Brevet FR2738672A1 — publié le 19970314

Etat de la technique. L'invention concerne un procédé pour aménager des chemins conducteurs à la surface d'un élément semi-conducteur, selon lequel on fixe des premières zones interdites et on dis- pose les chemins conducteurs sur un tracé situé à l'extérieur ou sur le bord de la zone interdite. On connaît déjà des procédés pour aménager ou réa- liser des éléments semi-conducteurs en fixant des chemins à la surface des éléments semi-conducteurs pour recevoir les chemins conducteurs. Ces chemins sont situés en dehors des zones inter- dites de la surface du semi-conducteur. Avantages de l'invention. La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'à la surface de l'élément semi-conducteur, on réalise les secondes zones inter- dites, on forme les secondes zones interdites en agrandissant les premières zones interdites, et on effectue cet agrandisse- ment des premières zones interdites d'une manière non égale dans toutes les directions. Le procédé selon l'invention permet d'une manière simple de disposer avantageusement les chemins conducteurs. Ces chemins conducteurs peuvent être prévus d'une manière particu- lièrement peu encombrante grâce au procédé de l'invention. En outre, les chemins conducteurs sont distants de manière opti- male des zones interdites. Pour la majorité des problèmes, il suffit de défi- nir deux systèmes de coordonnées ayant chacun un agrandissement propre. Il est particulièrement avantageux que les deux systè- mes de coordonnées soient inclinés d'un angle de 45 l'un par rapport à l'autre. De manière particulièrement simple, le procédé se- lon l'invention utilise des points de trame; partant des points de trame déjà interdits, on agrandit en observant les points de trame voisins. Dans la mesure o les zones interdites sont définies comme des polygones, on peut agrandir et prolon- ger les différents tracés du polygone. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - dans la première et la seconde direction perpendiculaires en- tre elles on agrandit les premières zones interdites suivant une première valeur et on agrandit les premières zones inter- dites dans une troisième et quatrième direction perpendicu- laire entre elles et non perpendiculaires à la première et à la seconde direction. - la première direction fait, avec la troisième direction, un angle de 45 et la seconde direction fait, avec la quatrième direction, un angle de 45 . - l'agrandissement dans la première et la seconde direction est plus faible que l'agrandissement dans la troisième et qua- trième direction. - la surface de l'élément semi-conducteur est munie d'une trame de points de trame disposée perpendiculairement, on définit les premières zones interdites chaque fois par un ensemble de points de trame auxquels on attribue l'état "interdit", on agrandit les premières zones interdites dans une succession d'étapes au cours desquelles on attribue, aux points de trame non encore affectés de l'état "interdit" et voisins des points de trame interdits, également l'état "interdit" et au cours des étapes d'agrandissement, on attribue, aux points voisins perpendiculaires ou à tous les points voisins, l'état "interdit". - les premières zones interdites sont constituées par l'espace intérieur de traits formant un polygone, pour augmenter le tracé, on le déplace parallèlement vers l'extérieur et on al- longe le tracé en fonction de l'angle des tracés voisins et de la valeur de l'agrandissement et, le cas échéant, on in- sère d'autres tracés pour former un polygone fermé. Dessins. Des exemples de réalisation de l'invention sont re- présentés dans les dessins et seront décrits ci-après de ma- nière plus détaillée. Ainsi: - la figure 1 montre un chemin conducteur réalisé sur un élément semi-conducteur, - la figure 2 montre l'agrandissement d'une zone rectangulaire, interdite, - les figures 3 à 5 montrent un procédé pour agran- dir une zone interdite formée de points de trame. Description. La figure 1 montre un chemin conducteur 4 prévu sur un tracé 3. Le tracé 3 est un trait mince alors que le chemin conducteur 4 a une largeur finie, s'étendant des deux côtés du tracé 3. La référence 1 désigne une zone interdite dans laquelle il ne doit y avoir aucun chemin conducteur. Il s'agit entre autres de segments conducteurs appartenant à d'autres ré- seaux électroniques; il peut également s'agir par exemple d'une zone de la surface semi-conductrice recevant un composant dont le fonctionnement pourrait être dérangé par le courant passant par le chemin conducteur. Les chemins conducteurs doi- vent également respecter une certaine distance par rapport à de15 telles zones interdites 1. Pour que l'encombrement du disposi- tif soit aussi faible que possible, il est souhaitable d'avoir