, 최대의 휘도치 보다도 작은 휘도치를 최대에 명도에 대응시켜도 된다.
도 14에 나타내는 전류상에서는, 전류 강도상(도 9 참조)에 있어서의 전류 밀도가 작은 영역(도 9에 있어서 검정으로 그려져 있는 부분)이 검정에 가까운 색으로 묘화되어 있다. 또, 전류 밀도가 큰 영역(도 9에 있어서 흰색으로 그려져 있는 부분)에서는, 전류 방향상의 색이 인식되기 쉽게 되어 있다. 이것에 의해, 화상에 있어서 상하 방향으로 흐르는 전류(시안, 노랑)와, 좌우 방향으로 흐르는 전류(빨강, 초록)가, 전류 방향상에 비해 확인하기 쉽게 되어 있다.
본 실시 형태에서는, 전류상의 생성 전 및 생성 후에, 배색을 변경(조정)할 수 있다. 도 15에 나타내지는 것처럼, 예를 들면, 컴퓨터(24)는 생성한 전류상(201)과 함께 조작 아이콘(202)을 표시 장치(25)에 표시한다. 도시예의 조작 아이콘(202)에서는, 원 내에 4개의 상이한 화살표 화상(202a, 202b, 202c, 202c)이 그려져 있다. 화살표 화상(202a, 202b, 202c, 202c)은 각각 상이한 색에 의해서 그려져 있다. 또, 화살표 화상(202a, 202b, 202c, 202c)은 각각 상이한 방향을 나타내고 있다. 화살표 화상(202a, 202b, 202c, 202c)에 있어서의, 각각의 색과 방향은, 전류 방향상에 있어서의 색과 전류 방향의 관계에 대응하고 있다. 따라서, 도 11, 도 12의 (a)에 나타내는 대응 관계의 경우에는, 오른쪽을 나타내는 화살표 화상(202a)이 빨강에 의해서 그려지고, 위를 나타내는 화살표 화상(202b)이 노랑에 의해서 그려지고, 왼쪽을 나타내는 화살표 화상(202c)이 초록에 의해서 그려지고, 아래를 나타내는 화살표 화상(202d)이 시안에 의해서 그려진다. 또, 조작 아이콘(202)에는, 원 내를 각 화살표 화상에 대응하는 전류 방향의 각도 범위로 구획짓는 라인(203)이 그려져 있다.
컴퓨터(24)는 입력 장치(26)로부터의 입력(예를 들면 마우스에 의한 조작이나, 회전 각도의 입력)이 있었을 경우에, 입력된 조작에 따라 조작 아이콘(202)을 회전 표시한다. 그리고, 컴퓨터(24)는 입력된 조작에 대응하도록, 전류 방향과 색의 대응 관계를 변경한다. 예를 들면, 초기 상태가 도 12의 (a)에 나타내는 대응 관계인 경우에, 마우스의 조작에 의해서, 조작 아이콘(202)이 시계 방향으로 90도(―π/2) 회전된 것으로 한다. 이 경우, 도 12의 (b)에 나타내지는 것처럼, 테이블은 각도 테이블에 대해서 색 테이블이 -90도만큼 시프트된 상태로 갱신된다. 그리고, 컴퓨터(24)는 갱신된 테이블을 참조하여 전류 방향상을 생성한다. 이것에 의해, 표시 장치(25)에는, 갱신된 배색으로 변경된 전류상(201)이 표시된다. 조작 아이콘(202)의 회전 조작은, 표시 장치(25)에 전류 강도상이나 전류 방향상이 표시되어 있는 상태에서 행해져도 된다. 또, 입력 장치(26)로부터의 입력에 의해서, 전류상(201)을 회전시켜도 된다. 이 경우, 전류상(201)의 회전 각도에 따라서, 테이블이 갱신되어도 된다. 예를 들면, 전류상(201)이 반시계 방향으로 90도 회전되면, 도 12의 (b)에 나타내지는 테이블로 갱신된다.
다음에, 전류 방향상 및 전류 강도상의 생성에 관한 변형예에 대해 설명한다. 상술한 실시 형태에 있어서의 전류 방향상 및 전류 강도상의 생성 방법을 대신하여, 이하의 변형예에 있어서의 방법을 이용할 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 본 명세서에서 예시하는 방법뿐만 아니라, 다른 방법에 의해서 생성되는 전류 방향상 및 전류 강도상에 의해서, 전류상이 생성될 수 있다.
