DE2902002A1 - Dreidimensional integrierte elektronische schaltungen - Google Patents

Dreidimensional integrierte elektronische schaltungen

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Description

  • Dreidimensional integrierte elektronische Schaltungen.
  • Die Brfindung betrifft dreidimensional integrierte elektronische Schaltungen, insbesondere monolithisch integrierte Halbleiterschaltungen mit sehr großer räumlicher Dichte der Anzahl der aktiven bzw. speichernden Bauelemente.
  • Bei den bekannten Halbleiterschaltungen, bei derez1 eine große Anzahl von aktiven Bauelementen auf einer Haibleiterscheibe integriert sind, sind die Bauelemente im wesentlichen in einer Schichtebene in der Nahe der halbleiteroberfläche angeordnet. Es handelt sich hier um eine zweidimensional integrierte schaltung. Insbesondere für elektronische Speicher besteht der Bedarf die Integrationsdichte um mehrere Zehnerpotenzen zu steigern.Der konventionelle Weg hierzu ist, die Abmessungen der Bauelemente auf der Halbleiterscheibe zu verkleinern und somit die Flächendichte der Anzahl der Bauelemente zu vergroßem. Es wurden auch bereits vom Verfasser Vorschläge gemacht, die Bauelemen-! e monoll l;hisch in drei Dimensionen zu integrieren. Jedoch ist es bisher nicht gelungen während des Kristallwachstums Bauelemente und Verbindungsleitungen mit großer Integrationsdichte in den Kristall einzubauen.
  • Nachfolgend werden dreidimensionale integrierte Schaltungen beschrieben, die mit den verfügbaren Technologien realisierbar sind. Hierzu werden erfindungsgemäß mehrere Scheiben mit integrierten Schaltungen senkrecht zur großen Scheibenoberflächenebene übereinander gestapelt, wobei der Abstand zwischen den Scheiben viel kleiner als der Durchmesser der Scheiben ist und die Scheiben über Energieiibertragungstrecken und/oder Signaliibertragungsstrecken miteinander verbunden sind. Mit integrierte Bauelemente werden hier Anordnungen bezeichnet, bei denen auf bzw. in einer Scheibe viele aktive bzw. speichernde Bauelemente durch monolithische Integration, Aufdampfen, Aufstäuben, Molekularstrahlen, Ionenimplantation, Epitaxie oder durch chemisches bzw. elektrolytisches Niederschlagen hergestellt sind. Die Bauelemente können Halbleiterbauelemente, Supraleitungsbauelemente oder magnetische Bauelemente sein.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen und Figuren beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 Eine Anordnung bei der zwischen den Scheiben eine dünne Schicht eines leitenden kontaktierenden Materials,z.B. leitender Klebstoff, angeordnet ist.
  • Fig. 2 Eine Anordnung bei der das leitende kontaktierende Material in einer Vertiefung der Scheiben angeordnet ist.
  • Fig 3 Eine Anordnung bei der die elektrische Verbindung zwischen den Scheiben durch eine große Anzahl leitender Flecken hergestellt wird. Die Flecken brauchen nicht relativ zu den Kontakten justiert werden.
  • Fig. 4 Eine Anordnung bei der die Kontakte erhöht auf den Scheiben angeordnet sind und bei der die Kontaktierung durch ein leitendes elastisches Maserial erfolgt, dessen Lei.tfähigkeit druckabhängig ist.
  • Fig. 5 Ebene Anordnung bei der die .Scheiben durchlocht sind und bei der die Kontaktbabnen innerhalb zer Löcher angeordnet sind.
  • Fig. 6 Eine Anordnung bei der die elektrischen Verbindungen an den Schmalseiten der Scheiben angeordnet sind.
  • Fig. 7 Eine Anordnung bei der die Halbleiterzwischenschicht 3 zwischen den Halble it ersche ib en 1 durch Injektion von beweglichen Ladungsträgern leitend gemacht wird.
  • Fig. 8 Eine Anordnung bei der die Leitfähigkeit der Halbleiterzwischenschicht 3 durch elektrische Felder im gewinschten Sinne beeinflußt wird.
  • Zu beachten ist, daß die Figuren 1, 2, 3, 4 - um die wesentlichen Merkmale besser zeichnen zu können - die Anordnungen vor dem Zusammenpressen der Scheibenstapel zeigen. Weiterhin sind in den Figuren nur zwei bis fünf Scheiben übereinander angeordnet. In der Regel werden aber sehr viele Scheiben übereinander angeordnet werden.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung bei der die Scheiben 1 - z.B. Halbleiterscheihen in der die Bauelemente monolithisch integriert sind - mit den Kontakten 2 durch eine Schicht aus leitendem Klebstoff 3 miteinander elektrisch und mechaniroh verbunden werden. Die Fig. 1 zeigt die Anordnung vor dem Zusammenpressen des Scheibenstapels. Außerdem ist es praktisch nicht möglich die Anordnung maßstablich zu ze:ichnen. Die Scheiben haben einen Durchmesser von z.B. 1 mm bis So r.m. Die Dicke der Scheiben ist z.B. maximal o,5 mm. Sie wird aber in der Regel kleiner als 5o1m, vorzugsweise kleiner als 10µm sein. Die Scheibendicke kann,wenn besonders große Packungsdichten gefordert werden, kleiner als 2µm sein. Die leitende Klebstoffschicht 3 ist nach dem Zusammenpressen und Aushärten so dünn, daß der Widerstand zwischen benachbarten Kontakten verschiedener Scheiben viel kleiner ist, als der Widerstand zwischen benachbarten Kontakten auf einer Scheibe. Es tritt bei der Anordnung nach Fig. 1 zwar ein Ubersprechen zwischen verschiedenen Signalbahnen auf, dieses Ubersprechen ist aber aufgrund der Spannungsteilung in der Klebstoffschicht und der niedrigen Impedanzen der Signalquellen bzw. Signalsenken vernachlässigbar klein. Zudem können noch mit Masse verbundene Abschirmleiterbahnen zur Verringerung des Übersprechens zwischen benachbarte Kontakte einer Scheibe eingefilgt werden. Der Abstand zwischen den Scheiben und damit die Dicke der Klebstoffschicht 3 ist nach dem Zusammenpressen in der Regel kleiner als ,Xog;m, vorzugsweise sogar kleiner als 3µm. Dagegen wird der Abstand der Kontakte auf einer Scheibe meistens größer als 50µm sein. Der Vorteil der Anordnung nach Fig. 1 ist, daß die Kontaktierung vieler Kontakte ohne präzises justieren der Scheiben möglich ist und somit mit geringen Kosten und guter Ausbeute in einem Massenprodulctionsprozeß erfolgen kann. Nicht gezeichnet in Fig. 1 sind die in bzw. auf den Scheiben integrierten Bauelemente und elektrischen Verbindungen, sowie die der Oberflächenpassivierung und Isolierung dienenden Oberflächenschichten, die z.B. alis SiO2 bestehen.
  • Die Scheiben 1 in Fig. 1 sind durchzogen von nichtgezeichneten Kontaktbahnen von den Bauelementen an der einen großen Oberfläche zu den Kontakten 2 auf der gegenüberliegenden großen Oberfläche. Diese Kontaktbahnen können z.B. durch Thermomigration oder Diffusion llergestellt werden. Es ist vorteilhaft die Pakkungsdichte der Bauelemente dadurch zu erhöhen, daß die Bauelemente sowohl an der oberen als auf an der unteren großen Oberfläche angeordnet werden. Bei sehr dünnen Scheiben können die einzelnen Bauelemente auch von der oberen bis zur unteren großen Oberfläche der Scheibe reichen.
  • Der leitende Klebstoff in Fig. 1 kann durch andere leitende Materialien ersetzt werden. Geeignet sind vorallem: leitender Kunststoff, insbesondere chemoplasti scher oder thermoplastischer3 ici ende elastische Kunststoffe, insbesondere Schaumstoffe, leitende kautschukartige Stoffe; Halbleiter; einschließlich polykristalline und organische Halbleiter; leitende Gläser, insbesondere Gläser mit niedriger Schmeltztemperatur; leitende Keramiken, die insbesondere vor dem Brennen auf die Scheibe aufgetragen werden; leitende Cermets. Die aufgezählten leitenden kontaktieren den Materialien werden in der Regel durch Behandlung mit Wärme, Lösungsmitteln oder Chemikalien in festen mechanischen Kontakt mit den Scheiben 1 gebracht. Bei den e]astischen Kunststoffen und kautschukartigen Stoffen genügt es die Schichten zwischen den Scheiben 1 anzuordnen und den Scheibenstapel zusammenzupressen.
  • Das unerwünschte Übersprechen zwischen den verschiedenen Signalwegen kann erbeblich vnrringort werden wenn die leitende kontaktierende Schicht 3 in Fig.1 aus einem Material mit anisotroper Leitfähigkeit besteht, so daß die Leitfähigkeit senkrecht zur Leitschichtebene größer als parallel zu dieser Ebene ist.
  • Die Anisotropie kann z.B. realisiert werden, indem in ein nicht oder nur wenig leitendes Material (z.B. Klebstoff) viele kleine längliche, insbesondere nadelförmige ferromagnetische1 Partikel eingebettet sind. Während des Aushärtens diees Materials in dem die ferromagnetischen Nadeln angeordnet sind wird der Scheibenstapel in einem technischen Magnetfeld angeordnet, in dem die Feldlinien etwa senkrecht zu den Schichtebenen verlaufen. Um die Leitfähigkeit zu erhöhen und die Kontakte zwischen den Partikel zu verbessern kann die Oberfläche der ferromagnetischen Partikel von einem Kontaktwerkstoff, insbesondere von Silber oder einem Edelmetall überzogen sein.
  • Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung bei der das leitende kontaktierende Material nicht als homogene Schicht, sondern in Form von Inseln 4 zwischen den Scheiben 1 angeordnet ist. Grundsätzlich kann das lokale Aufbringen des leitenden kontakticrenden Materials mit Verfahren .hnli.ch denen der Druckereitechnik erfolgen.
  • Es ist jedoch vorteilhaft die in Fig. 2 gezeigte Anordnung zu verwenden, bei der zur Lokalisierung des leitenden kontaktierenden Materials 4 Vertiefungen 7 - indenen sich die Kontakte 2 befinden - in den Scheiben 1 angeordnet sind. Die Scheibe kann z.B. mit leitenden Klebstoff relativ dick bestrichen werden. Dabei rillen sich die Vertiefungen 7 mit dem Klebstoff. Anschließend wird der Klebstoff von der Scheibe heruntergewischt. Durch die Oberflächenspannung des Klebstoffes bleibt. aber auch nach dem Herunterwischen eine Erhebung von Klebstoff 4 über den Kontaktlöchern 7 stehen. Werden Jetzt die Scheiben zusammengepresst, dann vereinigen sich die in den gegerniberliegenden Kontaktlöchern befindlichen Klebbstoffe. Der Vorgang des Vereingens kann unterstützt werden, wenn während des Zusammenpressens der Scheibenstapel erhitzt wird und sich dadurch der Klebstoff ausdehnt oder zu fließen beginnt oder wenn sich ein Treibmittel (insbesondere ein Treibgas) ausdehnt bzw. gebildet wird. Das Treibmittel bzw. der das Treibmittel erzeugende Stoff wird in den Kontaktlöchern 7 oder im leitenden kontnktierendem Material 4 angeordnet. Weitere Kräfte, die die Vereinigung des leitenden kontaktierenden Materials benachbarter Scheiben bewirken können, sind Zentrifugalkräfte oder magnetische Kräfte auf in dem leitenden kontaktierendem Material 4 eingebettete ferromagnetische Partikel. Die Anwendung der oben aufgeführten Zusatzkräfte ist auch bei Anordnungen vorteilhaft bei denen das leitende kontaktierende Material nicht in Löchern angeordnet ist. Statt leitendem I;lebstoff können auch hier wieder die bei der Beschreibung der Fig. 1 aufgezähl-Sen leitenden kontaktierendon Materialien verwendet werden. In der Fig. 2 sind als Beispiel auch einige Bauelemente 5 und verbindende Leitungen 6 eingezeichnet.
  • Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird das zur Kontaktierung dienende leitende Maserial 3 (z.B. leitender Kautschuk oder leitender Klebstoff, thermoplastischer Kunststoff oder eines der bei der Beschreibung von Fig. 1 aufgezählten leitenden Materialien) in Form von vielen kleinen Flecken 3 zwischen den Scheiben 1 angeordnct. Die Anzahl der Flecken ist vorzugreise viel größer als die Anzahl der zu kontaktierenden Kontakte 2. Der Abstand zwischen den Flecken 3 in einer vorgegebenen Raumrichtung ist kleiner als die Länge der Kontakte 2 in dieser Raumrichtung. Die Länge der Flecken 3 in einer vorgegebenen Raumrichtung ist kleiner als der Abstand der Kontakte 2 in dieser Richtung. Damit ist gewährleisteht, daß immer mindestens ein Fleck die Kontaktierung zwischen benachbarten Kontakten von verschiedenen Scheiben übernimmt, ohne daß unerwünschte Verbind dungen auftreten können. Der Vorteil der Anordnung ist, daß die Flecken 3 nicht relativ zu den Kontakten justiert zu werden brauchen, gleichgültig ob die Flekken 3 in einem regelmäßigen Muster oder statistisch verteilt angeordnet sind.
  • Die Flecken 3 können z.E. mittels einer Maske oder eines Stempels auf die Scheibe 1 aufgebracht werden Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird die Montage dadurch erleichtert,daß die leitenden Flecken 3 in einer Trägerschicht 8 aus nichtleitendem Material (z.B. thermoplastischer Kunststoff) eingelagert sind. Diese Trägerschicht 8 kann unabhägig von der Scheibe 1 gefertigt werden und wird während der Montage zwischen je zwei Schei.ben 1 gelegt und, bei dem gewählten Beispiel mit einer Trägerschicht aus thermoplastischen Kunststoff, bei Zusammenpressen des Scheibenstapels erhitzt, wodurch sich der thermoplastische Kunststoff mechanisch mit den Scheiben 1 verbindet.
  • Unabhängig davon, ob eine Justierung von Flecken aus leitenden kontaktierendem Material nach den Kontakten 2 erfolgt oder ob nur viele unjustierte Flecken angeordnet werden, können die leitenden kontaktierenden Flecken nach einem der nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt, werden: a.) In nichtleitendes Material werden kleine Partikel (Atome, Moleküle, kleine leitende makroskopische Partikel) implantiert (hereingeschossen), hereingedrückt oder eindiffundiert. Von besonderem Interesse ist hier ein Verfahren, bei dem die Scheiben 1 mit einem nichtleitendem Material (z.B. Kunststoff) im flüssigem, plastischem oder pulverförmigen Zustand beschichtet werden. In dieses Material werden dann leitende Partikel mit einem Durchmesser von ungefähr Ijum lokal selektiv hineingeschossen oder hereingedrückt. Die so beschichteten Scheiben werden dann gestapelt und die isolierende Schicht wird (z.B. durch MSårme) ausgehärtet. Zum Hereintiicken bzw. Eindiffundieren genügt es, wenn die Partikel auf die Oberfläche des isolierenden Materials aufgetragen werden. Spätestens während des Zusammenpressens des Scheibenstapeis dringen die Partikel in das dann flüssige,plastische oder pulverförmige nichtleitende Material ein-und machen es leitend.
  • b.) In nichtleitendes Material werden längliche leitende Partikel eingebettet.
  • Dio Konzentration der leitenden Partikel ist so gering, daß bei statistischer Richtungsverteilung der langen Achsen der Partikel noch keine wesentliche Leitfähigkeit vorhanden ist. Wenn das nichtleitende Material flüssig, plastisch oder pulverförmig ist, wird lokal senkrecht zu den großen Scheibenebenen ein magnetisches oder elektrisches Feld angelegt, welches die größen Achsen der Partikel ausrichtet, so daß sich dort viele Partikel berühren. Die Leitfähigkeit wird entsprechend erhöht. Anschließend wird das isolierende Material verfestigt.
  • c.) Es wird leitendes photoempfindliches oder strahlungsempfindliches Material (z.B. mit leitenden Partikeln gefüllter Fotolack) auf die Scheibe 1 aufgetragen.
  • An den Stellen an denen keine Kontaktierung erfolgen soll bzw. wo eine Unterbrechung erforderlich ist, wird das photoempfindliche bzw. strahlungsempfindliche Material in bekannter Weise entfernt. Die lokale Bestrahlung kann mit Partikel oder Photonen erfolgen.
  • d.) Ein leitendes kontaktierendes Material, das auf die Scheiben 1 aufgebracht wird, wird lokal selektiv entfernt. Zum Entfernen des Materials sind mechanische Verfahren (z.B. Fräsen, Sägen Schleifen, Sandstrahlen) chemische Verfahren oder lonenstrahlätzen (Sputtern) brauchbar, Die nicht zu entfernenden Stellen werden gegebenenfalls maskiert.
  • e.) Die Leitfähigkeit eines nichtleitenden Materials wird lokal irreversibel durch elektrische Durchschläge oder Entladungen oder durch Erhitzen (z.B. mit Laserstrahlen) erhöht.
  • ï.) Es werden lokal chemische Prozesse ausgelöst deren Reaktionsprodukt ein leitendes Material ist. Die chemische Reaktion kann durch Strahlung, Wärme, elektrischen Strom oder lokales Auftragen eines chemisch wirksamen Stoffes (z.B. einen Katalysator) ausgelöst werden. Beispiel: Ein Silbersalz (z.B.
  • AgCl, AgBr) wird in den zusammenhängenden Poren eines elastischen Schaumstoffes angeordnet. An den Orten die beleuchtet werden fällt Silber aus und schlägt sich auf den iSånden der Poren nieder. Es bilden sich so leitende Kanäle im Schaumstoff.
  • Mit den Verfahren a.) bis f.) können auch die anhand der Fig, 3 beschriebenen Trägerschichten 8 hergestellt werden.
  • Die Fig. 4 zeigt eine Anordnung hei der die Kontakte 2 auf der Scheibe 1 erhöht angeordnet sind. Zwischen den Scheiben 1 ist eine Schicht 9 aus einem Material angeordnet dessen Leitfähigkeit an den Stellen steigt auf die ein mechanischer Druck ausgeübt wird. Ist der Druck ausreichend groß, dann kann erreicht werden, daß die Schicht 9 nach dem Zusammenpressen des Stapels mit den Scheiben 1 praktisch nur an den Stellen mit den Kontakten 1 leitet. Als Schicht 9 besonders geeignet sind mit leitenden Partikeln gefüllte elastische Schaumstoffe oder kautschukartige Stoffe.
  • In Abwandlung des Verfahrens nach Fig. 4 bieten erhöht auf der Scheibe 1 angeordnete Kontakte auch den Vorteil, daß sie relativ einfach selektiv an den Orten der Kontakte mit dem leitenden kontaktierendem Material (z,B. leitendem Klebstoff) beschichtet werden können.
  • Die Fig. 9 zeigt eine Anordnung bei der in den Scheiben 1 durchgehende Löcher 10 angeordnet sind. Die Kontakte auf den Scheiben 1 sind innerhalb bzw. am Rande der Löcher 10 angeordnet. Nach Übereinanderstapeln der Scheiben 1 werden die Löcher io mit einem leitenden Material (Metall, leitender Kunststoff, leitendes Glas o. ä.) gefüllt. Die Anordnung nach Fig. 5 ist besonders für Betricsspannungen und Signale geeignet, die einer größeren Anzahl von Scheiben parallel zugeführt werden.
  • Bei der Anordnung nach Fig. 6 erfolgt die Verbindung zwischen den Scheiben 1 entlang den SchmaLseiten der Scheiben 1. Beim gezeichneten Beispiel sind zwischen den Scheiben 1 Isolierscheibenl(die fest mit den Scheiben 1 verbunden sein können) angeordnet. Die Leiterbahnen 12 werden z.B. durch schräges Bedampfen bzw. Bestäuben (Sputtern) mit Metall, in Richtung der Pfeile 13, hergestellt.
  • An den Orten an denen die Leiterbahnen unterbrochen sein sollen, reicht die I-clierschicht 11 nicht bis zum Rand der Scheiben 1. Die dadurch entstehende Lükke 14 verhindert das Entstehen einer durchgehenden Leiterbahn 12. Anstatt die Isolierschichten 11 an den Unterbrechungsstellen der Leiterbahnen zuriickzusetzen, können sie auch über der Rand der benachbarten Scheibe 1 überstehen, wie es am Ort 15 gezeigt ist. Weiterhin können auch durch vorstehende Scheiben 1 (am Ort 16) oder durch zurückgesetzte Sche jbenlunterbrechungen in den Leiterbahnen geschaffen werden.
  • Eine weitere Möglichkeit der Anordnung nach Fig. 1 die Scheiben 1 elektrisch miteinander zu verbinden besteht darin, die Kontakte stark aufzurauhen. Wenn die Rauhtiefe (z.B. 10µm) größer als die Unebenheit der Oberfläche der Scheilaien 1 nach dem Zusammenpressen ist, dann kommt es zu einem elektrischen Kontakt zwischen den Kontakten benachbarter Scheiben 1; und zwar auch dann, wenn zwischen den Halbleiterscheiben eine dünne Schicht aus einem nichtleitendem Material (z.B. Klebstoff) angeordnet ist. Dabei ist es aber meistens notwendig, daß die Schicht aus nichtleitendem Material während des erstmaligem Zusammenpressens ccs Scbeibenstapels flüssig, plastisch oder pulverförmig ist. Statt die Kontakte aufzurauhen können auch Whiskers, Dendriten oder Fasern aus leitenden Material 1lf bzw. zwischen den Kontakten angeordnet werden.
  • Wenn bei der Anordnung nach Fig. 1 die Schicht 3 ein isolierendes Material, insbesondere ein isolierender Klebstoff ist, kann die Kontaktierung auch ohne Aufrauhung (oder ähnlichem) der Kontakte 2 erfolgen, wenn der Abstand zwischen den Kontakten 2 eines Leitungsweges kleiner als etwa 5nm (<lonm) ist. In diesem Fall tunneln die Ladungstr;ger durch die isolierende Schicht 3. Um zwischen allen zu kontaktierenden Kontakten 2 so kleine Abstände zu realisieren wird z.B.
  • die Scheibe 1 (z.B. Halbleiterscheibe) sehr dünn (<10µm) gemacht. Bei so kleinen Scheibendicken ist auch sprödes Material biegsam. Wahrend der Montage des Scheibenstapeis drückt an jeder Kontaktstelle eine Spitze mit großem Druck auf die Scheibe 1 bis die isolierende Schicht 3 ausgehärtet ist. Die Kontakte 2 brauchen keine Metallkontakte sein, sondern können z.B. als dotiertes Halbleitermaterial realisiert sein.
  • Bei einem anderen Verfahren zur Kontaktierung der Scheiben 1 wird zwischen den Scheiben 1 eine Zwischenschicht aus nichtleitendem oder halbleitendem Material (z.B. ein organischer ffalbleiter) angeordnet. Vor dem Zusammenfügen der einzelnen Scheiben 1 zu einem Stapel wird auf oder unter oder in die Kontakte ein Material (z.B. Dotierlmgsstof.f) aufgebracht, daß während bzw. nach dem Zusammenfügen der Scheiben zu einem Stapel in die Zwischenschicht eindringt bzw. mit der Zwischenschicht chemisch reagiert und damit leitend macht. Zur Unterstützung des Eindringens in bzw. der chemischen Reaktion mit der Zwischenschicht wird zweckmäßig der Scheibenstapel erwärmt.
  • Statt über galvanische Verbindungen können die Signale auch über kapazitive oder induktive Kopplungen auf die benachbarten Scheiben mit integrierten Schaltungen übertragen werden. Hierzu sind bei der kapazitiven Kopplung auf jeder der zu verkoppelnden Scheiben an jedem Koppelpunkt je eine leitende Koppelfläche (z.B.
  • mit einem Durchmesser von 30µm) so angeordnet, daß bei gegebenem Scheibenabstand die Kapazität möglichst groß wird. Das ist dann der Fall, wenn die beiden Flächennormalen der beiden leitenden Koppelflächen die durch den jeweiligen Flächenschwerpunkt gehen auf einer Geraden liegen. Die Dicke der isolierenden Zwischenschicht zwischen den beiden Koppelflächen eines Koppelpunktes sollte möglichst kleiner als d,er Durchmesser der Koppelfläche sein (z.B. 1c m). Die isolierende Zwischenschicht wird «,weckmäßi.g aus einem Material mit großer Dielektrizitätskonstante , insbesondere einem ferroelektrischen Material hergestellt. Bei der induktiven Kopplung werden an jedem Koppelpunkt auf Jeder der zu veroppelnden Scheiben je eine Koppelschleife (ein oder mehrere Windungen) so angeordnet, daß bei gegebenem Abstand der Scheiben die Gegeninduktivität möglichst groß ist. Das ist der Fall, wenn die beiden Flächennormalen der beiden Koppelschleifen, die durch den jeweiligen Schwerpunkt der beiden Koppelschleifen gehen auf einer Geraden liegen. Der Abstand zwischen den beiden Koppelschleifen eines Koppelpunktes sollte möglichst kleiner als der Durchmesser der Koppelschleifen sein (z.B. 30µm). Der Durchmesser einer Koppelschleife beträgt z.B.
  • 100µm. Bei dünnen zu verkoppelnden Scheiben kann die induktive Kopplung auch durch die Nachbarsobeibe hindurch auf die z.B. übernächste Scheibe erfolgen.
  • Wegen der kleinen Abstände zwischen den Scheiben mit den integrierten Schaltungen sind mit der kapazitiven und induktiven Kopplung überraschend große Koppelfaktoren realisierbar, so daß eine galvanische Kopplung überflüssig wird. Die Vorteile der kapazitiven und induktiven Kopplung im Vergleich zur galvanischen Kopplung bei dreidimensionalen integrierten Schaltungen sind ihre große Betriebszuverlässigkeit und die Einfachheit ihrer Herstellung, weil keine zusätzlichen Kontnktmaterialien erforderlich sind. Besonders bei der induktiven Kopplung wird jedoch in der Regel auf der Empfängerseite des Koppelpunktes ein Impulsformer erforderlich sein, der die kurzen während der Impulsflanke des Sendeimpulses übertragenen Impulse in länger andauernde Signale umwandeld.
  • Bei einigen Halbleitern, insbesondere bei GaAs, kann die Signalübertragung zwischen benachbarten Scheiben mit integrierten Schaltungen durch einen optischen Koppelpunkt erfolgen. Auf der einen Halbleiterscheibe ist ein optisch strahlenes Bauelement (z.B. eine Lumineszenzdiede) angeordnet und auf der anderen zum Koppelpunkt gehörenden Halbleiterscheibe ist in möglichst geringem Abstand von dem optisch strahlendem Bauelement ein Photodetektor (z.B. eine Photodiode) angeordnet. Um einen guten Übertragungswirkungsgrad zu erhalten, erfolgt die Übertragung der Signale vorteilhaft nur während der Änderung eines Signalzustandes, dh. zur Zeit der Impulsflanken.
  • Fii'r alle dreidimensional integrierten Schaltungen, insbesondere für solche mit ni.chtgalvanischer Signalkopplung zwischen Halbleiterscheiben gilt, daß die Energieversorgung der einzelnen Scheiben mit den integrierten Schaltungen außer durch galvanlsche Kopplung auch dadurch erfolgen kann, daß der gesamte Scheibenstapel mit optischer Strahlung durchstrahlt wird. Die Energie der dadurch -i'-rei'esetzten Elektronen bzw. Löcher wird dann für die Versorgung der aktiven Bauelemente verwendet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Wellenlänge der optischen Strahlung ungefähr gleich der Wellenlänge der Absorbtionskante des Halbleitermaterials ist. In diesem Fall gelingt es viele Halbleiterscheiben zu durch strahlen und trotzdem eine ausreichende Energiewandlung in den einzelnen Ilalbleiterscheiben zu erreichen.
  • Ilit. relativ großen Koppeischleifen, die z.B. nahezu so groß sind wie die Fläche der zu versorgenden Scheibe mit den integrierten Bauelementen, oder mit großen kapazitiven Elektroden, können di.e einzelnen Scheiben auch mit hochfrequenter Energie versorgt werden. Die auf die einzelnen Scheiben übertragene Energie kann gleichgerichtet werden, es können aber auch Schaltungen angewendet werden, die unmittelbar mit hochfrequenter Energie arbeiten.
  • Die kontaktierende Verbindung zwischen den Scheiben 1 kann auch silber epitaktisches Zusammenwachsen der Scheiben erfolgen. Heteroepitaxie ist insbesondere bei den in Fig. 1 gezeigten Verfahren sinnvoll, wenn z,B. die Scheiben 1 Halbleiterscheiben sind und das Material der Schichten 3 ein vom Material der Scheiben 1 abweichendes Halbleitermaterial ist. Nachfolgend werden Verfahren gezeigt, bei denen die Scheiben auch homoepitaktisch zusammenwachsen. Es bildet sich also ein - von den Dotierung abgesehen - Block aus homogenem Material. Das homoe'iit;ische Zusammenwachsen ist von besonderer Bedeutung,wenn die Scheiben 1 Halbleiterscheiben sind. Nachfolgend einige Herstellungsbeispiele: a.) Die Scheiben 1 werden im Gasepitaxiereaktor mittels Distanzstücke im Abstand von einigen Mikrometern gehalten. Ein Temperaturgradient parallel zu den Scheibenoberflächen bewirkt, daß das epitaktische Wachstum in der Scheibenmitte oder an einer Scheibenseite am größten ist und entlang des Temperaturgradienten kontinuierlich abfällt. Die Scheiben wachsen also zuerst in der Mitte bzw. an einer Seite zusammen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß keine Gebiete beim Zusammenwachsen von der Gasversorgung abgeschnitten werden.
  • b.) Die Scheiben werden schrcig angeschliffen aber so unter Einhaltung eines kleinen Luftspaltes gestapelt, daß die Kristallachse der Scheiben 1 parallel liegen. Das Abschniiren von der Gasversorgung während des epitaktischen Wachstums wird hier durch den Schrägschliff vermieden.
