VII. M~CH T6 HQP VI m~N Til (IC-INTEGRATED CIRCUITS) Ky thu~t vi dien tit 10 nganh ky thu~t dien tit moi pMt tri~n tren 15 nam
1.4. D~c di~m cong ngh~ ch€t~o Ie
Sa di m~ch t6 hqp (m .... ch vi di~n tu) ra doi la nha tien tx? khoa hqc ve phuong di¢n cOng ngh~. Qua trinh san xu!t IC g6m hai c6ng ngh~ chfnh .
.. Cong ngh¢ plana: bao gam m¢t 10 .... t cac cOng do .... n ky thu~t nham xu ly gia c6ng cac phien dan tinh th~ ban dan tir m¢t m~t. Ctic cOng do .... n chinh Iii:
~ ()x, hoJ: Tren phi"n dan tinh the silic t~o m¢t lap Oxit silic (SiD,), lap nay
d6ng vai tro r;}'l quan trqng trong ky thu~l vi dien tir. No la m¢t chat cach di~n lrung su61 va dong vai tro ion hoa kh6ng cho nguy~n tiI cua m¢t s6 nguyen 16 kllUcch lan qua no. D¢ day lOp SiOl phil tr~n m~l silic la hoan toan co th~ dieu khi6n dugc. Ciing gi6ng nhu di~u khi~n de) day cae lap m<;l vang, m~ h<;lc ...
- Quang klu'ic: La m<)t cOng dO<;ln ky thu~t dung anh sang d~ khm!t nhUng 16 thung xuyen qua lap SiOl ( t'.lo ra nhii'ng vj trf mong mu6n).
Troac het nguoi ta phai che m~t TI<;l, d6 lit nhUng am blll1 ho~c duang han hinh d'.lng cua m'.lch vi di¢n tu ho~c hlnh d'.lng tltng phan tu.
Sau khi che m~t n<;t, nguui ta til!n hanh phu cheft nhii cam quang, chat nhii cam quang Ia m¢t hqp ch;}'t hfru ca rna t<:Ii nhii'ng vung chieu sang, tuy theo tinh chat tung lo<).i, n6 co th~ tra nen ben vli'ng ho~c khOng ben vii'ng trung mOt s6 cac dung moi khi dugc chicu sang.
COng vi¢c cu6i cung quan tr<;mg nhat cua quang khac U\. chi€u sang. Anh sang dung trang ky thu~t quang kh:ic c6 the I~ 'nh sang tr:ing. c6 thl! I~ tia hong ngo~i ho~c tu ngo~i ...
Sau khi chi€u sang. b6c m~t n(,l bang cach dcm nga.m van trong dung mOi M lam tan chill nhG cam quang. N!!"u chat nhG cam quang la lo~i khOng tan thi lien hanh boc chit cam quang tr~n m~l silk con l(,li l6p SiOl 0 nhil'ng chO c6 cM:"! cam quang.
- Klil/eell tan: Khuech lan la ml')t qua trmh dua cac t(,lP chat dono hoc)c acxcpto van trong ban dan d~ bien dOi tfuh dAn di¢n cua ban dan t(,li nhiing vung mong mu6n. SI! khu€ch tan thll<':mg xay ra duai nhi~t dl') cao gifra cac phan ttr trong m<;lch vi di~n tir can co sl! cach Ii v~ phuang di¢n di~n. Nguoi ta dung ngay chuy~n tiep P - N pha.n c,!c nguqc hay cac lap SiO~ ho~c dung ngay phi!!"n M.
Sau khi cCng ngh~ cac vimg P va N nguoi ta l{li quang khAc (tc khoet di lap
SiOl roi phu lOp mang mong bang nhOm. Phu mc)t n~ va cho An mon chO kbCng
can thiN de tra thanh cach di~n.
* COllg ngll~ n6i m(,Jcll: D~t phien dan tinh th~ tr~n ml')t de cach di¢n hlnh tron hoc)c hlnh chfr nh~t. .. tn~n d€ co ml')t s6 chan. Ttl' cha.n co cac sqi day rat manb noi vao cae di~n cI,I'c. S6 chan duqc danh dau gi6ng lranzito.
Vi cac phlin tu na.m sau trang mieng dan tinh th~, cach Ii voi ngoat tot cho n~n m<;lch vi di~n tir rat tin e~y. Tuy nhi~n cac linh ki~n nay cung rat de hong vi may nguy~n nhan sau:
- N 6'u dl') am mOi tmUng Ian se lam hong cac sqi noi rat manh chan IC vao cac phan tiro
- Ban than IC can dung nguon cung cap phai rat 6n dinh. Neu nguon kh6ng 6n dinh se dt! lam bong chan noi cac ph~n tiro
1.5. Cae tfU - nhlIqe di~m ella m~eh tii hqp vi di~n tit
1.5.1. Uu diim
Hi¢n nay, nguoi ta da che t~o dllgc cac 10<;li m~ch t6 hgp: m<;lch t6 hqp dllung thang, m~ch to hqp SQ ... cac m<;lch t6 hgp nay co uu di~m la kich thllOc, IfQng lm;mg va cOng suat yeu c~u nh6, gia thanh h~, dl') tin c~y cao. N6 co the ket hgp vai ml')t s6 linh ki~n ph1,l de rna rl')ng chuc nAng. Hi¢n c6 cae m(,lch t6 hgp da ehti'e nang, e6 c6ng suat hang tram oat.
So vai cae linh ki~n rai, vi m~eh co nit nhieu uu di~m. Do la:
- Gi4 thAnh rift ro do san xulft hAng lo~t.
- SI! ti~n b¢ eua cOng ngh~ vi m~ch cho phep rut gQn s6 lllQ'tlg c<i.e vi m~ch cho cuog m¢l chue nang.
- Dd tin cAy t6t: Ti I~ hu hOng dum 0,15/10' gia/m~eh. - neu thl;! nang IUQ11g caog ngay d.ng duqc giam b61. - Thoa man d¢ 60 d~nh b nhi~t d¢ caD.
1.5.2. Nhllflc die'm
&0 c~nh nhling Ull dit!m dii neu a tr~n, vi di~n til con c6 mQt so nhllqc
ditim nhu sau:
- Trang thift b~ eha nghi~n clhl va san xlllit cae vi m~ch mai rat cao. - COng sual lieu tan eua moi m~ch b~ hl:\o ch€.
- Cll¢n cam khang kh6ng th~ SilO Xllal trong vi ml:\ch duqc. - Nguai Slr dy.ng kh6ng the bi~n d6i vi m<:lch duqc.
M~c du co nhUng nhuqc diem, nhung cae IOl;li vi m<,lch duqc san xU<lt ngay
dmg nhi~u, oh.1l III trang 1mh Y1!c vi xu ly bai vi trong Imh Y1!c nay tin hi~u c6 cbog suAr nhi) nhung l<,li y~u cau chue nang xu ly cao va phl1'c H~p.
1.6. Sif phat tri~n ella mue d9 phll'c t<;lP trong cac vi ffi<;lch
Nhiing chiec vi ml:lch dciu ti~n duqc san Xlla't ngay lir nam 1959 thea ct"lng ngh~ luong qI'C - "bipolaire" va den nam 1962 bat d<iu thea cCng ngh~ MOS. Cho den nay, m~t d¢ tich hqp kh6ng ngirng duqc nang ca~. N gmJi ta thay rang, vao thai ky d<ill, Cll' m6i nam m<)t d~ nay tang l~n gap dt"li, sau d6 t6c dQ nay co giam di d6i chilt nhung cu sau hai nam nol~i lang ga'p d6i. Den nam 1990 thl dii dl:lt toi 10"' linh ki~n trang m~t vi m~ch. Ciing trang thoi gian nay. gia thanh tr~n m¢t dan vj tht"lng tin clla tranzito trang cac vi ml:\ch ULSI gHim Ul I den 10'. Dong thai Moog kfnh eua thanh dan tinh th~ silie eiing tang tic 25,4 mm toi 250mm va di~n tfch be m~t clla no eiing tang tir 490 den lOOOOmm1
•
Ky thu~t quang khAe eiing ngay mQt tinh vi han. Ching han 1985 ky thu~t
quang khac chi d~t 2)J.m thl den nam 1988 n6 d~t tui IJlm. Nguoi ta du doan dOn nam 2000 c6 th~ d~t Wi 0,4J.lffi tr~n dan tinh th~ silie. V6i edng ngh~ MOS cho phep t~o duqe nhiing vi ml:\ch co m?t d¢ cao. BilOg 2-1 cho thay mue d¢ phuc t~p trang tirng IOl:li vi m~ch.
Bang 2-/: GiOi thi¢u m¢t so logi vi mgch
Lo~i vi
S6 IUqIlg chilc na.ng S6 luqng tranzito Di~n Hch b~ rn~t cua
m<;lch rn8i vi m<;lch
S5] 2 den 20 100 3 mm2
MSI 20 lien 100 .500 8 mm2
LSI 100 den 50 000 100 000 20 mm2
VLSI .50 000 den 100 000 2.50000 40 mm'
WSI 100 000 d~-n 4 000 000 l.000.000 den +.000. 000 70 mm2 lien 150mm2