CN101501515A - 获取器件的测试数据 - Google Patents

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CN101501515A CNA2006800286534A CN200680028653A CN101501515A CN 101501515 A CN101501515 A CN 101501515A CN A2006800286534 A CNA2006800286534 A CN A2006800286534A CN 200680028653 A CN200680028653 A CN 200680028653A CN 101501515 A CN101501515 A CN 101501515A
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Abstract

获取被测器件的测试数据包括：通过利用渐进采样在参数范围内的第一点处测试该器件，获取该测试数据的第一部分；以及通过利用自适应采样在该参数范围内的第二点处测试该器件，获取该测试数据的第二部分。

Description

获取器件的测试数据
交叉引用
本专利申请要求在2005年8月4日提交的美国临时申请No.60/705,639的优先权，该临时申请通过引用被包括在本申请中，如同在这里阐明一样。
技术领域
本专利申请通常涉及获取器件的测试数据，而且更具体地涉及采用渐进和自适应采样来获取该测试数据。
背景技术
半导体器件的性能可能随许多不同操作参数的变化而变化。为了提高新器件的生产率和利润，希望首先检验用于生产该器件并且可靠地生产在期望的操作条件范围内稳定的器件的制造工艺。以下也是有用的：在生产期间进行质量控制，以对一小部分器件进行采样，从而确保制造过程连续生产在期望的操作条件范围内稳定的器件。可以检验器件在某个条件范围内的稳定性的测试技术通常称为“shmoo”或者“shmoo图”。
shmoo图可以是一维、二维、三维甚或N维的。shmoo图的每维表示一个或者多个可变的器件参数。这些器件参数可以包括：器件电源电压(Vdd)、器件时钟频率/周期以及数字输入或者输出电压。然而，可以利用任意器件参数来检验该器件的操作或者识别关于该器件的问题。
通过自动测试设备(ATE)可以获得诸如用于产生shmoo图的测试数据的测试数据。ATE通常是计算机驱动的用于测试诸如半导体、电子电路以及印刷电路板组件的自动系统。由ATE测试的器件被称为被测器件(DUT)。
发明内容
本专利申请描述了用于利用渐进和自适应采样获取测试数据的方法以及包括计算机程序产品的设备。
通常，根据一个方面，本发明的目的是获取被测器件的测试数据，获取被测器件的测试数据包括：通过利用渐进采样在参数范围内的第一点处测试该器件，获取该测试数据的第一部分；以及通过利用自适应采样在该参数范围内的第二点处测试该器件，获取该测试数据的第二部分。本发明的该方面还可以包括下面描述的一个或者多个特征。
获取该测试数据的第一部分包括：确定该组中的第一点的数量是否超过阈值。如果该组中第一点的数量没有超过所述阈值，则该方面可以包括重复执行渐进采样、测试以及进行内插。如果该第一点的数量超过该阈值，则可以获取该测试数据的第二部分。获取该测试数据的第二部分包括：在该测试数据上进行自适应采样，以识别一组第二点；在该组第二点处测试该器件以产生第二测试结果；以及利用第二测试结果进行内插以产生该测试数据的一部分。获取该测试数据的第二部分还可以包括：设置与自适应采样相关的量度；确定在测试数据上是否存在满足该量度的附加点；在该测试数据上进行自适应采样以从这些附加点中识别另一组第二点；在另一组第二点处测试该器件以产生附加第二测试结果；以及利用该附加第二测试结果进行内插以产生该测试数据的一部分。
上述方面还可以包括：指定定义测试数据的参数，其中该测试数据可以包括多个点，该多个点包括第一点的组和第二点的组；确定是否已经测试了超过预定数量的多个点。如果还没有测试超过预定数量的多个点，则该方面还可以包括通过在利用渐进采样识别的该测试数据的第三点处测试该器件来获取该测试数据的第三部分。可以利用该测试数据的第一部分和第二部分进行内插以获取该测试数据的缺失部分，而且可以利用该第一部分和第二部分以及该缺失部分来显示该测试数据。
渐进采样可以包括以基本上均匀的分布采样该测试数据以获取第一点。自适应采样可以包括根据先前采样的测试数据的点来采样该测试数据以获取第二点。该测试数据可以包括具有第一维和第二维的栅格，其中第一维对应于与该器件相关的第一参数，而第二维对应于与该器件相关的第二参数。测试可以包括在给定该第二参数的情况下获取该第一参数，或者在给定该第一参数的情况下获取该第二参数。该器件可以包括半导体器件，而且该测试数据可以被表示为shmoo图。
