CN108603845A - 波形映射和选通激光电压成像 - Google Patents

Abstract

描述了用于改善集成电路（IC）调试操作的系统、方法和计算机可读介质。通常，公开了用于在激光扫描显微镜（LSM）的单次扫描期间跨被测IC获取/记录波形的技术。更特别地，本文公开的技术允许实时地在跨IC的每个位置处获取集成电路对测试信号的响应。在实践中，测试信号包括在给定周期之后重复的刺激部分。在一个实施例中，IC对多个完整刺激部分的响应可以被平均和数字化。在另一个实施例中，IC对多个部分刺激部分的响应可以被平均和数字化。如本文所使用的，前一种方法称为波形映射，后一种称为选通LVI。

Description

波形映射和选通激光电压成像

优先权要求

本申请要求于2015年11月5日提交并且通过引用并入本文的标题为“System andMethod for Waveform Mapping and System and Method for Gated Laser VoltageImaging (Gated-LVI)”的美国临时专利申请序列号62/252,345的优先权。

背景技术

本公开大体上涉及半导体诊断的领域。更具体地，但绝不以限制的方式，本公开涉及用于使用激光照射来探测集成电路的设备、系统和方法。

当入射激光聚焦到集成电路（IC）、被测设备（DUT）上时，设备内的自由载流子吸收并折射由激光供应的光子。作为结果，反射激光光的幅度调制对应于DUT对所施加的电测试图案的响应。对反射激光光的分析揭示了关于有源DUT的直接信息。在IC调试操作期间使用两种传统技术：激光电压成像（LVI）和激光电压探测（LVP）。

LVI依赖于频谱分析仪、锁定放大器或类似设备来将指定频率映射到DUT的激光扫描显微镜（LSM）图像上。当激光在有源DUT之上进行光栅扫描时，反射光的幅度被调制并且对应于DUT信号（由例如光电探测器捕获）。DUT信号被供应给频谱分析仪或类似设备，其被设置为确切的感兴趣频率（零跨度模式）。频谱分析仪的输出电压直接与指定频率处的信号的强度成比例。换句话说，当信号的特定频率分量很小或不存在时，频谱分析仪的输出电压电平落入DUT信号的本底噪声。当频率分量很大时，频谱分析仪的电压响应增大。帧抓取器接收频谱分析仪输出信号。在单独的通道上，帧抓取器同时创建LSM图像。每次LSM步进时，进行频谱分析仪测量。结果所得的LVI映射完美地覆盖LSM图像。换句话说，频谱分析仪输出生成扫描区域的映射图，其在LSM视场的每个点处——在给定频率处——显示对应于设备活动的灰度级。并行放置的若干个频谱分析仪允许同时监视多个频率（每个频谱分析仪一个频率）。对系统的进一步变更——例如，用锁定放大器替换频谱分析仪——除了上面讨论的频率映射图之外，还产生逻辑状态映射图（相位映射图）。

相比而言，LVP产生来自LSM视场内的特定位置的波形。也就是说，在获取LSM图像并且扫描已经停止之后进行波形收集。具体地，通过使激光停放在感兴趣区域上来手动探测LSM视场内的各个DUT站点。在操作中，反射的激光光被转换成AC信号（例如，由光电探测器），被放大并发送到示波器（示波器的触发或同步信号必须与施加到DUT的测试图案同步）。结果所得的波形包含来自探测位置处的DUT的定时和频率信息两者。在典型的调试过程期间，记录大量的波形。这样的探测是谨慎且耗时的操作。因此，通常只检查DUT上的可疑位置。

LVI和LVP技术两者都经受限制。针对LVI的DUT输出信号（即反射激光光）的充分检测取决于信号本身的性质。通常，信号的占空比和周期性确定该信号的频谱响应。随着信号变得不太理想——即，偏离50％占空比——频谱分量的数量增加，这使得基频（或任何感兴趣分量）处的响应不太突出。因此，LVI信号减小。因为LVI需要稳健的信号，所以仅具有足够占空比的周期信号是可检测的。对脉冲信号或脉冲序列进行成像可能非常困难或不可能。在LVP的情况下，因为波形是用示波器记录的，所以具有最小抖动的任何重复信号就足够了。然而，作为点测量技术，LVP要求在各个探测站点处的谨慎波形收集（波形收集要求所施加的激光在测量站点处是固定的；不是扫描的）。虽然是强大的，但以每个波形几分钟为代价——包括优化信号和探测位置——LVP是低效的。

