Mạch tổ hợp VLSI là gì?

Đặc tính C-V (Capacitance-Voltage) trong VLSI (Very-Large-Scale Integration) được sử dụng để đo lường sự thay đổi của điện dung (C) theo điện áp (V) trong các cấu trúc bán dẫn. Từ đó, ta có thể suy ra các thông số quan trọng như nồng độ tạp chất, điện áp ngưỡng, độ rộng lớp nghèo, và các đặc tính của oxide. - Phương án A không đúng vì C-V không trực tiếp đo lường hoặc điều khiển dòng điện. - Phương án B cũng không đúng vì C-V không trực tiếp đo lường hoặc điều khiển cả dòng điện và điện áp. - Phương án C chính xác hơn vì nó đề cập đến điện trường và sự thay đổi điện dung, mặc dù điện trường không phải là thông số *trực tiếp* đo được từ C-V, mà là một hệ quả của sự thay đổi điện áp và điện dung. - Phương án D đúng nhất vì C-V tập trung vào mối quan hệ giữa điện áp và sự thay đổi điện dung, giúp xác định các thông số quan trọng của thiết bị bán dẫn. Vì vậy, đáp án chính xác nhất là D.

Quy tắc kích thước và khoảng cách (size and spacing rules) trong VLSI (Very-Large-Scale Integration) là một tập hợp các quy tắc thiết kế nhằm đảm bảo tính khả thi về mặt sản xuất và độ tin cậy của mạch tích hợp. Các quy tắc này quy định kích thước tối thiểu của các đặc tính (features) trên chip (ví dụ: chiều rộng của dây dẫn, kích thước của transistor) và khoảng cách tối thiểu giữa chúng. Việc tuân thủ các quy tắc này giúp tránh các lỗi trong quá trình sản xuất, đảm bảo hiệu suất mong muốn và ngăn ngừa các vấn đề về độ tin cậy. Trong các lựa chọn được đưa ra: * **A. Thiết lập kích thước của wafer:** Wafer là tấm bán dẫn hình tròn lớn được sử dụng để chế tạo nhiều chip. Kích thước wafer là một thông số sản xuất, không liên quan trực tiếp đến quy tắc kích thước và khoảng cách trong thiết kế mạch. * **B. Xác định kích thước và khoảng cách tối thiểu giữa các giếng và điểm tiếp xúc:** Đây là đáp án đúng. Các giếng (wells) và điểm tiếp xúc (contacts) là các thành phần cơ bản trong cấu trúc của transistor và mạch tích hợp. Quy tắc kích thước và khoảng cách xác định kích thước tối thiểu của chúng và khoảng cách tối thiểu giữa chúng để đảm bảo hoạt động đúng và tránh các vấn đề về sản xuất. * **C. Điều chỉnh điện áp hoạt động của mạch:** Điện áp hoạt động của mạch được xác định bởi các yếu tố khác, chẳng hạn như công nghệ sản xuất và yêu cầu hiệu suất. Quy tắc kích thước và khoảng cách không trực tiếp điều chỉnh điện áp hoạt động. * **D. Xác định vị trí của các transistor:** Vị trí tương đối của các transistor quan trọng, nhưng quy tắc kích thước và khoảng cách tập trung vào kích thước và khoảng cách tối thiểu của các thành phần riêng lẻ, chứ không phải vị trí tổng thể của các transistor trên chip.

Trong VLSI (Very-Large-Scale Integration), quy tắc về kim loại được sử dụng chủ yếu để tạo ra các kết nối giữa các thành phần mạch khác nhau trên wafer. Các lớp kim loại này đóng vai trò như những đường dây dẫn điện, cho phép tín hiệu và nguồn điện di chuyển giữa các transistor, điện trở, tụ điện và các phần tử khác của mạch tích hợp. Do đó, đáp án chính xác là D. Kết nối kim loại giữa các thành phần mạch trên wafer.

Các lựa chọn khác không chính xác vì:

• A. Tạo hình các thành phần mạch trên wafer: Quá trình tạo hình các thành phần mạch sử dụng các kỹ thuật khác như quang khắc và khắc ăn mòn, không trực tiếp liên quan đến quy tắc kim loại.
• B. Tạo lớp bảo vệ trên wafer: Lớp bảo vệ thường được tạo bởi các vật liệu khác như oxit hoặc nitride, không phải kim loại.
• C. Kết nối giữa các lớp bảo vệ wafer: Kết nối giữa các lớp khác nhau (không chỉ lớp bảo vệ) có thể sử dụng kim loại, nhưng đây chỉ là một phần nhỏ trong ứng dụng rộng lớn hơn của kim loại trong VLSI.

Hiệu ứng body (body effect) là sự thay đổi điện áp ngưỡng của transistor MOSFET do điện áp giữa source và bulk (thường là substrate) thay đổi. Khi điện áp VSB (điện áp giữa source và bulk) tăng lên, vùng nghèo (depletion region) ở mối nối giữa bulk và channel mở rộng hơn. Điều này làm tăng điện tích cần thiết để tạo thành channel dẫn điện, do đó làm tăng điện áp ngưỡng (threshold voltage) của transistor. Vì vậy, đáp án đúng là A.

Masking (khuôn mẫu) trong sản xuất VLSI (Very-Large-Scale Integration) là một kỹ thuật quan trọng để định hình và tạo ra các lớp vật liệu khác nhau trên bề mặt wafer. Các mặt nạ (masks) này được sử dụng để chọn lọc vùng nào của wafer sẽ được khắc, cấy ion, hoặc lắng đọng vật liệu. Vì vậy, masking giúp định rõ vị trí của các thành phần (như transistors, điện trở, dây dẫn) trên wafer. * **A. Loại bỏ các lỗi trong mạch:** Masking không trực tiếp loại bỏ các lỗi, mặc dù quá trình sản xuất sử dụng masking có thể bao gồm các bước kiểm tra và sửa lỗi. * **B. Bảo vệ sự an toàn của người làm việc:** Masking không liên quan đến an toàn lao động. * **C. Tạo ra các tính năng thêm vào trong mạch:** Masking là công cụ để tạo ra các tính năng (features) của mạch, nhưng đáp án D mô tả chính xác hơn vai trò của nó. * **D. Định rõ vị trí của các thành phần trên wafer:** Đây là đáp án chính xác nhất. Masking xác định chính xác nơi các thành phần khác nhau sẽ được hình thành trên wafer. Do đó, đáp án đúng là D.