Kỹ Thuật Vi Điện Tử

KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN MÔN: N T - VI N THÔNG THS V CHI N TH NG THU T VI NT P BÀI GI NG (L u hành n i b ) THÁI NGUYÊN 9/2010 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CL C C L C Ch ng 1: C S V T LÝ 1.1 C u trúc tinh th 1.2 C u trúc vùng n ng l ng 1.3 Bán d n tinh t 1.4 Bán d n lo i P 1.5 Bán d n lo i N 1.6 linh ng, d n 11 Ch ng 2: C U TRÚC M CH VI N T 13 2.1 Chuy n ti p PN 13 2.2 Công ngh l ng c c 15 2.2.1 Cách n b ng chuy n ti p PN 15 2.2.2 Cách n b ng Oxide 16 2.2.3 Transistor l ng c c 17 2.2.4 Diode, n tr t n 21 2.3 Công ngh CMOS 24 2.3.1 M u 24 2.3.2 Quá trình ch t o 26 2.3.3 Ch t o gi ng 27 2.3.4 n c c c ng 28 Ch ng 3: CÔNG NGH CH T O M CH VI N T 30 3.1 Ch t o phi n bán d n 30 3.1.1 Quy trình ch t o phi n bán d n silic 30 3.1.2 Ch t o Silic a tinh th 31 3.1.3 Ch t o Silic n tinh th 32 3.1.4 Ch t o phi n bán d n 37 3.1.5 Phòng s ch 37 3.2 Oxy hóa 49 3.2.1.Gi i thi u cơng ngh Oxy hố 49 3.2.2.Oxy hóa nhi t 49 3.3 Quang kh c 53 3.3.1 Khái ni m 53 3.3.3 Các khái ni m c b n 54 3.3.4 Các giai n c a trình quang kh c 56 3.4 n mòn 60 3.4.1 n mòn t 61 3.4.2 n mòn khơ 66 3.5 Khu ch tán 68 3.6 C y ion 69 3.6.1 M u 69 3.6.2 Thi t b c y ion 71 3.6.3 M t n dùng cho c y ion 72 3.6.4 nhi t 72 3.7 Epitaxy 72 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.7.1 M u 72 3.7.2 Làm s ch phi n t y l p Oxit t nhiên 73 3.7.2 Nhi t ng h c trình Epitaxy pha h i 73 3.7.3 Pha t p 75 3.7.4 Khuy t t t l p Epitaxy 75 3.7.5 Epitaxy GaAs 76 3.7.6 Epitaxy chùm phân t 77 3.8 Các ph ng pháp t o màng m ng: Bay h i, phún x 81 3.8.1 M u 81 3.8.2 Bay h i chân không 82 3.8.3 Phún x 91 3.9 K t t a hóa h c pha h i CVD 96 3.9.1 M u 96 3.9.2 H CVD n gi n ch t o màng Si 96 3.9.3 Ch t o màng n mơi b ng CVD áp su t khí quy n 97 3.9.4 Ch t o màng n môi bán d n b ng CVD áp su t th p 98 3.9.6 Ch t o màng kim lo i b ng CVD 99 Ch ng 4: M T S H VI M CH C B N 101 4.1 Phân lo i vi m ch 101 4.1.1 Theo ch c n ng 101 4.1.2 Theo công ngh ch t o 101 4.1.3 Theo linh ki n c b n 101 4.1.4 Theo m c t h p 101 4.2 Các h vi m ch s 101 4.2.1 T ng quan 101 4.2.2 Các c tr ng c a vi m ch s 102 4.2.3 H RTL (Resistor-Transistor Logic) 103 4.2.4 H DTL (Diode-Transistor Logic) 104 4.2.5 H TTL (Transistor-Transistor Logic) 104 4.2.6 H CMOS 106 4.2.7 M t s c ng 106 TÀI LI U THAM KH O 108 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ch ng 1: C S V T LÝ 1.1 C u trúc tinh th Trong tinh th , nguyên t s p x p theo m t tr t t tu n hoàn C u trúc tinh th nh nh t ô m ng c s a Ô l p ph ng c l p l i mang ng n gi n nh Hình 1.1 Ơ l p ph ng tâm kh i Bao g m nguyên t nh ngun t Hình 1.2 Ơ l p ph c Ơ l p ph thơng tin c a m t tinh th g i n gi n Bao g m nguyên t b Ô l p ph y tâm hình l p ph ng tâm kh i ng tâm m t Bao g m nguyên t nh nguyên t tâm m t CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng Hình 1.3 Ơ l p ph d Ô l p ph ng c u trúc kim c Hình 1.4 Ơ l p ph ng tâm m