Патент ссср 298936

Патент ссср 298936

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

298936

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ ЕТИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 08,7111.1968 (№ 1263666 18-24) М. Кл, Ст 06 15/20 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14Л 11.1972. Бюллетень Ч 22

Дата опубликования описания 25.1Х.1972

Комитет ло делам изобретемий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681 323(088.8) Авторы изобретения

Я. А. Райхман, В. А. Рудко, Ю. Г. Бутков, H. А. Фурман и В. А. Козлов

ВСЕСОЮЗНАЯ рдц щтщутт(-gag

БИБЛИОТЕКА

Заявитель

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ЦИФРОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ

МАШИНА ДЛЯ РАСЧЕТА МЕЖСОЕДИНЕНИЙ

ИНТЕГРАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Предлагаемое устройство относится к обла. стн специализированных цифровых вычислительных машин и может быть использовано при проектировании и изготовлении интег. ральных,систем.

Известны специализированные цифровые вычислительные машины, содержащие запоминающее устройство (ЗУ), регистры адреса заданных и текущих координат, схемы сравнения, регистр точек, схему анализа, схему записи и блок ввода — вывода.

Недостатком известных устройств является ! относительно низкая эффективность их использования для расчета межсоединений больших интегральных систем.

Предлагаемая специализированная цифро-. вая вычислительная машина отличается тем, что содержит блоки переходов по Х и У и блок компоновки схем, выход .которого соединен с первыми входами регистров адреса текущих координат Х и У, вторые входы которых соединены с первыми выходами блоков переходов по Х и У соответственно,,первые выходы через преобразователь — со входом ЗУ, а вторые выходы соединены с первыми входами первой и второй схем сравнения соответственно, вторые входы которых соединены с выходами регистров адреса заданных координат по Х и У, а выходы соединены с первыми входами блоков переходов по Х и Y. Второй выход блока rrepeioдов по

Х соединен со вторым, входом блока переходов по Унаоборот,,третьи входы обоих блоков переходов соединены с соответству ющими выходами схемы анализа точек, а третьи выходы — со входами схемы записи точек, выход которой соединен с первым входом регистра точек, который связан с ЗУ, с блоком компоновкзт схем, выход которого соединен

10 со входом схемы анализа точек.

Другим отличием предлагаемой вычислительной машины является то, что в ней блок компоновки схем содерхкит регистр координат, дешифратор границ, блок логических операций и дешифратор годности, первый выход которого соединен с первым входом блока логическttx операций, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра координат, а вторые входы — с выходами дешифратора границ, входы которого соединены с выходами регистра координат.

Второй выход дешифратора годности соединен со входом счетчика элемента, выходы которого соединены с адресным регистром ЗУ.

Это позволяет уменьшить время решения задачи и упростить конструкцию цифровой вычислительной машины.

На фиг. 1 изображена блок-схема специализированной цифровой вычислительной ма30 шины; на фиг. 2 — функциональная схема

298936

3 блока компоновки; на фиг. 3 — пример компоновки элементов на плате; на фиг. 4 — алгоритм преобразования таблицы соединении; н3 фиг. 5 — участок модели рассчитанных соединений.

Специализированная цифровая вычислительная машина состоит из ЗУ (с произвольным доступом, память которого жестко распределена за точечной моделью межсоединеннй, картой годности отдельных схем и таолицей соединений; преобразователя 2 коорди1нат (дешифратора) точки модели в адрес

ЗУ; регистров адреса текущих 3 и 4 и заданных 5 и 6 координат модели; схе» сравнения

7 и 8; блоков переходов 9 и 10, представляющих собой программные блоки условны.: переходов от точки к точке модели (блоки логических операций трассировки соединений), выполненных нуTc» соединения по определенному правилу схемы сборок («ИЛИ») и совпадений («И»); схемы анализа точек 11, которая представляет собой дешифратор разрядов регистра точек; схемы записи точек 12— схем сборок («ИЛИ») для поразрядной записи кода в регистр. точек; блока компоновки 13 годных элементов в с:ему, представляющего собой реверсивный счетчик с входной логикой; регйстра точек 14 поразрядной записи в

ЗУ характеристик точек и блока ввода— вывода 15.

Часть ЗУ 1, в котором находится таблица соединений, соединена с регистрами адреса текущих и заданных координат 3 — б (та часть ЗУ, где размещена точечная модель соединений, связана через регистр точек 14 со схемами анализа и записи точек 11 н 12, а чсрез преобразователь 2 — с регистрами адреса текущих координат 3 и 4). Входы блоков переходов 9 и 10 соединены со схемами сравнения 7 и 8 и анализа точек 11, а выходы — с регистрами адреса текущих координат 3 и 4 и со схемой записи точек 12. Ьлок компоновки 13 связан с регистром точек 14 и регистрами адреса текущих координат 3 и

4, блок ввода — вывода 15 соединен с регистром точек 14 и с ЗУ 1.

