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JP2016042037A - Evaluation method and device, and program - Google Patents

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JP2016042037A JP2014165306A JP2014165306A JP2016042037A JP 2016042037 A JP2016042037 A JP 2016042037A JP 2014165306 A JP2014165306 A JP 2014165306A JP 2014165306 A JP2014165306 A JP 2014165306A JP 2016042037 A JP2016042037 A JP 2016042037A
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JP2014165306A
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添田 武志
Takeshi Soeda
武志 添田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluation method for quantitatively acquiring the local distribution of electric resistance in an object to be measured with high reproducibility and making easy and accurately local electrical evaluation possible.SOLUTION: The present invention is an evaluation method for generating an absorption current while not in contact with a sample, the evaluation method executing: a step 11 for acquiring the two-dimensional distribution of calorific capacity of a sample; a step 12 for acquiring the two-dimensional distribution of absorption current values of the sample at a plurality of different temperatures; a step 14 for measuring the transient response of a temperature change at each coordinate of the sample; a step 15 for calculating a heat resistance value at each coordinate of the sample and acquiring the two-dimensional distribution of heat resistance values of the sample; and a step 17 for calculating an electric resistance value at each coordinate using the calculated heat resistance value at each coordinate and acquiring the two-dimensional distribution of electric resistance values of the sample.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、被測定対象である電子部品等の評価方法及び装置、並びにプログラムに関する。   The present invention relates to an evaluation method and apparatus for an electronic component or the like to be measured, and a program.

LSI実装技術の開発及び信頼性評価において、実装品の電気抵抗モニタリングは日常的に行われているところ、概ねマクロ的な評価に限られている。マクロ的評価とは、半導体パッケージ全体の通電チェック、例えば接合領域が多数含まれる配線チェーン等の評価である。本来、発生した故障がマクロ的に検知できたとしても、その原因はミクロ的な材料変化(変形や化合物形成)に起因する。そのため、故障対策を採るうえではミクロ的評価が必要となる。   In the development and reliability evaluation of LSI mounting technology, electrical resistance monitoring of mounted products is routinely performed, but is generally limited to macro evaluation. The macro evaluation is an energization check of the entire semiconductor package, for example, an evaluation of a wiring chain including a large number of junction regions. Even if the failure that has occurred can be detected macroscopically, the cause is due to microscopic material changes (deformation and compound formation). For this reason, a micro evaluation is required to take countermeasures against failures.

しかしながら、半導体パッケージにおけるビアやバンプ等の単一の接合領域を評価する有効な局所的電気的手法は未だ確立されていない。これは、配線や接合部等の低抵抗金属領域の電気抵抗を局所的に計測することが困難であることに起因する。オームの法則(R=V/I)から判るように、低抵抗材料を測定するには、I−V測定により微小電圧を計測するか、或いは大電流を入力する必要がある。ところが実際には、適した計測装置が不在であったり、大電流により局所的な発熱が発生したりするために測定は困難である。そのため、接合領域が多数含まれる配線チェーンによりI−V測定し、接合領域の数で除算して平均値を取得する方法が用いられている。   However, an effective local electrical method for evaluating a single bonding region such as a via or a bump in a semiconductor package has not yet been established. This is due to the fact that it is difficult to locally measure the electrical resistance of low resistance metal regions such as wiring and joints. As can be seen from Ohm's law (R = V / I), in order to measure a low resistance material, it is necessary to measure a minute voltage by IV measurement or to input a large current. However, in practice, measurement is difficult because there is no suitable measuring device or local heat generation occurs due to a large current. Therefore, a method is used in which an IV measurement is performed using a wiring chain including a large number of junction regions, and an average value is obtained by dividing by the number of junction regions.

特開2002−350379号公報JP 2002-350379 A 特開平4−76446号公報JP-A-4-76446 特開平4−273144号公報JP-A-4-273144

LSI実装品の局所領域における導通状態を可視化する手法としては、吸収電流法がある。この手法は走査型電子顕微鏡(Scanning electron microscope:SEM)を用いて、電子ビームを被測定対象(試料)に入射し、吸収電流として配線中に流れる電子を可視化する手法である。断線箇所を含む配線チェーンの一端に導電性プローブを接触させると、断線箇所を境に、電流アンプに接続される側は電流が増幅され、そうでない側の電流はグラウンドに流れてコントラストを形成した画像が得られる。このようにして、配線等低抵抗材料の断線領域は容易に特定することはできる。しかしながらこの手法は、導通又は断線を判断するだけに留まる。プローブ間のI−V測定により、マクロ的材料の電気抵抗は測定することができる。ところが、プローブが固定されているために、プローブ間に位置する任意領域の局所的な電気抵抗や電気抵抗率を測定することはできない。   There is an absorption current method as a method for visualizing a conduction state in a local region of an LSI mounted product. This technique is a technique in which an electron beam is incident on an object to be measured (sample) using a scanning electron microscope (SEM) and electrons flowing in the wiring as an absorption current are visualized. When a conductive probe is brought into contact with one end of the wiring chain including the broken part, the current is amplified on the side connected to the current amplifier with the broken part as a boundary, and the current on the other side flows to the ground to form a contrast. An image is obtained. In this way, the disconnection region of the low resistance material such as wiring can be easily identified. However, this method only determines continuity or disconnection. The electrical resistance of the macroscopic material can be measured by IV measurement between the probes. However, since the probes are fixed, it is not possible to measure the local electric resistance or electric resistivity in an arbitrary region located between the probes.

これに対して、プローブが移動可能であれば、試料の電気抵抗分布を可視化することができる。例えば、マイクロメートル以下の導電性プローブを用いた走査プローブ顕微鏡法(Scanning Probe Microscopy:SPM)では、プローブに流れる電流を走査しながら可視化することができる。しかしながらこの手法は、プローブを試料に接触させながら走査するため、接触抵抗の変動が無視できず、測定誤差が大きい。また、本質的な問題として、接触抵抗を減少させるためにプローブの接触圧力を大きくせざるを得ず、試料へのダメージが大きい。即ちSPM法は、定量性、再現性ともに乏しい手法であると言える。   On the other hand, if the probe is movable, the electrical resistance distribution of the sample can be visualized. For example, in scanning probe microscopy (SPM) using a conductive probe of micrometer or less, the current flowing through the probe can be visualized while scanning. However, since this method performs scanning while bringing the probe into contact with the sample, fluctuations in contact resistance cannot be ignored and measurement errors are large. Further, as an essential problem, the contact pressure of the probe must be increased in order to reduce the contact resistance, and the damage to the sample is large. That is, it can be said that the SPM method is a method with poor quantitativeness and reproducibility.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、被測定対象の局所的な電気抵抗分布を定量的に高い再現性で取得し、容易且つ正確に局所的な電気的評価を実現することができる評価方法及び装置、並びにプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and obtains a local electrical resistance distribution of an object to be measured quantitatively with high reproducibility, thereby realizing local electrical evaluation easily and accurately. An object of the present invention is to provide an evaluation method and apparatus, and a program that can be used.