附图和下面的描述详细说明了一个或者多个例子。根据该描述和附图以及权利要求书，本发明的其他特征、方面以及优点显而易见。
附图说明
图1至3示出shmoo图的例子。
图4是用于测试器件的ATE的方框图。
图5是用于ATE中的测试器的方框图。
图6a至6e示出利用像素复制内插进行渐进采样的阶段。
图7a至7c示出利用子阶段采样进行渐进采样的阶段。
图8示出用于产生shmoo图的过程。
图9a至9c示出利用渐进自适应栅格采样产生的图1的shmoo图的3个阶段。
图10a至10c示出利用渐进自适应随机采样产生的图1的shmoo图的3个阶段。
图11a至11c示出利用渐进自适应栅格采样产生的图2的shmoo图的3个阶段。
图12a至12c示出利用渐进自适应随机采样产生的图2的shmoo图的3个阶段。
图13a至13f示出利用渐进自适应栅格采样产生的图3的shmoo图的各个阶段。
图14a至14f示出利用渐进自适应随机采样产生的图3的shmoo图的各个阶段。
图15示出具有不同尺寸特征的shmoo图的例子。
图16a至16c示出利用渐进自适应栅格采样产生的图15的shmoo图的3个阶段。
图17a至17c示出利用渐进自适应随机采样产生的图15的shmoo图的3个阶段。
在不同附图中，同样的参考编号表示相同的元件。
具体实施方式
在此描述了一种用于获取被测器件的测试数据的方法。该方法包括：通过利用渐进采样在参数范围的第一点处测试该器件以获取该测试数据的第一部分；以及通过利用自适应采样在参数范围的第二点处测试该器件以获取该测试数据的第二部分。在产生诸如附图所示shmoo图的shmoo图的情况下，描述了该方法，然而，本发明并不局限于与产生shmoo图一起使用。而是，可以利用在此描述的方法从任意器件获取测试数据，而且以任意方式表示该测试数据。
图1至3示出shmoo图的例子。图1示出Vdd(器件电源电压)与器件时钟周期之间关系的shmoo图。图2示出Vol(数字引脚输出电压)与器件时钟周期关系的shmoo图。图1和2所示的shmoo图是二维shmoo图，其中在参数值的每个交叉点处对于该器件的测试测量出合格/不合格结果的同时，两个器件参数发生变化。shmoo图还可以是灰度级。图3示出“眼形图”的shmoo图，其中，同时测试并绘制8个器件引脚的结果。白色表示全部8个引脚都通过测试，黑色表示全部8个引脚都没有通过测试，而灰色表示一些引脚通过测试而另一些引脚没有通过测试。
参考图4，用于测试诸如半导体器件的被测器件(DUT)18的系统10包括诸如自动测试设备(ATE)或者其他类似测试设备的测试器12。为了控制测试器12，系统10包括通过硬件连接16与测试器12接口连接的计算机系统14。通常，计算机系统14将命令发送到起动例程执行以及用于测试DUT 18的功能的测试器12。该执行测试例程可以起动测试信号的产生和到DUT 18的传输以及对于来自该DUT的响应的采集。可以利用系统10测试各种类型的DUT。例如，DUT可以是诸如集成电路(IC)芯片(例如存储芯片、微处理器、模数转换器、数模转换器等)的半导体器件。
为了将测试信号送到该DUT并从该DUT采集响应，测试器12连接到一个或者多个连接器引脚，该连接器引脚提供用于DUT 18的内部电路的接口。为了测试一些DUT，例如，多至64个或者128个(或者更多的)连接器引脚可以被接口连接到测试器12。为了说明问题，在该例中，通过硬线连接，将半导体器件测试器12连接到DUT 18的一个连接器引脚。导体20(例如电缆)连接到引脚22，而且被用于将测试信号(例如PMU测试信号、PE测试信号等)传送到DUT 18的内部电路。导体20还响应于由半导体器件测试器12提供的测试信号来在引脚22处检测信号。例如，响应测试信号在引脚22处检测电压信号或者电流信号，然后通过导体20将该电压信号或者电流信号传送到测试器12进行分析。还可以在包括在DUT 18内的其他引脚上执行这种单端口测试。例如，测试器12可以将测试信号提供到其他引脚中，然后采集通过导体(传送所提供的信号)反射回来的相关信号。通过采集反射信号，连同其他单端口测试量还可以特性化(characterize)引脚的输入阻抗。在其他测试情况下，可以通过导体20将数字信号发送到引脚22，以将数字值存储在DUT 18上。一旦完成存储，就可以访问DUT 18，以检索该存储的数字值并通过导体20将该存储的数字值发送到测试器12。然后，识别该检索数字值以确定正确值是否被存储在DUT18上。
除了进行单端口测量，还可以利用半导体器件测试器12进行双端口测试。例如，可以通过导体20将测试信号注入引脚22，并且可以从DUT 18的一个或者多个其他引脚采集响应信号。可以将该响应信号提供到半导体器件测试器12以确定诸如增益响应、相位响应以及其他吞吐量(throughout)测量量的数量。