t ng ng c u trúc kim c ng Hình 1.5 Ơ m ng c s Si t ph ng tinh th : S d ng h s Miller xác nh nh hình 1.6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hình 1.6 H s Miller 1.2 C u trúc vùng n ng l Vùng n ng l vùng n ng l ng xác nh m t ph ng tinh th ng m i v t r n khác nhau, r ng v trí c a t ng ng ph thu c vào lo i v t r n khác Tùy theo tình tr ng m c n ng l ng có b n t chi m ch hay không, ng vùng là: Vùng d n, vùng c m, vùng hóa tr Hình 1.7 Gi n vùng n ng l ng c a Kim lo i, ch t bán d n ch t n môi Vùng d n: Có th g i vùng d n n, t c nh ng vùng g i nh ng n t t chi m ch ho c b chi m ch ph n Vùng hóa tr : Ch a nh ng th p nh t i ta chia làm n t n m ó m c n ng l ng ch a n t hóa tr c a nguyên t , có m c n ng l c ng Vùng c m: Là vùng n m gi a vùng d n vùng hóa tr Trong vùng này, không t n t i m c n ng l ng mà n t có th chi m ch Trong t ng vùng n ng l ng, m c n ng l hoàn toàn, m t ph n ho c b tr ng hồn tồn ng có th b chi m CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt y t n t mu n tham gia vào thành ph n dòng n t t do, ngh a ph i có n ng l qua vùng c m lên vùng d n B i v y, phân bi t v t r n v t li u d n nh n ng l n t r ng c a vùng c m tiêu chu n n Nh v y, d n kém, chi u r ng c a vùng c m s ng c n thi t gia vào trình t i ng nh y t vùng hóa tr , v n, bán d n, hay cách ng c a vùng c m l n xác n ph i tr thành n t b t kh i liên k t hóa h c tham n gi n, kí hi u áy vùng d n Ec, nh c a vùng hóa tr kí hi u Ev Kho ng cách gi a Ec Ev vùng c m ∆Eg 1.3 Bán d n tinh t Khi n t hóa tr nh n c n ng l ng t bên (nhi t , ánh sáng) l n, có th c l c liên k t tr thành n t t (nh y lên vùng d n) tham gia vào thành ph n dòng n Khi y vùng hoá tr thi u h t ng b tr ng at is d n n t nên xu t hi n m c n ng l n vùng hố tr Nh ng vùng hố tr có th xem nh t i m thi u h t yt nt i n tích d n t ng g i l tr ng Khác v i ion, l tr ng có th di chuy n v t r n bên c nh l p y l tr ng ó l i ng ng cv ih ngh a vi c t m t liên k t vùng hoá tr lên vùng d n ng hoá tr làm cho m t ng c a c g i trình phát x c p y bán d n s ch, h t d n p nt c l i v i trình phát sinh c p n t chuy n d i t n t - l tr ng Nh n t vùng d n, l n t - l tr ng trình tái n t l tr ng, t c trình xây d ng l i m t liên k t nh r i t vùng d n xu ng vùng hóa tr (s phát x n ng l ng) CuuDuongThanCong.com u ó có c t o ch y u b i trình hình thành (phát sinh) c p n t l tr ng Trong ó, tr ng vùng hóa tr Ng nt l i m t l tr ng l tr ng di chuy n m t cách t theo h Q trình u ó https://fb.com/tailieudientucntt nt Hình 1.8 Quá trình phát sinh tái h p tr ng thái cân b ng nhi t tái h p Bán d n nh v y ng, s n t , l tr ng n t phát sinh úng b ng s n c g i bán d n ròng (bán d n tinh t) 1.4 Bán d n lo i P Pha t p Silic v i ngun t hóa tr nh Al, m i nguyên t t p ch t hóa tr thay th v trí nguyên t bán d n tinh t g c t o liên t ng hóa tr v i nguyên t láng gi ng g n nh t, liên k t th khơng hồn h o v y làm xu t hi n l tr ng Do v y, ch c n n ng ng r t nh c ng cho phép m t