評価方法の一態様は、被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価方法であって、前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得するステップと、相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得するステップと、前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップと、前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得するステップと、算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得するステップとを含む。   One aspect of the evaluation method is an evaluation method for generating an absorption current in the measurement target in a non-contact state with respect to the measurement target, the step of acquiring a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement target; Obtaining a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement object at a plurality of different temperatures; measuring a temperature change at each coordinate of the measurement object; and thermal resistance at each coordinate of the measurement object Calculating a value, obtaining a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the object to be measured, and calculating an electric resistance value at each coordinate using the calculated thermal resistance value at each coordinate, Obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the object.

評価装置の一態様は、被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価装置であって、前記測定対象の温度を調節する温度調節部と、前記測定対象の温度を2次元分布として検出する温度測定部と、前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得する熱容量取得部と、相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得する吸収電流分布取得部と、前記被測定対象の各座標における温度変化を測定する温度変化測定部と、前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得する熱抵抗分布取得部と、算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得する電気抵抗分布取得部とを含む。   One aspect of the evaluation apparatus is an evaluation apparatus that generates an absorption current in the measurement target in a non-contact state with respect to the measurement target, a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the measurement target, and the measurement target A temperature measurement unit that detects temperature as a two-dimensional distribution, a heat capacity acquisition unit that acquires a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement target, and a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement target at a plurality of different temperatures An absorption current distribution acquisition unit that acquires a temperature change measurement unit that measures a temperature change at each coordinate of the measurement target, calculates a thermal resistance value at each coordinate of the measurement target, and calculates the heat of the measurement target An electrical resistance value at each coordinate is calculated using a thermal resistance distribution acquisition unit that acquires a two-dimensional distribution of resistance values, and the calculated thermal resistance value at each coordinate, and 2 of the electrical resistance value of the measurement target is calculated. Dimensional distribution To include an electrical resistance distribution obtaining unit.

プログラムの一態様は、被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得するステップと、相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得するステップと、前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップと、前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得するステップと、算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得するステップとを実行させるものである。   One aspect of the program is a program for causing a computer to execute an evaluation method for generating an absorption current in the measurement target in a non-contact state with respect to the measurement target, and obtaining a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement target A step of acquiring a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement target at a plurality of different temperatures, a step of measuring a temperature change at each coordinate of the measurement target, Calculating a thermal resistance value at each coordinate, obtaining a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the measurement target, and calculating an electrical resistance value at each coordinate using the calculated thermal resistance value at each coordinate And obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the object to be measured.

上記の諸態様によれば、被測定対象の局所的な電気抵抗分布を定量的に高い再現性で取得し、容易且つ正確に局所的な電気的評価を実現することができる。   According to the above aspects, the local electrical resistance distribution of the measurement target can be acquired quantitatively with high reproducibility, and the local electrical evaluation can be realized easily and accurately.

本実施形態による評価装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the evaluation apparatus by this embodiment. 統括制御部の有する各機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows each function which a general control part has. 本実施形態による評価方法をステップ順に示すフロー図である。It is a flowchart which shows the evaluation method by this embodiment in order of a step. 得られた吸収電流値の2次元分布の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the two-dimensional distribution of the obtained absorption current value. 得られたステージ温度と吸収電流との関係の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the relationship between the obtained stage temperature and absorption current. 得られた過渡応答の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the obtained transient response. 得られた熱抵抗値の2次元分布像の一例を示す画像図である。It is an image figure which shows an example of the two-dimensional distribution image of the obtained thermal resistance value. 得られた電気抵抗値の2次元分布像の一例を示す画像図である。It is an image figure which shows an example of the two-dimensional distribution image of the obtained electrical resistance value. 得られた電気抵抗率の2次元分布像の一例を示す画像図である。It is an image figure which shows an example of the two-dimensional distribution image of the obtained electrical resistivity. パーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of a personal user terminal device.

以下、被測定対象である電子部品等の評価装置及び評価方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, an evaluation apparatus and an evaluation method for an electronic component or the like to be measured will be described in detail with reference to the drawings.

(評価装置の構成)
図1は、本実施形態による評価装置の概略構成を示す模式図である。
この評価装置は、SEM1を有して構成される。SEM1は、被測定対象(試料)10に対して非接触状態で試料10に吸収電流を発生させるものであり、SEM制御部2、スキャンコイル3、試料ステージ4、プローブ5、電流アンプ6a、電流計6b、サーモグラフィ7、統括制御部8、表示部9を備えている。
(Configuration of evaluation device)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the evaluation apparatus according to the present embodiment.
This evaluation apparatus includes the SEM 1. The SEM 1 generates an absorption current in the sample 10 in a non-contact state with respect to the measurement target (sample) 10. The SEM control unit 2, the scan coil 3, the sample stage 4, the probe 5, the current amplifier 6 a, and the current A total 6b, a thermography 7, a general control unit 8, and a display unit 9 are provided.

制御部2は、スキャンコイル3の制御や電子線の照射量、照射時間等を制御する。
スキャンコイル3は、試料10に照射する電子線の照射位置を制御するものである。
試料ステージ4は、試料10が載置固定されるものであり、試料10の温度を調節する温度調節部であるヒータ4aと、その熱スイッチ4bとを有している。
プローブ5は、試料10に発生した吸収電流を測定するための導電性のものである。
電流アンプ6aは、プローブ5で検知した吸収電流を増幅する。電流計6bは、電流アンプ6aで増幅された吸収電流を測定するためのものである。
サーモグラフィ7は、試料10の熱(赤外線)の温度を時間分解計測し、2次元分布として検出する温度測定部である。サーモグラフィ7に例えば赤外線専用のズームレンズのような拡大機構を付加しても良い。
統括制御部8は、中央処理装置(CPU)等で構成されており、SEM制御部2、試料ステージ4のヒータ4a及び熱スイッチ4b、サーモグラフィ7等を統括的に制御するものである。
表示部9は、試料10の熱抵抗値の2次元分布像、電気抵抗値の2次元分布像、電気抵抗率の2次元分布像等を画像表示する。
The control unit 2 controls the scan coil 3, the electron beam irradiation amount, the irradiation time, and the like.
The scan coil 3 controls the irradiation position of the electron beam with which the sample 10 is irradiated.
The sample stage 4 has a sample 10 mounted thereon and has a heater 4a that is a temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the sample 10, and a thermal switch 4b.
The probe 5 is a conductive one for measuring the absorption current generated in the sample 10.
The current amplifier 6 a amplifies the absorption current detected by the probe 5. The ammeter 6b is for measuring the absorption current amplified by the current amplifier 6a.
The thermography 7 is a temperature measurement unit that detects the temperature of the heat (infrared rays) of the sample 10 in a time-resolved manner and detects it as a two-dimensional distribution. For example, an enlargement mechanism such as an infrared zoom lens may be added to the thermography 7.
The overall control unit 8 includes a central processing unit (CPU) and the like, and comprehensively controls the SEM control unit 2, the heater 4a and the thermal switch 4b of the sample stage 4, the thermography 7, and the like.
The display unit 9 displays a two-dimensional distribution image of the thermal resistance value, a two-dimensional distribution image of the electrical resistance value, a two-dimensional distribution image of the electrical resistivity, and the like of the sample 10.

