TWI709747B - 圖像產生方法、圖像產生裝置、圖像產生程式及記錄媒體 - Google Patents

圖像產生方法、圖像產生裝置、圖像產生程式及記錄媒體 Download PDF

Info

Publication number
TWI709747B
TWI709747B TW105129562A TW105129562A TWI709747B TW I709747 B TWI709747 B TW I709747B TW 105129562 A TW105129562 A TW 105129562A TW 105129562 A TW105129562 A TW 105129562A TW I709747 B TWI709747 B TW I709747B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
current
phase
intensity
data
Prior art date
Application number
TW105129562A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201719164A (zh
Inventor
大高章弘
中村共則
Original Assignee
日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司 filed Critical 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
Publication of TW201719164A publication Critical patent/TW201719164A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI709747B publication Critical patent/TWI709747B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
    • G01R15/245—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/14—Indicating direction of current; Indicating polarity of voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2601—Apparatus or methods therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G01R31/311—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation of integrated circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本發明之圖像產生裝置係取得表示於半導體器件中流動之電流之方向的向像者，且具備：信號施加部，其將刺激信號施加於半導體器件；磁性檢測部，其輸出基於藉由施加刺激信號而產生之磁性之檢測信號；及圖像產生部，其係如下構成：其根據基於刺激信號而產生之參照信號與檢測信號之相位差，產生包含表示相位差之相位成分的相位圖像資料，且基於相位圖像資料，產生表示電流之方向之電流方向圖像。

Description

圖像產生方法、圖像產生裝置、圖像產生程式及記錄媒體
本發明係關於圖像產生方法、圖像產生裝置、圖像產生程式及記錄媒體。
以往為了檢查半導體器件，已知有一種檢測半導體器件中的電流之強度或電流流動之部位的檢測裝置。例如，於專利文獻1，揭示一種非破壞解析裝置，其使用磁性檢測器(超傳導量子干涉元件：SQUID)檢測藉由自半導體器件產生之電流感應之磁性。於該裝置中，對半導體器件照射藉由與基準信號同步之調變信號予以調變強度之調變光束。且，基於自磁性檢測器輸出之檢測信號與基準信號而獲得相位差圖像。又，於非專利文獻1，揭示一種自以SQUID等磁性檢測器檢測出之磁通密度，求出平面方向之電流密度之方法。於該非專利文獻1中，提出一種使用畢奧·薩伐爾定律(Biot Savart law)將電流與磁場關係公式化，而由磁場求出電流密度的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本專利特開2005-134196號公報 非專利文獻：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.
[發明所欲解決之問題] 然而，於專利文獻1中，僅單純使用相位差圖像高感度地區分良品與不良品之差異。又，於非專利文獻1中，僅揭示了由磁場求出電流密度之理論公式。如此，於任一文獻中，均無揭示求出半導體器件中的電流之流動方向之方法等。因此，本發明之一態樣之目的在於提供一種可產生表示半導體器件中的電流方向之圖像即電流方向圖像之圖像產生方法及圖像產生裝置。 一態樣之圖像產生方法係產生表示於半導體器件中流動之電流方向之圖像者，且包含以下步驟：將刺激信號施加於半導體器件；檢測藉由施加刺激信號而產生之磁性，且輸出檢測信號；根據基於刺激信號而產生之參照信號與檢測信號之相位差，產生包含表示相位差之相位成分的相位圖像資料；基於相位圖像資料，產生表示電流之方向之電流方向圖像。 又，一態樣之圖像產生裝置係取得表示於半導體器件中流動之電流之方向之圖像者，且具備：信號施加部，其將刺激信號施加於半導體器件；磁性檢測部，其輸出基於藉由施加刺激信號而產生之磁性之檢測信號；圖像產生部，其根據基於刺激信號而產生之參照信號與檢測信號之相位差，產生包含表示相位差之相位成分的相位圖像資料，且基於相位圖像資料，產生表示電流之方向之電流方向圖像。 又，一態樣之圖像產生程式係用以使電腦執行以下處理：藉由對半導體器件施加刺激信號而取得表示於半導體器件中流動之電流之方向的圖像，且使電腦作為以下各部發揮功能：相位圖像資料產生部，其由基於藉由施加刺激信號而產生之磁性之檢測信號、與基於刺激信號而產生之參照信號的相位差，產生包含表示相位差之相位成分之相位圖像資料；及圖像產生部，其基於相位圖像資料產生表示電流之方向之電流方向圖像。又，另一態樣之記錄媒體係記錄圖像產生程式之電腦可讀取之記錄媒體。 於該圖像產生方法、圖像產生裝置及圖像產生程式中，藉由施加於半導體器件之刺激信號而產生磁性。且，根據基於刺激信號而產生之參照信號與基於磁性之檢測信號之相位差，產生包含表示相位差之相位成分的相位圖像資料。由於相位差係因磁場之方向而變化，故相位圖像資料包含磁場之方向資訊。由於磁場之方向係由電流之方向而決定，故基於相位圖像資料，可判定電流之方向。藉此，使用經判定之電流方向，可產生表示電流方向之圖像。 於一態樣中，電流方向圖像可構成為以對應於方向而設定之複數種顏色來表示電流之方向。藉由此種構成，可易於視覺化掌握電流之位置與方向。 於一態樣中，複數種顏色可為以下構成：至少具有相對於對應電流方向而劃分之4個角度範圍所分別設定之不同顏色。一般而言，半導體器件中之電流路徑大多於俯視時設計於X軸方向及Y軸方向。於該情形時，電流方向為X方向、-X方向、Y方向、-Y方向4個。藉由如上述構成般至少具有4種不同之顏色，可容易識別4個方向。 於一態樣中，可為以下構成：產生電流方向圖像之步驟包含變更電流方向與複數種顏色之對應關係之步驟。例如，圖像產生部可為具有：顏色表，其具備複數種顏色之資料；及角度表，其具備對應電流方向而劃分之角度範圍之資料；且該圖像產生部構成為可變更顏色表與角度表之對應關係。根據該構成，例如，即使所獲得之圖像的朝向為傾斜之情形時，亦可容易地進行配色之調整。 