JP2504498B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2504498B2 JP2504498B2 JP62321510A JP32151087A JP2504498B2 JP 2504498 B2 JP2504498 B2 JP 2504498B2 JP 62321510 A JP62321510 A JP 62321510A JP 32151087 A JP32151087 A JP 32151087A JP 2504498 B2 JP2504498 B2 JP 2504498B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- superconducting material
- semiconductor device
- high temperature
- oxide ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置に関し、特に複数の半導体素子を
有する半導体装置の動作の高速化技術にかかわる。
有する半導体装置の動作の高速化技術にかかわる。
（従来の技術） 例えば、超伝導材料を半導体素子の配線に使用する
と、配線抵抗が原理的にゼロと成り、動作速度の高速
化、配線迂回等が可能であることによる配線配置の自由
度の向上、が達成される。このため、従来の金属配線
層、例えばアルミニウム配線、の代わりに酸化物セラミ
ック等の高温超電導材料を使うと性能が大幅に向上す
る。
と、配線抵抗が原理的にゼロと成り、動作速度の高速
化、配線迂回等が可能であることによる配線配置の自由
度の向上、が達成される。このため、従来の金属配線
層、例えばアルミニウム配線、の代わりに酸化物セラミ
ック等の高温超電導材料を使うと性能が大幅に向上す
る。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、酸化物セラミック高温超伝導材料１に
おいては、超伝導電流が流れる部分２の深さが数10オン
グストロームから0.1μｍであり表面からその程度の深
さまでの領域にのみしか超伝導電流は流れない（第６図
図示）。このため、酸化物セラミック高温超伝導材料１
を電極配線に用いる場合には、電流密度より所望の電流
の絶対量が流せることが必須となり、特に電源配線部分
等の通過電流値が大きい配線については従来の配線パタ
ンや構造のままでは必要な通過電流値を得る事が困難で
ある。
おいては、超伝導電流が流れる部分２の深さが数10オン
グストロームから0.1μｍであり表面からその程度の深
さまでの領域にのみしか超伝導電流は流れない（第６図
図示）。このため、酸化物セラミック高温超伝導材料１
を電極配線に用いる場合には、電流密度より所望の電流
の絶対量が流せることが必須となり、特に電源配線部分
等の通過電流値が大きい配線については従来の配線パタ
ンや構造のままでは必要な通過電流値を得る事が困難で
ある。
本発明は酸化物セラミック等の高温超伝導材料を電極
配線に用いる場合に所望の電流の絶対量が流せる様な電
極配線を有する半導体装置を提供すしようとするもので
ある。
配線に用いる場合に所望の電流の絶対量が流せる様な電
極配線を有する半導体装置を提供すしようとするもので
ある。
［発明の構成］ （問題点を解決する為の手段） 本発明は、半導体基板上に形成された複数の半導体素
子を有し、前記各半導体のコンタクト電極間を接続する
為の電極配線を超伝導材料により形成する半導体装置に
おいて、前記電極配線の少くとも一部を配線方向と平行
に複数に分割して、配線表面積が増大するよう構成され
ていることを特徴とする半導体装置である。すなわち本
発明は、配線に用いられる超伝導材料配線層の表面積の
断面積に対する割合いが増加する様、配線パタンを分割
することを特徴としている。
子を有し、前記各半導体のコンタクト電極間を接続する
為の電極配線を超伝導材料により形成する半導体装置に
おいて、前記電極配線の少くとも一部を配線方向と平行
に複数に分割して、配線表面積が増大するよう構成され
ていることを特徴とする半導体装置である。すなわち本
発明は、配線に用いられる超伝導材料配線層の表面積の
断面積に対する割合いが増加する様、配線パタンを分割
することを特徴としている。
（作 用） 本発明によれば、超伝導材料配線層のパタンは分割し
て平行配線してあり、分割によって配線側面の面積が増
加しているため、実効的超伝導電流通過断面積（〜表面
積×超伝導電流が流れる深さ）が増大し所望の電流値を
流すことができる。
て平行配線してあり、分割によって配線側面の面積が増
加しているため、実効的超伝導電流通過断面積（〜表面
積×超伝導電流が流れる深さ）が増大し所望の電流値を
流すことができる。
（実施例） 以下、本発明をLSIの配線層形成工程に適用した実施
例について、図面を参照して説明する。
例について、図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例にかかる上面図であ
る。第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。こ
こで用いられる超伝導材料の電極配線11が、その配線コ
ンタクト12,12間で、最小線幅を有する複数本（ここで
は20本）の配線の並列接続で構成されている。ここで、
配線幅は、１μｍ、厚さは１μｍとしている。配線総断
面積は20μm2である。このとき配線総周囲長は80μｍで
ある。他方、配線総断面積を等しくした従来例（第６
図）での配線総周囲長は分割構造でないため42μｍとな
る。実効的超伝導電流通過断面積（総周囲長×超伝導電
流が流れる深さ）は本実施例では約1.9倍となり増大し
ており、大電流を流すことができる。
る。第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。こ
こで用いられる超伝導材料の電極配線11が、その配線コ
ンタクト12,12間で、最小線幅を有する複数本（ここで
は20本）の配線の並列接続で構成されている。ここで、
配線幅は、１μｍ、厚さは１μｍとしている。配線総断
面積は20μm2である。このとき配線総周囲長は80μｍで
