KR920003316B1 - 전자장치의 도선들을 접속하기 위한 접속구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자장치의 도선들을 접속하기 위한 접속구조

제1도는 절연체를 가로지른 도선들을 접속하기 위한 종래의 접속 구조를 나타내는 평면도.

제2도는 전류가 한 방향으로 통과되는 본 발명의 접속구조의 실시예를 나타내는 사시도.

제3도는 제2도의 접속구조를 나타내는 분해 부분품 배열도.

제4도는 종래의 접속구조와 비교하여 제2도에 의거한 접사시도.

제3도는 제2도의 접속구조를 나타내는 분해 부분품 배열도.

제4도는 종래의 접속구조와 비교하여 제2도에 의거한 접V-V선을 따라 제2도의 구조를 나타내는 단면도.

제7도는 제2도에 의거한 접속구조의 변형예를 나타내는 평면도.

제8도는 전류가 양 방향으로 흐르는 경우 제2도에 의거한 접속구조의 다른 변형예를 나타내는 평면도.

제9도는 전류가 접속구조에서 합쳐지는 제2도에 의거한 접속구조의 변형예를 나타내는 평면도.

제10도는 제9도의 접속구조를 나타내는 분해 부분품 배열도.

제11도는 전류가 접속구조에서 수직으로 휘어지는 제2도에 의거한 접속구조의 변형예를 나타내는 단면도.

제12도는 제11도의 접속구조를 나타내는 분해 부분품 배열도.

제13도는 본 발명의 접속구조의 다른 실시예를 나타내는 사시도.

제14도는 제13도의 접속구조를 분해된 상태로 나타내는 사시도.

제15도는 제13도의 XV-XV선을 따라 나타낸 제13도에 의거한 접속구조의 단면도.

제16도는 본 발명의 접속 구조의 또다른 실시예를 나타내는 사시도.

제17도는 제16도의 XVII-XVII선을 따라 나타낸 제16도에 의거한 접속구조의 단면도.

제18도는 본 발명의 접속구조의 또다른 실시예를 나타내는 평면도.

본 발명은 일반적으로 전자 장치의 배선에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 반도체 장치와 같은 전자 장치의 도선들을 접속하기 위해 사용된 도선들의 접속구조에 관한 것이다.

집적회로와 같은 반도체 장치에서, 절연층의 한쪽에 배선을 위해 사용된 도선은 절연층의 다른쪽에 배선을 위해 사용된 다른 도선과 접속된다. 그것에 의하여, 접속부분은 절연층을 가로질러 접속된 두개의 도선들에 형성된다.

반도체 장치가 동작시, 이같은 접속부분은 도선의 전기 이동을 야기시키는 전자 흐름의 집중을 유도한다.

전기 이동은 도선의 원자가 한 방향으로 흐르는 전자의 충돌에 의해 그것의 원래 위치로부터 이동되는 현상이다. 알루미늄의 전기 이동은 잘 알려져 있다. 전기 이동이 지나치게 발생될 경우, 접속 부분에서 도선의 많은 원자들이 전자의 충돌에 의해 이동되고 두도선들 사이의 접속이 나빠진다. 바꿔말하면, 접속 부분이 전자 흐름에 의해 파괴되고, 두 도선들은 단절된다. 반도체 장치 배선의 이같은 단절은 반도체 장치의 수명을 제한한다.

반도체 장치의 나머지 부분은 그의 동작을 계속하는것이 여전히 가능하며, 접속부분의 수명이 연장될 경우 반도체 장치의 수명도 연장될수 있다. 이 목적을 위해서, 전기 이동에 의해 접속이 나빠지는 문제점을 해결해야할 필요가 있다.

전기 이동의 영향을 감소시키기 위하여, 접속 부분의 특별한 위치에서 접속 부분을 통하여 통과하는 전자 흐름의 집중을 감소시키거나 최소화하는 것이 바람직하다.