於一態樣中，可為進而包含以下步驟之構成：產生對於自檢測信號產生之表示磁性之強度的強度圖像資料附加基於相位圖像資料之磁性方向資料的資料，且基於該資料而產生表示電流強度之電流強度圖像。於該情形時，亦可為進而包含以下步驟之構成：基於電流強度圖像與電流方向圖像而產生表示電流之強度及方向之電流圖像。於該情形時，圖像產生部可為以下構成：產生對於自檢測信號產生之表示磁性之強度的強度圖像資料附加基於相位圖像資料之磁性方向資料的資料，且基於該資料而產生表示電流強度之電流強度圖像。磁性強度與電流大小對應，因此，藉由對強度圖像資料附加磁性方向之資料，可將電流之大小表現為圖像。 於一態樣中，產生表示電流之方向之電流方向圖像之步驟，可產生對於自檢測信號產生之表示磁性之強度的強度圖像資料附加基於相位圖像資料之磁性方向資料的資料，且基於該資料而產生電流方向圖像。於該情形時，圖像產生部可為以下構成：產生對於自檢測信號產生之表示磁性之強度的強度圖像資料附加基於相位圖像資料之磁性方向資料的資料，且基於該資料而產生電流方向圖像。藉由使用包含相位成分與磁性強度資訊兩者之該資料，可更高精度地獲得表示電流方向之電流方向圖像。 於一態樣中，磁性檢測部可構成為具有：光源，其產生光；光磁結晶，其與半導體器件對向配置；照射光學系統，其將光照射至光磁結晶，且對自光磁結晶反射之光進行導光；及光檢測器，其檢測自光磁結晶反射之光，而輸出檢測信號。 [發明之效果] 根據該圖像產生方法及圖像產生裝置，可產生表示半導體中之電流方向之圖像即電流方向圖像。
以下，對本發明之實施形態，參照圖式詳細地進行說明。另，於各圖中對相同或相當的部分標註相同符號，省略重複之說明。 如圖1所示，本實施形態之圖像產生裝置1例如可使用於特定半導體器件D中異常發生部位等半導體器件D之檢查。圖像產生裝置1係藉由對半導體器件D施加刺激信號求出於半導體器件D流動之電流方向，而產生表示於半導體器件D流動之電流之方向的圖像。 作為半導體器件D，有電晶體等具有PN接合之積體電路(例如，小型積體電路(SSI：Small Scale Integration)、中型積體電路(MSI：Medium Scale Integration)、大型積體電路（LSI：Large Scale Integration）、超大型積體電路（VLSI：Very Large Scale Integration）、特大型積體電路（ULSI：Ultra Large Scale Integration）、巨大型體積電路（GSI：Giga Scale Integration）)、大電流用/高壓用MOS電晶體及雙極電晶體、功率半導體元件(功率器件)等。又，半導體器件D亦可為包含半導體器件之封裝、複合基板等。 於半導體器件D，經由器件控制纜線電性連接有測定器單元11(信號施加部)。測定器單元11藉由電源(未圖示)而動作，並將特定之調變電流信號(刺激信號)施加於半導體器件D。於半導體器件D中，伴隨該調變電流信號而產生調變磁場。藉由後述之光檢測器22檢測根據調變磁場經強度調變之光，藉此可檢測以特定之頻率予以調變之光。另，可為一面將來自測定器單元11之調變電流信號施加於半導體器件D，一面自光源13(後述)產生對應於檢測頻率之光，藉此進行鎖相檢測者，於該情形時可提高S/N。測定器單元11經由時序信號纜線與頻率解析部12電性連接。另，可施加調變電壓信號作為刺激信號。又，亦可取代測定器單元而使用脈衝發生器等作為信號施加部。 圖像產生裝置1具備光源13。光源13藉由電源(未圖示)而動作，產生並輸出照射於後述之MO結晶18(光磁結晶)及半導體器件D之CW光或脈衝光。自光源13輸出之光可為非同調(Incoherent)之光，亦可為如雷射光之同調光。作為輸出非同調光之光源13，可使用SLD(Super Luminescent Diode：超輻射發光二極體)或ASE(Amplified Spontaneous Emission：放大自發放射)、LED(Light Emitting Diode：發光二極體)等。於自光源13輸出之光為非同調光之情形時，可降低於MO結晶18之反射光與半導體器件D之反射光之間產生之干涉雜訊。MO結晶18之反射光包含：MO結晶18之光入射面之反射光、及MO結晶18之光反射面之反射光兩者。另，MO結晶18之光入射面之反射光之影響可藉由對光入射面施加抗反射加工而降低。 又，作為輸出同調光之光源13，可使用固體雷射光源或半導體雷射光源等。自光源13輸出之光之波長為530 nm以上，較佳為1064 nm以上。自光源13輸出之光經由偏光保存單模光耦合器(未圖示)、及探測光用之偏光保存單模光纖被導入至光分割光學系統14。關於光分割光學系統14之詳情如後述。自光源13被導入至光分割光學系統14之光進而被導入至包含光掃描器15及對物透鏡16之照射光學系統。照射光學系統即光掃描器15及對物透鏡16係對MO結晶18照射自光源13輸出之光。 光掃描器15掃描MO結晶18之光入射面上之照射點。更詳細而言，光掃描器15係由後述之電腦24控制而掃描照射點。光掃描器15例如藉由電流計反射鏡或MEMS(micro electro mechanical system：微電子機械系統)鏡、多面鏡等光掃描元件構成。 對物透鏡16將藉由光掃描器15引導之光於MO結晶18聚光。對物透鏡16係構成為藉由轉盤(未圖示)等而可切換低倍率對物透鏡與高倍率對物透鏡。低倍率對物透鏡之倍率例如為5倍，高倍率對物透鏡之倍率例如為50倍。於對物透鏡16連結有對物透鏡驅動部17。藉由對物透鏡驅動部17於來自光源13之光之光軸方向OD移動，可調整對物透鏡16之焦點位置。 MO結晶18與半導體器件D對向而配置。MO結晶18係利用光磁效應，根據半導體器件D產生之磁場而改變折射率，使入射之光之偏光狀態(偏光方向)改變。例如，在半導體器件D故障時等，若將調變電流信號施加於半導體器件D，會有產生對應於故障之處之洩漏電流流動之電流路徑之情形。於該情形時，於產生洩漏電流之部位會產生與未發生洩漏電流之部位不同之磁場。MO結晶18根據此種磁場之變化，出射偏光方向變化之反射光。該反射光之偏光方向之差異係以藉由後述之光檢測器22取得之光的強度差異予以表現。MO結晶18之反射光經由對物透鏡16及光掃描器15返回至光分割光學系統14，解經由返回之光用之光纖導入至光檢測器22。藉由此種構成，構成用以檢測磁性之磁性檢測部。 此處，於MO結晶18，經由可撓性構件21，連結有保持MO結晶18之支架19。可撓性構件21例如為包含橡膠或彈簧等構成之環狀彈性構件。又，可撓性構件21只要為形狀會變形之構件即可，未必必須為彈性構件。可撓性構件21係以自光軸方向OD觀察下覆蓋MO結晶18外緣之至少一部分之方式固著於MO結晶18。可撓性構件21固著於MO結晶18之光入射面側。又，支架19例如為環狀，以自光軸方向OD觀察下覆蓋可撓性構件21外緣之方式固著於可撓性構件21。因此，可撓性構件21之一面固著於MO結晶18，可撓性構件21之另一面固著於支架19。由於環狀之可撓性構件21覆蓋MO結晶18之外緣，環狀之支架19覆蓋可撓性構件21之外緣，故自光軸方向OD觀察時，於MO結晶18之光入射面上，形成有用於輸入來自對物透鏡16之光之開口。於支架19連結有支架驅動部20。 支架驅動部20藉由於光軸方向OD移動，而使支架19於光軸方向OD移動。藉由支架驅動部20於光軸方向OD移動，縮短支架19與半導體器件D之距離，而將MO結晶18按壓於半導體器件D。即，MO結晶18設為可與半導體器件D抵接。向MO結晶18照射光係於將MO結晶18抵接於半導體器件D之狀態下進行。另，向MO結晶18照射光不限於在與半導體器件D抵接之狀態下進行，亦可於在MO結晶18與半導體器件D之間具有特定間隔之狀態下進行。又，對物透鏡驅動部17與支架驅動部20亦可為一體型之構成。