检查方法及检查装置与流程

本发明的一个方面涉及测量对象物的检查方法及检查装置。

背景技术：

作为检查测量对象物的技术，有将自光源出射的光照射至测量对象物，并利用光传感器检测来自测量对象物的测量光(反射光)而获取检测信号的光探测技术。在这样的光探测技术中，已知有如下方法：将磁光(mo：magneto-optical)晶体与测量对象物的光照射面相对配置，检测与mo晶体的磁光效应相应的反射光，由此获取检测信号(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2013-544352号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

上述专利文献1中，基于表示所检测出的反射光的振幅(反射光的强度)的振幅(强度)像而获取金属表面的电流路径，从而特定金属上的故障部位。此处，反射光的振幅容易因磁光晶体的厚度的不均或磁光晶体的损伤等噪声成分的影响而发生变化。因此，根据振幅像获取电流路径的方法中，存在无法高精度地获取电流路径的情况。因此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种能够高精度地获取电流路径的检查方法及检查装置。

解决问题的技术手段

一个方面所涉及的检查方法是通过对测量对象物施加刺激信号而获取测量对象物所产生的电流的路径的方法。该检查方法包括以下步骤：对测量对象物施加刺激信号的步骤；对与测量对象物相对地配置的磁光晶体照射光的步骤；检测对应于所照射的光而自磁光晶体反射的光，并输出检测信号的步骤；基于根据刺激信号生成的参照信号与检测信号的相位差而生成包含表示相位差的相位成分的相位图像数据的步骤；及基于相位图像数据生成表示电流的路径的图像的步骤。

另外，一个方面所涉及的检查装置是通过对测量对象物施加刺激信号而获取测量对象物所产生的电流的路径的装置。该检查装置具备：信号施加部，其对测量对象物施加刺激信号；磁光晶体，其与测量对象物相对地配置；光源，其输出光；照射光学系统，其对磁光晶体照射自光源输出的光；光检测器，其检测对应于照射光学系统所照射的光而自磁光晶体反射的光，并输出检测信号；解析部，其基于根据刺激信号生成的参照信号与检测信号的相位差而生成包含表示相位差的相位成分的相位图像数据；及电流路径图像生成部，其基于相位图像数据，生成表示电流的路径的图像。

该检查方法及检查装置中，对测量对象物施加刺激信号。另外，基于自与测量对象物相对地配置的磁光晶体反射的光输出检测信号。然后，根据基于根据刺激信号的参照信号与检测信号的相位差的相位图像数据，生成表示电流的路径的图像。例如，若对测量对象物施加刺激信号，则电流在测量对象物内的电流路径流动，且产生与该电流相应的磁场。磁光晶体使反射光的偏振状态根据测量对象物的磁场而变化。因此，测量对象物中的电流路径的反射光的偏振状态与其他部位的反射光的偏振状态不同。因此，电流路径的反射光所涉及的检测信号和其他部位的反射光所涉及的检测信号中，与参照信号的相位差不同。此处，电流路径的反射光所涉及的检测信号与参照信号的相位差成为特定的值。具体而言，该特定的值实质上成为与对应于电流而产生的磁场贯通磁光晶体的方向的正负相应的2个值中的任一值。另一方面，其他部位的反射光所涉及的检测信号与参照信号的相位差成为随机值而非特定的值。因此，在基于相位差的相位图像数据中，包含相位差为特定的2个值中的任一值的部位、及相位差为随机值的部位。因此，在基于该相位图像数据生成的表示电流的路径的图像中，明确地区别显示有表示电流的路径的部位即相位差为特定的2个值中的任一值的部位、及非电流的路径的部位即相位差为随机值的部位，从而高精度地获取电流的路径。再有，这样的相位差的信息与以信号的有无的形式被数字化同等，不易因磁光晶体的厚度的不均及磁光晶体的损伤等噪声成分的影响而发生变化。另外，由于表示电流的路径的部位的相位差成为特定的2个值中的任一值，因而电流路径的特定较为容易，特定精度得以提高。根据以上所述，与根据振幅像获取电流路径的情况相比较，能够高精度地获取电流路径。

另外，在一个方面所涉及的检查方法中，也可为生成表示电流的路径的图像的步骤包括基于相位图像数据生成表示相位成分的统计值的统计值图像数据的步骤，并基于统计值图像数据生成表示电流的路径的图像。另外，在一个方面所涉及的检查装置中，也可为电流路径图像生成部基于相位图像数据生成表示相位成分的统计值的统计值图像数据，并基于统计值图像数据生成表示电流的路径的图像。在电流路径部位，相位差成为特定的2个值。即，在电流路径部位，相位差偏向。另一方面，在其他部位，相位差成为随机值。即，在其他部位，相位差散乱。因此，通过进行统计处理，能够使电流路径与其他部位的差异更明确，从而能够高精度地获取电流路径。