［전류 방향상의 생성에 관련된 변형예 1］
위상상에 있어서의 위상치는, 참조 화소의 전류 방향에 대해서 참조 화소의 우측에서 음의 값을 취하고, 참조 화소의 좌측에서 양의 값을 받는다. 이에, 위상상에 있어서의 양의 위상치로부터 음의 위상치의 방향에 대한 구배 벡터를 구하고, 구배 벡터를 90도 회전시킴으로써, 전류 방향상을 구할 수 있다. 도 16의 (a)에 나타내지는 것처럼, 이 변형예에서는, 위상상 P가 소정의 크기의 창영역 W에 의해서 스캔된다. 그리고, 창영역 W의 범위 내에 있어서, 창영역의 중심(참조 화소)에 있어서의 전류 방향이 산출된다. 창영역 W 내에서는, 도 16의 (b)에 나타내지는 것처럼, 창영역 W가 좌우로 절반으로 분할되어, 좌우의 구배 벡터가 산출된다. 왼쪽 절반분의 위상치의 합계를 L이라고 하고, 오른쪽 절반분의 위상치의 합계를 R이라고 했을 경우, 구배 x는 수학식 (10)에 의해서 구해진다.
[수학식 10]
Figure 112018045133188-pct00010
또, 도 16의 (c)에 나타내지는 것처럼, 창영역 W가 상하로 절반으로 분할되어, 상하의 구배 벡터가 산출된다. 위쪽 절반분의 위상치의 합계를 T라고 하고, 아래쪽 절반분의 위상치의 합계를 B라고 했을 경우, 구배 y는 수학식 (11)에 의해서 구해진다.
[수학식 11]
Figure 112018045133188-pct00011
그리고, 수학식 (10) 및 수학식 (11)로부터 이차원의 구배 벡터(x, y)가 얻어진다. 본 변형예에서는, 산출되는 전류 방향상의 정밀도를 높이기 위해서, 추가로 경사 방향에 대해서도 연산을 행한다.
도 16의 (d)에 나타내지는 것처럼, 창영역 W가 좌상(左上)과 우하(右下)로 절반으로 분할되어, 좌상으로부터 우하를 향하는 구배 벡터가 산출된다. 좌상 절반분의 위상치의 합계를 LT라고 하고, 우하 절반분의 위상치의 합계를 RB라고 했을 경우, 구배 u는 수학식 (12)에 의해서 구해진다.
[수학식 12]
Figure 112018045133188-pct00012
또, 도 16의 (e)에 나타내지는 것처럼, 창영역 W가 좌하(左下)와 우상(右上)으로 절반으로 분할되어, 좌하로부터 우상을 향하는 구배 벡터가 산출된다. 좌하 절반분의 위상치의 합계를 LB라고 하고, 우상 절반분의 위상치의 합계를 RT라고 했을 경우, 구배 v는, 수학식 (13)에 의해서 구해진다.
[수학식 13]
Figure 112018045133188-pct00013
그리고, 수학식 (12) 및 수학식 (13)으로부터 이차원의 구배 벡터(u,v)가 얻어진다. 이 구배 벡터(u,v)를 45도 회전시킴으로써, 이차원의 구배 벡터(u＇,v＇)가 얻어진다. 이 이차원의 구배 벡터(u＇,v＇)와 이차원의 구배 벡터(x, y)에 의해서, 참조 화소에 있어서의 구배 벡터(x＋u＇, y＋v＇)가 얻어진다.
그리고, 이 구배 벡터(x＋u＇, y＋v＇)를, 수학식 (7)과 같이 계산한다. 구배 벡터는 전류 방향과 90도 시프트가 있기 때문에, 전류 방향은 수학식 (14)에 의해서 구해진다. 구해진 전류 방향을 참조 화소마다 플롯함으로써, 전류 방향상을 얻을 수 있다.
[수학식 14]
Figure 112018045133188-pct00014
［전류 강도상의 생성에 관련된 변형예 1］
이 변형예에서는, 상기의 실시 형태와 마찬가지로, 비오·사바르의 법칙에 기초하여 전류 강도상이 생성된다. 상기 실시 형태와 달리, 이 변형예에서는, 수학식 (4)를 이용하지 않는 대신에, 구배법에 의한 잔차(殘差)의 최소화가 행해진다. 즉, 비오·사바르의 법칙으로부터 도출되는 수식에 대해서, 적당한 전류 밀도 Jx, Jy의 값을 대입하여, 자속 밀도를 산출한다. 이 산출된 자속 밀도를 실제의 값과 비교하여, 그 차이가 최소가 되는 전류 밀도 Jx, Jy를 구한다. 구배법으로서는, 최급강하법, 공역구배법 등을 이용할 수 있다. 이하, 구체적인 방법에 대해 설명한다.
