Mavzu: Raqamli mikrosxemalarning seriyalari va rusumlash tizimi

Ishlab chiqarish texnologiyasi
Analog mikrosxemalarning asosiy elementi tranzistorlardir (bipolyar yoki maydon effekti). Transistorlar ishlab chiqarish texnologiyasining farqi mikrosxemalarning xususiyatlariga sezilarli ta'sir qiladi. Shuning uchun, ko'pincha mikrosxemaning tavsifida ishlab chiqarish texnologiyasi shu bilan ta'kidlanishi kerak umumiy xususiyatlar mikrosxemaning xususiyatlari va imkoniyatlari. Zamonaviy texnologiyalar bipolyar va dala effektli tranzistorlar mikrosxemalarning ishlashini yaxshilash.

• Bir qutbli (dala) tranzistorlardagi mikrosxemalar eng tejamli (joriy iste'mol bo'yicha):

  
  

  • MOS mantiqi (metall oksidi yarimo'tkazgichli mantiq) - mikrosxemalar dala effektli tranzistorlardan hosil bo'ladi. n-MOS yoki p-MOS turi;

    
    

  • CMOS mantig'i (qo'shimcha MOS mantig'i) - mikrosxemaning har bir mantiqiy elementi bir-birini to'ldiruvchi (to'ldiruvchi) dala effektli tranzistorlardan iborat ( n-MOS va p-MOS).

    
    

• Bipolyar tranzistorlar bo'yicha chiplar:

  
  

  • RTL - rezistor-tranzistorli mantiq (eskirgan, TTL bilan almashtirilgan);

    
    

  • DTL - diod-tranzistorli mantiq (eskirgan, TTL bilan almashtirilgan);

    
    

  • TTL - tranzistor-tranzistorli mantiq - mikrosxemalar kirish qismida ko'p emitrli tranzistorli bipolyar tranzistorlardan tayyorlanadi;

    
    

  • TTLSh - Schottky diodli tranzistor-tranzistorli mantiq - takomillashtirilgan TTL, bu erda Schottky effektiga ega bipolyar tranzistorlardan foydalaniladi;

    
    

  • ESL - emitent bilan bog'langan mantiq - ish tezligi to'yinganlik rejimiga kirmasligi uchun tanlangan bipolyar tranzistorlarda, bu tezlikni sezilarli darajada oshiradi;

    
    

  • IIL - In'ektsiya uchun integral mantiq.

    
    

• Ham dala effektli, ham bipolyar tranzistorlardan foydalanadigan mikrosxemalar:

  
  

Xuddi shu turdagi tranzistor yordamida mikrosxemalar turli metodologiyalar yordamida yaratilishi mumkin, masalan, statik yoki dinamik.

CMOS va TTL (TTLSh) texnologiyalari eng keng tarqalgan mikrosxemalar mantig'idir. Amaldagi iste'molni tejash zarur bo'lgan joyda, tezligi muhimroq bo'lgan va energiya sarfi talab qilinmaydigan CMOS texnologiyasidan foydalaniladi, TTL texnologiyasidan foydalaniladi. CMOS mikrosxemalarining zaif tomoni statik elektr energiyasiga nisbatan zaiflikdir - mikrosxemaning chiqishiga qo'lingiz bilan tegizish kifoya qiladi va uning yaxlitligi endi kafolatlanmaydi. TTL va CMOS texnologiyalarining rivojlanishi bilan mikrosxemalar parametrlari bo'yicha yaqinlashmoqda va natijada, masalan, 1564 seriyali mikrosxemalar CMOS texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan va ishdagi joylashuvi TTLnikiga o'xshashdir. texnologiya.
ESL texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan mikrosxemalar eng tezkor, ammo ayni paytda eng ko'p energiya sarflaydigan va eng muhim parametr hisoblash tezligi bo'lgan hollarda kompyuter texnologiyasini ishlab chiqarishda ishlatilgan. SSSRda EC106x tipidagi eng samarali kompyuterlar ESL mikrosxemalarida ishlab chiqarilgan. Ushbu texnologiya hozir juda kam qo'llaniladi.
Mikrosxemalar ishlab chiqarishda fotolitografiya usuli (proyeksiya, aloqa va boshqalar) qo'llaniladi, zanjir esa kremniy bitta kristallarini olmos disklari bilan ingichka gofretlarga kesib olish natijasida olingan substratda (odatda kremniy) hosil bo'ladi. Mikrosxemalar elementlarining chiziqli o'lchamlari kichikligi sababli, ta'sirlanganda ko'rinadigan yorug'lik va hatto ultrabinafsha nurlanishiga yaqin foydalanishdan voz kechildi.
Quyidagi protsessorlar UV nurlari yordamida ishlab chiqarilgan (ArF eksimer lazeri, to'lqin uzunligi 193 nm). O'rtacha soha rahbarlari ITRS rejasiga binoan har 2 yilda yangi texnologik jarayonlarni joriy etishdi, shu bilan birlik maydoniga to'g'ri keladigan tranzistorlar soni ikki baravar ko'paydi: 45 nm (2007), 32 nm (2009), 22 nm (2011), 14 nm ishlab chiqarish boshlandi 2014 yilda, taxminan 2018 yilda 10 nm jarayonlarning rivojlanishi kutilmoqda.
2015 yilda yangi texnik jarayonlarning kiritilishi sekinlashadi degan taxminlar mavjud edi.
Sifat nazorati
Integral mikrosxemalar sifatini boshqarish uchun sinov tuzilmalari deb ataladigan usullardan keng foydalaniladi.