另外，在一个方面所涉及的检查方法及检查装置中，也可为，统计值为方差、偏度、及峰度中的任一种。由此，能够使电流路径与除此以外的部位的差异更明确，从而能够高精度地获取电流路径。

另外，在一个方面所涉及的检查方法中，也可为，生成表示电流的路径的图像的步骤包括基于相位图像数据生成表示正弦成分的正弦图像数据、及表示余弦成分的余弦图像数据的步骤，并基于正弦图像数据及余弦图像数据生成表示电流的路径的图像。另外，在一个方面所涉及的检查装置中，也可为，电流路径图像生成部基于相位图像数据生成表示正弦成分的正弦图像数据、及表示余弦成分的余弦图像数据，并基于正弦图像数据及余弦图像数据生成表示电流的路径的图像。在相位差为-π的情况及为+π的情况下，实际上为相互连续相连的值，但在作为相位成分表示的情况下，亮度值相互成为差异较大的值。关于该点，在表示相位成分的正弦成分或余弦成分的图像数据中，能够使相互连续相连的相位差所涉及的相位成分的亮度值成为相互接近的值。由此，能够基于相位图像数据高精度地获取电流路径。再有，由于生成正弦成分及余弦成分的两者的图像数据，因而与仅任一者的情况相比较，能够增加用于生成表示电流的路径图像的信息量。由此，能够更高精度地获取电流路径。

另外，在一个方面所涉及的检查方法中，也可为，生成表示电流的路径的图像的步骤包括对正弦图像数据及余弦图像数据进行相加、相乘、及平方和的平方根的任一种运算的步骤。另外，在一个方面所涉及的检查装置中，也可为，电流路径图像生成部对正弦图像数据及余弦图像数据进行相加、相乘、及平方和的平方根的任一种运算。通过进行这些运算，能够协同地使用正弦图像数据及余弦图像数据的两者的数据，恰当地生成表示电流的路径的图像。

另外，在一个方面所涉及的检查方法中，也可为，生成表示电流的路径的图像的步骤包括基于正弦图像数据生成表示正弦成分的统计值的正弦统计值图像数据的步骤、及基于余弦图像数据生成表示余弦成分的统计值的余弦统计值图像数据的步骤，并基于正弦统计值图像数据及余弦统计值图像数据生成表示电流的路径的图像。另外，在一个方面所涉及的检查装置中，也可为，电流路径图像生成部基于正弦图像数据生成表示正弦成分的统计值的正弦统计值图像数据，基于余弦图像数据生成表示余弦成分的统计值的余弦统计值图像数据，并基于正弦统计值图像数据及余弦统计值图像数据生成表示电流的路径的图像。由此，能够高精度地获取电流路径。

另外，在一个方面所涉及的检查方法及检查装置中，也可为，参照信号自对测量对象物施加刺激信号的信号施加部输出。由此，能够容易且可靠地输出基于刺激信号的参照信号。

另外，在一个方面所涉及的检查方法及检查装置中，也可为，参照信号自测量对象物输出。由此，能够容易且可靠地输出基于刺激信号的参照信号。

另外，在一个方面所涉及的检查方法及检查装置中，也可为，参照信号为相位及周期与刺激信号相等的信号。由此，能够通过求出参照信号与检测信号的相位差而容易地求出刺激信号与检测信号的相位差。

发明的效果

根据该检查方法及检查装置，能够高精度地获取电流路径。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的检查装置的构成图。

图2是用于说明图1的检查装置中的光分割光学系统的图。

图3是用于说明相位差的图。

图4是用于说明相位差的向i轴及q轴的投影的图。

图5是用于说明根据相位像(相位图像数据)推断电流路径的顺序的图。

图6是用于说明根据相位像(相位图像数据)推断电流路径的顺序的图。

图7是用于说明根据相位像(相位图像数据)推断电流路径的顺序的图。

图8是用于说明根据相位像(相位图像数据)推断电流路径的顺序的图。

图9是用于说明根据相位像(相位图像数据)推断电流路径的顺序的图。

图10是用于说明最后处理的图。

图11是用于说明最后处理的图。

图12是用于说明最后处理的图。

图13是变形例所涉及的检查装置的构成图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一个方面所涉及的实施方式进行详细的说明。再者，在各图中对相同或相当部分标注相同符号，并省略重复的说明。

如图1所示，本实施方式所涉及的检查装置1是用于在作为测量对象物且作为被检查设备(dut：deviceundertest(在试设备))的半导体设备d中特定异常产生部位等检查半导体设备d的装置。更详细而言，检查装置1通过对半导体设备d施加刺激信号而获取半导体设备d所产生的电流的路径，从而进行半导体设备d中的异常产生部位的特定等。