일반적으로, 접속부가 교대로 배열되도록 실질적인 상호 분리로써 열과 행형식으로 배치된 많은 접속부로 이루어진 접속 구조가 있다. 전기 이동 영향을 감소시키는 것이 가능할지라도, 이 같은 구조는 비교적 큰폭을 가지고 접속될 도선에서 한계를 갖는다. 예를 들면, 한쌍의 도선이 약 10㎛X10㎛ 크기를 갖는 두개 또는 세개의 접속부분들을 포함하는 접속부분들 각각의 세개 또는 네개의 열에 의해 접속될 경우 약 100㎛ 이상의 폭이 도선에 대하여 요구된다. 따라서, 이같은 종래의 접속구조는 50㎛ 이하와 같이 실질적으로 작은 폭의 도선을 갖는 배선 패턴에 대해서는 사용되지 않는다.

더욱이, 절연층의 양쪽에 있는 한쌍의 도선이 전자 흐름의 방향으로 확장되는 다수의 열에 배치된 다수의 접속부들에 접속되는 공지된 접속구조가 있다. 제1도에 도시된 하나의 구조에는, 그 안에 세개이상의 접속부 1a-1c, 2a-2c를 포함하는 접속부 1과 2의 두개의 열에 있어서, 나머지 접속부들 보다 작은 폭으로 이루어진 전자 e의 흐름의 가장 상류쪽에 있는 첫번째 접속부 1a, 2a를 제외한 접속부의 크기가 동등하게 이루어진 세개이상의 접속부 1a-1c, 2a-2c를 포함하는 접속부 1과 2의 두개의 열이 있다.

이 같은 구조에서, 전자 흐름 e가 작은 크기로 만들어진 첫번째 접속부 1a, 2a를 넘어서 전자흐름의 경로로 확장되는 두번째 접속부 1b, 2b의 일부에 의하여 비록 전자들의 약간이 받아들여질지라도 작은 크기를 갖는 첫번째 접속부 1a, 2a에 주로 집중되고 첫번째 접속부가 잠시후에 불량이 되는 문제점이 있다. 이것은 두번째 접속부 1b, 2b의 크기와 동등한 크기를 갖는 세번째 접속부 1c, 2c가 두번째 접속부 뒤에 형성된 전자 흐름의 그늘에 있기 때문이며, 전자 흐름 e의 전도에 공헌하지 않는다. 첫번째 접속부가 없어지면, 첫번째 접속부 뒤에 있는 두번째 접속부가 전자흐름의 과다한 집중을 받아들이며 잠시후에 불량이 된다. 두번째 접속부 다음에 세번째 접속부도 비슷하게 불량이 된다. 따라서, 이와 같은 종래의 접속구조는 제한된 수명만을 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 전술된 문제점들이 제거된 전자장치의 배선을 위해 사용된 도선들을 접속하기 위한 새롭고 유용한 접속구조를 제공하기위한 것이다.

본 발명의 다른 특별한 목적은 전기 이동의 영향이 최소화되는 전자 장치의 도선들을 접속하기 위한 접속구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 접속구조를 통하여 통과하는 전자 흐름의 상류쪽에서 하류쪽까지 연속적으로 증가하는 폭을 갖는 영역에서 절연층의 한쪽의 첫번째 도선이 절연층의 다른쪽의 두번째 도선과 접속되는 절연층의 양쪽위에 제공되는 도선들을 접속하기 위한 전자장치의 접속구조를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따라서, 전자 흐름은 전체의 접속구조위에 분포되며 접속구조의 특별한 위치에서의 전자 흐름의 집중을 피할 수 있다. 결과적으로, 전자 흐름의 집중에 기인한 전기 이동은 최소화되고 접속 부분들에서의 접속부의 불량이 억제된다.

본 발명의 다른 목적들과 장점들은 수반된 도면들에 의거하여 상세히 서술함으로써 더욱 분명해질 것이다.

제2도는 본 발명의 접속구조의 첫번째 실시예를 나타낸다. 도면에 있어서, 접속구조는 기판 또는 반도체 장치 100위에 성장된 알루미늄과 같은 첫번째 도선 10, 첫번째 도선 10위에 성장된 절연체 12 그리고 절연체 12위에 좀더 성장된 두번째 도선 11로 이루어진다. 성장은 예를들면, 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.

첫번째 도선 10과 두번째 도선 11은 폭 W1으로 패턴화되고 두번째 도선 11은 적어도 도선 11의 일부가 도선 10의 일부와 겹치도록 성장된다.

