專(zhuān)利名稱(chēng)：微電子器件的重要參數(shù)的確認(rèn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子測(cè)試和分析技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種能對(duì)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(jìn)行確認(rèn)。
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(gè)參數(shù)都有一個(gè)或一對(duì)標(biāo)稱(chēng)值，共同表征了微電子器件的性能指標(biāo)。它們或多或少地影響著微電子器件的真實(shí)性能。但是，任何事物都存在主要矛盾和矛盾的主要方面，對(duì)干某個(gè)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(chēng)作瓶頸/關(guān)鍵參數(shù)。那些是器件的關(guān)鍵參數(shù)？通過(guò)直接測(cè)試是無(wú)法知道的。直接測(cè)試能知道參數(shù)和標(biāo)稱(chēng)值的差距，但無(wú)法判別參數(shù)對(duì)器件的總體影響程度。所以，必須對(duì)測(cè)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(jì)的參數(shù)設(shè)計(jì)和冗余設(shè)計(jì)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(duì)微電子器件的總體影響程度，以便改進(jìn)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性?；蛘咄ㄟ^(guò)改進(jìn)與這個(gè)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(dāng)存在這樣的需求時(shí)，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(jì)一種能對(duì)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(rèn)方法。
本發(fā)明主要由兩個(gè)c++語(yǔ)言的模塊組成。
第一個(gè)模塊是input modular，主要負(fù)責(zé)對(duì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)/實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的錄入和顯著性標(biāo)志的求得，并確保原始數(shù)據(jù)滿(mǎn)足規(guī)定的形式和要求。錄入工作分自動(dòng)讀取和交互錄入數(shù)據(jù)矩陣兩種方式。自動(dòng)讀取只要交互輸入數(shù)據(jù)矩陣的名稱(chēng)，而交互錄入需要以行為單位逐個(gè)輸入全部數(shù)據(jù)為止；顯著性標(biāo)志的獲取，則遵守如下規(guī)則由于這個(gè)顯著性標(biāo)志值與原始數(shù)據(jù)行數(shù)和可能引入的參數(shù)個(gè)數(shù)有關(guān)(后一個(gè)是可估計(jì)的)。所以，本模塊的實(shí)現(xiàn)方法是，交互地確認(rèn)原始數(shù)據(jù)行數(shù)和可能引入的參數(shù)這兩個(gè)數(shù)目，本模塊約定可能引入的參數(shù)為3。一旦，這兩個(gè)數(shù)目確定以后，顯著性標(biāo)志值，可由程序模塊自動(dòng)查閱F分布表獲得。在本程序模塊中，我們把顯著性標(biāo)志記為F。
第二個(gè)模塊是數(shù)據(jù)處理模塊是data handing modular，主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)矩陣的初次變換和對(duì)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(jìn)行進(jìn)一步處理。其變換的計(jì)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(chēng)為正規(guī)方程的系數(shù)、常數(shù)項(xiàng)和Y的平方和?！芚i·Xj＝∑(Xki·Xkj)i，j＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱(chēng)為各參數(shù)交叉乘積。∑Xi＝∑Xkii＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱(chēng)為參數(shù)的和。N為原始數(shù)據(jù)矩陣的行數(shù)。
對(duì)初次變換后的相關(guān)矩陣的處理是改進(jìn)逐步回歸法，改進(jìn)逐步回歸法使用了某些技巧簡(jiǎn)化算法。簡(jiǎn)要地說(shuō)，它是在所考慮的全部參數(shù)中，按其對(duì)于Y作用的顯著性大小，由大到小地逐個(gè)引入?yún)?shù)。那些對(duì)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?yàn)閷?duì)Y作用變得不顯著而被剔除。不斷繼續(xù)這個(gè)引入和剔除過(guò)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(shí)現(xiàn)過(guò)程中，能對(duì)每個(gè)引入?yún)?shù)給出顯著性大小標(biāo)志值，所以，那一個(gè)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(biāo)志值，其結(jié)果也就迎刃而解了。改進(jìn)逐步回歸法的主要實(shí)現(xiàn)過(guò)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(jì)算公式找出一個(gè)最大的顯著性值，記為F(i)。如果這個(gè)最大的F(i)＞F，則相應(yīng)的參數(shù)將被引入，此時(shí)需要轉(zhuǎn)(2)步處理；否則可結(jié)束逐步回歸。
對(duì)未引入?yún)?shù)的入選操作F(i)的計(jì)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(chēng)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(gè)數(shù)，P1q，P2r，…，Pms為m個(gè)已引入?yún)?shù)引入時(shí)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(hào)。當(dāng)m＝0時(shí)，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(gè)(列號(hào))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(biāo)志，l-1為老矩陣標(biāo)志。
③剔除操作對(duì)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(jì)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(gè)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(hào)。
當(dāng)所有的參量既不能引入又不能剔除時(shí)，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(rèn)方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠準(zhǔn)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(duì)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(jìn)行確認(rèn)。是微電子測(cè)試領(lǐng)域和分析領(lǐng)域的一種嶄新的技術(shù)，其使用對(duì)不同的量值范圍或不同度量衡的數(shù)據(jù)都有效。而對(duì)原始數(shù)據(jù)的獲得方式無(wú)關(guān)。并且算法簡(jiǎn)單，容易編程和實(shí)現(xiàn)。