还参考图5，为了发送测试信号并采集来自DUT(或者多个DUT)的多个连接器引脚的测试信号，半导体器件测试器12包括可以与许多引脚通信的接口卡24。例如，接口卡24可以将测试信号传送到例如32个、64个或者128个引脚，以及采集相应的响应。到引脚的每个通信链路通常被称为信道，而且通过将测试信号提供到大量信道，因为可以同时进行多个测试所以缩短了测试时间。除了在接口卡上具有多个信道外，通过在测试器12内包括多个接口卡，可以增加信道的总数，从而进一步缩短测试时间。在该例中，示出2个附加接口卡26和28以表明多个接口卡可以安装在测试器12上。
每个接口卡包括用于执行特定测试功能的专用集成电路(IC)芯片(例如特定用途集成电路(ASIC))。例如，接口卡24包括用于执行参数测量单元(PMU)测试和引脚电子(PE)测试的IC芯片30。IC芯片30具有：PMU级32，包括用于进行PMU测试的电路；以及PE级34，包括用于进行PE测试的电路。此外，接口卡26和28分别包括具有PMU和PE电路的IC芯片36和38。通常，PMU测试包括将直流电压或者电流信号提供给DUT以确定诸如输入和输出阻抗、电流泄漏以及其他类型的直流性能特性的量。PE测试包括将交流测试信号和波形发送到DUT(例如DUT 18)以及采集响应以进一步特性化该DUT的性能。例如，IC芯片30可以将表示用于存储在DUT上的二进制值的矢量的交流测试信号发送到该DUT。一旦存储了这些二进制值，测试器12就可以访问该DUT以确定是否存储了正确的二进制值。由于数字信号通常包括突变电压转变，所以与PMU级32中的电路相比，IC芯片30上的PE级34中的电路系统以相对较高的速度操作。
为了将直流和交流测试信号和模拟波形从接口卡24传送到DUT18，导电迹线40将IC芯片30连接到接口卡连接器42，该接口卡连接器42允许信号传送到接口卡24以及从接口卡24传送信号。接口卡连接器42还连接到与接口连接器46相连的连接器44，该接口连接器46允许信号传送到测试器12以及传送来自测试器12的信号。在该例中，导体20连接到接口连接器46，以在测试器12与DUT 18的引脚22之间实现双向信号传输。在一些布置中，可以利用接口装置将一个或者多个导体从测试器12连接到该DUT。例如，可以将该DUT(例如DUT18)安装在器件接口卡(DIB)上以访问每个DUT引脚。在这种布置中，导体20可以连接到DIB以将测试信号施加到该DUT的(多个)正确引脚(例如引脚22)上。
在该例中，仅导电迹线40和导体44分别连接IC芯片30和接口卡24，以传送和采集信号。然而，IC芯片30(以及IC芯片36和38)通常具有多个引脚(例如8个、16个等)，这些引脚分别与多个导电迹线和相应导体相连以提供信号及采集来自DUT(通过DIB)的信号。此外，在一些布置中，测试器12可以连接到两个或者多个DIB以将由接口卡24、26和28提供的通道接口连接到一个或者多个被测器件。
为了起动并控制由接口卡24、26和28执行的测试，测试器12包括提供用于产生测试信号并分析DUT响应的测试参数(例如测试信号电压电平、测试信号电流水平、数字值等)的PMU控制电路48和PE控制电路50。PMU控制电路48和PE控制电路50可以是一个或者多个IC的一部分，也可以利用诸如数字信号处理器(DSP)的处理装置来实现。测试器12还包括计算机接口52，该计算机接口52允许计算机系统14对测试器12执行的操作进行控制而且允许在测试器12与计算机系统14之间传输数据(例如测试参数、DUT响应等)。
根据在此描述的过程，计算机系统14从测试器12获取测试结果。在该例中，根据这些测试结果，该过程产生一个或者多个shmoo图，然而，可以产生其他类型的表示。该表示可以与shmoo图的情况相同是图形，也可以不是图形。在此描述的过程部分地基于渐进和自适应采样技术。简言之，该过程包括在利用渐进采样所识别的参数范围内的第一点处测试该器件来获取测试数据的第一部分；以及通过在利用自适应采样所识别的参数范围的第二点处测试该器件来获取该测试数据的第二部分。该测试数据的第二部分可以包括该第一部分缺失的数据。下面将从描述渐进采样和自适应采样技术开始做更详细说明。
开发了渐进采样作为这样的一种方法，其通过慢速数据通路发送数字图像从而使得快速显示该图像的低分辨率版，以及然后随着传输越来越多的图像数据递增地提高图像质量。被称为栅格采样的一种渐进采样在粗栅格上对图像采样，然后，通过将采样像素向下复制和复制到右侧以填充缺失的像素，从而对剩余像素内插。然后，以先前栅格分辨率的两倍执行渐进采样的下一阶段，并且利用相同的像素复制技术来内插。连续进行该过程直到采样了所有像素。图6a至6e示出在图1所示shmoo图情况下的这种类型的渐进采样的各阶段。可以在shmoo图的情况之外执行渐进采样。
如图6a至6e所示，渐进栅格采样具有每个连续阶段中的采样点的四倍以产生下一级栅格。如果要求较小的渐进增量，则可以将图6a至6e所示的阶段划分为3个较小子阶段。图7a至7c示出如何将图6b所示的阶段划分为3个较小子阶段的。第一子阶段(图7a)采样位于先前栅格中心的点。第二子阶段(图7b)采样位于先前栅格中的点之间的垂直中心的点。第三子阶段(图7c)采样位于先前栅格中的点之间的水平中心的点。
