JPH06326214A

JPH06326214A - 多層配線構造及びその形成方法

Info

Publication number: JPH06326214A
Application number: JP5114383A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kondo; 衛近藤
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】異なる配線層の第１と第２方向のそれぞれの
配線を接続するスルーホールを分散させることによっ
て、多層配線構造による高密度化を達成した多層配線構
造を提供すると共に、その形成方法を提供するものであ
る。【構成】ｘ方向の第１配線層の配線１１０乃至１１９
と第３配線層の配線１３０乃至１３９と、ｙ方向の第２
配線層の配線２２０乃至２２９と第４配線層の配線２４
０乃至２４９を、層間絶縁層等を貫通するスルーホール
３１０乃至３１９並びに３３０乃至３３９を介して接続
して、ブラインドスルーホールを避けられるようにし、
且つ、スルーホールの直接隣接を避け、任意のスルホー
ルと周囲に隣接するスルホール間に、何れかの配線が１
本以上通るスルーホールパターンとしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路チップや電子
部品等が実装される回路基板、或いは集積回路装置の配
線構造として適用され得る多層配線構造及びその形成方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の多層配線構造の一例を図に
基づき説明する。図１６は、プリント配線板上の多層配
線構造の概要を説明する為の平面図であり、集積回路チ
ップ１乃至３は、互いに信号の送受を行う為の配線で接
続されている。配線１０乃至１９は、チップ１とチップ
２とを接続し、配線４０乃至４９はチップ３に接続され
ており、配線２０乃至２９は、配線１０乃至１９、配線
４０乃至４９に略直交した配置となっている。配線１０
乃至１９及び４０乃至４９を第１配線層とし、配線２０
乃至２９を第２配線層とし、これらの配線層は絶縁層を
介して形成され、絶縁層に形成されたスルーホール３０
乃至３９，５０乃至５９を通して、第１と第２配線層が
結ばれている。例えば、配線１０はスルーホール３０を
介して配線２０に接続され、配線２０はスルーホール５
０を介して配線４０に接続され、チップ１乃至３が接続
され、１０ビットの信号がチップ１乃至３で送受できる
ようになされている。この一群の信号の数（ｎ＝１０）
をビット幅という。

【０００３】しかし、二層の配線構造では、ビット幅ｎ
が２０乃至１００或いはそれ以上のビット幅になると、
必要な基板の面積が非常に大きなものとなるので、通
常、二層以上の多層配線構造になされている。図１７
は、従来の多層配線構造の概要を模式的に示したもので
あり、横方向の配線層の数ｉが２、縦方向の配線層の数
ｊが２の場合の例である。又、この例は、ビット幅ｎが
２０の信号を送受するため、第１と第３配線層及び第２
と第４配線層にそれぞれ分担して信号の送受がなされて
いる。即ち、ビット幅２０の配線は、図１７（ａ）に示
す配線１１０乃至１１９の第１配線層と、図１７（ｂ）
に示す配線１３０乃至１３９の第３配線層とに分けら
れ、これらの２０本の配線はスルーホール３１０乃至３
１９及び３３０乃至３３９を介して、第２配線層の配線
２２０乃至２２９及び第４配線層の２４０乃至２４９に
それぞれ接続されている。このような第１乃至第４配線
層が層間絶縁層を設けられて順次積層されて多層配線構
造を形成することによって、ｘ方向の配線１１０乃至１
１９及び１３０乃至１３９の２０ビットの信号をｙ方向
の配線２２０乃至２２９及び２４０乃至２４９にそれぞ
れ伝えている。図１７（ａ）と図１７（ｂ）に示した配
線構造が重ねられて多層配線構造が形成されている。

【０００４】更に、従来の四層の多層配線構造につい
て、図１８（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。図１８
（ａ）は、スルーホール３１０，３１１の周辺部を示す
切り欠き平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）
のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。同図（ａ），
（ｂ）に於いて、４はプリント配線板等の基板であり、
その上に第１配線層の配線１１０，１１１が形成され、
基板４の裏面に第２配線層の配線２２０乃至２２２が形
成される。基板４にはスルーホール３１０，３１１が形
成され、その孔の中に導電体を入れることにより、第１
配線層の配線１１０，１１１と第２配線層の配線２２
０，２２１がそれぞれ接続される。第２配線層には層間
絶縁膜５１が付着され、層間絶縁膜５１の裏面に配線１
３０の第３配線層が形成され、層間絶縁膜５２が付着さ
れている。層間絶縁膜５２の裏面には配線２４０乃至２
４２の第４配線層が形成され、更に、層間絶縁膜５３が
付着されている。層間絶縁膜５２にはスルーホール３３
０が形成され、第３配線層の配線１３０と第４配線層の
配線２４０が接続されている。

【０００５】次に、第１乃至第４の配線層の配線の設計
ルールについて説明する。図１８（ｂ）に於いて、Ｄは
スルーホールの周りのランドと呼ばれる丸い導体部分の
直径を示し、Ｅはランドと隣接する配線とのすき間の距
離である。図１８（ａ）に示すＦはランドとランドの間
のすき間の距離であり、Ｌは配線の幅、Ｓは配線間の距
離を示している。これらの寸法は、配線の加工技術向上
させることによって微細化することにより、小さくでき
るが、実際には製造技術の制約から微細化には限界があ
る。このような、製造上の制約から設定された設計条件
を、通常、設計ルールと称しており、設計ルールに則っ
て設計すれば、製造が可能なことが保証される。

【０００６】さて、スルーホールの無い部分の配線幅α
₁は、配線間に距離Ｓが設けられ、最も外側の配線にそ
れぞれＳ／２の余裕をとるものとすれば、次式のように
表される。 α₁＝ｎ／２・（Ｌ＋Ｓ） ……………………（１）例えば、数値の例として、Ｌ、Ｓ、Ｅの値をそれぞれ
０．１mm、Ｄの値を０．８mm、配線数ｎを２０とする
と、配線幅α₁は（１）式から２．０mmと求められる。
又、スルーホールのある部分では、対角線上でのスルー
ホール３１０と３１１の距離の最小値が（Ｄ＋Ｆ）であ
るとすれば、配線幅α₂は次式のように表される。 α₂＝［（ｎ／２−１）・１／√２＋１］（Ｄ＋Ｆ）…
………（２）但し、最も外側のランドにもそれぞれＦ／２の余裕を取
るものとする。上記数値を用いると、配線幅α₂は
（２）式から６. ６mmと求められる。従って、ランドが
形成されることにより、スルーホールのない部分に比べ
３. ３倍の幅が必要となり、高密度化を妨げとなる。