於該情形時，該一體型之構成可具有使對物透鏡16及支架19各自個別移動之機構。 光檢測器22根據照射之光，檢測來自與半導體器件D抵接之MO結晶18之反射光，並輸出檢測信號。光檢測器22例如為光電二極體、雪崩光電二極體、光電子倍增管、或區域影像感測器等。光檢測器22具有至少1個檢測器，檢測輸入至該檢測器之光之強度。 此處，對光分割光學系統14亦一面參照圖2一面進行說明。光分割光學系統14構成為包含：準直器141、146、快門142、偏振光束分光器(以下，記載為PBS：Polarization Beam Splitter)143、及法拉第旋轉器(以下，記載為FR：Faraday Rotator)144。如圖2所示，於來自光源13之光經由光掃描器15照射至MO結晶18時，首先，將來自光源13之光經由準直器141輸入至快門142。快門142只要為可控制光之接通(ON)/斷開(OFF)者即可。且，將自快門142輸出之光輸入至PBS143。PBS143以透過偏光成分為0度之光並反射90度之光之方式設定。又，PBS143配合來自快門142之光之偏光而設定。因此，PBS143透過來自快門142之光。將透過PBS143之偏光成分為0度之光輸入至輸入光之偏光面傾斜(旋轉)22.5度之FR144，該偏光成分為22.5度。將透過FR144之光作為偏光成分為22.5度之光輸入至光掃描器15。將該光照射於MO結晶18。 來自MO結晶18之反射光根據與施加於半導體器件D之調變電流信號所產生之磁場(磁場強度)成比例的光磁效應(克爾效應、法拉第效應)，其偏光面旋轉。該反射光藉由FR144將偏光面傾斜22.5度，並輸入至PBS143。該反射光藉由PBS143被分割為偏光成分為90度之光及0度之光。偏光成分為90度之光於PBS143反射且經由準直器146而輸入至光檢測器22之光檢測器。如此，光檢測器22將對應於半導體器件D所產生之磁場(磁場強度)之偏光面之變化檢測為光強度，並將對應於該光強度之強度(振幅)之檢測信號輸出至放大器23。另，作為光分割光學系統14，雖說明PBS143僅具備1個、且僅檢測正交之直線偏光中偏光成分為90度之光之構成，但不限定於此。即，光分割光學系統14可為以下構成：進而具備：FR，其係於PBS143及FR144之間將輸入光之偏光面傾斜45度；PBS，其透過偏光成分為45度之光並反射135度之光；及準直器，且捕獲正交之直線偏光兩者，即偏光成分為90度之光及0度之光而進行差動檢測。又，作為光分割光學系統14，可使用半鏡面。 返回至圖1，放大器23放大並輸出由光檢測器22輸出之檢測信號。該放大後之檢測信號被輸入至頻率解析部12。作為頻率解析部12，使用鎖相放大器或光譜分析器、數位器、跨領域分析器(註冊商標)、網路分析器、數位器等。頻率解析部12擷取放大後之檢測信號中之計測頻率成分。計測頻率係例如基於施加於半導體器件D之調變電流信號之調變頻率而設定。又，頻率解析部12取得週期與施加於半導體器件D之調變電流信號相同之參照信號。該參照信號例如自測定器單元11輸出且輸入至頻率解析部12。 頻率解析部12導出擷取出計測頻率成分之檢測信號、與取得之參照信號之相位差。如上所述般，檢測信號之振幅根據半導體器件D所產生之磁場(磁場強度)而變化。且，頻率解析部12可基於檢測信號之振幅，特定出檢測信號與參照信號之相位差。此處，電流路徑部位之反射光之檢測信號與參照信號之相位差為特定之值。具體而言，該特定之值實際上為對應於根據電流產生之磁場貫穿MO結晶18之方向之正負的2個值之任一個。如圖3所示，參照信號係藉由頻率解析部12而設為與刺激信號相同之週期。又，電流路徑部位之檢測信號與參照信號之相位差(以下有時記載為電流相位差)遍及複數個週期均固定。具體而言，電流相位差為參照信號與刺激信號之相位差θ1、和刺激信號與檢測信號之相位差θ2相加之值。相位差θ1可藉由產生參照信號之頻率解析部12之設定而改變。為了更簡單地求出電流相位差，較佳將參照信號之相位與刺激信號之相位設為相等，將相位差θ1設為0。相位差θ2根據根據電流產生之磁場貫穿MO結晶之方向的正負，為180度(π)不同之2個值。即，磁場方向為正即電流路徑部位之檢測信號與刺激信號之相位差θ2、與磁場方向為負即電流路徑部位之檢測信號與刺激信號之相位差θ2係相差180度(π)。另一方面，半導體器件D之電流路徑部位以外之檢測信號與參照信號之相位差非為特定之值，而是隨機之值。頻率解析部12將包含表示特定之相位差之資訊之解析信號輸出至電腦24(圖像產生部)。又，頻率解析部12將自放大器23輸入之對應於光強度之強度(振幅)之檢測信號輸出至電腦24。 電腦24例如為PC等。於電腦24，連接有由使用者輸入計測條件等之鍵盤或滑鼠等輸入裝置26、及用以向使用者顯示計測結果等之顯示器等顯示裝置25。電腦24包含：處理器即CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)、記錄媒體即RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)或ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、及輸入輸出模組。電腦24經由輸入輸出模組而與光源12、光掃描器15、對物透鏡驅動部17、測定器單元11、光檢測器22、頻率解析部12等電性連接(couping：耦合)，且藉由CPU執行控制該等之功能。 電腦24係藉由以CPU執行記錄於記錄媒體之圖像產生程式P1(後述)，進行振幅圖像、相位圖像、電流強度圖像、電流方向圖像及電流圖像之產生。如圖4所示，電腦24首先基於計測資料而產生振幅圖像(強度圖像)及相位圖像(步驟S1)。於本實施形態中，計測資料具有：自光檢測器22檢測出之檢測信號之資料、及自頻率解析部12輸出之解析信號之資料。又，振幅圖像表示磁場之強度(磁通密度)，相位圖像表示磁場之方向。接著，電腦24基於振幅圖像及相位圖像，產生表示電流強度(電流密度)之電流強度圖像(步驟S2)。在電流強度圖像中，例如將電流之強度以明亮度(亮度)表示。又，電腦24基於振幅圖像及相位圖像，產生表示電流之方向之電流方向圖像(步驟S3)。在電流方向圖像中，例如將電流方向以顏色表示。接著，電腦24基於電流強度圖像及電流方向圖像，產生表示電流之強度及方向之電流圖像(步驟S4)。 以下針對振幅圖像、相位圖像、電流強度圖像、電流方向圖像及電流圖像之產生方法，具體地進行說明。 [產生振幅圖像] 電腦24基於檢測信號之光強度(振幅)、及MO結晶18之光入射面上之照射點資訊，將光強度映射到每個照射點，產生振幅圖像。振幅圖像是指以對應於光強度之特定亮度值映射出光強度之圖像。因此，振幅圖像雖表示磁場之強度(磁通密度)，但不表示磁場之方向。光強度與亮度值之對應關係例如於光強度為0時將亮度值設為0 a.u.，於光強度最大時將亮度值設為32000 a.u.。即，如圖5所示，於振幅圖像中，磁場之強度越大則描繪為越接近白色，磁場之強度越小則描繪為越接近黑色。電腦24產生包含對應於各照射點之光強度之振幅圖像資料。在振幅圖像資料中，於考慮到各照射點位置之圖像中之位置(參照像素)，映射出對應於各照射點之光強度。 [產生相位圖像] 電腦24基於解析信號中所含之相位差(相位成分)、及MO結晶18之光入射面上之照射點之資訊，將相位成分映射到每個照射點，產生相位圖像。相位圖像是指以對應於相位差之特定之亮度值映射出相位差之圖像。相位差與亮度值之對應關係例如於相位差為-π時將亮度值設為0 a.u.，於相位差為0時將亮度值設為16000 a.u.，於相位差為+π時將亮度值設為32000 a.u.。即，如圖6所示，相位差越接近-π則描繪為越黑，相位差越接近π則描繪為越白。電腦24產生包含對應於各照射點之相位成分之相位圖像資料。在相位圖像資料中，於考慮到各照射點位置之圖像中之位置(參照像素)，映射出對應於各照射點之相位成分。 [產生電流強度圖像、電流方向圖像] 於本實施形態中，基於式(1)表示之畢奧·薩伐爾定律，產生電流強度圖像及電流方向圖像。 [數1]