为了优选采样具有较多信息内容的点的目标，自适应采样以先前采样的点为基础来选择接着要采样的点。在shmoo图中，信息通常沿着通过/未通过转变而集中。因此，在shmoo的情况下，自适应采样集中在通过/未通过转变上。在其他情况下可能不是这样。
图8示出采用渐进和自适应采样获取测试数据的过程60。请注意，在shmoo图情况下描述过程60，然而可以在任何情况下执行过程60来获取测试数据，而且可以利用图形或者也可以不利用图形表示该测试数据。此外，虽然这里在二维plot情况下描述了过程60，但是过程60可以应用于任意维数的shmoo图(即任意参数范围)。
过程60以指定(61)定义shmoo图的诸如Vdd、时钟周期等的参数以及要求的shmoo图的分辨率开始。过程60执行(62)shmoo图的渐进(大约)均匀采样，直到采样(64)了shmoo图中的预定数量的点。在每个采样点，进行(63)器件测试。过程60接收该测试结果并将测试结果并入shmoo图的采样点中。例如，如果在特定Vdd值和特定时钟周期处进行测试，则处理过程60更新shmoo图以反映测试结果例如通过(白色)或者未通过(黑色)。
在渐进均匀采样的每个阶段之后，过程60利用从采样点获得的测试数据在shmoo图上进行内插，以获取该shmoo图的缺失点。在非shmoo图情况下，可以仅进行内插以内插从来自获得测试数据的测试数据。此后，过程60显示(66)所获得的内插shmoo图(或者其他表示，根据具体情况)。一旦利用渐进采样在shmoo图上采样(64)了预定量(例如百分比)以上的点，则过程60切换到利用内插shmoo图进行自适应采样。
也分阶段进行自适应采样。通过继续进行渐进均匀采样，可以选择(67)采样候选点，然而，实际上，实际上不采样所有点。由评估模块判定是否采样给定点。评估模块为shmoo图中的每个非采样点定义量度。可以根据来自紧接在前的采样阶段的内插shmoo图确定该量度。如果该量度超过预定阈值(69)，则利用自适应采样来采样(70)该点。即，在每个采样点处进行器件测试。过程60接收该测试结果并将测试结果并入到shmoo图(或者其他表示，根据具体情况)的采样点中。
自适应采样阶段一结束，过程60就进行内插(65)以获取shmoo图的缺失点，并且过程60显示(66)所获得的内插shmoo图。如上解释，在非shmoo图情况下，过程60仅进行内插(65)以获取缺失数据。此后，可以利用所获得的内插shmoo图作为基线，进行自适应采样的下一阶段。在该点量度不超过该阈值(69)、采样了大于shmoo图的预定量(72)以及没有对所有点进行采样(74)的情况下，过程60执行渐进均匀采样的附加阶段，接着返回自适应采样。这样连续执行，直到采样了整个shmoo图或者用户手动或者通过预先指定过程60执行的最大采样量来终止采样为止。
更具体地说，一旦完成渐进均匀采样的一个阶段，如果在shmoo图中发现新特征，则重新开始自适应采样。如果没有发现新特征，则可以执行渐进均匀采样的另一阶段，以及过程60可以继续直到用户使该采样停止或者直到采样了shmoo图内的所有点为止。
下面将提供过程60的特定部分的细节。
在过程60中可以使用的渐进均匀采样的例子包括如上参考图6a至6e以及图7a至7c描述的分子阶段执行栅格采样，以及如G.Ramponi和S.Carrato在“An Adaptive Irregular Sampling Method for ProgressiveTransmission”，Preceeding International Conference on Image Processing，Vol.2，1998 pp.747-751所述的伪泊松盘(pseudo-poisson，PPD)随机采样，该文档的内容在此引用以供参考，就如完全在此阐明。例如，在一种实现中，在包括shmoo图中2.5％的点的阶段中进行随机采样，因此，从渐进采样切换到自适应采样的阈值百分比是shmoo图中6％的点。在非shmoo图情况下，可以在类似的百分比数据上进行随机采样。利用栅格采样执行的过程60被称为“渐进自适应栅格采样”，而利用随机采样执行的过程60被称为“渐进自适应随机采样”。
诸如双线性内插器和双三次内插器的传统图像内插器可以用于执行过程60的内插。在一种实现中，该内插器与双线性内插器类似，而且与“An Adaptive Irregular Sampling Method for ProgressiveTransmission”中描述的四个最近邻(4NN)内插器类似，在此引用该文献作为参考。在这种情况下，可以通过将shmoo图中的采样转换为八位灰度级(256个值)来进行内插。在内插之前，将通过值设置为255而将未通过值设置为0。该内插器通过检查围绕要内插的点的越来越大的方形区域直到发现至少两个采样点来进行操作。然后，根据该方形内的两个、三个或者四个最近采样点，该内插器进行线性内插。如果在方形内发现附加采样点，而且该点离开该内插点的距离与第四点相同，则在该内插中也利用该点。