发明内容

在一个实施例中，所公开的概念提供了一种用于生成或产生波形映射和选通激光电压成像图像的系统。该系统包括：支架，用于保持电路；测试循环生成器，用于向电路供应测试循环信号，其中测试循环信号包括重复每个测试循环周期的刺激信号；激光源；第一光学器件，用于将来自激光源的激光束引导到电路上；第二光学器件，用于收集来自电路的反射激光光；传感器，用于检测反射激光光并响应于其生成传感器输出；和高速数字信号平均器，用于基于传感器输出和同步信号生成数字输出信号。在一个或多个实施例中，第一光学器件包括激光扫描显微镜（LSM），其被配置为跨电路的区域光栅扫描激光束。在一些实施例中，传感器输出包括DC分量（表示LSM图像）和AC分量（表示电路对测试循环信号的响应）。在一些实施例中，高速数字信号平均器针对光栅扫描的每个位置（像素）生成数字输出信号。在一个实施例中，数字输出信号可以在每个位置处基于在多个完整测试循环周期内的由刺激信号所产生的AC分量（“波形映射”）。在一些实施例中，高速数字信号平均器还可以被配置为将选通信号作为输入，其中选通信号定义小于测试循环周期的至少一个选通周期。在这些实施例中的一个或多个中，数字输出信号可以在每个位置（像素）处基于在多个测试循环周期内的选通周期期间的由刺激信号所产生的AC分量（选通LVI）。LSM图像和数字输出信号两者都可以存储到存储装置（例如，非易失性磁或固态存储器），使得每个数字输出信号可以与LSM中的像素相关。

在另一个实施例中，根据本公开的诊断测量方法包括：用测试图案刺激被测设备，测试图案包括在每个测试循环周期后重复的刺激信号；在光栅扫描事件（matter）中用激光束照射被测设备的区域；检测响应于所述照射而从被测设备反射的光；标识检测到的反射光的直流（DC）分量和交流（AC）分量；基于触发信号和选通信号对多个测试循环周期内的AC分量进行平均，其中触发信号使AC分量与测试图案同步，并且选通信号在每个测试循环周期期间选择AC分量的哪个部分来数字化；将平均后的AC分量数字化以生成输出信号；和将输出信号存储在存储器中。当选通信号选择与小于测试循环周期的时间对应的AC分量的部分时，所公开的操作可以被称为选通LVI。当选通信号选择与等于测试循环周期的时间对应的AC分量时，所公开的操作可以被称为波形映射。

附图说明

图1以框图形式示出了根据一个或多个实施例的诊断系统。

图2以框图形式示出了根据另外一个或多个实施例的诊断系统。

图3示出了根据一个或多个实施例的在诊断操作期间使用的各种说明性信号。

图4表示根据一个实施例的从被测设备收集的数据。

图5表示根据另一个实施例的从另一个被测设备收集的数据。

图6示出了根据一个实施例的LVT信噪比与输出信号在其之上被平均的测试循环的数量之间的关系。

图7示出了根据另一个实施例的LVT信噪比、输出信号在其之上被平均的测试循环的数量和实现目标测量所需的测量带宽之间的关系。

图8以流程图形式示出了根据一个实施例的电路诊断操作。

图9以框图形式示出了根据一个或多个实施例的网络。

具体实施方式

本公开涉及用于改善集成电路（IC）调试操作的系统、方法和计算机可读介质。通常，公开了用于在激光扫描显微镜（LSM）的单次扫描期间跨被测集成电路获取/记录波形的技术。更具体地，本文公开的技术允许实时地在跨电路的每个位置处获取集成电路对测试信号的响应。本文公开的技术可以消除对大多数手动探测的需要，这加快了调试过程。此外，因为所获取的波形可以与LSM图像中的特定像素自动相关，所以数据映射图可以被创建并覆盖到LSM图像上。该映射图随后可以突显任何指定频率的存在或不存在（例如，使用傅里叶变换分析）、测试信号内的特定脉冲的存在或不存在（通过/故障数据）、和/或与参考信号的差异（波形自相关）。在一些实施例中，可以记录电路对整个测试信号的响应。在其他实施例中，选通信号可以用于将电路的响应的检测聚焦到测试信号的相对短的时间段（以及在其他时间段期间接收的排除信号）。

