專利名稱：微電子器件的重要參數(shù)的確認方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子測試和分析技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種能對具有不同的量值范圍或不同度量衡范圍的微電子器件參數(shù)的重要性進行確認。
背景技術(shù)：
微電子器件有許多參數(shù)，它們具有不同的量值范圍/度量衡。每個參數(shù)都有一個或一對標稱值，共同表征了微電子器件的性能指標。它們或多或少地影響著微電子器件的真實性能。但是，任何事物都存在主要矛盾和矛盾的主要方面，對干某個微電子器件，真正影響微電子器件主要性能的，不是所有參數(shù)，而是部分參數(shù)。這些參數(shù)被稱作瓶頸/關(guān)鍵參數(shù)。那些是器件的關(guān)鍵參數(shù)？通過直接測試是無法知道的。直接測試能知道參數(shù)和標稱值的差距，但無法判別參數(shù)對器件的總體影響程度。所以，必須對測試結(jié)果作一定的數(shù)據(jù)處理，才能去粗取精、去偽存真地揭示參數(shù)的重要性。
在健壯設(shè)計的參數(shù)設(shè)計和冗余設(shè)計階段，不僅需知道參數(shù)的近似真值，還常常需要知道參數(shù)對微電子器件的總體影響程度，以便改進電子產(chǎn)品設(shè)計的可靠性?；蛘咄ㄟ^改進與這個參數(shù)相關(guān)的材料/制造工藝，提高微電子器件自身的性能/質(zhì)量。當存在這樣的需求時，微電子器件參數(shù)的重要性判別就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種能對具有不同的量值范圍或不同的度量衡范圍的微電子器件的重要參數(shù)的確認方法。
本發(fā)明主要由兩個c++語言的模塊組成。
第一個模塊是input modular，主要負責對自動測試系統(tǒng)/實驗數(shù)據(jù)的錄入和顯著性標志的求得，并確保原始數(shù)據(jù)滿足規(guī)定的形式和要求。錄入工作分自動讀取和交互錄入數(shù)據(jù)矩陣兩種方式。自動讀取只要交互輸入數(shù)據(jù)矩陣的名稱，而交互錄入需要以行為單位逐個輸入全部數(shù)據(jù)為止；顯著性標志的獲取，則遵守如下規(guī)則由于這個顯著性標志值與原始數(shù)據(jù)行數(shù)和可能引入的參數(shù)個數(shù)有關(guān)(后一個是可估計的)。所以，本模塊的實現(xiàn)方法是，交互地確認原始數(shù)據(jù)行數(shù)和可能引入的參數(shù)這兩個數(shù)目，本模塊約定可能引入的參數(shù)為3。一旦，這兩個數(shù)目確定以后，顯著性標志值，可由程序模塊自動查閱F分布表獲得。在本程序模塊中，我們把顯著性標志記為F。
第二個模塊是數(shù)據(jù)處理模塊是data handing modular，主要負責對數(shù)據(jù)矩陣的初次變換和對初次變換后的數(shù)據(jù)矩陣的處理。數(shù)據(jù)矩陣的初次變換是把原始數(shù)據(jù)矩陣處理成相關(guān)矩陣，以便進行進一步處理。其變換的計算公式Rij＝Lij/(Lii·Ljj)1/2i，j＝1，2，…，n+1(1)其中，Rij＝Rji。；Lij＝∑Xi·Xj-(∑Xi)(∑Xj)/N i，j＝1，2，…，n+1被稱為正規(guī)方程的系數(shù)、常數(shù)項和Y的平方和?！芚i·Xj＝∑(Xki·Xkj)i，j＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱為各參數(shù)交叉乘積?！芚i＝∑Xkii＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱為參數(shù)的和。N為原始數(shù)據(jù)矩陣的行數(shù)。