因为shmoo图的自适应采样理论上指向接近shmoo图内的转变点，所以评估器应该可以进行边缘检测shmoo图。可以使用传统的图像处理边缘检测器例如3×3Sobel滤波器或者3×3梯度滤波器作为评估器量度。但是，因为shmoo图的结构简单，所以发现仅将通过内插获得的值用作评估器量度更有效。还发现，因为与使用简单评估器相比，3×3边缘检测器可以在该转变点周围的更大频带内进行采样，所以3×3边缘检测器使得可以对shmoo图中的更多点进行采样。
因为要求紧密采样的边缘附近的点将具有与通过(255)或者未通过(0)不同的值，所以基于点的内插值的简单评估器工作良好。对于双级(bi-level)shmoo图，可以选择评估器阈值以便对偏离通过或者未通过大于2.5％(灰度级值在7和248之间)的点进行采样，而不采样该范围之外的值。灰度级shmoo图对阈值水平更敏感，因此，在这种情况下，采用阈值以便对偏离通过或者未通过大于1％(位于3与252之间的灰度级值)的点进行采样，而不采样位于该范围之外的值。请注意，如果shmoo图如此复杂以致它与灰度级摄影图像类似，则可能需要将3×3Sobel过滤器或者梯度边缘检测器用作评估器以优选在shmoo图中的边缘附近进行采样。
在一种实现中，过程60采用的自适应采样包括在一个渐进栅格采样子阶段中采样超过评估器的量度的所有点。自适应采样包括在栅格内随机选择点，以及如果它们超过评估器量度则采样这些点。继续执行自适应采样的每个阶段，直到2.5％以上的点被采样，或者直到随机选择的候选点的数量超过shmoo图中的总点数的16倍。对该随机采样过程中要考虑的候选点的数量进行限制防止自适应采样花费长时间，但是与栅格采样相比，这样可能导致更多的随机均匀采样和更少的自适应采样。
图9a至9c示出被执行以利用渐进自适应栅格采样产生图1的shmoo图的过程60的结果。O表示采样点。图9a示出完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了7.4％的点。图9b示出完成自适应采样的四个阶段后产生的shmoo图，其中采样了11.5％的点。图9c示出完成自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了19.7％的点。图9c所示的shmoo图与图1所示的shmoo图基本相同。
图10a至10c示出被执行以利用渐进自适应随机采样产生图1的shmoo图的过程60的结果。如上所述，用O表示采样点。图10a示出完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了7.5％的点。图10b示出完成渐进自适应采样的两个阶段后产生的shmoo图，其中采样了12.6％的点。图10c示出在完成渐进自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了25.1％的点。图10c的shmoo图与图1的shmoo图基本相同。
在图9a至9c以及10a和10b所示的例子中，为了再现shmoo图，实际上仅需要采样shmoo图上20％至25％的点。
图11a至11c示出被执行以利用渐进自适应栅格采样产生图2的shmoo图的过程60的结果。如上所述，用O表示采样点。图11a示出在完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了7.4％的点。图11b示出在完成自适应采样的四个阶段后产生的shmoo图，其中采样了14.3％的点。图11c示出在完成渐进自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了28.8％的点。图11c的shmoo图与图2的shmoo图基本相同。
图12a至12c示出被执行以利用渐进自适应随机采样产生图2的shmoo图的过程60的结果。如上所述，用O表示采样点。图12a示出在完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了7.5％的点。图12b示出在完成渐进自适应采样的三个阶段后产生的shmoo图，其中采样了15.1％的点。图12c示出在完成渐进自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了30.0％的点。图12c的shmoo图与图2的shmoo图基本相同。
在图11a至11c以及12a至12c所示的例子中，为了再现shmoo图，实际上仅需要采样shmoo图中30％的点。