une distance minimale entre les chemins conducteurs et les zo- nes interdites. Il peut être nécessaire que les chemins conducteurs 4 réalisés à la surface d'éléments semi-conducteurs changent de direction. La figure 1 montre un chemin conducteur 4 qui change de direction de 90 . Ce changement de direction est obtenu non par un seul changement de direction de 90 mais par deux chan- gements de direction de 45 chacun. En effet, un tel coude de chemin conducteur, c'est-à-dire une telle zone à une variation brutale de la direction du chemin conducteur, se traduirait par une forte concentration de courant sur le côté intérieur de la zone du coude. Pour une variation brutale de direction de 90 , l'augmentation de la densité du courant est particulièrement élevée et, par suite de la migration des électrons, cela en- traîne un vieillissement prématuré et même une destruction du chemin conducteur 4. Cette concentration de courant est réduite si le coude des chemins conducteurs est chaque fois limité à un maxi- mum de 45 . En outre, dans l'aménagement des chemins conduc- teurs 4, il faut respecter des distances minimales par rapport aux zones interdites 1. Le long de lignes droites comme celles formées ici par les grands côtés de la zone interdite 1, rec- tangulaires, il faut ainsi respecter une première distance 20. Par rapport au coin de la première zone interdite 1, il faut également respecter une seconde distance 21; en général, cette seconde distance est plus grande que la première distance 20. Les distances 20, 21 ne doivent toutefois pas être plus grandes que nécessaire car cela augmenterait l'encombrement pour la mise en place des chemins conducteurs 4 à la surface du semi- conducteur et serait une perte de surface semi-conductrice. La figure 2 montre une partie de la conception d'un circuit semiconducteur. Cette conception est un plan indiquant l'emplacement des zones semi-conductrices et des chemins con- ducteurs. Pour déterminer la surface de l'élément semi- conducteur autorisée pour les chemins conducteurs, on génère une seconde zone interdite 2 par agrandissement de la première zone interdite 1. A l'extérieur de la seconde zone interdite 2, on peut prévoir les tracés 3 pour les chemins conducteurs. Les tracés 3 des chemins conducteurs peuvent également être prévus au bord de la zone interdite 2. La figure 2 montre comment créer, par un agrandis- sement approprié de la première zone interdite 1, une seconde zone interdite 2 dont les dimensions sont choisies pour que les chemins conducteurs soient à des distances optimales 20 par rapport aux grands côtés et à des distances optimales 21 par rapport aux coins de la zone interdite 1, tout en créant en même temps des zones de coude exclusivement avec des angles de . Pour cela, on réalise la seconde zone interdite 2 en aug- mentant la première zone interdite 1 d'une manière non identi- que dans toutes les directions. On a représenté un premier système de coordonnées (correspondant aux directions x et y) et un second système de coordonnées correspondant aux directions a et b. L'augmentation de la première zone interdite 1 se fait dans les directions x et y avec une première valeur et dans les directions a et b avec une seconde valeur. Les côtés de la pre- mière zone interdite rectangulaire 1, parallèles aux directions x et y, sont repris par les côtés de la seconde zone interdite 2 également parallèles aux directions x et y. Les sommets de la première zone interdite 1 forment alors les côtés de la seconde zone interdite 2 parallèles aux directions a et b. Comme dans le cas présent les directions x et y sont perpendiculaires, les directions a et b sont également perpendiculaires; la direc- tion x fait un angle de 45 par rapport à la direction a; de même que la direction y qui fait un angle de 45 par rapport à la direction b; ainsi les côtés de la seconde zone interdite 2 obtenue par agrandissement des parois latérales des zones in- terdites 1, font un angle de 45 par rapport aux côtés de la seconde zone interdite 2 obtenue par agrandissement des coins. Pour la mise en place des chemins conducteurs il faut simple- ment veiller à ce que les chemins conducteurs se trouvent sur les tracés 3 situés à l'extérieur ou au bord de la seconde zone interdite 2. Comme, selon la figure 1, le chemin conducteur cor- respond aux deux côtés du tracé 3, on tient compte d'une cer- taine réserve correspondant à la largeur des chemins conduc- teurs 4 dans le calcul de l'agrandissement de la première zone interdite 1. Le procédé ainsi décrit convient tout particulière- ment pour réaliser automatiquement les chemins conducteurs par un traitement électronique des données. Comme les secondes zo- nes interdites 2 contiennent déjà toutes les informations rela- tives à