제3도의 분해부분품 배열도로부터 알 수 있듯이, 절연체 12는 관통하는 구멍 또는 구멍 13으로 정의되고, 도선 10은 이 구멍 13을 통하여 도선 11과 접속된다. 도선 11은 구멍 13으로 정의된 절연체 12위에 성장되어, 도선 11은 구멍 13의 형상에 대응되는 형상을 가진 부분 14의 하단 표면위에 돌출부 14a를 형성한다. 이 돌출부 14a는 제6도의 단면도에서 명백히 알 수 있듯이 도선 11로부터 아래로 돌출되고 절연체 12의 아래에 있는 도선 10과 접속된다. 따라서 접속구조는 부분 14에서 서로 접속하는 첫번째 도선 10의 부분과 두번째 도선 11의 부분으로 이루어진다. 이러한 이유때문에, 부분 14는 접속부분으로서 아래에 언급될 것이다.

제2도는 도선 11의 하단에있는 돌출부 14a에 대응하여 도선 11의 상단부분에 형성된 함몰부 14b를 나타낸다. 이 함몰부 14b는 제6도의 단면도에서 명백히 알 수 있다. 그후, 접속 후 14의 형상은 도선 11의 상단 표면위의 함몰부 14b의 형상을 대응시킴으로써 표시될 것이다. 제2도의 구조에서, 부분 14는 전자흐름의 방향에 관하여 대칭적이다. 바꿔 말하면, 접속부 14는 화살표 e₀에 의해 지시된 전자흐름의 방향을 따라 확장된 대칭축에 대하여 대칭적이다.

제2도의 구조는 화살표 i₀에 의해 지시된 바와 같이 전류가 도선 10에서 도선 11까지 흐르도록 설계된다. 그것에 대응하여, 전자는 화살표 e₀에 의해 지시된 바와 같이 접속부 14를 가로질러 도선 11에서 도선 10까지 흐른다. 접속부 14가 전류의 하류쪽을 향하여 계단상에서 계속적으로 좁아지는 폭을 갖는다는것이 알려져있다. 바꿔말하면, 접속부 14는 전자흐름 e₀의 하류쪽을 향하여 계단상에서 연속적으로 넓어지는 값을 갖는다. 서술의 간략성을 위해서, 전송부 14를 통하여 흐르는 전기적인 흐름은 전자 흐름에 의해서만 지금부터 서술될것이다. 바꿔말하면, 표현 ＂상류쪽＂과 ＂하류쪽＂은 지금부터 전자흐름의 상류쪽과 하류쪽을 의미한다. 따라서, 접속부 14의 가장하류쪽의 부분 I은 약 8㎛인 폭 m을 가지며, 약 20㎛인 길이 h에 대하여 전자흐름 e₀의 방향을 따라 확장된다. 이 가장 하류부 I은 전자흐름 e₀의 방향에서 약 15㎛인 길이g를 갖는 두번째 하류부 II에 의해 계속된다. 이 두번째 하류부 II는 m+2k로 주어진 폭을 갖는다. 다시말하면, 부분 II의 폭은 전자흐름 e₀의 방향에 수직인 각 방향에서 대칭적으로 한계단 h에 의해 한계단씩 증가된다. 계단 k의 값은 약 3㎛이다. 게다가, 이 부분 II는 약 15㎛의 길이 f와 m+2k+2j의 폭을 갖는 다른 부분 III에 의해 계속된다. 다시말하면, 부분 III의 폭은 부분 II의 경우와 비슷하게 한계단 j에 의해 전자흐름 e₀의 방향에 관하여 대칭적으로 한계단씩 증가된다. 계단 j의 값은 약 3㎛이다. 따라서, 부분 14의 전체 폭은 20㎛이고 부분 14의 전체길이는 50㎛이다. 제2도의 접속구조의 수명은 25㎛의 폭 W1을 갖는 도선 10과 11에 대하여 실험된다. 실험은 화살표 i₀에 의해 지시된 바와 같은 방향으로 20mA의 전류를 흐름으로써 약 250℃의 온도에서 50개의 시료에 대하여 행해지고, 첫번째 단선불량의 발생에 대한 시간이 측정된다. 더욱이, 비교하기 위하여 동일한 실험이, 폭이 부분 14의 전체의 폭에 대응하는 20㎛로 설정되고 길이가 부분 14의 전체의 길이에 대응하는 50㎛로 설정되는 직각형상을 갖는 종래의 접속구조에 대하여 행해진다.