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对所公开概念的透彻理解。作为本说明书的一部分，本公开的附图中的一些以框图形式表示结构和设备，以便避免模糊所公开概念的新颖方面。为了清楚性起见，不是实际实现的所有特征都可能被描述。此外，作为本说明书的一部分，本公开的附图中的一些可以以流程图的形式提供。可以以特定次序呈现任何特定流程图中的框。然而，应理解的是，任何给定流程图的特定顺序仅用于举例说明一个实施例。在其他实施例中，可以删除流程图中描绘的各个元素中的任何一个，或者可以以不同的次序或甚至同时执行所图示的操作序列。另外，其他实施例可以包括未被描绘为流程图的部分的附加步骤。此外，本公开中使用的语言主要是出于可读性和指导目的而选择的，并且可能未被选择成描绘或限制本发明主题、依靠确定这样的发明主题所必需的权利要求。本公开中对“一个实施例”或对“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在所公开主题的至少一个实施例中，并且对“一个实施例”或“实施例”的多个引用不应被理解为必须全部指代同一实施例。

将理解的是，在任何实际实现的开发中（如在任何软件和/或硬件开发项目中），必须做出许多决定以实现开发者的特定目标（例如，对系统和业务相关约束的合规），并且这些目标可能因实现而异。还将理解的是，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但在具有本公开的益处的集成电路测试和调试系统的设计和实现中对于普通技术人员来说将仍然是例行任务。

参考图1，在一个或多个实施例中，诊断系统100可以包括测试循环生成器102，其电刺激被测设备（DUT）104。激光器106将连续波激光束递送到激光扫描显微镜（LSM）108。元件110经由光学器件112将光从激光器106传递到DUT 104，并且同时将从DUT 104反射的光传递到检测器114。在一个实施例中，检测器114可以是雪崩光电二极管。来自检测器114的信号直接对应于反射的激光束的光子通量。放大器116（例如，跨阻放大器或TIA）放大从检测器114输出的信号，并将其自己的输出发送到频率分离器118（例如，偏置电源（bias-tee）频率分离器电路）。来自频率分离器118的输出包括DC分量或信号120和AC分量或信号122。DC信号120指的是示被扫描的电路组件的反射率的电压，并且对应于常规的LSM图像。如所示，DC信号120可以被存储在存储器124中（例如，非暂时性磁或固态存储器或易失性帧抓取器存储器）。AC分量或信号122指示DUT对从测试循环生成器102施加的电刺激的响应，并且在所图示的实施例中，可以被施加到高速数字信号平均器126。也可以将数字化DUT输出信号128写入到存储器124。在一个实施例中，触发信号130可以用于使由高速数字信号平均器126生成的波形（例如，数字化DUT输出128）与LSM图像（由DC信号120表示）中的每个像素和测试循环生成器102所提供的刺激信号同步。在另一个实施例中，数字信号平均器126可以通过直接来自DUT 104的信号（未示出）同步。在又一个实施例中，LSM 108可以向高速数字信号平均器提供像素时钟以用于同步目的。LSM到平均器连接允许捕获的波形和LSM像素之间的直接相关。本领域普通技术人员将元件110识别为分束器。本领域普通技术人员还将理解的是，LSM 108可以包括电和光学元件，其允许来自激光器106的光束跨DUT 104被扫描、或停放在DUT 104上的特定位置处。将进一步认识到光学器件112不需要限于单个元件，而是可以包含任何数量的组件，诸如例如物镜、波片、镜筒透镜和反射镜。

