光學微細加工晶片測試實驗裝配加工顯微鏡
在光學領域進行的信息處理有日益增加的趨勢。用光纖傳送
信息的效率不僅比銅電纜高,而且還可利用大量光學器件,如光
放大器、光開關和另一些光邏輯元件。這些都是光子學研究的范
疇。光子學定義為借助光子的信息處理。電子學和光學領域兩者
之間的聯系稱為光電子學。我們也將對這個論題進行探討。
在電子測量系統方面,正在不斷轉向數字數據處理。數字處
理已越來越多地緊接在從外部模擬環境中搜集到數據之后進行。
每一個物理過程本身都是模擬過程,但這些模擬量一旦獲得所需
的較小信號電平就變換成電數字量。而且,所設計、開發和制造
的系統在發運之前必須進行測試。這要求自動化測試過程。在設
計階段,我們將論及可測試性設計(DFT);谶@個原理,測量
設備已從手動操作設備轉向全自動化測試系統。在這方面,還必
須介紹內置自測試(BIsT)結構。這類電路能檢查本身的性能。目
前,采用總線的測量系統已非常普遍。這些發展對所有各種行業
和組織結構產生了強烈影響。
借助強紫外光、電子或z射線光刻技術,能進一步減小集成
電路工藝的線寬。這種技術很容易實現將線寬減小到0.5_um以
下。另一個主要發展是晶片和芯片尺寸取得的進展。已使用了8英
寸+(200ram)的晶片尺寸和超過900mm2的芯片尺寸。微系統工
藝(MST)是一門涉及制造小型功能系統的學科。微細加工、微機
械結構和電子學的應用可以在單個硅片上形成三維結構。已為汽
車工業制造出加速度傳感器。該類傳感器包含一個微執行元件并
具有內置自測試功能。借助微細加工,已在硅片中制造出一些運
動部件(如直徑為100弘m的微型馬達)和加速度計。機械電子學
(mechatronics)也成為一個專門術語,它是機械學和電子學的結
合,涉及的范圍可能從微規模到大型系統。在第6章中,我們將進
一步論述這方面的問題。
另一個嶄新的途徑是用聚合物工藝而不用硅來制造晶體管。
這類晶體管的結構較大,但它們可以彎曲而不會喪失電氣特性。
這就是所謂的分子水平工藝。
這里,還必須提一下智能傳感器的概念。智能傳感器定義為
具有內置智能的傳感器,并可構成一個由傳感器、電子處理電路
和輸出組成的完整功能系統。例如,目前已制造出將全部所需電
路集成在一塊硅片上的壓力傳感器。
采用NMOS和CMOS工藝將使存儲器的容量和速度進一步
增加。已制造出達1Gbit的動態RAM。在直徑為4英寸的盤片上
能提供5Mbyte的存儲容量。這種小型盤片不僅可用于記錄音
樂節目,而且也用于貯存應用程序。對于通信來說,由于光纖在
成本和帶寬方面的優勢,故在大多數情況下將取代銅電纜