I. Định nghĩa và phân loại
4. Phân loại theo công nghệ chế tạo
IC có thể chia ra làm 4 loại: IC màng mỏng/ màng dày; IC khối rắn; và IC lai Dới đây là các hớng phát triển vi mạch theo công nghệ chế tạo
a. Vi mạch màng mỏng / màng dày
Các IC loại này đợc chế tạo bằng cách lắng đọng những vật liệu nhất định trên một đế cách điện (ví dụ nh gốm, sứ..). Sau hàng loạt các quá trình tạo “mask” trên đế tạo thnàh điện trở, điện dung hay điện cảm. Các linh
Vi mạch
Thick / thin film Monolithic Hybrid
Digital Analog Digital Analog (BJT) UJT MOS BJT P / N chanel CMOS RTL DTL TTL ECL
kiện tích cực nh diode, transistor sẽ đ… ợc chế tạo theo cách thông thờng với kích thớc nhỏ (thờng là FET). Mạch này cho độ tích hợp khá cao nhng không bằng loại đơn khối, tuy nhiên lại có khả năng chịu đựng điện áp và nhiệt tốt hơn. IC màng mỏng và màng dày đợc sử dụng cho các mạch đòi hỏi độ chính xác cao
b. Vi mạch bán dẫn khối rắn
IC monolithic đợc tạo ra hoàn toàn trên một đơn vị tinh thể chất bán dẫn nền là Si, các chất bán dẫn khác sẽ đợc khuếch tán vào trong chất nền để tạo ra nhiều loại mặt ghép khác nhau. Những mặt ghép này có thể tạo thành điện trở, điện dung, diode hay transistor.
Những vật liệu bán dẫn đợc khuếch tán vào trong chất nền dới dạng hơi và đọng lại trên chất nền sau hàng loạt các quá trình tạo mask ở nhiệt độ cao.
Quá trình tạo mask là quá trình trong đó ngời ta tiến hành oxy hoá bề mặt chất bán dẫn, tức là lấp kín bề mặt của nó bằng SiO2. Sau đó phủ một lớp cảm quang lên trên bề mặt SiO2. Dạng mạch thu nhỏ, chụp lên phim tạo thành khuôn sáng. Đặt khuôn sáng lên bề mặt chất cảm quang, chiếu ánh sáng vào ta sẽ thu đợc dạng mạch theo yêu cầu. Dùng hoá chất ăn mòn các rãnh, loại bỏ chất cảm quang để thực hiện khuếch tán chất vào. Mask đợc tạo thành bằng phơng pháp nh trên gọi là phơng pháp quang khắc.
Vi mạch monolithic có 2 loại là mạch lỡng cực và mạch MOS, ngày nay vi mạch MOS trở nên phổ biến do dễ chế tạo, diện tích nhỏ nên khả năng tích hợp cao.
c. Vi mạch lai
Đây là sự kết hợp của 2 loại vi mạch trên. IC lai có thể bao gồm nhiều tinh thể monolithic đợc ghép với nhau thành khối, đó cũng có thể là sự kết hợp giữa mạch monolithic với mạch màng mỏng thụ động.
IC lai mang đầy để u điểm của 2 loại vi mạch monolithic và màng mỏng / màng dầy nh kích thớc nhỏ gọn mà công suất lại lớn, độ chính xác cao …
II. Các thông số chính của vi mạch số