ITMI961764A1 - Procedimento per la disposizione di piste conduttrici sulla superficie di componenti a semiconduttori - Google Patents

Procedimento per la disposizione di piste conduttrici sulla superficie di componenti a semiconduttori Download PDF

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Carsten Roedel
Juergen Scheible
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Bosch Gmbh Robert
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Description

DESCRIZIONE
L'invenzione parte da un procedimento per la disposizione di piste conduttrici sulla superficie di componenti a semiconduttori secondo il genere della rivendicazione brevettuale indipendente. Sono già noti procedimenti per la disposizione di piste conduttrici su componenti a semiconduttori, in cui è previsto un sistema di coordinate rettangolare, ove le piste conduttrici vengono disposte soltanto parallelamente agli assi di coordinate o ad un angolo di 45' rispetto agli assi di coordinate. Simili piste conduttrici collegano allora zone di collegamento, che sono eseguite come tratti di poligono.
Il procedimento secondo l'invenzione con le particolarità caratterizzanti della rivendicazione brevettuale indipendente ha invece il vantaggio di assicurare un collegamento corretto della pista conduttrice alle zone di collegamento a mo ' di poligono. Il procedimento è inoltre particolarmente semplice e in misura particolare è adatto per l'esecuzione automatica per mezzo di un impianto di elaborazione dati elettronico.
Mediante le misure riportate nelle rivendicazioni brevettuali dipendenti sono possibili perfezionamenti e miglioramenti vantaggiosi del procedimento secondo la rivendicazione brevettuale indipendente. In modo particolarmente semplice i punti di bordo vengono memorizzati in un sistema di coordinate come primi e secondi valori di coordinata. Mediante l'osservazione di questi valori di coordinata allora in modo semplice possono venire determinati punti di bordo congiungentisi perpendicolarmente. Al collegamento di un angolo le piste conduttrici vengono prolungate verso l'interno. Mediante addizione rispettivamente formazione di differenza dei valori di coordinata in modo semplice si possono determinare i punti di bordo congiungibili diagonalmente. Per assicurare un collegamento privo di errori, in questo caso all'atto del collegamento avviene un prolungamento della pista conduttrice verso l'esterno.
Esempi di esecuzione dell'invenzione sono rappresentati nei disegni e illustrati più in dettaglio nella seguente descrizione. Le figure 1 e 3 mostrano un avvicinamento errato di una pista conduttrice ad una zona di collegamento, le figure 2 e 4 mostrano un avvicinamento corretto di una pista conduttrice ad una zona di collegamento, la figura 5 mostra un sistema di coordinate con una zona di collegamento disposta in esso e la figura 6 illustra con l'aiuto dell'esempio di figura 5 la determinazione dei punti di bordo collegabili.
In figura 1 viene mostrata una zona di collegamento 1 e una pista conduttrice 2, che sono disposte sulla superficie di un elemento a semiconduttore. Nel caso di una simile zona di collegamento 1 si tratta di una zona conduttiva, per esempio uno strato metallico o uno strato di polisilicio fortemente drogato, che è applicato sulla superficie dell'elemento a semiconduttore. Simili zone di collegamento 1 possono venire impiegate per realizzare contatto con zone di semiconduttore sottostanti. Inoltre simili zone di collegamento possono venire sfruttate per il fissaggio di cavi di unione, con i quali viene effettuato un collegamento fra l'elemento a semiconduttore e altri elementi circuitali. Sulla superficie di elementi a semiconduttore è prevista di regola una pluralità di simili zone di collegamento 1, per effettuare contatto con diversi elementi costruttivi integrati nell'elemento a semiconduttore o per effettuare una pluralità di collegamenti mediante cavi di unione. Le singole zone di collegamento di un componente a semiconduttore, in particolare un circuito integrato, vengono collegate tra loro mediante una pluralità di piste conduttrici 2. Nel caso di simili piste conduttrici 2 si tratta di regola di sottili strati metallici o strati di polisilicio fortemente drogati, che sono applicati sulla superficie dell'elemento a semiconduttore. Grazie alle piste conduttrici 2 viene effettuata una pluralità di collegamenti fra zone di collegamento 1. Le zone di collegamento 1 e le piste conduttrici 2 non devono essere costituite forzatamente dallo stesso materiale.