對初次變換后的相關(guān)矩陣的處理是改進逐步回歸法，改進逐步回歸法使用了某些技巧簡化算法。簡要地說，它是在所考慮的全部參數(shù)中，按其對于Y作用的顯著性大小，由大到小地逐個引入?yún)?shù)。那些對Y作用不顯著的參數(shù)可能始終不被引入。而被引入的參數(shù)在引入新參數(shù)后還有可能因為對Y作用變得不顯著而被剔除。不斷繼續(xù)這個引入和剔除過程，直到所有的參數(shù)都不能剔除，也不能引入為止。從而，找到了影響Y的主要參數(shù)。由于在本方法的實現(xiàn)過程中，能對每個引入?yún)?shù)給出顯著性大小標志值，所以，那一個是最重要的參數(shù)，只要根據(jù)最后一次給出的顯著性大小標志值，其結(jié)果也就迎刃而解了。改進逐步回歸法的主要實現(xiàn)過程有四步①入選操作在未引入?yún)?shù)的全部參數(shù)中，按顯著性計算公式找出一個最大的顯著性值，記為F(i)。如果這個最大的F(i)＞F，則相應(yīng)的參數(shù)將被引入，此時需要轉(zhuǎn)(2)步處理；否則可結(jié)束逐步回歸。
對未引入?yún)?shù)的入選操作F(i)的計算公式F(i)＝(N-2-m)·P(i)/[1-P1q-P2r…-Pms-p(i)] i＝1，2，…，n+1；i≠q，r，…，s；(2)其中P(i)＝(Rin+1)2/Rii，稱為可能引入的參數(shù)的回歸平方和，N為原始數(shù)據(jù)的行數(shù)，m為已引入?yún)?shù)個數(shù)，P1q，P2r，…，Pms為m個已引入?yún)?shù)引入時的回歸平方和。其中，1，2，…，m是引入的先后次序，q，r，…，s是引入相關(guān)參數(shù)在相關(guān)矩陣(或原始數(shù)據(jù)矩陣)中的列號。當m＝0時，所有的P1q，P2r，…都不存在，其值為0。
②引入變換作引入?yún)?shù)后的矩陣變換，然后轉(zhuǎn)③。為了敘述方便，我們假定本次引入第k個(列號)參數(shù)，那么，矩陣變換公式則是
其中，公式中的1為新矩陣標志，l-1為老矩陣標志。
③剔除操作對已引入?yún)?shù)作新矩陣下的顯著性檢查。即在已經(jīng)引入?yún)?shù)中求最小的F(i)，和F比較，若F(i)＜F，則轉(zhuǎn)④作剔除參數(shù)操作，否則轉(zhuǎn)①作引入?yún)?shù)的操作。
已引入?yún)?shù)的顯著性計算公式F(i)＝(N-2-m)(Rin+1)2/(Rn+1n+1·Rii)(4)其中，m是已引入?yún)?shù)的個數(shù)，N為原始數(shù)據(jù)的行數(shù)。
④剔除變量的矩陣變換由于可以證明，逐步回歸的剔除參數(shù)和引入?yún)?shù)的矩陣變換公式相同。因此，此步可轉(zhuǎn)②完成。所不同的是公式中的k應(yīng)視為本次被剔除參數(shù)的列號。
當所有的參量既不能引入又不能剔除時，逐步回歸結(jié)束。再次觀察已引入變量的顯著性大小，它們各自的重要性程度便一目了然了。
本發(fā)明微電子器件的重要參數(shù)的確認方法的優(yōu)點是能夠準確迅速的判斷出微電子的重要參數(shù)，提高了工作效率。能對具有不同的量值范圍或不同度量衡范圍的微電子器件參數(shù)的重要性進行確認。是微電子測試領(lǐng)域和分析領(lǐng)域的一種嶄新的技術(shù)，其使用對不同的量值范圍或不同度量衡的數(shù)據(jù)都有效。而對原始數(shù)據(jù)的獲得方式無關(guān)。并且算法簡單，容易編程和實現(xiàn)。


附圖為微電子器件的重要參數(shù)的確認方法的流程圖。
具體實施例方式
因為不是任何數(shù)據(jù)都是有意義的。所以，希望用本方法確認的參數(shù)的數(shù)據(jù)，其來原應(yīng)滿足如下規(guī)則假設(shè)我們的微電子器件具有n個參數(shù)的函數(shù)。那么，我們可以把微電子器件的完整的功能和性能記為Y，而每個參數(shù)記為Xi，i＝1，2，…，n。則存在Y＝F(Xi，i＝1，2，…，n)。此后，我們可以通過讓n個參數(shù)在其定義域的范圍內(nèi)同時進行t次隨機變化，并得到Y(jié)的t次響應(yīng)，便可獲取如下一個原始測試數(shù)據(jù)矩陣。記為Yi＝(Xij) i＝1，2，…，t，j＝1，2，…，n。
