DE19600300B4

DE19600300B4 - Supraleitende Verdrahtung und diese verwendende Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE19600300B4
Application number: DE19600300A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Watanabe
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-01-05
Filing date: 1996-01-05
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2016-01-06
Also published as: JPH08255938A; DE19600300A1; US5880521A

Abstract

Verdrahtungsschicht einer integrierten Schaltungsvorrichtung, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine leiterähnliche monokristalline Gitterstruktur (11) aufweist, und bei der ein Bereich der Verdrahtungsschicht, der sich in Längsrichtung der leiterähnlichen Gitterstruktur erstreckt, einen elektrischen Leiter oder einen Draht bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine supraleitende Verdrahtung, die für eine elektrische Verbindung zwischen Schaltungselementen verwendet wird, und auf ein Isolationselement, das zur elektrischen Isolation zwischen den Schaltungselementen der Halbleitervorrichtung dient, wobei die Verdrahtung und das Isolationselement zu einer ultrahohen Integration einer Halbleitervorrichtung beitragen, und weiterhin auf eine Halbleitervorrichtung, die die supraleitende Verdrahtung und das Isolationselement verwendet.

Gewöhnlich werden verschiedene Materialien, wie beispielsweise Al, Poly-Si, W, Ti usw. für eine Verdrahtung zum elektrischen Verbinden von Schaltungselementen in einer Halbleitervorrichtung eingesetzt. Jedoch sind alle diese Materialien schwierig einkristallin zu gestalten und bewahren daher hohe Widerstandswerte. Weiterhin sind diese Materialien für eine Mikromusterung der Verdrahtung der Halbleitervorrichtung ungeeignet.

In der Halbleitertechnologie wurde eine Großintegration zum Vermindern der Abmessung jedes Schaltungselementes erzielt. Die Bezeichnung "Schaltungselement" bedeutet eine funktionelle Vorrichtung (beispielsweise MOS-Transistor, bipolarer Transistor, Kondensator, Diode, pin-Übergang, Quantum-Blackade-Vorrichtung, Josephson-Über- Gangswiderstand, Leiter usw.), eine Verdrahtung und einen Isolator. Bisher lieferte die Industrie Verbesserungen in Technologien (beispielsweise Herstellungsprozess und Design . von einer funktionellen Vorrichtung und einer Schaltung) zum Vermindern der Abmessung der Schaltungselemente. Jedoch nähert sich gegenwärtig diese gleichförmige Verbesserung ihrer Eigengrenze, die durch einen Quanteneffekt verursacht ist, der mit Fortschritten in der Mikromusterung der Schaltungselemente ein wesentlicher Faktor wurde. Wenn beispielsweise der Abstand zwischen zwei Verdrahtungen so kurz wie die Streuung der wellenartigen Bewegung von Elektronen wird, dann hat die Ladung eines Elektrons Anteil an zwei Verdrahtungen; dadurch tritt das Lecken der Ladung in Erscheinung.

Um eine ultrahohe Integration zu erzielen, wurde gemäß dem auf einem Quanteneffekt beruhenden Operationsprinzip ein ultrafeines Schaltungselement entwickelt, das ein viel besseres bzw. höheres Betriebsverhalten als ein herkömmliches Element hat. Wenn jedoch die Abmessungen der Verdrahtungen und Isolationen die gleichen wie die , herkömmlichen Abmessungen bleiben, so kann die ultrahohe Integration nicht erreicht werden, obwohl ein ultrafeines Schaltungslement realisiert ist. Es wird daher angestrebt, dass eine ultrafeine Verdrahtung und Isolation sowie ein ultrafeines Schaltungselement ermöglicht werden.

EP 534 854 A2 offenbart eine supraleitende Schicht, die auf einem Substrat ausgebildet ist und als Verdrahtung dient.

Aus EP 359 411 A2 ist des weiteren ein Material mit Supraleitfähigkeit bekannt, das eine leiterähnliche Gitterstruktur im Bereich der Sauerstoff- und Kupferstoffatome hat.

Aus "Observation of a Spin Gap in SrCu₂O₃ Comprising Spin-1/2 Quasi-ID Two-Leg Ladders" von M. Azuma, Z. Hiroi, M. Takano, K. Ishida und Y. Kitaoka in "PHYSICAL REVIEW LETTERS", 19. Dezember 1994, Seiten 3463 bis 3466, sind Materialien mit leiterähnlicher Gitterstruktur und Supraleitfähigkeit in der Längsrichtung der Gitterstruktur bekannt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ultrafeine Verdrahtung mit einem extrem niedrigen Widerstand und eine ultrafeine Isolation für eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, sowie eine Halbleitervorrichtung mit der ultrafeinen Verdrahtung und Isolation anzugeben.

Die Lösung obiger Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen 1 und 8.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine ultrafeine Verdrahtung vorgesehen, die für eine Halbleitervorrichtung verwendet wird, und eine leiterähnliche Gitterstruktur hat, wobei die leiterähnliche Gitterstruktur aus einem Material gebildet wird, das Superleitfähigkeit in einer Longitudinalrichtung der leiterähnlichen Gitterstruktur aufweist. Der Vorteil einer ultrafeinen Struktur wie dieser wird durch das Prinzip von Eigenquantenerscheinungen realisiert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Halbleitervorrichtung vorgesehen, die aufweist:
eine Vielzahl von Schaltungsschichten, die Schichten bedeuten, welche Schaltungselemente enthalten und auf einem Halbleitersubstrat gebildet sind, und
eine monokristalline Verdrahtungsschicht mit einer leiterähnlichen Gitterstruktur, die Supraleitfähigkeit lediglich in einer Longitudinalrichtung aufweist, wobei die Verdrahtungsschicht willkürliche Schaltungsschichten der Vielzahl von Schaltungsschichten verbindet.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Darstellung, die eine Kristallstruktur zeigt, welche ein leiterähnliches Gitter gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist,