【０００７】更に、図１８（ｂ）の断面構造から明らか
なように、ブラインドスルーホールがあり、製造工程が
複雑になる。因に、スルーホール３１０のように穴の底
が貫通していないものをブラインドスルーホールとい
う。この構造では、スルーホール３１０とスルーホール
３３０は重なっているので、この２つを一度の製造工程
では形成することは困難であり、スルーホール３１０を
形成して配線２２０を作った後に、層間絶縁層５１、配
線１３０、層間絶縁層５２の各層を作ってから、スルー
ホール３３０を形成することになる。そこで、一度の製
造工程でスルーホールを形成するには、図１９（ａ）の
平面図とそのＢ−Ｂ′線に沿った断面図である図１９
（ｂ）に示すように、重なった２つのブラインドスルー
ホールをずらすことによって、２つのスルーホール３１
０，３３０は上下の各層をすべて貫通させることがで
き、一度のスルーホールの製造工程で製造ができる。即
ち、第１乃至第４配線層の配線をすべて形成した後、す
べての層を貫通するスルーホールを形成して、その内面
をメッキ等の方法により、縦方向と横方向の配線を導電
体で接続すればよい。しかし、この方法では、配線２２
０とスルーホール３３０を接続させないために、接触し
ないように寸法余裕をとる必要があり、４層の配線層を
使用したとしても２層の配線と配線密度が変わらず、高
密度化は達成することができない。

【０００８】次に、従来の半導体集積回路装置に基づ
き、その多層配線構造について図２０を参照して説明す
る。図２０は、従来の半導体集積回路装置に形成される
バスライン等の多層配線構造の一例を模式的に示した図
である。１０ビットのバスラインは配線１０乃至１９に
よって回路ブロック１００と２００が接続され、これら
の配線がスルーホール３０乃至３９を介して配線２０乃
至２９に接続され、更に、スルーホール５０乃至５９を
介して配線４０乃至４９に接続されて回路ブロック３０
０に接続されている。配線１０乃至１９と４０乃至４９
は第１配線層であり、配線２０乃至２９は第２配線層で
ある。３つの回路ブロック１００乃至３００は、信号の
送受をこのバスラインを通して行っている。しかし、バ
スライン上にスルーホールが対角線上に集中しているの
で高密度化を阻害する。

【０００９】従って、バスラインのビット幅が大きい場
合は、先に説明したような４層の多層配線構造が考えら
れる。図２１は、４層の多層配線構造の断面図を示して
おり、スルーホール３１０、３３０の周辺部を示す断面
図であり、４００は半導体基板であり、その上に配線１
１０が形成されている。層間絶縁層５１乃至５３によっ
て配線２２０乃至２２２，１３０を挟むように形成さ
れ、更に、層間絶縁層５３の上に配線２４０乃至２４２
が形成されている。半導体集積回路装置では、Ｄ、Ｅ、
Ｌ、Ｓの各寸法がプリント配線板より小さく、約１ミク
ロン或いはそれ以下の寸法が使われるが、製造技術上、
スルーホールの直径Ｄが配線幅Ｌ等の数倍になることは
同様である。又、図２２はスルーホール３１０と３３０
の位置をずらすことによって、スルーホールを一度のエ
ッチング工程等による製造工程でできるようにしたもの
である。図１９（ｂ）と略同様な形状であるが、半導体
基板４００はスルーホールによって貫通することはな
い。因に、３１０等をスルーホールと称しているが、金
属配線と導電性を有する半導体を接続するものをコンタ
クトホールと呼び、図１９（ｂ）に示すようにプリント
基板等を貫通するものをスルーホールと称し、図２１の
ように貫通しないものをブラインドスルーホール又はビ
アホールと称する場合があるが、ブラインドスルーホー
ルを区別して説明する以外、これらを総称してスルーホ
ール又は接続孔と呼ぶことにする。

【００１０】図２３は、従来の多層配線構造のスルーホ
ールパターンを模式的に示した図であり、配線数ｎが２
０の場合を示し、四層の配線からなる。このスルーホー
ルパターンは、図１７（ａ），（ｂ）を一つの図に描い
たものであり、それぞれの絶縁層にあるスルーホールの
位置をずらして描いている。同図に於いて、○印はスル
ーホールを示し、実線は第１と第３配線層の配線を示
し、点線は第２と第４配線層の配線を示し、点線と実線
の重なるところは実線で示している。又、○印内の実線
又は点線が交差する部分はスルーホールで接続されるこ
とを示し、接続しない箇所は、配線を○印の上下又は左
右に避けて描いている。同図から明らかなように、横の
配線１１０乃至１１９，１３０乃至１３９と縦の配線２
２０乃至２２９，２４０乃至２４９とが交差する交差領
域には、層間絶縁層を貫通するスルーホールパターン３
１０乃至３１９，３３０乃至３３９が対角線上に配列さ
れ、スルーホールパターンが集中している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の多層配線構造
は、横方向の配線が形成された配線層数をｉとし縦方向
の配線が形成された配線層数をｊとし、ｉ，ｊは１以上
の整数からなるものであり、このような多層配線構造の
場合、個々のスルーホールの直径は製造上の都合から、
配線の幅より大きく形成されている。先に説明したよう
に、その直径は配線幅のピッチの４倍程度の大きさとし
ている。従って、回路上必要とする線幅に対して配線間
のスペースを多く必要とし、基板全体が大きくなり、高
密度化を阻害する要因となり、製造コストを高価なもの
とする欠点があるとと共に、配線長が長くなり浮遊容量
の発生により、電子回路の性能を悪化させる要因となる
欠点がある。

【００１２】更に、斯る多層配線構造は、縦方向の配線
と横方向の配線の交差する交差領域のスルーホールの配
置がその長方形部或いは正方形部（縦と横の配線の数が
等しい）の対角線上に集中した配線構造となっており、
配線数ｎが少ない場合は、それほど問題とならないが、
交差する配線数（ビット幅）ｎが多くなればなる程、高
密度化を妨げ、回避しなければならない問題となってい
る。従来は、この問題を解決する為に、配線層の数を多
くすることによって、配線に要する面積の増加を抑えて
いた。しかし、配線層を増すことは製造工程が煩雑にな
る欠点があると共に、製造コストを高価なものとする欠
点があり、従来の多層配線構造の持つ問題点を本質的に
改善するものではない。更に、重要な問題点は、スルー
ホールが対角線上に集中した隣接構造となっており、そ
の部分にストレスが集中的に加わることである。即ち、
回路動作による発熱によって、対角線上に集中したスル
ーホール部に熱膨張等による機械的な応力が発生し易
く、熱ストレスによって配線層に亀裂が発生して、その
配線が断線するおそれがある。