顯然，其中i為自變量x變化次數(shù)(行數(shù))，j為自變量個數(shù)(列數(shù))，而Yi，i＝1，2，…，t是這個函數(shù)的變化結(jié)果。為了有利于計算機的矩陣運算，我們把Yi記為Xin+1，i＝1，2，…，t。即有矩陣(Xij，i＝1，2，…，t，j＝1，2，…，n+1)。
這個矩陣就是我們希望獲得的原始測試數(shù)據(jù)矩陣。至于這個數(shù)據(jù)矩陣是通過什么方法獲得的，如通過自測試系統(tǒng)/實驗方法獲得的，那是無關(guān)緊要的。
具體實例如下器件名稱DP8303，生產(chǎn)廠NEC，生產(chǎn)批號B8930在此例中，我們把器件的TPDLH(低電平向高電平的時間延時)參數(shù)作為因變量Y。把微電子器件的VCC(電源)VIL(輸入低電平)VIH(輸入高電平)和TEMP(環(huán)境溫度)四參數(shù)作為自變量xi，i＝1，2，3，4。則我們可以通過讓這四個參數(shù)在其定義域的范圍內(nèi)同時進行13次隨機變化，并得到Y(jié)的13次響應(yīng)，便可獲取如下一個原始測試數(shù)據(jù)矩陣變化序號 VCC(V) VIL(V) VIH(V) TEMP(攝氏度) TPDLH(ns)1 4.5 0.6 2.4 2511.872 4.750.8 2.0 2515.623 5.250.4 2.8 2511.874 5.5 0.2 2.6 2510.625 4.5 0.8 2.0 5012.506 5.0 0.6 2.4 5010.627 4.750.2 2.8 5010.628 5.5 0.8 2.0 5020.629 4.5 0.2 2.0 7010.62104.750.6 2.6 7011.87115.0 0.8 2.4 7020.62125.250.4 2.2 7010.62135.5 0.4 2.2 7010.62由于顯著性標志值與原始數(shù)據(jù)行數(shù)和可能引入的參數(shù)個數(shù)有關(guān)(后一個是可估計的)。因此，我們可以根據(jù)13行原始數(shù)據(jù)，和估計3個參量可能是重要參量，便得F＝3.28。處理結(jié)果是F(VIL)＝11.39784，F(xiàn)(VIH)＝0，F(xiàn)(VCC)＝0，F(xiàn)(TEMP)＝0。從而知道對TPDLH而言，重要參量是VIL。
作為一種驗證，我們將顯著性標志值取為0.02，重新處理上述原始數(shù)據(jù)矩陣，處理結(jié)果是F(VIL)＝12.2909，F(xiàn)(VIH)＝0，F(xiàn)(VCC)＝1.654829，F(xiàn)(TEMP)＝0.1115712。從而知道對TPDLH而言，重要參量仍是VIL。同時知道其它次要變量有VCC和TEMP，它們的重要性排序是VIL＞＞VCC＞TEMP。而VIH仍一點也不重要。
若按上述具體實施例測試和驗證過程，可以作出很多實施例。
權(quán)利要求
1.一種微電子器件的重要參數(shù)的確認方法，其特征在于主要包括兩個C++模塊第一個模塊是input modular，主要負責對自動測試系統(tǒng)/實驗數(shù)據(jù)的錄入和顯著性標志的求得，并確保原始數(shù)據(jù)滿足規(guī)定的形式和要求；第二個模塊是數(shù)據(jù)處理模塊是data handing modular，主要負責對數(shù)據(jù)矩陣的初次變換和對初次變換后的數(shù)據(jù)矩陣的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子器件的重要參數(shù)的確認方法，其特征在于錄入分自動點取和交互錄入數(shù)據(jù)距陣兩種方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子器件的重要參數(shù)的確認方法，其特征在于數(shù)據(jù)矩陣的初次變換是拔原始數(shù)據(jù)矩陣處理成相關(guān)矩陣，以進一步處理其變環(huán)計算公式原始數(shù)據(jù)矩陣處理成相關(guān)矩陣，以便進行進一步處理；其變換的計算公式Rij＝Lij/(Lii·Ljj)1/2i，j＝1，2，…，n+1(1)其中，Rij＝Rji。