제4도는 실험의 결과를 나타낸다. 제4도에서, 제2도의 구조에대한 결과는 기호 I에 의해 표시되고 종래의 구조에 대한 결과는 기호 II에 의해 표시된다. 도면에서 명백히 알 수 있듯이 종래 구조는 실험개시로부터 500시간후에 첫번째 단선불량이 발생한다. 그후, 불량시료들의 수는 시간과함께 갑자기 증가하고, 특히 실험의 존속기간이 진행될 경우에는 1000시간을 넘어선다. 5000시간에 의하여, 시료들의 대부분은 이 시간에의해 파괴되는 접속구조의 대부분을 의미하는 단선불량을 나타낸다.

대조적으로, 제2도의 구조는 실험의 개시로부터 7000시간 후에만 첫번째 단선불량이 발생한다. 그후, 불량수의 증가는 매우느리다. 실험에서 발생된 전체불량수는 실험개시로부터 10000시간이 경과한후에 실험된 시료들의 10퍼센트인 다섯개에 불과하다. 따라서, 실험으로 명백히 증명된 본 발명의 접속구조는 종래의 구조 보다도 훨씬 우수하다. 접속구조의 수명이 연장된 이유는 제5도에 도시된 바와 같이 접속부 14의 포인트들 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩에 의해 정의된 접속부 14의 증가된 모서리길이의 결과로서 설명될 수 있다.

전자는 이같이 정의된 모서리를 가로질러 접속부 14로 흐르고, 이 모서리 길이의 증가는 접속부 14로 흐르는 전자 흐름의 전자밀도를 감소시킨다. 결과적으로, 전자의 집중을 피할 수 있으며 전기이동도 억제된다. 제5도에서, 전자와 가상경로가 이해를 쉽게하기 위해 설명된다. 접속부 14의 모든 모서리가 전자흐름을 받기위해 사용된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 전자흐름의 그늘에는 모서리가 없다.

따라서, 제2도의 접속구조는 집적회로와 같은 반도체 장치의 수명을 현저히 증가시키고 특히 많은 전류가 통과되는 집적회로의 전력 도선들을 접속하기 위해 적당하다.

제7도는 제2도에 의거한 실시예의 변형예를 나타낸다. 도면에서, 이전의 도면들에 대응하는 부분들과 동일하게 구성된 부분들은 동일참조번호로 부여되고 그에 대한 서술은 생략될 것이다.

이 변형예에서, 접속부 14의 부분, I, II, III는 분리되고 구조는 첫번째 접속부 20, 두번째 접속부 21, 세번째 접속부 22로 이루어진다. 그것에 대응하여, 분리된 구멍 20a, 21a, 22a는 제7도의 점선들에 의해 설명된 바와 같이 절연 12에 형성된다. 부분들 20, 21, 22의 폭은 제2도의 부분들, I, II, III의 폭에 대응하고 전자흐름의 상류쪽에서 하류쪽까지 계단상에서 계속적으로 증가한다. 이 변형예는 다음의 접속부분들에 극소량을 부여한 접속 부분들 20과 21때문에 덜 유리하다. 전자 흐름의 이와 같은 극소량의 영향을 피하기 위하여, 부분들 20,21,22사이의 충분한 상호 분리를 하나 선택하여야 한다.

제8도는 전자흐름이 양방향인 제2도에 의거한 구조의 변형예이다. 이 도면에서도 마찬가지로, 이전의 도면들에 대응하는 부분들과 동일하게 구성된 부분들은 동일참조번호로 부여되고 그에대한 서술을 생략될 것이다.

이 구조에서, 접속부 30은, 접속부의 폭이 전자흐름의 방향으로 한계단씩 증가하고 그 다음 다시 한계단씩 감소하는 구조를 갖는다. 접속부 30의 형상에 대응한 구멍 31은 점선에의해 제8도에 도시된 바와 같이 절연체 12에 형성된 대응하는 형상을 갖는다. 이 구조에서, 부분 30a는 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 전자 e₁의 흐름을 받는 부분 30의 왼쪽 절반이고, 부분 30b는 도면의 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 전자 e₂의 흐름을 받는 부분 30의 오른쪽 절반이다. 부분 30a의 폭이 전자 흐름 e₁의 하류쪽을 향하여 계단상에서 연속적으로 증가하고 부분 30b의 폭이 전자흐름 e₂의 하류쪽을 향하여 계단상에서 연속적으로 증가한다는것이 알려져있다.

제9도와 10도는, 도선 41에서 다른 도선 42까지 흐르는 전자 흐름 e₁₂가 도선 41에 대하여 수직으로 확장되는 또 다른 도선 43에서 도선 42까지 흐르는 다른 전자흐름 e₁₁과 합쳐지는 제2도에 의거한 구조의 변형예를 나타낸다. 분해부분품 배열도로부터 알 수 있듯이, 도선들 41과 43은 갈라지고 도선 42는 접속부 40의 형상을 정의하는 구멍 45로 정의된 절연체 44에 의해 도선들 41과 43으로부터 분리된다. 이 변형예에서, 구멍 45에 대응하는 접속부 40은 한쌍의 갈라진 부분들 40a와 40b로 갈라지고, 갈라진 부분 40a는 도선 43을 향해 확장되고 갈라진부분 40b는 도선 41을 향해 확장된다. 갈라진 부분들 40a와 40b의 각각에서, 갈라진 부분들의 폭은 전자흐름의 하류쪽을 향하여 계단상에서 연속적으로 증가된다. 제9도에 있어서, 갈라진부분 40a의 폭은 전자흐름 e₁₁의 흐름의 하류쪽을 향하여 연속적으로 증가하고, 갈라진 부분 40b의 폭은 전자흐름 e₁₂의 하류쪽을 향하여 연속적으로 증가한다.

제11도와 12도는 첫번째 도선 51에 대하여 수직으로 확장되는 두번째 도선 52에 첫번째 도선 51을 접속하는데 적절한 접속구조의 다른 변형예를 나타낸다. 절연체 53은 도선들 51과 52를 분리한다. 도선들 51과 52의 접속은 제12도의 분해부분품 배열도로부터 명백히 알 수 있듯이 절연체 53에 형성된 구멍 53a에 대응하여 정의된 접속부 50에서 이루어진다. 도면에 있어서, 도선 51에서의 전자흐름 e₁₃은 접속부 50에서 직각으로 휘어지고 그 다음 도선 52에 전달된다. 전자흐름 경로의 이와 같은 굴곡부에서, 전자는 가장 짧은 경로를 따라 흐른다. 다시 말하면, 제11도에서 많은 화살표들에 의해 개략적으로 설명된 바와 같이 전자의 진행 경로가 휘어지는 가장 안쪽 모퉁이에서 전자흐름의 가장많은 집중이 나타난다. 전자흐름의 이와 같은 집중을 처리하기 위해서, 접속부 50은 비대칭적으로 이루어진다. 다시 말하면, 제2도의 접속부 14의 상단절반만이 접속부 50을 위해 사용된다. 접속부 50의 이와 같은 형상에 있어서, 접속부 50의 폭은 전자흐름 e₁₃의 일반적인 방향 A를 따라 계단상에서 연속적으로 증가되고, 전자흐름은 접속부 50의 많은 계단들위에 분포된다.

따라서, 접속부 50의 특별한 부분위의 전자흐름의 집중은 피할 수 있고 전기이동의 영향은 최소화된다.

제13도 내지 15도는 본 발명의 접속구조의 다른 실시예를 나타낸다. 도면에서, 이전의 도면들에 대응하는 부분들과 동일하게 구성된 부분들은 동일참조 번호를 부여하고 그에대한 서술은 생략될 것이다. 도면에서, 제13도는 사시도, 제14도는 부분분해품 배열도, 제15도는 제13도의 XIV-XIV선을 따라 얻어진 단면도이다.

본 실시예에서, 삽입접속부재 61은 접속부 60에서 도선들 10과 11을 접속하기 위해 사용된다. 접속부 60은 절연체 12의 구멍 13에 대응하고, 따라서 접속부 14의 형상과 비슷한 형상을 갖는다.