【００１３】例えば、６４ビットのマイクロプロセサで
は、アドレス・バス及びデータ・バスがそれぞれ６４本
あり、合計１２８本ものビット幅となり、これらの配線
を多層配線構造とし、そのスルーホール部が対角線上に
形成したとすると、高密度化の妨げや、熱ストレスによ
って配線の断線が発生し易くなることは容易に理解され
得るであろう。又、従来の多層配線構造においては、ス
ルーホールを一度の製造工程で形成できるように、ブラ
インドスルーホールを避けるべく、配線層によりブライ
ンドスルーホールをずらしたと仮定すると、基板を貫通
するスルーホールは形成できるが、その結果、隣接する
スルーホール間の寸法余裕を多く取る必要が生じ、高密
度化が達成できない欠点があった。更に、従来の多層配
線構造では、同一層間絶縁層のスルーホールが対角線上
に隣接しており、更に、他の層間絶縁層のスルーホール
もまた対角線上隣接しているので、互いの対角線上に形
成されたスルーホールの接触を回避する為に、スルーホ
ール間の寸法余裕を多く取る必要が生じ、一層高密度化
の妨げとなると共に、熱ストレスによる配線の断線が発
生するおそれが一層増すことになる。無論、他の集積回
路（化合物半導体集積回路又は超電導集積回路）におい
ても同様な多層配線構造となる部分があり、同様な問題
が発生する。

【００１４】本発明は、上述のような問題点に鑑みなさ
れたものであって、従来の多層配線構造による高密度化
を阻害する要因を解消することができる多層配線構造及
びその形成方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述のような課題を解決
する為に、本発明の多層配線構造は、各配線層が層間絶
縁層を介して互いの配線が交差するように層状に形成さ
れ、前記各配線層の一つの配線層に形成された第１の方
向の配線のそれぞれを他の配線層の第２の方向の配線
と、前記層間絶縁層を貫くそれぞれ一つずつの接続孔を
通して互いに接続した多層配線構造であって、任意の接
続孔は該接続孔に隣接する、多くとも一つを除く他のす
べての接続孔との間に前記第１と第２の方向の一方の配
線又は両方の配線の１本以上が通る配置としたものであ
る。

【００１６】又、本発明の多層配線構造は、各配線層が
層間絶縁層を介して互いの配線が交差するように層状に
形成され、前記各配線層の一つの配線層に形成された第
１の方向の配線のそれぞれを他の配線層の第２の方向の
配線と、前記層間絶縁層を貫くそれぞれ一つずつの接続
孔を通して、互いに接続した多層配線構造であって、前
記第１と第２方向のそれぞれの配線が１本以上で形成さ
れる複数の配線束を形成し、各配線束の接続孔が集まり
接続孔塊を形成し、任意の接続孔塊は該接続孔塊に隣接
する、多くとも一つを除く他のすべての接続孔塊との間
に前記第１と第２の方向の一方の配線束又は両方の配線
束の１本以上が通る配置としたものである。又、本発明
の多層配線構造は、長方形に配置した格子点の各行にｐ
個ずつの選択格子点を配置し同時に各列にｑ個ずつの選
択格子点を配置すると共に、前記選択格子点の任意の選
択格子点に隣接する格子点に選択格子点を配置しないよ
うにした長方形格子図形の中からｎ個の選択格子点を選
択して、接続孔または接続孔塊を配置し、前記接続孔ま
たは接続孔塊により、１方向のｐ配線層の１本の配線又
は配線束と、他の方向のｑ配線層の１本の配線又は配線
束とを接続したものである。更に、本発明の多層配線構
造は、第１と第２の方向の配線のそれぞれの配線を対角
線配置以外の分散したスルーホールパターンで接続する
と共に、前記第１方向の配線を更に他の複数の配線とを
前記スルーホールパターンと同一又は裏返しのスルーホ
ールパターンで接続するものである。

【００１７】又、本発明の多層配線構造の形成方法は、
長方形に配置した格子点の各行にｐ個ずつの選択格子点
を配置し同時に各列にｑ個ずつの選択格子点を配置する
と共に、前記選択格子点の任意の選択格子点に隣接する
格子点に選択格子点を配置しないようにした長方形格子
図形の中から、ｎ個の選択格子点を選択したスルーホー
ルパターンにより接続孔または接続孔を形成し、前記接
続孔または接続孔塊により、１方向のｐ配線層の１本の
配線又は配線束と、他の方向のｑ配線層の１本の配線又
は配線束とを接続して配線を形成するものである。更に
又、本発明の多層配線構造の形成方法は、長方形格子図
形を得る為に、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを一定の整数と
し、ａ，ｂ，ｃ，ｄは零でないものとし、ａ，ｃは１以
外の公約数を持たないものとし、ｂ，ｄも１以外の公約
数を持たないものとし、周期ＴをＴ＝ａｄ−ｂｃとし
て、一方の辺の長さがｐＴ、他方の辺の長さがｑＴの長
方形格子に配置される選択格子点を、ｕ，ｖを任意の整
数として、Ｘ、Ｙ座標がＸ＝ａｕ＋ｂｖ＋ｅ，Ｙ＝ｂｕ＋ｄｖ＋ｆの関係となる長方形格子図形を用いて設定し、上記Ｘ，
Ｙ座標によって設定される選択格子点に接続孔を配置す
るものである。

【００１８】又、本発明の多層配線構造の形成方法は、
長方形に配置した格子点の各行にｐ個ずつの選択格子点
を配置し同時に各列にｑ個ずつの選択格子点を配置する
と共に、前記選択格子点の任意の選択格子点に隣接する
格子点に選択格子点を配置しないようにした第１の長方
形格子図形を形成する第１の形成手段と、前記第１の長
方形格子図形から１個以上の選択格子点を除去すると共
にそれに対応する行と列を削除し、且つ任意の選択格子
点に隣接した選択格子点を配置しないようになされた第
２の長方形格子図形を形成する第２の形成手段と、前記
第２の長方形格子図形の各選択格子点に接続孔又は接続
孔塊を配置し、この選択格子点に対応する行方向の線を
第１方向の配線又は配線束の一つに対応させ、列方向の
線を第２方向の配線又は配線束の一つに対応させる第３
の形成手段と、からなるものである。