Figure 02_image001
如圖7所示，將具有厚度d之半導體器件作為模型，對產生電流強度圖像及電流方向圖像之原理進行說明。於該例中，將半導體器件之表面規定為xy規定，將半導體器件之厚度方向規定為z軸(將器件表面設為0)規定。將空間內之位置r(x、y、z)之磁通密度設為B(r)。位置r為器件之表面與z軸方向之一定距離，該距離設為充分小於器件之厚度d者。又，將會對位置r之磁場賦予影響之器件表面上之點r'(x'、y'、0)之電流密度設為J(r')。於該情形時，磁通密度B(r)、電流密度J(r')、及位置r至點r'之距離r-r'如圖7所示。於該模型中，僅將位置r之z軸之磁通檢測為檢測信號。因此，僅於z軸方向展開畢奧·薩伐爾定律，獲得式(2)。 [數2]
Figure 02_image003
另一方面，當考慮電流為穩定，即無發散及消滅者時，面電流梯度之和為零，且由式(3)可獲得式(4)。 [數3]
Figure 02_image005
[數4]
Figure 02_image007
u：x方向之角頻率 v：y方向之角頻率 jx (u，v)：x方向之光譜 jy (u，v)：y方向之光譜 藉此，藉由使用式(2)及(4)、與計測之磁通密度B(r)，可算出電流密度J(r')。以下，對具體之算出流程進行說明。如圖8所示，首先，電腦24獲得振幅圖像作為z軸方向之磁通密度Bz (絕對值)(步驟S11)。接著，電腦24使用所產生之相位圖像，對振幅圖像附加正負符號，建構包含磁通之朝向資訊之磁通密度Bz '(步驟S12)。於本實施形態中，例如，如式(5)所示，於將參照像素之振幅值設為Ap 、相位值設為Pp 時，將相位圖像之相位成分為0～π之區域設為「正」，將-π～0之區域設為「負」，並將正負符號附加於對應之參照像素之振幅圖像。 [數5]
Figure 02_image009
接著，電腦24藉由將所建構之磁通密度Bz '進行傅里葉變換，獲得二維光譜(步驟S13)。且，藉由式(4)，將步驟S13獲得之光譜分解為x軸方向之光譜jx (u，v)與y軸方向之光譜jy (u，v)(步驟S14)。接著，將獲得之光譜jx (u，v)與y軸方向之光譜jy (u，v)進行逆傅里葉變換，獲得x軸方向之電流密度Jx 與y軸方向之電流密度Jy (步驟S15)。接著，將獲得之電流密度Jx 之實部與電流密度Jy 之實部代入式(6)，藉此獲得電流強度圖像資料(步驟S17)。於電流強度圖像資料中，將各參照像素之位置資訊、與該位置之電流強度建立關聯。又，藉由將獲得之電流密度Jx 之實部與電流密度Jy 之實部代入式(7)，獲得電流方向圖像資料(步驟S18)。於電流方向圖像資料中，將各參照像素之位置資訊、與該位置之電流方向建立關聯。電流方向係將參照像素中之平面上之任意方向(於實施形態中係描繪之圖像之右方向)作為0度方向，以-π～π之範圍規定。 [數6]
Figure 02_image011
[數7]
Figure 02_image013
另，於步驟S12中，可藉由振幅圖像及相位圖像建構I圖像(餘弦圖像)及Q圖像(正弦圖形)，將此作為Bz '進行傅里葉轉換。即，於將參照像素之振幅值設為Ap 、相位值設為PP 時，藉由式(8)算出I圖像，藉由式(9)算出Q圖像。傅里葉轉換係複數至複數之可逆映射(所謂正交轉換)。因此，設為將Ip +iQp 作為Bz '而當作傅里葉轉換之輸入。如此，藉由建構Bz '可保持時間相位之資訊，故可檢測相位延遲。 [數8]
Figure 02_image015
[數9]
Figure 02_image017
電腦24基於獲得之電流強度圖像資料、及參照像素之位置資訊，對每個參照像素映射出電流強度圖像資料之值，產生電流強度圖像。本實施形態之電流強度圖像是指以對應於電流強度之特定之亮度值映射出電流強度之圖像。電流強度與亮度值之對應關係例如於以16 bit表示亮度值之情形時，於電流強度為0時將亮度值設為0 a.u.，於電流強度最大時將亮度值設為65535 a.u.。如圖9所示，於電流強度圖像中，電流強度(電流密度)越高則描繪為越接近白色。 電腦24基於獲得之電流方向圖像資料、及參照像素之位置資訊，對每個參照像素映射出電流方向圖像資料，產生電流方向圖像。本實施形態之電流方向圖像(參照圖10)是指以對應於電流方向之特定顏色映射出電流方向之圖像。電流方向與顏色之對應關係藉由對劃分為特定範圍之角度範圍，分配不同之顏色而決定。於本實施形態中，例如，如圖11所示，對劃分為4個範圍之角度範圍，分別分配不同之顏色。於該例中，對電流方向為-π/4～π/4之範圍，分配「紅色」。對電流方向為π/4～3π/4之範圍，分配「黃色」。對電流方向為3π/4～π、-3π/4～-π之範圍，分配「綠色」。又，對電流方向為-3π/4～-π/4之範圍，分配「青藍色」。於該例中，表示互為相反方向之顏色彼此為補色之關係(紅色與綠色、黃色與青藍色)。電腦24例如可具有如圖12(a)所示之電流方向與顏色對應之表。該表具有將電流方向規定為角度之角度表、及規定對應於角度範圍之顏色之顏色表。角度表與顏色表例如為一對一對應。於該情形時，電腦24可藉由參照表而決定對應於電流方向之顏色。 例如，於參照像素之電流在圖像中朝右方向流動之情形時，參照像素係以對應於電流方向0之「紅色」映射。於參照像素之電流在圖像中朝上方向流動之情形時，參照像素係以對應於電流方向π/2之「黃色」映射。於參照像素之電流在圖像中朝左方向流動之情形時，參照像素係以對應於電流方向π或-π之「綠色」映射。於參照像素之電流在圖像中朝下方向流動之情形時，參照像素係以對應於電流方向-π/2之「青藍色」映射。如圖10所示，於電流方向圖像中，以黃色及青藍色描繪之區域在圖像中於上下方向延伸。又，藉由紅色及綠色描繪之區域在圖像中於左右方向延伸。又，由於看似為大理石花紋之部分為不存在電流路徑之區域，故以紅色、黃色、綠色及青藍色隨機描繪。 [產生電流圖像] 電腦24基於獲得之電流強度圖像(電流強度圖像資料)及電流方向圖像(電流方向圖像資料)，而產生表示電流之強度及方向的電流圖像(電流圖像資料)。例如藉由將電流強度圖像與電流方向圖像進行合成處理，而產生電流圖像。在電流圖像之產生中，對形成電流方向圖像之顏色，增加根據電流強度圖像之亮度值之對比強化。即，電流方向圖像之顏色具有與電流強度圖像之亮度值對應之光度。例如，電腦24自電流方向圖像參考參照像素之顏色，由電流強度圖像之亮度值產生參照像素之光度。光度例如藉由使電流強度圖像之最大亮度值(65535)對應於顏色之最大光度(255)，使最小之亮度值(0)對應於最小之光度(0)而產生。例如，如圖13所示，於參照像素之顏色為「黃色」之情形時，分配與參照像素之亮度值對應之光度。於該例中，RGB中構成「黃色」之顏色成分即R及G之值為對應於亮度值之值。即，參照像素之R及G之值，係將參照像素之相對於最大亮度值之亮度值比例乘以255之值。藉由加上對比強化之顏色而映射所有的參照像素，產生電流圖像。電流圖像可顯示於顯示裝置25。另，於上述之例中使電流強度圖像中之最大亮度值對應於顏色之最大光度，使最小亮度值對應於最小光度，但不限定於此。使用者可對照電流強度圖像之亮度分佈，以更容易視認之方式自由地變更該對應。例如，於電流強度圖像之亮度為最大亮度值分佈較多之情形時，可使大於最小亮度值之較大亮度值對應於最小光度。又，例如，於電流強度圖像之亮度為最小亮度值分佈較多之情形時，可使小於最大亮度值之較小亮度值對應於最大光度。 於圖14所示之電流圖像中，以接近黑色之顏色描繪電流強度圖像(參照圖9)中之電流密度較小之區域(圖9中以黑色描繪之部分)。