JPH01164049A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH01164049A JPH01164049A JP62321510A JP32151087A JPH01164049A JP H01164049 A JPH01164049 A JP H01164049A JP 62321510 A JP62321510 A JP 62321510A JP 32151087 A JP32151087 A JP 32151087A JP H01164049 A JPH01164049 A JP H01164049A
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- oxide ceramic
- semiconductor device
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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シ二かかわる。
する半導体装置の動作の高速化技術シ二かかわる。
（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ｍ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。
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ｍ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のコヒーレント長１
が数１０人から０．１μｍであり表面からコヒーレント
長程度の深さまでの領域にのみしか超伝導電流は流れな
いく第６図図示）。
いては、超伝導電流が流れる部分２のコヒーレント長１
が数１０人から０．１μｍであり表面からコヒーレント
長程度の深さまでの領域にのみしか超伝導電流は流れな
いく第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バタンヤ構造
のままでは必要な通過電流値を得る事が困難である。
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バタンヤ構造
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。
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Ｉ層の表面積
の断面積に対する割合いが増加する様、配線バタンを分
割したり、超電導層と他の層を積層することを特徴とし
ている。
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Ｉ層の表面積
の断面積に対する割合いが増加する様、配線バタンを分
割したり、超電導層と他の層を積層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
×コヒーレント長）が増大し所望の電流値を流すことが
できる。また、本発明によれば、超伝導材料配線層は他
の層と積層して２層以上をもって構成されているため、
同じく実効的超伝導電流通過断面積（〜面積×コヒーレ
ント長）が増大し所望の電流値を流すことができる。
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
×コヒーレント長）が増大し所望の電流値を流すことが
できる。また、本発明によれば、超伝導材料配線層は他
の層と積層して２層以上をもって構成されているため、
同じく実効的超伝導電流通過断面積（〜面積×コヒーレ
ント長）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−Ａｌｌ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１μｌ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×コヒーレント長）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。
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１μｌ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×コヒーレント長）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図は本発明の第２の実施例にかかる配線の断面的構
成図で、第４図はその一部を示している。
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。
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、イツトリウム
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
物セラミック高ｍ超伝導材料等とすることができる。
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、イツトリウム
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
物セラミック高ｍ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、３９はポリシリコンゲート、
４０はフィールド酸化膜、４１はＣＶＤＳｉ ０２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、３９はポリシリコンゲート、
４０はフィールド酸化膜、４１はＣＶＤＳｉ ０２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。
例えば上記第２の実施例では、２層の超伝導材料層を積
層しているが、２層以上の多層構造としてもよい。また
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。
層しているが、２層以上の多層構造としてもよい。また
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。
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。
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図は第２の実施例を示す配
線の断面的構成図、第５図は第２実施例の具体的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、３３．３
７・・・ＭＯＳトランジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 愚弟１図 第２因 第４図
面図、断面図、第３図、第４図は第２の実施例を示す配
線の断面的構成図、第５図は第２実施例の具体的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、３３．３
７・・・ＭＯＳトランジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 愚弟１図 第２因 第４図
Claims (6)
- （１）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。 - （２）前記配線の複数分割構造は多層構造であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 - （３）前記超伝導材料は銅、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であ
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。 - （４）前記超伝導材料は銅、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であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 - （５）前記超伝導材料は銅、酸素、ランタン、を含む酸
化物セラミック高温超伝導材料であ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。 - （６）前記超伝導材料は銅、酸素、バリウム、を含む酸
化物セラミック高温超伝導材料であ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 true JPH01164049A (ja) | 1989-06-28 |
| JP2504498B2 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) |
Cited By (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 |
| JPH0346299A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-27 | Fujitsu Ltd | 超伝導配線 |
| WO2020160779A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Semiconductor package with superconductive interconnections |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4855350A (ja) * | 1971-11-17 | 1973-08-03 | ||
| JPS592349A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 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
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4855350A (ja) * | 1971-11-17 | 1973-08-03 | ||
| JPS592349A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 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 |
Cited By (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 |
| JPH0346299A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-27 | Fujitsu Ltd | 超伝導配線 |
| WO2020160779A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Semiconductor package with superconductive interconnections |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2504498B2 (ja) | 1996-06-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |