DE2155803B2

DE2155803B2 - Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung

Info

Publication number: DE2155803B2
Application number: DE2155803A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey George Wappinger Falls Koens; Robert Donald Hopewell Junction Merillat
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-11-23
Filing date: 1971-11-10
Publication date: 1979-09-27
Also published as: JPS5135352B1; DE2155803A1; GB1302630A; FR2115167A1; DE2155803C3; US3698072A; FR2115167B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung, bei welchem Daten der Funktionen der gewünschten Schaltung getrennt auf zwei verschiedene Weisen unter Verwendung digitaler Muster zum Herstellungsort übertragen werden, wo mittels einer nach diesen Daten gebildeten Maske aus einem Vorrat eine Schaltung mit den gewünschten Funktionseigenschaften hergestellt wird.

Bei der Herstellung von integrierten Schaltungen ist es üblich, daß der Kunde dem Hersteller Daten übermittelt, welche die gewünschte Schaltung charakterisieren. Die Schwierigkeit dabei ist, daß selbst ein einziger Fehler in den von dem Hersteller benutzten Daten zu einem fehlerhaften Erzeugnis und damit zu einem Verlust an Zeit und Geld führt. Es ist daher von äußerster Bedeutung, sicherzustellen, daß die endgültige Schaltung mit den ursprünglichen Daten übereinstimmt und daß insbesondere bei der Übertragung der Daten und bei der Herstellung der Masken keine Fehler auftreten.

Es ist bekannt, zur Vermeidung derartiger Fehler bei diesem Verfahren zur Herstellung von integrierten Schaltungen die Daten in zweierlei Weise aufzuzeichnen, sie sodann in dieselbe Sprache zu übersetzen und

zu vergleichen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise beschrieben in der Veröffentlichung von D. M. Sheppard, W. T. James, M. E. Harris und A. M. Barone mit dem Titel ν A Computer-Aided Method for Checking and Making Monolithic Integrated Circuit Masks«, vorgelegt auf der »Western Electronic Show and Convention« vom 23. bis 26. August 1966. Bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch keine Sicherung vorhanden, daß die einzelnen übermittelten Datenfolgen mit dem ursprünglichen Schaltungsentwurf übereinstimmen. Außerdem findet in diesem Falle keine Übertragung der Daten von einem Ort zu einem anderen Ort statt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von integrierten Schaltungen und der Übertragung von einer bestimmten Schaltung entsprechenden Daten zum Hersteller anzugeben, das seinem Wesen nach iehlerfrei ist und das sicherstellt, daß die hergestellte Schaltung mit dem ursprünglichen Schaltungsentwurf übereinstimmt. Wesentlich bei dieser Aufgabe ist, daß Prüfungen so eingebaut sind, daß Fehler schon vor der Fertigung der Schaltung erkannt werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die die Schaltung definierende Information in zwei verschidenen, digitalen Formaten getrennt übertragen wird, daß nach Vergleich der beiden Formate am Herstellungsort von jedem der beiden Formate ein der Maske zur Herstellung der integrierten Schaltung entsprechendes Bild erzeugt wird und die Bilder verglichen werden, daß mit Hilfe der aus dem ersten Format gebildeten Maske die integrierte Schaltung hergestellt und das fertige Erzeugnis mit dem zweiten Format verglichen wird.

Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist es, daß die der Maske zur Herstellung der integrierten Schaltung entsprechenden Bilder aus den beiden Formaten mit Hilfe von aufgrund unterschiedlicher Programme und Codierungen arbeitenden Einrichtungen erzeugt werden. Dabei ist es vorteilhaft, daß die aus den beiden Formaten erzeugten Bilder zum Vergleich lOOfach vergrößert werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zum Herstellungsort übertragene Information in dem einen Format im Binär-Code und in dem anderen Format im hexadezimalen Code dargestellt.

Die Erfindung wird anhand eines durch die Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Figur zeigt ein Schema mit den einzelnen Verfahrensschritten.

Die Herstellung einer integrierten Schaltung beginnt damit, daß ein Kunde dem Hersteller einen Auftrag für eine, durch eine Teilnummer gekennzeichnete, bestimmte Schaltung schickt. Die integrierte Schaltung wird durch eine WertetabelIe beschrieben mit einem Bit-Muster, das die logischen Funktionseinheiten der Schaltung in einer Anordnung von beispielsweise 512 »1«- und »O«-Bits angibt.

Der Hersteller unterhält einen Vorrat von integrierten Schaltungen, bei denen alle Funktionseinheiten aktiv sind entsprechend einer Anordnung, in welcher die Verbindungen aller Transistoren durch »1«-Bits gekennzeichnet sind. Mit dem gewünschten Bit-Muster des Kunden wird eine Maske hergestellt, die an den Stellen der gewünschten »O«-Bits kleine, rechteckige öffnungen aufweist. Diese Maske wird auf der mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogenen Schaltung zentriert. Nach der Belichtung der

lichtempfindlichen Schicht durch die Maske werden die Schaltungsteile unter den öffnungen weggeätzt, so daß eine Schaltung mit der vom Kunden gewünschten Funktion entsteht.

Da der Kundenauftrag aus einem einfachen Bit-Muster besteht, ist er sehr anfällig für zufällig auftretende Fehler wie Verlust oder fehlerhaftes Auftreten von einem oder mehreren Bits. Um di?se Möglichkeit auszuschalten, wird jeder Auftrag vom Kunden zum Hersteller in zwei getrennten, ganz bestimmten Formen, sogenannten Formaten übermittelt. Beispielsweise kann das erste Format aus einem binären Muster entsprechend dem EBCDIC-Code (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) bestehen. Das Bit-Muster 1011001111000110 ... wäre in diesem Code durch den Ausdruck

FIFOFIFIFOFOFIFIFIFIFOFOFOFIFIFO ...
darzustellen.

Das zweite Format kann aus der hexaiezimalen Darstellung des nach dem EBCDIC-Code verschlüsselten Muster bestehen. Zum Beispiel lautet die hexadezimale Darstellung des obigen Bit-Musters B3C6 ... und nach EBCDIC codiert C2F3C3F6 ...

Beide Formate enthalten dieselbe Information, jedoch in verschiedenen, bestimmten Formen, die zur Prüfung gegenüber zufälligen Fehlern verwendet werden. Wenn z. B. das zweite und das dritte Bit des obigen Musters unentdeckt bleiben, würde das erste Format FlFlFOFl ... und das zweite Format C4F3 ... lauten. Derartige Änderungen sind jedoch bei der Übertragung über durch Prüf bits und Prüf summer) gesicherte Leitungen so gut wie ausgeschlossen.

In der Zeichnung werden die beiden Formate, Format 1 und Format 2, die den Auftrag des Kunden darstellen, über die Leitungen 1 und 2 vom Hersteller empfangen und unmittelbar bei 3 verglichen, um sicherzustellen, daß der Informationsinhalt der beiden Formate identisch ist. Bei diesem Vergleich werden die übertragenen Code-Muster decodiert, und die erhaltenen Bit-Folgen werden verglichen. Ist keine Übereinstimmung vorhanden, so wird der Auftrag bei 4 zurückgewiesen und der Kunde aufgefordert, den Auftrag neu einzugeben.

Ergeben sich zwei gültige Formate, so wird eines zur Herstellung des Erzeugnisses benutzt, während das andere einen dauernden Bezugswert bildet, mit Hilfe dessen die fehlerfreie Ausführung aller folgenden Srhaltungs- und Programmoperationen sichergestellt wird.

Aus den im ersten Format enthaltenen Daten wird in der Verarbeiiungseinheit 5 mit Hilfe eines Programms ein Programmkarten-Stapel gewonnen, der bei 6 als erweiterter Kurvenschreiber-Code bezeichnet ist. Diesem Code entspricht eine Reihe von Signalen, durch welche der mit 7 bezeichnete Lichtspur-Kurvenschreiber steuerbar ist. Der Lichtspur-Kurvenschreiber 7 erzeugt auf einer photographischen Platte ein Muster von kleinen Rechtecken, die der zur Herstellung der integrierten Schaltung dienenden Maske entsprechen. Von dem auf der photographischen Platte erhaltenen Bild, das lOfach vergrößert ist, wird sodann die Maske durch Verkleinern hergestellt. Aus dem Bild der belichteten Platte wird sodann bei 8 eine lOOfache Vergrößerung der Maske hergestellt.

Das zweite Format wird in einer Verarbeitungseinheit, die bei 9 als IBM Maschinentype 1627 bezeichnet ist, mit Hilfe eines Programms in die bei 10 symbolisch durch eine Lochkarte dargestellten Eingangssignale zur Steuerung des mit 11 bezeichneten Kurvenschreibers IBM Maschinentype 1627 umgewandelt. Der Kurvenschreiber erzeugt eine lOOfache Vergrößerung der durch das zweite Format übermittelten Rechtecke. Das vergrößerte Bild wird dabei auf einer mit 12 bezeichneten Kunststoff-Folie fixiert.

Die bei 8 und 12 erzeugten, vergrößerten Muster werden bei 13 durch Aufeinanderlegen verglichen. Wenn keine Diskrepanz festgestellt wird, so wird die integrierte Schaltung 14 mit Hilfe der mit dem Lichtspur-Kurvenschreiber 7 erzeugten Maske hergestellt. Das Erzeugnis wird sodann durch ein mit 15 angedeutetes, automatisches Prüfsystem geprüft, indem bei 16 ein Vergleich mit dem anfangs auf Richtigkeit geprüften, zweiten Format durchgeführt wird. Die Identität des angegebenen Musters mit dem fertigen Produkt wird dadurch sichergestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung, bei welchem Daten der Funktionen der gewünschten Schaltung getrennt auf zwei verschiedene Weisen unter Verwendung digitaler Muster zum Herstellungsort übertragen werden, wo mittels einer nach diesen Daten gebildeten Maske aus einem Vorrat eine Schaltung mit den gewünschten Funktionseigenschaften hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dab die die Schaltung definierende Information in zwei verschiedenen digitalen Formaten getrennt übertragen wird, daß nach Vergleich der beiden Formate am Herstellungsort von jedem der beiden Formate ein der Maske zur Herstellung der integrierten Schaltung entsprechendes Bild erzeugt wird und die Bilder verglichen werden, daß mit Hilfe der aus dem ersten Format gebildeten Maske die integrierte Schaltung hergestellt und das fertige Erzeugnis mit dem zweiten Format verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Maske zur Herstellung der integrierten Schaltung entsprechenden Bilder aus den beiden Formaten mit Hilfe von aufgrund unterschiedlicher Programme und Codierungen arbeitenden Einrichtungen erzeugt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den beiden Formaten erzeugten, der Maske zur Herstellung der integrierten Schaltung entsprechenden Bilder zum Vergleich 10Ofach vergrößert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Herstellungsort übertragene Information in dem einen Format im Binär-Code und in dem anderen Format im hexadezimalen Code dargestellt wird.