2 eine Darstellung, die eine Kristallstruktur, dargestellt durch Sr₂Cu₄O₆, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,

3A eine Darstellung, die ein erstes Beispiel einer Halbleitervorrichtung zeigt, welche eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet,

3B eine Darstellung, die ein zweites Beispiel der Halbleitervorrichtung zeigt, welche gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ei ne einachsige supraleitende Verdrahtung verwendet,

3C eine Darstellung, die ein drittes Beispiel der Halbleitervorrichtung zeigt, welche eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet,

4A eine Draufsicht, die einen Kreuzungszustand der einachsigen supraleitenden Verdrahtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

4B eine Schnittdarstellung, die einen Kreuzungszustand der einachsigen supra leitenden Verdrahtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

5A eine Draufsicht, die einen anderen Kreuzungszustand einer einachsigen supraleitenden Verdrahtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

5B eine Schnittdarstellung, die einen anderen Kreuzungszustand einer einachsigen supraleitenden Verdrahtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

6 eine Darstellung, die eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

7 eine Darstellung, die eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt,

8 eine Darstellung, die die supraleitende Verdrahtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt,

9 eine Darstellung, die eine elektrische Isolationsverdrahtung zeigt, welche durch eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist,

10 eine Darstellung, die eine elektrische Isolation zeigt, welche durch eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel gebildet ist,

11 eine Draufsicht, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine MOS-Vorrichtung angewandt ist,

12 eine Schnittdarstellung, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel auf eine MOS-Vorrichtung angewandt ist,

13 eine Schaltungsdarstellung, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supra leitende Verdrahtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine NAND-Zelle angewandt ist,

14A eine Draufsicht, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel auf eine NAND-Zelle angewandt ist,

14B eine Schnittdarstellung, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel auf eine NAND-Zelle angewandt ist,

15A eine Draufsicht, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel auf eine NAND-Zelle angewandt ist,

15B eine Schnittdarstellung, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel auf eine NAND-Zelle angewandt ist,

16 eine Schaltungsdarstellung, die einen Fall zeigt, bei dem eine einachsige supra leitende Verdrahtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine NOR-Zelle angewandt ist,

17A eine Draufsicht, die einen Fall zeigt, bei dem die einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf die NOR-Zelle angewandt ist,

17B eine Schnittdarstellung, die den Fall zeigt, bei dem die einachsige supraleitende Verdrahtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf die NOR-Zelle angewandt ist, und