図2は、統括制御部8の有する各機能を示すブロック図である。
統括制御部8は、図2に示すように、熱容量取得部11、吸収電流分布取得部12、関係取得部13、過渡応答測定部14、熱抵抗分布取得部15、電気抵抗分布取得部16、電気抵抗率分布取得部17を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing each function of the overall control unit 8.
As shown in FIG. 2, the overall control unit 8 includes a heat capacity acquisition unit 11, an absorption current distribution acquisition unit 12, a relationship acquisition unit 13, a transient response measurement unit 14, a thermal resistance distribution acquisition unit 15, an electrical resistance distribution acquisition unit 16, An electrical resistivity distribution acquisition unit 17 is provided.

熱容量取得部11は、サーモグラフィ7で検出された温度の2次元分布に基づいて、試料10の熱容量の2次元分布を取得する。
吸収電流分布取得部12は、相異なる複数の温度において、プローブ5で検知した試料10の吸収電流値の2次元分布を取得する。
関係取得部13は、サーモグラフィ7で検出された試料10の温度と、プローブ5で検知した試料10の吸収電流との関係を取得する。関係取得部13としては、試料10の温度と吸収電流値の2次元分布の輝度との関係を取得するものでも良い。
過渡応答測定部14は、温度変化測定部であり、サーモグラフィ7で検出された試料10の温度の2次元分布を時間分解的に記録して、試料10の各座標における温度変化の過渡応答を測定する。
熱抵抗分布取得部15は、過渡応答測定部14で測定された試料10の各座標における温度変化の過渡応答と、熱容量取得部11で得られた試料10の各座標における熱容量とを用いて熱抵抗値を算出し、試料10の熱抵抗値の2次元分布を取得する。
電気抵抗分布取得部16は、プローブ5で検知した試料10の吸収電流値、試料10の温度変化量、及び熱抵抗分布取得部15で得られた試料10の熱抵抗値を用いて、試料10の各座標における電気抵抗値を算出し、試料10の電気抵抗値の2次元分布を取得する。
The heat capacity acquisition unit 11 acquires a two-dimensional distribution of the heat capacity of the sample 10 based on the two-dimensional distribution of the temperature detected by the thermography 7.
The absorption current distribution acquisition unit 12 acquires a two-dimensional distribution of absorption current values of the sample 10 detected by the probe 5 at a plurality of different temperatures.
The relationship acquisition unit 13 acquires the relationship between the temperature of the sample 10 detected by the thermography 7 and the absorption current of the sample 10 detected by the probe 5. The relationship acquisition unit 13 may acquire a relationship between the temperature of the sample 10 and the luminance of the two-dimensional distribution of the absorption current value.
The transient response measurement unit 14 is a temperature change measurement unit, and records the two-dimensional distribution of the temperature of the sample 10 detected by the thermography 7 in a time-resolved manner, and measures the transient response of the temperature change at each coordinate of the sample 10. To do.
The thermal resistance distribution acquisition unit 15 generates heat using the transient response of the temperature change at each coordinate of the sample 10 measured by the transient response measurement unit 14 and the heat capacity at each coordinate of the sample 10 obtained by the heat capacity acquisition unit 11. The resistance value is calculated, and a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the sample 10 is acquired.
The electrical resistance distribution acquisition unit 16 uses the absorption current value of the sample 10 detected by the probe 5, the temperature change amount of the sample 10, and the thermal resistance value of the sample 10 obtained by the thermal resistance distribution acquisition unit 15. The electrical resistance value at each coordinate is calculated, and a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the sample 10 is obtained.

電気抵抗率分布取得部17は、試料10の電気抵抗値の2次元分布を用いて、試料10の電気抵抗率の2次元分布を取得する。具体的には、試料10の各構成材料から予測される電気抵抗値の2次元分布の予測値と、電気抵抗分布取得部16で得られた電気抵抗値の2次元分布の算出値とを比較し、両者が一致するまで各構成材料の電気抵抗率を変化させながら収束計算を繰り返し行う。これにより、試料10の電気抵抗率の2次元分布が得られる。   The electrical resistivity distribution acquisition unit 17 acquires the two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the sample 10 using the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the sample 10. Specifically, the predicted value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value predicted from each constituent material of the sample 10 is compared with the calculated value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value obtained by the electrical resistance distribution acquisition unit 16. Then, the convergence calculation is repeated while changing the electrical resistivity of each constituent material until the two match. Thereby, a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the sample 10 is obtained.

(評価方法)
図3は、本実施形態による評価方法をステップ順に示すフロー図である。
先ず、サーモグラフィ7により試料10の温度の2次元分布を取得する。熱容量取得部11は、この2次元分布に基づいて、試料10の熱容量の2次元分布を取得する(ステップS1)。
熱容量Cは、既知の熱量ΔQと熱量印加時の温度変化量ΔTとから、以下のように表される。
(Evaluation method)
FIG. 3 is a flowchart showing the evaluation method according to this embodiment in the order of steps.
First, a two-dimensional distribution of the temperature of the sample 10 is acquired by the thermography 7. The heat capacity acquisition unit 11 acquires a two-dimensional distribution of the heat capacity of the sample 10 based on the two-dimensional distribution (step S1).
The heat capacity C is expressed as follows from the known heat amount ΔQ and the temperature change amount ΔT when the heat amount is applied.

(1)式において、熱量(ΔQ)はヒータ4aで規定され、温度上昇(ΔT)の測定はサーモグラフィ7を用いて熱を2次元分布として検出する。   In equation (1), the amount of heat (ΔQ) is defined by the heater 4a, and the temperature rise (ΔT) is measured using the thermography 7 to detect heat as a two-dimensional distribution.