Per stabilire dove, sulla superficie dell'elemento a semiconduttore, devono venire disposte piste conduttrici 2, viene definito un sentiero, cioè una sottile linea. La pista conduttrice 2 viene generata allora per il fatto che gli strati corrispondenti per la pista conduttrice 2 vengono disposti sui sentieri 3 con larghezza corrispondente. In questo caso i sentieri 3 vengono orientati su un sistema di coordinate x, y, ove i sentieri 3 vengono disposti parallelamente all'asse x o y o con un angolo di 45’ rispetto a questi assi. Le piste conduttrici 2 così formate sono disposte perciò o perpendicolarmente al sistema di coordinate (cioè parallelamente all'asse x o y) o diagonalmente rispetto al sistema di coordinate (angolo di 45’ rispetto agli assi).
Il bordo delle zone di collegamento 1 è eseguito come poligono. Un simile poligono presenta una pluralità di vertici o punti di vertice, che sono collegati tra loro mediante rette. Queste rette formano i lati del poligono. Le pareti laterali delle zone di collegamento 1 in questo caso possono assumere qualsiasi angolo nel sistema di coordinate x, y. Per l'ulteriore descrizione, in figura 1 è caratterizzato più in dettaglio un punto di vertice 100 e i due lati 101, 102 confinanti con il punto di vertice 100.
In figura 1 la pista conduttrice 2 viene avvicinata ad una zona di collegamento 1 in modo tale che la pista conduttrice 2 intersechi il lato 102 della zona di collegamento 1 con un angolo acuto, cioè con un angolo minore di 90<*>. Simili angoli sono problematici, poiché le piste conduttrici 2 devono mantenere sempre una determinata distanza dalle zone di collegamento 1. A causa del flusso di corrente attraverso le piste conduttrici 2 rispettivamente a causa dei potenziali presenti sulle piste conduttrici si forma un campo elettrico intorno alle piste conduttrici 2, che può disturbare il funzionamento di altri componenti. A motivo della fabbricazione fotolitografica non si possono realizzare distanze qualsivoglia piccole. Le piste conduttrici 2 devono quindi mantenere determinate distanze minime da altre piste conduttrici, altre zone funzionali dell'elemento a semiconduttore, e anche dalle zone di collegamento 1. Soltanto laddove è desiderato un contatto fra piste conduttrici 2 e zona di collegamento 1, queste distanze possono venire ridotte. Quando un lato della zona di collegamento 1 forma un angolo acuto con la pista conduttrice 2, allora la distanza fra pista conduttrice 2 e zona di collegamento 1 non può venire mantenuta nella zona dell'angolo acuto. Il collegamento delle piste conduttrici 2 con la zona di collegamento 1 deve avvenire quindi in modo tale che non si formi alcun angolo acuto, cioè angoli minori di 90<*>. Poiché le piste conduttrici 2 rispetto al sistema di coordinate x, y possono venire condotte soltanto parallelamente agli assi di coordinata rispettivamente con un angolo di 45°, possono venire collegati soltanto i lati nel poligono, che sono o paralleli rispetto all'asse x o y o presentano un angolo di 45° rispetto all'asse x o y. Sui punti di vertice può però avvenire un collegamento della pista conduttrice 2 alla zona di collegamento 1 anche quando i lati vicini al punto di vertice non sono paralleli o diagonali rispetto al sistema di coordinate. Questo viene mostrato in figura 2.
In figura 2 viene mostrato il collegamento di una pista conduttrice 2 ad una zona di collegamento 1, ove il collegamento non avviene su un lato della zona di collegamento 1 poligonale, bensì in un punto di vertice 100. Come si può riconoscere, il punto di vertice 100 del poligono si può collegare mediante una pista conduttrice diagonale, senza che si formino in questo caso angoli acuti. Il pezzo parziale 23 presenta inoltre una lunghezza minima predeterminata, mediante la quale viene assicurato che la distanza fra il pezzo parziale 21 e il lato 102 sia sufficentemente grande.