作为半导体设备d，有具有晶体管等的pn结的集成电路(例如，小规模集成电路(ssi：smallscaleintegration)、中规模集成电路(msi：mediumscaleintegration)、大规模集成电路(lsi：largescaleintegration)、超大规模集成电路(vlsi：verylargescaleintegration)、特大规模集成电路(ulsi：ultralargescaleintegration)、巨大集成电路(gsi：gigascaleintegration))、大电流用/高压用mos晶体管及双极晶体管、电力用半导体元件(功率设备)等。另外，测量对象物不仅为半导体设备d，也可为例如形成于玻璃面上的非晶晶体管、多晶硅晶体管、有机晶体管等的那样的薄膜晶体管(tft：thinfilmtransistor)、或包含半导体设备的封装、进而复合基板。

在半导体设备d，经由设备控制缆线电连接有测试单元11(信号施加部)。测试单元11通过电源(未图示)进行动作，对半导体设备d施加规定的调制电流信号(刺激信号)。半导体设备d中，伴随该调制电流信号而产生调制磁场。由下述光检测器22检测与调制磁场相应的光信号，由此能够检测特定的频率下的测量光。再者，检查装置1也可一边对半导体设备d施加来自测试单元11的调制电流信号，一边自光源13(下述)产生与检测频率相应的光，由此进行锁相检测。该情况下，能够提高检查装置1的s/n。测试单元11经由时序信号缆线而电连接于频率解析部12。再者，也可施加调制电压信号作为刺激信号。

检查装置1具备光源13。光源13通过电源(未图示)进行动作，产生并输出照射至下述的mo晶体18(磁光晶体)及半导体设备d的cw光或脉冲光。自光源13输出的光可为非相干(incoherent)的光，也可为激光那样的相干的光。作为输出非相干的光的光源13，可使用sld(superluminescentdiode(超辐射发光二极管))或ase(amplifiedspontaneousemission(放大自发发射))、led(lightemittingdiode(发光二极管))等。在自光源13输出的光为非相干的光的情况下，能够减少产生于mo晶体18中的反射光与半导体设备d中的反射光之间的干涉噪声。在mo晶体18中的反射光中，包含mo晶体18的光入射面上的反射光、及mo晶体18的光反射面上的反射光的两者。再者，mo晶体18的光入射面上的反射光的影响通过对光入射面实施抗反射加工而减少。

另外，作为输出相干的光的光源13，可使用固体激光光源或半导体激光光源等。自光源13输出的光的波长为530nm以上，例如为1064nm以上。自光源13输出的光经由偏振光保存单模光偶合器(未图示)、及探测光用的偏振光保存单模光纤而引导至光分割光学系统14。对光分割光学系统14的细节在后面叙述。自光源13引导至光分割光学系统14的光进一步被引导至包含光扫描器15及物镜16的照射光学系统。作为照射光学系统的光扫描器15及物镜16对mo晶体18照射自光源13输出的光。光源13、光分割光学系统14、光扫描器15、物镜16、及mo晶体18被光学连接(coupling(耦合))。

光扫描器15对mo晶体18的光入射面上的照射点(spot)进行扫描。更详细而言，光扫描器15由下述计算机24控制，由此扫描照射点。光扫描器15例如由检流计镜或mems(microelectromechanicalsystem(微机电系统))镜等光扫描元件构成。

物镜16将由光扫描器15引导的光聚光于mo晶体18。物镜16构成为可通过转塔(未图示)等切换低倍率物镜与高倍率物镜。低倍率物镜的倍率例如为5倍，高倍率物镜的倍率例如为50倍。在物镜16连结有物镜驱动部17。通过物镜驱动部17在来自光源13的光的光轴方向od移动，能够调整物镜16的焦点位置。

mo晶体18与半导体设备d相对地配置。mo晶体18因磁光效应而使折射率根据在半导体设备d产生的磁场而变化，从而使所输入的光的偏振状态(偏振方向)变化。例如，存在如下情况：在半导体设备d的故障时等，若对半导体设备d施加调制电流信号，则会产生与故障部位相应的漏电流流动的电流路径。在该情况下，产生漏电流流动的电流路径的部位成为与未产生漏电流流动的电流路径的部位不同的磁场。mo晶体18根据这样的磁场的变化而输出偏振方向发生变化的反射光。该反射光的偏振方向的差异作为通过下述光检测器22所获取的光的强度的差异而表示。mo晶体18中的反射光经由物镜16及光扫描器15返回至光分割光学系统14，并经由回光用的光纤引导至光检测器22。光分割光学系统14与光检测器22被光学连接(coupling(耦合))。