chi m l tr ng làm có xu h ng b t n t c a liên k t ng hóa tr g n ó n t liên k t khác Các nguyên t t p ch t hóa tr n t c a vùng hóa tr làm t ng l tr ng bán d n nên ng i ta g i t p ch t aceptor, bán d n có t p ch t lo i g i bán d n lo i P CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hình 1.9 T p ch t aceptor c n ng l t n ng l n tinh th Si Hình 1.10 Gi n m c n ng l ng aceptor ng aceptor Ea n m g n nh vùng hóa tr , b i v y ch c n ng nh (n ng l ng ion hóa) c ng có th làm cho n t nh y t vùng hóa tr lên m c aceptor làm cho nguyên t t p ch t ion hóa tr thành ion âm, ng th i làm xu t hi n l tr ng vùng hóa tr 1.5 Bán d n lo i N Nguyên t Si: M i nguyên t có b n n t hoá tr g p chung v i b n nguyên t bên c nh t o thành m i liên k t ng hoá tr Pha t p Si v i nguyên t thu c nhóm V, ch ng h n nh ph t nguyên t t p ch t s liên k t ng hóa tr v i nguyên t Si láng gi ng g n nh t Nh v y th a n t hóa tr s có liên k t y u v i CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt nguyên t láng gi ng xung quanh c ng liên k t y u v i nguyên t c a Nên ch c n n ng l ng nh c ng gi i phóng kh i nguyên t a tr thành n t t p ch t hóa tr c g i t p ch t ơno, có ngh a t p ch t n t t Còn ch t bán d n có t p ch t dono g i bán d n lo i N Các nt c g i h t a s , l tr ng c g i h t thi u s Hình 1.11 T p ch t dono Tính d n n bán d n lo i N n tinh th Si n t quy t nh Vi c pha t p ch t ôno s làm xu t hi n vùng c m c a bán d n nh ng m c n ng ng c c b n m sát d i áy vùng d n g i m c n ng l ng dono 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt + V i n ng l ng d i trung gian, x y hai c ch truy n n ng ng M t ph n n ng l ng ion c gi i phóng d l i làm thay i c u trúc v t lý c a d i n ng l i d ng nhi t, ph n ng này, c ch d ng h t nhân b m t r t hi u qu Quá trình truy n n ng l ng ch y u x y m t l p nguyên t Khi ó nguyên t ho c ám nguyên t s b b n b t kh i b m t Nh ng nguyên t b t kh i b m t cathode v i n ng l 50eV, t c g p kho ng 100 l n n ng l ng l ng c a nguyên t bay h i nhi t ng d giúp nguyên t phún x có ó ph b c thang t t h n so v i tr 95%v t li u c phún x d ng t 10 - linh ng b m t l n h n ng h p bay h i Thông th ng kho ng i d ng nguyên t Nói chung v t lý trình phún x v t li u ph c t p, bao g m hi u ng k t h p gi a phá ng liên k t hoá h c d ch chuy n v t lý Hình 3.42 Nguyên lý trình phún x Mơ hình b qua hi u ng hoá h c coi nguyên t nh qu c u r n M t ion t i b m t có th chui sâu vào bia qua nhi u l p nguyên cho n n p vào nguyên t v i thông s va ch m nh b l ch góc u c ng có th làm gi i phóng nguyên t bia v i moment l n ng i l ch kh i pháp n t i b m t Trong trình này, nhi u liên k t 94 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt l p b m t bia b b g y Nh ng va ch m ti p theo s làm b t nguyên t ho c ám nguyên t nh 3.8.3.4 T c k t t a hi u su t phún x c k t t a phún x ph thu c lu ng ion t i bia, xác su t ion t i b t c nguyên t bia s v n chuy n v t li u phún x qua plasma t li u bia th ng c