먼저, 반도체 디바이스(D)의 계측에 의해서 얻어진 진폭상 및 위상상으로부터, 비오·사바르의 법칙을 적용 가능한 진폭상(이하, 「수정 진폭상(amplitude image modification) b」라고 함)이 생성된다. 참조 화소 p=(x, y)에 있어서의 진폭치를 ap라고 하고, 참조 화소 p=(x, y)에 있어서의 위상치를 θp라고 하면, 참조 화소 p에 있어서의 수정 진폭상 bp는, 수학식 (15)에 의해서 얻어진다.
[수학식 15]
Figure 112018045133188-pct00015
또, 상술한 「전류 방향상의 생성에 관련된 변형예 1」에 의해서 얻어지는 전류의 방향을 φ라고 하고, 참조 화소 p에 있어서의 전류 방향을 φp라고 한다. 그리고, 참조 화소 p에 있어서의 전류 밀도의 진폭상을 qp라고 하고, qp=1.0으로 초기화한다.
그리고, 총합에 의해서 나타내지는 비오·사바르의 법칙(수학식 (16))과, 수학식 (17), (18)에 의해서 나타내지는 전류 밀도 Jx, Jy에 의해, 적당한 창영역에서 콘볼루션(convolution, 합성곱)을 행한다.
[수학식 16]
Figure 112018045133188-pct00016
[수학식 17]
Figure 112018045133188-pct00017
[수학식 18]
Figure 112018045133188-pct00018
이 조작을 A라고 하면, 역행열 문제에 귀착할 수 있다. 즉, 수학식 (19)에 있어서의 q를 구함으로써 전류 강도를 얻을 수 있다. 그리고, 구해진 q의 절대치를, 참조 화소에 있어서의 전류 강도상 데이터로 하여, 플롯함으로써, 전류 강도상을 얻을 수 있다. 도 17에 나타내지는 것처럼, 이 전류 강도상에서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 전류의 강도(전류 밀도)가 높을수록 흰색에 가깝게 그려진다. 또, 도 18은 본 변형예와, 상술한 전류 방향상의 생성에 관련된 변형예 1에 의해서 합성된 전류상이다. 이 전류상에서는, 도 14에 나타내지는 전류상과 마찬가지로, 상하 방향으로 흐르는 전류(시안, 노랑)와, 좌우 방향으로 흐르는 전류(빨강, 초록)를 확인할 수 있다.
[수학식 19]
Figure 112018045133188-pct00019
［전류 강도상의 생성에 관련된 변형예 2］
이 변형예에서는, 비오·사바르의 법칙에 의한 자속 밀도의 공간 분포에 기초하여 전류 강도상이 생성된다. 도 19의 (a)에 나타내지는 것처럼, 자속 밀도의 공간 분포에 의하면, 전류가 흐르고 있는 위치의 바로 위에서 자속 밀도가 0이고, 전류가 흐르고 있는 위치의 주변(근방)에서 극대치 및 극소치가 형성된다. 자속 밀도의 관측에 의해서 얻어지는 진폭상에서는, 자속 밀도가 절대치에 의해서 얻어진다. 이 경우, 전류가 흐르고 있는 위치에서의 전류 밀도를, 근방에서의 극대치의 값을 Amax라고 하면, 참조 화소 R에 있어서의 전류 밀도는, 극대치 Amax와 참조 화소 R의 진폭치의 차가 된다. 이에, 이 변형예에서는, 도 20에 나타내는 것처럼 진폭상 A가 소정의 크기의 창영역 W에 의해서 스캔된다. 그리고, 참조 화소 R(창영역 W의 중심)에서의 진폭치와 창영역 W 내의 최대의 진폭치(Amax)의 차의 절대치가, 참조 화소에 있어서의 전류 강도가 된다. 얻어진 값을 참조 화소에 있어서의 전류 강도상 데이터로 하여, 플롯함으로써, 전류 강도상을 얻을 수 있다. 도 21에 나타내지는 것처럼, 이 전류 강도상에서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 전류의 강도(전류 밀도)가 높을수록 흰색에 가깝게 그려진다.