제14도에 있어서, 접속구조는 하단의 도선 10, 구멍 13을 갖는 절연체 12, 구멍 13에 적절한 삽입부재 61 그리고 절연체위에 성장되는 상단도선 11로 이루어진다. 따라서, 삽입부재 61은 제15도에서 명백히 알 수 있듯이 도선 11과 도선 10을 전기적으로 접속하고, 접속부 60은 삽입부재 61에 대응하여 형성된다. 이와 같이 형성된 접속부 60은 전자흐름 e₀의 하류쪽을 향하여 계단상에서 연속적으로 증가하는 폭을 가지며, 접속부의 전자흐름의 집중을 피할 수 있고 전기이동에 기인한 접속부 60에서의 접속불량은 최소화된다.

제16도와 17도는 본 발명의 접속구조의 다른 실시예를 나타낸다. 도면에 있어서, 이전의 도면들에 대응하는 부분들과 동일하게 구성된 부분들은 동일참조 번호로 부여되고 그에대한 서술은 생략될 것이다.

이 실시예에서, 접속구조는 그 안에서, 삼각형의 꼭지점이 전자흐름 e₀의 상류방향을 향하고 삼각형의 밑변이 전자흐름 e₀의 상류방향을 향한 일반적인 삼각형상을 형성하기 위하여 다수의 열에 배열된 많은 침투구멍들 80-89로 형성된 절연체 12를 사용한다. 구멍들 80-89의 각각은 예를들면 10㎛X10㎛의 크기를 갖는 정사각형 구멍일 수 있고 구멍의 각열은 하나의 구멍의 크기보다 적어도 더 큰 간격에 의하여 다른열로부터 분리된다. 접속부 90에서 다수의 침투구멍들 80-89에 대응하고 절연체 12위에 성장된 도선 11은 제2도의 실시예와 비슷하게 절연체 12 아래에서 도선 10과 접속한다. 제17도는 제16도에 의거한 구조의 단면도를 나타낸다. 이 단면도로 부터 명백히 알 수 있듯이, 도선 11은 구멍 80-89에서 도선 12와 접속된다.

구멍들 80-89가 삼각형 접속부 90에 교대로 배열된다는 것이 알려져있다. 더욱 특별하게는, 구멍 80은 구멍의 첫번째 열로서 접속부 90의 꼭지점 부분에 형성되고 구멍 81과 82는 구멍 80뒤에 두번째 열을 형성하며 구멍 80의 양쪽에 배치된다. 비슷하게, 구멍 83,84,85는 구멍 83과 84가 구멍 81의 양쪽에 위치되고 구멍 84와 85가 구멍 82의 양쪽에 위치되도록 세번째 열로서 두번째 열의 구멍을 뒤에 배열된다. 더욱이, 구멍들 86-89는 구멍들 86-89의 각각이 그 안에서 세번째 열의 구멍들 83-85에 교대로 위치하는 네번째 열을 형성하기 위해 세번째열 뒤에 배열된다. 구멍들의 열은 이미 서술된 바와 같이 적어도 하나의 구멍의 간격에의해 서로 분리되고, 구멍은 적어도 세개의 구멍들의 간격에 의해 분리되는 전자흐름의 방향으로 다른 구멍들과 함께 배열된다. 이와 같은 간격은 하나의 구멍이 다른 구멍에 의해 야기되는 전자흐름의 그늘에 존재하는것을 피하기에 충분하고, 접속부 90의 구멍들 각각은 일률적으로 전자흐름을 받는다. 구멍들 80-89의 배열에 대응하여, 접속부 90을 정의하는 다수의 접속부 80a-89a가 형성되며 도선들 10과 11은 이와 같이 형성된 접속부 80a-89a에서 서로 접속된다.

이와 같은 접속부 90을 형성함으로써, 전자흐름 e₀는 접속부 90의 전체영역위에 분포되고 접속부의 특별한 위치에 있어서의 전자흐름의 집중을 피할 수 있다. 더욱이, 접속부 80a-89a는 다른 접속부에 의해 형성된 전자흐름의 그늘 어느접속부에도 위치되지 않도록 적절한 상호분리로써 교대로 배치된다. 이러한 두가지의 결과를 결합하면, 제16도의 접속구조는 성공적으로 전기이동을 최소화하며 접속구조의 수명은 연장된다.

제18도는 제16도에 의거한 실시예의 변형예를 나타낸다. 도면에서, 제16도에 대응하는 부분들과 동일하게 구성된 부분들은 동일참조 번호로 부여되고 그에대한 서술은 생략될 것이다.