続いて、吸収電流分布取得部12は、相異なる複数の温度(試料ステージ4の温度(以下、ステージ温度という。))において、プローブ5で検知した試料10の吸収電流値の2次元分布を取得する(ステップS2)。
得られた吸収電流値の2次元分布の一例を図4に示す。図4では、(a)がステージ温度を50℃とした2次元分布像、(b)がステージ温度を100℃とした2次元分布像、(c)がステージ温度を150℃とした2次元分布像である。
Subsequently, the absorption current distribution acquisition unit 12 acquires a two-dimensional distribution of the absorption current value of the sample 10 detected by the probe 5 at a plurality of different temperatures (temperature of the sample stage 4 (hereinafter referred to as stage temperature)). (Step S2).
An example of the two-dimensional distribution of the obtained absorption current value is shown in FIG. In FIG. 4, (a) is a two-dimensional distribution image with a stage temperature of 50 ° C., (b) is a two-dimensional distribution image with a stage temperature of 100 ° C., and (c) is a two-dimensional distribution with a stage temperature of 150 ° C. It is a statue.

続いて、関係取得部13は、サーモグラフィ7で検出された試料10のステージ温度と、プローブ5で検知した試料10の吸収電流との関係を取得する(ステップS3)。
得られたステージ温度と吸収電流との関係の一例を図5に示す。図5では、(a)に示す試料10の座標Aを例に採った特性図を(b)に示している。試料10の全ての座標について、当該関係を取得する。横軸の温度上昇に伴い、縦軸の吸収電流値は増加する関係が得られる。この関係式は以下の(2)式で表される。
Subsequently, the relationship acquisition unit 13 acquires the relationship between the stage temperature of the sample 10 detected by the thermography 7 and the absorption current of the sample 10 detected by the probe 5 (step S3).
An example of the relationship between the obtained stage temperature and the absorbed current is shown in FIG. In FIG. 5, the characteristic diagram which took the coordinate A of the sample 10 shown to (a) as an example is shown in (b). The relationship is acquired for all coordinates of the sample 10. A relationship in which the absorption current value on the vertical axis increases with increasing temperature on the horizontal axis is obtained. This relational expression is expressed by the following expression (2).

(2)式においてIAbは吸収電流、θは熱抵抗、R0は室温での電気抵抗、αは温度係数、ΔTは温度変化量である。ここでは、特性図の縦軸を吸収電流値としたが、代わりに、吸収電流像の表示上の輝度としても良い。 In the equation (2), I Ab is an absorption current, θ is a thermal resistance, R 0 is an electrical resistance at room temperature, α is a temperature coefficient, and ΔT is a temperature change amount. Here, the vertical axis of the characteristic diagram is the absorption current value, but it may be the luminance on the display of the absorption current image instead.

続いて、過渡応答測定部14は、サーモグラフィ7で検出された試料10の温度の2次元分布を時間分解的に記録して、試料10の各座標における温度変化の過渡応答を測定する(ステップS4)。
試料10の各座標における温度Tの時間変化は、熱時定数τを用いて、以下のように表される。熱時定数τは、熱抵抗θ及び熱容量Cを用いて、以下のように表される。
Subsequently, the transient response measuring unit 14 records the two-dimensional distribution of the temperature of the sample 10 detected by the thermography 7 in a time-resolved manner, and measures the transient response of the temperature change at each coordinate of the sample 10 (step S4). ).
The time change of the temperature T at each coordinate of the sample 10 is expressed as follows using the thermal time constant τ. The thermal time constant τ is expressed as follows using the thermal resistance θ and the thermal capacity C.

ここで、tは時間、T0は各座標での到達温度である。
得られた過渡応答の一例を図6に示す。図6では、(a)に示す試料10の座標Aを例に採り、直流印加した場合の特性図を(b)に、パルス印加した場合の特性図を(c)にそれぞれ示している。試料10の全ての座標について過渡応答を測定する。パルス印加の場合では、パルスのオン時に温度増加、オフ時に温度減少が起こるが、共通の熱時定数で表現することができる。
Here, t is time, and T 0 is the reached temperature at each coordinate.
An example of the obtained transient response is shown in FIG. In FIG. 6, the coordinate A of the sample 10 shown in FIG. 6A is taken as an example, a characteristic diagram when a direct current is applied is shown in FIG. 6B, and a characteristic diagram when a pulse is applied is shown in FIG. The transient response is measured for all coordinates of the sample 10. In the case of pulse application, the temperature increases when the pulse is turned on and decreases when the pulse is turned off, which can be expressed by a common thermal time constant.

続いて、熱抵抗分布取得部15は、過渡応答測定部14で得られた過渡応答と、熱容量取得部11で得られた試料10の各座標における熱容量とを用いて熱抵抗値を算出し、試料10の熱抵抗値の2次元分布を取得する(ステップS5)。
具体的には、(b)又は(c)の特性図から熱時定数τを求め、(1)式で求めた熱容量Cを代入して熱抵抗θを決定する。表示部9は、算出された熱抵抗値を2次元表示する。図7に、得られた熱抵抗値の2次元分布像の一例を示す。
Subsequently, the thermal resistance distribution acquisition unit 15 calculates a thermal resistance value using the transient response obtained by the transient response measurement unit 14 and the heat capacity at each coordinate of the sample 10 obtained by the heat capacity acquisition unit 11, A two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the sample 10 is acquired (step S5).
Specifically, the thermal time constant τ is obtained from the characteristic diagram (b) or (c), and the thermal resistance θ is determined by substituting the heat capacity C obtained by the equation (1). The display unit 9 displays the calculated thermal resistance value two-dimensionally. FIG. 7 shows an example of a two-dimensional distribution image of the obtained thermal resistance values.

続いて、電気抵抗分布取得部16は、試料10の吸収電流値、試料10の温度変化量、及び熱抵抗分布取得部15で得られた試料10の熱抵抗値を用いて、試料10の各座標における電気抵抗値を算出する(ステップS6,S7)。
電気抵抗は熱抵抗と電力の定義式より、以下のように表される。
Subsequently, the electrical resistance distribution acquisition unit 16 uses the absorption current value of the sample 10, the temperature change amount of the sample 10, and the thermal resistance value of the sample 10 obtained by the thermal resistance distribution acquisition unit 15 to The electric resistance value at the coordinates is calculated (steps S6 and S7).
The electrical resistance is expressed as follows from the definition equation of thermal resistance and power.