18 eine Darstellung, die eine Elementisolation in einem DRAM zeigt.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Eine Verdrahtung (d.h. eine ultrafeine, einachsige leitende Verdrahtung), die für eine Halbleitervorrichtung verwendet wird, wird als das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zunächst erläutert. Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Superleitungserscheinung verwendet, die selbst nach Vermindern der Abmessung jeder Verdrahtungseinheit auf eine atomare Abmessung in Erscheinung treten kann, durch die Verwendung einer Quanteneffekteigenschaft eines Einkristalles mit einer leiterähnlichen Doppelketten-Gitterstruktur, die beispielsweise auftritt in (1) Sr-Verbindung, enthaltend Cu und 0, (2) Y-Verbindung, enthaltend Cu und 0, (3) Ba-Verbindung, enthaltend Cu und 0, (4) V-Verbindung, (5) O-Verbindung, (6) P-Verbindung, (7) Ca-Verbindung oder (8) La-Reihenverbindung, um so eine ultrafeine einachsige supraleitende Verdrahtung mit einem extrem niedrigen elektrischen Widerstand lediglich in der Längsrichtung des leiterähnlichen Gitters und einem viel höheren Widerstand in der Breitenrichtung des leiterähnlichen Gitters zu schaffen.
1 zeigt eine leiterähnliche Doppelketten-Gitterstruktur. In 1 sind gezeigt ein Elektron 1, ein Singlett-Zustand 2 von zwei Elektronen, ein Loch-Singlett-Zustand 3 und ein Gitterpunkt 4 des leiterähnlichen Gitters. Elektronen 1 liegen auf den Gitterpunkten 4. Ein Singlett-Zustand 2 wird durch Elektronen 1 gebildet, die auf zwei benachbarten Gitterpunkten 4 auf den Ketten lokalisiert sind.
Zur Vereinfachung sei ein Fall betrachtet, bei dem V = 0 V gilt. Jeder Gitterpunkt 4 wird als ein einwertiges Kation angenommen, und ein Elektron 1 (mit einem Spin- 1/2 und einer Ladung von -e) ist angeordnet, um elektrische Neutralität herzustellen. Aus diesem Grund hat jeder Gitterpunkt 4 lediglich eine magnetische Eigenschaft eines Spins-1/2. Wenn angenommen wird, daß die Stärke einer magnetischen Wechselwirkung in der Kettenrichtung als eine Einheit der Energie betrachtet wird, so wird die Stärke der magnetischen Wechselwirkung über den Ketten durch λ dargestellt. Es sei bemerkt, daß diese magnetische Wechselwirkung über den Ketten in diesem Beispiel antiferromagnetisch ist.
In einem quantenmechanischen Grundzustand bilden zwei Spins-1/2 über den Ketten einen Singlett-Zustand mit Spin-0, d.h. einen spinlosen Zustand.
Es sei ein Fall mit V > 0 betrachtet. Zwei Elektronen 1, die einen Singlett-Zustand 2 an der Position ganz rechts in 1 bilden, werden zu der Elektrodenseite ausgesiebt, wodurch so ein Loch-Singlett 3 in Erscheinung tritt. Dieses Loch-Singlett 3 kann als spinloses Quasiteilchen mit einer Ladung von 2e angesehen werden, das in 1 nach links infolge eines elektrischen Feldes läuft. Zu der gleichen Zeit werden auch die zweiten und folgenden Quasiteilchen mit lediglich einer Ladung 2e nahe der Elektrode auf der rechten Seite erzeugt und laufen nach links. Um eine Ladungsübertragung mit einem extrem niedrigen Widerstand in lediglich einer Achsrichtung zu realisieren, ist es wichtig, daß diese Quasiteilchen frei in nur der Axialrichtung (Längsrichtung) der leiterähnlichen Struktur sich bewegen können.
Um zusätzlich eine Ladungsübertragung aufgrund eines derartigen Quanteneffektes zu realisieren, wird die Temperatur vorzugsweise so eingestellt, daß die folgende Ungleichung erfüllt ist: kB T < t2/λ . . . (1) wobei k_B die Boltzman-Konstante, T die Temperatur und t die Beweglichkeit eines Elektrons zu einem benachbarten Gitterpunkt innerhalb einer Kette bedeuten.
Ein Einkristall, der durch Sr_n–1Cu_n+1O_2n ausgedrückt wird und Superleitfähigkeit in lediglich einer Axialrichtung aufweist, hat eine SrO-CuO-Ebenenstruktur ähnlich zu der in 2 gezeigten Struktur. In 2 bedeutet jeder Vollkreis Cu, jeder große offene Kreis Sr und jeder kleine offene Kreis O. Da Cu einem Gitterpunkt entspricht, auf dem ein Elektron lokalisiert ist, stellt jede Vollinie eine antiferromagnetische Wechselwirkung λ (> 0) in dem leiterähnlichen Gitter dar. In einer Struktur von Cu-O-Cu sind Cu und ein anderes Cu antiferromagnetisch gekoppelt.
Die Anzahl (Δn) an Ketten in der leiterähnlichen Struktur wird durch die folgende Gleichung bestimmt: Δn = (n + 1)/2 . . . (2)
2 entspricht einem Fall, bei dem n = 3 gilt. Das heißt, die Anzahl (Δn) von Ketten in der leiterähnlichen Struktur beträgt zwei.
Eine 180 Grad-Struktur von Cu-O-Cu wird in einer a-Achsrichtung in 2 gebildet. Ketten, die jeweils aus Spin-1/2's (Cu) zusammengesetzt sind, erstrecken sich parallel zu dieser Axialrichtung. Wenn n = 3 vorliegt, sind alle zwei benachbarten Ketten streng und antiferromagnetisch miteinander in einer 180 Grad-Struktur von Cu-O-Cu gekoppelt, um so ein leiterähnliches Zweiketten-Gitter zu realisieren.
Eine Zwischenleiter-Wechselwirkung (λ') ist aus einem Cu-Cu-Band zusammengesetzt. Diese Wechselwirkung ist ferromagnetisch und beträchtlich schwächer als die Zwischenketten-Wechselwirkung λ (|λ'|/λ bis 0,1). Da die Wechselwirkung λ' schwach ist, dominieren die auf den leiterähnlichen Gittern beruhenden Quanteneffekte das Gesamtsystem, um eine ultrafeine, einachsige supraleitende Verdrahtung mit einem extrem niedrigen Widerstandswert in der a-Achsrichtung zu realisieren.
In diesem Fall ist es wünschenswert, daß n = 4L – 1 vorliegt und L eine sehr größe natürliche Zahl ist. Eine supraleitende Erscheinung wird verwendet, die selbst nach Vermindern der Abmessung jeder Verdrahtungsschicht auf eine atomare Abmessung auftreten kann, indem eine Quanteneffekteigenschaft einer leiterähnlichen Doppelketten-Gitterstruktur verwendet wird, die in einer Verbindung auftritt, um so eine einachsige Superleitfähigkeit mit einem extrem kleinen Widerstand zu realisieren.
