Bài giảng Linh kiện điện tử: Chương 7 - Nguyễn Văn Hân

Bài giảng "Linh kiện điện tử - Chương 7: Vi mạch tích hợp" cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm và phân loại vi mạch tích hợp, các phương pháp chế tạo vi mạch tích hợp bán dẫn, vi mạch tuyến tính, vi mạch số và vi mạch nhớ. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Linh kiện điện tử: Chương 7 - Nguyễn Văn Hân Chương 7: Vi mạch tích hợp • Khái niệm và phân loại vi mạch tích hợp • Các phương pháp chế tạo vi mạch tích hợp bánNHATRANG UNIVERSITY dẫn • Vi mạch tuyến tính • Vi mạch số và vi mạch nhớ Khái niệm và đặc điểm • Vi mạch tích hợp (IC: Intergrated Circuits) là sản phẩm của công nghệ vi điện tử, nó gồm rất nhiều các linh kiện tích cực, thụ động, và dây nốiNHATRANG UNIVERSITY giữa chúng được chế tạo tích hợp trên một đế bán dẫn duy nhất theo một sơ đồ cho trước và thực hiện một vài chức năng nhất định • Vi mạch tích hợp có kích thước nhỏ, tiêu thụ ít năng lượng, hoạt động tin cậy, giá thành hạ, tuổi thọ cao • Do hạn chế về kích thước nên vi mạch có tốc độ hoạt động không cao, và yêu cầu nguồn nuôi rất ổn định Phân loại • Phân loại theo dạng tín hiệu xử lý – IC tương tự (IC tuyến tính): μA741, 7805, 7905,…NHATRANG UNIVERSITY – IC số: Họ 74, IC 555, ROM, RAM,… • Phân loại theo công nghệ chế tạo – IC bán dẫn (đơn khối): Các linh kiện thụ động và tích cực đều được chế tạo trên một đế bán dẫn – IC màng mỏng: Các linh kiện thụ động được chế tạo trên đế thủy tinh cách điện, các linh kiện tích cực được gắn vào mạch như các phần tử rời rạc – IC màng dày: Các linh kiện thụ động được chế tạo trên đế bán dẫn, còn các linh kiện tích cực được gắn vào mạch như các phần tử rời rạc – IC lai (hybrid IC): Kết hợp các công nghệ khác nhau Phân loại • Phân loại theo loại transistor có trong IC – IC lưỡng cực: Các transistor tích hợp trong mạch là transistor lưỡng cực – IC MOS: Các transistor tích hợp trong mạch là transistor trườngNHATRANG UNIVERSITY loại MOS (MOS-FET) • Phân loại theo số lượng phần tử được tích hợp trong IC – IC SSI (Small Scale Intergration): Mức độ tich hợp nhỏ 1000 phần tử – IC ULSI (Ultra Large Scale Intergration): Mức độ tích hợp cực lớn >1 triệu phần tử – IC GSI (Giant Scale Intergration): Mức độ tích hợp khổng lồ > 1 tỷ phần tử Phân loại Năm 1961 1966 1971 1980 1985 1990- nayNHATRANG UNIVERSITY Công SSI MSI LSI VLSI ULSI GSI nghệ Số phần Các phương pháp chế tạo IC • Phương pháp quang khắc (Photolithography) :NHATRANG UNIVERSITY Các phương pháp chế tạo IC • Phương pháp quang khắc – Trên đế Si tạo ra lớp màng mặt nạ (masking film)NHATRANG UNIVERSITY bằng SiO2 – Phủ lớp cản quang (photoresist) – Đặt khuôn sáng (mask) lên lớp cản quang và chiếu sáng – Bỏ khuôn sáng và định hình: tùy vào chất làm màng mặt nạ mà phần bị che sẽ bị ăn mòn hoặc không bị ăn mòn trong dung dịch rửa – Sau khi định hình, loại bỏ lớp cản quang ta thu được một đế bán dẫn có phủ lớp bảo vệ SiO2 có hình dạng mà ta mong muốn Các phương pháp chế tạo IC • Phương pháp quang khắcNHATRANG UNIVERSITY Các phương pháp chế tạo IC • Phương pháp Planar: – Là phương pháp gia công các phần tử của vi mạchNHATRANG UNIVERSITY bán dẫn (đơn khối). Đây là phương pháp kết hợp hai quá trình quang khắc và khuếch tán • Phương pháp Epitaxy-Planar – Tương tự như phươn ...