ch t o d i d ng Do ph n l n công su t Plasma a b ng ph c to d tránh nóng, bia c làm ngu i b ng n c (n n) Bia c g n v i giá gi ho c b ng c khí 3.8.3.5 Phún x v t li u Ph n l n nghiên c u xúc ng pháp ép nóng i d ng nhi t bia, c kh ion có t c tránh ch p c bi t u liên quan t i phún x nhôm ng d n IC silic Tuy nhiên nhôm tinh t ã ng h p kim Nhôm – Si chuy n ti p nông n phi n t ng phún x l n, ng t o ti p c thay th tin c y c a ti p xúc Ohmic cho i ta dùng ch y u h phún magnetron planar m t chi u Vì màng h p kim nên vi c kh ng ch thành ph n v n c n quan tâm Nh ã nói gi ng thành ph n v t li u bia trên, thành ph n màng k t t a th nhi t ng g n v a ph i có th b qua hi n ng tái bay h i c a v t li u k t t a, thành ph n xác c a màng c kh ng ch b i tính ch t v n chuy n c a ph n t c u thành Plasma t ph ng pháp n a s d ng nhi u bia B ng cách ch nh cơng su t i bia,có th thay Ngoài i thành ph n màng kh ng ch thành ph n màng mà không c n b ngu n th hai s d ng bia ghép v i vùng có n ng khác Trong tr ng h p n gi n nh t, m nh v t li u khác c g n lên bia Thành ph n màng c xác nh b i t s c a vùng ti p xúc v i Plasma Khi c n k t t a màng h p ch t ó nguyên t có hi u su t phún r t khác nhau, m t s nên s d ng ph khí tr ó có th nh n cd i d ng khí, t t nh t ng pháp phún x ph n ng, q trinh ó khí phún x c thay th b ng h n h p khí tr ph n ng Thành ph n màng 95 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt t t a có ki m soát b ng cách thay ph i áp su t riêng c a khí ph n ng B ng ng pháp phún x ph n ng có th ch t o màng h p ch t có thành ph n thay i m t d i r ng V n l i ch n u ki n k t t a ki n sau k t t a có thành ph n pha mong mu n u 3.9 K t t a hóa h c pha h i CVD 3.9.1 M u t t a hóa pha ph i (Chemical Vapor Deposition-CVD) hi n ng r ng rãi t o màng c a nhi u v t li u khác Ph cs ng pháp CVD nhi t c ng c s c a k thu t c y c y epitaxy ch t o IC Các bi n th a ph ng pháp CVD nhi t s d ng m t s ngu n n ng l ho c kích thích quang màng nhi t th p nh ngh a: Là ph u n ph n ng hóa h c, cho phép k t t a ng pháp công ngh t o màng ch t r n có thành ph n xác nh không b bay h i b m t ng khí b ng ph n ng hóa h c c a ch t Khác v i Oxy hóa nhi t l p oxide ng ph ng nh plasma ng pháp CVD ng c m c t , i ta s d ng h p ch t khó có ch a Si ho c h p ch t Silic O2 L p SiO2 c t o thành b m t ph n ng hóa h c Các q trình x y nh sau: - V n chuy n h n h p khí t l i vào - Ph n ng gi a khí n g n phi n t o phân t - V n chuy n ch t ph n ng - Ph n ng b m t n b m t phi n t o silic - Nh h p s n ph m khí - V n chuy n s n phâmr khí xa b m t - V n chuy n s n phâmr khí kh i lò 3.9.2 H CVD n gi n Xét h CVD n gi n sau: ch t o màng Si 96 CuuDuongThanCong.com t o l p SiO2 https://fb.com/tailieudientucntt theo Hinh 3.43 S h CVD n gi n Bình ph n ng ng có ti t di n ch nh t Thành ng Tw Phi n silic th c t giá gi a ng Nhi t ng Ts>>Tw Ta xét m t q trình phân ly khí silane (SiH4) ng c tr ng t o màng silic a tinh th Gi thi t dòng khí i silane