在操作中，高速数字信号平均器126同时对DUT信号122和触发信号130进行数字化。数字信号平均器126可以利用例如锁相环来追踪触发信号130，并且可以使用该信号作为针对DUT信号122的相关平均的参考。换句话说，连续流DUT信号122可以通过将样本与参考（触发）信号130相关而实时地平均。因此，与现有技术方法不同，本文公开的技术使得能够实时地在LSM扫描的每个像素处获取波形。结果所得的波形和LSM图像可以单独存储或联合存储（例如，在存储装置124中）。如果作为不同文件或作为共同（或不同）数据库中的不同条目单独存储，则还可以存储同步数据（例如，时间），使得每个数字化DUT信号128可以与对应LSM图像中的各个像素绑定或相关。如本文所使用的，术语“波形映射图”指的是当响应于一个或多个完整测试循环而捕获每个LSM像素的对应DUT信号时的2维LSM图像和对应的数字化DUT信号的捕获。可以扩展根据本公开生成的波形映射图的每个像素以揭示在该位置处获取的波形。此外，因为波形包含关于有源DUT的详细信息，所以一旦创建了波形映射图，则离线数据处理使得能够创建大量的辅助数据映射图。这些数据映射图可以快速突显感兴趣的波形的特定特征。特别地，波形映射图有助于自相关或模板匹配。以示例的方式，可以将滑动窗互相关算法应用于根据本公开的波形映射图，以生成相关系数阵列。结果所得的相关系数曲线可以用于量化检查波形与模板波形的其之间的相似性。此外，波形映射图的离线处理使得能够实现更多的计算分析，比如分数维算法，其可以用于确定两个波形之间的瞬态效应。

在另外一个或多个实施例中，数字信号平均器126可以被配置为使得其仅在所施加的测试循环的一部分期间对DUT信号122进行数字化。参考图2，根据该方法修改的诊断系统100（标识为诊断系统200）使用选通生成器202来生成选通信号204，以控制数字信号平均器206在其期间生成数字波形输出128的时间。现在参考图3（根据图2），数字信号平均器206（例如，高速积分器）接收DUT信号122和同步时钟或触发信号130。触发信号130定义测试循环周期（T）和对应的重复率（1/T）。选通信号204（具体地在选通-1 300期间）由确定相对于触发信号130的断言的获取窗的开始的选通延迟Δ以及选通宽度定义。如本文所使用的，“选通”定义了在其中要集成DUT响应信号122的时间窗。在当前实施例中，数字积分器206仅识别由选通-1 300包围的DUT信号122的部分；只有该信号302被呈现给积分器206。因此，选通DUT信号302可以由下式给出：

当时 等式1

因为积分器206在n个测试循环之上对该信号进行平均，所以积分器输出128可以被写为：

等式2

其中K是由硬件（例如，积分器206）定义的常数。基于图3，输出信号128的获取时间与nT成比例。

实际上，第二选通即选通-2 304可以用于获取基线DC测量。通常，选通-2 304的选通宽度与由选通-1 300所定义的宽度相匹配。在一些实施例中，选通组内的选通可以具有不同的宽度。例如，用于捕获“故障”信号的选通可以与捕获必要信号所需的一样短（参见下面的讨论），并且用于捕获背景的选通可以尽可能长。以这种方式，可以改善“背景”值的信噪比（与具有与该对的另一个选通的宽度匹配的短背景窗宽度相比）。当使用不同宽度的选通时，它们应在组合之前归一化。选通-2 304通常可以跨越没有信号的DUT信号122的部分。在这种情况下，输出电压128然后可以是在选通-1 300期间获取的DUT信号与在选通-2 304期间获取的DUT信号之间的差。这可以表达为：

等式3

定义选通需要使用常规的LVP技术或使用模拟波形来收集单个代表性波形。选通的选择取决于（例如，如由测试循环生成器102生成的）测试图案和期望的信息。通常，选通宽度应在不损害所期望的DUT信号信息的情况下尽可能大。这可以最大化结果所得的捕获信号和对应的信噪比。一旦建立了选通，则本文描述的技术可以在没有进一步的LVP波形收集的情况下映射DUT的响应信号（例如，信号122）。该检测方案允许DUT响应信号内的任何独特特征（由所施加的测试图案所产生的）在不依赖于信号的频谱分量的情况下被选通、测量和映射到LSM图像上。如本文所使用的，术语“选通LVI”指的是当每个LSM像素的对应DUT信号是对少于一个或多个完整测试循环的施加的响应时的2维LSM图像和对应的数字化DUT信号的捕获。可以使用一个或多个选通（或选通组）来选择捕获的DUT响应的该部分。如本文所使用的，术语“激光电压追踪”或“LVT”指的是波形映射（参见上文）或选通LVI操作。