图13a至13f示出被执行以利用渐进自适应栅格采样产生图3的shmoo图的过程60的结果。如上所述，用O表示采样点。图13a示出在完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了6.25％的点。图13b示出图13a中的采样点的图，其中以采样点被示出为白色。图13c示出在完成自适应采样的四个阶段后产生的shmoo图，其中采样了11.8％的点。图13d示出图13c中的采样点的图。图13e示出在完成渐进自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了29.2％的点。该shmoo图与图3的原始shmoo图基本相同。图13f示出图13e中的采样点的图。
图14a至14f示出被执行以利用渐进自适应随机采样产生图3的shmoo图的过程60的结果。如上所述，用O表示采样点。图14a示出在完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了7.5％的点。图14b示出图12a中的采样点的图(plot)，其中采样点以白色示出。图14c示出在完成自适应采样的两个阶段后产生的shmoo图，其中采样了12.5％的点。图14d示出图14c中的采样点的shmoo图。图14e示出在完成渐进自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了35.0％的点。该shmoo图基本上与图3的原始shmoo图相同。图14f示出图14e中的采样点的shmoo图。
在图13a至13f以及14a至14f所示的例子中，为了再现shmoo图，实际上仅需要采样图3的shmoo图中30％至35％的点。
过程60的优点之一是，它通常不会遗漏shmoo图的小特征。即，过程60通过在渐进采样与自适应采样之间交替可以连续采样shmoo图直到完全采样该shmoo图。为了说明该过程发现shmoo图中的小特征的能力，将采样图15所示的测试shmoo图，如图16a至16c以及17a至17c所示。
图16a至16c示出被执行以利用渐进自适应栅格采样产生图15的shmoo图的过程60的结果。在采样了该shmoo图的31.1％后，完成自适应采样。此后，重新开始渐进采样，直到发现新特征，然后重新开始自适应采样。在采样shmoo图的62.2％的情况下，发现shmoo图中的所有特征。
具体地说，图16a示出在完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了7.4％的点。图16b示出在完成自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了31.1％的点。图16c示出在完成渐进与自适应采样的附加阶段后产生的shmoo图，其中采样了62.2％的点。图16c的shmoo图与图15的原始shmoo图基本相同。
图17a至17c示出被执行以利用渐进自适应随机采样产生图15的shmoo图的过程60的结果。在采样了该shmoo图的35.1％后，自适应采样完成。此后，重新开始渐进采样，直到发现新特征，然后重新开始自适应采样。在采样shmoo图的45.1％的情况下，可以发现shmoo图中的所有特征。
具体地说，图17a示出在完成渐进均匀采样后产生的shmoo图，其中采样了7.5％的点。图17b示出在完成自适应采样后产生的shmoo图，其中采样了35.1％的点。图17c示出在完成渐进与自适应采样的附加阶段后产生的shmoo图，其中采样了45.1％的点。图15c的shmoo图与图13的原始shmoo图基本相同。
利用shmoo图的渐进自适应采样来减少获取shmoo图所需的时间。因此，软件开销将保持较低水平。将通过具有1GByte RAM的2.8GHz Pentium
Figure A200680028653D0021091514QIETU
4处理器、运行Windows
Figure A200680028653D0021091514QIETU
 XP
Figure A200680028653D0021091514QIETU
的计算机，对于该部分中的所有shmoo图测量软件开销。平均来说，基于栅格的渐进与自适应采样开销是每点250微秒。平均来说，随机渐进与自适应采样开销是每点110ms。对于在此使用的shmoo图，这些时间不随shmoo图的大小或者该shmoo图的形状而发生显著变化。
给定10ms到100ms的典型shmoo点获取时间，则由渐进自适应采样引入的软件开销大于需要获取的点数减少所抵消的开销。在图9a至图9c中的Vol与周期shmoo图的渐进自适应栅格采样的例子中，在每点获取时间为10ms情况下，整个shmoo图的采样时间约为10.89s。利用渐进自适应栅格采样以采样314个点，则获取时间约为3.22秒，相对于采样shmoo图上的全部1089个点接近节省70％的时间。这种情况下的总软件开销约为78.5ms，这约为2.5％的开销或大约等效于取得该shmoo图中的8个额外点。对于每点获取时间较长或者代码优化的shmoo图，该百分可以变得更小。