Da zusätzlich die superleitende Verdrahtung dieses Ausführungsbeispiels Supraleitfähigkeit in lediglich der a-Achsrichtung aufweist, kann eine Vielzahl von leiterähnlichen Gittern in 2 als eine Verdrahtung insgesamt verwendet werden, oder die jeweiligen leiterähnlichen Gitter können als verschiedene Verdrahtungen benutzt werden. Wenn eine Vielzahl von leiterähnlichen Gittern als eine Verdrahtung zu verwenden ist, so kann die vorliegende Erfindung wirksam verwendet werden, wenn der Abstand zwischen Verdrahtungen auf etwa 60 bis 20 nm eingestellt wird, unter welchem Wert die Ladungen zwischen zwei Verdrahtungen aufgrund der Streuung der wellenähnlichen Bewegung eines Elektrons leitend werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Verdrahtungsbreite und die Breite zwischen den Verdrahtungen vorzugsweise in den obigen Bereich eingestellt wird. Wenn ein allgemeiner SiO₂-Isolierfilm um eine supraleitende Verdrahtungsschicht zu bilden ist, ist eine Breite zwischen Verdrahtungen, die etwa 40 nm oder weniger beträgt, wirksam. Wenn die jeweiligen leiterähnlichen Gitter als verschiedene Verdrahtungen verwendet werden, können zahlreiche parallele Verdrahtungen selbst mit einer kleinen Linien- oder Leitungsbreite (Δn) realisiert werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß es willkürlich ist, ob eine Vielzahl von leiterähnlichen Gittern als eine verschiedene Verdrahtung in dem unten beschriebenen Ausführungsbeispiel zu verwenden ist.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden erläutert. Eine Halbleitervorrichtung, die die einachsige supraleitende Verdrahtung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet, wird als das zweite Ausführungsbeispiel anhand der 3A bis 3C beschrieben. In den 3A bis 3C sind eine ultrafeine, einachsige supraleitende Verdrahtungsschicht 11, ein Schaltungselement 12 und ein Diffusionsbereich 13 gezeigt. Der Pfeil in jeder einachsigen supraleitenden Verdrahtungsschicht 11 entspricht der a-Achsrichtung in 2.
3A zeigt ein erstes Beispiel, bei dem die Diffusionsbereiche 13 in dem Schaltungselement 12 miteinander über die supraleitende Verdrahtungsschicht 11 verbunden sind. In diesem Fall wird die Verdrahtungsschicht 11 durch Musterbildung eines Kristalles mit einer SrO-CuO-Ebenenstruktur wie die in 2 gezeigte Struktur in einer vorbestimmten Breite längs der a-Achsrichtung erhalten. Da zusätzlich die Richtung eines leiterähnlichen Gitters von dem Ebenenazimut einer Unterschicht abhängt, wird das Ebenenazimut eines darunterliegenden Substrates derart gewählt, daß die in 3A durch einen Pfeil gezeigte Richtung mit der a-Achsrichtung zusammenfällt .
Die a-Achsrichtung kann durch Bestrahlen mit Röntgenstrahlen geprüft werden. Das heißt, diese Prüfoperation wird durchgeführt durch Überprüfen eines analytischen Bildes, das durch Analysieren eines Röntgenstrahlenbildes gewonnen ist, welches nach Bestrahlung mit Röntgenstrahlen erhalten ist. Daher kann das Einstellen der Richtung einer einachsigen supraleitenden Verdrahtungsschicht durch Drehen einer Scheibe durchgeführt werden, auf welcher ein Element zu bilden ist, und durch Überprüfen der axialen Richtung, während Röntgenstrahlen einstrahlen. Zusätzlich ist eine Vielzahl von leiterähnlichen Gittern vorzugsweise mit zwei Bereichen ver bunden, die miteinander durch eine einachsige supraleitende Verdrahtungsschicht zu verbinden sind. Es sei angenommen, daß eine Musterbildung oder Filmerzeugung in einer Richtung durchgeführt wird, die schräg von einer vorbestimmten axialen bzw. Achsrichtung abweicht.
Selbst in diesem Fall genügt es, wenn die obigen beiden Bereiche durch wenigstens ein leiterähnliches Gitter verbunden sind.
3B zeigt ein zweites Beispiel, bei dem die obige einachsige supraleitende Verdrahtungsschicht 11 verwendet wird, um die Schaltungselemente 12 (genauer: deren leitende Teile) miteinander zu verbinden. Auch in diesem Fall wird ähnlich zu dem Fall in 3A die einachsige supraleitende Verdrahtungsschicht 11 durch Musterbildung eines Kristalles mit einer SrO-CuO-Ebenenstruktur in einer vorbestimmten Breite längs der a-Achsrichtung gebildet. Es sei darauf hingewiesen, daß zusätzlich durch eine Verdrahtung verbundene zwei leitende Teile nicht auf der gleichen Schicht gebildet zu werden brauchen.
3C zeigt einen Fall, bei dem zahlreiche Schaltungselemente 12 in der Form eines karierten Musters angeordnet sind, und supraleitende Verdrahtungsschichten 11 sind zwischen den benachbarten Schaltungselementen 12 vorgesehen. In diesem Fall ist jede supraleitende Verdrahtungsschicht 11 in nur einer Richtung längs des Pfeiles leitend, jedoch in anderen Richtungen nicht leitend. Das heißt, die Schaltungselemente 12 können elektrisch miteinander in Richtungen verbunden werden, die durch die Pfeile in 3C angezeigt sind, während eine Elementisolation in Richtungen senkrecht zu den obigen Richtungen durchgeführt werden kann.
Jedes Schaltungselement 12 kann erhalten werden, indem eine Schaltung mit einer speziellen Funktion auf einem Substrat gebildet wird. Alternativ können die Schaltungselemente 12, die erhalten sind, indem Schaltungen mit Spezialfunktionen auf Chips gebildet werden, auf einem Substrat angeordnet werden. Die leitende Richtung jeder supraleitenden Verdrahtungsschicht 11 hängt von dem Ebenenazimut einer Unterschicht in dem Herstellungsprozeß ab. Wenn eine Verbindung durchzuführen ist, wie dies in 3C gezeigt ist, kann aus diesem Grund jede supraleitende Verdrahtungsschicht 11 auf einem anderen Chip zuvor gebildet werden, und sie kann zwischen die Schaltungselemente 12 auf dem Substrat gelegt werden. Mit anderen Worten, wenn Schaltungselemente, die auf jeweiligen Schichten gebildet sind, auf einem Substrat angeordnet sind, bedeutet das Anordnen einer Schicht, auf der eine einachsige Verdrahtung zu bilden ist, das Auswählen von zwei Schaltungselementen, die in der Längsrichtung verbunden sind, und von anderen zwei Schaltungselementen, die in der Breitenrichtung isoliert sind.
Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Die 4A und 4B zeigen eine Verdrahtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4A ist eine Draufsicht der Verdrahtung. 4B ist eine Schnittdarstellung der Verdrahtung. Leiterähnliche Gitter 21 und 22, die in zwei Schichten gebildet sind, in denen die Längsrichtungen der leiterähnlichen Gitter senk recht zueinander sind, werden auf einem Substrat 20 gebildet und miteinander über einen Kontaktbereich 23 (angezeigt durch Schraffierung in 4A und 4B) elektrisch verbunden.
Die leiterähnlichen Gitter 21 und 22 bilden eine ultrafeine, einachsige, supraleitende Verdrahtung wie die oben beschriebene Verdrahtung. Als der Kontaktbereich 23 kann ein Schaltungselement, wie beispielsweise ein Transistor, ein Widerstand oder ein Kondensator, ein Diffusionsbereich, der einen Teil eines derartigen Schaltungselementes bildet, oder dergleichen in geeigneter Weise gewählt werden. Alternativ kann ein Leiter, wie beispielsweise Al, Ti oder Poly-Si verwendet werden.
Da, wie oben beschrieben, in diesem Ausführungsbeispiel die zwei ultrafeinen einachsigen supraleitenden Verdrahtungsschichten, die durch leiterähnliche Gitter gebildet sind, aufeinander gestapelt sind, kann nicht nur eine parallele Verdrahtungsstruktur, sondern auch eine orthogonale Verdrahtungsstruktur, bei der Verdrahtungen an der Schnittstelle in Verbindung miteinander sind, oder eine Verdrahtungsstruktur, bei der Verdrahtungen unter einem beliebigen Winkel einander kreuzen und berühren, erhalten werden. Zusätzlich ist eine derartige mehrlagige oder mehrschichtige Struktur nicht auf eine Struktur begrenzt, die durch zwei Schichten von leiterähnlichen Gittern gebildet sind, und sie kann durch drei oder mehr gestapelte Schichten gebildet werden.
Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Die 5A und 5B zeigen eine Verdrahtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das heißt eine mehrschichtige orthogonale Verdrahtung. 5A ist eine Draufsicht der Verdrahtung. 5B ist eine Schnittdarstellung der Verdrahtung. Eine derartige Struktur wird durch zwei oder mehr Schichten der leiterähnlichen Gitter (zwei Schichten in diesem Fall) gebildet. Die Kontaktschicht 33 umfaßt wenigstens eine der leiterähnlichen Strukturen von beiden oberen und unteren Schichten 31a und 31b.
Als der Kontaktbereich 33 kann ein Schaltungselement, wie beispielsweise ein Transistor, ein Widerstand oder ein Kondensator, ein Diffusionsbereich, der einen Teil eines derartigen Schaltungselementes bildet, oder dergleichen in geeigneter Weise gewählt werden. Alternativ kann ein Leiter, wie beispielsweise Al, Ti oder Poly-Si verwendet werden.
Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Die 6 bis 8 zeigen Verdrahtungen gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zunächst ist ein leiterähnliches Gitter 31 vorgesehen. In Bereichen A, B und L sind Schaltungselemente oder dergleichen angebracht; außerdem ist ein leitender Bereich M vorhanden. In jedem der in den 6 bis 8 gezeigten Beispiele ist eine Vielzahl von leiterähnlichen Gittern 31 parallel zueinander angeordnet. Es ist einfach, eine derartige Anordnung durch die Verwendung einer Einkristall-Verbindung zu realisieren.
In dem in 6 gezeigten Fall sind die Bereiche A und B voneinander in der Richtung beabstandet, in der die leiterähnlichen Gitter 31 eine einachsige Superleitfähigkeit aufweisen, und sie sind in Berührung mit den leiterähnlichen Gittern. Die Bereiche A und B haben Anteil an einem oder mehreren (zwei im vorliegenden Fall) leiterähnlichen Gittern. Die Bereiche sind daher elektrisch miteinander über die geteilten leiterähnlichen Gitter verbunden. Als die Bereiche A und B können Schaltungselemente wie beispielsweise ein Transistor, ein Widerstand, ein Leiter oder ein Kondensator, Elektroden und Diffusionszonen usw., die Teile von Schaltungselementen bilden, in geeigneter Weise gewählt werden.
Obwohl in dem in 7 gezeigten Fall die Bereiche A und B nicht an einem leiterähnlichen Gitter teilhaben, haben die Bereiche A und L an einem leiterähnlichen Gitter teil, während die Bereiche B und L an zwei anderen leiterähnlichen Gittern teilhaben. Die Bereiche A und B sind daher indirekt miteinander über das Gitter, an dem die Bereiche A und L teilhaben, den Bereich L und die Gitter, an den die Bereiche L und B teilhaben, verbunden. Als der Bereich L können Schaltungselemente, wie beispielsweise ein Transistor, ein Widerstand, ein Leiter oder ein Kondensator und Elektroden-Diffusionszonen usw., die Teile der Schaltungselemente bilden, in geeigneter Weise gewählt werden. In dem in 8 gezeigten Fall haben die Bereiche A und B nicht teil am leiterähnlichen Gitter, sondern sind elektrisch miteinander über die leitende Brücke M verbunden, die dreidimensional ausgebildet ist. Als die Brücke M können Schaltungselemente, wie beispielsweise ein Transistor, ein Widerstand, ein Leiter und ein Kondensator und Elektroden, Diffusionsbereiche usw., die Teile der Schaltungselemente bilden, in geeigneter Weise gewählt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Bereiche A und B, die indirekt durch die leitende Brücke M verbunden sind, auf der gleichen Schicht (entsprechend 8), auf einer (A) und einer anderen (B), auf einer (A) und anderen (B) oder auf einigen (A) und anderen (B) gebildet werden können.