제18도에 있어서, 10㎛×10㎛의 크기를 갖는 다수의 접속부 100-114는 단일접속부 100, 두개의 접속부 101과 102, 세개의 접속부 103-105, 네개의 접속부 106-109, 그리고 다섯개의 접속부 110-114를 포함하는 다섯개의 열에 배열된 접속부들을 제외한 제16도의 경우와 비슷한 삼각형상에 일반적으로 배치된다.

구멍들은 15㎛로 선택될 수 있는 간격 A에 의해 분리된다. 더욱이, 접속부들 100,104 그리고 112등의 열에 배치된 다수의 접속부로 이루어진 접속부들의 열은 5㎛로 선택될 수 있는 간격 B에 의하여 접속부들 102와 108등의 이웃하는 열로부터 분리된다. 이와 같은 구조에 따라서, 전자흐름은 제18도의 화살표들 e₁-e₄에 의해 지시된 바와 같이 접속구조로 깊이통과할 수 있으며 전자흐름의 변화가 쉽게된다.

본 발명이 반도체 장치의 배선구조에 대하여 지금까지 서술되었지만, 본 발명은 반도체 장치로만 제한되지 않으며, 도선들이 절연층을 가로질러 접속된 어떠한 전자장치도 적용될 수 있다.

더욱이, 본 발명은 상술된 실시예들만으로 제한되지 않으며, 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않고 여러가지 변화와 수정을 가할 수 있다.

Claims (17)