【００１９】

【作用】本発明の多層配線構造は、各配線層が層間絶縁
層を介して互いの配線が交差するように層状に形成さ
れ、層間絶縁層に形成されたスルーホールによって、異
なる配線層の第１と第２の方向の配線が接続されてお
り、そのスルーホールが交差領域の対角線上のみに集中
して形成されることなく、分散して形成されることによ
って、配線層の集積密度を高めて、同一基板に多くの回
路を集積するようになされたものであり、スルーホール
が対角線上に集中することによるその部分の熱或いは機
械的ストレスによるひび割れの発生を防止し、配線長の
短縮による浮遊容量の低減を図るものである。又、スル
ーホールパターンが同一又は裏返しのものを用いること
によって、複数の集積回路チップの端子又は回路ブロッ
クの接続点を正しい順序で接続するものである。又、本
発明の多層配線構造によればブラインドスルーホールを
避けた高密度配線が可能になる。

【００２０】更に、本発明の多層配線構造の形成方法
は、長方形格子図形を利用して接続孔が形成される選択
格子点を配置するものと、長方形格子図形を算術処理に
よって発生させるものとがあり、配線とスルーホールの
接続順と配置関係を定め、スルーホールの３個以上連続
した隣接を避け、スルーホールを長方形格子図形全体に
分散させる効率のよい配置ができる。特に、後者は、長
方形格子図形を発生するのに簡単な整数計算で形成さ
れ、この図形をスルーホールパターンとするので、効率
よく形成できる。又、本発明の多層配線構造の他の形成
方法は、先に説明した選択格子点が隣接しない配置とし
た長方形格子図形を得る為に、上記Ｘ，Ｙ座標による長
方形格子図形の中から１個以上の選択格子点を除去し、
それに対応する行と列を削除してできる、隣接する格子
点に選択格子点を配置しない図形を求め、これを用いて
スルーホールパターンを形成するものである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の多層配線構造及びその形成方
法について図に基づき説明する。実施例１図１は、本発明に係る多層配線構造の一実施例を模式的
に示しており、図２３の模式図と同じルールで図示され
ており、○印内の実線又は点線が交差する部分はスルー
ホールで接続される配線を示している。図１の実施例
は、配線数ｎが２０本（ｎ＝２０）の場合の例であり、
第１乃至第４配線層がそれぞれ１０本の配線を分担し、
第１配線層と第３配線層の各配線が第２配線層と第４配
線層の各配線に対して直交するように配置されている。
この縦と横のそれぞれの配線が交わる部分を交差領域Ａ
と称する。第１配線層の配線１１０乃至１１９と第３配
線層の配線１３０乃至１３９が横方向に走る２層（ｉ＝
２）の配線層からなり、第２配線層の配線２２０乃至２
２９と第４配線層の配線２４０乃至２４９が縦方向に走
る２層（ｊ＝２）の配線層からなり、第１乃至第４配線
層が層状に形成されている。第１配線層の配線１１０乃
至１１９は、プリント配線板等の基板（層間絶縁層）に
形成されるスルーホール３１０乃至３１９を経由し、第
２配線層の配線２２０乃至２２９に接続されている。第
３配線層の配線１３０乃至１３９は層間絶縁層に形成さ
れるスルーホール３３０乃至３３９を経由し、第４配線
層の配線２４０乃至２４９に接続されている。

【００２２】例えば、スルーホール３１０では実線で示
した横と縦の配線１１０と２２１が交差しており、これ
は配線１１０と２２１はスルーホール３１０で接続され
ていることを示している。又、点線で示した横と縦の配
線１３０と２４１はスルーホール３１０では接続されて
いない。配線１３０はスルーホール３１０を表す○印の
上側に避けて通るように配線され、縦の点線で示した配
線２４１は左側に避けて配線されている。無論、避けた
部分で縦横の点線が重なっている部分は、配線層が異な
るので接触することはない。又、スルーホール３３０で
は点線で示した配線１３０と２４６は交差しており、こ
れはスルーホール３３０で配線１３０と２４６が接続さ
れていることを示している。配線１１０と２２６はスル
ーホール３３０では接続されおらず、配線１１０はスル
ーホール３３０を表す○印の下側に避け、配線２２６は
右側に避けて配線されている。他の配線も同様な規則で
表示されており、それらの配線構造については説明は省
略する。

【００２３】斯る多層配線構造では、スルーホールの配
置が交差領域Ａ（長方形或いは正方形）の対角線上に集
中することなく、交差領域Ａに分散するように形成され
ている。即ち、図１に示したパターンの特徴は、スルー
ホールの配置を対角線上のみに集中して配置されるのを
避け、スルーホールの配置を交差領域Ａに広く均等に分
散させることで交差領域Ａの高密度化と配線長の短縮を
図っている。最も近接するスルーホール３１０，３３２
の間には、配線１３１と１１１が通っており、スルーホ
ールの直接隣接を避ける配線構造となっている。すべて
のスルーホールは相互に重ならない位置にあるので、ブ
ラインドスルーホールを避けることができる。

【００２４】図２（ａ），（ｂ）及び図３（ａ），
（ｂ）は、図１の多層配線構造の第１乃至第４配線層の
配線構造を分解して示した平面図であり、図４は図２，
図３のＡ−Ａ’線に沿った断面図を示している。尚、配
線及びスルーホールは図１の記号と同一符号が付与され
ている。スルーホール３１０に基づいて説明すると、第
１配線層である図２（ａ）の配線１１０は、第２配線層
である図２（ｂ）の配線２２１と基板４を貫通するスル
ーホール３１０で接続されている。図３（ａ）の第３配
線層及び図３（ｂ）の第４配線層にも層間絶縁層５₂，
５₃を貫通するスルーホール３１０が形成されている。
しかし、それらの層の配線はスルーホール３１０を迂回
するように形成され、配線１３０とは接続されていな
い。図４に示すようにスルーホール３１０は層間絶縁層
等の全層を貫通しており、第１配線層の配線１１０と第
２配線層の配線２２１が接続され、第３と第４配線層の
配線とは接続されていない。

【００２５】次に、本発明に係る多層配線構造の形成方
法について、設計手順に従って説明する。図５乃至図１
０は設計手順を説明する為の図であり、図４に示したよ
うに、Ｈはランドを除くスルーホールの直径、Ｆは隣接
する配線との隙間の寸法、Ｌは配線幅、Ｄはランドを含
めた直径、Ｓは配線間の距離をそれぞれ示している。図
５では、図１の縦横の配線の交点に対応する部分を格子
点と称し、これらの格子点の内、スルーホールの位置に
相当する格子点を選択格子点と呼ぶこととし、図１と同
一部分に同一符号を付与した。選択格子点の位置に大円
を配置し、その他の配線上の位置に小円を配置した。大
円の直径は（Ｈ＋Ｌ＋２Ｆ）と（Ｄ＋Ｓ）の内の大きい
方の値とする。数値例としては、Ｈ＝０．５mm、Ｆ＝
０．１mm、Ｌ＝Ｓ＝０．１mm、Ｄ＝０．８mmとすると、
（Ｈ＋Ｌ＋２Ｆ）は０．８mmとなり、（Ｄ＋Ｓ）は０．
９mmとなる。従って、大円の直径は０．９mmとなり、小
円の直径はＬ＋Ｓ＝０．２mmとなる。この計算結果か
ら、これらの円が重ならなければ設計ルールの寸法が確
保できるので多層配線構造の製造が可能であると判断さ
れる。