  • c.) Bei Verbindungshalbleitern (z.B. GaAs) wird auf die eine Scheibe 1 ein Uberschuß der einen Komponente (z.B. Ga) und auf die epitaktisch zu verbindende Seite der Nachbarscheibe 1 ein tiberschuß der anderen Komponente (z.B. As) aufgebracht. Dann werden die Scheiben zusammengepreßt und erhitzt.
  • d.) Zwischen die Scheiben wird ein Lösungsmittel gebracht und anschließend wird der Scheibenstapel zusammengepreßt. Dieses Verfahren ist insbesondere bei organischen Halbleitern anwendbar.
  • e.) Die einkristalline Oberflächenschicht der Scheiben 1 wird (z.B. durch Beschuß mit Wasserstoffionen) amorph gemacht. Dann wird der Scheibenstapel unter Hitzeanwendung zusammengepreßt.
  • Für die Verfahren c bis e ist es vorteilhaft, wenn die Scheiben 1 sehr dünn (z.B. 5µm) und damit biegsam sind und/oder wenn nicht die gesamte Scheibenfläehe epitaktisch verbunden wird sondern nur der Kontaktbereich. Letzteres kann dadurch realisiert werden, daß die Kontaktstellen Erhebungen auf den Scheiben sind oder wenn die Scheibe abse L'ts der Kontaktbereiche mit einer Schicht abgedeckt ist, auf der das epitaktische Wachstum langsamer als auf der Scheibe im Kontaktbereich ist.
  • Insbesondere wenn eine epitaktische Verbindung zwischen den Scheiben 1 nur bei den Kontakten vorhanden ist, dann kann bereits während des epitaktischen Zusam menwachsens ein Dotierungsstoff in die Epitaxiezone eingebaut werden, um so eine ausreichende Leitfähigkeit der epitaktischen Kontaktierung zu erreichen.
  • Besonders wenn eine über die gesamte Scheibenfläche zusammenhängende hochohmige epitaktische Verbindung geschaffen wird, kann die Leitfähigkeit der Epitaxieschicht an den Kontaktpunkten durch Ausdiffusion von Dotierungsstoff aus den Kontnktbereichen der Scheiben 1 erhöht werden. Hierzu wird ein Überschuß an Dbtierungsstoff im Kontaktbereich deponiert. Es kann aber auch eine ausreichend niederohmige Epitaxieschicht 3 durch Ausdiffusion an Stellen an denen keine Kontakte sind im Leitungstyp umgekehrt werden (aus einer N-Dotierung wird z.B. eine P-Dotierung) und damit die unerwünschten Leitungswege in der Epitaxie der sonstigen Halbleiterschicht 3 durch Icolierdiffusionszonen unterbrochen werden.
  • Insbesondere zwischen epitaktisah zusammengewachsenen Halbleiterscheiben kann die Verbindung zwischen den Scheiben 1 auch durch Injektion von Ladungsträgern erfolgen (Fig. 7). In die N-dotierten iTalbleiterscheiben 1 ist eine P+-dotierte Zone 17 und N+-dotierte Zone 18 angeordnet. Die Zone 13 ist durch die P-dotierte Zone 19 vom Halbleitersubstrat isoliert. Die Zon17 und 18 sind über nichtgezeichnete Leitungen mit den zu verbindenden Punkten der Schaltung verbunden.
  • Wird an die Zone 17 eine positive Spannung relativ zur Zone 18 gelegt, dann werden von der Zone 18 Elektronen und von der Zone 17 löcher in die schwachleitende Zwischenschicht 3 injiziert. Dadurch wird die Zone 3 an den Kontaktstellen niederohmig und es können Signale oder Betriebsspannungen über die Kontaktstrecke übertragen werden. Die Zone 19 braucht nicht kontaktiert zu werden. Insbesondere für die Übertragung der Betriebsspannung kann die Isolationszone 19 auch entfallen. Weiterhin ist es möglich solche Injektionskontnkte 17, 18 auf isolierenden Scheiben 1 anzuordnen. Statt dessen , kann die Kontaktierung auch durch eine als bipolarer Transistor wirkende Anordnung erfolgen. Der Emitter und die Basis dieses Transistors ist auf der einen Scheibe 1 angeordnet, der Kollektor auf der, durch die Epitaxieschicht getrennten, benachbarten Scheibe 1. Die schwache Dotierung der Epitaxieschicht ist . vorzugeweise so gewählt, daß sie als Kollektorzone wirkt. Möglich, aber wegen der größeren Ladungsträgerlaufzeiten nicht so ginstig, ist es die Zwischenzone 3 als Basis zu betreiben.
  • Insbesondere bei epitaktisch zusamniengewachsenen IIalbleiterschichten kann weiterhin der Signalweg durch elektrische Spannungen festgelegt werden. In Fig. 8 ist die epitaktische zur Kontaktierung dienende Schicht 3 gerade so leitfähig, daß eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 2, die z.B. als hochdotierte Zone realisiert ist, vorhanden ist. Damit aber keine unerainschte @ Verbindung zwischen verschiedenen Kontnktstellen zustande kommt, wird derStromfluß parallel zur Ebene der Schicht 3 durch ein die Ladungsträger abstoßendes Feld abgeschnürt. Hierzu wird an die P-dotierten Halbleiterscheiben 1 in Fig. 8 eine negative Spannung relativ zu den Spannungen an den Kontakten 2 gelegt. Die Epitaxieschicht 3 ist.N-dotiert. Die Spannung ist so groß, daß sich die Raumladungszone von der einen Scheibe 1 bis zur anderen Scheibe 1 ausdehnt. Hierdurch wird der Stromfluß, außerhalb der Kontaktbereiche 2, entlang der Epitaxieschicht 3 unterbrochen. Die Anordnung nach Fig. 8 ist besonders einfach.
  • Statt dieser Anordnung kann aber das Abschnüren des Stromflusses auch mit isolierten Halbleiterscheiben oder mit zusätzlichen Abschnürelektroden, in Form von PN-t'bergängen, Schottky-Kontakten oder isolierten Elektroden, erfolgen. Die Kontakte 2 in Fig. 8 liegen in einer Isolierwanne 20, sie können aber, wenn sie z.B. als N-dotierte Zone ausgebildet sind, auch direkt im P-dotiertem Halbleitersubstrat angeordnet sein.