又，於電流密度較大之區域(圖9中以白色描繪之部分)中，容易辨識電流方向圖像之顏色。藉此，與電流方向圖像相比，更容易確認圖像中於上下方向流動之電流(青藍色、黃色)、與於左右方向流動之電流(紅色、綠色)。 於本實施形態中，於電流圖像產生前及產生後，可變更(調整)配色。如圖15所示，例如，電腦24將操作圖標202與產生之電流圖像201一同顯示於顯示裝置25。於圖示例之操作圖標202中，於圓內描繪4個不同之箭頭圖像202a、202b、202c、202c。箭頭圖像202a、202b、202c、202c各自藉由不同之顏色描繪。又，箭頭圖像202a、202b、202c、202c各自表示不同之方向。箭頭圖像202a、202b、202c、202c中各者之顏色與方向對應於電流方向圖像之顏色與電流方向之關係。因此，於圖11、圖12(a)所示之對應關係之情形時，以紅色描繪表示右邊之箭頭圖像202a，以黃色描繪表示上方之箭頭圖像202b，以綠色描繪表示左邊之箭頭圖像202c，以青藍色描繪表示下方之箭頭圖像202d。又，於操作圖標202，描繪有線203，其將圓內劃分為對應於各箭頭圖像之電流方向之角度範圍。 當有來自輸入裝置26之輸入(例如滑鼠之操作、或輸入旋轉角度)之情形時，電腦24根據輸入之操作而將操作圖標202旋轉顯示。且，電腦24以對應於輸入之操作之方式，變更電流方向與顏色之對應關係。例如，於初始狀態為圖12(a)所示之對應關係之情形時，藉由滑鼠之操作，將操作圖標202向右旋轉90度(-π/2)。於該情形時，如圖12(b)所示，表更新為將顏色表相對於角度表偏移90度之狀態。且，電腦24參照更新後之表而產生電流方向圖像。藉此，於顯示裝置25，顯示變更為更新後之配色的電流圖像201。操作圖標202之旋轉操作可於將電流強度圖像或電流方向圖像顯示於顯示裝置25之狀態下進行。又，亦可藉由來自輸入裝置26之輸入，使電流圖像201旋轉。於該情形時，可根據電流圖像201之旋轉角度而將表更新。例如，當電流圖像201向左旋轉90度時，更新為圖12(b)所示之表。 接著，對產生電流方向圖像及電流強度圖形相關之變化例進行說明。可取代上述實施形態之電流方向圖像及電流強度圖像之產生方法，而改為使用以下變化例之方法。又，於本實施形態中，不僅限於本說明說中示例之方法，亦可利用藉由其他方法產生之電流方向圖像及電流強度圖像來產生電流圖像。 [產生電流方向圖像之變化例1] 相位圖像之相位值係相對於參照像素之電流方向在參照像素之右側取負值、在參照像素之左側取正值，因此，求出相位圖像中之相對於自正相位值朝向負相位值之梯度向量，藉由使梯度向量旋轉90度，可求出電流方向圖像。如圖16(a)所示，於該變化例中，以特定大小之窗區域W掃描相位圖像P。且，在窗區域W之範圍內，算出窗區域中心(參照像素)之電流方向。於窗區域W中，如圖16(b)所示，將窗區域W分割為左右對半，算出左右之梯度向量。若將左半之相位值之總計設為L，將右半之相位值之總計設為R，則梯度x藉由式(10)求出。 [數10]
Figure 02_image019
又，如圖16(c)所示，將窗區域W分割為上下對半，算出上下之梯度向量。若將上半之相位值之總計設為T，將下半之相位值之總計設為B，則梯度y藉由式(11)求出。 [數11]
Figure 02_image021
自式(10)及式(11)可獲得二維梯度向量(x，y)。於本變化例中，為了提高算出之電流方向圖像之精度，亦進而對斜向進行運算。 如圖16(d)所示，將窗區域W分割為左上半與右下半，算出自左上朝向右下之梯度向量。若將左上半之相位值之總計設為LT，將右下半之相位值之總計設為RB，則梯度u藉由式(12)求出。 [數12]
Figure 02_image023
再者，如圖16(e)所示，將窗區域W分割為左下半與右上半，算出自左下朝向右上之梯度向量。若將左下半之相位值之總計設為LB，將右上半之相位值之總計設為RT，則梯度v藉由式(13)求出。 [數13]
Figure 02_image025
自式(12)及式(13)可獲得二維梯度向量(u，v)。藉由使該梯度向量(u，v)旋轉45度，可獲得二維梯度向量(u'，v')。藉由該二維梯度向量(u'，v')與二維梯度向量(x，y)，可獲得參照像素之梯度向量(x+u'，y+v')。 接著，將該梯度向量(x+u'，y+v')如式(7)所示般進行計算。由於梯度向量與電流方向有90度之偏差，故藉由式(14)求出電流方向。藉由對每個參照像素標繪所求出之電流方向，可獲得電流方向圖像。 [數14]
Figure 02_image027
[產生電流強度圖像之變化例1] 於該變化例中，與上述實施形態相同，基於畢奧·薩伐爾定律產生電流強度圖像。與上述實施形態不同，於該變化例中，不使用式(4)，而改為進行利用梯度法之殘差之最小化。即，對自畢奧·薩伐爾定律導出之公式，代入適當之電流密度Jx 、Jy 之值，算出磁通密度。將該算出之磁通密度與實際之值相比，求出其差最小之電流密度Jx 、Jy 。作為梯度法可使用最陡下降法、共軛梯度法等。以下，對具體之方法進行說明。 首先，自藉由計測半導體器件D而獲得之振幅圖像及相位圖像，產生可應用畢奧·薩伐爾定律之振幅圖像(以下，設為「振幅圖像修改b」)。於將參照像素p=(x，y)之振幅值設為ap 、將參照像素p=(x，y)之相位值設為θp 時，參照像素p之振幅圖像修改bp 可藉由式(15)獲得。 [數15]
Figure 02_image029
又，將藉由上述[產生電流方向圖像之變化例1]獲得之電流方向設為φ，將參照像素p之電流方向設為φp 。接著，將參照像素p之電流密度之振幅圖像設置為qp ，並以qp =0進行初始化。 接著，藉由總計所示之畢奧·薩伐爾定律(式(16))、與以式(17)、(18)所示之電流密度Jx 、Jy ，在適當之窗區域進行捲積(疊積)。 [數16]
Figure 02_image031
[數17]
Figure 02_image033
[數18]
Figure 02_image035
若將該操作設為A，則可回到逆矩陣問題。即，藉由求出式(19)之q可獲得電流強度。且，藉由將求出之q之絕對值作為參照像素之電流強度圖像資料進行標繪，可獲得電流強度圖像。如圖17所示，於該電流強度圖像中，與上述實施形態相同，電流強度(電流密度)越高則描繪為越接近白色。又，圖18係藉由本變化例、與上述之產生電流方向圖像之變化例1合成之電流圖像。於該電流圖像中，與圖14所示之電流圖像相同，可確認於上下方向流動之電流(青藍色、黃色)、及於左右方向流動之電流(紅色、綠色)。
Figure 02_image037