1. 전자들의 흐름을 하나의 도선으로부터 다른도선에 통과시키기 위한 전자장치의 배선을 위해 사용되는 도선들을 접속하기 위한 접속구조에 있어서, 전자들의 흐름을 통과시키기위한 전자장치의 일부에 설치되는 첫번째 도선과, 상기 첫번째 도선위에 설치되고 접속구멍을 갖는 절연체와, 전자들의 흐름을 통과시키기 위하여 상기 절연체위에 설치되고 절연체를 첫번째 도선의 일부와 더불어 샌드위치 하기 위해서 설치되는 두번째 도선과, 기기를 통하여 통과하는 전자들의 흐름의 일반적인 방향으로 확장하고 전자들 흐름의 상기 일반적인 방향에 대하여 수직으로 측정되는 폭이 그 안에서 전자들의 흐름의 상기 일반적인 방향을 향하여 한계단씩 증가하는 계단형상을 갖는 상기 접속구멍을 통하여 전자들이 흐르도록, 상기 접속구멍에서 절연체를 가로질러 서로 접속되는 상기 첫번째와, 두번째 도선들로 이루어지는 접속구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 접속구멍이 접속구멍의 계단형성에 대응하는 적어도 세개의 계단부분들로 이루어지는 접속구조.
3. 제1항에 있어서, 접속구멍의 폭에 있어서 상기 증가하는 한계단의 폭이 적어도 3㎛보다 큰 접속구조.
4. 제3항에 있어서, 접속구멍의 상기 계단부분 각각에 있어서 전자들의 흐름의 상기 일반적인 방향을 따라 측정되는 길이가 약 15-20㎛인 접속구조.
5. 제3항에 있어서, 상기 접속구멍에 있어서 전자들의 흐름의 상기 일반적인 방향에 대하여 수직으로 측정되는 전체 폭이 약 20㎛인 접속구조.
6. 제5항에 있어서, 상기 접속구멍에 있어서 전자들의 흐름의 일반적인 방향을따라 측정되는 전체길이가 약 50㎛인 접속구조.
7. 제1항에 있어서, 첫번째와 두번째 도선들을 전기적으로 접속하기 위하여 절연체에있는 상기 접속구멍에 전도성 접속부재를 꼭끼워넣는 접속구조.
8. 제1항에 있어서, 전자들의 흐름이 첫번째와 두번째 도선들의 하나로부터 첫번째와 두번째 도선들의 다른하나에 공급되고, 상기 접속구멍이, 그것의 폭이 한계단씩 증가하는동안 전자들의 흐름을받는 상기 다른 도선을 향하여 확장하는 접속구조.
9. 제8항에 있어서, 상기 접속구멍이, 접속구멍의 폭이 상기 첫번째 도선으로부터 접속구멍으로의 방향과 상기 두번째 도선으로부터 접속구멍으로의 방향으로 한계단씩 증가하도록 상기 첫번째와 두번째 도선들의 양쪽을 향하여 확장하는 접속구조.
10. 제8항에 있어서, 전자들의 흐름이 상기 첫번째 도선으로부터 상기 두번째 도선에 공급되고, 상기 첫번째 도선이 한 방향으로 확장하는 첫번째 전도성 스트라입(stripe)과 다른 방향으로 확장하는 두번째 전도성 스트라입으로 분지되며, 상기 접속구멍이, 상기 첫번째와 두번째 분지부분들의 폭이 각각 상기 첫번째 분지부분으로부터 상기 접속구멍으로의 방향과 상기 두번째 분지부분으로부터 상기 접속구멍으로의 방향으로 증가하도록 상기 첫번째와 두번째 전도성 스트라입 부분들을 향하여 각각 확장하는 첫번째와 두번째 분지부분들을 갖는 접속구조.
11. 제1항에 있어서, 상기 첫번째 도선과 두번째 도선이 서로 어떤 각을 갖고 교차되며, 도선들중의 하나가 다른 도선에 전자들을 공급함으로써 전자들의 흐름이 상기 접속구멍의 일부에 집중되고, 상기 접속구멍이, 전자들의 흐름이 집중되는 부분에서 전자들의 흐름의 일반적인 방향으로 폭이 한계단씩 증가하는 접속구조.
12. 제1항에 있어서, 상기 첫번째와 두번째 도선들이 전자장치를 동작하기 위한 전력을 전도하기 위해 전자장치에 사용되는 전력선들인 접속구조.
13. 한도선으로부터 다른 도선에 전자들의 흐름을 통과시키기위한 전자장치의 배선을위해 사용된 도선들을 접속하기 위한 접속구조에 있어서, 전자들의 흐름을 통과시키기 위한 전자장치의 부분위에 설치되는 첫번째 도선과, 상기 첫번째 도선위에 설치되고 다수의 접속구멍을 갖는 절연체와, 전자들의 흐름을 통과시키기 위하여 상기 절연체위에 설치되고 절연체를 첫번째 도선의 일부와 더불어 샌드위치하기 위하여 설치되는 두번째 도선과, 전자들의 흐름을 통과시키기 위한 접속영역을 형성하기 위하여, 하나이상의 접속구멍을 포함하고 접속영역을 통하여 통과하는 전자들의 흐름의 일반적인 방향에 수직으로 확장하는, 각열의 접속구멍들의 수가 전자들의 흐름의 하류쪽에 위치된 하나의 열로부터 다음열에 연속적으로 증가하도록 전자들의 흐름의 상기 일반적인 방향에서의 행에 배열되는 상기 다수의 열들 각각에 배열되는 상기 다수의 접속구멍들에서 절연체를 가로질러 서로 접속되는 상기 첫번째와 두번째 도선들로 이루어지고, 열들중의 하나에있는 상기 하나 또는 다수의 접속구멍들이 전자들의 흐름의 하류쪽에 위치된 이웃하는 열에있는 다수의 접속구멍들에 대해 교대로 배치되는 접속구조.
14. 제13항에 있어서, 접속영역이 일반적으로 전자들의 흐름의 일반적인 방향을 향하는 꼭지점이있는 삼각형 형상을 갖도록 절연체의 상기 다수의 접속구멍들이 일반적으로 삼각형상에 배치되는 접속구조.
15. 제13항에 있어서, 상기 접속구멍들의 각각이 동일한 크기를 가지며, 접속구멍의 열의수가 적어도 네개인 접속구조.
16. 제15항에 있어서, 전자들의 흐름의 최상류쪽의 첫번째열이 하나의 접속구멍을 포함하고, 전자들의 흐름의 하류쪽의 다음열이 두개의 접속구멍들을 포함하고, 전자들의 흐름의 하류쪽의 다음다음열이 세개의 접속구멍들을 포함하고, 전자들의 흐름의 최하류쪽의 열이 네개의 접속구멍들을 포함하는 접속구조.
17. 제13항에 있어서, 이웃하는 열의 접속구멍들 사이에서 전자들의 흐름을 통과시키기위해 접속구멍들의 각열이 이웃하는 열의 접속구멍들로부터 충분한 간격으로 분리되는 접속구조.

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