(5)式に、測定された温度変化量ΔT、熱抵抗θ、吸収電流IAbを代入し、試料10の電気抵抗値を決定する。表示部9は、算出された電気抵抗値を2次元表示する。図8に、得られた電気抵抗値の2次元分布像の一例を示す。電気抵抗率分布の取得が不要であれば、このステップS6で評価を終了する。 The measured temperature change amount ΔT, thermal resistance θ, and absorption current I Ab are substituted into the equation (5) to determine the electrical resistance value of the sample 10. The display unit 9 displays the calculated electrical resistance value two-dimensionally. FIG. 8 shows an example of a two-dimensional distribution image of the obtained electrical resistance value. If it is not necessary to acquire the electrical resistivity distribution, the evaluation ends in this step S6.

引き続き、電気抵抗率分布を得るには、先ず試料10の材料構造を反映した計算モデルを構築する(ステップS8)。
計算モデルとしては、CAD図等の設計図を用いても良く、またX線透過像や3D−SEM像(FIB加工とSEMによる観察とを交互に繰り返して像構築する技術)を利用しても良い。
Subsequently, in order to obtain the electrical resistivity distribution, a calculation model reflecting the material structure of the sample 10 is first constructed (step S8).
As a calculation model, a design drawing such as a CAD diagram may be used, or an X-ray transmission image or a 3D-SEM image (a technique for constructing an image by alternately repeating FIB processing and observation by SEM) may be used. good.

続いて、電気抵抗率を各座標で設定し、例えば有用要素法(Finite Element Method:FEM)を用いて、計算モデル内で電流を印加して電気抵抗値の2次元分布又は発熱(温度)の2次元分布を予測計算する(ステップS9)。
この際、同じ材料であれば電気抵抗率は略同じ値となることが予想されるので、予めEDX(Energy dispersive X-ray spectroscopy)等を用いて元素分析を行い、試料10の材料構造のコンポネント化をしておくと良い。
Subsequently, the electrical resistivity is set at each coordinate, and for example, using a useful element method (Finite Element Method: FEM), a current is applied in the calculation model to generate a two-dimensional distribution of the electrical resistance value or heat generation (temperature). A two-dimensional distribution is predicted and calculated (step S9).
At this time, since it is expected that the electrical resistivity will be substantially the same value for the same material, elemental analysis is performed in advance using EDX (Energy dispersive X-ray spectroscopy) or the like, and the component of the material structure of the sample 10 is determined. It is good to make it.

続いて、電気抵抗率分布取得部17は、試料10の電気抵抗値の2次元分布を用いて、試料10の電気抵抗率の2次元分布を取得する(ステップS10,S11)。
具体的には、ステップS9で予測された電気抵抗値の2次元分布の予測値と、ステップS7で得られた電気抵抗値の2次元分布の算出値とを(又は発熱の2次元分布の予測値と算出値とを)比較する。その差分がユーザ指定の閾値を下回れば(例えばΔ<0.01)収束計算を終了し、下回らなければステップS9に戻る。当該差分が最小となるまで収束計算を続けることにより、最終的に電気抵抗率の2次元分布が得られる。表示部9は、取得された電気抵抗率を2次元表示する。図9に、得られた電気抵抗率の2次元分布像の一例を示す。
Subsequently, the electrical resistivity distribution acquisition unit 17 acquires the two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the sample 10 using the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the sample 10 (steps S10 and S11).
Specifically, the predicted value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value predicted in step S9 and the calculated value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value obtained in step S7 (or the prediction of the two-dimensional distribution of heat generation). Compare the value with the calculated value). If the difference falls below the user-specified threshold (for example, Δ <0.01), the convergence calculation ends, and if not below, the process returns to step S9. By continuing the convergence calculation until the difference is minimized, a two-dimensional distribution of electrical resistivity is finally obtained. The display unit 9 displays the acquired electrical resistivity two-dimensionally. FIG. 9 shows an example of the obtained two-dimensional distribution image of electrical resistivity.

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の諸効果を得ることができる。
第一に、試料の局所的な電気抵抗分布を定量的に高い再現性で取得し、容易且つ正確に局所的な電気的評価を実現することができる。例えば、電流パスや合金形成時の組成ムラ、或いは欠陥の検出に有用である。第二に、熱抵抗分布と電気抵抗率分布とから、合金形成で重要な発熱に関する情報を局所的に予測できるようになる。複数の金属が溶け合い、新たな合金を形成する温度は材料学的に決定されているため、局所的な発熱予測ができるようになると、設計、プロセス、品質保証の各分野において合金の局所的な変化を熱的な観点から予想し易くなる。第三に、時間分解評価により時々刻々の温度変化を捉えられるようになるので、in-situの状態変化や故障予測の時間的な評価が可能になる。第四に、本実施形態では、非接触且つ真空中での測定を可能にするSEMを用いるので、従来のSPMを用いた測定で問題視されている接触抵抗や外気の影響を考慮せずに済み、測定の定量性や再現性が向上する。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, the local electrical resistance distribution of the sample can be obtained quantitatively with high reproducibility, and local electrical evaluation can be realized easily and accurately. For example, it is useful for detecting composition unevenness or defects during current path formation or alloy formation. Secondly, information related to heat generation important in alloy formation can be locally predicted from the thermal resistance distribution and the electrical resistivity distribution. The temperature at which multiple metals melt and form a new alloy is determined materialically, so when local heat generation can be predicted, the locality of the alloy in the design, process, and quality assurance areas It becomes easier to predict changes from a thermal point of view. Third, since time-resolved evaluation makes it possible to capture changes in temperature from time to time, it is possible to evaluate in-situ state changes and failure prediction over time. Fourth, since the SEM that enables measurement in a non-contact and vacuum manner is used in the present embodiment, it is possible to take into account the influence of contact resistance and outside air that are problematic in the measurement using the conventional SPM. This improves the quantitativeness and reproducibility of the measurement.

(その他の実施形態)
上述した本実施形態による評価装置の各構成要素の機能は、コンピュータのRAMやROM等に記憶されたプログラムが動作することによって実現することができる。プログラムの動作で実現される各構成要素としては、図2の統括制御部8における熱容量取得部11、吸収電流分布取得部12、関係取得部13、過渡応答測定部14、熱抵抗分布取得部15、電気抵抗分布取得部16、電気抵抗率分布取得部17等がある。同様に、評価方法の各ステップ(図4のステップS1〜S7,S9〜S11等)のプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本実施形態に含まれる。
(Other embodiments)
The function of each component of the evaluation apparatus according to the present embodiment described above can be realized by operating a program stored in a RAM or ROM of a computer. As each component realized by the operation of the program, the heat capacity acquisition unit 11, the absorption current distribution acquisition unit 12, the relationship acquisition unit 13, the transient response measurement unit 14, and the thermal resistance distribution acquisition unit 15 in the overall control unit 8 of FIG. , Electrical resistance distribution acquisition unit 16, electrical resistivity distribution acquisition unit 17 and the like. Similarly, the program of each step of the evaluation method (steps S1 to S7, S9 to S11, etc. in FIG. 4) and a computer-readable storage medium storing the program are included in this embodiment.