图4表示针对DUT 104使用作为组件206的boxcar平均器和180纳米（nm）反相器链所收集的数据。测试循环跨越20微秒（μs）；仅示出了4μs跨度。DUT响应信号400A表示良好（通过）信号，而波形400B表示不良（故障）波形。区域402A、404A表示用于生成映射图406A的选通组，并且区域402B和404B表示用于生成映射图406B的选通组。在该示例中，目标是捕获/映射DUT的故障信号。选通402A和402B用于获取基线数据。选通404B包括或包含仅在DUT故障时存在的事件，并且包括在持续时间方面小于100纳秒（ns）的脉冲，其总计小于总测试循环长度的0.5％；从而使所期望的信号对于使现有技术LVI技术工作而言远远太短。以这种方式定义，选通组402A/404A和402B/404B仅在故障条件下产生LVT信号。用350X 2.45NA固体浸没透镜（SIL）和1320nm连续波激光器收集了图像406A和406B。选通402A/404A和402B/404B以及扫描速度对于两个图像是恒定的。如所预期的，通过条件400A生成了没有信号的映射图406A。使用生成故障DUT响应400B的测试循环产生了LVT映射图或图像406B，其清楚地突显故障信号存在的地方。因为LVT相对于基线显示信号（参见等式3），所以LVT具有阐明特定像素处的选通信号的相对极性的附加益处。映射图406B中的黑色区域（信号）对应于来自信号积分器206的负响应。这是当选通事件低于基线信号（选通402B和404B之间的比较信号400B）时的情况。另一方面，映射图406B中的白色区域（信号）对应于来自信号积分器206的正响应，其在故障信号变为反相时发生（参见图5）。信号反相由于各种原因而发生。例如，NMOS和PMOS晶体管表现出相反的极性，在一些情况下，晶体管栅极和漏极也是如此。

参考图5，DUT信号500产生负LVT信号（由映射图506中的黑色区域表示），因为选通504内的信号500位于选通502中的基线信号电平之下。DUT信号508与信号500完全相同，除了它被反相之外。在这种情况下，LVT信号是正的（由映射图506中的白色区域表示），因为选通504内的信号508的该部分位于选通502内的基线信号之上。

LVT优化需要理解若干个相互关联的平均器/积分器参数（例如，组件206）。通常，测试工程师或用户控制测试图案频率——由图3定义为重复率（1/T）——和平均的量n。测量带宽BW取决于这两个参数：

， 等式4

其中“C”是取决于所使用的硬件平均器的具体类型的常数。在一个实施例中，例如，C=0.442。带宽通过限制激光扫描显微镜的像素停留时间（dwell time）来确定LVT获取时间：

等式5

为了测试目的，在配备有2.9NA SIL、1064nm连续波激光器和用于组件114的低频检测器的Meridian V（由FEI公司制造）上收集了LVT图像/映射图。（1064nm激光器相比于上面标识的1320nm激光器改善了分辨率。已经确定由较短波长光子所引起的光电流注入对信号具有可忽略不计的影响。）DUT是用各种脉冲信号刺激的28nm设备。独立地调整脉冲幅度、测试循环周期、选通/脉冲宽度和被平均的测试循环的数量。处理并分析结果所得的LVT图像。

参考图6，示出了LVT信噪比（SNR）与平均的数量（n）之间的关系。为了获得该数据，使用了20ns矩形脉冲和匹配的20ns宽选通信号。当平均数增加时，通过减小测试循环周期（T），带宽被保持恒定在270Hz处（参见等式4）。每个512×512像素LVT图像需要约8分钟来收集；平均小于2ms每像素或2ms每波形。相比而言，使用常规LVI技术（以10秒每像素，非常宽松的估计）捕获的功能等效图像将需要约：

。

在实践中，已经发现测试循环周期通常很难或不可能调整。在恒定的测试循环长度的情况下，增加平均的测试循环的数量会降低带宽。考虑到这一点，图7中表示的数据基于1μs的恒定循环长度和10ns的脉冲宽度。如所示，此处的数据略微偏离图6中呈现的数据。尽管总体趋势仍然保持，即增加n会增加SNR，但效果很小。带宽变化会导致这种结果。在观察到的范围内，LVT信号幅度随着带宽的增加而表现出适度增加。因此，随着n增加，减小的带宽负面影响信号强度，这阻碍了SNR增益。其他数据指示测试循环周期变化对图像SNR具有可忽略不计的影响。替代地，增加DUT信号强度或选通宽度会改善SNR。对于本文讨论的大多数图像，用作DUT信号强度的量度的波形（LVP）幅度约为300微伏（μV）。相对于测试循环周期，脉冲宽度范围从若干个百分点到0.1％。在这些条件下，1024个平均数提供了比得上传统LVI的灵敏度。在一些情况下，与256个平均数一样少就提供了足够的SNR。