[產生電流強度圖像之變化例2] 於該變化例中，基於利用畢奧·薩伐爾定律之磁通密度之空間分佈產生電流強度圖像。如圖19(a)所示，根據磁通密度之空間分佈，在電流流動之位置之正上方磁通密度為0，且於電流流動之位置周邊(附近)形成極大值及極小值。於藉由觀測磁通密度而獲得之振幅圖像中，以絕對值獲得磁通密度。於該情形時，若將電流流動的位置之電流密度設為附近的極大值之值Amax，則參照像素R之電流密度為極大值Amax與參照像素R之振幅值之差。因此，於該變化例中，如圖20所示，藉由特定大小之窗區域W掃描振幅圖像A。而參照像素R(窗區域W之中心)之振幅值與窗區域W內最大之振幅值(Amax)之差的絕對值即為參照像素之電流強度。藉由將獲得之值作為參照像素之電流強度圖像資料進行標繪，可獲得電流強度圖像。如圖21所示，於該電流強度圖像中，與上述實施形態相同，電流強度(電流密度)越高則描繪為越接近白色。 上述實施形態及各變化例之產生振幅圖像、相位圖像、電流強度圖像、電流方向圖像及電流圖像之各處理，例如可使用圖像產生程式P1使電腦24執行。如圖22所示，圖像產生程式P1記錄於記錄媒體50之程式記錄區域。記錄媒體50例如由CD-ROM、DVD、ROM等記錄媒體或半導體記憶體構成。圖像產生程式P1具備：主模組M1、振幅圖像資料產生模組M2、相位圖像資料產生模組M3、電流強度圖像資料產生模組M4、電流方向圖像資料產生模組M5、及電流圖像資料產生模組M6。 主模組M1為統括性控制圖像產生處理之部分，使電腦24執行振幅圖像資料產生模組M2、相位圖像資料產生模組M3、電流強度圖像資料產生模組M4、電流方向圖像資料產生模組M5及電流圖像資料產生模組M6。藉由執行振幅圖像資料產生模組M2，電腦24作為用以產生振幅圖像(振幅圖像資料)之振幅圖像資料產生部發揮功能。又，藉由執行相位圖像資料產生模組M3，電腦24作為用以產生相位圖像(相位圖像資料)之相位圖像資料產生部發揮功能。藉由執行電流強度圖像資料產生模組M4，電腦24作為用以產生電流強度圖像(電流強度圖像資料)之電流強度圖像資料產生部發揮功能。藉由執行電流方向圖像資料產生模組M5，電腦24作為用以產生電流方向圖像(電流方向圖像資料)之電流方向圖像資料產生部(圖像產生部)發揮功能。藉由執行電流圖像資料產生模組M6，電腦24作為用以產生電流圖像(電流圖像資料)之電流圖像資料產生部(圖像產生部)發揮功能。另，圖像產生程式P1亦可作為與載波重疊之電腦資料信號而經由通信網路提供。 於以上說明之圖像產生方法(圖像產生裝置1)中，藉由施加於半導體器件D之刺激信號而產生磁性。且，根據基於刺激信號所產生之參照信號、與基於磁性之檢測信號之相位差，產生包含表示相位差之相位成分的相位圖像資料。由於相位差係因磁場之方向而變化，故相位圖像資料包含磁場方向之資訊。由於磁場方向係由電流方向決定，故基於相位圖像資料，可判定電流方向。藉此，使用經判定之電流方向，可產生表示電流方向之圖像。 又，由於電流方向圖像係藉由根據方向而設定(配色)之複數種顏色來表示電流方向，故可易於視覺化掌握電流之位置與方向。又，複數種顏色具有相對於對應電流方向而劃分之4個角度範圍(90度)分別設定(分配)的不同顏色(紅色、黃色、綠色、青藍色)。半導體器件D之電流路徑大多以俯視時正交之方式設計於X軸方向及Y軸方向。於該情形時，電流方向為X方向、-X方向、Y方向及-Y方向4個。因此，藉由具有不同之4種顏色，可容易識別該等4個方向。 又，於產生電流方向圖像之步驟中，可變更電流之方向與複數種顏色之對應關係。於上述實施形態中，電腦24具有：具備4色之顏色資料之顏色表、及具備劃分為4個不同角度範圍之角度範圍資料之角度表。且，顏色表與角度表之對應關係可變更。根據該構成，可容易地進行配色之調整。又，藉由任意地錯開顏色表與角度表之對應關係，即便於獲得之圖像之朝向為傾斜之情形時，亦可根據傾斜而調整配色。 又，產生對於自檢測信號產生之表示磁性強度的強度資料附加基於相位圖像資料之磁性方向資料的資料，基於該資料而產生表示電流強度之電流強度圖像。且，基於電流強度圖像與電流方向圖像而產生表示電流之強度及方向的電流圖像。磁性之強度與電流之大小對應，因此，藉由對強度圖像資料(電流強度圖像)附加磁性方向之資料(電流方向圖像)，可將電流大小及方向表現為圖像。 以上已對本發明之實施形態進行說明，但本發明並非限定於上述實施形態者。 例如，以上將參照信號設為自測定器單元11輸出進行說明，但不限定於此，亦可自半導體器件D輸出。於該情形時，半導體器件D可經由器件控制纜線與頻率解析部12直接連接。又，參照信號可自半導體器件D經由測定器單元11輸入至頻率解析部12。自施加有刺激信號之半導體器件D輸出對應於該刺激信號之參照信號，且將該參照信號輸入至頻率解析部12。 又，雖示出將4種不同顏色對應於4個不同角度範圍之配色之例，但不限定於此。顏色可少於4種、或為5種以上。又，劃分之角度範圍可因顏色而異。例如，可藉由各具有90度範圍之3種顏色、與各具有30度範圍之3種顏色共6種顏色進行配色。又，表示電流方向之角度與顏色之關係可如色輪般設為階度狀。又，角度與配色之關係可根據輸入機構而自由地變更。 又，雖示出以顏色表示方向之例，但不限定於此。例如，亦可對獲得之電流強度圖像標繪出表示電流方向之箭頭。於該情形時，可為對具有相同電流方向之各個相鄰區域標繪出箭頭之構成。又，可為僅對特定大小以上之電流密度之區域標繪出箭頭之構成，亦可為使箭頭尺寸對應於電流強度之大小。又，例如，亦可取代顏色而藉由高頻脈衝圖案或幾何學圖樣來表現電流方向。
1‧‧‧圖像產生裝置11‧‧‧測定器單元(信號施加部)12‧‧‧頻率解析部13‧‧‧光源14‧‧‧光分割光學系統15‧‧‧光掃描器(照射光學系統)16‧‧‧對物透鏡17‧‧‧對物透鏡驅動部18‧‧‧MO結晶(光磁結晶)19‧‧‧支架20‧‧‧支架驅動部21‧‧‧可撓性構件22‧‧‧光檢測器23‧‧‧放大器24‧‧‧電腦(圖像產生部)25‧‧‧顯示裝置26‧‧‧輸入裝置50‧‧‧記錄媒體141‧‧‧準直器142‧‧‧快門143‧‧‧偏向光束分光器(PBS)144‧‧‧法拉第旋轉器(FR)146‧‧‧準直器201‧‧‧電流圖像202‧‧‧操作圖標202a‧‧‧箭頭圖像202b‧‧‧箭頭圖像202c‧‧‧箭頭圖像202d‧‧‧箭頭圖像203‧‧‧線A‧‧‧振幅圖像Amax‧‧‧電流密度極大值B(r)‧‧‧磁通密度|Bz | ‧‧‧z軸方向磁通密度(絕對值)D‧‧‧半導體器件J(r')‧‧‧電流密度M1‧‧‧主模組M2‧‧‧振幅圖像資料產生模組M3‧‧‧相位圖像資料產生模組M4‧‧‧電流強度圖像資料產生模組M5‧‧‧電流方向圖像資料產生模組M6‧‧‧電流圖像資料產生模組OD‧‧‧光軸方向P‧‧‧相位圖像P1‧‧‧圖像產生程式R‧‧‧參照像素r‧‧‧位置r'‧‧‧點r-r'‧‧‧距離S1～S4‧‧‧步驟S11～S18‧‧‧步驟W‧‧‧窗θ1‧‧‧相位差θ2‧‧‧相位差
圖1係本發明第1實施形態之檢查裝置之構成圖。 圖2係用以說明圖1之檢查裝置之光分割光學系統之圖。 圖3係用以說明相位差之圖。 圖4係用以說明獲得電流圖像之程序之概要之圖。 圖5係顯示強度圖像之一例之圖像。 圖6係顯示相位圖像之一例之圖像。 圖7係用以說明取得電流強度圖像及電流方向圖像之程序之圖。 圖8係用以說明取得電流強度圖像及電流方向圖像之程序之圖。 圖9係顯示電流強度圖像之一例之圖像。 圖10係顯示電流方向圖像之一例之圖像。 圖11係說明電流方向圖像中之顏色分配之圖。 圖12(a)、(b)係表示角度與顏色之關係之表。 圖13係用以說明電流方向圖像之根據電流強度圖像之對比度調整之圖。 圖14係顯示電流圖像之一例之圖像。 圖15係顯示配色調整畫面之一例之圖。 圖16(a)-(e)係用以說明取得電流方向圖像之程序之圖。 圖17係顯示電流強度圖像之一例之圖像。 圖18係顯示電流圖像之一例之圖像。 圖19(a)、(b)係用以說明取得電流強度圖像之程序之圖。 圖20係用以說明取得電流強度圖像之程序之圖。 圖21係顯示電流強度圖像之一例之圖像。 圖22係顯示記錄圖像產生程式之記錄媒體之一例之圖。
1‧‧‧圖像產生裝置
11‧‧‧測定器單元(信號施加部)
12‧‧‧頻率解析部
13‧‧‧光源
14‧‧‧光分割光學系統
15‧‧‧光掃描器(照射光學系統)
16‧‧‧對物透鏡
17‧‧‧對物透鏡驅動部
18‧‧‧MO結晶(光磁結晶)
19‧‧‧支架
20‧‧‧支架驅動部
21‧‧‧可撓性構件
22‧‧‧光檢測器
23‧‧‧放大器
24‧‧‧電腦(圖像產生部)
25‧‧‧顯示裝置
26‧‧‧輸入裝置
D‧‧‧半導體器件
OD‧‧‧光軸方向

Claims (19)

  1. 一種圖像產生方法，其係產生表示於半導體器件中流動之電流之方向的圖像者，且包含以下步驟：將刺激信號施加於上述半導體器件；檢測藉由施加上述刺激信號而產生之磁性，且輸出檢測信號；根據基於上述刺激信號而產生之參照信號與上述檢測信號之相位差，產生包含表示上述相位差之相位成分的相位圖像資料；及基於自上述相位圖像資料求出之上述半導體器件之厚度方向上的磁性方向資料，產生表示電流之方向之電流方向圖像。