；Lij＝∑Xi·Xj-(∑Xi)(∑Xj)/N i，j＝1，2，…，n+1被稱為正規(guī)方程的系數(shù)、常數(shù)項和Y的平方和，∑Xi·Xj＝∑(Xki·Xkj) i，j＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱為各參數(shù)交叉乘積，∑Xi＝∑Xkii＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱為參數(shù)的和，N為原始數(shù)據(jù)矩陣的行數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子器件的重要參數(shù)的確認方法，其特征在于對初次變換后的數(shù)據(jù)矩陣的處理包括①入選操作在未引入?yún)?shù)的全部參數(shù)中，按顯著性計算公式找出一個最大的顯著性值，記為F(i)，如果這個最大的F(i)＞F，則相應(yīng)的參數(shù)將被引入，此時需要轉(zhuǎn)(2)步處理；否則可結(jié)束逐步回歸；對未引入?yún)?shù)的入選操作F(i)的計算公式F(i)＝(N-2-m)·P(i)/[1-P1q-P2r…-Pms-p(i)] i＝1，2，…，n+1；i≠q，r，…，s；(2)其中P(i)＝(Rin+1)2/Rii，稱為可能引入的參數(shù)的回歸平方和，N為原始數(shù)據(jù)的行數(shù)，m為已引入?yún)?shù)個數(shù)，P1q，P2r，…，Pms為m個已引入?yún)?shù)引入時的回歸平方和，其中，1，2，…，m是引入的先后次序，q，r，…，s是引入相關(guān)參數(shù)在相關(guān)矩陣(或原始數(shù)據(jù)矩陣)中的列號。當m＝0時，所有的P1q，P2r，…都不存在，其值為0；②引入變換作引入?yún)?shù)后的矩陣變換，然后轉(zhuǎn)③，為了敘述方便，我們假定本次引入第k個(列號)參數(shù)，那么，矩陣變換公式則是 其中，公式中的1為新矩陣標志，1-1為老矩陣標志；③剔除操作對已引入?yún)?shù)作新矩陣下的顯著性檢查。即在已經(jīng)引入?yún)?shù)中求最小的F(i)，和F比較，若F(i)＜F，則轉(zhuǎn)④作剔除參數(shù)操作，否則轉(zhuǎn)①作引入?yún)?shù)的操作；已引入?yún)?shù)的顯著性計算公式F(i)＝(N-2-m)(Rin+1)2/(Rn+1n+1·Rii)(4)其中，m是已引入?yún)?shù)的個數(shù)，N為原始數(shù)據(jù)的行數(shù)；④剔除變量的矩陣變換由于可以證明，逐步回歸的剔除參數(shù)和引入?yún)?shù)的矩陣變換公式相同，因此，此步可轉(zhuǎn)②完成，所不同的是公式中的k應(yīng)視為本次被剔除參數(shù)的列號；當所有的參量既不能引入又不能剔除時，逐步回歸結(jié)束，再次觀察已引入變量的顯著性大小，它們各自的重要性程度便一目了然了。
全文摘要
一種微電子器件的重要參數(shù)的確認方法，主要包括兩個C
文檔編號G01R31/00GK101017187SQ200610018328
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者沈森祖, 石堅, 夏強民 申請人:中國船舶重工集團公司第七○九研究所