当优化LVT图像时，不应忽略SNR和获取时间之间的相互作用。尽管DUT信号幅度和测试循环脉冲宽度影响SNR，但这些参数通常是固定的或难以变更。因此，平均在SNR优化中起重要作用。增加在其之上获得平均的测试循环的数量会改善SNR，但负面影响获取时间。具体地，结合等式4和5给出：

等式6

因此，应最小化测试循环周期T以加速数据获取。否则，获取时间随平均而按比例增加（scale）。

当测试图案禁止LVI分析时，LVT是可以使用的强大的技术。如果故障电路产生异常信号，则可以对该信号进行选通。定义选通需要只收集一个波形或使用模拟波形。在没有LVT的情况下找出电路的故障的根本原因涉及通过电路利用LVP追踪故障信号，这可能需要数百个波形和数天的劳动。如本文所公开的LVT通过提供故障信号的视觉映射图而使得该探测中的很多不必要。只有一旦标识出可疑组件并需要进一步定位才继而发生探测。

激光电压追踪（LVT）引入了监视DUT对所施加的测试循环的响应的新方法。如本文所使用的，LVT指的是波形映射和选通LVI操作两者。在前者中，记录DUT对一个或多个完整测试循环的响应，而在后者中，仅记录DUT对测试循环的一部分的响应（该部分由选通定义）。两种方法都允许在对应的LSM图像的每个像素处实时获取DUT信号。特别地，所公开的LVT技术使得能够使用现有技术的LVI技术来成像难以或不可能检测的DUT信号。当来自有源DUT的信号不是周期性的或显著偏离50％占空比时，常规的LVI信号监视方案（频谱分析仪、锁定放大器、矢量分析仪等）变得无效。因为这些设备取决于包含可以被监视的强频率分量的信号，所以减小被监视信号的占空比或周期性显著地且不利地影响这些频率分量的强度。使用LVT，可以独立于DUT信号的占空比或周期性进行测量。仅以示例的方式，LVT可以应用于调试有问题的外围NAND电路。对这种类型的电路的测试和调试操作通常涉及脉冲信号，其阻止使用其他成像技术，诸如LVI。因此，LVT减少了多余的探测，并在保证时协助探测放置。

参考图8，示出了根据一个实施例的电路诊断操作800，其捕获上面公开的系统的主要的操作特征。操作800通过电刺激DUT开始（框802）。这可以通过诸如组件102的测试循环生成器来实现。然后可以在光栅扫描方法中用激光束照射DUT（框804）。例如，这可以用激光器106、LSM 108、元件110和光学器件112来实现。应注意，不是所有的DUT都需要被照射。然后可以检测从DUT反射的激光光（框806）。如上所述，反射光可以具有DC和AC分量。DC分量表示（灰度）LSM图像，并且AC分量表示DUT对所施加的电刺激测试图案的响应。接下来，可以在平均时并且在数字化（框810）之前对AC分量进行选通（808）。在一个实施例中，可以施加选通信号，使得DUT对多个完整测试图案的响应可以被平均。在这种情况下，操作800可以称为波形映射。在另一个实施例中，可以施加选通信号，使得DUT对多个部分测试图案的响应可以被平均。在这种情况下，操作800可以称为选通LVI映射。最后，可以存储数字化DUT响应和对应的LSM图像（框812）。

参考图9，网络900可以包括诊断系统902（包括DUT 904和电光组件906）、存储装置908和本地处理系统910。以示例的方式，诊断系统902可以类似于系统100和200中的任一个。由诊断系统902根据本公开所捕获的波形可以存储在存储装置908上。如前所述，LSM图像数据和波形数据两者可以存储在存储装置908上。这些数据可以单独存储（例如，作为不同的文件或作为共同或不同数据库中的条目）或作为单个实体或文件存储。处理系统910可以是例如工程工作站或个人计算机。处理系统910可以通信地耦合到局域网（LAN）912，并且通过它可以耦合到诸如计算机系统914和打印机916之类的其他本地设备。处理系统910还可以使用LAN 912和网关和/或路由器918来与耦合到广域网（WAN）920的又其他设备（例如，服务器存储装置922和计算机系统924）进行通信。网络912和918可以使用任何期望的技术（有线、无线或其组合）和通信协议（例如，TCP或传输控制协议、以及PPP或点对点）。处理系统910可以执行允许其访问和处理本文描述的类型的波形数据的一个或多个程序或应用。这样的程序或应用可以存储在处理系统910的非暂时性存储装置中、存储装置908的非暂时性部分中、或者诸如服务器存储系统918的非暂时性网络存储装置上。