  • Statt die beweglichen Ladungsträger bei der Anordnung nach Fig. 8 aus der Epitaxieschicht in den Gebieten außerhalb der Kont:aktbereicbe zu entfernen, kann man auch die beweglichen Ladungsträger in den Kontaktgebieten mittels elektrischer Felder anreichern. Hierzu sind in Fig. 8 die Scheiben 1 wieder P-dotiert, die Epitaxieschicht aber undotiert (I-Zone) oder schwach P-dotiert. Die Kontakte sind relativ zu den anderen Zonen positiv vorgespannt. Dadurch sammelt sich Elektronen in den Gebieten zwischen den Kontakten 2 an, dh. die Epitaxieschicht iJ'schen den Kontakten 2 wird im Leitfähigkeitstyp invertiert. Durch die Anreicherung mit Elektronen wird das Gebiet so niederohmig, daß die gewünschte Kontaktierung zwischen den iibcreinandernneeordneten Kontakten 2 zustande kommt.
  • Auch hier kann gegebenenfalls die Anreicherungszone mit größerem Aufwand durch Hilfselektroden hergestellt werden.
  • Alle oben beschriebenen Halbleit eranordnungen können durch die entsprechenden koniplementären Anordnungen ersetzt werden.
  • Es gibt Materialien, insbesondere Kunststoffe, die bei Bestrahlung mit optischer Strahlung oder anderen energiereichen Strahlen, ihre mechanischen Abmessungen verändern Die Scheiben 1 werden bei einem weiteren Verfahren mit leitendem Kunststoff dieser Art in Form von vielen Flecken beschichtet und räumlich selektiv so bestrahlt, daß an den Kontaktstellen der leitende Kunststoff dicker ist als an den Orten an denen kein Kontakt hergestellt werden soll. Nach dem Stapeln und Zusammenpressen der Scheiben erfolgt dann die Kontaktierung an den Stellen, an denen der leitende I5unstritofA dicker ist.

Claims (48)

  1. Pateneansprüche 1. Dreidimensionale integrierte Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Scheibe mit integrierten Schaltungen ungefähr senkrecht zu den Ebenen der großen Scheibenoberflächen übereinander gestapelt sind und daß der Abstand zwischen der Scheiben viel kleiner als der Durchmesser der Scheiben ist und daß die Scheiben über Energieübertragungsstrecken und/oder Signalübertragungsstrecken miteinander verbunden sind.
  2. 2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Scheiben kleiner als 30µm bevorzugt kleiner als 3µm ist.
  3. 3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Scheiben kleiner als 50 m bevorzugt kleiner als 10µm ist.
  4. 4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Scheiben kleiner als 2µm ist.
  5. Integrierte Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben so dünn sind, daß die einzelnen in die Scheiben integrierten Bauelemente von einer großen Oberflache zur gegenüberliegenden großen Oberfläche reichen.
  6. 6. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Verbindungen jeweils zwischen der Oberseite einer Scheibe und der Unterseite der darjiber angeordneten Scheibe angeordnet sind.
  7. ?. Integrierte Schaltung nach Anspruch ii dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Verbindungen an den Außenseiten des Scheibenstapels angeordnet sind und daß diese Verbindungen mit den Scheiben mechanisch fest verbunden sind.
  8. 8. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Scheiben Locher angeordnet sind und daß in oder an den Löchern die Kontakte ungeordnet sind und daß die Lochachsen vieler übereinanderangeordneter Scheiben auf einer Geraden liegen und daß die so geschaffenen Lochkanale mit leitendem konzaktierendem Material gefüllt sind.
  9. 9. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schicht aus leitendem kontaktierenden Material zwischen den Scheiben angeord net ist und daß diese Schicht im wesentlichen homogen ist und daß an den Oberseiten und Unterseiten der Scheiben Kontakte angeordnet sind.
  10. lo. Integrierte Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit der Schicht aus leitendem kontaktierenden Material senkrecht zur Schichtebene mindestens doppelt so groß wie parallel zur Schichtebene ist.
  11. 11. Integrierte Schaltung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende kontaktierende Material mit ferromagnetischen Teilchen gefüllt ist und daß das leitende kontaktierende Material beim Erstarren des Materials in einem technischem Magnetfeld angeordnet wird und daß die ferromagnetischen Teilchen bevorzugt mit einem Kontaktwerkstoff überzogen sind,
  12. 12. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß voneinander isolierte Flecken aus leitenden kontaktierenden Material zwischen den Scheiben angeordnet sind.
  13. 13. Integrierte Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Flecken viel großer als die Anzahl der Kontakte auf den Scheiben ist und daß die Flecken nicht nach den Kontakten justiert sind und daß der Abstand zwischen den Flecken kleiner als die Abmessungen der Kontakte in der jeweiligen Baumrichtung ist und daß die Abmessungen der Flecken kleiner als der Abstand der Kontakte in der jeweiligen Raumri.chtung ist.
  14. 14. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte auf den Scheiben erhöht angeordnet sind und daß zwischen den Scheiben ein Material angeordnet ist dessen Leitfahi.gkeit druckabhängig ist und daß dieses Material bevorzugt ein elasticher Kautshcuk oder ein elasticher Kunststoff ist.
  15. 15. Integrierte Scahltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte auf den Scheiben erhöht angeordnet sind und daß die Kontakte mit einem leitendem kontaktierenden Material überzogen sind.
  16. <;. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontak te in Vertiefungen der Scheibe angeordnet sind und daß die Vertiefungen mit leitendem kontaktierenden Material gefilmt sind und daß sich nach dem Stapeln der Scheiben des kontaktierende Material übereinander angeordneter Vertiefungen vereinigt.
  17. 17. Integrierte Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Treibgas oder ein Treibgas erzeugendes Material in den Vertiefungen angeordnet ist.
  18. 18. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie und/oder die Signale zwischen den Scheiben kapazitiv oder induktiv übertragen werden.