c ng nh t c thi n nhi t giá Ts Thông n gi n nh ng c ng r t qua ng t trái qua ph i Vì silane b t ng c gi u phân ly n giá gi phi n, nên k t t a s gi m d n theo chi u dài ng u c a màng k t t a, ng i ta th c i ng tr n khí silane v i m t khí mang khí tr M t ch t khí hòa tan cho silane th ng dùng hydro phân t (H2) Gi thi t s d ng h n h p 1% SiH4 H2, gi thi t nhi t a h n h p khí vào ng c ng Tw S n ph m c a ph n ng silane không tham gia ph n ng c khí bu ng ph n ng a kh i ng qua l i khí th i Dòng th p có th coi áp su t bu ng ng nh t Ph n ng x y nh sau: SiH4(K) ->Si(R) + 2H2(K) 3.9.3 Ch t o màng n mơi b ng CVD áp su t khí quy n t s h CVD u tiên h CVD áp su t khí quy n (APCVD : Atmospheric pessure CVD) chúng có t c ph n ng l n thi t b gi n, n môi Màng silic k t t a t c bi t siliane nh n gi n ã xét ch t o v t li u ph n trên, th c ch t nh n c áp su t khí quy n, có 97 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt n ng u không t t th p Ph có ng u cao t t nh t s d ng áp su t ng pháp AOCVD ch y u thích h p cho vi c nh n l p n môi o y, v i t c k t t a > 1000 A /min Có th s d ng bình ph n ng lo i ng, ho c lò ng n m ngang nh tr ch s d ng nhi u khí khác liên t c, ó phi n c ng h p oxy hoá nhi t, ch khác u vào Ngồi có c u hình lò a vào a theo t ng cassett, ng chuy n nóng Nhi t phi n kho ng 250 – 450 0C Khi t s gi a O2 SiH4 nh t t 3:1, ta nh n c SiO2 theo ph n ng: SiH4 (K) + O2 (K) -> SiO2 (R) + 2H2 (K) Vì lý khác nhau, ng i ta th ng ch t o màng SiO2 có ch a t n 12% ph t pho.V t li u thu tinh ph t silicat (PSG) hoá m m ch y nhi t không cao l m, làm cho b m t phi n ph ng h n, tác d ng hút, làm th ng th i có ng hố nhi u t p ch t Có th nh n màng (PSG) b ng ph ng pháp (APCVD) n u thêm vào dòng khí PH3 Cùng v i ph n ng ta có: 4PH3 (K) + 5O2 (K) -> 2P2O5 (R) + 6H2(K) ng ph t có th u n b ng cách thay PH3/SiH4 Nhi t k t t a c a ph n ng SiH4 v i O2 làm cho ph r t thích h p c n ph màng oxide lên l p màng nhôm i t s ng pháp 3.9.4 Ch t o màng n môi bán d n b ng CVD áp su t th p LPCVD có nhi u c u hình khác nhau, m t nh ng c u hình thơng d ng miêu t hình 3.44 Có th chia h LPCVD thành hai lo i, lo i có vách nóng lo i có vách ngu i Các h vách nóng có u hi u ng m nhi t phân b ng u i l u nh H vách ngu i cho phép gi m k t t a vách Khi x y k t t a vách ng, m t m t khí b nghèo, m t khác hình thành t, h t có th bong kh i vách r i xu ng m t phi n K t t a vách ng có hi u ng nh : v t li u k t t a vách tr phi n Vì v y, h LPCVD vách nóng c n li u nh t nh c ó có th k t t a l i c s d ng cho m t lo i v t 98 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CVD hình 3.44 c s d ng SiO2 SiN4 H bao g m ng th ch anh vùng, khí d c a vào m t ph n ng th ng t 0,25 th x lý t 50 n 2,0 torr; nhi t o màng n 200 phi n v i ng u ng Áp su t trong kho ng 300 n 900 oC; t nhi t u chi u dày màng ± 5% Sau i ta óng n p có ng kín Ng k t t a, ng n chân khơng trung bình Khi c ti n hành kho ng th i gian xác Hinh 3.44 S i ta