此处，在mo晶体18，经由可挠性构件21连结有保持mo晶体18的保持器19。可挠性构件21是包含例如橡胶或弹簧等而构成的环状的弹性构件。另外，可挠性构件21只要为形状变形的构件即可，也可不必为弹性构件。可挠性构件21以自光轴方向od观察时覆盖mo晶体18的外缘的至少一部分的方式固着于mo晶体18。可挠性构件21固着于mo晶体18的光入射面侧。另外，保持器19例如为环状，且以自光轴方向od观察时覆盖可挠性构件21的外缘的方式固着于可挠性构件21。由此，可挠性构件21的一面固着于mo晶体18，另一面固着于保持器19。由于环状的可挠性构件21覆盖mo晶体18的外缘，环状的保持器19覆盖可挠性构件21的外缘，因而若自光轴方向od观察，则在mo晶体18的光入射面上形成有用于输入来自物镜16的光的开口。在保持器19连结有保持器驱动部20。

保持器驱动部20通过在光轴方向od移动而使保持器19在光轴方向od移动。通过保持器驱动部20在光轴方向od移动，保持器19与半导体设备d的距离缩短，从而将mo晶体18压附于半导体设备d。即，mo晶体18能够抵接于半导体设备d。对mo晶体18的光照射在mo晶体18抵接于半导体设备d的状态下进行。再者，对mo晶体18的光照射不限于在抵接于半导体设备d的状态下进行，也可在mo晶体18与半导体设备d之间具有规定的间隔的状态下进行。

此处，mo晶体18抵接于半导体设备d时，例如存在半导体设备d成为相对于与光轴正交的面倾斜的状态的情况。在该情况下，若mo晶体18的光入射面相对于与光轴正交的面不存在倾斜、或为可忽略的程度的倾斜状态，则mo晶体其一部分先于其他部分抵接于半导体设备d。在该状态下，若物镜驱动部17进一步朝同一方向移动，则可挠性构件21挠曲，mo晶体18的其他部分也以仿照半导体设备d的倾斜的方式被推压至半导体设备d。再者，所谓挠曲是指因弯曲、应变、或伸展而变形。即，通过可挠性构件21挠曲，能够使mo晶体18的光入射面相对于与光轴正交的面倾斜。由此，能够使半导体设备d与mo晶体18成为相接的状态、或接近的状态，从而能够利用mo晶体18恰当地测量产生于半导体设备d的磁场特性。再者，可挠性构件21以如下方式选择厚度及硬度等：即使通过弯曲使mo晶体18的光入射面倾斜的情况下，mo晶体18的光入射面相对于与光轴正交的面的倾斜角度也成为物镜16的开口角以下。由此，能够在物镜16可靠地检测出在mo晶体18反射的光。

再者，物镜驱动部17与保持器驱动部20也可成为一体型的构成。该情况下，该一体型的构成也可具有分别使物镜16及保持器19个别地移动的机构。即，也可具有与使物镜16及保持器19一同移动的机构分离，使各者个别地移动的例如滑动机构。在mo晶体18与半导体设备d接触后，为了对准焦点等而需要使物镜16在光轴方向od移动。然而，若在接触后使物镜16及保持器19一同在光轴方向od移动，则有对mo晶体18及半导体设备d施加过度的力的担忧。关于该点，能够通过在mo晶体18与半导体设备d接触后将物镜16的移动与保持器19的移动分离，而使物镜16相对于mo晶体18相对地移动。

光检测器22，对应于所照射的光，而检测抵接于半导体设备d的mo晶体18中的反射光，并输出检测信号。光检测器22例如为光电二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管、或区域影像传感器等。光检测器22具有至少1个检测器，对输入至该检测器的光的强度进行检测。

此处，一边参照图2，一边对光分割光学系统14进行说明。光分割光学系统14包含准直器141、146、快门142、偏振分束器(以下，记载为pbs：polarizationbeamsplitter)143、及法拉第旋光器(以下，记载为fr：faradayrotator)144而构成。如图2所示，在来自光源13的光经由光扫描器15照射至mo晶体18时，首先，来自光源13的光经由准直器141输入至快门142。快门142只要能够控制光的开启(on)/关断(off)即可。然后，自快门142输出的光输入至pbs143。pbs143以使偏振光成分为0度的光透过且反射偏振光成分为90度的光的方式设定。另外，pbs143匹配来自快门142的光的偏振光而设定。因此，pbs143使来自快门142的光透过。透过pbs143的偏振光成分为0度的光被输入至使输入光的偏振面倾斜(旋转)22.5度的fr144，该偏振光成分成为22.5度。透过fr144的光作为偏振光成分为22.5度的光输入至光扫描器15。该光照射至mo晶体18。

来自mo晶体18的反射光根据与通过施加于半导体设备d的调制电流信号产生的磁场(磁场强度)成比例的克尔效应，而偏振光面旋转。该反射光通过fr144使偏振面倾斜22.5度并输入至pbs143。该反射光通过pbs143被分割为偏振光成分为90度的光及0度的光。偏振光成分为90度的光在pbs143反射并经由准直器146输入至光检测器22的光检测器。这样，光检测器22将与在半导体设备d产生的磁场(磁场强度)相应的偏振光面的变化作为光强度进行检测，并将与该光强度相应的强度(振幅)的检测信号输入至放大器23。再者，作为光分割光学系统14，对仅具备1个pbs143，且仅检测正交的直线偏振光中的偏振光成分为90度的光的构成进行了说明，但并不限定于此。即，光分割光学系统14也可为如下构成：在pbs143及fr144之间进一步具备使输入光的偏振光面倾斜45度的fr、使偏振光成分为45度的光透过且反射135度的光的那样的pbs、及准直器，且获取正交的直线偏振光的两者、即偏振光成分为90度的光及0度的光而进行差动检测。另外，光的利用效率下降，但光分割光学系统14也可具备半反半透镜。