  2. 如請求項1之圖像產生方法，其中上述電流方向圖像係以對應於方向而設定之複數種顏色，來表示上述電流之方向。
  3. 如請求項2之圖像產生方法，其中上述複數種顏色至少具有相對於對應電流方向而劃分之4個角度範圍所分別設定之不同顏色。
  4. 如請求項2之圖像產生方法，其中產生上述電流方向圖像之步驟包含變更上述電流之方向與上述複數種顏色之對應關係之步驟。
  5. 如請求項3之圖像產生方法，其中產生上述電流方向圖像之步驟包含變更上述電流之方向與上述複數種顏色之對應關係之步驟。
  6. 如請求項1至5中任一項之圖像產生方法，其進而包含以下步驟：產生對於自上述檢測信號產生之表示磁性之強度的強度圖像資料附加了上述磁性方向資料的資料，基於該資料而產生表示上述電流強度之電流強度圖像。
  7. 請求項6之圖像產生方法，其進而包含以下步驟：基於上述電流強度圖像與上述電流方向圖像而產生表示電流之強度及方向之電流圖像。
  8. 一種圖像產生裝置，其係取得表示於半導體器件中流動之電流之方向的圖像者，且包含：信號施加部，其將刺激信號施加於上述半導體器件；磁性檢測部，其輸出基於藉由施加上述刺激信號而產生之磁性之檢測信號；及圖像產生部，其構成為：根據基於上述刺激信號而產生之參照信號與上述檢測信號之相位差，產生包含表示上述相位差之相位成分的相位圖像資料，且基於自上述相位圖像資料求出之上述半導體器件之厚度方向上的磁性方向資料，產生表示上述電流之方向之電流方向圖像。
  9. 如請求項8之圖像產生裝置，其中上述圖像產生部構成為：藉由對應於方向而設定之複數種顏色，表示上述電流之方向。
  10. 如請求項9之圖像產生裝置，其中上述複數種顏色至少具有相對於對應電流方向而劃分之4個角度範圍所分別設定之不同顏色。
  11. 如請求項9之圖像產生裝置，其中上述圖像產生部具有：包含上述複數種顏色之資料之顏色表、及包含對應電流方向而劃分之角度範圍之資料之角度表，且構成為可變更上述顏色表與上述角度表之對應關係。
  12. 如請求項10之圖像產生裝置，其中上述圖像產生部具有：包含上述複數種顏色之資料之顏色表、及包含對應電流方向而劃分之角度範圍之資料之角度表，且構成為可變更上述顏色表與上述角度表之對應關係。
  13. 如請求項8至12中任一項之圖像產生裝置，其中上述圖像產生部係如下構成：產生對於自上述檢測信號產生之表示磁性之強度的強度圖像資料附加了上述磁性方向資料的資料，且基於該資料而產生表示電流之強度之電流強度圖像。
  14. 如請求項13之圖像產生裝置，其中上述圖像產生部係如下構成：基於上述電流強度圖像與上述電流方向圖像而產生表示電流之強度及方向之電流圖像。
  15. 如請求項8至12中任一項之圖像產生裝置，其中上述磁性檢測部包含：光源，其產生光；磁光晶體，其與上述半導體器件對向配置；照射光學系統，其將光照射至上述磁光晶體，且對自上述光磁結晶反射之光進行導光；及光檢測器，其檢測自上述磁光晶體反射之光，而輸出上述檢測信 號。
  16. 如請求項13之圖像產生裝置，其中上述磁性檢測部包含：光源，其產生光；磁光晶體，其與上述半導體器件對向配置；照射光學系統，其將光照射至上述磁光晶體，且對自上述光磁結晶反射之光進行導光；及光檢測器，其檢測自上述磁光晶體反射之光，而輸出上述檢測信號。
  17. 如請求項14之圖像產生裝置，其中上述磁性檢測部包含：光源，其產生光；磁光晶體，其與上述半導體器件對向配置；照射光學系統，其將光照射至上述磁光晶體，且對自上述光磁結晶反射之光進行導光；及光檢測器，其檢測自上述磁光晶體反射之光，而輸出上述檢測信號。
  18. 一種圖像產生程式，其用於使電腦執行以下處理：藉由將刺激信號施加於半導體器件而取得表示於上述半導體器件中流動之電流之方向的圖像，且使上述電腦作為以下各部發揮功能：相位圖像資料產生部，其根據基於藉由施加上述刺激信號而產生之磁性之檢測信號、與基於上述刺激信號而產生之參照信號之相位差，產生包含表示上述相位差之相位成分的相位圖像資料；及圖像產生部，其基於自上述相位圖像資料求出之上述半導體器件之厚度方向上的磁性方向資料，產生表示上述電流之方向之電流方向圖像。
  19. 一種記錄媒體，其記錄請求項18之圖像產生程式且可以電腦讀取。
TW105129562A 2015-10-30 2016-09-12 圖像產生方法、圖像產生裝置、圖像產生程式及記錄媒體 TWI709747B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015214152A JP6632327B2 (ja) 2015-10-30 2015-10-30 画像生成方法、画像生成装置、画像生成プログラム及び記録媒体
JP??2015-214152 2015-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201719164A TW201719164A (zh) 2017-06-01
TWI709747B true TWI709747B (zh) 2020-11-11

Family

ID=58630965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105129562A TWI709747B (zh) 2015-10-30 2016-09-12 圖像產生方法、圖像產生裝置、圖像產生程式及記錄媒體

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10656187B2 (zh)
JP (1) JP6632327B2 (zh)
KR (1) KR102519989B1 (zh)
CN (1) CN108450017B (zh)
TW (1) TWI709747B (zh)
WO (1) WO2017073166A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021050913A (ja) * 2019-09-20 2021-04-01 昭和電工株式会社 磁化測定装置および磁化測定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443071A (en) * 1994-10-11 1995-08-22 Siemens Medical Systems, Inc. Quantitative color flow
JPH11142452A (ja) * 1997-11-11 1999-05-28 Ricoh Co Ltd 電磁妨害波測定装置
JP2005134169A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Hitachi Ltd 電磁界測定方法および測定装置、ならびに半導体装置
US20060146328A1 (en) * 2003-06-27 2006-07-06 Centre National De La Recherche Sceintifique (Cnrs) Magneto-optical imaging method and device