栅格采样和随机采样的优点不同。栅格采样的优点包括它的简单性而且它需要采样较少点。更具体地说，每隔一定间隔采样产生均匀采样的图而没有太大开销。在这里描述的具有简单结构的shmoo例子中，与采用随机采样相比，利用栅格采样需要采样较少的点来完全再现原始shmoo图。
随机采样的优点包括需要较少的开销。在某些实现中，随机采样所需的软件开销可能小于栅格采样所需软件开销的一半。
在此描述的例子说明，采用渐进和自适应采样，可以将shmoo图时间相对于整个shmoo图的逐行采样缩短80％。渐进自适应采样还可以用于对用户快速显示shmoo图的低分辨率版本。在这里描述的实现中，没有进行关于shmoo图特征的形状，该shmoo图中的较小特征通常不会遗漏，而且可以连续进行自适应采样直到对该shmoo图完成采样。
通过计算机程序产品可以至少部分地执行过程60，该计算机程序产品即可触知地包括在信息载体中的计算机程序，该信息载体诸如计算机可读存储装置或传播信号，该计算机程序用于由数据处理设备执行或控制该数据处理设备的操作，该数据处理设备诸如可编程处理器、计算机或多个计算机。例如，可以利用计算机控制施加到输入开关62和输出开关64的控制信号。
计算机程序可以以包括编译语言或者解释语言的任意形式的编程语言编写，而且可以以包括独立程序或者模块、部件、子例程或者适合用于计算环境的其他单元的任意形式配置。计算机程序可以配置为在位于一个站点或者分布式多个站点处并通过网络互连的一个计算机或多个计算机上执行。
可以利用执行一个或者多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行与实现过程60相关的动作，以执行校准过程的功能。利用专用逻辑电路系统，例如，FPGA(现场可编程门阵列)和/或者ASIC(专用集成电路)，可以执行过程60的全部或部分。
作为例子，适合执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器以及任意类型数字计算机的任意一个或者多个处理器。通常，处理器从只读存储器或者随机存取存贮器或者它们二者接收指令和数据。计算机元件包括用于执行指令的处理器和一个或者多个用于存储指令和数据的存储器件。
过程60并不局限于与在此描述的渐进采样和自适应采样一起使用。可以采用任意类型的渐进和自适应采样。此外，过程60并不局限于与shmoo图一起使用，而是它可以用于采样任意类型的数据、图像，例如灰度级图像等。
可以将在此描述的不同实施例的要素组合在一起以形成上面没有具体描述的其他实施例。在此没有具体描述的其他实施例也在所附权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于获取被测器件的测试数据的方法，包括：
通过利用渐进采样在参数范围内的第一点处测试所述器件，获取所述测试数据的第一部分；以及
通过利用自适应采样在所述参数范围内的第二点处测试所述器件，获取所述测试数据的第二部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取所述第一部分包括：
在所述测试数据上进行渐进采样，以识别一组第一点；
在所述第一点的组处测试所述器件，以产生第一测试结果；以及
利用所述第一测试结果进行内插以产生所述测试数据的部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，获取所述第一部分进一步包括：
确定所述组中的第一点的数量是否超过阈值；以及
如果所述组中第一点的数量没有超过所述阈值，则重复执行渐进采样、测试以及进行内插。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，如果所述组中第一点的数量超过所述阈值，则获取所述第二部分，其中，获取所述第二部分包括：
在所述测试数据上进行自适应采样，以识别一组第二点；
在所述组的第二点处测试所述器件，以产生第二测试结果；以及
利用所述第二测试结果进行内插以产生所述测试数据的部分。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，获取所述第二部分进一步包括：
设置与自适应采样相关的量度；
确定在所述测试数据上是否有满足所述量度的附加点；
在所述测试数据上进行自适应采样，以从所述附加点中识别另一组第二点；
在所述另一组第二点处测试所述器件以产生附加第二测试结果；以及
利用所述附加第二测试结果进行内插，以产生所述测试数据的部分。
6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