Das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Die 9 und 10 zeigen elektrische Isolationen gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel, d.h. sich parallel erstreckende leiterähnliche Gitter, die beispielsweise für Isolation verwendet sind. Es ist einfach, diese Anordnung zu realisieren, wenn ein Einkristall verwendet wird. In den 9 und 10 haben die Bereiche A und B, die in dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben sind, nicht teil an leiterähnlichen Gittern und sind daher elektrisch isoliert voneinander. Da in diesem Fall die in dem fünften Ausführungsbeispiel beschriebenen leiterähnlichen Gitter 31 leitend in einer Richtung, jedoch nichtleitend in anderen Richtungen sind, können die Bereiche A und B, die längs einer Richtung senkrecht zu der leitenden Richtung der leiterähnlichen Gitter 31 angeordnet sind, elektrisch voneinander isoliert werden. Wenn die Bereiche A und B Schaltungselemente oder deren Teile sind, kann eine Elementisolation durchgeführt werden.
Das siebente Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Die 11 und 12 zeigen eine Verdrahtung gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, d.h., ein Beispiel, bei dem parallele Verdrahtungen für eine MOS-Vorrichtung verwendet werden. Die 11 und 12 zeigen ein leiterähnliches Gitter 31 und einen Isolierfilm 32 aus SiO₂ oder dergleichen. Weiterhin sind eine Gateelektrode G, Source S, Drain D, eine Sourceelektrode S', eine Drainelektrode D' und jeweils mit den Elektroden S', D' und G' verbundene Elektroden S", D" und G" vorgesehen. In der 11 sind die leiterähnlichen Gitter 31 als ultrafeine parallele Verdrahtungen zwischen den Elektroden S' und S", G und G" sowie D' und D" gebildet. 12 zeigt eine Schnittdarstellung der MOS-Vorrichtung. Die Elektroden S' und D' sind jeweils in Kontakt mit Source S und Drain D über einen Leiter, wie beispielsweise Al, Ti, Poly-Si usw.
Da jedes der Paare von Elektroden S' und S", G und G" sowie D' und D" an einem oder mehreren leiterähnlichen Gittern teilhaben, sind diese Paare jeweils miteinander verbunden. Es seid darauf hingewiesen, daß leiterähnliche Gitter zwischen den Elektroden S' und G und zwischen den Elektroden G und D' als die elektrischen Isolationselemente in dem siebenten Ausführungsbeispiel verwendet werden, und die Anzahl der leiterähnlichen Gitter zwischen den Elektroden S' und G und zwischen den Elektroden G und D' ist willkürlich. Weiterhin können diese Gitter, die in den 11 und 12 als Isolationen verwendet sind, als Verdrahtungen benutzt werden, welche andere Schaltungselemente verbinden. Da zusätzlich leiterähnliche Gitter in nur einer Axialrichtung leitend, jedoch in anderen Richtungen isolierend sind, liefern sie auch eine Isolation über parallelen Verdrahtungsleitern.
Das achte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Die 13 bis 15 zeigen nichtflüchtige Halbleiterspeichervorrichtungen gemäß dem achten Ausführungsbeispiel, bei dem die vorliegende Erfindung auf einen NAND-Zellentyp-EEPROM angewandt ist. 13 zeigt die Schaltungsanordnung einer NAND-Zelle gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Die 14A und 14B zeigen die Detailstruktur der NAND-Zelle, wobei 14A eine Draufsicht der NAND-Zelle und 14B eine Schnittdarstellung der NAND-Zelle sind. Die 15A und 15B zeigen eine andere Struktur der NAND-Zelle im Detail, wobei 15A eine Draufsicht der NAND-Zelle ist und 15B eine Schnittdarstellung der NAND-Zelle wiedergibt. Dabei sind vorgesehen ein Si-Substrat 40, ein Isolierfilm 42 aus SiO₂ oder dergleichen, eine Ladungsspeichermatrix 43, Gates 44 und 45, Kontaktelektroden 46 und 47 und leiterähnliche Verdrahtungsgitter 51 bis 53, die ultrafeine, einachsige supraleitende Verdrahtungen bilden.
In der 14B sind die leiterähnlichen Gitter 51 und 52 auf den ersten und zweiten Schichten in der gleichen Richtung angeordnet. Die Anzahl der Gitterschichten, die in jeder der ersten und zweiten Schichten enthalten sind, ist nicht auf Eins begrenzt, sondern kann eine Vielzahl sein. Ein Leiter ist auf einem Teil der ersten Schicht gebildet, um wenigstens ein leiterähnliches Gitter der leiterähnlichen Gitter 51 zu umfassen, um so das Auswahlgate 44 zu bilden. Ein anderer Leiter ist gebildet, um eine Vielzahl von leiterähnlichen Gittern der leiterähnlichen Gitter 52 auf der zweiten Schicht zu umfassen, um so das Steuergate 45 zu bilden, das mit einer Wortleitung einer Speicherzelle verbunden ist. Es ist schwierig, längliche Steuergates zu bilden, die in einer Dimension wie in der herkömmlichen Weise angeordnet sind, wenn jedes Element der Halbleitervorrichtung so klein wie die Abmessung eines Atoms wird. Es ist daher wünschenswert, das in einer Matrixweise angeordnete Steuergate miteinander über eine ultrafeine einachsige supraleitende Verdrahtung mit leiterähnlichem Gitter zu verbinden. Das leiterähnliche Gitter 53 auf der dritten Schicht dient als eine Bitleitung, die in einer Richtung senkrecht zu jeder Wortleitung gebildet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß das leiterähnliche Gitter 53 eine Mehrfach-Schicht sein kann. Zusätzlich ist es wünschenswert, daß eine Ladungsspeichermatrix 43 zwischen dem Si-Substrat 40 und der Schicht gebildet wird, die die Gitter 51 einschließt.
Lediglich das als eine Bitleitung dienende leiterähnliche Gitter 53 ist mit der Kontaktelektrode 46 auf Drain D verbunden, und eines oder beide der leiterähnlichen Gitter und 52 auf den ersten und zweiten Schichten (beide Gitter 51 und 52 in 14B) ist bzw. sind mit der Kontaktelektrode 47 auf der Source S verbunden.
Diese Struktur kann wie folgt gebildet werden. Zunächst werden Ladungsspeichermatrizen 43 auf dem Si-Substrat 40 gebildet, das einen dünnen Film, wie beispielsweise einen Oxidfilm, auf seiner Oberfläche aufweist. Die Ladungsspeichermatrix 43 ist mit einem Isolierfilm bedeckt. Eine Matrix von Auswahlgates 44 ist vorgesehen. Eine supraleitende Verdrahtung ist auf der sich erge beiden Struktur gebildet. Da die supraleitende Verdrahtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine einachsige Ausrichtung hat, genügt es, wenn die supraleitende Verdrahtung auf einer Vielzahl von Elementen oder allen Elementen gebildet wird, um einen vorbestimmten Bereich zu bedecken. Daher kann eine Musterbildung relativ einfach durchgeführt werden. Weiterhin ist es möglich, die supraleitende Verdrahtung mittels Selbstorganisation des Kristalles zu bilden.