상기한 실시 형태 및 각 변형예에 있어서의 진폭상, 위상상, 전류 강도상, 전류 방향상 및 전류상을 생성하는 각 처리는, 예를 들면 화상 생성 프로그램(P1)을 이용하여 컴퓨터(24)에 실행시킬 수 있다. 도 22에 나타내지는 것처럼, 화상 생성 프로그램(P1)은 기록 매체(50)에 있어서의 프로그램 기록 영역에 기록되어 있다. 기록 매체(50)는, 예를 들면 CD－ROM, DVD, ROM 등의 기록 매체 또는 반도체 메모리에 의해서 구성되어 있다. 화상 생성 프로그램(P1)은 메인 모듈(M1)과, 진폭상 데이터 생성 모듈(M2)과, 위상상 데이터 생성 모듈(M3)과, 전류 강도상 데이터 생성 모듈(M4)과, 전류 방향상 데이터 생성 모듈(M5)과, 전류상 데이터 생성 모듈(M6)을 구비하고 있다.
메인 모듈(M1)은 화상 생성 처리를 통괄적으로 제어하는 부분으로서, 컴퓨터(24)에 진폭상 데이터 생성 모듈(M2), 위상상 데이터 생성 모듈(M3), 전류 강도상 데이터 생성 모듈(M4), 전류 방향상 데이터 생성 모듈(M5) 및 전류상 데이터 생성 모듈(M6)을 실행시킨다. 진폭상 데이터 생성 모듈(M2)을 실행함으로써, 컴퓨터(24)는 진폭상(진폭상 데이터)을 생성하기 위한 진폭상 데이터 생성부로서 기능한다. 또, 위상상 데이터 생성 모듈(M3)을 실행함으로써, 컴퓨터(24)는 위상상(위상상 데이터)을 생성하기 위한 위상상 데이터 생성부로서 기능한다. 전류 강도상 데이터 생성 모듈(M4)을 실행함으로써, 컴퓨터(24)는 전류 강도상(전류 강도상 데이터)을 생성하기 위한 전류 강도상 데이터 생성부로서 기능한다. 전류 방향상 데이터 생성 모듈(M5)을 실행함으로써, 컴퓨터(24)는 전류 방향상(전류 방향상 데이터)을 생성하기 위한 전류 방향상 데이터 생성부(화상 생성부)로서 기능한다. 전류상 데이터 생성 모듈(M6)을 실행함으로써, 컴퓨터(24)는 전류상(전류상 데이터)을 생성하기 위한 전류상 데이터 생성부(화상 생성부)로서 기능한다. 또한, 화상 생성 프로그램(P1)은 반송파에 중첩된 컴퓨터 데이터 신호로서 통신 네트워크를 통해서 제공되어도 된다.
이상 설명한 화상 생성 방법(화상 생성 장치(1))에서는, 반도체 디바이스(D)에 인가된 자극 신호에 의해서 자기가 발생한다. 그리고, 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호와, 자기에 기초하는 검출 신호의 위상차에 기초하여, 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상 데이터가 생성된다. 위상차는 자기장의 방향에 따라서 변화하기 때문에, 위상상 데이터는 자기장의 방향의 정보를 포함하게 된다. 자기장의 방향은 전류의 방향에 따라서 결정되기 때문에, 위상상 데이터에 기초하여, 전류의 방향을 판정하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 판정된 전류의 방향을 이용하여, 전류의 방향을 나타내는 화상을 생성할 수 있다.
또, 전류 방향상은 방향에 따라 설정(배색)된 복수의 색에 의해서, 전류의 방향이 나타내지므로, 전류의 위치와 방향을 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다. 또, 복수의 색은 전류의 방향에 대응하여 구분된 4개의 각도 범위(90도)에 대해서 각각 설정된(할당된) 상이한 색(빨강, 노랑, 초록, 시안)을 가지고 있다. 반도체 디바이스(D)에 있어서의 전류 경로는, 평면에서 볼 때 직교하도록, X축 방향 및 Y축 방향으로 설계되는 경우가 많다. 이 경우, 전류의 방향은, X방향, －X방향, Y방향 및 -Y방향의 4개가 된다. 그 때문에, 상이한 4색을 가짐으로써, 이들 4개의 방향을 식별하기 쉬워진다.
또, 전류 방향상을 생성하는 스텝에서는, 전류의 방향과 복수의 색의 대응 관계를 변경할 수 있다. 상기 실시 형태에서는, 컴퓨터(24)는 4색의 색데이터를 가지는 색 테이블과, 4개의 상이한 각도 범위로 구분된 각도 범위의 데이터를 가지는 각도 테이블을 가진다. 그리고, 색 테이블과 각도 테이블의 대응 관계가 변경 가능하게 되어 있다. 이 구성에 의하면, 용이하게 배색의 조정을 행할 수 있다. 또, 색 테이블과 각도 테이블의 대응 관계를 임의로 시프트시킴으로써, 얻어진 화상의 방향이 기울어 있는 경우에도, 기울기에 따라 배색의 조정이 가능해진다.