【００２６】Ｈは単にスルーホールの直径ではなく、製
作誤差の余裕を含んだ設計ルール上の値である。図５の
配置は縦横の配線が直線になっているが、これを曲線に
すれば更に高密度化できる。これを示した図が図６であ
る。ただし、配線を余り大きく曲げると配線が長くなっ
て浮遊容量が大きくなり、伝送特性が悪化する要因とな
るので、伝送特性を考慮して適切な長さに設定する。

【００２７】次に、図６のパターンに於いて、図１のス
ルーホール３１０乃至３１９に該当する選択格子点に図
７（ａ）の図形を入れ、スルーホール３３０乃至３３９
に該当する格子点に図７（ｂ）の図形をはめ込むと図７
（ｄ）のパターンができる。図７（ａ）は配線の接続が
行われるスルーホールを表す図形である。図７（ｂ）は
その層では配線の接続が行われないスルーホールを示
し、小円によって配線がスルーホールを避けて通る道を
示しており、直径（Ｈ＋Ｆ）の円１個と直径（Ｌ＋Ｓ）
の小円３個を組み合わせた図形である。図７（ｄ）に示
すように配線を表す小円を縦横の線でつなぐと、図８
（ａ）に示す第１配線層と図８（ｂ）に示す第２配線層
の配線経路を決定することができる。図１のスルーホー
ル３３０乃至３３９に該当する選択格子点に図７（ａ）
の図形を入れ、スルーホール３１０乃至３１９に該当す
る選択格子点に図７（ｃ）の図形を入れる。図７（ｃ）
は図７（ｂ）を１８０°回転した図形である。これによ
り、それぞれ図９（ａ）、（ｂ）に示される第３配線層
と第４配線層の配線経路を決定することができる。第１
と第２配線層と第３と第４配線層のスルーホールパター
ンは、合同な図形であり、配線の位置が少しずれたとし
ても、貫通したスルーホールが他の配線に接触すること
がない。

【００２８】次に、図１０は図１の選択格子点（スルー
ホール）の配置を定める方法を説明する図である。ｘｙ
平面上に於けるｘｙ座標が整数の点を格子点とし、スル
ーホールが形成される点を選択格子点とし、任意のｘｙ
座標に対して新たなＸＹ座標を設定して選択格子点を設
定するものである。３点の座標を設定する場合には、
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの６個の整数を適当に定めるこ
とによって、一つのスルーホールパターンがを設定する
ことができる。一例とし、先ず、（ｅ，ｆ）＝（１，
２）として第１の座標点Ｓ₀を設定し、これを一つの選
択格子点とする。次に、座標点Ｓ₀を原点として、座標
点Ｓ₀に隣接しないように、（ａ，ｂ）＝（２，１）を
定め、座標点Ｓ₀にベクトル（ａ，ｂ）を加えた座標点
Ｓ₁を設定し、座標点Ｓ₁を第２の選択格子点とする。
次に、座標点Ｓ₀，Ｓ₁に隣接しない座標点とし、
（ｃ，ｄ）＝（１，３）と定める。座標点Ｓ₀にベクト
ル（ｃ，ｄ）を加えた座標点をＳ₂として選択格子点と
する。このようにして選択格子点となる座標点Ｓ₀，Ｓ
₁，Ｓ₂を設定する。座標点Ｓ₀に２つのベクトルを整
数回加えた点のｘ，ｙ座標は、次式のように求められ
る。ｘ＝ａｕ＋ｃｖ＋ｅ …………………（３）ｙ＝ｂｕ＋ｄｖ＋ｆ …………………（４）但し、ｕ、ｖは任意の整数であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは０
でないものとし、ａとｃは互いに素であり、ｂとｄは互
いに素とする。

【００２９】（３）式と（４）式から求められる点を選
択格子点とする。すると、この図形は、次式で表される
ような周期Ｔで配置される。

【００３０】

【数１】

【００３１】（５）式で求まる数値を周期として、同じ
パターンが縦横に繰り返され、スルーホールパターンが
形成される。図１０の点線で囲んだｘ軸の１乃至５、ｙ
軸の１乃至５の部分が基本パターンであり、この基本パ
ターンが繰り返されてマトリックス状に配列されてスル
ーホールパターンが形成されている。基本周期を横にｐ
回繰り返し、縦にｑ回繰り返すと、ｐＴ×ｑＴの長方形
格子図形ができる。この図形はすべての行にｐ個の選択
格子点があり、すべての列にｑ個の選択格子点があり、
どの選択格子点も縦または横に直接隣接しない性質を有
する。尚、選択格子点と隣接する選択格子点の間に選択
格子点以外の格子点がない場合は、選択格子点と他の選
択格子点が直接隣接するという。

【００３２】この性質を有する長方形格子の選択格子点
にスルーホールを適当に割り当てられている。この例で
は、ｕが奇数の選択格子点にスルーホール３１０乃至３
１９を割当て、ｕが偶数の選択格子点にスルーホール３
３０乃至３３９を割り当てたものである。又、この例で
は、配線数ｎ＝２０が選択格子点の数と等しかったが、
もし配線数ｎが選択格子点の数２０より小さい時は、配
線数ｎに応じた必要な範囲の選択格子点を任意に選んで
スルーホールを割り当てればよいことは当然である。無
論、隣接が生じないように不要な選択格子点と配線を除
去することにより、若干の高密度化が図れる。

【００３３】実施例２図１１は、本発明に係る多層配線構造の他の実施例を示
す図である。配線数はｎ＝８であり、縦、横共に２配線
層（ｉ＝ｊ＝２）とした。スルーホールパターンの基本
パターンを決める定数は、（ａ，ｂ）＝（１，１）、
（ｃ，ｄ）＝（ー１，１）、（ｅ，ｆ）＝（１，２）、
Ｔ＝ａｄ−ｂｃ＝２である。図１１（ａ）はスルーホ
ールパターンと配線の接続関係を示している。ｕが奇数
の選択格子点を第１と第２配線層の接続に使い、ｖが偶
数のものを第３と第４配線層の接続に用いた。図１１
（ｂ）は配線を接続するスルーホールを示す図形であ
り、図１１（ｃ）は第１と第２配線層において接続の行
われないスルーホールを示す図形であり、配線がスルー
ホールを避けて通る道を確保するために、直径（Ｈ＋
Ｌ）の大円と直径（Ｌ＋Ｆ）の小円３個を組み合わせた
ものである。図１１（ｄ）の図形は図１１（ｃ）の図形
を１８０°回転した図形であり、第３と第４配線層に於
ける配線と接続されないスルーホールに使うものであ
る。

【００３４】図１１（ｅ）は、図１１（ｂ），（ｃ）及
び配線上の直径（Ｌ＋Ｓ）の小円を各格子点に配置し、
各円が重ならない範囲で高密度化した図である。図１１
（ｆ）は、図１１（ｅ）のパターンから第１配線層の配
線１１０乃至１１３と第２配線層の配線２２０乃至２２
３の配線経路を定めた図であり、図１１（ｇ）は、同様
にして、スルーホールの位置は変えずに、図１１
（ｂ），（ｄ）の図形を配置して、第３配線層の配線１
３０乃至１３３と第４配線層の配線２４０乃至２４３の
配線経路を定めたものである。

【００３５】図１１（ｅ）から明らかなように、スルー
ホール３３０と３１１、３３１と３１２、３３２と３１
３がそれぞれ直接隣接している。これは、接続しないス
ルーホールを配線が避ける時に、３１１乃至３１３では
右側及び下側に避け、３３０乃至３３２では左側に避け
たためであるが、反対側に避けるよりも結果としては高
密度化されている。本発明の方法による選択格子点にス
ルーホールを配置したことにより、スルーホールは交差
領域Ａに均等に分散されており、対角線上のみには集中
しておらず、この実施例の場合、３個以上の連続したス
ルーホールの直接隣接は避けられている。このように交
差領域Ａにスルーホールを分散させたスルーホールパタ
ーンにおいても、本発明の課題である交差領域Ａの高密
度化や熱ストレスによる配線層の亀裂の発生を回避する
ことができる。

【００３６】実施例３図１２は、本発明の多層配線構造の他の実施例を示す平
面図である。同図に於いて、チップ１と２の信号の送受
は、配線１１０乃至１１３，１３０乃至１３３からなる
第１横方向バスと配線２２０乃至２２３，２４０乃至２
４３からなる縦方向バスと配線４１０乃至４１３，４３
０乃至４３３からなる第２横方向バスを経由して行われ
る。第１横方向バスは第１配線層の配線１１０乃至１１
３と第３配線層の配線１３０乃至１３３からなり、縦方
向バスは第２配線層の配線２２０乃至２２３と第４配線
層の配線２４０乃至２４３からなり、第２横方向バスは
第１配線層の配線４１０乃至４１３と第３配線層の配線
４３０乃至４３３からなる。第１横方向バスと縦方向バ
スの接続はスルーホール３１０乃至３１３，３３０乃至
３３３により行われ、第２横方向バスと縦方向バスの接
続はスルーホール５１０乃至５１３，５３０乃至５３３
により行われる。第３横方向バスと縦方向バスの接続は
３３１０乃至３３１３，３３３０乃至３３３３によって
行われる。３つの交差領域Ａ₁乃至Ａ₃が形成され、交
差領域Ａ₁と交差領域Ａ₃のスルーホールパターンは等
しく、これらのスルーホールパターンに対して交差領域
Ａ₂のスルーホールパターンは、反転したパターンとな
っている。

【００３７】チップ３の端子Ｂ０乃至Ｂ７は、チップ
１，２の端子配列に対して反転した配列となっており、
それに対応すべく、交差領域Ａ₂のスルーホールパター
ンは、交差領域Ａ₁のスルーホールパターンに対して反
転したパターンとなっている。更に、交差領域Ａ₃のス
ルーホールパターンを交差領域Ａ₁と同じパターンとす
ることにより、チップ３はチップ１，２に対応する端子
配列による接続が可能である。チップ１乃至３の端子Ｂ
０乃至Ｂ７を互いに共通接続することができる。これら
の交差領域Ａ₁乃至Ａ₃のスルーホールパターンでは、
接続の行われない配線をスルーホールを避けるように配
線すればよく、上下左右のどちら側に避けても接続関係
は影響ないので、交差領域Ａ₁乃至Ａ₃のスルーホール
パターンは、接続関係が同じもの又は裏返しのパターン
を用いている。

【００３８】実施例４図１３及び図１４は、本発明の多層配線構造の他の実施
例を示すスルーホールパターンである。図１３（ａ）は
多層配線構造を模式的に示している。図１３（ｂ）はス
ルーホールパターンと配線との関係を示す図であり、ス
ルーホール３１０を例として説明すると、スルーホール
３１０に接続される配線１１０，２２０とスルーホール
３１０を配線１３４、１５２、２４０が避ける経路を示
している。この実施例ではスルーホールを避ける経路
は、すべて右側及び下側へ避けるようになされている。
図１３（ｃ）は設計ルールを守るため円が重ならない範
囲で高密度化した図を示している。図１４（ａ），
（ｂ），（ｃ）は多層配線構造を各配線層に分離して説
明する為の平面図である。この実施例では、配線数（ビ
ット幅ｎ＝１２），横方向層数（ｐ＝３），縦方向層数
（ｑ＝２）とした第１乃至第５配線層からなる５層の多
層配線構造である。第１配線層には横方向の配線１１０
乃至１１３が形成され、第３配線層には配線１３０乃至
１３５（１３２、１３３は欠番）が形成され、第５配線
層には配線１５２乃至１５５が形成される。又、第２配
線層には縦方向の配線２２１乃至２２４が形成され、第
４配線層には配線２４１乃至２４４が形成される。無
論、配線層の順列は実施例に限定するものではない。

【００３９】次に、図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）のス
ルーホールパターンに基づいて接続関係について説明す
る。図１４（ａ）のスルーホールパターンに示すよう
に、第１配線層の配線１１０は、スルーホール３１０を
介して縦方向の第２配線層の配線２２０に接続されてお
り、同様にスルーホール３１１，３１３が第１と第２配
線層の配線を接続している。スルーホールで配線が交差
している部分が配線接続部であり、他のスルーホールは
この層では接続されていない。又、図１４（ｂ）のスル
ーホールパターンでは、第３配線層の配線１３４が、ス
ルーホール３３４を介して縦方向の第４配線層の配線２
２４に接続されている。スルーホール３３１，３３１，
３３５がこの層の配線接続を行っている。同様に、図１
４（ｂ）のスルーホールパターンでは、第５配線層の配
線１５２が、スルーホール３５２を介して第４配線層の
配線２４２に接続されている。スルーホール３５３，３
５４，３５５がこの層の配線接続を行っている。次に、
図１３の選択格子点を決める為の定数について説明する
と、上記の実施例と同様に、ａ，ｂ，，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ
の値を定めて、三つの座標点を設定して選択格子点を決
定する。実施例では、（ａ，ｂ）＝（１，１）、（ｃ，
ｄ）＝（−１，１）、（ｅ，ｆ）＝（１，１）と定める
と、図１３のスルーホールパターンが設定される。その
周期Ｔは、Ｔ＝ａｄ−ｂｃ＝２と求められる。

