Brevet FR2795870A1 — publié le 20010105

Circuit semi-conducteur configurable et procédé pour sa fabrication La présente invention concerne le domaine des circuits semi conducteurs. Actuellement, on étudie et on fabrique des circuits semi conducteurs qui présentent une configuration déterminée, c'est-à-dire une structure dans laquelle les composants ou éléments électroniques sont disposés d'une manière déterminée les uns par rapport aux autres et reliés entre eux d'une manière déterminée. Lorsqu'on souhaite fabriquer des circuits semi-conducteurs présentant des structures différentes, même voisines, on procède à une nouvelle étude des circuits à fabriquer, une nouvelle étude des processus de fabrication et en fin de compte à une nouvelle fabrication. Le but de la présente invention est de proposer une structure d'un circuit semi-conducteur et un procédé pour sa fabrication applicable notamment lorsqu'on souhaite obtenir des circuits semi conducteurs présentant des structures et des modes de fonctionnement voisins. Le circuit semi-conducteur selon un objet l'invention, qui comprend des composants ou des éléments électroniques sélectivement reliés entre eux et réalisés sur plusieurs niveaux, est tel qu'au moins deux composants ou éléments déterminés sont reliés respectivement à deux portions de piste de connexion appartenant à un même niveau de métallisation, ces deux portions de piste présentant des parties adjacentes distantes l'une de l'autre et disposées dans une zone au- dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion. Le circuit semi-conducteur selon l'invention comprend de préférence des moyens de repérage desdites parties adjacentes. Selon l'invention, lesdites parties adjacentes desdites portions de piste sont de préférence constituées par leurs extrémités. Selon l'invention, lesdites extrémités adjacentes desdites portions de piste peuvent être disposées bout à bout. Selon l'invention, lesdites parties adjacentes desdites portions de piste sont de préférence séparées d'au plus leur largeur ou leur épaisseur. Selon l'invention, au moins l'un desdits composants déterminés peut avantageusement être relié à au moins une autre piste de connexion dont une partie est disposée dans une autre zone au- dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion. Le circuit semi-conducteur selon l'invention comprend de préférence des moyens de repérage de ladite partie de ladite autre piste de connexion. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un circuit semi-conducteur comprenant des composants ou des éléments électroniques sélectivement reliés entre eux et réalisés sur plusieurs niveaux. Selon l'invention, ce procédé consiste à réaliser dans au moins un même niveau de métallisation au moins deux portions de piste de connexion reliées respectivement à au moins deux composants ou éléments électroniques déterminés et présentant des parties adjacentes distantes l'une de l'autre et disposées dans une zone au- dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion, et consiste, dans une étape ultérieure éventuelle à réaliser un puits au-dessus de ladite zone jusqu'à découvrir lesdites parties adjacentes desdites portions de piste, et à déposer un matériau de connexion au fond dudit puits de façon à connecter électriquement lesdites parties adjacentes desdites portions de piste, pour ainsi connecter lesdits composants ou éléments électroniques déterminés via la piste de connexion ainsi constituée. Le procédé selon l'invention peut avantageusement consister à réaliser au moins une autre piste de connexion qui relie l'un desdits composants déterminés à au moins un autre composant ou élément électronique, telle qu'au moins une partie de cette autre piste est disposée dans une autre zone au-dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion, et, dans une étape ultérieure éventuelle, à réaliser un puits au-dessus de ladite autre zone jusqu'à découvrir ladite partie de ladite autre piste, et à attaquer cette partie de ladite autre piste de façon à la sectionner pour déconnecter les composants reliés à cette autre piste de part et d'autre de ce sectionnement. Le procédé selon l'invention peut avantageusement consister à effectuer ledit puits, et/ou ledit dépôt de matériau de connexion et/ou ladite attaque en utilisant un faisceau d'ions focalisés. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un circuit semi-conducteur et de son procédé de fabrication, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel - la figure 1 représente une coupe partielle transversale d'un circuit semi-conducteur selon la présente invention ; . - la figure 2 représente, partiellement, une coupe selon II-II du circuit semi-conducteur de la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe du circuit semi-conducteur précité, correspond à celle de la figure 1, après une première intervention sur ce dernier ; - la figure 4 représente une coupe du circuit semi-conducteur précité, correspond à celle de la figure 1, après une seconde intervention sur ce circuit semi-conducteur ; - la figure 5 représente une coupe du circuit semi-conducteur précité, correspond à celle de la figure 2, après cette seconde intervention précitée ; - et la figure 6 représente une coupe d'une machine adaptée pour effectuer les interventions précitées. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit qu'on a représenté un circuit semi-conducteur 1 tel qu'il sort d'une fabrication, qui comprend de façon classique une multiplicité de couches dans lesquelles est réalisée une multiplicité de composants ou éléments électroniques reliés entre eux par des pistes de connexion ou des vias. Dans une couche de métallisation particulière 2, le circuit semi-conducteur 1 comprend une piste de connexion 3 qui relie électriquement des entrées/sorties 4a et 5a de deux composants ou éléments électroniques 4 et 5. Dans la couche de métallisation 2 sont également réalisées d'une part deux portions de piste 6 et 7 qui sont reliées respectivement aux entrées/sorties 4a et 5a des composants électroniques 4 et 5 et qui présentent des extrémités libres 6a et 7a et d'autre part deux autres portions de piste 8 et 9 qui sont reliées respectivement à des entrées/sorties 10a, 10b d'un composant ou élément électronique 11 et qui présentent des extrémités libres 8a et 9a. Les extrémités 6a et 8a des portions de piste 6 et 8 d'une part et les extrémités 7a et 9a des portions de piste 7 et 9 d'autre part sont disposées de façon adjacentes et distantes les unes par rapport aux autres, de telle sorte que ces portions de piste sont disposées bout à bout, la distance séparant les extrémités 6a et 8a d'une part et les extrémités 7a et 9a d'autre part étant de préférence au plus égales .à la largeur ou l'épaisseur des pistes de connexion 6, 7, 8 et 9. Les extrémités adjacentes 6a et 8a des pistes de connexion 6 et 8 sont disposées dans une zone 12 au-dessus de laquelle le circuit semi-conducteur 1 présente un volume 12a allant jusqu'à sa surface extérieure la. Les extrémités adjacentes 7a et 9a des pistes de connexion 7 et 9 sont disposées dans une zone 13 au-dessus de laquelle le circuit semi-conducteur 1 présente un volume 13a allant jusqu'à sa surface extérieure la. La piste de connexion 3 présente une partie 3a disposée dans une zone 14 au-dessus de laquelle le circuit semi-conducteur 1 présente un volume 14a allant jusqu'à sa surface extérieure la. Dans les volumes 12a, 13a et 14a, qui peuvent par exemple être sensiblement cylindrique, le circuit semi-conducteur 1 ne comprend de préférence aucun composant ou élément électroniques et aucune piste de connexion. Par ailleurs, dans l'exemple représenté, la surface extérieure la du circuit semi-conducteur 1 présente des motifs en saillie 12b, 13b et 14b pour le repérage respectivement des zones 12, 13 et 14, ces motifs étant placés latéralement auxdits volumes 12a, 13a et 14a. Ainsi, dans la configuration représentée sur les figures 1 et 2, issus de fabrication, les composants ou éléments électroniques 4 et 5 sont reliés par la piste de connexion 3 et le composant ou élément électronique 11 n'est pas relié aux entrées/sorties 4a et 5a de ces composants ou éléments électroniques 4 et 5. En se reportant aux figures 3 à 5, on va maintenant décrire comment on peut intervenir sur le circuit semi-conducteur 1 des figures 1 et 2, de façon à modifier sa structure ou sa configuration et en conséquence son mode de fonctionnement. En se reportant à la figure 3, on voit que pour celà on réalise, à partir de la surface la du circuit semi-conducteur 1 et dans les volumes 12a, 13a et 14a, respectivement des puits 15, 16 et 17 par enlèvement de matière, jusqu'à découvrir respectivement les extrémités 6a et 8a des portions de piste de connexion 6 et 8, les extrémités 7a et 9a des portions de piste de connexion 7 et 9, et la partie 3a de la piste de connexion 3. Après quoi, comme le montrent les figures 4 et 5, on procède à des dépôts 18 et 19 d'un matériau de connexion électrique dans le fond des puits 15 et 16 et on attaque la partie 3a de la piste de connexion 3 dans le fond du puits 17 de façon à créer un sectionnement 20 de cette piste 3. On peut également par la suite procéder à un dépôt 21 d'un matériau isolant électrique et de protection dans le fond du puits 17, au-dessus du sectionnement 20. Les opérations ci-dessus étant effectuées, on voit que, dans la nouvelle configuration obtenue, les composants ou éléments électroniques 4 et 5 ne sont plus reliés par la piste de connexion 3 interrompue par le sectionnement 20 mais sont maintenant reliés au travers du composant ou élément électronique 11 via les portions de piste 6 et 8 maintenant connectées par le dépôt métallique 18 et les pistes 7 et 9 maintenant connectées par le dépôt métallique 19. Dans un exemple de réalisation, la piste de connexion 3 peut constituer une ligne par laquelle transite un signal d'horloge et le composant ou élément électronique 11 peut être constitué par un amplificateur ou un correcteur de forme de ce signal d'horloge. Ainsi, lorsque le circuit semi-conducteur 1 est dans sa configuration issue de fabrication, représentée sur les figures 1 et 2, ce signal d'horloge transite par la piste de connexion électrique 3. Pour par exemple des besoins de fonctionnement, on peut transformer le circuit semi-conducteur 1 comme décrit précédemment et l'amener sa nouvelle configuration représentée sur les figures 4 et 5 de telle sorte que ce signal d'horloge traverse l'amplificateur 11. Dans un autre exemple de réalisation, le composant ou élément électronique 11 pourrait être constitué par une résistance électrique susceptible d'être introduite ultérieurement dans la liaison entre les composants ou éléments électroniques 4 et 5, par exemple pour des besoins de réglage. D'une manière générale, le changement éventuel de configuration rendu possible et tel que décrit précédemment peut être utilisé en particulier lors de la mise au point de circuits semi conducteurs prototypes, aussi bien dans des structures analogiques que dans des structures logiques, notamment pour modifier des délais ou pour procéder à des ajustements par exemple de résistances notamment dans des générateurs de tension. En se reportant à la figure 6, on va maintenant décrire une machine100 reliée à un appareil de navigation 101, connue en soi, avec laquelle on peut réaliser les opérations de reconfiguration du circuit semi-conducteur 1 décrites en référence aux figures 3 à 5. Cette machine 100 comprend une chambre verticale 102 délimitée par un carter inférieur 103 et un couvercle 104, mobiles horizontalement l'un par rapport à l'autre grâce à des moteurs 105, cette chambre 102 étant reliée à une pompe à vide 106. Le couvercle 101 est équipé par en dessous d'un organe de maintien 107 d'un circuit semi-conducteur 1, de telle sorte que sa face la soit orientée vers le bas. Dans la partie inférieure de la chambre 102, est disposé un émetteur 108 d'un faisceau d'ions à haute énergie, par exemple une source galium, émettant vers le haut en direction de la face la du circuit semi-conducteur 1. Dans la partie supérieure de la chambre 102, est disposé un détecteur 109 placé latéralement à 45 par rapport au circuit semi conducteur 1, ce détecteur permettant de détecter les ions électrons secondaires émis par le circuit 1 sous l'effet du faisceau d'ions focalisés (F.I.B.) produit par l'émetteur 108. Dans la partie supérieure de la chambre 102, est également prévu un système de buses 110 d'injection de gaz, disposé latéralement à 45 en direction du circuit 1. Ce système de buses 110 est destiné à l'injection dans la chambre 102, sélectivement, d'un gaz d'attaque d'oxyde, d'un gaz d'attaque de métal, d'un gaz de dépôt de métal et d'un gaz de dépôt d'oxyde. Grâce à l'appareillage électronique de navigation 101, l'opérateur peut, en utilisant les motifs de repérage 12b, 13b et 14b, placer sélectivement l'émetteur 108 en direction des volumes 12a, 13a et 14a du circuit semi-conducteur 1 et exécuter sélectivement les opérations permettant de réaliser