Nachdem die oberen Teile des Auswahlgates 44 gebildet sind, wird die sich ergebende Struktur mit einem Isolierfilm beschichtet. Zusätzlich sind ein Steuergate-Unterteil, eine supraleitende Verdrahtungsschicht 52, ein Steuergate-Oberteil, ein Isolierfilm, eine supraleitende Verdrahtungsschicht (die Bitleitung 53) und ein oberer Isolierfilm gestapelt, um so die obige Struktur zu bilden. Das Auswahlgate 44 und das Steuergate 45 brauchen nicht immer gestapelt zu sein, und entweder ein oberer oder ein unterer Teil muß gebildet werden. Aus diesem Grund ist in diesem Ausführungsbeispiel wenigstens eine Ausrichtung von Source- und Drainkontakten notwendig. Es ist wünschenswert, die Auswahlgates 44 und Steuergates 45 in Matrixweise zu gestalten.
Da in diesem Ausführungsbeispiel leiterähnliche Gitter verwendet werden, können die Abstände zwischen benachbarten Ladungsspeicherzonen 43 und zwischen den Auswahlgates 44 und den Ladungsspeicherbereichen 43 theoretisch auf einige Angström reduziert werden, und weiterhin können Diffusionszonen, die auf beiden Seiten der Ladungsspeicherzone 43 jeder Speicherzelle zu bil den sind, auf der Oberfläche des Substrates 40 weggelassen werden. Zusätzlich kann jede Abmessung der Gates 44 und 45 auf einige Angström reduziert werden. Aus diesem Grund kann jede Speicherzelle in der Abmessung auf einige Angström verringert werden. Hinsichtlich jedes leiterähnlichen Gitters wird R = 0 theoretisch eingestellt. Aus diesem Grund kann die zum Lesen/Schreiben von Daten erforderliche Zeit extrem verkürzt werden. Zellentransistoren entsprechend einer Seite können daher nahezu gleichzeitig betrieben werden. Zusätzlich kann die Rückwärtsvorspannung für jede Speicherzelle extrem verringert werden. Da die Auswahlgates 44 und die Steuergates 45 in einer Matrixweise gebildet sind, ist es möglich, eine feine Verdrahtung wie diese zu realisieren.
Die in den 15A und 15B gezeigte Struktur ist grundsätzlich die gleiche wie die in den 14A und 14B gezeigte Struktur, mit der Ausnahme, daß eine Ladungsspeicherzone 43 gemeinsam für mehrere Steuergates 45 verwendet wird, deren Anzahl der Anzahl von Bits der NAND-Zelle entspricht.
Das neunte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Die 16 bis 17B zeigen eine nichtflüchtige Halbleiterspeichervorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel, d.h. ein Beispiel, bei dem die vorliegende Erfindung auf einen NOR-Zellentyp-EEPROM angewandt ist. 16 zeigt die Schaltungsanordnung der NOR-Zelle dieses Ausführungsbeispiels. Die 17A und 17B zeigen die Struktur der NOR-Zelle im Detail, wobei 17A eine Draufsicht der NOR-Zelle angibt und 17B eine Schnittdarstellung der NOR-Zelle ist. Die gleichen Bezugszeichen in den 16 und 17 bezeichnen die gleichen Teile wie in den 13 bis 15, die das achte Ausführungsbeispiel darstellen, und eine nähere Beschreibung hiervon wird weggelassen.
Ähnlich zu dem achten Ausführungsbeispiel sind leiterähnliche Gitter 51 und 52 auf den ersten und zweiten Schichten als Wortleitungen in der gleichen Richtung gebildet. Ein leiterähnliches Gitter 53 auf der dritten Schicht ist als eine Bitleitung in einer Richtung senkrecht zu den Wortleitungen gestaltet. Die Ladungsspeichermatrix 43, Auswahlgates 44, die Steuergates 45, Sources S, Drain D und Kontaktteile 46 und 47 sind in der gleichen Weise wie in dem achten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Da in diesem Ausführungsbeispiel ähnlich zu dem achten Ausführungsbeispiel die Abstände zwischen den benachbarten Ladungsspeicherzonen 43 und zwischen den Auswahlgates 44 und den Ladungsspeicherzonen 43 theoretisch um einige Angström vermindert werden können, können die Diffusionszonen auf beiden Seiten der Ladungsspeicherzone 43 weggelassen werden. Zusätzlich kann die Abmessung der Gates 44 und 45 extrem reduziert werden. Jede Speicherzelle kann daher in ihrer Abmessung auf einige Angström verringert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele begrenzt. Als supraleitendes Verdrahtungsmaterial wird eine Cu und O enthaltende Sr-Verbindung verwendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt. Jegliches Material kann einge setzt werden, solange es eine leiterähnliche Gitterstruktur wie die in 1 gezeigte Struktur hat und eine einachsige Superleitfähigkeit in der Längsrichtung der leiterähnlichen Gitterstruktur aufweist. Insbesondere können eine Y- oder Ba-Verbindung, die Cu und O enthält, oder eine V, P, La, Ca oder O enthaltende Verbindung verwendet werden. In 1 ist ein leiterähnliches Doppelketten-Gitter gezeigt. Jedoch ist die Kristallstruktur nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise kann ein leiterähnliches Mehrfachketten-Gitter (beispielsweise eine 4-Ketten-Leiter, eine 6-Ketten-Leiter oder dergleichen) verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann auf allen Gebieten eingesetzt werden, die feine Verdrahtungen oder Isolationen benötigen, wie beispielsweise DRAMs, SRAMs, logische LSIs und Flüssigkristallanzeigen. 18 zeigt ein Beispiel einer Elementisolation in einem DRAM. In 18 sind vorgesehen ein Schaltungselement (DRAM) 100, ein Isolationselementbereich 200, eine Plattenelektrode 111, eine Speicherknotenelektrode 112, eine Gateelektrode 113, Diffusionszonen 114, eine supraleitende Verdrahtung 115, Diffusionszonen 116 und 117 von Source bzw. Drain und Isolationszonen 118. In 18 bedeutet P ein Substrat vom P-Typ.
Als eine Diffusionszone 114 kann in geeigneter Weise ein Schaltungselement wie beispielsweise ein Transistor, ein Widerstand, ein Leiter oder ein Kondensator, eine Elektrode, eine einen Teil des Schaltungselementes bildende Diffusionsschicht gewählt werden.