US20090002000A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Nec Electronics Corporation Failure analysis method and failure analysis apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451863A (en) 1992-10-30 1995-09-19 International Business Machines Corporation Fiber optic probe with a magneto-optic film on an end surface for detecting a current in an integrated circuit
US5574368A (en) 1995-09-07 1996-11-12 Northrop Grumman Corporation Apparatus and method for inducing eddy currents in a structure for magneto-optic testing
JP3474090B2 (ja) 1997-11-07 2003-12-08 株式会社日立製作所 電磁波発生源探査方法及び装置
US6141093A (en) * 1998-08-25 2000-10-31 International Business Machines Corporation Method and apparatus for locating power plane shorts using polarized light microscopy
EP1580567A3 (en) * 1998-09-28 2006-11-29 NEC Electronics Corporation Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device
JP3302344B2 (ja) * 1999-08-05 2002-07-15 岩手県 走査型スクイド顕微鏡
US6985680B2 (en) 2003-04-10 2006-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP4631704B2 (ja) * 2003-08-29 2011-02-16 アイシン精機株式会社 半導体デバイスの電界分布測定方法と装置
JP2005134196A (ja) 2003-10-29 2005-05-26 Nec Electronics Corp 非破壊解析方法及び非破壊解析装置
JP4061289B2 (ja) * 2004-04-27 2008-03-12 独立行政法人科学技術振興機構 画像検査方法及び装置
CN101680848B (zh) * 2007-06-13 2011-11-23 株式会社尼康 检查装置和检查方法
JP2011226804A (ja) 2010-04-15 2011-11-10 Panasonic Corp 電流検出プローブ、電流測定装置及び電流検出デバイス
JP2012008261A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Hamamatsu Photonics Kk 画像生成装置
JP5476584B2 (ja) 2010-06-28 2014-04-23 独立行政法人物質・材料研究機構 電流の方向と密度の測定方法、表示方法及び測定表示装置
JP5936364B2 (ja) * 2012-01-18 2016-06-22 キヤノン株式会社 撮像装置、及び撮像装置を含む撮像システム
JP6245545B2 (ja) * 2013-02-28 2017-12-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 検査装置および検査方法
JP6484051B2 (ja) 2015-02-10 2019-03-13 浜松ホトニクス株式会社 検査方法及び検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443071A (en) * 1994-10-11 1995-08-22 Siemens Medical Systems, Inc. Quantitative color flow
JPH11142452A (ja) * 1997-11-11 1999-05-28 Ricoh Co Ltd 電磁妨害波測定装置
US20060146328A1 (en) * 2003-06-27 2006-07-06 Centre National De La Recherche Sceintifique (Cnrs) Magneto-optical imaging method and device
JP2005134169A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Hitachi Ltd 電磁界測定方法および測定装置、ならびに半導体装置
US20090002000A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Nec Electronics Corporation Failure analysis method and failure analysis apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017083384A (ja) 2017-05-18
US10656187B2 (en) 2020-05-19
US11009531B2 (en) 2021-05-18
TW201719164A (zh) 2017-06-01
CN108450017B (zh) 2021-07-27
US20190064228A1 (en) 2019-02-28
KR102519989B1 (ko) 2023-04-11
KR20180075545A (ko) 2018-07-04
JP6632327B2 (ja) 2020-01-22
CN108450017A (zh) 2018-08-24
US20200241054A1 (en) 2020-07-30
WO2017073166A1 (ja) 2017-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6718534B2 (ja) 画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理プログラムを記憶した記憶媒体
US20160334459A1 (en) Semiconductor device inspection device and semiconductor device inspection method
US11047792B2 (en) Semiconductor device inspection method and semiconductor device inspection apparatus
TWI679415B (zh) 檢查方法及檢查裝置
US10591427B2 (en) Analysis system and analysis method
WO2018078993A1 (ja) 半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置
TWI709747B (zh) 圖像產生方法、圖像產生裝置、圖像產生程式及記錄媒體
JP6868084B2 (ja) 画像生成方法、画像生成装置、画像生成プログラム及び記録媒体
JP6457546B2 (ja) 解析装置及び解析方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees