ITMI961797A1

ITMI961797A1 - Procedimento per la disposizione di piste conduttrici sulla superficie di un elemento a semiconduttore

Info

Publication number: ITMI961797A1
Application number: IT96MI001797A
Authority: IT
Inventors: Carsten Roedel; Juergen Scheible
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-02-28
Also published as: DE19531651C2; FR2738672B1; DE19531651A1; FR2738672A1; US5888893A; IT1283846B1; ITMI961797A0

Description

D E S C R I Z I O N E

L'invenzione parte da un procedimento per la disposizione di piste conduttrici sulla superficie di un elemento a semiconduttore secondo il genere della rivendicazione brevettuale indipendente. Sono già noti procedimenti per la disposizione di elementi a semiconduttori, in cui sulla superficie degli elementi a semiconduttore vengono fissati sentieri, sui quali sono disposte piste conduttrici. I sentieri sono posti all'esterno di zone proibite della superficie del semiconduttore.

Il procedimento secondo l'invenzione con le particolarità caratterizzanti della rivendicazione brevettuale indipendente ha, rispetto a detti procedimenti, il vantaggio che in modo semplice viene raggiunta una disposizione vantaggiosa delle piste conduttrici. Le piste conduttrici, mediante il procedimento secondo l'invenzione, possono venire disposte in modo particolarmente poco ingombrante. Inoltre si ottiene che le piste conduttrici mantengano distanze ottimali dalle zone proibite.

Mediante le misure riportate nelle rivendicazioni dipendenti sono possibili perfezionamenti e miglioramenti vantaggiosi del procedimento secondo la rivendicazione brevettuale indipendente. Per il numero prevalente di problemi è sufficiente definire due sistemi di coordinate, che presentano ciascuno per sè un valore di ingrandimento proprio. In questo caso è particolarmente favorevole se i due sistemi di coordinate presentano uno rispetto all'altro un angolo di 45°. Il procedimento secondo l'invenzione viene eseguito particolarmente facilmente con l'ausilio di punti di reticolo, ove a partire dai punti di reticolo già proibiti avviene un ingrandimento mediante osservazione dei punti di reticolo vicini. Se le zone proibite sono definite come poligoni, i singoli tratti di linea del poligono possono venire ingranditi e prolungati.

Esempi di esecuzione dell'invenzione sono rappresentati nei disegni e illustrati più in dettaglio nella seguente descrizione. La figura 1 mostra una pista conduttrice su un elemento a semiconduttore, la figura 2 mostra un ingrandimento di una zona proibita rettangolare e le figure da 3 a 5 mostrano un metodo per l'ingrandimento di una zona proibita, che è costruita da punti di reticolo.

In figura 1 viene mostrata una pista conduttrice 4, che viene disposta su un sentiero 3. Il sentiero 3 è costituito da un sottile tratto di linea, mentre la pista conduttrice 4 si estende con larghezza finita da entrambi i lati del sentiero 3. Con 1 è indicata qui una zona proibita, nella quale non si possono assolutamente disporre piste conduttrici. In questo caso si tratta in generale di segmenti di conduttore, che appartengono ad altre reti elettroniche oppure si può trattare per esempio di una zona della superficie del semiconduttore, in cui è previsto un componente, il cui funzionamento potrebbe venire disturbato da una corrente che fluisce attraverso una pista conduttrice. Piste conduttrici devono mantenere anche una certa distanza da simili zone 1 proibite. Per mantenere il più possibile ridotto l'ingombro per la disposizione, in questo caso è desiderabile realizzare una distanza il più possibile ridotta fra piste conduttrici e la zona proibita.

Nella disposizione di piste conduttrici 4 sulla superficie di elementi a semiconduttore possono essere necessarie variazioni di direzione delle piste conduttrici. In figura 1 viene mostrata una pista conduttrice 4, nel caso della quale avviene una variazione di direzione di 90". Questa variazione di direzione avviene però non mediante una singola variazione di direzione di 90°, bensì mediante due variazioni di direzione con rispettivamente 45°. Ciò è motivato dal fatto che in corrispondenza di siffatte pieghe ad angolo di conduttori, cioè nelle zone, nelle quali avviene una improvvisa variazione di direzione della pista conduttrice, avviene una concentrazione di corrente sul lato interno della zona della piega ad angolo. Nel caso di una,variazione di direzione improvvisa di 90°, l'aumento della densità di corrente è particolarmente grande, e di conseguenza a causa di elettromigrazione può avvenire un invecchiamento troppo veloce rispettivamente una distruzione della pista conduttrice 4. Questa concentrazione di corrente viene ridotta in quanto la piega ad angolo delle piste conduttrici 4 viene limitata a ogni volta al massimo a 45°. Inoltre, nel caso della disposizione di piste conduttrici 4, devono venire mantenute distanze minime dalle zone 1 proibite. Lungo linee rette, come vengono formate qui dai lati longitudinali della zona 1 proibita di forme rettangolare, deve venir mantenuta in questo caso una prima distanza 20. Rispetto ad angoli o punti di angolo delle zone 1 proibite va mantenuta una seconda distanza 21, che di regola è maggiore della prima distanza 20. Le distanze 20, 21 non devono però venire scelte più grandi di quanto necessario, poiché questo comporta un ingrandimento dell'ingombro per la disposizione delle piste conduttrici 4 sulla superficie del semiconduttore e viene perciò sprecata la superficie del semiconduttore.

In figura 1 viene mostrata una parte del tracciato di un circuito a semiconduttore. Nel caso di un simile tracciato si tratta di un piano, che indica dove e quali zone di semiconduttore e piste conduttrici devono venire disposte. Per determinare dove possono venire disposte piste conduttrici sulla superficie a semiconduttore, mediante ingrandimento della prima zona 1 proibita viene generata una seconda zona 2 proibita. All'esterno della seconda 2ona 2 proibita possono allora venire disposti sentieri 3 per piste conduttrici. I sentieri 3 per le piste conduttrici possono venire disposti anche sul bordo delle zone 2 proibite.

In figura 2 viene illustrato come, mediante un ingrandimento adeguato della prima zona 1 proibita, viene realizzata una seconda zona 2 proibita, le cui dimensioni sono scelte in modo tale che le piste conduttrici mantengano distanze 20 ottimali dai lati longitudinali e distanze 21 ottimali degli angoli della zona 1 proibita, e vengano generate contemporaneamente esclusivamente zone di piega ad angolo con angoli di 45°. Questo viene ottenuto per il fatto che la seconda zona 2 proibita, che risulta da un ingrandimento della prima zona 1 proibita, non viene ingrandita in ugual modo in tutte le direzioni. A tal scopo è mostrato un primo sistema di coordinate - costituito dalle direzioni x e y - e un secondo sistema di coordinate - costituito dalle direzioni a e b. L'ingrandimento della prima zona 1 proibita avviene nella direzione x e y con un primo valore e nelle direzioni a e b con un secondo valore. I lati della prima zona 1 proibita rettangolare, che sono paralleli alla direzione x e y, vengono trasformati così nei lati della seconda zona 2 proibita, che sono analogamente paraileli alla direzione x e y. I punti di angolo della prima zona 1 proibita formano allora lati della seconda zona 2 proibita, che sono paralleli alla direzione a e b- Poiché nel caso presente le direzioni x e y sono perpendicolari l'una rispetto all'altra, le direzioni a e b sono perpendicolari l'una rispetto all'altra e la direzione x rispetto alla direzione a e la direzione y rispetto alla direzione b presentano rispettivamente un angolo di 45", anche le pareti laterali della seconda zona 2 proibita, che sono risultate dall'ingrandimento delle pareti laterali della zona 1 proibite, presentano un angolo di 45° rispetto alle pareti laterali della seconda zona 2 proibita, che sono risultate dall'ingrandimento dei punti di angolo- Per l'ulteriore disposizione delle piste conduttrici si deve fare ancora attenzione soltanto a che le piste conduttrici vengano disposte su sentieri 3, che sono disposti all'esterno o sul bordo della seconda zona 2 proibita. Poiché, come viene mostrato in figura 1, la pista conduttrice si estende da entrambi i lati del sentiero 3, in questo caso sull'ingrandimento della prima zona 1 proibita viene calcolata un certo valore, che tiene conto della larghezza delle piste conduttrici 4.

Il procedimento qui descritto è particolarmente adatto quando la disposizione delle piste conduttrici deve avvenire automaticamente in una elaborazione dati elettronica. Poiché le seconde zone 2 proibite contengono già tutte le informazioni riguardo ad una distanza delle piste conduttrici da zone 1 proibite e presentano contemporaneamente esclusivamente angoli di 45°, per l'ulteriore elaborazione si deve tener conto che i sentieri 3 per le piste conduttrici 4 non possono venire disposti entro le zone 2 proibite.

La prima zona 1 proibita può essere definita come spazio interno di tratti di linea, che formano un poligono, cioè la zona 1 proibita rettangolare mostrata in figura 1 è costituita da quattro tratti di linea, che collegano tra loro i punti di angolo. La generazione della seconda zona proibita avviene allora per il fatto che per ciascuno di questi quattro tratti di linea viene generato un nuovo tratto di linea, che è spostato parallelamente verso l'esterno. In questo caso avviene un prolungamento dei tratti di linea spostati, ove il valore di questo prolungamento dipende dal valore dell'ingrandimento e dall'angolo rispetto al tratto di linea vicino. Le linee spostate parallelamente così formate sono disposte parallelamente alle direzioni x e y. I punti di angolo di queste linee vengono completati allora mediante ulteriori tratti di linea che sono paralleli alla direzione a e b. La seconda zona proibita è definita allora come spazio interno del poligono così completato.

Inoltre sulla superficie di semiconduttore può essere definita una pluralità di punti di reticolo, che sono disposti su rette che sono perpendicolari l'una rispetto all'altra. Simili punti di reticolo vengono indicati di seguito come punti di reticolo disposti perpendicolarmente l'uno rispetto all'altro. Su una simile superficie di semiconduttore una prima zona 1 proibita verrebbe definita come insieme di punti di reticolo, ai quali è associato rispettivamente lo stato "proibito". In figura 3 vengono mostrati nove simili punti di reticolo, che sono disposti perpendicolarmente l'uno rispetto all'altro. Il punto di reticolo 30 centrale è circondato da otto punti vicini. I cosiddetti punti vicini 31 perpendicolari sono disposti in questo caso nella direzione x e y rispetto al punto di re ticolo 30 centrale. I punti di reticolo vicini 32 diagonali sono disposti in questo caso nella direzione a e b. Quando la distanza fra il punto di reticolo 30 centrale e i punti vicini 31 perpendicolari viene normalizzata alla lunghezza 1, allora la distanza dei punti di reticolo 32 diagonali dal punto di reticolo 30 centrale ammonta ad approssimativamente 1,4 (radice di 2). In figura 4 viene mostrato un particolare di una prima zona 1 proibita, che è definito come quantità di punti di reticolo, ai quali è associato lo stato "proibito". Per determinare chiaramente la delimitazione esterna di questa prima zona 1 proibita, i punti di reticolo esterni sono caratterizzati da una linea di delimitazione 100, che collega insieme i punti di reticolo esterni. A partire da questa prima zona 1 proibita viene formata allora la seconda zona 2 proibita, in quanto a punti di reticolo rispettivamente vicini, che non presentano ancora lo stato "proibito", viene associato questo stato. Poiché all'interno della prima zona 1 proibita tutti i punti di reticolo presentano soltanto vicini, che sono muniti anch'essi dello stato "proibito", la crescita avviene a partire dai punti di reticolo che sono disposti sulla linea di delimitazione 100 esterna. La crescita avviene in modo tale che a partire dai punti di reticolo, che sono muniti già dello stato "proibito", a tutti i punti di reticolo vicini, sia ai punti vicini 31 perpendicolari, sia ai punti vicini 32 diagonali, viene associato lo stato "proibito". I punti di reticolo, ai quali nel primo passo di ingrandimento viene associato lo stato "proibito", in figura 4 sono collegati tra loro mediante la linea 101. Corrispondentemente i punti di reticolo, che nel secondo e terzo passo di ingrandimento vengono muniti dello stato "proibito", sono collegati dalle linee In figura 5 viene mostrato anche un dettaglio di una zona 1 proibita, ove i punti di bordo sono caratterizzati nuovamente da una una linea 100. A partire dalla zona 1 proibita, la seconda zona 2 proibita viene formata mediante ingrandimento della prima zona 1 proibita. Nella figura 5 avviene l'ingrandimento però per il fatto che ai punti vicini perpendicolari, che non presentano ancora lo stato "proibito", viene conferito questo stato. Le linee da 101 a 104 caratterizzano i punti di reticolo, ai quali nel primo, secondo, terzo e quarto passo di ingrandimento viene associato rispettivamente lo stato "proibito".

Quando la distanza perpendicolare fra i punti di reticolo mostrati nelle figure 4 e 5 viene normalizzata nuovamente ad 1, allora nella direzione x e y l'ingrandimento della prima zona 1 proibita per ciascun passo di ingrandimento avviene di rispettivamente una unità. Nella diagonale, cioè nella direzione a, però in entrambe le figure vi è una differenza a causa di forte crescita. In figura 4 la crescita avviene nella diagonale con un fattore di circa 1,4 unità (radice di 2), in figura 5 l'ingrandimento diagonale avviene rispettivamente con un fattore di circa 0,7 (radice di 2)/2) per passo di ingrandimento. L'ingrandimento, nel quale soltanto ai punti vicini perpendicolari viene associato lo stato "proibito", comporta però la formazione di una seconda zona 2 proibita, nella quale vengono evitati gli angoli retti della seconda zona 2 proibita.

I passi di ingrandimento descritti con riferimento alle figure 4 e 5 possono venire eseguiti anche alternatamente o consecutivamente in qualsiasi rapporto. Ciascun passo di ingrandimento comporta in direzione x e y rispettivamente un ingrandimento di una unità di misura. Ciascurfpasso di ingrandimento secondo la figura 4 nella direzione-a comporta una crescita di 1,4, e ciascun passo di ingrandimento secondo la figura 5 porta in direzione a ad un ingrandimento di circa 0,7. I procedimenti di ingrandimento secondo le figure 4 e 5 possono venire eseguiti allora uno dopo l'altro in una sequenza qualsiasi. Quando per esempio vengono effettuati nove passi di ingrandimento, dei quali tre avvengono secondo la figura 5 e sei secondo la figura 4, allora la crescita in direzione x e y ammonta a nove unità, e in direzione a a 3 x 0,7 6 x 1,4, cioè 10,5 unità. La seconda zona 2 proibita così formata presenta perciò in direzione a e b una distanza maggiore che nella direzione x e y. Inoltre il bordo esterno di questa seconda zona 2 proibita non presenta alcun angolo retto, bensì soltanto angoli di 45°.

La disposizione delle piste conduttrici avviene al centro sul sentiero, cosicché la pista conduttrice 4 si estende con larghezza finita da entrambi i lati del sentiero 3. Quando la pista conduttrice viene definita nuovamente mediante punti di reticolo, allora è necessario prevedere per la larghezza 41 della pista conduttrice 4 in direzione x o y un altro valore che per la larghezza 42 della pista conduttrice in direzione a o b. La larghezza 41 in direzione x o y può assumere soltanto multipli interi di una unità di misura, mentre invece la larghezza 42 in direzione a o b può assumere rispettivamente soltanto il multiplo di 0,7 ((radice di 2)/2). In caso di ingrandimento della prima zona 1 proibita si deve tener conto di queste larghezze differenti della piastra conduttrice 4.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la disposizione di piste conduttrici (4) sulla superficie di un elemento a semiconduttori, in cui vengono fissate prime zone (1) proibite, e ove le piste conduttrici (4) vengono disposte sul sentiero (3), che si trova all'esterno o sul bordo delle zone proibite, caratterizzato dal fatto che sulla superficie dell'elemento a semiconduttore vengono fissate seconde zone (2) proibite, dal fatto che le seconde zone (2) proibite vengono formate mediante ingrandimento delle prime zone (1) proibite, e dal fatto che l'ingrandimento delle prime zone (1) proibite non viene effettuato in modo simile in ciascuna direzione.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in una prima e seconda direzione (x, y), che sono perpendicolari l'una rispetto all'altra, l'ingrandimento delle prime zone (1) proibite avviene con un primo valore, e dal fatto che l'ingrandimento delle prime zone (1) proibite in una terza e quarta direzione (a, b), che sono perpendicolari l'una rispetto all'altra e non sono perpendicolari rispetto alla prima e seconda direzione (x, y), avviene con un secondo valore.
3. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la prima direzione (x) rispetto alla terza direzione (a) e la seconda direzione (y) rispetto alla quarta direzione (b) presenta un angolo di 45°.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 2 oppure 3, caratterizzato dal fatto che l'ingrandimento nella prima e nella seconda direzione (x, y) è minore dell'ingrandimento nella terza e nella quarta direzione (a, b).
5. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la superficie dell'elemento a è rivestita con un reticolo di punti di reticolo (30, 31, 32) disposti perpendicolarmente l'uno rispetto all'altro, dal fatto che le prime 2one (.1) proibite sono definite rispettivamente da una quantità di punti di reticolo, ai quali è associato rispettivamente lo stato "proibito", dal fatto che l'ingrandimento delle prime zone proibite avviene in una sequenza di passi, nei quali rispettivamente a punti di reticolo, che non sono ancora muniti dello stato "proibito" e che sono vicini ai punti di reticolo proibiti, viene associato analogamente lo stato "proibito" e dal fatto che nel caso dei passi di procedimento o i punti vicini (31) perpendicolari o tutti i punti vicini (31, 32) vengono muniti dello stato "proibito".
6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che le prime zone (1) proibite sono definite come spazio interno di tratti di linea, che formano un poligono, dal fatto che per l'ingrandimento i tratti di lìnea vengono spostati verso l'esterno parallelamente, dal fatto che in questo caso avviene un prolungamento dei tratti di linea, il cui valore dipende dall'angolo rispetto a tratti di linea vicini e dal valore dell'ingrandimento, e dal fatto che eventualmente vengano aggiunti ulteriori tratti di linea per formare un poligono completo.