指定定义所述测试数据的参数，所述测试数据包括多个点，所述多个点包括所述第一点的组和所述第二点的组；
确定是否已经测试了超过预定数量的多个点；以及
如果还没有测试超过预定数量的多个点，则通过在利用渐进采样识别的所述测试数据的第三点处测试所述器件来获取所述测试数据的第三部分。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
利用所述测试数据的所述第一部分和第二部分进行内插，以获取所述测试数据的缺失部分；以及
利用所述第一部分和第二部分以及所述缺失部分，显示所述测试数据。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，渐进采样包括以基本上均匀的分布来采样所述测试数据以获取所述第一点；以及
其中，自适应采样包括根据先前采样的测试数据的点来采样所述测试数据以获取所述第二点。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测试数据包括具有第一维和第二维的栅格，所述第一维对应于与所述器件相关的第一参数，而所述第二维对应于与所述器件相关的第二参数；以及
其中，测试包括：在给定所述第二参数的情况下获取所述第一参数，或者在给定所述第一参数的情况下获取所述第二参数。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述器件包括半导体器件，而且所述测试数据被表示为shmoo图。
11.一种或者多种机器可读介质，被配置为以存储用于获取被测器件的测试数据的可执行指令，所述指令用于使得至少一个机器执行下面的功能：
通过利用渐进采样在参数范围内的第一点处测试所述器件，获取所述测试数据的第一部分；以及
通过利用自适应采样在所述参数范围内的第二点处测试所述器件，获取所述测试数据的第二部分。
12.根据权利要求11所述的一种或者多种计算机可读介质，其中，获取所述第一部分包括：
在所述测试数据上进行渐进采样，以识别一组第一点；
在所述第一点的组处测试所述器件，以产生第一测试结果；以及
利用所述第一测试结果进行内插以产生所述测试数据的部分。
13.根据权利要求12所述的一种或者多种机器可读介质，其中，获取所述第一部分进一步包括：
确定所述组中的第一点的数量是否超过阈值；以及
如果所述组中第一点的数量没有超过所述阈值，则重复执行渐进采样、测试以及进行内插。
14.根据权利要求13所述的一种或者多种机器可读介质，其中，如果所述组中第一点的数量超过所述阈值，则获取所述第二部分，其中，获取所述第二部分包括：
在所述测试数据上进行自适应采样，以识别一组第二点；
在所述第二点的组处测试所述器件，以产生第二测试结果；以及
利用所述第二测试结果进行内插以产生所述测试数据的部分。
15.根据权利要求14所述的一种或者多种机器可读介质，其中，获取所述第二部分进一步包括：
设置与自适应采样相关的量度；
确定在所述测试数据上是否有满足所述量度的附加点；
在所述测试数据上进行自适应采样，以从所述附加点中识别另一组第二点；
在另一组第二点处测试所述器件以产生附加第二测试结果；以及
利用所述附加第二测试结果进行内插以产生所述测试数据的部分。
16.根据权利要求14所述的一种或者多种机器可读介质，其中，所述指令还用于使至少一个机器执行下面的功能：
指定定义所述测试数据的参数，所述测试数据包括多个点，所述多个点包括所述第一点的组和所述第二点的组；
确定是否已经测试了超过预定数量的多个点；以及
如果还没有测试超过预定数量的多个点，则通过在利用渐进采样识别的所述测试数据的第三点处测试所述器件，获取所述测试数据的第三部分。
17.根据权利要求11所述的一种或者多种机器可读介质，其中，所述指令还用于使至少一个机器执行下面的功能：
利用所述测试数据的所述第一部分和第二部分进行内插，以获取所述测试数据的缺失部分；以及
利用所述第一部分和第二部分以及所述缺失部分，显示所述测试数据。
18.根据权利要求11所述的一种或者多种机器可读介质，其中，渐进采样包括以基本上均匀的分布采样所述测试数据以获取所述第一点；以及
其中，自适应采样包括根据先前采样的所述测试数据的点来采样所述测试数据以获取所述第二点。
19.根据权利要求11所述的一种或者多种机器可读介质，其中，所述测试数据包括具有第一维和第二维的栅格，所述第一维对应于与所述器件相关的第一参数，而所述第二维对应于与所述器件相关的第二参数；以及
其中，测试包括：在给定所述第二参数的情况下获取所述第一参数，或者在给定所述第一参数的情况下获取所述第二参数。
20.根据权利要求11所述的一种或者多种机器可读介质，其中，所述器件包括半导体器件，而且所述测试数据被表示为shmoo图。
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