返回图1，放大器23将由光检测器22输出的检测信号放大并输出。该放大后的检测信号被输入至频率解析部12。光检测器22、放大器23、及频率解析部12被电连接(coupling(耦合))。作为频率解析部12，可使用锁定放大器或频谱分析仪、数字转化器、跨领域分析仪(注册商标)等。频率解析部12提取放大后的检测信号中的测量频率成分。测量频率基于例如施加于半导体设备d的调制电流信号的调制频率而设定。另外，频率解析部12获取周期与施加于半导体设备d的调制电流信号相同的参照信号。该参照信号例如自测试单元11输出并输入至频率解析部12。测试单元11与频率解析部12被电连接(coupling(耦合))。

频率解析部12将已提取测量频率成分的检测信号与所获取的参照信号的相位差导出。如上所述，检测信号的振幅根据在半导体设备d产生的磁场(磁场强度)而变化。然后，振幅与相位之间存在相关关系。因此，频率解析部12能够基于检测信号的振幅而特定出检测信号与参照信号的相位差。此处，电流路径部位的反射光所涉及的检测信号与参照信号的相位差成为特定的值。具体而言，该特定的值实质上成为与对应于电流而产生的磁场贯通mo晶体18的方向的正负相应的2个值中的任一值。如图3所示，参照信号通过频率解析部12成为与刺激信号相同周期。另外，电流路径部位的检测信号与参照信号的相位差(以下，有时记载为电流相位差)遍及多个周期而成为一定。具体而言，电流相位差成为将参照信号与刺激信号的相位差θ1、和刺激信号与检测信号的相位差θ2相加所得的值。相位差θ1可通过生成参照信号的频率解析部12的设定而变化。为了更简便地求出电流相位差，也可使参照信号的相位与刺激信号的相位相等，使相位差θ1为0。相位差θ2与对应于电流而产生的磁场贯通mo晶体的方向的正负相应地，成为相差180度(π)的2个值中的任一值。即，磁场方向为正的电流路径部位的检测信号与刺激信号的相位差θ2、和磁场方向为负的电流路径部位的检测信号与刺激信号的相位差θ2相差180度(π)。另一方面，半导体设备d中的电流路径部位以外的检测信号与参照信号的相位差成为随机值而非特定的值。由此，能够基于相位差是否为特定的2个值，而推断(获取)是否为电流路径(后面进行详细叙述)。频率解析部12将包含表示所特定出的相位差的信息的解析信号输出至计算机24(解析部、电流路径图像生成部)。频率解析部12与计算机24被电连接(coupling(耦合))。

计算机24例如为pc等。在计算机24，连接有由用户输入测量条件等的键盘或鼠标等的输入装置26、及用于向用户显示测量结果等的显示器等的显示装置25。计算机24包含作为处理器的cpu(centralprocessingunit(中央处理单元))、作为记录介质的ram(randomaccessmemory(随机存取存储器))或rom(readonlymemory(只读存储器))。计算机24通过cpu执行以下的功能。计算机24具有控制光源13、光扫描器15、物镜驱动部17、测试单元11、光检测器22、及频率解析部12等的功能。另外，计算机24基于自频率解析部12输出的解析信号而推断(获取)半导体设备d中的电流路径。具体而言，计算机24基于解析信号所包含的参照信号与检测信号的相位差，生成包含表示相位差的相位成分的相位图像数据。再有，计算机24通过基于该相位图像数据生成表示电流的路径的图像(电流路径图像)而推断电流路径。

计算机24首先基于解析信号所包含的相位差(相位成分)、及mo晶体18的光入射面上的照射点的信息，对每个照射点映射相位成分，而生成相位像。所谓相位像，是以对应于相位差的规定的亮度值映射了相位差的图像(相位图像)。关于相位差与亮度值的对应关系，例如在相位差为-π的情况下，亮度值成为0a.u.，在相位差为0的情况下，亮度值成为16000a.u.，在相位差为+π的情况下，亮度值成为32000a.u.。计算机24生成包含与各照射点对应的相位成分的相位图像数据。在相位图像数据中，在考虑各照射点的位置的图像中的位置，映射有与各照射点对应的相位成分。

计算机24基于所生成的相位图像数据而生成表示相位成分的统计值的统计值图像数据，并基于该统计值图像数据生成电流路径图像。所谓统计值，例如为方差、偏度、峰度等。在相位图像数据中，相对于电流路径部位以外的亮度值为随机值，电流路径部位的亮度值成为特定的2个值。即，在电流路径部位，亮度值偏向，在电流路径部位以外的部位，亮度值散乱。因此，若算出作为相位成分的统计值的方差、偏度、及峰度等，则能够将电流路径部位与电流路径部位以外的部位的差异明确化。由此，计算机24基于相位图像数据算出相位成分的统计值。再者，以下，对计算机24算出偏度作为统计值的例子进行说明。

为了算出相位成分的偏度，需要求出相位图像数据中的规定的区域(规定的区域中的规定数的像素)的平均亮度值(后面进行详细叙述)。此处，在相位差为-π的情况及为+π的情况下，作为相位差为相互连续的值。然而，在作为相位像表示的情况下，它们的亮度值成为相互差异较大的值。即，在相位差为-π的情况下，亮度值成为0a.u.，在相位差为+π的情况下，亮度值成为32000a.u.。这样，存在如下情况：作为相位差不管是接近的值，由于存在亮度值成为差异较大的值的情况，因而在仅自相位成分求出平均亮度值的情况下，无法算出与实际的相位差相应的相位成分的偏度。对此，计算机24生成表示相位成分所包含的同相位成分(余弦成分、i轴成分)的i轴图像(余弦图像数据)、及表示正交相位成分(正弦成分、q轴成分)的q轴图像(正弦图像数据)。即，如图4所示，生成将相位差θ投影于i轴(cos轴)与q轴(sin轴)的i轴图像与q轴图像。所谓将相位差θ投影于i轴或q轴是指自相位差θ及强度成分(振幅)r求出i轴成分及q轴成分。再者，作为强度成分r，例如可使用经标准化的常数1，也可使用实际所检测出的振幅的值。计算机24对于i轴图像及q轴图像的各者，生成统计值图像数据，从而生成电流路径图像。

一边参照图5～图9，一边对根据相位图像数据推断电流路径的顺序进行说明。在图5(a)中，表示基于相位图像数据制成的相位图像。详细而言，图5(a)的相位图像是映射与各照射点对应的相位成分作为亮度值的图像。计算机24针对该相位图像数据的每个像素(即，所获取的各照射点的每个亮度值(相位成分))求出相位成分的i轴成分及q轴成分，从而生成i轴图像(图5(b))及q轴图像(图5(c))。再有，如图6(a)及(b)所示，计算机24针对i轴图像的每个像素算出将各像素的附近的像素的亮度平均后的平均亮度值，从而生成映射各像素的平均亮度值的i轴平均图像。同样地，如图6(c)及(d)所示，计算机24针对q轴图像的每个像素算出将各像素的附近的像素的亮度值平均后的平均亮度值，从而生成映射各像素的平均亮度值的q轴平均图像。所谓各像素的附近的像素，是以各像素为中心的微小范围的区域所包含的像素，例如为以各像素为中心的9×9像素所包含的像素。再者，微小范围的区域并不限定于9×9像素，也可为任意的n×n像素(n为2以上的整数)。该情况下，通过将n设为奇数，能够将欲求出平均亮度值的像素作为中心，但并不限定于奇数，n也可为偶数。

再有，计算机24基于i轴图像生成表示i轴成分的统计值的i轴统计值图像数据，并且基于q轴图像生成表示q轴成分的统计值的q轴统计值图像数据，从而基于i轴统计值图像数据及q轴统计值图像数据生成电流路径图像。具体而言，如图7所示，自i轴图像及i轴平均图像算出各像素的偏度，从而生成映射各像素的偏度的i轴偏度图像(i轴统计值图像数据)。同样地，如图8所示，计算机24自q轴图像及q轴平均图像算出各像素的偏度，从而生成映射各像素的偏度的q轴偏度图像(q轴统计值图像数据)。例如作为算出各像素的偏度的顺序，也可自i(q)轴图像的微小范围的区域所包含的像素的亮度值、及与i(q)轴图像的微小范围的中心像素对应的i(q)轴平均图像的平均亮度值算出偏度。

最后，如图9所示，计算机24根据i轴偏度图像及q轴偏度图像生成偏度图像(图9(c))。该偏度图像为电流路径图像。再者，也可不生成该偏度图像而仅生成i轴偏度图像及q轴偏度图像，并根据该i轴偏度图像及q轴偏度图像推断电流的路径。该情况下，该i轴偏度图像及q轴偏度图像为电流路径图像。具体而言，计算机24通过将i轴偏度图像及q轴偏度图像相乘而生成偏度图像。所谓将i轴偏度图像及q轴偏度图像相乘是指如以下的(1)式所示，将i轴偏度图像的各像素的亮度值istat与对应于该各像素的q轴偏度图像的各像素的亮度值qstat相乘。

[数1]

istat×qstat……(1)