具体的に、上記のプログラムは、例えばCD−ROMのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。上記のプログラムを記録する記録媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、上記のプログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワークシステムにおける通信媒体を用いることができる。ここで、コンピュータネットワークとは、LAN、インターネットの等のWAN、無線通信ネットワーク等であり、通信媒体とは、光ファイバ等の有線回線や無線回線等である。   Specifically, the above program is recorded on a recording medium such as a CD-ROM, or provided to a computer via various transmission media. As a recording medium for recording the program, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, a nonvolatile memory card, and the like can be used in addition to the CD-ROM. On the other hand, a communication medium in a computer network system for propagating and supplying program information as a carrier wave can be used as the program transmission medium. Here, the computer network is a WAN such as a LAN or the Internet, a wireless communication network, or the like, and the communication medium is a wired line such as an optical fiber or a wireless line.

また、本実施形態に含まれるプログラムとしては、供給されたプログラムをコンピュータが実行することにより本実施形態の機能が実現されるようなもののみではない。例えば、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)或いは他のアプリケーションソフト等と共同して本実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本実施形態に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて本実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本実施形態に含まれる。   Further, the program included in the present embodiment is not limited to the one in which the functions of the present embodiment are realized by the computer executing the supplied program. For example, when the function of the present embodiment is realized in cooperation with an OS (operating system) running on a computer or other application software, the program is included in the present embodiment. Further, when all or part of the processing of the supplied program is performed by a function expansion board or a function expansion unit of the computer and the functions of the present embodiment are realized, the program is included in the present embodiment.

例えば、図10は、パーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。この図10において、100はCPU101を備えたパーソナルコンピュータ(PC)である。PC100は、ROM102若しくはハードディスク(HD)111に記憶された、又はフレキシブルディスクドライブ(FD)112より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行する。このPC200は、システムバス104に接続される各デバイスを総括的に制御する。   For example, FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of a personal user terminal device. In FIG. 10, reference numeral 100 denotes a personal computer (PC) having a CPU 101. The PC 100 executes device control software stored in the ROM 102 or the hard disk (HD) 111 or supplied from the flexible disk drive (FD) 112. The PC 200 generally controls each device connected to the system bus 104.

PC100のCPU101、ROM102またはハードディスク(HD)111に記憶されたプログラムにより、本実施形態の図10におけるステップS1〜S7,S9〜S11等が実現される。   Steps S1 to S7 and S9 to S11 in FIG. 10 of the present embodiment are realized by a program stored in the CPU 101, the ROM 102, or the hard disk (HD) 111 of the PC 100.

103はRAMであり、CPU101の主メモリ、ワークエリア等として機能する。105はキーボードコントローラ(KBC)であり、キーボード(KB)109や不図示のデバイス等からの指示入力を制御する。   Reference numeral 103 denotes a RAM which functions as a main memory, work area, and the like for the CPU 101. A keyboard controller (KBC) 105 controls instruction input from a keyboard (KB) 109, a device (not shown), or the like.

106はCRTコントローラ(CRTC)であり、CRTディスプレイ(CRT)110の表示を制御する。107はディスクコントローラ(DKC)である。DKC107は、ブートプログラム、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク(HD)111、及びフレキシブルディスク(FD)112とのアクセスを制御する。ここで、ブートプログラムとは、起動プログラム:パソコンのハードやソフトの実行(動作)を開始するプログラムである。   Reference numeral 106 denotes a CRT controller (CRTC), which controls display on a CRT display (CRT) 110. Reference numeral 107 denotes a disk controller (DKC). The DKC 107 controls access to a hard disk (HD) 111 and a flexible disk (FD) 112 that store a boot program, a plurality of applications, an editing file, a user file, a network management program, and the like. Here, the boot program is a startup program: a program for starting execution (operation) of hardware and software of a personal computer.

108はネットワーク・インターフェースカード(NIC)で、LAN120を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、或いは他のPCと双方向のデータのやり取りを行う。
なお、パーソナルユーザ端末装置を用いる代わりに、評価装置に特化された所定の計算機等を用いても良い。
A network interface card (NIC) 108 performs bidirectional data exchange with a network printer, another network device, or another PC via the LAN 120.
Instead of using the personal user terminal device, a predetermined computer specialized for the evaluation device may be used.

以下、評価方法及び装置、並びにプログラムの諸態様を付記としてまとめて記載する。   Hereinafter, the evaluation method and apparatus, and various aspects of the program are collectively described as additional notes.

(付記1)被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価方法であって、
前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得するステップと、
相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得するステップと、
前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップと、
前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得するステップと、
算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得するステップと
を含むことを特徴とする評価方法。
(Appendix 1) An evaluation method for generating an absorption current in the measurement target in a non-contact state with respect to the measurement target,
Obtaining a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement object;
Obtaining a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement object at a plurality of different temperatures;
Measuring a temperature change at each coordinate of the measurement object;
Calculating a thermal resistance value at each coordinate of the measurement target, and obtaining a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the measurement target;
Calculating the electrical resistance value at each coordinate by using the calculated thermal resistance value at each coordinate, and obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement object. .

(付記2)前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を用いて、前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得するステップを更に含むことを特徴とする付記1に記載の評価方法。   (Supplementary note 2) The evaluation according to supplementary note 1, further comprising the step of obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the measurement target using a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target. Method.

(付記3)前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得するステップは、
前記被測定対象の各構成材料から予測される電気抵抗値の2次元分布の予測値と、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布の算出値とを比較し、両者が一致するまで前記各構成材料の電気抵抗率を変化させながら収束計算を繰り返し行うことを特徴とする付記2に記載の評価方法。
(Supplementary Note 3) The step of acquiring a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the measurement target includes:
The predicted value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value predicted from each constituent material of the measurement target is compared with the calculated value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target, and until the two match, The evaluation method according to appendix 2, wherein the convergence calculation is repeatedly performed while changing the electrical resistivity of each constituent material.

(付記4)前記被測定対象の各構成材料から電気抵抗値の2次元分布を予測するに際して、前記被測定対象の元素分析を行って前記各構成材料をコンポネント化することを特徴とする付記3に記載の評価方法。   (Supplementary note 4) When predicting a two-dimensional distribution of an electric resistance value from each constituent material of the measurement target, the elemental analysis of the measurement target is performed to make each of the constituent materials into components. Evaluation method described in 1.