les puits 15, 16 et 17 en injectant un gaz d'attaque d'oxyde dans la chambre 102, de réaliser les dépôts métalliques 18 et 19 de matériaux conducteurs de l'électricité en injectant un gaz de dépôt de métal dans le chambre 102, de réaliser le sectionnement 20 en injectant un gaz d'attaque de métal dans la chambre 102 et de réaliser le dépôt 21 en injectant un gaz de dépôt d'oxyde dans la chambre 102. La présente invention ne se limite pas aux exemples ci- dessus décrits, étant entendu qu'elle peut permettre en effet de transformer la structure, le fonctionnement et la configuration d'un circuit semi-conducteur aussi bien en connectant qu'en déconnectant un ou plusieurs composants ou éléments électroniques. Bien des variantes de réalisation sont en effet possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Circuit semi-conducteur comprenant des composants ou des éléments électroniques sélectivement reliés entre eux et réalisés sur plusieurs niveaux, caractérisé par le fait qu'au moins deux composants ou éléments déterminés (4, 11) sont reliés respectivement à deux portions de piste de connexion (6, 8) appartenant à un même niveau de métallisation (2), ces deux portions de piste présentant des parties adjacentes (6a, 8a) distantes l'une de l'autre et disposées dans une zone (12) au-dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de repérage (15) desdites parties adjacentes (6a, Sa). 3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites parties adjacentes desdites portions de piste sont constituées par leurs extrémités (6a, 8a). 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdites extrémités adjacentes (6a, 8a) desdites portions de piste sont disposées bout à bout. 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites parties adjacentes (6a, 8a) desdites portions de piste sont séparées d'au plus leur largeur ou leur épaisseur. 6. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins l'un desdits composants déterminés est relié à au moins une autre piste de connexion (3) dont une partie (3a) est disposée dans une autre zone (14) au-dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion. 7. Circuit selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de repérage (17) de ladite partie de ladite autre piste de connexion. 8. Procédé de fabrication d'un circuit semi-conducteur comprenant des composants ou des éléments électroniques sélectivement reliés entre eux et réalisés sur plusieurs niveaux, notamment un circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste à réaliser dans au moins un même niveau de métallisation (12) au moins deux portions de piste de connexion (6, 8) reliées respectivement à au moins deux composants ou éléments électroniques déterminés (4, 11) et présentant des parties adjacentes (6a, 8a) distantes l'une de l'autre et disposées dans une zone au-dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion, et caractérisé par le fait qu'il consiste, dans une étape ultérieure éventuelle à réaliser un puits (15) au-dessus de ladite zone jusqu'à découvrir lesdites parties adjacentes (6a, 8a) desdites portions de piste, et à déposer un matériau de connexion (18) au fond dudit puits de façon à connecter électriquement lesdites parties adjacentes (6a, 8a) desdites portions de piste, pour ainsi connecter lesdits composants ou éléments électroniques déterminés via la piste de connexion ainsi constituée. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il consiste à réaliser au moins une autre piste de connexion (3) qui est reliée l'un desdits composants déterminés (4), telle qu'au moins une partie (3a) de cette autre piste est disposée dans une autre zone (14) au- dessus de laquelle le circuit est exempt de composant et de piste de connexion, et caractérisé par le fait qu'il consiste, dans une étape ultérieure éventuelle à réaliser un puits (17) au-dessus de ladite autre zone (14) jusqu'à découvrir ladite partie (3a) de ladite autre piste, et à attaquer cette partie de ladite autre piste de façon à la sectionner pour déconnecter les composants (4, 5) reliés à cette autre piste de part et d'autre de ce sectionnement (20). 10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait qu'il consiste à effectuer ledit puits (15), et/ou ledit dépôt de matériau de connexion (18) et/ou ladite attaque (20) en utilisant un faisceau d'ions focalisés.