In figura 3 viene mostrata una zona di collegamento 1, che presenta un lato 101. Il lato 101 è parallelo rispetto all'asse y del sistema di coordinate x, y. Il collegamento della pista conduttrice 2 alla zona di collegamento 1 avviene sul lato 101 mediante un pezzo parziale 22 della pista conduttrice 2, che è parallelo all'asse x. Inoltre la pista conduttrice 2 presenta un pezzo parziale 21, che è parallelo all'asse y e presenta una ridotta distanza dal lato 101 della zona di collegamento 1. La disposizione mostrata in figura 3 di pista conduttrice 2 e zona di collegamento 1 è nuovamente problematica, poiché la distanza fra il pezzo parziale 21 della pista conduttrice 2 e il lato 101 della zona di collegamento 1 è troppo ridotta.
In figura 4 viene mostrata nuovamente una zona di collegamento 1, che presenta un lato 101, che è parallelo rispetto all'asse y. Il collegamento avviene nuovamente mediante una pista conduttrice 2, che presenta un pezzo parziale 22 parallelo rispetto all'asse x ed un pezzo parziale 21 parallelo rispetto all'asse y. A differenza della figura 3 però il pezzo parziale 22 presenta una lunghezza minima predeterminata, mediante la quale viene assicurato che la distanza fra il pezzo parziale 21 e il lato 101 sia sufficientemente grande.
Al collegamento di una zona di collegamento mediante una pista conduttrice devono venire perciò soddisfatte diverse condizioni. Per la zona di collegamento devono venire determinati i lati del poligono, che sono paralleli al sistema di coordinate o presentano un angolo di 45<* >rispetto ad esso. Su questi lati può avvenire allora il collegamento mediante una pista conduttrice, che è parallela o diagonale rispetto al sistema di coordinate. Inoltre devono determinati i punti di vertice del poligono, che sono collegabili mediante una pista conduttrice. Non tutti i punti di vertice sono collegabili.
Con l'aiuto della figura 5 e della tabella di figura 6 viene illustrato come vengono determinati i lati e i punti di vertice collegabili del poligono.
In figura 5 viene mostrato un sistema di coordinate x, y e disegnato in esso un poligono. Il poligono è costituito da una serie di punti di bordo, che presentano rispettivamente un valore di coordinata in direzione x e y. I punti di bordo da A a F, cioè i punti di vertice, sui quali si incontrano i diversi lati del poligono, sono in questo caso di particolare significato. Per ciascun punto di bordo - oltre alle coordinate del punto di bordo - è memorizzato se il punto di bordo è collegabile parallelamente, collegabile diagonalmente o non collegabile. Su punti di bordo collegabili parallelamente si possono disporre soltanto piste conduttrici parallele, su punti collegabili diagonalmente soltanto piste conduttrici diagonali, e su punti di bordo non collegabili non si possono disporre piste conduttrici. Lo stato corrispondente viene memorizzato per ciascun punto di bordo del poligono di figura 5.
In figura 6 viene illustrato come mediante l'osservazione delle coordinate dei punti di bordo vengono determinati i punti di bordo collegabili. In questo caso è qui sufficiente osservare i punti di vertice da A a F, le coordinate nei punti di bordo che si trovano fra i punti di vertice possono venire rilevate dall'immagine di figura 5. Per i punti di vertice da A a E in una prima colonna è elencata la coordinata x e in una seconda colonna la coordinata y. Inoltre è prevista un'ulteriore colonna con la somma dei valori di coordinata, cioè x y, e un'ulteriore colonna con la differenza dei valori di coordinata, cioè x - y. Innanzitutto per i valori di coordinata x e y si controlla di volta in volta separatamente se sono presenti valori di coordinata simili, susseguentisi. Il vertice B segue al punto di vertice A, il punto di vertice C segue al punto di vertice B, e così via. Al punto di vertice F segue il punto di vertice A, poiché nel caso di un poligono si tratta di un tratto di linea chiuso. Come si può riconoscere, i punti di vertice A e F susseguentisi presentano nella coordinata x lo stesso valore zero. Ciò significa che i punti di bordo che si trovano fra i punti di vertice A e F sono su una retta, che è all'asse y. Corrispondentemente si riconosce che i punti di bordo fra i punti di vertice E e F sono su una retta che è parallela all'asse x. Questi lati del poligono si possono perciò collegare con piste conduttrici parallele. Si deve tuttavia accertare che le piste conduttrici 2 terminino completamente sui lati del poligono. Se per esempio il punto di vertice F viene collegato con una pista conduttrice parallela, ove il sentiero 3 che si trova sulla linea centrale della pista conduttrice termina sul punto di vertice F, allora metà larghezza della pista conduttrice non sarebbe in collegamento con la zona di collegamento. Per escludere ciò, a partire dai punti di vertice, alcuni punti di bordo vengono muniti dello stato "non collegabile". Quando la larghezza della pista conduttrice corrisponde per esempio alla distanza di quattro punti di bordo, allora di volta in volta i due punti di bordo esterni dovrebbero venire muniti dello stato "non collegabile". Fra i punti di vertice E e F sono disposti cinque ulteriori punti di bordo. Ai punti di vertice E e F e ai punti di bordo con le coordinate x, y 1,0 e 5,0 verrebbe quindi associato lo stato "non collegabile" e i punti di bordo con le coordinate x, y 2,0; 3,0 verrebbe associato lo stato "collegabile perpendicolarmente". Fra i punti di vertice A e F soltanto il punto con le coordinate x, y 0,2 verrebbe munito dello stato "collegabile perpendicolarmente".
Inoltre devono venire osservati ancora i massimi e i minimi delle coordinate x e y. In questo caso si tratta rispettivamente di punti di vertice, che sono collegabili perpendicolarmente. Il punto D presenta nella sua coordinata x il valore massimo di 10 ed è collegabile quindi mediante una pista conduttrice, che è parallela all'asse x. Il punto B presenta il valore y massimo di 8 ed è collegabile mediante la pista conduttrice, che è parallela all'asse y. I punti A, E e F presentano rispettivamente valori x e y minimi e sarebbero quindi collegabili anche parallelamente. Poiché precedentemente sono state riconosciute pareti laterali, che sono collegabili parallelamente e i cui punti di vertice vengono formati da A, F e E, non è necessario modificare lo stato di questo punto di vertice da "non collegabile" a "collegabile parallelamente".
Per la determinazione dei punti di bordo collegabili diagonalmente viene osservata la tabella di addizione (x y) e la tabella di differenza (x - y). I punti di vertice A e B presentano nella tabella di differenza lo stesso valore numerico. I punti di bordo posti fra i punti di vertice A e B si trovano quindi su una retta, che presenta un angolo di 45<* >rispetto al sistema di coordinate. Questi punti di bordo possono quindi venire contattati mediante piste conduttrici diagonali. Ai punti di vertice A e B e ai punti di bordo con le coordinate 1,5 e 3,7 viene associato di nuovo lo stato "non collegabile" e al punto di coordinate 2,6 viene associato lo stato "collegabile diagonalmente". Il punto C presenta nella tabella di addizione un valore massimo e il punto F un valore minimo. Questi due punti di vertice possono venire contattati mediante piste conduttrici diagonali. Inoltre il punto di vertice D, che presenta nella tabella di differenza un valore massimo, può venire contattato mediante una pista conduttrice diagonale. Anche a questi punti viene perciò associato lo stato "collegabile diagonalmente". A tutti gli ulteriori punti di bordo viene associato lo stato "non collegabile".
Il procedimento descritto per la determinazione della possibilità di collegamento di punti di bordo è adatto in particolare misura per la elaborazione automatica in un impianto di elaborazione dati elettronico. Così con mezzi semplici si può raggiungere sempre una disposizione vantaggiosa delle piste conduttrici sulla superficie dell'elemento a semiconduttore.
Inoltre per tutti i punti di bordo collegabili viene ancora memorizzato se si tratta di un punto di vertice o se si tratta di un punto di bordo, che forma un lato del poligono. Nel caso dei punti di vertice deve avvenire un prolungamento della pista conduttrice nell'interno della zona di collegamento 1, per assicurare che il flusso di corrente non debba avvenire attraverso un punto ristretto. Questo viene mostrato esemplificativamente in figura 2, in cui il pezzo di estremità 23 diagonale della pista conduttrice 2 viene prolungato nell'interno della zona di collegamento 1. Nel caso di tutti i punti di bordo deve avvenire un prolungamento della pista conduttrice verso l'esterno, come viene mostrato in figura 3 mediante il segmento di estremità 22 prolungato della pista conduttrice 2 e in figura 4 mediante il segmento di estremità 22 prolungato della pista conduttrice 2.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la disposizione di piste conduttrici (2) sulla superficie di componenti a semiconduttori, ove le piste conduttrici (2) possono venire disposte in un sistema di coordinate (x, y) rettangolare o parallelamente agli assi di coordinata o con un angolo di 45' rispetto agli assi di coordinata, ove le piste conduttrici 2 collegano tra loro zone di collegamento 1, che sono eseguite come poligoni, ove i poligoni presentano punti di bordo, e i lati dei poligoni presentano angoli di più di 90' l'uno rispetto all'altro, caratterizzato dal fatto che i punti di bordo sono munibili dello stato "collegabile parallelamente", "collegabile diagonalmente" o "non collegabile", dal fatto che su punti di bordo con lo stato "collegabile parallelamente" vengono disposte soltanto piste conduttrici, che vengono guidate parallelamente al sistema di coordinate, dal fatto che su punti di bordo con lo stato "collegabile diagonalmente" vengono disposte soltanto piste conduttrici che presentano un angolo di 45<* >rispetto al sistema di coordinate, e dal fatto che su punti di bordo con la stato "non collegabile" non vengono disposte piste conduttrici.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i punti di bordo vengono muniti di un primo e di un secondo valore di coordinata (x, y) nel sistema di coordinate.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che per la determinazione dei punti di bordo collegabili parallelamente di un poligono sia per il primo sia per il secondo valore di coordinata viene osservata separatamente la sequenza dei valori di coordinata dei punti di bordo del poligono, dal fatto che per la determinazione di primi punti di bordo collegabili parallelamente viene determinato se punti di bordo susseguentisi presentano lo stesso valore di coordinata, ove a partire dal primo e dall'ultimo punto di bordo di una tale sequenza di punti di bordo un numero predeterminato di punti di bordo viene munito dello stato "non collegabile" e il resto di questa sequenza di punti di bordo viene munito dello stato "collegabile parallelamente", dal fatto che per la determinazione di secondi punti di bordo collegabili parallelamente viene determinato rispettivamente il valore di coordinata massima e il valore di coordinata minima, e ove ai punti di bordo con questo valore di coordinata viene associato lo stato "collegabile parallelamente" se questi punti di bordo non sono già muniti dello stato "non collegabile".
  4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le piste conduttrici disposte sui primi punti di bordo collegabili parallelamente presentano una lunghezza minima predeterminata in una direzione verso l'esterno del poligono.
  5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le piste conduttrici disposte sui secondi punti di bordo collegabili parallelamente presentano una lunghezza minima predeterminata in una direzione verso l'interno del poligono.
  6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che mediante addizione dei due valori di coordinata dei punti di bordo viene formata una tabella di addizione e mediante formazione di differenza dei due valori di coordinata dei punti di bordo viene formata una tabella di differenza, dal fatto che per stabilire primi punti di bordo collegabili diagonalmente per ciascuna di queste tabelle viene determinato se punti di bordo susseguentisi presentano lo stesso valore, ove a partire dal primo e dall’ultimo punto di bordo di una tale sequenza di punti di bordo, un numero predeterminato di punti di bordo viene munito dello stato "non collegabile" e il resto di questa sequenza di punti di bordo viene munito dello stato "collegabile diagonalmente", e dal fatto che per la determinazione di secondi punti di bordo collegabili diagonalmente viene determinato rispettivamente il valore massimo e il valori minimo delle tabelle, ove ai punti di bordo con questi valore di tabella viene associato lo stato "collegabile diagonalmente" se questi punti di bordo non sono già muniti dello stato "non collegabile".
  7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le piste conduttrici disposte sui primi punti di bordo collegabili diagonalmente presentano una lunghezza minima predeterminata in una direzione verso l'esterno del poligono.
  8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le piste conduttrici disposte sui secondi punti di bordo collegabili diagonalmente presentano una lunghezza minima predeterminata in una direzione verso l'interno del poligono.
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