(付記5)前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップは、前記各座標における温度変化の過渡応答を時間分解計測することを特徴とする付記1〜4のいずれか1項に記載の評価方法。   (Additional remark 5) The step which measures the temperature change in each coordinate of the said to-be-measured object carries out time-resolved measurement of the transient response of the temperature change in each said coordinate, Any one of additional marks 1-4 characterized by the above-mentioned. Evaluation method.

(付記6)前記被測定対象の温度と吸収電流値との関係を取得するステップを更に含むことを特徴とする付記1〜5のいずれか1項に記載の評価方法。   (Supplementary note 6) The evaluation method according to any one of supplementary notes 1 to 5, further comprising a step of acquiring a relationship between a temperature of the measurement target and an absorption current value.

(付記7)前記被測定対象の温度と吸収電流値の2次元像の輝度との関係を取得するステップを更に含むことを特徴とする付記1〜5のいずれか1項に記載の評価方法。   (Supplementary note 7) The evaluation method according to any one of supplementary notes 1 to 5, further comprising a step of acquiring a relationship between the temperature of the measurement target and the luminance of the two-dimensional image of the absorption current value.

(付記8)被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価装置であって、
前記測定対象の温度を調節する温度調節部と、
前記測定対象の温度を2次元分布として検出する温度測定部と、
前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得する熱容量取得部と、
相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得する吸収電流分布取得部と、
前記被測定対象の各座標における温度変化を測定する温度変化測定部と、
前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得する熱抵抗分布取得部と、
算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得する電気抵抗分布取得部と
を含むことを特徴とする評価装置。
(Supplementary note 8) An evaluation apparatus for generating an absorption current in the measurement target in a non-contact state with respect to the measurement target,
A temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the measurement object;
A temperature measuring unit for detecting the temperature of the measurement object as a two-dimensional distribution;
A heat capacity acquisition unit for acquiring a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement target;
An absorption current distribution acquisition unit that acquires a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement object at a plurality of different temperatures;
A temperature change measuring unit for measuring a temperature change at each coordinate of the measurement target;
A thermal resistance distribution acquisition unit that calculates a thermal resistance value at each coordinate of the measurement target, and acquires a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the measurement target;
An electrical resistance distribution acquisition unit that calculates an electrical resistance value at each coordinate using the calculated thermal resistance value at each coordinate and acquires a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target; Evaluation device.

(付記9)前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を用いて、前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得する電気抵抗率分布取得部を更に含むことを特徴とする付記8に記載の評価装置。   (Additional remark 9) It further includes the electrical resistivity distribution acquisition part which acquires the two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the said to-be-measured object using the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the to-be-measured object. 8. The evaluation apparatus according to 8.

(付記10)前記電気抵抗率分布取得部は、前記被測定対象の各構成材料から予測される電気抵抗値の2次元分布の予測値と、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布の算出値とを比較し、両者が一致するまで前記各構成材料の電気抵抗率を変化させながら収束計算を繰り返し行うことを特徴とする付記9に記載の評価装置。   (Additional remark 10) The said electrical resistivity distribution acquisition part is the predicted value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value estimated from each constituent material of the said measurement object, and the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the said measurement object. The evaluation apparatus according to appendix 9, wherein the calculated value is compared, and the convergence calculation is repeatedly performed while changing the electrical resistivity of each of the constituent materials until they match.

(付記11)前記温度変化測定部は、前記各座標における温度変化の過渡応答を時間分解計測することを特徴とする付記8〜10のいずれか1項に記載の評価装置。   (Additional remark 11) The said temperature change measurement part measures the transient response of the temperature change in each said coordinate in time-resolved measurement, The evaluation apparatus of any one of Additional remark 8-10 characterized by the above-mentioned.

(付記12)前記被測定対象の温度と吸収電流値との関係を取得する関係取得部を更に含むことを特徴とする付記8〜11のいずれか1項に記載の評価装置。   (Supplementary note 12) The evaluation apparatus according to any one of supplementary notes 8 to 11, further comprising a relationship acquisition unit that acquires a relationship between a temperature of the measurement target and an absorption current value.

(付記13)前記被測定対象の温度と吸収電流値の2次元像の輝度との関係を取得する関係取得部を更に含むことを特徴とする付記8〜11のいずれか1項に記載の評価装置。   (Supplementary note 13) The evaluation according to any one of supplementary notes 8 to 11, further comprising a relationship acquisition unit that acquires a relationship between the temperature of the measurement target and the luminance of the two-dimensional image of the absorption current value. apparatus.

(付記14)被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得するステップと、
相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得するステップと、
前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップと、
前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得するステップと、
算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得するステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
(Supplementary note 14) A program for causing a computer to execute an evaluation method for generating an absorption current in the measurement target in a non-contact state with respect to the measurement target.
Obtaining a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement object;
Obtaining a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement object at a plurality of different temperatures;
Measuring a temperature change at each coordinate of the measurement object;
Calculating a thermal resistance value at each coordinate of the measurement target, and obtaining a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the measurement target;
Calculating the electrical resistance value at each coordinate using the calculated thermal resistance value at each coordinate, and obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the object to be measured. .

(付記15)前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を用いて、前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得するステップを更に実行させることを特徴とする付記14に記載のプログラム。   (Supplementary note 15) According to the supplementary note 14, the step of obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the measurement target using the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target is further executed. program.

(付記16)前記測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得するステップは、
前記被測定対象の各構成材料から予測される電気抵抗値の2次元分布の予測値と、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布の算出値とを比較し、両者が一致するまで前記各構成材料の電気抵抗率を変化させながら収束計算を繰り返し行うことを特徴とする付記15に記載のプログラム。
(Supplementary Note 16) The step of acquiring a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the measurement object includes:
The predicted value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value predicted from each constituent material of the measurement target is compared with the calculated value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target, and until the two match, The program according to appendix 15, wherein the convergence calculation is repeatedly performed while changing the electrical resistivity of each constituent material.

(付記17)前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップは、前記各座標における温度変化の過渡応答を時間分解計測することを特徴とする付記14〜16のいずれか1項に記載のプログラム。   (Additional remark 17) The step which measures the temperature change in each coordinate of the said to-be-measured object carries out time-resolved measurement of the transient response of the temperature change in each said coordinate, It is any one of additional marks 14-16 characterized by the above-mentioned. Program.

(付記18)前記被測定対象の温度と吸収電流値との関係を取得するステップを更に実行させることを特徴とする付記14〜17のいずれか1項に記載のプログラム。   (Supplementary note 18) The program according to any one of supplementary notes 14 to 17, further comprising a step of acquiring a relationship between the temperature of the measurement target and an absorption current value.