ti n hành th i i ta cho khí ph n ng vào lò Q trình c th i s ch b ng khí N2, áp su t t ng y phi n nh tr c, sau ó lò l i n áp su t khí quy n, lúc ó có th h CVD vách nóng, áp su t th p 3.9.6 Ch t o màng kim lo i b ng CVD t nh ng v n nghiêm tr ng nh t liên quan c thang t o màng kim lo i làm ti p xúc th n tr n 1000 sccm (cm3 chu n phút) Phi n ch ng b ng khí tr nh N2 r i b m hút lò t nóng b ng lò ng, vng góc v i dòng khí, giá th ch anh M i m có cho phi n vào lò, ng nhi t c u ng hút t dòng khí kho ng t 100 c gi th ng t o màng silic a tinh th , n nhi t ph c bi t v i linh ki n kích c nh h n nhi u micromet, t s chi u cao chi u r ng t ng, vi c ph b c ng k t t a phún x tr nên r t khó Ng i ta ã s d ng CVD kim lo i 99 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt kh c ph c tình tr ng Kim lo i vonfram(W) Trong ph n l n tr c nghiên c u nhi u v i k t qu t t ng h p màng W c nh n b ng CVD vách ngu i Ngu n W bao g m WCl6, W(CO)6, WF6, ó ch có WF6 ch t l ng nhi t phòng, sơi n Các h CVD Nhi t ch t o màng W ch y u dùng WF6 v i H2 khí mang k t t a th màng W có q trình: 250C Hai ch t ch t r n v i áp su t h i ng nh h n 4000C Tuy t c k tt at ng i th p, ph b c r t t t n u ta s d ng WF6 H2 Ph n ng t ng c a WF6 + H2 W + 6HF Ngoài W, ng i ta c ng t o màng ch n TiN màng d n Cu Có th nh n màng TiN b ng ph n ng gi a NH3 TiCl4: TiCl4 + NH3 -> TiN + 24 HCl + N2 100 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ch ng 4: M T S H VI M CH C B N 4.1 Phân lo i vi m ch 4.1.1 Theo ch c n ng - Vi m ch s - Vi m ch t ng t 4.1.2 Theo công ngh ch t o - Vi m ch bán d n - Vi m ch màng - Vi m ch lai 4.1.3 Theo linh ki n c b n - Vi m ch l ng c c - Vi m ch CMOS - Vi m ch BiCMOS 4.1.4 Theo m c t h p -M c t h p th p (SSI) < 30 linh ki n/chip -M c t h p trung bình (MSI) 30 – 103 linh ki n/chip -M c t h p l n (LSI) 103 – 105 linh ki n/chip -M c t h p r t l n (VLSI) 105 – 107 linh ki n/chip 4.2 Các h vi m ch s 4.2.1 T ng quan Xét v c b n có hai lo i thi t b bán d n l ng c c thi t b này, m ch tích h p c hình thành Các m ch Logic l n c c D a ng c c Các y u t c a IC l ng c c n tr , diode BJT Các h logic l ng c c nh : M ch logic RTL, m ch logic TTL, m ch logic ECL Các m ch Logic nc c 101 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các thi t b MOS thi t b n c c ch có MOSFET c n hành m ch logic MOS Các m ch logic MOS nh : PMOS, NMOS,CMOS 4.2.2 Các -T c c tr ng c a vi m ch s ho t ng: L thu c vào th i gian tr truy n Hình 4.1 Tr truy n - T n hao công su t (mW): Xác Icc - Ch s giá tr : Xác t t nh b i tích s ngu n cung c p Vcc dòng nh b i tích s t c công su t Ch s giá tr (pJ) = th i gian tr truy n t x công su t (mW) Ch s giá tr nh t t - H s t i: Là s c ng có th v n hành b i m t c ng, h s t i cao thu n l i - Các tham s dòng áp: + n áp u vào m c cao VIH: n áp t i thi u mà c ng có th nh n bi t m c + n áp u vào m c th p VIL: n áp t i a mà c ng có th nh n bi t m c + n áp u i m c m c cao VOH: + n áp c m c th p