附圖為微電子器件的重要參數(shù)的確認(rèn)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
因?yàn)椴皇侨魏螖?shù)據(jù)都是有意義的。所以，希望用本方法確認(rèn)的參數(shù)的數(shù)據(jù)，其來(lái)原應(yīng)滿(mǎn)足如下規(guī)則假設(shè)我們的微電子器件具有n個(gè)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(gè)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(guò)讓n個(gè)參數(shù)在其定義域的范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行t次隨機(jī)變化，并得到Y(jié)的t次響應(yīng)，便可獲取如下一個(gè)原始測(cè)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(gè)數(shù)(列數(shù))，而Yi，i＝1，2，…，t是這個(gè)函數(shù)的變化結(jié)果。為了有利于計(jì)算機(jī)的矩陣運(yùn)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(gè)矩陣就是我們希望獲得的原始測(cè)試數(shù)據(jù)矩陣。至于這個(gè)數(shù)據(jù)矩陣是通過(guò)什么方法獲得的，如通過(guò)自測(cè)試系統(tǒng)/實(shí)驗(yàn)方法獲得的，那是無(wú)關(guān)緊要的。
具體實(shí)例如下器件名稱(chēng)DP8303，生產(chǎn)廠NEC，生產(chǎn)批號(hào)B8930在此例中，我們把器件的TPDLH(低電平向高電平的時(shí)間延時(shí))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(guò)讓這四個(gè)參數(shù)在其定義域的范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行13次隨機(jī)變化，并得到Y(jié)的13次響應(yīng)，便可獲取如下一個(gè)原始測(cè)試數(shù)據(jù)矩陣變化序號(hào) 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(biāo)志值與原始數(shù)據(jù)行數(shù)和可能引入的參數(shù)個(gè)數(shù)有關(guān)(后一個(gè)是可估計(jì)的)。因此，我們可以根據(jù)13行原始數(shù)據(jù)，和估計(jì)3個(gè)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(duì)TPDLH而言，重要參量是VIL。
作為一種驗(yàn)證，我們將顯著性標(biāo)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(duì)TPDLH而言，重要參量仍是VIL。同時(shí)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(diǎn)也不重要。
若按上述具體實(shí)施例測(cè)試和驗(yàn)證過(guò)程，可以作出很多實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種微電子器件的重要參數(shù)的確認(rèn)方法，其特征在于主要包括兩個(gè)C++模塊第一個(gè)模塊是input modular，主要負(fù)責(zé)對(duì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)/實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的錄入和顯著性標(biāo)志的求得，并確保原始數(shù)據(jù)滿(mǎn)足規(guī)定的形式和要求；第二個(gè)模塊是數(shù)據(jù)處理模塊是data handing modular，主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)矩陣的初次變換和對(duì)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(rèn)方法，其特征在于錄入分自動(dòng)點(diǎn)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(rèn)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(jìn)一步處理其變環(huán)計(jì)算公式原始數(shù)據(jù)矩陣處理成相關(guān)矩陣，以便進(jìn)行進(jìn)一步處理；其變換的計(jì)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(chēng)為正規(guī)方程的系數(shù)、常數(shù)項(xiàng)和Y的平方和，∑Xi·Xj＝∑(Xki·Xkj) i，j＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱(chēng)為各參數(shù)交叉乘積，∑Xi＝∑Xkii＝1，2，…，n+1；k＝1，2，…，t，稱(chēng)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(rèn)方法，其特征在于對(duì)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(jì)算公式找出一個(gè)最大的顯著性值，記為F(i)，如果這個(gè)最大的F(i)＞F，則相應(yīng)的參數(shù)將被引入，此時(shí)需要轉(zhuǎn)(2)步處理；否則可結(jié)束逐步回歸；對(duì)未引入?yún)?shù)的入選操作F(i)的計(jì)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(chēng)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(gè)數(shù)，P1q，P2r，…，Pms為m個(gè)已引入?yún)?shù)引入時(shí)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(hào)。當(dāng)m＝0時(shí)，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(gè)(列號(hào))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(biāo)志，1-1為老矩陣標(biāo)志；③剔除操作對(duì)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(jì)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(gè)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(hào)；當(dāng)所有的參量既不能引入又不能剔除時(shí)，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(rèn)方法，主要包括兩個(gè)C
文檔編號(hào)G01R31/00GK101017187SQ200610018328
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)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(jiān), 夏強(qiáng)民 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○九研究所