Предлагаемая машина для расчета межсоединений больших инTегральных систем выполняет следующие функции: прием данных о расположении годных элементов на неразрезанной пластине и таблицы функш1ональных соединений рассчитываемой схемы; компоновку годных элементов неразрезанной пластины в заданную функциональную схему (устройство); расчет модели соединений большой интегральной системы и вывод рассчитанных соединений на фотолитографическую установку для автоматического управления изготовлением фотошаблонов, Через блок ввода — вывода 15 в ЗУ 1 вводят два массива информации — карту l одности и таблицу соединений. Таблица функциональных соединений заданной схемы вводится с перфоленты в групповом режиме (+1 адрес), карта годных элементов, распо5

4 ложенпых на монолитной пластине, может поступать в ЗУ либо с перфоленты, либо н посредственно с кодового выхода многозондовой автоматической установки контроля интегральных схем при работе в полность1о автоматизированной, поточной линии проектирования, изготовления и испытания больших интегральных схем. Ре?ким ввода карты 10;I,ности — адресный, по адресу модели.

Компоновка годных элементов в заданную схему осуществляется в два этапа — присвоение годным элементам функциональных номеров заданной схемы и присвоение конта <там в таблице соединений координат точек модели. Фиг. 2, 3 н 4 нллюстриру1от выполнение этих операций. Приведенный на фиг.3 участок неразрезанной пластины содери<нт как годные, так и негодные (перечеркнуты) элементы (мнкромодули в интегральном иснолнеш1и). Естественно, в зада1шую произвольную схему дол?кны быть соединены лишь годные элементы. Введенная в ЗУ карта год1locTH содеря<ит кя1< признак ГОднОсти элемента, так и координаты его в модели.

Ьлок компоновки 13 предсгавляет собой рсверсигп1ый счетчик — регистр адреса модели, в качестве которого используются регистры адреса текущих координат 3 и 4, выходы которых соединены,с дешифратором 1б границ модели. Выходы дешифратора 16 и дешифратора 17 признака годности элемента идут на ,блок лоп1чсских Операций 18 компоновки, В сосТВВ GJIOI<3 ком поповки также входит счетчик заданного функционального номера элемента 19 н таблица соединений 20.

Из регистров адресов текущих координат

3 и 4 ЗУ поступает адрес исследуемого элемента, считанная из карты Годности х3р31< теристика элемента анализируется дешифрятором 17. Если элемент негоден, блок логичских операций 18 выдает в эти репгстры приращение соответствующей координаты, так чтобы из ЗУ 1 извлечь характеристику следующего элемента. Если элемент годен, счетчик . заданного функционального номера элемента 19 последовательно записывает в памяти координаты Х; . и ) ;.;; очередного годного элемента, и сигналом окончания записи блок логических операций 18 выдает приращение координат для чтения характеристик следующего элемента. В результате этих операций годным элементам присваиваются функциональные номера. Подобной компоновкой в памяти машины образуется картина, подобная приведенной на фиг. 3.

Второй этап компоновки — преобразование таблицы соединений. При составлении таблицы соединений заказчик записывает номера контакта и элемента функциональной схемы (исходного N;n, и заданного У?п?), которые следует соединить. При расчете соединений и при работе фотолитографического исполнительного оборудования используют коор . Ннатную сетку точечной модели соеди. нений, С этой целью в машине производят

298936

5 преобразование таблицы соединений из вида

N,n; — Х;У, и ХРоnnÕn У п.

Алгоритм преобразования показан на фиг. 4. В выполнении его участвуют узлы и блоки вычислительной машины, показанные на фиг. 1 и 2. Счетчик таблицы соединений

20 выдает в ЗУ 1 адрес очередного соедине ния, по которому извлекаются номера эле мента Л ; и контакта и; и заносятся в регистры адреса текущих координат 8 и 4. По функциональному номеру элемента Nl из памяти считывают координаты годного элемента, которому присвоен данный функциональный номер, заносят на место этого номера в регистры текущих координат (Х; ; и У; -) и к ним с набора младшими разрядами прибавляют координаты контакта (Х;„и У;„). Полученные в регистра адреса текущих координат 8 и 4 координаты Х; и У; заносят по прежнему адресу в таблицу соединений, расположенную в ЗУ l.

Координаты исходной точки Х;У; заносят в регистры адреса текущих координат 8 и 4, а заданной точки YnYn — в регистры адреса заданных координат 5 и б. По адресу начальной точки Х; Y;,â регистр точек 14 считывают информацию, характеризующую начальную точку модели, и по результату а нализа — схемой анализа точек 11, после сравнения координат в схемах сравнения 7 и 8 программные блоки переходов 9 или (О выдают в регистр адреса текущи координат 8 или 4 приращение одной из координат, показывающее, в каком направлении от исходной точки произ водится движение рассчитываемой линии соединения. Одновременно в очку модели ЗУ 1 через схему записи в регистр точек записывается ряд признаков, характеризующих прохождение линии через точку. Затем анализируется следующая точка, в которую пришли в результате первого перемещения. Каждая точка характеризуется рядом признаков, позволяющих однозначно определять направление движения рассчитываемой линии и возможные препятствия. К числу этих признаков относятся приход и выход в1каждой точке модели по одному из четырех направлений (координат Х и У), наличие контакта и признак производимой цепи.

