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为了使每层的电路相互之间不发生干涉,需要对上下平台进行精密运动控制。扫描时上下平台应处于匀速运动阶段。目前 小的层叠误差小于2nm(单个机器内)或3nm(不同机器间)。
光源的波长一般为365、248、193、157甚至13.5nm(EUV,ExtremeUltraviolet)。因为光刻过程受到衍射限制,光源波长越小,能够做出的芯片尺寸就越小。
在透镜和晶圆之间加入折射率大于1的液体(如水),可以减小光线波长,从而提高NA(数值孔径)和分辨率。这种光刻机叫浸润式(immersion)光刻机
世界上做高端光刻机的厂家主要有ASML、Nikon和Canon。佳能大概已经不行了。Nikon每年开个会叫做LithoVision。
无论是数字电路还是模拟电路,到 底层都是晶体管级了。的逻辑门(与、或、非、与非、或非、异或、同或等等)都是由一个个晶体管构成的。因此集成电路从宏观到微观,达到 底层,满眼望去其实全是晶体管以及连接它们的导线。早期的时候双性晶体管(BJT)用的比较多,俗称三管。它连上电阻、电源、电容,本身就具有放大信号的作用。像堆积木一样,可以用它构成各种各样的电路,比如开关、电压/电流源电路、上面提到的逻辑门电路、滤波器、比较器、加法器甚至积分器等等。由BJT构建的电路我们称为TTL(Transistor-TransistorLogic)电路。BJT的电路符号长这个样子:
导电类型不同
集成电路按导电类型可分为双型集成电路和单型集成电路,他们都是数字集成电路。
双型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
1)按用途
集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种集成电路。
按应用领域
集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和集成电路。
2)按外形
集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型。
一块晶圆上有很多die,每一个die上都刻有相同的电路图案,即一块晶圆可以出产很多芯片。一个die典型的尺寸是26×32mm。
光刻机主要有两种,一种叫做stepper,即掩膜版和晶圆上的某一个die运动到位后,光源开、闭,完成一次光刻,然后晶圆运动使得下一个die到位,再进行一次光刻,依此类推。
而另一种光刻机叫做scanner,即光线被限制在一条缝的区域内,光刻时,掩膜版和晶圆同时运动,使光线以扫描的方式扫过一个die的区域,从而将电路图案刻在晶圆上
scanner比stepper的优势在于,可以提供更大的die的尺寸。其原因在于,对于一个固定尺寸的圆透镜,比如直径32mm的圆(指投射后的区域大小),其允许透过的光线的区域尺寸是受限的。