【００４０】無論、上記実施例では、図１１（ａ）に示
した実施例のようにスルーホールは均等に交差領域に分
散している。最も近接した選択格子点の間、例えば、ス
ルーホール３１０と３３１の間では、図１１（ｆ），
（ｇ）のスルーホールパターンから明らかなように、同
一絶縁層にそれぞれ一本の配線１１１，２２１，１３
０，２４０が通っている。スルーホール３３０に対して
間に他の配線が通らないで隣接するスルーホールはスル
ーホール３１１の一つである。この実施例では、どのス
ルーホールでも、間に他の配線が通らないで隣接するス
ルーホールは多くともただ一つである。尚、この実施例
と図１２の実施例を除く他の実施例では、スルホール間
に他の配線が通っている。この実施例のように、一部が
直接隣接するものであっても、スルーホールの集中を避
けることができるので、高密度化を図ることができると
共に熱ストレスによる配線の断線を防止することができ
る。

【００４１】無論、図１５のスルーホールパターンで示
すように、スルーホールが上述のような分散型のスルー
ホールパターンに限定することなく、図１５に示すよう
な部分的にスルーホールが集中するスルーホール塊を分
散させるように形成したスルーホールパターンであって
もよい。図１５（ａ）は、スルーホール塊が分散して形
成されており、配線束Ｘ₁乃至Ｘ₄と配線束Ｙ₁乃至Ｙ
₄が交差する部分にスルーホール塊形成されている。
又、図１５（ｂ）に示すように、スルーホールが集まる
スルーホール塊の大きさに差異があったとしても、スル
ーホール塊が分散していれば、スルーホールの集中が避
けられるので、縦と横の配線が交差する交差領域の高密
度化を図ることができると共に熱ストレスによる配線の
断線を防止することができる。

【００４２】

【発明の効果】上述のように、本発明の多層配線構造及
びその形成方法は、２つ以上の集積回路チップを多層配
線で接続する際、ブラインドスルーホールを避け、スル
ーホールが対角線上に集中することなく、２つの方向の
配線を接続するスルーホールの配置或いはスルーホール
塊の配置を分散させることによって、配線層の高密度化
を達成したものである。従って、その空いた部分に他の
回路を集積することができるので、高密度に回路を集積
することができる利点があり、生産性が向上する効果を
奏するものである。

【００４３】又、多層配線層の配線密度が高密度化され
るので、配線の長さが短くなり、浮遊容量等が減少し、
信号の遅延時間が小さくなり、動作速度が向上するの
で、バスライン等に極めて効果的である。又、スルーホ
ールの配置を分散させることによって、スルーホールの
集中を避けることにより、その部分に発生する熱ストレ
ス等の分散が図れるので、多層配線層や基板にひび割れ
が生じて配線が断線するのを防止することができ、信頼
性の高い多層配線構造とすることができる効果を奏す
る。特に、半導体集積回路装置の内部回路の多相配線構
造においては、スルーホールを分散することによって、
基板表面が平坦化されるので、露光工程やパターニング
工程においても精度を向上させる効果を奏するものであ
る。又、スルーホールパターンは同一のものと、反転し
た端子配列の集積回路チップ又は回路ブロックの場合
は、スルーホールパターンも反転した裏返しのものを用
いることによって、各集積回路チップ又は回路ブロック
の端子配列の順序を乱すことなく接続することができる
ので、基板やチップの回路設計及び製作に極めて効果的
である。

【００４４】更に、本発明の多層配線構造の形成方法
は、交差領域の長方形格子図形によるスルーホールパタ
ーンの形成方法と、長方形格子図形の演算処理等によっ
てスルーホールパターンを形成する形成方法とがあり、
前者は、配線の交差部が可能な限り小さくなるように、
スルーホールと配線の位置をずらすことによって容易に
高密度化を図ることができる。又、後者によれば、スル
ーホールパターンを簡単な整数計算で長方形格子図形を
形成して作成することができるものである。従って、コ
ンピュータに設計ルールを記憶させて、設計条件を入力
することによって最適なスルーホールパターンを制作す
ることが可能であり、集積密度を高める為に極めて効果
的な多層配線構造の形成方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層配線構造の一実施例を模式的に示
した図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の多層配線構造の第１
と第２配線層を分解して示した平面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は本発明の多層配線構造の第３
と第４配線層を分解して示した平面図である。

【図４】図２と図３のＡ−Ａ′線に沿った断面図であ
る。

【図５】図１の多層配線構造の設計方法を説明する為の
図である。

【図６】図１の多層配線構造の設計方法を説明する為の
図であり、配線を曲げて高密度化したスルーホールパタ
ーンを示す図である。

【図７】（ａ）はスルーホールを示す図形、（ｂ）はそ
の層では配線を接続しないスルーホールの図形、（ｃ）
は（ｂ）の図形を１８０°回転した図形、（ｄ）は第１
と第２配線層のスルーホールパターンを示す図である。

【図８】（ａ）は第１配線層のスルーホールパターンを
示す図、（ｂ）は第１配線層のスルーホールパターンを
示す図である。

【図９】（ａ）は第３配線層のスルーホールパターンを
示す図、（ｂ）は第４配線層のスルーホールパターンを
示す図である。

【図１０】スルーホールが配置される選択格子点を決定
する設計方法を説明する図である。

【図１１】（ａ）は本発明の多層配線構造の他の実施例
を説明する為のスルーホールパターンを示し図、（ｂ）
は配線が接続されるスルーホールを示す図形、（ｃ），
（ｄ）は配線されないスルーホールを示す図形、（ｅ）
はスルーホールパターンの高密度化を図った図、（ｆ）
は第１、第２配線層のスルーホールパターンを示す図、
（ｇ）は第３、第４配線層のスルーホールパターンを示
す図である。