再者，计算机24也可通过将i轴偏度图像与q轴偏度图像相加而生成偏度图像。所谓将i轴偏度图像及q轴偏度图像相加是指如以下的(2)式所示，将i轴偏度图像的各像素的亮度值istat与对应于该各像素的q轴偏度图像的各像素的亮度值qstat相加。

[数2]

istat+qstat······(2)

另外，计算机24也可通过算出i轴偏度图像及q轴偏度图像的平方和平方根而生成偏度图像。所谓算出i轴偏度图像及q轴偏度图像的平方和平方根是指如以下的(3)式所示，算出i轴偏度图像的各像素的亮度值istat与对应于该各像素的q轴偏度图像的各像素的亮度值qstat的平方和平方根。再有，也可使用如下符号函数sgn(x)，即，若x为正(x＞0)则返回+1，若x为负(x＜0)则返回-1，若x＝0则返回0，在如以下的(4)式所示的情况下也算出平方和平方根。

[数3]

[数4]

计算机24也可通过对电流路径图像(即，偏度图像、或i轴偏度图像与q轴偏度图像)适当地进行阴影去除、二值化、图像中的污物的去除、平滑化、及细线化等最后处理，而能够提高测量者的目视辨认性，从而更恰当地推断电流路径。参照图10～图12对利用计算机24所进行的最后处理进行说明。

所谓阴影去除，是自存在亮度不均的图像减少亮度不均的处理。如图9(c)所示，阴影去除前的电流路径图像存在边缘附近的像素的亮度值变小(发生亮度的下降)且产生亮度不均的情况。该情况下，在进行二值化时难以明确地区别电流路径与其他部分。对此，计算机24将各像素的附近(例如，将各像素作为中心的n×n像素)所包含的像素中的亮度值最小的像素的亮度值提高规定值。由此，如图10(a)所示，与阴影去除前相比较，电流路径图像的亮度不均得以减少。

所谓二值化是用于自各种亮度的图像(浓淡图像)获得转换为白与黑的2灰阶的二值图像的处理。通过进行二值化，能够提高电流路径的对比度。计算机24将各像素与规定的阈值进行比较，将超出阈值的像素以白色显示，将低于阈值的像素以黑色显示。计算机24例如将各像素的亮度值中的最小值与最大值导出，将自该最小值至最大值的范围设为100％，并将45％的亮度值设为上述规定的阈值。通过二值化，生成如图10(b)所示的二值图像。

所谓图像中的污物的去除是去除不易考虑为电流路径的微小面积的区域的处理，且是去除电流路径的推断中不需要的部分的处理。计算机24通过周知的边界追踪算法多次识别显示例如白色的像素的块(区域)。然后，计算机24识别各区域中的宽度与高度为一定值以下的区域的微小尺寸的区域作为图像中的污物，并去除该图像中的污物(图11(a))。

计算机24对去除污物后的图像进行平滑化(图11(b))。作为进行平滑化的滤波器，例如可使用空间滤波器等平滑化滤波器。计算机24将进行平滑化后的图像的各像素再次与规定的阈值相比较而进行二值化。计算机24例如导出各像素的亮度值中的最小值与最大值，将自该最小值至最大值的范围设为100％，并将50％的亮度值设为上述规定的阈值。这样，通过再次进行二值化而生成如图12(a)所示的二值图像。

再有，计算机24对通过再次的二值化所生成的二值图像进行细线化(图12(b))。所谓细线化是将二值图像转换为例如宽度1像素的线图像的处理。通过细线化将被认为是电流路径的线变细。细线化通过周知的细线化算法而进行。再者，对已完成污物的去除的图像(图11(a))，也可不进行上述平滑化及再次的二值化，而进行细线化的处理。但是，通过进行上述平滑化及再次的二值化，线段的平滑度提高。

继而，对本实施方式所涉及的检查装置1的作用效果进行说明。

一直以来，在光探测技术中，有基于表示所检测出的反射光的振幅的振幅(强度)像而获取测量对象物的电流路径，从而特定出测量对象物的故障部位的技术。然而，反射光的振幅容易因磁光晶体的厚度的不均及磁光晶体的损伤等噪声成分的影响而发生变化。因此，振幅像的sn比容易恶化。因此，在根据振幅像获取电流路径的方法中，存在无法高精度地获取电流路径的情况。

关于该点，在检查装置1中，根据相位图像数据生成表示电流的路径的图像，该相位图像数据基于根据刺激信号的参照信号与检测信号的相位差而成。例如若自测试单元11对半导体设备d施加刺激信号，则电流在半导体设备d的电流路径流动，且产生与该电流相应的磁场。mo晶体18使反射光的偏振状态根据半导体设备d的磁场而变化。因此，半导体设备d中的电流路径的反射光的偏振状态与其他部位(未流动电流的部位)的反射光的偏振状态不同。由此，电流路径的反射光所涉及的检测信号和其他部位的反射光所涉及的检测信号中，与参照信号的相位差不同。