또, 검출 신호로부터 생성된, 자기의 강도를 나타내는 강도상 데이터에 대해서 위상상 데이터에 기초하는 자기 방향의 데이터가 부가된 데이터를 생성하고, 당해 데이터에 기초하여 전류의 강도를 나타내는 전류 강도상을 생성한다. 그리고, 전류 강도상과 전류 방향상에 기초하여 전류의 강도 및 방향을 나타내는 전류상을 생성한다. 자기의 강도는 전류의 크기에 대응하고 있다. 그 때문에, 강도상 데이터(전류 강도상)에 대해서 자기 방향의 데이터(전류 방향상)를 부가함으로써, 전류의 크기 및 방향을 화상으로서 표현할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 참조 신호는 테스터 유닛(11)으로부터 출력되는 것으로서 설명했지만 이것으로 한정되지 않고, 반도체 디바이스(D)로부터 출력되어도 된다. 이 경우, 반도체 디바이스(D)는 디바이스 제어 케이블을 통해서 주파수 해석부(12)에 직접 접속되어 있어도 된다. 또, 참조 신호는 반도체 디바이스(D)로부터 테스터 유닛(11)을 경유하여 주파수 해석부(12)에 입력되어도 된다. 자극 신호가 인가된 반도체 디바이스(D)로부터, 당해 자극 신호에 따른 참조 신호가 출력되어, 당해 참조 신호가 주파수 해석부(12)에 입력된다.
또, 4개의 상이한 색이 4개의 상이한 각도 범위에 대응하고 있는 배색의 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않는다. 색은 4색 미만이거나, 5색 이상이어도 된다. 또, 구획지어지는 각도 범위가, 색에 따라서 상이해도 된다. 예를 들면, 각각 90도의 범위를 가지는 3색과, 각각 30도의 범위를 가지는 3색의 6색에 의해서 배색되어도 된다. 또, 전류 방향을 나타내는 각도와 색의 관계는, 색상환(色相環)과 같이 그라데이션 모양으로 하여 설정되어도 된다. 또, 각도와 배색의 관계는, 입력 수단에 의해서 자유롭게 변경 가능해도 된다.
또, 색에 의해서 방향을 나타내는 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 얻어진 전류 강도상에 대해서, 전류 방향을 나타내는 화살표를 플롯해도 된다. 이 경우, 같은 전류 방향을 가지는 인접 영역마다, 화살표를 플롯하는 구성이어도 된다. 또, 소정의 크기 이상의 전류 밀도의 영역에만 대해 화살표를 플롯하는 구성이어도 되고, 화살표의 사이즈를 전류 강도의 대소(大小)에 대응시키도록 해도 된다. 또, 예를 들면, 색 대신에 디더 패턴(dither pattern)이나 기하학적인 모양에 의해서 전류 방향을 표현해도 된다.
1 … 화상 생성 장치 11 … 테스터 유닛(신호 인가부)
13 … 광원 15 … 광 스캐너(조사 광학계)
18 … MO 결정(자기 광학 결정) 22 … 광 검출기
24 … 컴퓨터(화상 생성부)

Claims (15)

  1. 반도체 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 화상을 생성하는 화상 생성 방법으로서,
    상기 반도체 디바이스에 자극 신호를 인가하는 스텝과,
    상기 반도체 디바이스에 대향하여 배치된 자기 광학 결정에 대해서 광을 조사하고, 조사된 상기 광에 따라 상기 자기 광학 결정으로부터 반사된 광을 검출함으로써, 상기 자극 신호의 인가에 의해서 발생한 상기 반도체 디바이스의 두께 방향의 자기를 검출 신호로서 출력하는 스텝과,
    상기 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호와, 상기 검출 신호의 위상차에 기초하여, 상기 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상(位相像) 데이터를 생성하는 스텝과,
    상기 위상상 데이터로부터 구해지는 상기 두께 방향에 있어서의 상기 자기의 방향의 정보에 기초하여, 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상(方向像)을 생성하는 스텝을 포함하는 화상 생성 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류 방향상은 방향에 따라 설정된 복수의 색에 의해서, 상기 전류의 방향이 나타내지는 화상 생성 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 색은, 적어도, 전류의 방향에 대응하여 구분된 4개의 각도 범위에 대해서 각각 설정된 상이한 색을 가지고 있는 화상 생성 방법.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 전류 방향상을 생성하는 스텝은, 상기 전류의 방향과 상기 복수의 색의 대응 관계를 변경하는 스텝을 포함하는 화상 생성 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 신호로부터 생성된 자기의 강도를 나타내는 강도상(强度像) 데이터에 대해서, 상기 위상상 데이터에 기초하는 자기 방향의 데이터를 부가한 데이터를 생성하고, 당해 데이터에 기초하여 상기 전류의 강도를 나타내는 전류 강도상을 생성하는 스텝을 추가로 포함하는 화상 생성 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전류 강도상과 상기 전류 방향상에 기초하여 전류의 강도 및 방향을 나타내는 전류상을 생성하는 스텝을 추가로 포함하는 화상 생성 방법.