【図１２】本発明の多層配線構造の他の実施例を示す平
面図である。

【図１３】（ａ）は本発明に係る多層配線構造の他の実
施例のスルーホールパターンを示す模式図、（ｂ）は選
択格子点に配置するパターン、（ｃ）は配線を高密度化
したスルーホールパターンを示す図である。

【図１４】（ａ）は第１と第２配線層のスルーホールパ
ターンを示す図、（ｂ）は第３配線層のスルーホールパ
ターンを示す図、（ｃ）は第４と第５配線層のスルーホ
ールパターンを示す図である。

【図１５】（ａ），（ｂ）は本発明に係る多層配線構造
の他の実施例をスルーホールパターンの示す図である。

【図１６】従来の多層配線構造の一例を模式的に示す図
である。

【図１７】（ａ）は従来の多層配線構造の第１と第２配
線層のスルーホールパターンを模式的に示す図、（ｂ）
は従来の多層配線構造の第３と第４配線層のスルーホー
ルパターンを模式的に示す図である。

【図１８】（ａ）は第１と第２配線層を示す切欠き平面
図、（ｂ）は第１乃至第４配線層を示す断面図である。

【図１９】（ａ）は従来の多層配線構造の一例を示す一
部切り欠き平面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ′線に沿った断
面図である。

【図２０】従来の半導体集積回路に於ける多層配線構造
の一例を示す平面図である。

【図２１】従来の半導体集積回路に於ける多層配線構造
の一例を示す断面図である。

【図２２】従来の半導体集積回路に於ける多層配線の一
例を示す断面図である。

【図２３】従来の多層配線構造のスルーホールパターン
を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１〜３集積回路チップ４基板１１０〜１３９，１５２〜１５５，２２１〜２２４，２
４０〜２４９配線３１０〜３１９，３３０〜３３９スルーホールＡ，Ａ₁〜Ａ₃ 交差領域５₁〜５₃ 層間絶縁層Ｘ₁〜Ｘ₄ 行方向の配線束Ｙ₁〜Ｙ₄ 列方向の配線束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｚ 6921−4Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各配線層が層間絶縁層を介して互いの配
線が交差するように層状に形成され、前記各配線層の一
つの配線層に形成された第１の方向の配線のそれぞれを
他の配線層の第２の方向の配線と、前記層間絶縁層を貫
くそれぞれ一つずつの接続孔を通して互いに接続した多
層配線構造であって、任意の接続孔は該接続孔に隣接す
る、多くとも一つを除く他のすべての接続孔との間に前
記第１と第２の方向の一方の配線又は両方の配線の１本
以上が通る配置としたことを特徴とする多層配線構造。
【請求項２】各配線層が層間絶縁層を介して互いの配
線が交差するように層状に形成され、前記各配線層の一
つの配線層に形成された第１の方向の配線のそれぞれを
他の配線層の第２の方向の配線と、前記層間絶縁層を貫
くそれぞれ一つずつの接続孔を通して、互いに接続した
多層配線構造であって、前記第１と第２方向のそれぞれ
の配線が１本以上で形成される複数の配線束を形成し、
各配線束の接続孔が集まり接続孔塊を形成し、任意の接
続孔塊は該接続孔塊に隣接する、多くとも一つを除く他
のすべての接続孔塊との間に前記第１と第２の方向の一
方の配線束又は両方の配線束の１本以上が通る配置とし
たことを特徴とする多層配線構造。
【請求項３】長方形に配置した格子点の各行にｐ個ず
つの選択格子点を配置し同時に各列にｑ個ずつの選択格
子点を配置すると共に、前記選択格子点の任意の選択格
子点に隣接する格子点に選択格子点を配置しないように
した長方形格子図形から、ｎ個の選択格子点を選択して
スルーホールまたはスルーホール塊を配置し、前記接続
孔または接続孔塊の各々により１方向のｐ層配線の１本
の配線又は配線束と、他の方向のｑ層配線の１本の配線
又は配線束とを接続したことを特徴とする多層配線構
造。
【請求項４】第１と第２の方向の配線のそれぞれの配
線を対角線配置以外の分散したスルーホールパターンで
接続すると共に、前記第１方向の配線を更に他の複数の
配線とを前記スルーホールパターンと同一又は裏返しの
スルーホールパターンで接続することを特徴とする多層
配線構造。
【請求項５】長方形に配置した格子点の各行にｐ個ず
つの選択格子点を配置し同時に各列にｑ個ずつの選択格
子点を配置すると共に、前記選択格子点の任意の選択格
子点に隣接する格子点に選択格子点を配置しないように
した長方形格子図形から、ｎ個の選択格子点を選択した
スルーホールパターンにより接続孔または接続孔塊を形
成し、前記長方形正方格子図形の各行を１方向のｐ層配
線の１本の配線又は配線束とし、各列を他の方向のｑ層
配線の１本の配線又は配線束として配線を形成すること
を特徴とする多層配線構造の形成方法。
【請求項６】多層配線構造の形成方法に於いて、ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを一定の整数とし、ａ，ｂ，ｃ，ｄ
は零でないものとし、ａ，ｃは１以外の公約数を持たな
いものとし、ｂ，ｄも１以外の公約数を持たないものと
し、周期ＴをＴ＝ａｄ−ｂｃとして、一方の辺の長さが
ｐＴ、他方の辺の長さがｑＴの長方形格子に配置される
選択格子点を、ｕ，ｖを任意の整数として、Ｘ、Ｙ座標
がＸ＝ａｕ＋ｂｖ＋ｅ，Ｙ＝ｂｕ＋ｄｖ＋ｆの関係となる長方形格子図形を用いて設定し、上記Ｘ，
Ｙ座標によって設定される選択格子点に接続孔または接
続孔塊を配置することを特徴とする多層配線構造の形成
方法。
【請求項７】多層配線構造の形成方法に於いて、長方
形に配置した格子点の各行にｐ個ずつの選択格子点を配
置し同時に各列にｑ個ずつの選択格子点を配置すると共
に、前記選択格子点の任意の選択格子点に隣接する格子
点に選択格子点を配置しないようにした第１の長方形格
子図形を形成する第１の形成手段と、前記第１の長方形格子図形から１個以上の選択格子点を
除去すると共にそれに対応する行と列を削除し、且つ任
意の選択格子点に隣接した選択格子点を配置しないよう
になされた第２の長方形格子図形を形成する第２の形成
手段と、前記第２の長方形格子図形の各選択格子点に接続孔又は
接続孔塊を配置し、この選択格子点に対応する行方向の
線を第１方向の配線又は配線束の一つに対応させ、列方
向の線を第２方向の配線又は配線束の一つに対応させる
第３の形成手段と、からなることを特徴とする多層配線構造の形成方法。