Таковой набор приз»аков достаточен для безоши бочного и оптималы»ого проведения соединений. Анализ точек, приращение координат и переход движения с одной координаты на другую (поворот линии) производятся до тех пор, пока схемы сравнеиия 7 и 8 не покажут совпадения содержимого регистров адреса текущих 8 и 4 и заданных 5 и б координат. На этом прокладку данного соединения в модели заканчивают, и из таблицы соединений извлекают начальные и заданные координаты следующего соединения.

На фиг. о схематически изображен участок точечной модели рассчитанных соединений.

Рассмотрим случай cосдинс»пH точек с коорТаким образом, в памяти машины получают точечно-коорлинат»ую модель соединений большой интегральной системы. Сигналом

«окончание расчета» через блок выво:tn иро»звочится начальная установка блоков испол н»тельного фотолито»рафичсского nnnpi лования. Блок ввода-вывода 15 по запросу технологической установки последовательно считывает в ЗУ 1 в регистр точек 14 характер»стики всех точек модели, лсшифрируст эти приз»як» и выдает по нескольким каналам в исполните Ib»l>lc устройства в виде импульсов, открывающ»х и закрывающих лучи засветки фотоша блонов. Одни каналы управляют проведением горизонтальны.; и вертикальных отрезков соединен»й, другие осуществляют вывод контактных окон схемы и пробой межслойной изоляции лля соединения вертикальных и гор»зонтальных отрезков соединений.

После изготовления комплекта фотошаолг нов в специализированную цифровую вычис лнтсльную машину вволят новую карту I(л,ностп слслуlOùñé монолитной II;Iàстинки, лля которой необходимо рассчитать схему мсжсоединений.

6 динатами 1, 1 и 4, 4. Сравнение координат в схемах сравнения 7 и 8 дает направление лвижен»я от точки 1, 1 по горизонтали (по коорлинатс Х) . .Следовательно, в точке 1, 1

5 записывают признаки начального контакта и выхол по координате Х в сторону возрастания. Затем переходят к следующей точке— с координатами 2, 1, в которой записывают приход» выход из точки. Продолжая движе10 ние по координате Х, приходят в точку 4, I, которая оказывается занятой (контакт другой цепи), поэтому, возвращаются (по алгоритму программных блоков переходов 9 и 10) в точку 8, 1 и делают в ней поворот, т. е. записывают соответствующие признаки. Анализ точки 8, 2 показывает пересечение в модели с лругой линией, но так как горизонта IbHble и вертикальные отрезки соелинений технологически выполняются в различных слоях металлизации, реальные линии в этой точке не будут иметь электрического контакта. В точке 8,2 к признакам, характеризующим прохождение в ней горизонтальной лилии, лобавляют признаки прохождения вертикальной линии рассматриваемого нами соединения.

Линия соединения будет продолжена по координате У, пока в точке 8, 4 анализ не покажет пересечения со «своей» линией, т. е. линией, принадлежащей данной разветвленной цепи. В точке 8,4 модели, кроме имевшихся в ней признаков горизонтальной линии, записывают признак, обозначающий вход в эту точку. Такая характеристика точки 8, 4 покажет разветвленис цепи и послужит признаком, по которому произойдет пробой межслойной изоляции печатного монтажа.

298936

Предмет изобретения

1. Специализированная цифровая вычислительная машина для расчета межсоединений интегральных систем, содержащая запоминающее устройство, регистры адреса заданных и текущих координат, схемы сравнения, регистры точек, схему анализа, схему записи и блок ввода — вывода, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения устройства, она содержит блоки переходов по Х и У и блок компоновщики схем, выход которого соединен с первыми входами регистра адреса текущих координат по Х и У, вторые входы которых соединены с первыми выходами блоков переходов по Х и Y соответственно, первые выходы через преобразователь — со входом запоминающего устройства, а вторые выходы соединены с первыми входами первой и второй схем оравнения соответственно, вторые входы которых соединены с выходами регистров адреса заданных координат по Х и У, а,выходы соединены с первыми входами блоков переходов по Х и

У, причем второй выход блока переходов по

Х соединен со вторым в одом блока переходов по Y и наоборот, третьи входы обоих блсков переходов соединены с соответствующими выходами схемы анализа точек, а третьи выходы — со входами схемы записи точек, выход которой соединен с первым входом регистра точек, который связан с запоминающим устройством, с блоком компоновки схем, выход которого соединен со входом анализа точек.

1О

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей машины, в ней блок компоновки схем содержит регистр координат, дешиф ра15 тор границ, блок логических операций и деши фратор годности, первый выход KOTOporo соединен с первым входом блока логических операцией, выходы которого соединены с соответствующими входам и регистра координат, 20 а вторые входы — с выходами деши фратора границ, входы которого соединены с выходами регистра координат, второй выход деши фратора годности соединен со входом счетчика элемента, выходы которого соединены с ад25 ресным регистром запоминающего устройства.

298936

Фиг.5

6 6 7 х

2 3 4

Фиг.5

Составитель М. Аршавский

Техред Л. Куклина

Корректор В. Жолудева

Редактор Е. Семенова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3022;7 Изд. № 1268 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475