  7. 반도체 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 화상을 취득하는 화상 생성 장치로서,
    상기 반도체 디바이스에 자극 신호를 인가하는 신호 인가부와,
    상기 자극 신호의 인가에 의해서 발생한 상기 반도체 디바이스의 두께 방향의 자기에 기초하는 검출 신호를 출력하는 자기 검출부로서, 광을 발생시키는 광원과, 상기 반도체 디바이스에 대향 배치되는 자기 광학 결정과, 광을 상기 자기 광학 결정에 조사하고, 상기 자기 광학 결정으로부터 반사된 광을 도광하는 조사 광학계와, 상기 자기 광학 결정으로부터 반사된 광을 검출하여, 상기 검출 신호를 출력하는 광 검출기를 가지는 상기 자기 검출부와,
    상기 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호와, 상기 검출 신호의 위상차에 기초하여, 상기 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상 데이터를 생성하고, 상기 위상상 데이터로부터 구해지는 상기 두께 방향에 있어서의 상기 자기의 방향의 정보에 기초하여, 상기 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 생성하도록 구성되는 화상 생성부를 구비하는 화상 생성 장치.
  8. 청구항 7에 있어서
    상기 화상 생성부는 방향에 따라 설정된 복수의 색에 의해서, 상기 전류의 방향을 나타내도록 구성되는 화상 생성 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 색은, 적어도, 전류의 방향에 대응하여 구분된 4개의 각도 범위에 대해서 각각 설정된 상이한 색을 가지고 있는 화상 생성 장치.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 화상 생성부는 상기 복수의 색 데이터를 포함하는 색 테이블과, 전류의 방향에 대응하여 구분된 각도 범위의 데이터를 포함하는 각도 테이블을 가지고,
    상기 색 테이블과 상기 각도 테이블의 대응 관계가 변경 가능하게 구성되는 화상 생성 장치.
  11. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 생성부는 상기 검출 신호로부터 생성된 자기의 강도를 나타내는 강도상 데이터에 대해서, 상기 위상상 데이터에 기초하는 자기 방향의 데이터를 부가한 데이터를 생성하고, 당해 데이터에 기초하여 전류의 강도를 나타내는 전류 강도상을 생성하도록 구성되는 화상 생성 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 화상 생성부는 상기 전류 강도상과 상기 전류 방향상에 기초하여 전류의 강도 및 방향을 나타내는 전류상을 생성하도록 구성되는 화상 생성 장치.
  13. 반도체 디바이스에 대향하여 배치된 자기 광학 결정에 대해서 조사된 광에 따라 상기 자기 광학 결정으로부터 반사된 광을 검출하면서, 상기 반도체 디바이스에 대해서 자극 신호를 인가했을 때, 상기 반도체 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 나타내는 화상을 취득하는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록된 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터를,
    상기 자극 신호의 인가에 의해서 발생한 상기 반도체 디바이스의 두께 방향의 자기에 기초하는 검출 신호와, 상기 자극 신호에 기초하여 생성되는 참조 신호의 위상차에 기초하여, 상기 위상차를 나타내는 위상 성분을 포함한 위상상 데이터를 생성하는 위상상 데이터 생성부와,
    상기 위상상 데이터로부터 구해지는 상기 두께 방향에 있어서의 상기 자기의 방향의 정보에 기초하여, 상기 전류의 방향을 나타내는 전류 방향상을 생성하는 화상 생성부로서 기능시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록된 화상 생성 프로그램.
  14. 청구항 13에 기재된 화상 생성 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  15. 삭제
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