ある。他方、配線総断面積を等しくした従来例（第６
図）での配線総周囲長は分割構造でないため42μｍとな
る。実効的超伝導電流通過断面積（総周囲長×超伝導電
流が流れる深さ）は本実施例では約1.9倍となり増大し
ており、大電流を流すことができる。
第３図は本発明に至る改良前の配線の断面的構成図
で、第４図はその一部を示している。本例ではLSIの半
導体素子23,24間を結ぶ２層の超伝導材料層21,21の間に
他の層（絶縁層）22を挾み込み、両端で上下の超伝導材
料層21,21を接触させている為、同一線幅の配線に於い
ても表面積は従来例に比べ、約２倍となり、実効的超伝
導電流通過断面積を増加することが出来る。
で、第４図はその一部を示している。本例ではLSIの半
導体素子23,24間を結ぶ２層の超伝導材料層21,21の間に
他の層（絶縁層）22を挾み込み、両端で上下の超伝導材
料層21,21を接触させている為、同一線幅の配線に於い
ても表面積は従来例に比べ、約２倍となり、実効的超伝
導電流通過断面積を増加することが出来る。
前記超伝導材料11,21は、銅、酸素、アルカリ土類金
属、希土類元素を含む酸化物セラミック高温超伝導材料
としたり、また、銅、酸素、バリウム、イットリウムを
含む酸化物セラミック高温超伝導材料としたり、また
銅、酸素、ランタン、を含む酸化物セラミック高温超伝
導材料としたり、また銅、酸素、バリウム、を含む酸化
物でセラミック高温超伝導材料等とすることができる。
属、希土類元素を含む酸化物セラミック高温超伝導材料
としたり、また、銅、酸素、バリウム、イットリウムを
含む酸化物セラミック高温超伝導材料としたり、また
銅、酸素、ランタン、を含む酸化物セラミック高温超伝
導材料としたり、また銅、酸素、バリウム、を含む酸化
物でセラミック高温超伝導材料等とすることができる。
第５図は第３図を実際のLSIに適用した場合の断面図
で、31はＰ型基板、32はMOSトランジスタ33のN+ドレイ
ン層、34は同ソース層、35はポリシリコンゲート、36は
MOSトランジスタ37のN+ドレイン層、38は同ソース層、3
9はポリシリコンゲート、40はフィールド酸化膜、41はC
VDSiO2膜、42は配線層である。
で、31はＰ型基板、32はMOSトランジスタ33のN+ドレイ
ン層、34は同ソース層、35はポリシリコンゲート、36は
MOSトランジスタ37のN+ドレイン層、38は同ソース層、3
9はポリシリコンゲート、40はフィールド酸化膜、41はC
VDSiO2膜、42は配線層である。
なお本発明は実施例に限らず種々の応用が可能であ
る。例えば超伝導配線のコンタクト対象は単結晶、多結
晶半導体、アルミニウム等の金属等何でもよい。
る。例えば超伝導配線のコンタクト対象は単結晶、多結
晶半導体、アルミニウム等の金属等何でもよい。
［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば、酸化物セラミッ
ク系等の超伝導材料を電極配線として用いる場合の実効
的電流通過断面積が増大している構造となっている為、
超伝導特性を損なう事なくVLSIの性能向上が可能とな
る。また本発明は、超伝導層が単層で済むから、構成お
よび製造が簡単化される。
ク系等の超伝導材料を電極配線として用いる場合の実効
的電流通過断面積が増大している構造となっている為、
超伝導特性を損なう事なくVLSIの性能向上が可能とな
る。また本発明は、超伝導層が単層で済むから、構成お
よび製造が簡単化される。
第１図、第２図は本発明の第１の実施例を示す配線の平
面図，断面図、第３図，第４図は本発明に至る改良前の
配線の断面的構成図、第５図は第３図の具体的LSI断面
図、第６図は第１の実施例に対応する従来構造の配線断
面図である。 11,21……超伝導材料層、12……超伝導材料と半導体素
子のコンタクト、22……他の層、23,24……半導体素
子、31……Ｐ型基板、33,37……MOSトランジスタ。
面図，断面図、第３図，第４図は本発明に至る改良前の
配線の断面的構成図、第５図は第３図の具体的LSI断面
図、第６図は第１の実施例に対応する従来構造の配線断
面図である。 11,21……超伝導材料層、12……超伝導材料と半導体素
子のコンタクト、22……他の層、23,24……半導体素
子、31……Ｐ型基板、33,37……MOSトランジスタ。
Claims (5)
- 【請求項１】複数の半導体素子が形成された半導体基板
上の、各半導体素子の略長方形状に形成されたコンタク
ト電極間に、配線表面積が増大するように配線方向と平
行かつ並列接続になるように平面において複数に分割さ
れ、かつ、両端が一体的に形成された酸化物セラミック
高温超伝導材料からなる電極配線を有してなることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項２】前記酸化物セラミック高温超伝導材料は
銅、酸素、アルカリ土類金属、希土類元素を含んでなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
置。 - 【請求項３】前記酸化物セラミック高温超伝導材料は
銅、酸素、バリウム、イットリウムを含んでなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 - 【請求項４】前記酸化物セラミック高温超伝導材料は
銅、酸素、ランタンを含んでなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置。 - 【請求項５】前記酸化物セラミック高温超伝導材料は
銅、酸素、バリウムを含んでなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321510A JP2504498B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321510A JP2504498B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164049A JPH01164049A (ja) | 1989-06-28 |