VOL: u n áp t i thi u t i u t ng ng n áp t i a t i u t ng ng + C ng dòng n u vào m c cao IIH: Dòng t i thi u p t ng ng v i m c 102 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt c cung +C ng dòng n u vào m c th p IIL: Dòng t i a c cung c p ng ng v i m c - Nhi u: Hình 4.2 Nhi u - Mi n nhi t ho t ng: T 0-700C cho ng d ng tiêu dùng công nghi p; t 55-1250C cho m c ích quân s 4.2.3 H RTL (Resistor-Transistor Logic) Bao g m n tr transistor, ây h logic nh t Ví d : M t c ng NOR RTL: Hình 4.3 C ng NOR RTL 103 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt c tích h p s m Các m ch RTL có c tính chung c n dòng IB cho BJT nên c g i m ch thu dòng (current sinking), v y k t n i v i m ch khác c n ph i l u ý vi c th a mãn u ki n này, n u không m ch s không làm 4.2.4 H DTL (Diode-Transistor Logic) Bao g m Diode ngõ vào transistor ngõ Ví d : C ng NAND DTL Hình 4.4 C ng NAND DTL 4.2.5 H TTL (Transistor-Transistor Logic) Lo i TTL s m Transistor ngõ c thay th b i m ch TTL t c Transistor Ví d : C ng NAND TTL 104 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ngõ vào Hình 4.5 C ng NAND TTL Lo t IC TTL chu n u tiên g i seri 54/74, tùy theo hãng ch t o s có thêm ti n t VD: Texas Instruments có ti n t SN, National Semiconductor dùng DM, Signetic S Seri 74 v n hành kho ng n 700C 0C Seri 54 ch p nh n -550C n 1250C c n th 4.75V n 5.25V nhi t n th ngu n kho ng 4.5V n 5.5V nhi t n th c a Seri 74: - Công su t tiêu hao trung bình m t c ng kho ng 10mW - Th i gian tr truy n trung bình 9ns - u TTL chu n có th kích thích 10 u vào TTL chu n 105 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.2.6 H CMOS Công ngh CMOS tung s n ph m có c m hi u su t ngày t t h n, cung c p không ch t t c ch c n ng logic có nhi u ch c n ng c bi t u ý: Khơng bao gi tc TTL c phép th n i u vào CMOS ph i TTL, mà u vào CMOS khơng dùng c n i ho c v i m c n th c VDD) ho c v i u vào khác Lý nhi u t nh n n v n có th d dàng phân c c MOSFET nh (0 ho c u vào CMOS th n i r t nh y v i t p âm tr ng thái d n 4.2.7 M t s c ng t c c ng b ng d i ây u thu c lo i tích h p SSI 106 CuuDuongThanCong.com n, https://fb.com/tailieudientucntt 107 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt TÀI LI U THAM KH O Công ngh ch t o m ch vi n t , PGS.TS Nguy n Nguy n V n Hi u, NXB Bách Khoa Hà N i Bài gi ng k thu t vi 2003 n t , TS Nguy n Ng c Trung, 108 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt c Chi n, TS HBK Hà N i, ... ngh CMOS c dùng ch t o vi m ch ch t o vi x lý, vi RAM t nh m ch lơgíc s khác Công ngh CMOS c ng u n, c dùng r t nhi u m ch t ng t nh c m bi n hình nh, chuy n i ki u d li u, vi m ch thu phát có m... 101 4.1.4 Theo m c t h p 101 4.2 Các h vi m ch s 101 4.2.1 T ng quan 101 4.2.2 Các c tr ng c a vi m ch s 102 4.2.3 H RTL (Resistor-Transistor... th p 98 3.9.6 Ch t o màng kim lo i b ng CVD 99 Ch ng 4: M T S H VI M CH C B N 101 4.1 Phân lo i vi m ch 101 4.1.1 Theo ch c n ng 101 4.1.2 Theo công