此处，电流路径的反射光所涉及的检测信号与参照信号的相位差成为特定的值。具体而言，该特定的值实质上成为与对应于电流而产生的磁场贯通mo晶体18的方向的正负相应的2个值中的任一值。另一方面，其他部位的反射光所涉及的检测信号与参照信号的相位差成为随机值而非特定的值。因此，在基于相位差的相位图像数据中包含相位差为特定的2个值中的任一值的部位、及相位差为随机值的部位。因此，在基于该相位图像数据生成的电流路径图像中，明确地显示有表示电流的路径的部位即相位差为特定的2个值的任一值的部位、及非电流的路径的部位即相位差为随机值的部位，而能够高精度地获取电流的路径。这样的相位差的信息不易因mo晶体18的厚度的不均及mo晶体18的损伤等噪声成分的影响而发生变化。另外，由于表示电流的路径的部位的相位差成为特定的2个值中的任一值，因而电流路径的特定较为容易，特定精度得以提高。根据以上所述，与根据振幅像获取电流路径的情况相比较，能够高精度地获取电流路径。

另外，计算机24基于上述相位图像数据生成表示相位成分的统计值的统计值图像数据，并基于该统计值图像数据生成电流路径图像。具体而言，计算机24算出方差、偏度、及峰度中的任一种作为统计值。相位图像数据中，相对于电流路径部位以外的亮度值为随机值，电流路径部位的亮度值成为特定的2个值。即，在电流路径部位，亮度值偏向，在电流路径部位以外的部位，亮度值散乱。因此，若算出作为相位成分的统计值的方差、偏度、及峰度等，则能够将电流路径部位与电流路径部位以外的部位的差异明确化。由此，能够高精度地获取电流路径。

另外，计算机24生成表示相位成分及振幅成分中的同相位成分(余弦成分、i轴成分)的i轴图像(余弦图像数据)及表示正交相位成分(正弦成分、q轴成分)的q轴图像(正弦图像数据)，并基于该i轴图像及q轴图像生成电流路径图像。在相位差为-π的情况及为+π的情况下，实际上为相互连续相连的值，但在作为相位像表示的情况下，相互间亮度值成为差异较大的值。关于该点，在表示相位成分的正弦成分或余弦成分的图像数据中，能够将相互连续相连的相位差所涉及的相位成分的亮度值设为相互接近的值。由此，能够基于相位图像数据而高精度地获取电流路径。再有，由于生成正弦成分及余弦成分的两者的图像数据，因而与仅任一者的情况相比较，能够增加用于生成表示电流的路径的图像的信息量。由此，能够更高精度地获取电流路径。

另外，计算机24对i轴图像及q轴图像进行相加、相乘、及平方和平方根的任一种运算。通过进行这些运算，能够协同地使用i轴图像及q轴图像的两者的数据，恰当地生成电流路径图像。

另外，计算机24基于正弦图像数据生成表示正弦成分(正交相位成分)的统计值的正弦统计值图像数据，另外，基于余弦图像数据生成表示余弦成分(同相位)的统计值的余弦统计值图像数据，并基于正弦统计值图像数据及余弦统计值图像数据生成电流路径图像。由此，能够更高精度地获取电流路径。

另外，由于参照信号自对半导体设备d施加刺激信号的测试单元11输出，因而能够容易且可靠地输出基于刺激信号的参照信号。再者，参照信号也可为相位及周期与刺激信号相等的信号。由此，若求出参照信号与检测信号的相位差，则能够求出刺激信号与检测信号的相位差，而使相位差的导出变得容易。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。

例如，说明了参照信号自测试单元11输出，但并不限定于此，也可自半导体设备d输出。在该情况下，如图13所示的检查装置1a那样，半导体设备d也可经由设备控制缆线直接连接于频率解析部12。另外，参照信号也可自半导体设备d经由测试单元11而输入至频率解析部12。自施加有刺激信号的半导体设备d输出与该刺激信号相应的参照信号，并将该参照信号输入至频率解析部12。

另外，说明了计算机24算出偏度等统计值而生成电流路径图像，但并不限定于此，也可生成映射相位成分的相位图像或映射正弦成分的正弦图像、映射余弦成分的余弦图像、根据正弦图像与余弦图像生成的i/q图像、映射相位成分的统计值的统计值图像等作为流路径图像。

另外，作为用于计算机24生成电流路径图像的统计值，例示了方差、偏度、及峰度，但并不限定于此，也可使用将电流路径部位与电流路径部位以外的部位的亮度值的差异程度的不同明确化的其他统计值。

符号的说明

1…检查装置、11…测试单元(信号施加部)、12…频率解析部、13…光源、15…光扫描器(照射光学系统)、18…mo晶体(磁光晶体)、22…光检测器、24…计算机(解析部、电流路径图像生成部)。