Claims

Verdrahtungsschicht einer integrierten Schaltungsvorrichtung, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine leiterähnliche monokristalline Gitterstruktur (11) aufweist, und bei der ein Bereich der Verdrahtungsschicht, der sich in Längsrichtung der leiterähnlichen Gitterstruktur erstreckt, einen elektrischen Leiter oder einen Draht bildet.
Verdrahtungsschicht nach Anspruch 1, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine Cu und O enthaltende Sr-, Y- oder Ba-Verbindung ist.
Verdrahtungsschicht nach Anspruch 1, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine La-Serien oder Ca enthaltende Verbindung ist.
Verdrahtungsschicht nach Anspruch 1, bei der Material der Verdrahtungsschicht eine V, P oder O enthaltende Verbindung ist.
Verdrahtungsschicht nach Anspruch 1, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine Doppelketten-Gitterstruktur oder eine Mehrfachketten-Gitterstruktur hat.
Verdrahtungsschicht nach Anspruch 1, bei der der durch die Verdrahtungsschicht gebildete elektrische Leiter beliebige funktionelle Vorrichtungen verbindet, die in der integrierten Schaltung enthalten sind.
Verdrahtungsschicht nach Anspruch 1, bei der die leiterähnliche Gitterstruktur in der Längsrichtung der Gitterstruktur einen wesentlich geringeren elektrischen Widerstand als in ihrer Breitenrichtung hat.
Integrierte Schaltungsvorrichtung mit mehreren integrierten Schaltungsschichten (12) oder Teilen von funktionellen Vorrichtungen, die auf einem Halbleitersubstrat gebildet sind, und mit einer Verdrahtungsschicht (11), die aus einem monokristallinen Material mit einer leiterähnlichen Gitterstruktur gebildet ist, wobei ein Bereich der Verdrahtungsschicht, der sich in Längsrichtung der leiterähnlichen Gitterstruktur der Verdrahtungsschicht erstreckt, einen elektrischen Leiter oder Draht bildet, der beliebige integrierte Schaltungsschichten oder beliebige funktionelle Vorrichtungen der integrierten Schaltungsvorrichtung verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Verdrahtungsschicht (11) wenigstens zwei elektrisch unabhängige leiterähnliche Gitterstrukturen (13) aufweist, die erste und zweite integrierte Schaltungsschichten (A, B) miteinander verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Verdrahtungsschicht elektrisch unabhängige erste und zweite leiterähnliche Gitterstrukturen (31) aufweist, bei der die erste leiterähnliche Gitterstruktur (31) erste und zweite integrierte Schaltungsschichten (A, L) miteinander verbindet, und bei der die zweite leiterähnliche Gitterstruktur (31) eine dritte und die zweite integrierte Schaltungsschicht (B, L) derart miteinander verbindet, dass die erste integrierte Schaltungsschicht (A) indirekt mit der dritten integrierten Schaltungsschicht (B) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Verdrahtungsschicht (11) aufweist: elektrisch unabhängige, mehrere erste und mehrere zweite leiterähnliche Gitterstrukturen (31), und eine dreidimensionale Verdrahtungsstruktur, die die Mehrzahl erster und zweiter leiterähnlicher Gitterstrukturen miteinander verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die dreidimensionale Verdrahtungsstruktur erste und zweite aus dem Material der Verdrahtungsschicht gebildete Schichten und eine Kontaktzone (23) zum Verbinden einer leiterähnlichen Gitterstruktur (21) der ersten Schicht mit einer leiterähnlichen Gitterstruktur (22) der zweiten Schicht aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die dreidimensionale Verdrahtungsstruktur drei oder mehr aus dem Material der Verdrahtungsschicht gebildete Schichten und eine Kontaktzone (33) zum Verbinden der leiterähnlichen Gitterstrukturen (31a, 31b) der jeweiligen Schichten miteinander aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die dreidimensionale Verdrahtungsstruktur erste und zweite aus dem Material der Verdrahtungsschicht gebildete Schichten und eine Kontaktzone zum Verbinden einer Mehrzahl von leiterähnlichen Gitterstrukturen der ersten Schicht mit einer Mehrzahl von leiterähnlichen Gitterstrukturen der zweiten Schicht aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die dreidimensionale Verdrahtungsstruktur drei oder mehr aus dem Material der Verdrahtungsschicht gebildete Schichten und eine Kontaktzone zum Verbinden einer Mehrzahl von leiterähnlichen Gitterstrukturen der jeweiligen Schichten miteinander aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine Cu oder O enthaltende Sr-, Y- oder Ba-Verbindung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine La-Serien oder Ca enthaltende Verbindung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine V, P oder O enthaltende Verbindung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Material der Verdrahtungsschicht eine monokristalline Verbindung ist, die eine Doppelketten-Gitterstruktur oder eine Mehrfachketten-Gitterstruktur hat.