l'écartement des chemins conducteurs par rapport aux zones interdites 1, et correspondent en même temps exclusive- ment à un angle de 45 , pour la suite du traitement, il faut tenir compte de ce que les tracés 3 des chemins conducteurs 4 ne doivent pas se trouver à l'intérieur des zones interdites 2. La première zone interdite 1 peut être définie comme le volume intérieur de tracés de lignes formant un poly- gone; cela signifie que la zone interdite 1, rectangulaire, représentée à la figure 1, se compose de quatre traits reliés aux sommets. Pour former la seconde zone interdite, on génère alors, pour chacun de ces quatre traits, un nouveau trait pa- rallèle et décalé vers l'extérieur. On prolonge les traits dé- calés et la valeur de l'allongement dépend de l'augmentation et de l'angle par rapport au trait voisin. Les lignes parallèles ainsi décalées sont parallèles aux directions x et y. Les som- mets de ces lignes sont complétés alors par d'autres lignes pa- rallèles aux directions a et b. La seconde zone interdite est alors définie comme correspondant à l'intérieur du polygone ainsi complété. De plus, on peut définir, à la surface du semi- conducteur, un grand nombre de points de trame qui sont situés sur des droites perpendiculaires entre elles. De tels points de trame sont appelés dans la suite des points de trame répartis perpendiculairement. Sur une telle surface semi-conductrice, on définit une première zone interdite 1 comme une quantité de points de trame auxquels on associe, chaque fois, l'état d'interdit. A la figure 3, on a représenté neuf tels points de trame perpendiculaires les uns aux autres. Le point de trame , central, est entouré par huit points voisins. Les points voisins 31 dits perpendiculaires sont prévus dans la direction x et dans la direction y par rapport au point central de trame 30. Les points de trame voisins 32, sur les diagonales, sont associés aux directions a et b. Lorsque la distance entre le point de trame central 30 et les points voisins perpendiculai- res 31, est normalisée à la longueur 1, la distance des points de trame en diagonale 32 par rapport au point de trame central , correspond sensiblement à 1,4 (X). La figure 4 montre un détail d'une première zone interdite 1 formée par un ensemble de points de trame auquel est associé l'état "interdit". Pour expliciter la limite exté- rieure de cette première zone interdite 1, on a caractérisé les points de trame extérieurs par une ligne frontière portant la référence 100; cette ligne relie tous les points de trame ex- térieurs. Partant de cette première zone interdite 1, on forme la seconde zone interdite 2 en attribuant chaque fois aux points de trame voisins, qui ne sont pas encore qualifiés de points interdits, précisément cette qualification de points in- terdits. Comme, à l'intérieur de la première zone interdite 1, tous les points de trame n'ont que des voisins également affec- tés de l'état "interdit", la croissance se fait à partir des points de trame situés sur la ligne frontière extérieure 100. La croissance s'effectue de façon que, partant des points de trame déjà affectés de l'état interdit, on attribue à tous les points de trame voisins, tant aux points voisins perpendiculai- res 31 qu'aux points voisins en diagonale 32, l'état "interdit". Les points de trame, auxquels est attribué l'état "interdit" dans la première étape d'agrandissement, sont reliés selon la figure 4 par la ligne 101. De façon correspondante, les points de trame, qui ont été affectés de l'état "interdit" au cours de la seconde et de la troisième étape d'agrandis- sement, sont reliés par les lignes 102 et 103. La figure 5 montre également un extrait d'une zone interdite 1; les points du bord sont repérés par une ligne 100. Partant de la zone interdite 1, on forme les secondes zo- nes interdites 2 en agrandissant la première zone interdite 1. A la figure 5, on agrandit en n'attribuant l'état "interdit" qu'aux points voisins perpendiculaires qui n'ont pas encore cet état. Les lignes 101...104 caractérisent les points de trame auxquels on a attribué l'état "interdit" après la première, la seconde, la troisième et la quatrième étape d'agrandissement. Si on normalise, sur la valeur 1, la distance per- pendiculaire entre les points de trame représentés aux figures 4 et 5, l'agrandissement dans la direction x et dans la direc- tion y de la première zone interdite 1 se fait, à chaque étape d'agrandissement. Suivant la diagonale, c'est-à-dire dans la direction a, pour les deux figures, on a une différence corres- pondant à une forte croissance. A la figure 4, la croissance se fait, suivant la diagonale, selon le coefficient de 1,4 (a); à la figure 5 l'agrandissement suivant la diagonale se fait avec un coefficient d'environ 0,7 ( à chaque étape d'agrandissement. L'agrandissement pour lequel seuls les points voisins perpendiculaires reçoivent l'état "interdit", conduit toutefois à réaliser une seconde zone interdite 2 n'ayant pas les coins rectangulaires de la seconde zone interdite 2. Les étapes d'agrandissement décrites par les figu- res 4 et 5 peuvent également se faire en alternance ou suivant une relation quelconque. Chaque étape d'agrandissement conduit à un agrandissement d'une unité dans la direction x et dans la direction y. Chaque étape d'agrandissement selon la figure 4 conduit à une croissance d'environ 1,4 dans la direction a; chaque étape d'agrandissement selon la figure 5 conduit à un agrandissement d'environ 0,7 dans la direction a. Les procédés d'agrandissement, selon les figures 4 et 5, peuvent être exécu- tés suivant un ordre quelconque, successivement. Si, par exem- ple, on effectue neuf étapes d'agrandissement dont trois sont5 faites suivant la figure 5 et six suivant la figure 4, la croissance dans les directions x et y correspond à neuf unités et dans la direction a, cette croissance correspond à 3 x 0,7 + 6 x 1,4, c'est-à-dire 10,5 unités. La seconde zone interdite 2 ainsi formée présente, dans la direction a et la direction b, une distance plus grande que dans la direction x et dans la di- rection y. En outre, le bord extérieur de cette seconde zone interdite 2 ne présente pas d'angle droit mais seulement un an- gle à 45 . La disposition des chemins conducteurs se fait au milieu du tracé de sorte que le chemin conducteur 4, de largeur finie, s'étend des deux côtés du tracé 3. Si le chemin conduc- teur est de nouveau défini par des points de trame, il faut prévoir pour la largeur 41 du chemin conducteur 4, une valeur différente, dans la direction x ou y de la largeur 42 du chemin conducteur dans la direction a ou la direction b. La largeur 41 dans la direction x ou la direction y ne peut correspondre qu'à un multiple entier d'une unité de mesure, alors que la largeur 42, dans la direction a ou la direction b, ne correspond chaque fois qu'à un multiple de 0,7. En agrandissant la pre- mière zone interdite 1, il faut tenir compte des largeurs dif- férentes que peut présenter le chemin conducteur 4. R E V E N D I C A T I 0 NS 1 ) Procédé pour aménager des chemins conducteurs (4) à la sur- face d'un élément semi-conducteur, selon lequel on fixe des premières zones interdites (1) et on dispose les chemins con- ducteurs (4) sur un tracé (3) situé à l'extérieur ou sur le bord de la zone interdite, caractérisé en ce qu' à la surface de l'élément semi-conducteur, on réalise les se- condes zones interdites (2), on forme les secondes zones inter- dites en agrandissant les premières zones interdites (1), et on effectue cet agrandissement des premières zones interdites (1) d'une manière non égale dans toutes les directions. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la première et la seconde direction (x, y) perpendiculai- res entre elles, on agrandit les premières zones interdites (1) suivant une première valeur et on agrandit les premières zones interdites (1) dans une troisième et quatrième direction (a, b) perpendiculaires entre elles et non perpendiculaires à la pre- mière et à la seconde direction (x, y). 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la première direction (x) fait, avec la troisième direction (a), un angle de 45 et la seconde direction (y) fait, avec la quatrième direction (b), un angle de 45 . 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'agrandissement dans la première et la seconde direction (x, y) est plus faible que l'agrandissement dans la troisième et quatrième direction (a, b). 5 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que la surface de l'élément semi-conducteur est munie d'une trame de points de trame (30, 31, 32) disposée perpendiculairement, on définit les premières zones interdites (1) chaque fois par un ensemble de points de trame auxquels on attribue l'état "interdit", on agrandit les premières zones interdites dans une succession d'étapes au cours desquelles on attribue, aux points de trame non encore affectés de l'état "interdit" et voisins des points de trame interdits, également l'état "interdit" et, au cours des étapes d'agrandissement, on attribue aux points voisins perpendiculaires 31 ou à tous les points voisins 31, 32, l'état "interdit". 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premières zones interdites (1) sont constituées par l'espace intérieur de traits formant un polygone, pour augmen- ter le tracé, on le déplace parallèlement vers l'extérieur et on allonge le tracé en fonction de l'angle des tracés voisins et de la valeur de l'agrandissement et, le cas échéant, on in- sère d'autres tracés pour former un polygone fermé.