应理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。呈现了该材料以使得本领域任何技术人员能够制造和使用如所要求保护的公开主题，并且在特定实施例的上下文中提供，其变化对于本领域技术人员来说是容易明显的（例如，所公开实施例中的一些可以彼此组合使用）。因此，本发明的范围应参考所附权利要求以及这样的权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包含”和“在其中”用作相应术语“包括”和“其中”的普通英语等同物。

Claims (21)

1.一种用于测试电路的系统，包括：

支架，被配置为保持电路；

测试循环生成器，被配置为向电路供应测试循环信号，其中测试循环信号包括重复每个测试循环周期的刺激信号；

激光源；

第一光学器件，被配置为将来自激光源的激光束引导到电路上；

第二光学器件，被配置为收集来自电路的反射激光光；

传感器，被配置为检测反射激光光并响应于其生成传感器输出；和

高速数字信号平均器，被配置为基于传感器输出和同步信号生成数字输出信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中第一光学器件包括激光扫描显微镜（LSM），所述激光扫描显微镜被配置为跨电路的区域光栅扫描所述激光束。

3.根据权利要求2所述的系统，其中传感器输出包括直流（DC）分量和交流（AC）分量。

4.根据权利要求3所述的系统，其中AC分量对应于电路对测试循环信号的响应信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其中高速数字信号平均器针对光栅扫描的每个位置（像素）生成数字输出信号。

6.根据权利要求5所述的系统，还包括被配置为存储数字输出信号的存储器。

7.根据权利要求5所述的系统，其中数字输出信号在每个位置（像素）处基于在多个完整测试循环周期内的由刺激信号所产生的AC分量。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括被配置为存储数字输出信号的存储器。

9.根据权利要求5所述的系统，其中高速数字信号平均器还被配置为将选通信号作为输入，其中选通信号定义小于测试循环周期的至少一个选通周期。

10.根据权利要求9所述的系统，其中数字输出信号在每个位置（像素）处基于在多个测试循环周期内的选通周期期间的由刺激信号所产生的AC分量。

11.根据权利要求10所述的系统，还包括被配置为存储数字输出信号的存储器。

12.根据权利要求3所述的系统，其中第一光学器件包括激光扫描显微镜（LSM），并且DC分量对应于LSM图像。

13.根据权利要求1所述的系统，其中高速数字信号平均器包括高速积分器电路。

14.根据权利要求1所述的系统，其中同步信号包括来自测试循环生成器的信号。

15.根据权利要求12所述的系统，其中同步信号包括来自LSM的像素时钟。

16.根据权利要求5所述的系统，还包括选通生成器电路，所述选通生成器电路电耦合到高速信号平均器并且被配置为输出具有选通开始时间和选通持续时间的选通信号，其中所述持续时间小于测试循环周期。

17.根据权利要求16所述的系统，其中数字输出信号还基于选通信号。

18.根据权利要求17所述的系统，其中数字输出信号表示在多个测试循环周期内的持续时间期间的AC分量。

19.一种诊断测量方法，包括：

用测试图案刺激被测设备，所述测试图案包括在每个测试循环周期后重复的刺激信号；

在光栅扫描事件中用激光束照射被测设备的区域；

检测响应于所述照射而从被测设备反射的光；

标识检测到的反射光的直流（DC）分量和交流（AC）分量；

基于触发信号和选通信号对多个测试循环周期内的AC分量进行平均，其中触发信号使AC分量与测试图案同步，并且选通信号在每个测试循环周期期间选择AC分量的哪个部分来数字化；

将平均后的AC分量数字化以生成输出信号；和

将输出信号存储在存储器中。

20.根据权利要求19所述的方法，其中选通信号选择与小于测试循环周期的时间对应的AC分量的部分。

21.根据权利要求19所述的方法，其中平均和数字化由高速积分器设备执行。