  19. 19. Integrierte Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht mit großer Djelektrizitätsl~onstante, insbesondere eine Schicht aus ferroelektrischem Material, zwischen den Scheiben angeordnet ist.
  20. 20. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale über eine optische Signalübertragungssrtecke zwischen den Scheiben übertragen werden.
  21. 21. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte aufgerauht sind und daß die Rauhtiefe vorzugsweise größer als 1vum ist.
  22. 22. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder zwischen den Kontakten Whiskers oder Dendriten oder Fasern aus leitendem Material angeordnet sind.
  23. 23. Integrierte Schaltung nach den Ansprüchen 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Scheiben eine dünne Schicht aus nichtleitendem Material angeordnet ist die die Scheiben mechanisch verbindet.
  24. 24. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben Halbleiterscheiben sind und daß in diesen Halbleiterscheiben monolithisch integrierte Schaltungen angeordnet sind.
  25. 25. Integrierte Schaltung wahlweise nach den Ansprüchen 8, 9, 12, 15, 16, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende kontaktierende Material leitender Klebstoff oder leitender thermoplastischer Kunststoff oder leitender chemoplastischer Kunststoff oder leitender elasticher Kunststoff oder leitender kautschukartiger Stoff ist.
  26. 26. Integrierte Schaltung wahlweise nach den Ansprüchen 8, 9, 12, 15, 16, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende kontaktierende Material ein einkristalliner Halbleiter oder ein polykristalliner Halbleiter oder ein organischer Halbleiter oder ein leitendes C\Tar oder eine leitende keramik oder ein leitendes Cermet ist.
  27. 27. Integrierte Schaltung wahlweise nach den Ansprüchen 8,12, 15, 16, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende kontaktierende Material ein Metall ist.
  28. 28. Integrierte Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flekken aus leitendem kontaktierenden Material in einer Trägerschicht aus nichtleitendem Material eingelagert sind.
  29. 29. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Scheiben an den Unterbrechungsstellen der Leiterbahnen über den Rand des Scheibenstareis hinausreichen oder daß an den Unterbrechungsstellen der Leiterbahnen Vertiefungen im Eand des Scheibenstapels vorhanden sind.
  30. 30. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus nichtleitendem Material mit einer Dicke von kleiner als 10nm zwischen den Kontakten angeordnet ist.
  31. 31. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Zusammenfügen der einzelnen Scheiben zu einem Stapel auf oder unter oder in die Kontakte ein Dotierungsstoff oder ein mit der Zwischenschicht zwischen den Scheiben chemisch reagierender Stoff eingebracht wird.
  32. 32. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß leitendes kontaktierendes Material aus nichtleitendem Material hergestellt wird, indem in nichtleitendes Material Atome oder Moleküle oder makroskopische Partikel lokal hineingeschossen oder hineingedrückt oder eindiffundiert werden.
  33. 33. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß leitendes kontaktierendes Material aus nichtleitendem Material hergestellt wird, indem das nichtleitende Material mit leitenden Partikeln gefüllt wird und die Partikeldichte lokal durch magnetische oder elektrishce Felder vergrößert wird.
  34. 34. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß leitendes kontaktierendes strahlungsempfindliches Material lokal bestrahlt wird und daß das Material an den Stellen entfernt wird wo keine Kontantierung enfolgen soll oder wo eine Unterbrechung erforderlich ist.
  35. 35. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer homogenen Schicht aus leitendem kontaktierenden Material mittels Fräsen, Sägen, Schleifen, Sandstrahlen, Ionenstrahlätsen oder chemischer Reaktion das Material an den Orten selektiv entfernt wird wo keine Kontaktierung erfolgen soll oder wo eine Unterbrechung erforderlich ist.
  36. 36. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nichtleitendes Material lokal durch elektrische Durchschläge oder Entladungen oder durch Erhitzen irreversibel leitend gemacht wird.
  37. 37. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß lokal chemische Prozesse eine nichtleitendes Material in ein leitendes Material umwandeln.
  38. 38. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben mittels einer epitaktischen Zwischenschicht zusammenwachsen, wobei die Epitaxieschicht bevorzugt aus dem gleichen Material wie die Scheiben bestehen (Homoepitaxie).
  39. 39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß während des Wachsens der Epitaxieschicht auf der Scheibenoberfläche ein Temperaturgradient paralell zur Scheibenebene vorbanden ist.
  40. 40. Verfahren nach anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Scheiben ortsabhängig ist.
  41. 41. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verbindungshalbleiteren auf die Scheibenoberfläche ein Überscuß der einen bzw. anderen Komponente gebracht wird und daß Scheiben mit verschiedenen Komponenten auf ihrer Oberflächen mit ihren Oberflächen zusammengepreßt werden und dabei erhitzt werden.
  42. 42. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Scheiben ein Lösungsmittel gebracht wird und daß danach die Scheiben zusammengepreßt werden.
  43. 43. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die einkristalline Oberfläche der Scheiben amorph gemacht wird und daß danach die Scheiben unter Hitzeanwendung zusammengepreßt werden.
  44. Verfahren wahlweise nach den Ansprüchen 38-43, dadurch gekennzeichnet, daß nur in der Umgebung der Kontakte die Scheiben mittels einer Epitaxieschicht zusammenwachsen.
  45. 45. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit der Schicht zwischen den Scheiben durch Injektion von beweglichen Landungsträgern vergrößert wird.
  46. 46. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit der Schicht zwischen den Scheiben durch elektrische Felder an den Orten an denen die Kontakte angeordnet sind vergrößert wird.
  47. 47. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit der Schicht zwischen den Scheiben an den Orten an denen keine Kontakte angeordnet sind durch elektrische Felder verkleinert wird oder daß der Leitfähigkeitstyp dieser Schicht. an diesen Orten invertiert wird.
  48. 48. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende kontaktierende Material bei Bestrahlung mit optischer Strahlung oder Röntgenstrahlung oder Korpuskularstrahlung seine mechanischen Abmessungen ändert und daß die Scheiben 1 mit diesem Material beschichtet werden und daß dieses Material räumlich selektiv mit optischer Strahlung oder Röntgenstrahlung oder Korpuskularstrahlung bestrahlt wird.
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