| JP2504498B2 true JP2504498B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=18133371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321510A Expired - Fee Related JP2504498B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504498B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01276744A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 | Fujitsu Ltd | 超伝導配線及びその製造方法 |
| JPH01289141A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-21 | Nec Corp | 超伝導配線 |
| JP2848402B2 (ja) * | 1989-07-14 | 1999-01-20 | 富士通株式会社 | 超伝導配線 |
| EP3909082A1 (en) * | 2019-02-07 | 2021-11-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Semiconductor package with superconductive interconnections |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140797B2 (ja) * | 1971-11-17 | 1976-11-05 | ||
| JPH0656903B2 (ja) * | 1982-06-28 | 1994-07-27 | 日本電信電話株式会社 | 酸化物超伝導体回路形成法 |
| JPS643908A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Hitachi Ltd | Composite conductor |
| JPS6412550A (en) * | 1987-07-07 | 1989-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | Superconducting wiring |
| JPS6428844A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Sharp Kk | Superconducting wiring |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62321510A patent/JP2504498B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01164049A (ja) | 1989-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4127863A (en) | Gate turn-off type thyristor with separate semiconductor resistive wafer providing emitter ballast | |
| US5099300A (en) | Gated base controlled thyristor | |
| KR890008984A (ko) | 반도체 집적회로 장치 및 그 제조방법 | |
| JP2504498B2 (ja) | 半導体装置 | |
| US3643139A (en) | Integrated circuit having four mosfet devices arranged in a circle surrounding a guard diffusion | |
| JPH0469435B2 (ja) | ||
| JPH03129764A (ja) | 半導体装置 | |
| US4712126A (en) | Low resistance tunnel | |
| GB2106320A (en) | Semiconductor integrated injection logic circuit device and fabrication method thereof | |
| JPS62244160A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6313352B2 (ja) | ||
| KR0180537B1 (ko) | 다수의 유닛 트랜지스터를 포함하는 전력 트랜지스터 | |
| JPS63318755A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2724898B2 (ja) | 両方向性２端子サイリスタ | |
| JPS63229744A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0723958Y2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0222843A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS60244058A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH0136711B2 (ja) | ||
| JP2892673B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6342532Y2 (ja) | ||
| JPH03236281A (ja) | 電力用半導体装置 | |
| JPS60214569A (ja) | Ｍｏｓ型半導体装置 | |
| JPH03165560A (ja) | 半導体メモリ | |
| JPH07122743A (ja) | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |