Brevet FR2738078A1 — publié le 19970228

Etat de la technique. L'invention concerne un procédé pour disposer des chemins conducteurs à la surface de composants semi- conducteurs, les chemins conducteurs étant, soit parallèles aux5 axes de coordonnées, soit disposés suivant un angle de 45 par rapport aux axes de coordonnées dans un système de coordonnées rectangulaires, les chemins conducteurs reliant des zones de branchement en forme de polygones ayant des points marginaux et les côtés des polygones font des angles supérieurs à 90 .10 On connaît déjà des procédés pour placer des che- mins conducteurs sur des éléments de composants semi- conducteurs; selon ces procédés on prévoit un système de coor- données rectangulaires; les chemins conducteurs sont seulement parallèles aux axes de coordonnées et suivant un angle de 45 15 par rapport aux axes de coordonnées. De tels chemins conduc- teurs relient alors les zones de branchement réalisées sous la forme de tracés polygonaux. Avantages de l'invention. L'invention concerne un procédé correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que les points margi- naux se voient attribuer l'état " branchement parallèle ", " branchement en diagonale " ou " branchement impossible " et les points marginaux correspondant à l'état " branchement pa- rallèle " ne reçoivent que les chemins conducteurs qui sont pa-25 rallèles au système de coordonnées, les points marginaux correspondant à l'état " branchement en diagonale " ne reçoi- vent que les chemins conducteurs qui font un angle de 45 par rapport au système de coordonnées et les points marginaux aux- quels est attribué l'état " branchement impossible " ne reçoi- vent aucun chemin conducteur. Le procédé selon l'invention permet un branchement correct du chemin conducteur sur les zones de branchement poly- gonales. Le procédé est en outre particulièrement simple et d'une manière toute particulière, il convient pour sa réalisa- tion automatique par des installations électroniques de traite- ment de données. Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse, les points du bord sont mis en mémoire dans un système de coordonnées comme première et seconde valeur des coordonnées. Par l'observation de ces valeurs de coordonnées on peut alors déterminer de manière simple les points marginaux adjacents de manière perpendiculaire. En branchant un coin, on prolonge les chemins conducteurs vers l'intérieur. En faisant l'addition ou la différence des valeurs de coordonnées on dé- termine de manière simple les points marginaux susceptibles d'être reliés en diagonale. Pour assurer un branchement sans10 défaut, on effectue un branchement d'un prolongement du chemin conducteur vers l'extérieur. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - pour déterminer les points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle d'un polygone on considère à la fois pour la première et la seconde valeur de coordonnées, séparé- ment la suite des valeurs de coordonnées des points marginaux du polygone, et pour déterminer les premiers points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle, on détermine si les points marginaux successifs ont une même valeur de coor- données et alors, partant du premier point marginal et du dernier point marginal d'une telle suite de points marginaux on attribue un nombre prédéterminé de points marginaux, l'état " branchement impossible " et on attribue au reste de cette suite de points marginaux l'état " branchement paral- lèle " pour déterminer deux points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle, ayant chaque fois la plus grande et la plus petite valeur de coordonnées et aux points marginaux ayant cette valeur de coordonnées on attribue l'état " branchement parallèle " si ce point marginal n'a pas déjà reçu l'état " branchement impossible". - pour les chemins conducteurs prévus sur les premiers points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle, il y a une longueur minimale prédéterminée dans la direction allant vers l'extérieur du polygone. - pour les chemins conducteurs prévus sur les seconds points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle, il y a une longueur minimale prédéterminée dans une direction vers l'intérieur du polygone. - par l'addition des deux valeurs de coordonnées du point mar- ginal on forme un tableau d'addition et par la différence des deux valeurs de coordonnées des points marginaux on forme un tableau de soustraction, pour fixer les premiers points mar- ginaux susceptibles d'être branchés en parallèle on détermine pour chacun de ces tableaux si les points marginaux succes- sifs ont la même valeur et alors, partant du premier et du dernier point marginal d'une telle suite de points marginaux on attribue un nombre prédéterminé de points marginaux, l'état " branchement impossible " et au reste de cette suite de points marginaux, l'état " branchement en diagonale " et en ce que pour fixer les seconds points marginaux suscepti- bles d'être branchés en diagonale on détermine chaque fois la plus grande et la plus petite valeur des tableaux et aux points marginaux correspondant à ces valeurs des tableaux on attribue l'état " branchement en diagonale " lorsque ces points marginaux n'ont pas reçu déjà l'état " branchement im- possible ". - pour les chemins conducteurs prévus sur les premiers points marginaux susceptibles d'être branchés en diagonale, il y a une longueur minimale prévue dans une direction vers l'extérieur du polygone. - pour les chemins conducteurs prévus sur les seconds points marginaux susceptibles d'être branchés en diagonale, il y a une longueur minimale prévue dans une direction vers l'intérieur du polygone. 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: - les figures 1 et 3 montrent un branchement erroné d'un chemin conducteur à une zone de branchement, - les figures 2 et 4 montrent un branchement cor- rect d'un chemin conducteur à une zone de branchement, - la figure 5 montre un système de coordonnées avec une zone de branchement, - la figure 6 montre, à l'aide de l'exemple de la figure 5, comment déterminer les points marginaux susceptibles d'être branchés. Description. La figure 1 montre une zone de branchement 1 et un chemin conducteur 2 à la surface d'un élément semi-conducteur. Une telle zone de branchement est une zone conductrice, par exemple une surface métallique ou une couche de polysilicium fortement dopé, réalisée à la surface de l'élément semi- conducteur. De telles zones de branchement 1 peuvent servir à établir le contact avec les zones semi-conductrices situées en dessous. De telles zones de branchement peuvent également servir à la fixation de fils de liaison réalisant la liaison entre l'élément semi-conducteur et d'autres éléments du cir- cuit. A la surface des éléments semi-conducteurs, en général plusieurs telles zones de branchement 1 permettent la mise en contact de différents composants intégrés à l'élément semi- conducteur ou la réalisation d'un grand nombre de liaisons par des fils de liaison. Les différentes zones de branchement 1 d'un élément semiconducteur, notamment d'un circuit intégré, sont reliées par plusieurs chemins conducteurs 2. Dans le cas de tels chemins conducteurs 2, il s'agit en général de couches métalliques minces ou de couches de polysilicium fortement do- pées, appliquées à la surface de l'élément semi-conducteur. Les chemins conducteurs 2 réalisent un grand nombre de liaisons en- tre les zones de branchement 1. Les zones de branchement 1 et les chemins conducteurs 2 ne sont pas nécessairement réalisés dans la même matière. Pour déterminer l'endroit des chemins conducteurs 2 à la surface de l'élément semi-conducteur, on définit un tracé 3, c'est-à-dire une ligne mince. Le chemin conducteur 2 s'obtient alors par des couches correspondantes pour le chemin conducteur 2, de largeur appropriée par rapport aux tracés 3. Les tracés 3 sont alignés suivant un système de coordonnées xy; les tracés 3 sont soit parallèles aux axes x ou y soit avec un angle de 45 par rapport à ces axes. Les chemins con- ducteurs 2 ainsi réalisés sont soit perpendiculaires au système de coordonnées (c'est-à-dire parallèles aux axes x ou y) soit en diagonale par rapport à ce système de coordonnées (c'est-à-5 dire faisant un angle de 45 par rapport aux axes). Le bord de la zone de branchement 1 a une forme po- lygonale. Un tel polygone comporte plusieurs sommets reliés par des segments de droite. Ces droites forment les côtés du poly- gone. Les parois latérales de la zone de branchement 1 peuvent faire un angle quelconque dans le système de coordonnées xy. Pour la suite de la description selon la figure 1, on considé- rera un sommet 100 et les deux côtés 101, 102 adjacents à ce sommet 100. Selon la figure 1, le chemin conducteur 2 arrive sur la zone de branchement 1, suffisamment pour que le chemin conducteur 2 fasse un angle aigu avec le côté 102 de la zone de branchement 1, c'est-à-dire un angle inférieur à 90 . De tels angles présentent des difficultés car les chemins conducteurs 2 doivent toujours respecter une certaine distance par rapport aux zones de branchement 1. Du fait du passage du courant dans les chemins conducteurs 2 ou des potentiels appliqués aux che- mins conducteurs, il se forme un champ électrique autour des chemins conducteurs 2 qui peuvent déranger le fonctionnement des autres composants. Du fait de la réalisation par un procédé photolithographique on ne peut arriver à des distances aussi petites que souhaitable. Les chemins conducteurs 2 doivent res- pecter des intervalles minimum par rapport aux autres chemins conducteurs, aux autres zones fonctionnelles de l'élément semi- conducteur ainsi qu'aux zones de branchement 1. Ce n'est que là ou l'on souhaite un contact entre le chemin conducteur 2 et la zone de branchement 1 que l'on peut dépasser de tels interval- les. Si un côté de la zone de branchement 1 forme un angle aigu avec le chemin conducteur 2, la distance entre le chemin con- ducteur 2 et la zone de branchement 1 ne peut être respectée au niveau de l'angle aigu. Le branchement des chemins conducteurs 2 sur les zones de branchement 1 doit de ce fait éviter tout angle aigu, c'est-à-dire tout angle inférieur à 90 . Comme les chemins conducteurs 2 ne suivent par rapport au système de coordonnées x, y, qu'un tracé parallèle aux axes de coordonnées ou un angle de 45 , cela ne permet pas de brancher les côtés du polygone qui sont, soit parallèles aux axes x ou y ou soit avec un angle de 45 par rapport aux axes x, y. Au sommet, on peut toutefois avoir un branchement du chemin conducteur 2 sur la zone de branchement 1, même si les côtés voisins du sommet ne sont pas parallèles au système de coordonnées ou diagonaux par rapport à celui-ci. La figure 2 correspond à cette situation. La figure 2 montre le branchement d'un chemin con- ducteur à une zone de branchement 1; le branchement ne se fait pas d'un côté de la zone de branchement polygonale 1, mais au niveau d'un coin 100. Comme le montre cette figure, au niveau du coin 100, on branche le polygone suivant un chemin conduc- teur en diagonale sans avoir d'angle aigu. La partie 23 pré-15 sente en outre une longueur minimale qui garantit que la distance entre la pièce 21 et le côté 102 soit suffisamment grande. La figure 3 montre une zone de branchement 1 ayant un côté 101. Le côté 101 est parallèle à l'axe y du système de coordonnées xy. Le branchement du chemin conducteur 2 sur la zone de branchement 1 se fait au niveau du côté 101 par un mor- ceau 22 du chemin conducteur 2 parallèle à l'axe x. En outre, le chemin conducteur 2 comporte un morceau 21 parallèle à l'axe y et se trouve à une faible distance du côté 101 de la zone de branchement 1. La disposition représentée à la figure 3 pour le chemin conducteur 2 et la zone de branchement 1 présente des difficultés car la distance entre le morceau 21 du chemin con- ducteur 2 et le côté 101 de la zone de branchement est trop faible. La figure 4 montre également une zone de branche- ment 1 ayant un côté 101 parallèle à l'axe y. Le branchement se fait par un chemin conducteur 2 dont un morceau 22 est paral- lèle à l'axe x et un morceau 21 parallèle à l'axe y. A la dif- férence de la figure 3, le morceau 22 présente une longueur minimale prédéterminée, garantissant que l'intervalle entre le morceau 21 et le côté 101 soit suffisamment grand. Ainsi pour le branchement d'une zone de branchement à un chemin conducteur, il faut satisfaire à différentes condi- tions. Pour la zone de branchement, il faut déterminer les cô- tés du polygone parallèles au système de coordonnées ou faisant un angle de 45 par rapport à ce système de coordonnées. Au ni- veau de ces côtés, on peut alors faire le branchement par un chemin conducteur parallèle au système de coordonnées ou dirigé en diagonale par rapport à celui-ci. En outre, il faut détermi- ner les sommets du polygone qui peuvent être branchés par un chemin conducteur. Tous les sommets ne peuvent être branchés. A l'aide de la figure 5 et du tableau donné à la figure 6, on décrira comment déterminer les côtés et les coins du polygone que l'on peut brancher. La figure 5 montre un système de coordonnées xy et dans celui-ci un polygone. Le polygone se compose d'une série de points marginaux ayant des coordonnées dans la direction x et y. Les points marginaux A...F, c'est-à-dire les sommets aux- quels se rencontrent les différents côtés du polygone, sont particulièrement significatifs. Pour chaque point marginal (en plus des coordonnées du point marginal) on met en mémoire que ce point peut être branché dans la direction parallèle, dans la direction diagonale ou qu'il ne peut être branché. Sur les points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle seuls peuvent être prévus des chemins conducteurs parallèles; sur les points susceptibles d'être branchés en diagonale, il ne peut y avoir que des chemins conducteurs en diagonale et sur les points marginaux qui ne peuvent être branchés, il ne doit y avoir aucun chemin conducteur. L'état correspondant est enre- gistré pour chaque point marginal du polygone de la figure 5. La figure 6 montre comment déterminer les points marginaux susceptibles d'être branchés en considérant les coor- données des points marginaux. Il suffit pour cela de considérer les sommets A...F; les coordonnées des points marginaux com- pris entre les sommets découlent de la figure 5. Pour les som- mets A...E on a donné, dans une première colonne, les coordonnées x et, dans une seconde colonne, les coordonnées y. En outre, dans une autre colonne, on a inscrit la somme des coordonnées, c'est-à-dire (x + y), dans une autre colonne on a inscrit la différence des coordonnées (x-y). Tout d'abord, pour les coordonnées x et y on examine chaque fois séparément s'il y a des coordonnées successives de même type. Le sommet B se trouve à la suite du sommet A; le sommet C suit le sommet B, et ainsi de suite... Le sommet F est suivi par le sommet A car il s'agit d'un polygone fermé. Comme cela apparaît, les sommets A et F qui se suivent ont dans la même coordonnée en x la même valeur nulle. Cela signifie que les points marginaux qui se si- tuent entre les sommets A et F se trouvent sur une droite pa- rallèle à l'axe y. De façon correspondante, on voit que les points marginaux entre les sommets E et F se situent sur une droite parallèle à l'axe x. Les côtés du polygone peuvent ainsi être raccordés à des chemins conducteurs parallèles. Il faut néanmoins garantir que les chemins conducteurs 2 se terminent complètement sur les côtés du polygone. Si par exemple le som- met F est raccordé à un chemin conducteur parallèle, le tracé 3 correspondant à l'axe du chemin conducteur se terminant sur le sommet F, la moitié de la largeur du chemin conducteur ne se- rait pas en liaison avec la zone de branchement. Pour éviter cela, partant des sommets, on attribue à certains points margi- naux l'état " branchement impossible ". Si la largeur du chemin conducteur correspond par exemple à la distance de quatre points marginaux, il faut chaque fois attribuer l'état de " branchement impossible " aux deux points marginaux exté- rieurs. Entre les sommets E et F on a cinq autres points margi- naux. Les sommets E et F et les points marginaux de coordonnées 1,0 et 5,0 dans le système de coordonnées x, y, se voient at- tribuer l'état " branchement impossible " et les points margi- naux de coordonnées 2,0; 3,0 dans le système de coordonnées x, y, se voient attribuer l'état de " branchement perpendicu- laire ". Entre les sommets A et F seul le point de coordonnées 0,2 dans le système de coordonnées x, y présente l'état " branchement perpendiculaire ". En outre, on peut également envisager les maxima et les minima des coordonnées en x et en y. Il s'agit chaque fois des sommets qui se branchent dans la direction perpendiculaire. Le point D présente pour ses coordonnées en x, la valeur maxi- male 10 et peut ainsi se brancher par un chemin conducteur pa- rallèle à l'axe x. Le point B présente la valeur maximale 8 en y et peut se brancher par un chemin conducteur parallèle à l'axe y. Les points A, E et F ont chaque fois une valeur mini- male x, y et pourraient ainsi se brancher également en paral- lèle. Comme on a précédemment reconnu des parois latérales qui peuvent se brancher en parallèle et dont les sommets sont A, F et E, il n'est pas nécessaire de modifier l'état de ce sommet pour le faire passer de l'état " branchement impossible " à l'état " branchement parallèle ". Pour déterminer les points marginaux susceptibles d'être branchés en diagonale, on considère le tableau d'addition (x + y) et le tableau de soustraction (x - y). Aux sommets A et B dans le tableau de soustraction correspondent les mêmes valeurs. Les points marginaux compris entre les som- mets A et B se trouvent ainsi sur une droite qui fait un angle de 45 par rapport au système de coordonnées. Ces points margi- naux peuvent ainsi être mis en contact par des chemins conduc- teurs en diagonale. Aux sommets A et B et aux points marginaux de coordonnées 1,5 et 3,7 on attribue l'état " branchement im- possible " et au point de coordonnées 2,6 on attribue l'état " branchement en diagonale ". Le point C du tableau d'addition présente une valeur maximale et le point F une valeur minimale. Ces deux sommets peuvent être mis en contact par des chemins conducteurs en diagonale. En outre, on peut mettre en contact le sommet D qui a une valeur maximale selon le tableau de dif- férence, en utilisant un chemin conducteur en diagonale. A ces points on peut également attribuer l'état " branchement en dia- gonale ". Tous les autres points marginaux se voient attribuer l'état " branchement impossible ". Le procédé ainsi décrit pour déterminer la possibi- lité de branchement des points marginaux convient tout particu- lièrement pour le traitement automatique dans une installation électronique de traitement de données. Ainsi, avec des moyens simples, on peut avoir une disposition avantageuse des chemins conducteurs à la surface de l'élément semi-conducteur. En outre, pour tous les points marginaux suscepti- bles d'être branchés, on enregistre le fait qu'il s'agit, soit d'un sommet, soit d'un point marginal formant un côté du poly- gone. Pour les sommets il faut prolonger le chemin conducteur à l'intérieur de la zone de branchement 1 pour garantir que le flux de courant ne traverse pas un endroit rétréci. Cela est par exemple représenté à la figure 2; dans celle-ci le morceau 23, en diagonale du chemin conducteur 2, est prolongé à l'intérieur de la zone de branchement 1. Pour tous les points de branchement il faut prolonger le chemin conducteur vers l'extérieur comme cela est représenté à la figure 3 par le seg- ment d'extrémité 22, prolongé du chemin conducteur 2; à la fi- gure 3 cela est représenté par le segment 22, prolongé du chemin conducteur 2. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Procédé pour disposer des chemins conducteurs (2) à la sur- face d'éléments de composants semi-conducteurs, les chemins conducteurs (2) étant, soit parallèles aux axes de coordonnées (x, y), soit disposés suivant un angle de 45 par rapport aux axes de coordonnées dans un système de coordonnées rectangulai- res, les chemins conducteurs (2) reliant des zones de branche- ment (1) en forme de polygones ayant des points marginaux et les côtés des polygones font des angles supérieurs à 90 ,10 caractérisé en ce que les points marginaux se voient attribuer l'état " branchement parallèle ", " branchement en diagonale " ou " branchement im- possible " et les points marginaux correspondant à l'état " branchement parallèle " ne reçoivent que les chemins conduc- teurs qui sont parallèles au système de coordonnées, les points marginaux correspondant à l'état " branchement en diagonale " ne reçoivent que les chemins conducteurs qui font un angle de 45 par rapport au système de coordonnées et les points margi- naux auxquels est attribué l'état " branchement impossible " ne reçoivent aucun chemin conducteur. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les points marginaux possèdent une première et une seconde va- leur de coordonnées (x, y) dans le système de coordonnées. 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour déterminer les points marginaux susceptibles d'être bran- chés en parallèle d'un polygone on considère à la fois pour la première et la seconde valeur de coordonnées, séparément la suite des valeurs de coordonnées des points marginaux du poly- gone, et pour déterminer les premiers points marginaux suscep- tibles d'être branchés en parallèle, on détermine si les points marginaux successifs ont une même valeur de coordonnées et alors, partant du premier point marginal et du dernier point marginal d'une telle suite de points marginaux on attribue un nombre prédéterminé de points marginaux, l'état " branchement impossible " et on attribue au reste de cette suite de points marginaux l'état " branchement parallèle " pour déterminer deux points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle, ayant chaque fois la plus grande et la plus petite valeur de coordonnées et aux points marginaux ayant cette valeur de coor- données on attribue l'état " branchement parallèle " si ce point marginal n'a pas déjà reçu l'état " branchement impossi- ble". 4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour les chemins conducteurs prévus sur les premiers points marginaux susceptibles d'être branchés en parallèle, il y a une longueur minimale prédéterminée dans la direction allant vers l'extérieur du polygone. ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour les chemins conducteurs prévus sur les seconds points mar- ginaux susceptibles d'être branchés en parallèle, il y a une longueur minimale prédéterminée dans une direction vers -l'intérieur du polygone. 6 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que par l'addition des deux valeurs de coordonnées du point margi- nal on forme un tableau d'addition et par la différence des deux valeurs de coordonnées des points marginaux on forme un tableau de soustraction, pour fixer les premiers points margi- naux susceptibles d'être branchés en parallèle on détermine pour chacun de ces tableaux si les points marginaux successifs ont la même valeur et alors, partant du premier et du dernier point marginal d'une telle suite de points marginaux on attri- bue un nombre prédéterminé de points marginaux, l'état " branchement impossible " et au reste de cette suite de points marginaux, l'état " branchement en diagonale " et en ce que pour fixer les seconds points marginaux susceptibles d'être branchés en diagonale on détermine chaque fois la plus grande et la plus petite valeur des tableaux et aux points marginaux correspondant à ces valeurs des tableaux on attribue l'état " branchement en diagonale " lorsque ces points marginaux n'ont pas reçu déjà l'état " branchement impossible ". 7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour les chemins conducteurs prévus sur les premiers points marginaux susceptibles d'être branchés en diagonale, il y a une10 longueur minimale prévue dans une direction vers l'extérieur du polygone. 8 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour les chemins conducteurs prévus sur les seconds points mar- ginaux susceptibles d'être branchés en diagonale, il y a une longueur minimale prévue dans une direction vers l'intérieur du polygone.