(付記19)前記被測定対象の温度と吸収電流値の2次元像の輝度との関係を取得するステップを更に実行させることを特徴とする付記14〜17のいずれか1項に記載のプログラム。   (Supplementary note 19) The program according to any one of supplementary notes 14 to 17, further comprising a step of acquiring a relationship between the temperature of the measurement target and the luminance of the two-dimensional image of the absorption current value.

1 SEM
2 SEM制御部
3 スキャンコイル
4 試料ステージ
5 プローブ
6a 電流アンプ
6b 電流計
7 サーモグラフィ
8 統括制御部
9 表示部
10 試料
11 熱容量取得部
12 吸収電流分布取得部
13 関係取得部
14 過渡応答測定部
15 熱抵抗分布取得部
16 電気抵抗分布取得部
17 電気抵抗率分布取得部
1 SEM
2 SEM control unit 3 Scan coil 4 Sample stage 5 Probe 6a Current amplifier 6b Ammeter 7 Thermography 8 General control unit 9 Display unit 10 Sample 11 Heat capacity acquisition unit 12 Absorbed current distribution acquisition unit 13 Relationship acquisition unit 14 Transient response measurement unit 15 Heat Resistance distribution acquisition unit 16 Electrical resistance distribution acquisition unit 17 Electrical resistivity distribution acquisition unit

Claims (11)

被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価方法であって、
前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得するステップと、
相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得するステップと、
前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップと、
前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得するステップと、
算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得するステップと
を含むことを特徴とする評価方法。
An evaluation method for generating an absorption current in the measurement object in a non-contact state with respect to the measurement object,
Obtaining a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement object;
Obtaining a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement object at a plurality of different temperatures;
Measuring a temperature change at each coordinate of the measurement object;
Calculating a thermal resistance value at each coordinate of the measurement target, and obtaining a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the measurement target;
Calculating the electrical resistance value at each coordinate by using the calculated thermal resistance value at each coordinate, and obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement object. .
前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を用いて、前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得するステップを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の評価方法。   The evaluation method according to claim 1, further comprising: obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the measurement target using a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target. 前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得するステップは、
前記被測定対象の各構成材料から予測される電気抵抗値の2次元分布の予測値と、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布の算出値とを比較し、両者が一致するまで前記各構成材料の電気抵抗率を変化させながら収束計算を繰り返し行うことを特徴とする請求項2に記載の評価方法。
The step of obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the object to be measured includes
The predicted value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value predicted from each constituent material of the measurement target is compared with the calculated value of the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target, and until the two match, The evaluation method according to claim 2, wherein the convergence calculation is repeatedly performed while changing the electrical resistivity of each constituent material.
前記被測定対象の各構成材料から電気抵抗値の2次元分布を予測するに際して、前記被測定対象の元素分析を行って前記各構成材料をコンポネント化することを特徴とする請求項3に記載の評価方法。   4. The component according to claim 3, wherein, when predicting a two-dimensional distribution of an electric resistance value from each constituent material of the measurement target, elemental analysis of the measurement target is performed to make each of the constituent materials into components. 5. Evaluation method. 前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップは、前記各座標における温度変化の過渡応答を時間分解計測することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の評価方法。   5. The evaluation method according to claim 1, wherein the step of measuring a temperature change at each coordinate of the measurement target includes time-resolved measurement of a transient response of the temperature change at each coordinate. . 前記被測定対象の温度と吸収電流値との関係を取得するステップを更に含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の評価方法。   The evaluation method according to claim 1, further comprising a step of acquiring a relationship between a temperature of the measurement target and an absorption current value. 前記被測定対象の温度と吸収電流値の2次元像の輝度との関係を取得するステップを更に含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の評価方法。   The evaluation method according to claim 1, further comprising a step of acquiring a relationship between the temperature of the measurement target and the luminance of the two-dimensional image of the absorption current value. 被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価装置であって、
前記測定対象の温度を調節する温度調節部と、
前記測定対象の温度を2次元分布として検出する温度測定部と、
前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得する熱容量取得部と、
相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得する吸収電流分布取得部と、
前記被測定対象の各座標における温度変化を測定する温度変化測定部と、
前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得する熱抵抗分布取得部と、
算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得する電気抵抗分布取得部と
を含むことを特徴とする評価装置。
An evaluation apparatus for generating an absorption current in the measurement object in a non-contact state with respect to the measurement object,
A temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the measurement object;
A temperature measuring unit for detecting the temperature of the measurement object as a two-dimensional distribution;
A heat capacity acquisition unit for acquiring a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement target;
An absorption current distribution acquisition unit that acquires a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement object at a plurality of different temperatures;
A temperature change measuring unit for measuring a temperature change at each coordinate of the measurement target;
A thermal resistance distribution acquisition unit that calculates a thermal resistance value at each coordinate of the measurement target, and acquires a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the measurement target;
An electrical resistance distribution acquisition unit that calculates an electrical resistance value at each coordinate using the calculated thermal resistance value at each coordinate and acquires a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target; Evaluation device.
前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を用いて、前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得する電気抵抗率分布取得部を更に含むことを特徴とする請求項8に記載の評価装置。   9. The electrical resistivity distribution acquisition unit that acquires the two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the measurement target using the two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target. Evaluation device. 被測定対象に対して非接触状態で前記被測定対象に吸収電流を発生させる評価方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記被測定対象の熱容量の2次元分布を取得するステップと、
相異なる複数の温度において、前記被測定対象の吸収電流値の2次元分布を取得するステップと、
前記被測定対象の各座標における温度変化を測定するステップと、
前記被測定対象の各座標における熱抵抗値を算出し、前記被測定対象の熱抵抗値の2次元分布を取得するステップと、
算出された前記各座標における熱抵抗値を用いて前記各座標における電気抵抗値を算出し、前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を取得するステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
A program for causing a computer to execute an evaluation method for generating an absorption current in the measurement object in a non-contact state with respect to the measurement object,
Obtaining a two-dimensional distribution of the heat capacity of the measurement object;
Obtaining a two-dimensional distribution of absorption current values of the measurement object at a plurality of different temperatures;
Measuring a temperature change at each coordinate of the measurement object;
Calculating a thermal resistance value at each coordinate of the measurement target, and obtaining a two-dimensional distribution of the thermal resistance value of the measurement target;
Calculating the electrical resistance value at each coordinate using the calculated thermal resistance value at each coordinate, and obtaining a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the object to be measured. .
前記被測定対象の電気抵抗値の2次元分布を用いて、前記被測定対象の電気抵抗率の2次元分布を取得するステップを更に実行させることを特徴とする請求項10に記載のプログラム。   The program according to claim 10, further comprising the step of acquiring a two-dimensional distribution of the electrical resistivity of the measurement target using a two-dimensional distribution of the electrical resistance value of the measurement target.
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